无线网络与移动通信技术基础.ppt

移动通信与移动计算的区别 Mobile communication involve only physical and MAC layers Mobile computing include mobile networking(data link, network, transport layers) as well as software applications such as wireless access to information resources, client /server interaction, etc. 无线通信的历史 1895年，马可尼(G. M. Marconi) 成功地进行了约3公里的无线电通信；1897年，马可尼赴英国发展，获得科学界和实业界的重视和支持，取得了专利。1897年，马可尼建议了世界上第一家无线电器材公司-马可尼公司。1901年，他在英格兰和纽芬兰之间进行了横跨大西洋的莫尔斯电报码发射和接收试验，通信距离超过3000公里；马可尼的贡献贯穿在无线电、电视、移动电话、卫星通信等广泛领域。1909年获得诺贝尔物理学奖。 移动与无线通信基本知识 多径效应： 由于多径传播，造成多径信号的幅度、相位和到达时间不同，它们相互叠加会产生电平衰退(fading)和时延扩展，产生附加的调频噪声，出现接收信号失真。 阴影衰退： 由地形、地物、气象等原因对电磁波的遮蔽引起，由此引起的衰退为慢衰退。 例如，当移动用户穿过不同高度建筑物、十字路口，接收到的信号平均功率发生变化，且是缓慢的变化。 快衰退和慢衰退随着移动台的移动而产生变化，这二者构成移动通信接收信号不稳定的因素。 多普勒（Doppler）效应： 由于移动台与基站的相对运动引起接收信号的附加频率变化，距离越近，附加频率越高。 天线 All wireless devices have at least one antenna; most use the same antenna to transmit and receive The antenna must be at least one quarter wavelength in size to work well. So, no matter how small you make a cellular phone, the antenna is going to have to be about this size! 视距通信(LOS)：Line of Sight  发射天线与接收端间无障碍物。 两次世界大战强烈地刺激了无线通信技术的发展 1946年，首次开通公众移动服务系统, 主要用于大众安全部门，如警察和消防部队，并逐渐向民间过渡。 正因为一个频谱只能为一对讲话者使用，频谱成为稀有资源，日趋紧张。世界无线电管理委员会(WRC)提出频谱分配法； 军事战争：无线电台 短波通信 长波通信 1870年，丹麦大北电报局途径俄国、日本在中国建立第一条电报线，1882年中国第一个电报局建立（李鸿章的业务运动）。100年以后的1982年，我国电话才234万部，电话线2.3条/1000人。到2006年，我国固定和移动电话均超过4亿台，普及率超过30％。 Infrastructure-based vs. ad hoc WPAN的核心思想是：用无线电（RF）或红外线代替传统的有线电缆，以个人为中心实现信息终端的智能化互联，组建个人化信息网络。 从计算机网络的角度来看，WPAN是一个局域网；从电信网络的角度来看，WPAN是一个接入网。 人们把WPAN称为电信网络“最后一米”的解决方案。 特征：适应范围、能耗、成本、用途等。 数字化家居 无线个域网与无线局域网 IrDA协议栈分成两部分：核心协议和可选协议。 IrDA的核心协议包括：物理层协议、链路接入协议、链路管理协议和服务发现协议。 核心协议完成对物理传输媒介的监测与控制，发现设备，可靠的数据链路的建立与维持，高层数据包的适配，不同协议数据的复用与流量控制。 UWB 吞吐量 High speed at short range 480 Mb/s at ~3m Does not penetrate walls Basic facts Operates in the unlicensed Industrial-Science-Medical (ISM) band at 2.45 GHz. Adopts frequency-hop transceivers to combat interference and fading. The nominal ra