無線通道介紹-1：通道模型簡介
Content
今年(2025)五月開始對無線通道有一些初步的了解，將筆記記錄在這裡。
以下是無線通道介紹的全系列文章：
通訊通道543
在通訊技術的發展歷史中，無線與有線的競爭非常精彩。最早使用電能的通訊技術是有線的(當然飛鴿傳書不算)──西元 1837 年 Morse 發明摩斯密碼，電報系統開創現代通訊的紀元；西元 1895 年，Marconi 發明無線電報傳輸，是為無線通訊的濫觴。自此以後，通訊技術便在有線與無線的方式之間擺盪：二十世紀初，電話網路系統 PSTN (有線)逐漸形成，同時 AM 和 FM 無線電廣播(無線)也蓬勃發展；戰後無線電視與有線電視互別苗頭，同時隨著電腦間通訊的需求出現，1970 年代的 ARPANET (有線)和 ALOHA 網路(無線)開啟了接下來五十年的技術大躍進──Ethernet (有線)、AMPS (無線)、光纖傳輸(有線)及行動通訊(無線)輪番上陣，形成現在的局面。
圖片來源：Terahertz Integrated Circuits and Systems for High-Speed Wireless Communications: Challenges and Design Perspectives, Payam Heydari, 連結
無線通訊系統在終端無須佈線、建置成本降低，同時增加使用者數量，這些是它的優勢。不過無線通訊還有一點是有線通訊無法企及的，就是移動性(mobility)，不論是行動通訊、衛星通訊還是車聯網、IoT，只要通信雙方有相對運動，都要求滿足移動性的通訊方式。因此，無線通訊仍是值得深入研究的主題。(當然有線通訊也有其重要性，尤其是硬體間資料傳輸，如 GPU 和 memory 之間的通訊，便是現在非常重要的研究領域)
無線通訊(wireless)和有線通訊(wireline)的物理傳輸介質──傳輸通道，有著非常不一樣的特性。有線通訊使用傳輸線或光纖作為傳輸通道，傳輸線的話要考慮線路阻抗、符號間干擾(頻率響應)、串擾(cross-talk)等問題；無線通訊使用空氣/大氣作為傳輸通道，除了各種反射、散射與繞射等大規模衰減(large-scale fading)效應之外，由於通訊雙方會有相對運動，通道基本上是time-variant的，還要考慮Doppler shift、delay spread和angle spread等問題。無線通訊的通道比起有線通訊，挑戰更巨大。
接著我們就來討論無線通道面臨的兩種挑戰：large-scale fading 及 small-scale fading。
Large-Scale Fading
Small-Scale Fading
結語
第一篇到此為止。