花名/ID: 天析

邮箱: 2200475850@qq.com

主攻方向: 物联网安全、WEB安全

兴趣爱好: 乒乓球、羽毛球、排球、业余无线电···

备案信息:蜀ICP备19023334号

短距离无线通信技术(学习笔记)

本文目前疫情结束后到校时继续更新

根据CCSA泛在网技术工作委员会(TC10)感知/延伸工作组(WG4)对泛在网术语的商定,规定短距离无线通信技术解决近距离设备的连接问题,可以支持动态组网并灵活实现与上层网络的信息交换功能。

物联网通信

传感器网络用于传感器与传感器之间互连

移动通信特点

概念:

即移动物体之间的通信,移动物体与固定物体之间的通信,顾名思义,移动通信的特点在于移动字,即这类通信不是传统静态的固定式通信,而是动态的移动通信!

特点:

受时空限制少、实时性好、覆盖广、建设成本低、部署方便、具备移动性等。

主要特点:

传播的开放性,接受环境的复杂性,通信用户的随机性

与有线通信的区别

1.保持物体在移动状态中的通信,所以一般是无线通信,或是无线通信与有线通信的结合。

2.因电波传播的条件复杂,同时因为移动的物体可能在各种环境下运动,电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象,产生多径干扰、信号延迟和频谱展宽等现象。

3.噪声和干扰严重,在城市环境中存在诸如汽车火花噪声,各种和工业噪声,以及移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。

4.系统和网络结构复杂,移动通信是一个多用户通信系统和网络,必须使用户之间互不干扰,=能协调一致的工作,此外还得与市话网、卫星通信网、数据网等互联,整个网络结构比较复杂。

5.要求频带利用率高,设备性能好。

三类损耗与四种效应

路径传播损耗:

又称衰耗,是指电磁波在宏观大范围(即千米级别)空间传播所产生的损耗,反映了传播在空间距离的接收信号电平的变化趋势。

大尺度衰落损耗:

由于电波在传播路径受到建筑物及山丘等的阻挡所产生的阴影效应而产生的损耗,反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗,一般遵从对数正态分布,因其变化率较慢故又称为慢衰落。

小尺度衰落损耗:

主要是由于多径传播而产生的衰落,反映微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗,一般遵从瑞利或莱斯分布,其变化利率比慢衰耗快,所以称为小尺度衰落或快衰落,它可以进一步划分为空间选择性衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落。选择性是指在不同的空间、频率、时间,其衰落特性不一样。

阴影效应:

由于大型建筑和其他物体的阻挡,在电波传播的接收区域中产生传播半盲区。类似于太阳光受阻挡后可产生的阴影。光波的波长较短,因此阴影可见,电磁波的波长较长,阴影不可见,但是接收终端(如手机)于专用仪表可以测试出来。

远近效应:

由于接收用户的随机性,移动用户与基站之间的距离也是在随机变化的,若移动用户发射信号的功率一样,那么到达基站的时信号的强弱将不同,离基站近的信号强,远的信号弱,通信系统中的非线性将进一步加重信号强弱的不平衡性,甚至出现了以强压弱的现象,并使弱者(即离基站比较远的用户)产生掉话(通信中断)现象,通常称这一现象为远近效应。

多径效应:

由于接受者所处地理位置的复杂性,使得接收到的信号不仅有直射波的主径信号,还有从不同建筑物反射过来和绕射过来的多条不同路径信号,而且他们到达时的信号强度、到达时间以及到达时的载波相位都是不一样的。所接收到的信号是上述各路信号的矢量和,也就是说多径信号之间可能产生自干扰,这类干扰称为多径干扰或多径效应。这类多径干扰非常复杂,有时候收不到主径直射波,收到的是一些连续反射波等。

多普勒效应:

由于接收用户处于高速移动中,如车载通信时传播频率的扩散而引起的,其扩散程度与用户移动速度成正比。这一现象只产生在高速(大于等于70千米每小时)车载通信时,而对于通常的慢速移动的步行和准静态的室内通信,则不予考虑。