[計算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)]第2章無線通信和網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)基礎(chǔ)(已修改)
2025-01-31 09:19 本頁面
【正文】 第 2章 無線通信和網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)基礎(chǔ) 2 本章內(nèi)容簡介 ☆ 無線電頻譜 ☆ 無線傳輸介質(zhì)和方式 ☆ 擴(kuò)頻技術(shù) ☆ 復(fù)用和多址技術(shù) ☆ 調(diào)制技術(shù) ☆ 天線技術(shù) ☆ 損傷和衰落 ☆ MIMO ☆ 網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)簡介 ☆ NS2基礎(chǔ)知識 ☆用 NS2進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)仿真 3 無線電頻譜 ?無線電頻譜特點 ☆有限性 ☆排它性 ☆復(fù)用性 ☆非耗盡性 ☆傳播性 ☆易干擾性 4 ?無線電管理部門 ☆ 聯(lián)邦通信委員會 (FCC) FCC是美國專門負(fù)責(zé)管理其國內(nèi)及對外有線、無線和電視通信業(yè)務(wù)的行政決策機(jī)構(gòu)，管理無線電廣播、電視、電信、衛(wèi)星和電纜等業(yè)務(wù)，協(xié)調(diào)國內(nèi)和國際通信，涉及美國各州及所屬地區(qū)。 ☆ 中國無線電管理局 我國的專業(yè)無線電管理部門，依據(jù) 《 中華人民共和國無線電管理條例 》 等法律法規(guī)，負(fù)責(zé)無線電管理。 5 ?無線電頻譜的劃分 國際上將無線電波頻譜劃分為 12個頻段，通常的無線電通信只使用其中的第 4~12頻段。 ISM (Industrial Scientific Medical，工業(yè) /科學(xué) /醫(yī)療 )頻段，即 ~三類機(jī)構(gòu)使用，該頻段是依據(jù) FCC的定義，無需許可證授權(quán)，屬于免費使用。只需要遵守一定的發(fā)射功率 (一般低于 1W)，并且不要對其它頻段造成干擾即可。 見表 6 無線傳輸介質(zhì)和方式 ?無線傳輸介質(zhì) ☆傳輸介質(zhì)指數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中發(fā)送方和接收方之間的 物理路徑 ☆傳輸介質(zhì)可分導(dǎo)向和非導(dǎo)向兩類 ⑴導(dǎo)向傳輸介質(zhì)用于有線通信，包括雙絞線、同軸電纜 (粗纜和細(xì)纜 )、光纖等。 ⑵無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)則使用非導(dǎo)向傳輸介質(zhì)，包括無線電、微波、紅外線、毫米波、光波等。 7 ?無線通信的主要方式包括無線電波、微波、紅外線 ☆無線電波 指在自由空間傳播的射頻頻段的電磁波，其基本原理是導(dǎo)體中電流強(qiáng)度的改變會產(chǎn)生無線電波。 ☆微波 一般頻率在 300M~300GHz之間，波長在 1米到1毫米之間的電波。 ☆紅外線 它是太陽光線中眾多不可見光中的一種，存在于太陽光譜中紅光的外側(cè)，也可作為傳輸介質(zhì)。 8 ?微波通信 ☆微波頻率高，波長很短，在空中的傳播特性與光波相近，即直線前進(jìn)，遇到阻擋會被反射或阻斷。 ☆ 微波通信的主要方式是視距通信，超過視距則需中繼轉(zhuǎn)發(fā)。 ☆ 普遍適用于各種專用通信網(wǎng) ☆ 微波通信的特點包括：容量大、質(zhì)量好、可傳至很遠(yuǎn)的距離 9 和其它傳輸系統(tǒng)一樣，微波傳輸?shù)闹饕獡p耗源于衰減。對于微波以及無線電廣播頻段，其損耗可表示如下： 241 0 l g dL d B?????????其中 d是距離， λ是波長，二者單位相同 10 ? 微波通信主要分為兩大類：地面微波通信和衛(wèi)星微波通信 ☆地面微波通信通常在視距范圍內(nèi)進(jìn)行，收發(fā)雙方一般為兩個互相對準(zhǔn)方向的拋物面天線。 11 ☆ 地面微波通信的優(yōu)點 ⑴容量大 ⑵質(zhì)量高 ⑶成本低 ☆地面微波通信的缺點 ⑴易失真 ⑵易受環(huán)境影響 ⑶安全保密性差 ⑷維護(hù)成本 12 ☆ 衛(wèi)星微波通信由 衛(wèi)星和地球站 兩部分組成。衛(wèi)星在空中起中繼作用，連接兩個或多個地球站的地面微波發(fā)射器或接收器。 ☆ 衛(wèi)星微波通信的優(yōu)點：范圍大、距離遠(yuǎn)；不易受地面災(zāi)害影響；建設(shè)快，通信費用和距離無關(guān)；易實現(xiàn)廣播和多址通信。 ☆ 衛(wèi)星微波通信的不足：信號傳輸有時延，天線受太陽噪聲影響，安全保密性較差，衛(wèi)星本身造價高，等等。 13 ?紅外線通信 ☆紅外線通信是以紅外線為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ欧绞剑? ☆紅外線通信使用收發(fā)器調(diào)制出互不相干的紅外線，就可實現(xiàn)通信； ☆紅外線通信不易被發(fā)現(xiàn)和截獲，保密性強(qiáng)； ☆紅外線通信幾乎不受電磁、人為干擾，抗干擾性強(qiáng)； ☆紅外線通信機(jī)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉。 14 紅外通信 紅外線通信示意圖 15 擴(kuò)頻技術(shù) ?擴(kuò)頻 (Spread S
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