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无线通信的发展历程

无线通信的发展历程
无线通信的发展历程

无线通信系统的发展历程与趋势

现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入(Multiple Access)和双工(Multiplexing)。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。

多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术:FDMA、TDMA和CDMA的比较。

双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术:FDD模式和TDD模式。

中国无线通信科技发展史和未来走向范文

当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。

1 无线通信技术的发展历程

随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短

波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。

第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。

第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。

第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。

2 第一代无线通信系统

采用频分多址(Frequency Division Multiple Access)技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代(First Generation,下称1G)无线通信系统。这些系统中,话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制,这些

系统容易被第三方窃听。1G的主要蜂窝系统包括AMPS、NMT、Hicap、CDPD、Mobitex、DataTac、TACS和ETACS。

所有1G系统都有两类逻辑信道:业务信道和控制信道。业务信道传输模拟FM电话,同时还传输必要的模拟信令。控制信道分为下行的寻呼信道和上行的接入信道,均传输数字信令。

频分多址接入技术

FDMA技术是1G系统广泛采用的多址接入技术,每个用户被分配了一个独一无二的频带或信道。这些信道按需分配,且不能被其他用户共享。

3 第二代无线通信系统

从2G开始,无线通信步入了纯数字时代。2G的另一个显著特点是,所有的标准都以商业利益为宗旨。目前,世界上大多数运营中的无线通信系统都是2G系统,其中60%的市场被欧洲标准占据。2G 标准包括GSM、iDEN、USDC(D-AMPS)、IS-95、PDC、CSD、PHS、GPRS、HSCSD和WiDEN。

第一代AMPS系统并不能满足当今大城市的通信容量需求。

3.2 时分多址接入技术

TDMA是2G系统中的几个应用最广泛的系统,包括USDC和GSM,所采用的多址接入技术。

3.3 2.5G和2.75G无线通信系统简介

2.5G或2.75G系统是指在2G系统的基础上,提供GPRS或EDGE 业务的系统。将现有GSM网络改造为能提供GPRS业务的网络需要

增加两个主要单元:SGSN(GPRS服务支持节点)和GGSN(GPRS 网关支持节点)。

4 第三代无线通信系统

为了满足不断增长的网络容量需求,数据速率亟待提高到能提供高速数据传输和多媒体应用的水平上来,于是3G标准出现了。3G 系统基本上是2G的线性扩展,它们基于两种不同的骨干架构,一种基于电路交换,另一种则基于包交换。

4.2码分多址接入技术

码分多址(Code Division Multiple Access)技术实际上是扩频多址(Spread Spectrum Multiple Access)的一种,广泛应用于3G系统中。不过,美国的IS-95这个2G系统中就已经率先采用了CDMA。

5 第四代和未来的无线通信系统

5.1 第四代无线通信系统简介

采用了正交频分复用技术和多天线等新技术的系统则被称为后3G(Post 3G)、超3G(Beyond 3G或Super 3G),或4G系统。这类系统中的典型是基于UMTS的HSOPA(High Speed OFDM Packet Access),它是由3GPP的LTE(Long Term Evolution)提供的升级方案。

4G系统将采用OFDM,相比3G系统,4G系统的优势是明显的。以HSOPA为例,它支持从1.25MHz到20MHz的灵活带宽范围,而

W-CDMA要求5MHz的强制信道间隔。其传输速度的峰值可以达到100Mbps下行、50Mbps上行。其网络延迟也将大大减少。

5.3 5G技术成为移动通信领域新一轮的竞争焦点

我国战略高技术抢占了国际竞争制高点。下一步将加大对代表国际发展方向的战略高技术研发的支持力度,加快培育战略性新兴产业生长点。

今年将加强战略高技术研发部署,重点突破第五代移动通信、超级计算机、北斗系统、智能电网、3D 打印、智能机器人重点领域的核心关键技术,占领未来发展的战略制高点。

无处不在的网络,让我们的生活变得轻松自在,可经常“泡”在网上的人们还是有些遗憾。想购的美味看着诱人,可闻不到香味,款式新颖的服装,无法感知她的质地。而5G技术就会在这些方面进行突破,让人们体验到更真实的虚拟世界。当4G技术才刚刚开始进行产业化阶段之时,如今,一批专家学者已开始探讨5G技术的未来。4G主要解决了视频技术问题,那么,5G就要在更真实的虚拟体验中有所突破,从功能上,5G应该具有超高的频谱利用率和超低的功耗。5G将与其他无线移动通信技术密切结合,构成新一代无所不在的移动信息网络,满足未来10年移动互联网流量增加1000倍的发展需求。

目前,5G已经成为全球移动通信领域新一轮技术的竞争焦点。欧盟于2012年启动了面向5G的METIS研究计划,日本、韩国、英国也相继立项支持5G的研究与开发工作。

从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。

在未来的移动通信中,用户将可以在任何地点、任何时间以任何方式接入网络;移动终端的类型不再限于手机,且用户可以自由地选择业务、应用和网络,还可实现非常先进的移动电子商务。最后,系统和业务的可扩展性也将大大提高。

从技术层面上看,未来移动通信中的关键技术包括:智能天线、空时编码(Space Time Coding)、多输入多输出(Multiple-Input and Multiple-Output)和软件无线电。

我国在经历了2G跟随,3G突破,TD-LTE引领发展之后,已经开始积极布局5G系统技术的研发工作。启动了国家863计划“第五代移

动通信系统研究开发一期”重大项目,前瞻性地部署了5G前沿技术研究。这次峰会后形成的“未来移动通信论坛”,将成为一个5G国际合作与交流平台,将组织开展我国与欧洲、北美和东亚之间的国际合作与交流,向国际上推介我国5G研发成果,进一步提升我国5G国际影响力。

无线通信技术应用及发展

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/0818903307.html, 无线通信技术应用及发展 作者:郭永刚路彬 来源:《电子技术与软件工程》2018年第19期 摘要 无线通信技术作为推动我国经济不断向前发展的重要力量,不仅促使我国生产力水平不断得到提升,而且还有效改善了人民的日常生活质量,并在电力系统之中得到了广泛的应用与发展,特别是在电力通信方面起着关键的作用,为我国电网建设提供了全面的技术保障。安全有效的电力系统可以在各个方面合理地分配电能,遇到电力系统事故可以予以及时的解决。电力通信系统作为电力系统的重要组成成分,能够促使电网调度工作达到自动化以及现代化的目的,并且从根本上保证电网的安全性以及经济性。 【关键词】无线通信技术应用发展 随着我国经济发展水平的不断提升,科学技术的不断进步,促使现代通信技术变得更加科学化以及数字化。由于当前信息知识更新速度较快,而且经济发展速度呈现高度上升趋势,使得人们在信息获取方面提出了更高的要求。为有效解决无线通信技术在使用过程中出现的问题与矛盾,必须要全面秉持创新理念,综合运用与之相关的技术手段来予以解决,从而在最大程度上满足人们在信息获取方面所提出的各项需求,并为其不断提供多方面的信息资源,为科学规划工作的顺利开展奠定良好基础,推动无线通信技术蓬勃发展。 1 无线通信技术的发展 1.1 无线通信技术的联合化与集成化 全面结合我国当前资金状况、技术水平以及市场需求等相关方面的内容,将会采用融合方式来对目前的无线网络开展异构网络的联合工作,从而促使通信网络的形成,并成为无线通信技术发展内容之一。现阶段,我国网络融合形式包括:接入网、核心网融合以及业务融合等,对于选择不同的网络来实现接入工作时,需要先对其开展协同工作,从而促使无线网络的使用者达到无线漫游的目的。在构建未来通信终端时,需要为其添加配置能力,并不断提升该项能力,便于计算机与通信技术进行全面的融合,而且在该种技术下通信终端便不会接收到用户的干预内容,同时还可以为用户提供丰富多样的网络接入方式,便于其随时展开网络监控工作,及时更新升级与之相关的软件。除此之外,由于时代不断进步,人们需求水平不断提升,因此未来无线通信技术的构建要全面符合时代发展特征以及全方位满足用户提出的各项需求,而且无线通信技术要保证能够实现多种功能集成的目的,例如语音、数据以及图像业务的综合、无线传输模块的综合等。 1.2 无线网络通信技术的有效融合

有线通信与无线通信的优劣对比

有线通信与无线通信的优劣对比 摘要改革开放以来我国社会经济不断发展,推动了有线通信技术和无线通信技术的创新进步,虽然有线通信与无线通信同是科学技术发展的杰出产物,但这两种技术所适用的领域并不完全相同,也各自存在优点与不足,我们既要充分运用这两种技术的优点,也要研究和改进它们的缺点。本文笔者结合实际经验,简要分析有线通信与无线通信的定义及特点,比较二者的优劣与异同,并提出一些改进技术缺陷的措施。 关键词有线通信;无线通信;技术;比较 0 引言 改革开放以来,我国坚决贯彻“科学技术是第一生产力”的指导思想,在这一思想的引导下,我国社会经济不断发展,科学技术日新月异。在众多科学领域中,通信技术的发展势头最为迅猛,在进入21世纪以来不断创新进步,取得了重大成果。目前,在人类社会的生产生活环节中,使用频率最高、普及范围最广的通信技术是有线通信与无线通信。 有线通信,顾名思义就是通过电网线路连接实现跨地域通讯的一种通信方式,简单来说,有线通信是通过电线将信号从一个通信发射端传输到另一通信点接受端上。与有线通信相对的,无线通信在实现信息传输时无须通过实体线路介质,而是通过信号发射塔与信号接受器来进行信息交换。通过以上对有线通信和无线通信的简要介绍可知,有线通信与无线通信之间既有相同点也有不同点,既有优点也有不足。 近年来随着社会经济发展,人们的生活水平日益提高,对通信设备的使用需求逐渐增长。人们的需求促进了通信设备市场的扩大发展,推动了通信技术创新。在日常生活中应用最广泛的手机,就是一种无线通信设备。由于手机内部安装着天线,可以通过天线可以将信号发送至信号塔,再由信号塔传送到接收点,实现信息沟通。 1 概述有线通信与无线通信 1.1 有线通信的定义及特点 有线通信通常是指有线电信,将金属电线和光纤作为传输介质,将声音、图像、文字信息等转化成微博信号进行传输。有线通信必须通过实体介质来实现信心传输,在信息传递过程中具有三个要素:发出点、接收点和相关协议。有线通信,顾名思义必须依托导线进行信号交换,通过实体介质实现信号传输,这种通信方法具有信号传送稳定、快速、安全、抗干扰、不受外界影响等优点。 由于有线通信技术受周围环境的影响很小,因此有线通信设备在实际使用中

无线通信的发展历程

无线通信系统的发展历程与趋势 现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入(Multiple Access)和双工(Multiplexing)。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。 多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术:FDMA、TDMA和CDMA的比较。 双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术:FDD模式和TDD模式。 中国无线通信科技发展史和未来走向范文 当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短

波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统 采用频分多址(Frequency Division Multiple Access)技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代(First Generation,下称1G)无线通信系统。这些系统中,话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制,这些

短距离无线通信技术

短距离无线通信技术 1.1短距离无线通信 以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术,由于技术不断融合和发展,具体 技术的应用围也会动态变化。 WWAN 无线广域网 WMAN 无线城域网 WLAN 无线局域网 WPAN 无线个域网 无线基站(信源) 发送/接收 蜂窝通讯技术 2G/3G/4G GPRS EDGE LTE …… WiMax Wibro(国) 802.16 WIFI WAPI 802.11 Bluetooth UWB Zigbee …… RFID NFC IrDA 中、长距离无线通信,卫星通信和长波、 短波则能实现超长距离无线通信 短距离无线通信,NFC则被视为非接触超 短距离无线通信 WIFI IrDA Zigbee Bluetooth UWB NFC RFID 通信模式点对点网状单点对多点点对点 通信距离0~100m 0~1m 10m~75m 0~10m 0~10m 0~20cm 0~50m 传输速度54Mbps 1Mbps 10K~250Kbps 1Mbps 53.3~480M 424Kbps 安全性低低中高高极高高 频段 2.4GHz 2.4GHz 868MHZ欧洲 915MHz美国 2.4GHz 3.1~10.6G 13.56MHz 多频段 国际标准802.11b 802.11g 无802.15.4 802.15.1x 无ECMA340 ECMA352 成本高低极低低高低低 1.1.1WLAN WIFI是WLAN的主流技术标准,应用中常把WIFI与WLAN等价,其实这并不严谨,例如,中国对WLAN强制执行自有知识产权的WAPI标准。 WLAN应用的标准协议是802.11,这是一个庞大的协议家族。 802.11是WLAN原始标准,WIFI应用802.11b标准,可向11g、11n升级。有兴趣的可

有线通信与无线通信的优劣对比

有线通信与无线通信的优劣对比 发表时间:2018-09-10T16:41:07.203Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:洪常冠[导读] 摘要:随着经济的快速发展,通信技术也与时俱进迈入新的台阶,给人们的日常生活带来了更多的便捷。 广东海格怡创科技有限公司摘要:随着经济的快速发展,通信技术也与时俱进迈入新的台阶,给人们的日常生活带来了更多的便捷。我国有线通信及无线通信在我过通信行业中非常重要,两者相互取长补短发展,对通信行业的发展有着促进作用。而这两者之前也存在较多的区别,各有各的长处与短处,只要将各自的优势充分发挥出来,扬长避短,才可以更好的服务于人民。本文主要分析了有线通信与无线通信的特点并分别探讨了 它们的优劣势。 关键词:有线通信;无线通信;优劣在当前社会中,通信技术有着十分关键的作用,人们生活当中使用的通信包含有无线通信及有线通信,虽说这两者各自发挥着特有的优势,但也存在一定的不足之处,只有将两者相互结合才能够提供给用户更好的服务。 1 有线通信 有线通信模式一般指的是通过有线媒介完成信息传输的形式,通信线路包括有光缆、电缆和多种金属导线等,其内容可为图像、文字或是声音等。通信时,利用媒介发送与传递传输内容的光信号或是电信号,从而能完成信息传输。有线通信的特点要通过实质媒介传输信息,要建立连接于通信两端,基本前提是有关协议,进而把信息传递到接收一端有线通信需要通过实质的线路完成。那么此模式也更依赖线路,其优势体现在该传输模式有更多的稳定性,对外界干扰不大,即使有干扰也不会对通信造成过多的影响,且此通信模式通过高效的媒体介质,在传输的质量以及速度方面都能够取得较佳的效果,有线通信在安全性方面也较为良好,人们一直以来都非常注重通信安全,通过有线通信可以实现这个目标。 有线通信技术发展是根据本身优势进行的,在这种情况中,就要求其服务质量进一步提高,进而在数据传输过程中展现出稳定且高效的优势,是人们对有线技术发展的要求。对于环境抗干扰能力也表现的良好,那么在应用当中几乎不会发生由于外界环境因素干扰而引发的问题,那么也表明有线通信技术稳定性能良好,在数据传输的过程中,利用传输网络可以对信息实时传输,还可以建立有关安全对策,进而防止信息出现泄露。另外,在传输过程中不会对人体产生大的辐射,能够尽可能地减少电子信息传输对人体健康造成的危害,那么可以说明有线传输技术在今后会被更加普遍的使用。 2 无线通信 无线通信是根据无线传输的形式来传送数据,此形式包含有卫星通信以及微波通信。微波是无线电波,此电波传送距离能够在几十千米左右,微波频带也非常宽,有较大的通信容量,能够达到正常通信需求,传送数据。由于微波通信距离几千米,那么在长距离通信的环境中,可以保障传输的速度以及准确率,隔几千米设置微波中继站,便于传送微波。对比微波通信来说,卫星通信传送距离更长,此通信一般是将通信卫星当作卫星通信中继站,利用多个移动体或是地球站间建立微波通信。此形式较为便捷,由于传送距离比较近,那么速率就会变慢,且无线通信通过电磁波通信,在数据传输时会产生辐射,影响身体。 3 有线通信与无线通信接入形式 一般以LAN接入形式实现有线通信连接,一般在以太网当中较多的应用到有线网络,此方式满足IEEE802.3协议标准,综合布线时通常使用光缆联合双绞线覆盖网络,以太网使用冲突检测技术和载波监听多路访问技术,能够在各种光缆中通过各种速率运行,一些电缆速率为100M/s,光纤中的速率能够高达1000M/s或是10G/s,不同的传输介质体现了不同的传播速率。 无线通信方式当中应用非常多,如ZigBee接入形式、WIFI接入形式、GPRS接入形式等等,GPRS接入形式使用的较为广泛,移动通信中经常使用到,GPRS一般是通过共享无线信道接入,利用IPOverPPP实现数据远程接入。该通信技术发展通过GSM通信基础,成为移动分组数据业务。 以上对有线通信以及无线通信进行了分析,总的来说,无线通信接入形式要多于有线通信接入形式。 4 有线通信与无线通信优劣势比较 当前,有线通信以及无线通信两个方式都普遍应用,各种领域以及各种需求的情况中,两者所展现出来的有缺点都不一样。 4.1外观和科技含量 从外观上来说,有线通信及无线通信最大的差别为能够以“线”为纽带。从科技含量上来说,通过线的传输更易实现有线通信,科技含量较低,无线通信起步比较晚,有着较高的技术含量,且为有线通信发展较为完善之后所研制出来的,二者相辅相成。 4.2市场份额 我国有线通信及无线通信的市场都有着广阔的市场,根据各种需要确定。通常来说,动车领域上,由于其具有快速运动的性质不利于建设有线设备,而无线通信能够很容易的进行通信。在相似的领域当中,无线通信所占的市场份额相对较大,在家庭以及办公等方面,有线通信的数据传输方面更加稳定,那么更适合使用,但无线通信技术不断的完善以及发展,更多的领域更加偏向于无线通信。 4.3适用场所 由于“线”的约束,确定了有线通信应用的场所非要为固定的,由于它具有较小辐射的特点它能够应用在规模较大的人群当中。而无线通信不需要“线”的约束,那么它可以大面积的进行覆盖,尤其是对移动等特殊环境而言,而无线相对灵活,在建设现代化军队当中发挥着非常关键的作用。 5 有线通信及无线通信发展前景 有线通信及无线通信二者都是相互影响的,那么在将来较长的时间当中,两者之间优劣对比仍然持续。 5.1有线通信发展前景 如前文而言,有线通信信号相对稳定且不会对人体造成较大的辐射,那么此优点能够充分展现出其在市场当中的地位。利用光纤技术的进一步发展,有线通信传输速度会获得更快速的发展,使用户使用起来更加方便,那么在未来很长的时间当中,有线通信还会持续广泛应用于家庭以及办公当中并展现其关键作用。 5.2无线通信发展前景

浅谈无线通信技术的发展趋势

浅谈无线通信技术的发展趋势 【摘要】随着科技的进步,通信技术也在不断的发展,无线通信技术也可以实现更加快速的信息传递,为社会的现代化发展提供更加有力的保障,本文以现代无线通信技术的发展为基本研究对象,对无线通信技术的现状进行分析,并研究了未来的无线通信发展。 【关键词】无线通信技术现状发展前景 现代通信技术正朝着高效和绿色的方向不断发展,非传统的通信技术相比也有很大的进步,随着科学技术的不断改变,人们不断提升着无线通信技术的更新和速度,我国无线通信技术也日益完善和成熟,实现了更加高速的通信事业的发展。 一、无线通信的发展特点 无线通信技术具有两个基本的特点,首先,我国移动通信的使用量不断的增加,人们对无线网络的需求也越来越高,通信技术正在不断的更新和发展,无线通信技术也在不断的提高。近年来,更加科学的无线通信技术不断的投入使用,使我国的无线通信技术不断的向前发展,其次,无线通信不受空间和时间的约束,为无线通信事业的发展提供了更好的条件。无线通信技术另一个特点就是移动通信的公众使

用数量正在急剧上升,同时移动通信无线网络的速度和普及率都在不断的增加,为人们提供了更多的便利,也给运营商带来更多的财富。 二、无线通信技术的发展状况 无线通信技术是当前通信事业发展的,核心,无线通信技术正在不断的进步,在这个过程中,无线通信技术的发展呈现以下特点: 2.1宽带固定无线接入技术快速发展 宽带固定无线接入技术具有其优点,因为他网络速度快,且具有一定的灵活性,因此被人们广泛的使用和推广,也为无线接入技术的发展奠定了基本的基础,但宽带固定无线接入技术也存在一定的缺点,比如其技术到目前为止还不太成熟,也容易受到天气的影响而导致网络不佳的情况。为了更加突出地反映宽带固定无线技术的优点,在使用的过程中应注意扬长避短。 2.2蓝牙技术的不断发展 蓝牙技术的使用主要解决了无线通信技术短距离内的通信问题,另一方面蓝牙技术的使用也可以实现数据信息的短距离传送,通过蓝牙设备进行连接,这是无线通信技术未来发展的重要方向。 2.3 Wimax技术的发展 Wimax技术能够提高无线覆盖率,因此是目前无线通信

短距离无线通信技术 论文

广州大学 无线网络与移动计算课程作业 学院:计算机科学与教育软件学院 班别:软件工程125班 姓名:陈炜坤 学号:1206100099

短距离无线通信技术综述 摘要:随着通信技术和网络的飞速发展,无线通信技术开始在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,其中作为无线通信技术的重要分支——短距离无线通信技术由于在技术,成本以及实用性上的巨大优势,越来越受到人们的重视。本文主要介绍短距离无线通信领域中的几种关键技术,包括蓝牙,802.11(Wi-Fi),紫蜂技术和UWB技术,并简要介绍了它们的发展状况和应用领域。 关键字:短距离无线通信,蓝牙,Wi-Fi,红外数据传输,紫蜂技术,超宽带技术 一 .引言 随着Internet,多媒体和无线通信技术的飞速发展,无线通信技术具有巨大的发展潜能和商业价值。作为无线通信技术的重要分支,短距离无线通信技术更是凭借自己独有的特性受到人们的关注。 短距离无线通信包含如下特征:首先,它的通信距离很短,一般在百米范围之内,只适合小区域使用。由于距离较短,传输过程中遇到障碍物的几率较小,所以可以用较小的发射功率发射信号,功耗低;其次,对等通信是短距离无线通信的重要特性,它不需要中转设备,可以在发送端和接受端直接进行数据的传输,方便快捷;最后,成本低廉,节省了布线资源。 二 .短距离无线通信技术的分类和应用 简单的说,一个典型的短距离无线通信系统主要由两部分组成,即无线发射机和无线接收机。目前应用广泛的无线通信技术包括蓝牙(Bluetooth),802.11(Wi-Fi),红外数据传输(IrDA),紫蜂(Zigbee)超宽带技术(UWB)等。 1. 蓝牙(bluetooth) 蓝牙是由爱立信公司于1994年首先提出的一种工作在2.4GHz频段的短距离无线通信技术规范,它的有效范围在10m以内。在此范围内,运用蓝牙技术可以实现多台设备的无线互联并以1Mb/s的速度进行信息传输。它主要分为主设备和从设备,其中主设备是在组网连接中主动发送连接请求的设备,而从设备是被连接的设备,几个蓝牙设备连接成一个微微网,微微网是蓝牙最基本的网络形式,多个微微网在时间和空间的复用组成了更加复杂的网络拓扑结构,成为散射网[1]。 蓝牙具有低成本高速率的特点,目前主要应用在数据输入,外围设备连接以及无线局域网中,在日常生活中,蓝牙产品涵盖PC,移动电话,汽车电子,家用电器和工业设备等领域,应用十分广泛。

短距离无线通信技术的时代背景

短距离无线通信技术的时代背景 我们已经真正进入一个无线技术无所不在的时代。手机通话、短信息通信无处不在;GPS导航系统为我们导航指路;无线智能家居设备、无线故障监测系统、农作物环境监测控制系统等典型应用,让我看到无线技术不断发展和不断扩大,无线技术正不断改变我们的生活方式,使人们的生活更加舒适、美好、安全。对于无线系统来说,是以天线为载体发送接收无线电波来实现信息地正确发送和接收,发射时,把高频电流转化为电波;接收时,把电波转换为高频电流。依据频谱不同,各国的无线电管理机构都对RF频道的使用进行了相应的管理。而频道管理最基本的规则是无线收发器的使用需要获得许可,同时也规定了一些无须许可的免费频带,也称ISM频带,以满足不同的需要。目前,我国可以使用的ISM 频率为433MHz和2.4GHz。此外,在我国整个低于135Khz的频带也都是免费的。而ISM频带在欧洲所分配到的频率为433MHz、868MHz、2.4GHz。 无线通信系统可分为长距离无线通信系统和短距离无线通信系统。典型的长距离无线通讯系统主要包括发送终端、接收终端和中继站。其中发送终端向外界发送数据信息,随着距离的增加,需要中继站来提高信号传输质量,接收终端把信息接收下来并进行分析、处理以备使用。长距离无线通讯系统,广泛应用于军事、交通、电台、石油勘探等领域。但长距离无线通讯系统的最大特点是通讯距离一般在几十米到几千公里,但大部分需要申请固定的无线频道,需要交纳使用费用。短距离无线通信系统,是随着数字通信和计算机技术的不断发展而产生的,短距离无线通信和长距离无线通信有很多不同之处,主要有无线发射功率低适合电池供电,一般功率在几1mW到小于10mW,通信距离从几厘米到几百米,使用全向天线或PCB天线,不受环境阻隔影响,一般工作在ISM频段等优点。主要应用于室内无线信息交换。典型应用包括射频身份识别(RFID)系统、无线局域网、无线条码阅读器、无线安全系统等。同时,在现代网络技术中,以太网是一种采用CSMA/CD访问机制,基于总线型的局域网,以其高度灵活、相对简单、易于实现等显著特点,成为当前最重要、最广泛采用的局域网技术。随着无线技术的发展,很多专家提出了以太网在无线领域的逻辑扩展思想,形成由许多独立的无线节点通过无线电波相互信息交换的无线通信网络。时代需要速度更快、互操作更方便以及更安全可靠的无线网络,Nordic VLSI ASA Freascale、Atmel等具有国际影响力的IC生厂商都相继推出了新一代短距离无线数据通信收发芯片,以nRF905、CC1100、Jennic为主流的无线芯片性能得到了很大提高,最新的无线收发芯片将全部无线通信需要的调制/解调芯片、高/低频放大器等全部集成在芯片中,使外围器件大幅度减少,很容易与各种型号微控制器连接实现高可靠性无线通信,使开发无线产品成本大大降低,开发难度更简单,应用更广泛,嵌入式无线通信和无线网络将逐步取代现有的有线通信和有线网络,无线技术将展示其巨大的影响力,必将掀起一场的新的技术浪潮。 短距离无线通信技术的典型应用领域 (1)检测监控类:车辆管理系统、遥控引爆、工业遥控、无线鼠标键盘、遥测、航模控制器、无线抄表、门禁系统、安全防火系统;

最新无线通信技术基础知识(1)

无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。

无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。 2.1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2.2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2.3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

DIY无线天线大集合

DIY无线天线大集合 1, 网络覆盖范围小、无线信号不稳定,经常出现断线现象,你只能提着笔记本电脑在一个狭小的区域移动,不断改变无线路由、无线AP的位置……在使用无线网络的时候,你肯定会遇到或即将遇到这些令人不爽的问题。解决这些问题,除了减少遮挡物、减少同频段设备的干扰外,最有效的方法就是更换高增益的天线了,用天线加强无线网络的传输效果、覆盖范围。然而,购买无线增益天线需要掏出不少银子,可能花费上百元甚至上千元的费用。不想花钱又要提高信号覆盖范围,是否能找到鱼与熊掌兼得的办法?对于DIY用户来说,这个问题非常简单、也非常有趣,因为在我们日常生活仲很多日用品、甚至废弃物都可以作为制作无线天线的材料,人人都可动手制作性能出色的无线天线,下面我们就来为大家摘录一些网友们自己制作天线的文章,希望对大家会有所帮助。 奶粉罐天线 一、选型 先上网收集天线资料,看到很多国外的天线DIYER做出来的WIFI天线真是五花八门!有螺旋天线、有八木天线、有菱形天线、有栅网天线、还有罐头天线......让人看得眼花缭乱。经过再三筛选,最终把制作目标锁定在罐头天线上。选择它为DIY对象主要是因为这种天线取材方便、效率高!十分适合初学者制作。 二、制作 圆筒天线之所以取材方便,是由于人人家里必定有铁罐、金属筒之类的东西。笔者就是随便拿了一个奶粉罐制作的。

在参照外国爱好者制作WIFI天线的同时,笔者加入了自己的想法:很多爱好者都喜欢在圆筒加装N座或BNC座,然后在馈线的连接处做对应的N头或BNC头,用于连接。但笔者觉得虽然该方法对使用十分方便,但同时也对信号造成了损耗(估计1-2DBI),尤其在2.4G的频段更加明显!因此,mr7决定把屏蔽网直接焊在圆筒上(焊接前先把外壳打磨光滑),而作为振子的芯线则保留其原来的泡沫绝缘。这样一来把损耗减到最低。有点专线专用的味道了! 建议大家最好在焊接前找根直径稍比馈线粗一点的小铜管和热缩套管,先把铜管套在馈线上,然后跟屏蔽网一起焊牢在金属圆筒的外壳上,然后用热风筒把热缩套管来回吹多次,把馈线固定在铜管上,这样一来可以很好的减低由于调节天线时给馈线和振子带来的影响!

短距离无线通讯(芯片)技术概述

短距离无线通讯(芯片)技术概述 一、各种短距离无线通信使用范围与特性比较 无线化是控制领域发展的趋势,尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信得到了广泛的应用,各种短距离无线通信都有各自合适的使用范围,本文简介几种常见的无线通讯技术。 关键字:短距离无线通信,红外技术,蓝牙技术,802.11b,无线收发 工业应用中,现阶段基本上都是以有线的方式进行连接,实现各种控制功能。各种总线技术,局域网技术等有线网络的使用的确给人们的生产和生活带来了便利,改变了我们的生活,对社会的发展起到了极大的推动作用。有线网络速度快,数据流量大,可靠性强,对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择,的确在实际应用中也达到了比较满意的效果。但随着射频技术、集成电路技术的发展,无线通信功能的实现越来越容易,数据传输速度也越来越快,并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。而同时有线网络布线麻烦,线路故障难以检查,设备重新布局就要重新布线,且不能随意移动等缺点越发突出。在向往自由和希望随时随地进行通信的今天,人们把目光转向了无线通信方式,尤其是一些机动性要求较强的设备,或人们不方便随时到达现场的条件下。因此出现一些典型的无线应用,如:无线智能家居,无线抄表,无线点菜,无线数据

采集,无线设备管理和监控,汽车仪表数据的无线读取等等。1.几种无线通信方式的简介 生产和生活中的控制应用往往是限定到一定地域范围内,比如:主机设备和周边设备的互联互通,智能家居房间内的电器控制,餐厅或饭店内的无线点菜系统,厂房内生产设备的管理和监控等0~200米的范围内,本文着重探讨短距离无线通信实用技术,主要有:红外技术,蓝牙技术,802.11b无线局域网标准技术,微功率短距离无线通信技术,现简介如下: 1.1 红外技术 红外通信技术采用人眼看不到的红外光传输信息,是使用最广泛的无线技术,它利用红外光的通断表示计算机中的0-1逻辑,通常有效作用半径2米,发射角一般不超过20度,传统速度可达4 Mbit/s,1995年IrDA(InfraRed Data Association)将通信速率扩展到的高达16Mbit/s ,红外技术采用点到点的连接方式,具有方向性,数据传输干扰少,速度快,保密性强,价格便宜,因此广泛应用于各种遥控器,笔记本电脑,PDA,移动电话等移动设备,但红外技术只限于两台设备通讯,无法灵活构成网络,而且红外技术只是一种视距传输技术,传输数据时两个设备之间不能有阻挡物,有效距离小,且无法用于边移动边使用的设备。 1.2 蓝牙技术 蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,它采用无线电射频技术实现设备之间的无线互连,有穿透能力,能够全方位传送,主要面对

几种短距离无线通信技术对比

几种短距离无线通信技术对 比 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

短距离无线通信技术比较 近年来,各种无线通信技术迅猛发展,极大的提供了人们的工作效率和生活质量。然而,在日常生活中,我们仍然被各种电缆所束缚,能否在近距离范围内实现各种设备之间的无线通信? 纵观目前发展较成熟的几大无线通信技术主要有ZigBee;蓝牙(Bluetooth),红外(IrDA)和无线局域网802.11(Wi-Fi)。 同时还有一些具有发展潜力的近距离无线技术标准,它们分别是:超宽频(UltraWideBand)、短距离通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线139和专用无线系统等。它们都有各自立足的特点,或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求; 或着眼于距离的扩充性;或符合某些单一应用的特殊要求;或建立竞争技术的差异优化等。但没有一种技术完美到可以满足所有的要求。 蓝牙技术 蓝牙技术诞生于1994年,Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口,以建立手机及其附件间的通信。能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段,提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。 1998年,蓝牙技术协议由Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等五家公司达成一致。蓝牙协议的标准版本为802.15.1,由蓝牙小组(SIG)负责开发。802.15.1的最初标准基于1.1实现,后者以构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a基于等同于蓝牙1.2标准,具备一定的Qos特性,并完整保持后项兼容性。 但蓝牙技术遭遇最大的障碍在于传输范围受限,一般有效的范围在10米左右,抗干扰能力不强、信息安全问题等问题也是制约其进一步发展和大规模应用的主要因素。因此业内专家认为蓝牙的市场前景取决于蓝牙能否有效地解决上述制约难题。 IrDA技术 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。目前它的软硬件技术都很成熟,在小型移动设备,如:PDA、手机上广泛使用。起初,采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范围内以115.2kb/s速率传输数据,很快发展到4Mb/s以及16Mb/s的速率。

短距离无线通信总结

1 FFD通常有的工作状态。A.主协调器 B.协调器 C.终端设备 2 Zigbee技术的优点。近距离低复杂度低数据速率 3作为ZigBee技术的物理层和媒体接入层的标准协议是802.15.4 4 Zigbee每个协调点最多可连接255个节点。Zigbee网络最多可容纳65535个节点。 5 ZigBee网络中传输的数据可分为哪几类周期性,间歇性,反复性的、反应时间低的数据6支持Zigbee短距离无线通信技术的是Zigbee联盟 7 WPAN的特点。A有限的功率和灵活的吞吐量C网络结构简单D成本低廉 8 Zigbee体系结构。 物理层(PHY) 物理层定义了物理无线信道和MAC 子层之间的接口,提供物理层数据服务和物理层管理服务。-物理层数据服务从无线物理信道上收发数据。-物理管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。 物理层功能 1)ZigBee 的激活;2)当前信道的能量检测;3)接收链路服务质量信息;4)ZigBee 信道接入方式;5)信道频率选择;6)数据传输和接收。 MAC 层 MAC 层负责处理所有的物理无线信道访问,并产生网络信号、同步信号;支持PAN 连接和分离,提供两个对等MAC 实体之间可靠的链路。_MAC 层数据服务:保证MAC 协议数据单元在物理层数据服务中正确收发。MAC 层管理服务:维护一个存储MAC 子层协议状态相关信息的数据库。 MAC 层功能 1)网络协调器产生信标;2)与信标同步;3)支持PAN(个域网)链路的建立和断开;4)为设备的安全性提供支持;5)信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入(CSMA-CA)机制;6)处理和维护保护时隙(GTS)机制;7)在两个对等的MAC 实体之间提供一个可靠的通信链路。 网络层(NWK) ZigBee 协议栈的核心部分在网络层。网络层主要实现节点加入或离开网络、接收或抛弃其他节点、路由查找及传送数据等功能,支持Cluster-Tree 等多种路由算法,支持星形(Star)、树形(Cluster-Tree)、网格(Mesh)等多种拓扑结构。 网络层功能: 1)网络发现;2)网络形成;3)允许设备连接;4)路由器初始化;5)设备同网络连接;6)直接 将设备同网络连接;7)断开网络连接;8)重新复位设备;9)接收机同步;10)信息库维护。安全层(SSP)(Security Service Provider) 安全层是Zigbee独立开发出来进行信息安全验证的功能模块,在OSI和TCP/IP模型中都没有体现。它主要负责实现信息交换的密钥管理、密钥存取等功能。 应用程序接口(API) ZigBee 应用层框架包括应用支持层(APS)、ZigBee 设备对象(ZDO)和制造商所定义的应用对象。应用支持层的功能包括:维持绑定表、在绑定的设备之间传送消息。所谓绑定就是基于两台设备的服务和需求将它们匹配地连接起来。 ZigBee 设备对象的功能包括:定义设备在网络中的角色(如ZigBee 协调器和终端设备),发起和响应绑定请求,在网络设备之间建立安全机制。ZigBee 设备对象还负责发现网络中的设备,并且决定向他们提供何种应用服务。ZigBee 应用层除了提供一些必要函数以及为网络层提供合适的服务接口外,一个重要的功能是应用者可在这层定义自己的应用对象。

物联网中的几种短距离无线传输技术

短距离无线通信场指的是 100m 以内的通信,主要技术包括 Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求,作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。各国也相应地制定短距离通信技术标准,特别是RFID 和 NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准,例如主要的RFID 相关规范有欧美的 EPC 规范、日本的 UID(Ubiquitous ID)规范和 ISO 18000 系列标准。中国政府也高度重视短距离通信的发展,制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。例如科技部、工信部联合 14 部委制订的《中国 RFID 发展策略白皮书》等。此外,包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。 1、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议(),Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s,虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些,但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹,可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展,理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内,就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。实际上,如果有多个用户同时通过一个点接入,带宽将被多个用户分享,Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s,另外,Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响,但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。 最初的规范是在1997年提出的,称为,主要目的是提供WLAN接入,也是目前WLAN的主要技术标准,它的工作频率是,与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。随着Wi-Fi协议新版本如和的先后推出,Wi-Fi的应用将越来越广泛。速度更快的使用与相同的正交频分多路复用调制技术,它也工作在频段,速率达54Mb/s。根据最新的发展趋势判断,将有可能被大多数无线网络产品制造商选择作为产品标准。微软推出的桌面操作系统Windows XP和嵌入式操作系统Windows CE,都包含了对Wi-Fi的支持。 2、UWB技术 超宽带技术UWB(Ultra Wideband)是一种无线载波通信技术,它不采用正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。 UWB可在非常宽的带宽上传输信号,美国FCC对UWB的规定为:在~频段中占用500MHz以上的带宽。由于UWB可以利用低功耗、低复杂度发射/接收机实现高速数据传输,在近年来得到了迅速发展。它在非常宽的频谱范围内采用低功率

短距离无线通信

短距离无线通信 短距离无线通信的重要特征和优势:低功耗,对等通信,低成本 IEEE 802.11技术 ?IEEE802.11标准定义了两种类型的设备 ?无线站-通常是通过一台PC机加上一块无线网卡构成 ?无线接入点(AP)-当作有线网络与无线网络之间的桥梁。 ?无线局域网广义上分为两类: ?基于射频(Radio Frequency,RF)无线电波 ?基于光波(如红外线) ?IEEE802.11标准定义单一的媒介访问控制子层(MAC)和多样的物理层 ?物理层标准主要有IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g。 IEEE 802.11标准的逻辑结构 MAC层的目的是在LLC的支持下为共享介质物理层提供访问控制功能(寻址方式、访问协调、帧校验序列生成的检查等) MAC层在LLC层的支持下执行寻址和帧识别的功能 IEEE 802.11标准MAC层采用CSMA/CA协议控制每一个站点的接入 物理层解决的是数据终端设备与通信线路上数据电路设备之间的接口问题 在BSS网络中,有一无线接入点充当中心站,所有络的访问站点对网均由其控制。

此外,中心站为接入有线主干网提供了一个逻辑接入点。 缺点:抗毁性差,成本高。 一个ESS网络是由两个或多个BSS网络构成的一个单一子网,满足大小任意、大范围覆盖的网络要求。 站点通过AP在ESS内不同BSS之间的相互连接。 RTS/CTS机制是为了更好地解决隐蔽站点带来的碰撞问题,发送站和接收站之间以握手的方式对信道进行预约的一种常用方法。 RTS/CTS机制采用四次(Four-way)握手机制,包括RTS-CTS-DATA-ACK四个过程。 ?发送者在发送数据之前,首先发送一个RTS来预约信道 ?接收者发回一个CTS ?发送者开始进行数据的发送 ?接收者进行发送ACK进行确认 如果发送者没有接收到返回的ACK,则会认为之前的传输没有成功,会重新传输。但如果只是ACK丢失而之前的RTS-CTS传输成功,则重新发送的RTS到接收者后,接收者只会重新发送ACK而不是CTS,且退避时间不会增加。如果发送了RTS后没有收到CTS或ACK,那么退避时间就会增加。 SIFS(Short IFS)。SIFS是最短的帧间间隔,它是紧随在被发送信息类型的前面和后面的时间间隔,其长度为28us。SIFS用于确认帧(ACK)、请求发送/清除待发帧(RTS/CTS)等。当无线工作站已经获得介质使用权且需要保持完成帧交换序列的持续时间时,应使用SIFS 。帧交换序列传输之间采用最小的时间间隙,以阻止那些需要等待更长介质空闲时间的工作站试图使用介质,为已启动的帧交换序列的完成提供优先权。 点协调功能(PCF)的帧间间隔(PIFS)。PIFS只能有工作在PCF方式下的站使用,AP 利用能够该帧间隔在无竞争期(CFP)开始时获得对媒体访问的优先权。PIFS的长度为78us(28us+50us)。 分布式协调功能帧间间隔(DIFS)。DIFS由工作在DCF方式下的站使用,以发送数据帧(MPDU)和管理帧(MMPDU)。DIFS的长度比PIFS多一个时隙长度,为128us。扩展的帧问间隔(EIFS)。在当物理层指示未正确接收到含有完整和正确FCS的MAC 帧时,那么DCF使用扩展的帧问间隔(EIFS)。 优先级SIFS> PIFS> DIFS> EIFS MAC帧结构 地址2、地址3 、顺序控制、地址4 和帧实体域只出现在某些类型的帧中 帧控制(Frame Control):工作站之间发送的控制信息。帧控制字段定义了该帧的类型:管理帧、控制帧、数据帧。 持续时间/标志(Duration/ID):大部分帧中,该字段包含持续时间的数值,值的大小取决于帧的类型。通常每个帧一般都包含下一个帧发送的持续时间信息。例如:数据帧和应答帧

浅谈无线通信和有线通信的结合

? 104 ? ELECTRONICS WORLD ?探索与观察 浅谈无线通信和有线通信的结合 河海大学常州校区 杜一凡 刘楷文 曹荣芊 通信技术是自人类诞生以来就存在的古老技术,人类通过语言、肢体动作进行交流,通过驿送、信鸽、信狗、以及烽烟等方式向远方传递信息。十九世纪,电报、电话和无线电的发明标志着通信技术走上了一个新的台阶。时至今日,高度发达的通信网络将世界紧密地连接在了一起。先进的通信技术不但让人与人之间的交流沟通变得更加的便捷,同时也催生了很多诸如远程办公、电话会议、远程会诊等提高生产力、降低生产成本的生产方式。 通信技术由有线通信和无线通信组成。有线通信在过去的一百多年的时间里一直占据主导地位,但由于社会的发展与人民对更便捷的通信技术的需求让无线通讯得到了长足的发展。过去的二十年间,无线通讯从无线电话机发展到如今的5G 技术,从根本上改变了人们的生活方式。如今,社会的进步对通信技术的发展提出了新的需求,如何有机地结合有线通信与无线通信将是通信技术将要面对的新的问题。 1.有线通信及其发展现状 1.1 有线通信的定义与特点 有线通信(wire communication ),又称有线电信,指通过有形的媒介来传送信息。一般而言,有线通信通过电缆或光缆,用电信号或光信号,将信息从一个通信端口传递到另一个通信端口。由于有线通信受到传播媒介的限制,因而在部分强调成本和便携性的场合,如长距离信号的传输与便携通讯设备,并不占据优势。然而,正因有线通信需要借助传播媒介,其表现出具有更强的稳定性,对于外界的干扰会比较小,并可以通过一定的技术手段,如在电缆外包裹一层金属屏蔽层或安装磁环来减小或消除干扰。除此之外,有线通信在信号传输速度和质量上比无线通信更具优势,尤其在中短距离的信息传输中,这种优势更加明显。另外,有线通信在安全方面也有出色的表现。1.2 有线通信的发展现状 与无线通信相似,有线通信为了提高稳定性,往往也会设立中继站。按照目前的通信技术,中继站的距离可达到100-200km ,如果使用效率较高、噪音较低的光放大器,中继站之间的距离可延长至500-600km 。另一方面,准同步数字系列(PDH )已经被同步数字系列(SDH )所取代,并且在SDH 的体系下,有线通信的信号传输速率可达10Gb/s 。 2.无线通信及其发展现状 2.1 无线通信的定义与特点 无线通信(wireless communication )指通过电磁波的形式传播信息,其最大的特点是信息的传递不需要借助媒介。无线通信所使用的电磁波种类繁多,但一般以微波(频率在300MHz 与300GHz 之间)为主。无线通信在日常生活中有着广泛的运用,如无线网络大多使用2.4GHz 和5GHz 的微波作为信息的载体,近年来热门的“无人超市”使用了具有射频识别技术(RFID )的条形码,无人机通过无线图像传输模块将拍摄的图像回传。 与有线通信相比,无线通信的信息传递不需要依赖电缆、光缆等媒介,因此在超长距离通信等场合,如卫星通信,无线通信有着不可替代的优势。同样,没有电缆的束缚,无线通信让信息的传递更加自由。囿于无线通信的稳定性不及有线通信,在进行长距离的信息传递的情况下,须沿途设立中继站以确保信息传递的正确率与传递速度。另外,无线通讯依赖一定频率的无线电波,相同或相近频段的无线电波会影响信息的传递效率,如在足球必比赛、演唱会、火车站等场合,由于人流密度大,手机使用的信号集中在2.5GHz~2.6GHz 频段,在这种情况下即使身处信号覆盖面积较大的市中心区域,手机也会出现信号弱或无信号的情况。 2.2 无线通信的发展现状 无线通信是近年来发展最迅猛的通信技术。一般无线通信技术可分为基于蜂窝的接入技术与基于局域网的技术。蜂窝技术类型繁多,常见的有TACS 、AMPS 、GSM 、CDMA 等。目前世界范围内使用最广的是第四代移动通信技术,即4G ,而第五代通信技术也将于2020年前后投入商业化。对于局域网技术而言,IEEE 802.11标准、WLAN 、Wi-Fi 是普通人在日常生活中接触最多的技术。对于近距离通信,Bluetooth 、RFID 、iBeacom 、Zigbee 等技具有很强的针对性,在特定的场合能够发挥很大的作用,如室内定位、无人超市、手机NFC 支付等,这些技术让物联网成为了可能,从很大程度上方便了普通人的生活。 由于无线通信主要借助电磁波来传递信息,而电磁波具有辐射,许多人认为电磁波对人体会造成癌症等不良影响。近年来国内发生过多起居民强拆通信基站的不良事件,这对国内无线通信商业化造成了一定的负面影响。近期调查显示,基站造成的射频接触范围为国际接触准则标准的0.002%至2%,宋欣阳等报道,移动通信微波辐射对老年小鼠学习记忆能力可能影响不大或有正面影响,但对正常的青年小鼠可能有一定的负面影响。迄今为止没有证据能够表明基站产生的射频信号会造成短期或长期的不良健康影响。因此,增强对公众无线通信方面的科普对于今后国内无线通信商业化的发展有着重大的意义。 3.有线通信与无线通信特点的比较 从上述对有线通信和无线通信特点的分析,不难看出两者的优势与劣势十分明显,具体分析如下表所示。 表3-1 有线通信与无线通信优势与劣势的比较 有线通信 无线通信优势信号稳定性好,可靠性高,传输速度快,安全性好 便携性好,投资成本低劣势 投资成本高,便携性差 抗干扰能力差,可靠性低 4.通信技术未来的发展趋势 有线通信具有可靠性高、传输速度快等优点,而无线通信最大的优点是成本低,架设方便。将有线通信与无线通信两者的优点结合起来将是通信技术未来的发展方向。如在工业无线网络的架设中,传感器、精密机床、机械臂等对信号精确性要求高的场合以及网关等对数据传输速度要求高的场合适合使用有线通信,在对信号精确性要求不高的场合,如操作员之间的通信以及有线电缆架设难度大、成本高的场合,如路桥建设等,就可以用无线通信代替有线通信,通过网关以有线通信的方式连接至控制系统。本质上,通信技术的发展并非用无线通信来取代有线通信,而是需要让两者在适应的地方发挥相应的优势,最大限度地提高生产力,以此来满足社会发展与人民群众的需要。 5.结语 通信技术在人们的日常生活和社会的发展中发挥着越来越重要的作用。随着社会的不断发展,通信技术也需要满足社会的需要。在研发出新技术的同时,也要有效利用现有的技术,将有线通信与无线通信有机地结合起来,让成熟的技术在新的领域焕发新的活力,这是通信工作者近几年的工作目标。 作者简介: 杜一凡(1997-),男,四川成都人,本科,研究方向:电子科学与技术。刘楷文(1997-),男,江苏连云港人,本科,研究方向:通信工程。曹荣芊(1997-),男,河北沧州人,本科,研究方向:通信工程。

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