基于无线通信的点对多点温度传感器网络
刘嘉，焦斌亮
(燕山大学信息科学与工程学院，秦皇岛，066004)
摘要：介绍了一种基于“一线总线”数字化温度传感器DS18B20和工作于2.4GHz ISM频段射频收发芯片nRF2401AG点对多点温度传感器网络的设计方案。分析了点对多点无线通信模型的结构原理及其特点，设计了基于突发传输模式的点对多点双向无线通信协议，并以AT89LV51和A T89C2051为核心，给出了该系统软件控制过程和硬件电路设计。实践表明，该系统测温精度高、使用方便、抗电磁干扰能力强、数据通信稳定性高、成本低，可以广泛用于各种电力系统设备多点测温。
关键词：nRF2401AG；DS18B20；无线通信；点对多点；通信协议
中图分类号：TP212 文献标识码：A
Point-to-multipoint Temperature Sensor Network Based on Wireless
Communication
LIU jia ,JIAO Bin-liang
(Information Science and Engineering Istitute,Yanshan University,Qinhuangdao066004 ,China) Abstract:This paper introduced the design method of point-to-multipoint temperature sensor network based on 1-Wire Digital Thermometer DS18B20 and RF transceiverr 2401AG for the 2.4GHz ISM band, analysed the structure principles and characteristics of the point-to-multipoint wireless communication mode, designed the point-to-multipoint wireless two-way communication protocol which is based on the mode of the ShockBurst TM Mode, successfully shows the control process of the system software, and finally realized the designing of the hardware with AT89LV51 and AT89C2051 as the cores. A lot of practice shows this system has so many strong advantages, such as the high precision when measuring the temperature, the convenient usage, the strong anti-electromagnetic capability, the good stability when communicating data, low cost, that it can be widely used for multi-point temperature measurement in various electric systems.
Key word:nRF2401AG; DS18B20; wireless communication; point-to-multipoint; communication protocol
0 引言
电力系统安全稳定运行是电力系统控制的根本目标和进行电力市场交易的重要保障。随着现代电力系统向着高电压、大机组、大容量的迅速发展，对电力系统供电可靠性的要求越来越高。由于绝大多数的电力设备长期处于高电压，大电流和满负荷的条件下运行，其结果导致热量集结加剧，如果不对温升采取有效的监测措施，将会危及电力设备的安全运行。针对工矿企业、发电厂及变电所等部门在其电气设备实际生产运行中出现的在高电压、大电流、强磁场环境下，以及输电线铁塔等工作人员难以到达的设备，无线通信温度传感器网络采用无线通讯技术进行高压隔离和信号传输，利用其固有的绝缘性和抗电磁干扰性能，可以很好的解决这些问题。
1 系统结构
整个系统中需要用到的硬件芯片主要包括DS18B20单总线数字温度传感器、nRF2401AG无线收发芯片、单片机等。这些芯片配以相应的外围电路就构成系统的基
本硬件结构。下面对主要硬件的特点及系统的总体结构分别进行介绍。
1.1 单线智能温度传感器DS18B20
DS18B20美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式。测温范围为-55℃到+125℃，在-10 ℃到+85 ℃范围内，精度为±0.5℃。可以分别在93.75ms和750ms 内完成9位和12位的A/D转换[1],并且仅需要一根口线(单线接口)即可完成信息的读写,温度变换功率来源于数据总线,而无需额外电源。这种结构称为“一线总线”，不仅简单、经济，数字方式传输还大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量。DS18B20独特的结构，决定了它特别适合于大型多路温度测控系统的温度检测。
1.2 nRF2401AG芯片
本系统通过无线收发模块传输现场采集的数据，系统所处环境较为恶劣，对数据传输的可靠性要求较高。综合考虑以上因素，采用以nRF2401AG为核心芯片的无线数传模块PTR4000PA。nRF2401AG是挪威Nordic 公司推出的单片无线收发一体的芯片nRF2401AG。模块工作电压为2.7 V- 3.6 V，内置天线；采用全球开放的2.4 GHz ISM 频段,免许可证使用；采用高效GMSK调制,最高传输速率达到1 Mbit/s, 抗干扰能力强；有125个频道, 可满足多频及跳频需要；内置硬件CRC检错，支持点对多点通信地址控制[2]。
模块可以通过软件设置地址, 只有收到本机地址时才会输出数据, 可直接连接各种MCU使用, 软件编程非常方便。nRF2401AG可通过软件设置40bit的地址，适合点对多点的数据传输; CRC纠检错硬件电路和协议，提高了系统的可靠性，且不再需要用软件对传输数据进行差错控制编码，简化了软件编程。PTR4000PA是PTR4000的功率加强型产品，传输距离更远，开阔地约300-400米，室内约50-100米。nRF2401AG最突出的特点是具有一种ShockBurst TM Mode(突发模式)的通信模式。ShockBurst TM Mode使用芯片内部的先入先出堆栈区，数据可以从低速微控制器送入，高速(1Mb/s)发射出去，字头和校验码由硬件自动添加和去除，其优点是：功耗低，抗干扰能力强。
1.3系统的总体结构
在强电磁干扰的恶劣环境下，一方面为了能够及时的采集到多点的温度，另一方面为了避免引导线过长而引起的数据丢失，我们采用了点对多点的通信系统。常见的点对多点通信系统多采用环型和星型两种模式。星型系统特别适合于数据量较大且实时性要求较高的场合。因此，本系统采用星型模式。系统结构如图1所示。
系统工作时，主机循环访问从机，向从机发送命令。从机接收到命令，验证命令正确后开始通过DS18B20采集温度，然后将温度数据通过无线收发模块发射出去。主机接收到温度数据后读出温度数据并确定是来源于哪个从机，通过电脑串口将温度数据上传给PC机。在PC机上通过监控软件可以实现接收端无线模块与PC机的数据通信以及温度数据的显示、整理、查询、绘制曲线、制作和打印报表等功能。
在系统的从机端，我们使用母线取电与充电电池配合为从机提供3.3V电源。母线取电的不足在于它的不稳定性，当母线取电出现不稳定电压时，用充电电池为从机端供电。当充电电池电量不足时，可以通过母线取电为其充电。这种供电方式极大的延长了从机端电源的寿命。
2 系统的硬件设计
nRF2401AG与单片机的硬件连接如图2所示。在主机端，我们使用工作电压为2.7-6V的低压型单片机AT89LV51，可以直
从机N
图1 系统结构框图
接与nRF2401AG 直接相连，无需电平转换[3]
，简化了电路。AT89LV51通过RS232与PC 机的串口相连。在从机端，为了减小从机的体积和功耗，使用了20个管脚的AT89C2051。DS18B20只需一个I/O 与AT89C2051相连。为了防止从机程序跑飞，还在AT89C2051上设置了看门狗电路。系统工作时，两种单片机均使用+3.3V 电源供电。
单片机通过PWM_UP ，CE ， CS 三个管脚设置nRF2401AG 工作模式，表1列出nRF2401AG 的四种工作模式。配置模式时单片机通过CLKI 和DATA 端向nRF2401AG 发送配置字，发送数据时通过CLK1和DATA 端向nRF2401AG 发送地址和数据，接收数据时通过CLK1和DATA 端从nRF2401AG 读取数据，DR1是nRF2401AG 通知单片机已经接收到数据并且可以读取的状态信号。CLK2、DOUT 和DR2端为通道二保留使用。
3
在无线系统应用中，通信协议非常重要。无线通信协议的好坏直接影响到通信的安全性、误码率以及数据的传输速率。
本系统采用nRF2401AG 的ShockBurst TM Mode 收发模式。在此模式下，数据帧格式如图3所示。
其中，在ShockBurst TM Mode 模式下nRF2401AG 自动处理字头和CRC 校验码。即在发送数据时，自动加上字头和CRC 校验码。在接收数据时，一旦检测到符合本机硬件地址的数据帧，便自动把字头、接收方地址和CRC 校验码移去。接收方地址的长度和数据长度均可以通过nRF2401AG 的配置字设定[4]。由此可见，工作在突发模式时，nRF2401AG 的上述特点可大大简化通信协议的设计。设计者甚至只需要按一定规则，配置好系统中主／从机的硬件地址、数据长度以及其余的状态字即可，
而不需要考虑类似轮询算法之类的协议设计。
本系统中存在多个从机，因此每个从机都要设置一个不同硬件地址。需要说明的是，硬件地址不宜简单地设置成0x00，0x01，0x02，…，等等，以免与临近的无线通信设备发生冲突。此处将硬件地址配置成4Byte ，数据长度配置成10Byte ，且主机的硬件地址配置为0xAAAAAAAA00，从机的硬件地址分别配置为0xCCCCCCCC11，
0xCCCCCCCC22，0xCCCCCCCC33，…，等等。对于硬件地址，这样的配置并不是绝对的，设计者需要根据实际的应用环境灵活配置，所以并不存在哪种配置是最优的。
系统主／从机的工作流程如图4和5所示。假设本系统中有N 个从机。系统开始工作时，主机循环访问从机，向从机M 循环发送采温命令，从机M 处在接收等待状态模式。只有在从机接收到的数据地址与本机地址一致且CRC 校验正确时，才通过DR1输出高电平，表示从机M 接收到了正确的命令。从机M 开始测温，发送温度数据，然后再进入掉电模式。主机一发出命令后就转入接收模式，接收从机M 的温度数据后将温度数据上传给PC 机，再向从机(M+1)发命令。从机M 进入掉电模式经过(N-1)个从机工作的时间后，再进入接收等待状态模式，此时主机访问完其余(N-1)个从机后，也经过了(N-1)个从机工作的时间，开始向从机M 发送命令，如此循环下去。
图2 nRF2401AG 与单片机连接图
表1 nRF2401AG 的工作模式
在程序设计中我们令从机nRF2401AG 处于“接收等待-采温发送温度数据- 掉电”交替工作模式下。在一个工作周期内,从机仅有1/ N的时间处在工作状态，其余的
(N-1)/N的时间处于掉电状态。nRF2401AG 在掉电模式下耗电仅为1uA,进入最省电状态。由此可见,本系统通信协议的设计让从机无线模块绝大部分时间工作在掉电状态，有效降低了从机的功耗[5]。
系统使用VC++6.0对系统用户界面和数据库部分进行编程，主界面如图6所示。作为性能测试的演示系统，我们采用循环轮询的方式显示各个从机的温度，每个从机的温度显示5秒。如图6所示为从机3的实时温
度和温度曲线。
4 结束语
调试结果表明该系统能够准确的实现无线多点测温，通信质量可靠稳定，抗干扰能力强，功耗小，成本低，从机体积小巧。开阔地主机和从机之间的距离可达200米并且满足数据传输的实时性、高效性的要求。在无线温度传感器网络的基础上，把单片机系统作为节点，PC机作为基站，进一步可以构建智能无线传感器网络，利用现代网络技术，可以实现对电气设备的远程测控，这也是当今传感器技术的发展方向之一。
本文作者创新点:本系统能够实时监测电力设备的多点的温度，抗电磁干扰能力强。N个从机在(N-1)/N的时间内处于掉电状态，极大的减少了从机端的功耗。
参考文献
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图5 从机程序流程图图6 PC机上用户界面
图4 主机程序流程图
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作者简介：
刘嘉(1983.7—)，男，硕士研究生，研究领域为无线传感器。焦斌亮(1964.3—)，男，教授，硕士生导师，博士，研究领域为光电检测、光纤传感、无线传感器。
目录 一、引言 (2) 二、无线通信的分类 (2) 1.GSM接入技术 (2) 2.ＣＤＭＡ接入技术 (2) 3.ＧＰＲＳ接入技术 (2) 4.蓝牙技术 (3) 5.ＷＣＤＭＡ接入技术 (3) 6.3Ｇ通信技术 (4) 7.无线局域网 (4) 三、无线通信技术在不同领域的应用 (4) 1.无线通信技术在变电站中的应用 (4) 2、现代无线通信技术在海洋地质调查中的应用 (4) 3.无线通信技术在调度通信中的应用 (5) 4.第三代移动通信技术在消防中的运用 (6) 5.激光无线通信技术在宽带接入中的应用 (7) 6.无线通信技术在远程医疗系统中的应用 (8) 四、无线通信技术特点及发展趋势 (9) 1.技术分析 (10) 2 .无线通信技术的发展趋势 (11) 五、结束语 (12) 参考目录
无线通信技术在不同领域的应用 一、前言 无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。 二、无线通信的分类 1.GSM接入技术 GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术。该技术是目前个人通信的一种常见技术代表。它用的是窄带TDMA，允许在一个射频即‘蜂窝’同时进行８组通话。GSM数字网具有较强的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，功能强大等优点。 2.ＣＤＭＡ接入技术 ＣＤＭＡ即code-division multiple access的缩写，译为“码分多址分组数据传输技术”。ＣＤＭＡ手机具有话音清晰、不易掉话、发射功率低和保密性强等特点，发射功率只有ＧＳＭ手机发射功率的160，被称为“绿色手机”。ＣＤＭＡ数字网具有以下几个优势：高效的频带利用率和更大的网络容量、简化的网络规化、通话质量高、保密性及信号覆盖好，不易掉话等。另外，ＣＤＭＡ系统采用编码技术，其编码有４．４亿种数字排列，每部手机的编码还随时变化，这使得盗码只能成为理论上的可能。 3.ＧＰＲＳ接入技术 ＧＰＲＳ是分组交换技术。ＧＰＲＳ的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。ＧＰＲＳ的最大优势在于：它的数据传输速度非ＷＡＰ所能比拟。目前的ＧＳＭ移动通信网的数据传输速度为每秒９．６Ｋ字节，而ＧＰＲＳ达到了１１５Ｋｂｐｓ 此速度是常用５６Ｋｍｏｄｅｍ理想速率的两倍。除了速度上的优势，ＧＰＲＳ还有＇永远在线＇的特点，即用户
1X:CDMA 2000 1X是指cdma2000的第一阶段 3G：第三代移动通信技术（3rd-generation，3G）， EVDO:CDMA2000 EV-DO，Evolution（演进）、 Data Only EPON:Ethernet Passive Optical Network 以太网无源光网络GPON: Gigabit-Capable PON 吉比特无源光纤接入网络 软交换：英文名称：softswitching CN2：中国电信下一代承载网（ChinaNetNextCarryingNetwork）TG ：Transceiver Group MSC：移动交换控制中心（交换机） MGW：媒体网关和MSC_SERVER协同工作构成电路域 MSCe：MSC_SERVER设备 软交换SS：软交换核心控制设备。 NGN: Next Generation Network 即下一代通信网络 WIFI：Wi-Fi WirelessFidelity（无线保真）又称802.11b标准WLAN: WLAN是Wireless Local Area Network 无线局域网 AP: 无线接入点(AP，AccessPoint) AC：无线接入控制器 IMS：IMS，即IP Multimedia Subsystem， IP多媒体子系统SIP: Session Initiation Protocol 应用层的信令控制协议。IPV6:internet protocol version 6 即IP协议第6版本ASON：automatism switch Optical Network 自动交换光网络OTN: OpticalTransportNetwork 光传送网
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
频点： 频点是给固定频率的编号。 频率间隔都为200KHz。这样就依照200KHz的频率间隔从890MHz、890.2MHz、890.4MHz、890.6MHz、890.8MHz、891MHz … … 915MHz分为125个无线频率段，并对每个频段进行编号，从1、2、3、4 … … 125；这些对固定频率的编号就是我们所说的频点；反过来说：频点是对固定频率的编号。在GSM网络中我们用频点取代频率来指定收发信机组的发射频率。比如说：指定一个载波的频点为3，就是说该载波将接受频率为890.4MHz 的上行信号并以935.4MHz的频率发射信号 BCCH： 依据物理信道所传递的信息内容不同，将物理信道分为不同类的逻辑信道； 用于发送控制信息的载点我们叫做主频，即BCCH； 用于发送话音、数据信息的频点我们叫做TCH频点，即TCH。 TX、RX: 在通信中：TX: transmit 传送RX: receive 接收 在INTERFACE中： 查看WAN网卡的流量时RX 为下行流量TX为上行流量 查看LAN网卡的流量时RX为上行流量TX为下行流量
射频： 无线电发射机通过天线能有效地发射至空间的电磁波的频率，统称为射频。若频率太低，发射的有效性很低，故习惯上所称的射频系指100千赫(KHz)以上的频率。 载波： 载波起运载信息作用的正弦波或周期性脉冲，叫做载波(或载频)，随着信号波的变化，使载波的幅度、频率或相位作相应的变化。 直接序列扩频： 直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum）工作方式，简称直扩方式（DS方式）。就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制，要传送的数据信息需要经过信道编码后，与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。 Sequence ['si?kw(?)ns] ?n. [数][计] 序列；顺序；续发事件 ?vt. 按顺序排好 spectrum ['spektr?m] ?n. 光谱；频谱；范围；余象
无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。 无线局域网概述 无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时，美国陆军研发出了一套无线电传输技术，采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年，夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络，称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机，采用双向星型拓扑连接，横跨夏威夷的四座岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从此，无线网络正式诞生。 1．无线局域网的优点 （1）灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。 （2）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。 （3）易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。 （4）故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。
（5）易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。 由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。 2．无线局域网的理论基础 目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。 （1）红外线（Infrared Rays，IR）局域网 采用红外线通信方式与无线电波方式相比，可以提供极高的数据速率，有较高的安全性，且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差，使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制，通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。 （2）扩频（Spread Spectrum，SS）局域网 如果使用扩频技术，网络可以在ISM（工业、科学和医疗）频段内运行。其理论依据是，通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）两种方式。
一，名词解释 FDM/TDM/CDM/WDM/SDM频分复用/时分复用/码分复用/波分复用/空分复用 AM常规调幅 DSB-SC抑制载波的双边带调制 SSB单边带调制 VSB残留边带调制 2ASK二进制振幅键控 2FSK二进制移频键控 2PSK二进制移相键控 2DPSK二进制差分相位键控 QAM正交振幅调制 TCM网格编码调制 PCM脉冲编码调制 ΔM/DM增量调制 ADPCM自适应差分脉冲编码调制 AQR/FEC/HEC检错重发方式/前向纠错方式/混合纠错方式
AMI码传号交替反转码 HDB3 3阶高密度双极性码 CMI码传号反转码 PDH/SDH准同步数字系列/同步数字系列 FDMA/TDMA/CDMA频分多址/时分多址/码分多址PLC电力线载波通信 BPLC宽带电力线载波通信 OFDM正交频分多路复用 DPLC/APLC数字电力线载波通信/模拟电力载波机ISDN综合业务数字网 DSP数字信号处理技术 MQAM多进制正交调幅 MCM多载波调制 LASVQ低滞后线性预测编码 GL高频电缆 SCC实时监督控制 DSSS直序扩频
AMR电力线载波自动抄表系统 DWDM密集波分复用 OPGW光纤复合架空地线 SIF/GIF/SMF突变型多模光纤/渐变型多模光纤/单模光纤DFF/DSF色散平坦光纤/色散位移光纤 NA数值孔径 OTDR光时域反射仪 IEC国际电工委员会 PMD偏振模式色散 LD激光器 LED发光二极管 PD光电二极管 APD雪崩光电二极管 APC自动功率控制电路 ATC自动温控电路 OEIC光电集成电路 AGC自动增益控制
DR动态范围 SONET同步光纤网 NNI网络节点接口 STM-N同步传送模块 TM终端复用器 ADM分插复用器 DXC数字交叉连接设备 ATM异步转移模式 IP IP分组 SOH/LOH(再生)段开销/复接段开销 AU PTR管理单元指针 VC虚容器 OPGW/GWWOP/ADSS光缆地线复合/地线缠绕式/全介质自承式光缆ESR/SESR/BBER误块秒比/严重误块比/背景误块比 APS自动保护交换 PRC时钟基准源 LPR区域基准时钟源
实验报告课程名称：无线通信与网络 实验项目：matlab仿真实验 实验地点： 专业班级：学号： 学生姓名： 指导教师： 2013年4月12日
实验1 卷积编码和译码的matlab仿真实现 一、实验目的 了解掌握如何使用matlab来进行卷积编码和译码的仿真。 二、实验内容 1、SIMULINK仿真模块的参数设置以及重要参数的意义 2、不同回溯长度对卷积码性能的影响 3、不同码率对卷积码误码性能的影响 4、不同约束长度对卷积码的误码性能影响 三、基本原理 本实验分为卷积编码和卷积译码两部分： 卷积编码的最佳译码准则为：在给定已知编码结构、信道特性和接收序列的情况下，译码器将把与已经发送的序列最相似的序列作为传送的码字序列的估值。对于二进制对称信道，最相似传送序列就是在汉明距离上与接收序列最近的序列。 卷积码的译码方法有两大类：一类是大数逻辑译码，又称门限译码(硬判决)；另一种是概率译码(软判决)，概率译码又分为维特比译码和序列译码两种。门限译码方法是以分组码理论为基础的，其译码设备简单，速度快，但其误码性能要比概率译码法差[2]。 当卷积码的约束长度不太大时，与序列译码相比，维特比译码器比较简单，计算速度快。维特比译码算法是1967年由Viterbi提出，近年来有大的发展。目前在数字通信的前向纠错系统中用的较多，而且在卫星深空通信中应用更多，该算法在卫星通信中已被采用作为标准技术。 采用概率译码的基本思想是：把已接收序列与所有可能的发送序列做比较，选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L组信息比特，那么对 于(n,k)卷积码来说，可能发送的序列有2kL个，计算机或译码器需存储这些序列并进行比较，以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L较大时，使 得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化，以至成为了一种实
DDF（Digital Distribution Frame）数字配线架 数字配线架又称高频配线架，在数字通信中越来越有优越性，它能使数字通信设备的数字码流的连接成为一个整体，从速率2 Mb/s～155 Mb/s信号的输入、输出都可终接在DDF架上，这为配线、调线、转接、扩容都带来很大的灵活性和方便性。 数字配线架是数字复用设备之间，数字复用设备与程控交换设备或数据业务设备等其他专业设备之间的配线连接设备。 ODF（Optical Distribution Frame）光纤配线架 光纤配线架（ODF）用于光纤通信系统中局端主干光缆的成端和分配，可方便地实现光纤线路的连接、分配和调度。 随着网络集成程度越来越高，出现了集ODF、DDF、电源分配单元于一体的光数混合配线架，适用于光纤到小区、光纤到大楼、远端模块局及无线基站的中小型配线系统。 MDF (Main Distribution Frame)总配线架 总配线架适用于与大容量电话交换设备配套使用，用以接续内、外线路。一般还具有配线、测试和保护局内设备及人身安全的作用。 MDF在网络中也称为主配线间，又称综合配线架或用户配线架，用于放置企业服务器。 ODM 光配线架连接模块Optic Distribution Module STM: Synchronous Transfer Module 同步传输模块 SDH的基本速率是155.52Mb/s 称为第1级同步传输模块，即STM-1。STM-4，STM-16，STM-32， E1欧洲的30路脉码调制PCM简称E1，速率是2.048Mbit/s E1的一个时分复用帧（其长度T=125us）共划分为32相等的时隙，时隙的编号为CH0~CH31。其中时隙CH0用作帧同步用，时隙CH16用来传送信令，剩下C H1~CH15和CH17~CH31 共30个时隙用作30个话路。每个时隙传送8bit，因此共用256bit。每秒传送8000个帧，因此PCM一次群E1的数据率就是 2.048Mbit/s。 ?一条E1是2.048M的链路，用PCM编码。 ?一个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙，一个时隙为8个bit。 ?每秒有8k个E1的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。 ?每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64K。PON（Passive Optical Network：无源光纤网络） 无源光网络PON(Passive Optical Network)：指ODN（Optical Distribution Net work：光配线网）不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter：分支器）等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。
计算机网络名词解释大全
计算机网络名词解释大全 以字母次序排列的网络术语和缩写字 名词解释 10 Base T：双绞线以太网技术名 2-3 Swap：指对一端用来发送，与之连接的另一端用来接收或相反的电线。数字2和3指的是DB-25接线器的发送和接收插脚。 2B＋ D Service： ISDN服务，因其包含二个标准电话连接加上一个数据连接。 3-Way handshake Tcp三次握手： TCP和其它传输协议中使用的一种技术，用来可靠地开始或完美地结束通信。 3－Wire Circuit 三线电路：经常采用的在一对计算机之间异步串口连接的接线方案。第一根接线用来从一台计算机到另一台计算机传输数据，第二根接线用来反方向传输数据，第三根线是公共接地线。 4－Wire Circuit 四线电路：是经常采用的在一对计算机之间异步串口连接的接线方案。一对接线用来在一个方向传输数据，另一对接线用来相反方向传输数据。四线电路通常用于比三线电路更长的距离。 7－Layer reference model 七层参考模型：由国际标准化组织颁布的早期概念模型，给出了与提供的通信服务协同工作的一系列协议。七层协议不包含互联网协议层。 802.2： IEEE逻辑链接控制标准。见LLC和SNAp。 802.3： IEEE以太网标准。 802.5： IEEE令牌环标准。 access delay 访问延迟：网络接口在它能访问共享网络前的等待时间。
acknowledgement 应答：一个简短的返回消息，它通知发送者：数据已经到达它所希望的目的地。 active document 活动文档： WWW文档是一段计算机程序，下载一个活动文档后，测览器在用户计算机上运行该程序。活动文档能连续地改变显示。参阅动态文档，静态文档和URL。 adaptive retransmision 适应性重复：适应性重发传输协议的一种能力，为适应各种不同的互联网延迟不断地改变重发计时器。TCP是众所周知的使用适应性重发的协议。 address mask 地址掩码：一个32位二进制的值，每一位对应一网络和子网络相应的IP地址。未被屏蔽的覆盖的地址位对应部分，也称为子网掩码。 address resolution 地址解析：从一个地址到一个地址的匹配，通常是从高层地址（如 IP地址）到低层地址（如以大网地址）的匹配。 anonymous FTP匿名文件传输协议（FTP）：使用登录入名anonymons和四个字guest访问FTP访问器。不是所有的FTP服务器都允许匿名 FTP。 API（Application program interface）应用程序接口：计算机程序能够调用的过程集，用来访问指定的服务。程序用来访问网络协议的过程集统称为网络API。 Applet：构成活动WWW文档的计算机程序，APPlet是由诸如Java程序设计语言编写的。 AppleTalk：由Apple计算机公司开发和销售的一组网络协议。 ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议：计算机用以匹配IP地址到硬件地址的协议。计算机调用ARP广播一个请求，目标计算机对该请求应答。 ASCll(American Standard Code for Infomation Interchange）美国信息交换标准码：赋以128个字符唯一值的标准，包括上、下档的字母，数字，标点符号。 ASN．1（Abstract Syntax Notation.1）抽象语法表示 1 ：表示数据的标准。SNMP协议使用 ASN.1表示对象名。
无线通信领域的新技术——感知无线电 李忠孝 无线电通信频谱是一种宝贵的资源，伴随着无线通信业务量和新技术的快速发展，频谱资源日趋紧张。如何开放频谱和提高频谱利用率对频谱管理提出了严峻的挑战。感知无线电技术在这种情况下应运而生。感知无线电（CR：Cognitive Radio）提供了一种依伺机接入方式共享和利用频谱的手段，它可以有效地解决这两个问题。 感知无线电是一种无线电系统，它能够自动地检测周围的环境情况，智能地调整系统的参数以适应环境的变化，在不对授权用户造成干扰的条件下从空间、频率、时间等多维地利用空闲频谱资源进行通信。它区别于其他传统无线电系统的主要特点是：1）对环境情况的感知能力；2）对环境变化的自适应性；3）系统功能模块的可重构性；4）自主地工作和运行等。 感知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的智能技术。具有认知功能的无线通信设备可以感知周围的环境，再利用已经分配给授权用户，但在某一特定的时刻和环境下并没有被占用的频带，即动态利用“频谱空穴”；并能够根据输入激励的变化实时地调整其传输参数，在有限信号空间中以最优的方式有效地传送信息，以实现无论何时何地都能保证通信的高可靠性和无线频谱利用的高效性。感知无线电的一个认知周期包涵三个基本过程：感知频谱环境；信道识别；功率控制和频谱管理。其中，感知频谱环境是感知无线电的最显著特征，能够感知并分析特定区域的频段，找出适合通信的频谱空穴，即频谱空穴的检测和选择。根据不同的感知灵敏度和感知速度，频谱检测的方法有匹配滤波器、能量检测、循环平稳特征检测、协同检测等。 感知无线电技术是无线电发展的一个新里程碑，其应用会带来历史性的变革。对于频谱管制者而言，该技术可以大大提高可用频谱数量，提高频谱利用率，有效利用资源；对于频谱持有者而言，利用该技术可以在不受干扰的前提下开发二级频谱市场，在相同频段上提供不同的服务；对设备厂商而言，该技术可以带来更多的机会，具备感知无线电功能的设备将更具竞争力；对终端用户而言，可以带来更多带宽，在感知无线电技术成熟后，用户可以享受到单个无线电终端接入多种无线网络的优势；在军事通信方面，根据感知无线电的特点可以“见缝插针”地利用空闲频谱通信，提高通信的可靠性和对抗能力。因此，感知无线电技术必将是未来无线通信的一个重要发展方向，为无线电资源管理和无线接入市场带来新的发展契机和动力。 目前，CR的发展还处于初级阶段，各项理论和技术处于研究和探索之中，但它已得到了各界的关注，很多著名学者和机构投入到它的研究中。启动了很多针对此的研究项目，最引人注目的是IEEE802.22工作组。该工作组制定了利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准，这是第一个引入感知无线电概念的IEEE技术标准化活动。
1、pilot beacon 试点信标handdown 硬切换 2、塔放就是TOWER AMPLIFICATION MODULE 简称TAM，也就是为了增强发射的信号，建立的信号中心设备。意思是把收发的天线安装在室外，射频天线安装在室内。 1。单工：即只有一个上行通道的塔放，只能用于上行。 2。双工：考虑了上下行，但是这种塔放内部只有一个双工器，需要两根主馈线进行连接（一个是发射，一个是接收），十分的不方便，多了一根主馈线。 3。三工：考虑了上下行，这种塔放里面有两个双工器，完成了收发共用一根馈线，对于安装调测十分的方便。现在多用的是这种塔放。 塔放都是针对上行的，对于下行没有放大作用。 3、C1C2算法 路径损耗值C1与小区重选参数C2 参数C1为供小区选择的路径损耗准则，服务小区的C1必须大于0， C1=RXLEV-RXLEV_ACCESS_MIN - MAX ((MS_TXPWR_MAX_CCH - P), 0) 单位：dBm 其中RXLEV为移动台接收的平均电平; RXLEV_ACCESS_MIN 为允许移动台接入的最小接收电平; MS_TXPWR_MAX_CCH为移动台接入系统时可使用的最大发射功率电平;P为移动台的最大输出功率。 小区重选采用的算法为C2算法， 当PENALTY_TIME不等于11111时： C2=C1+CELL_RESELECT_OFFSET–TEMPORARY_OFFSET×H(PENALTY_TIME–T)； 当PENALTY_TIME等于11111时： C2=C1-CELL_RESELECT_OFFSET； 其中当X>0时,函数H(x)=0;当X≤O,函数H(x)=1； T是一个定时器,它的初始值为0,当某小区被移动台记录在信号电平最大的六个邻小区时,则对应该小区的计数器T开始计时,当该小区从移动台信号电平最大的六个邻小区表中去除时,相应的定时器T被复位； CELL_RESELECT_OFFSET为小区重选偏移量,可人为的来调整C2值的大小; TEMPORARY_OFFSET为临时偏移量； PENALTY：['pen?lti]_TIME为惩罚时间, 从移动台发现某一小区的信号出现后，定时器T开始置位到定时器T的值到达PENALTY_TIME规定的时间之前将按照TEMPORARY_OFFSET所定义的值给该小区的C2算法一个负偏置的修正，这种做法是用来防止当移动台在快速移动时来选择一个微蜂窝或覆盖较小的小区作为服务小区的情况。如果在时间超过仍收到该小区的信号；反之，若时间超过了PENALTY_TIME所定义的时间后，将不考虑临时偏移量。在高速公路等覆盖区可使用惩罚时间。 4、16个STM-1（或4个STM-4）同步复用构成STM-16，传输速率为2 488.320 Mbps，依此类推。SDH的帧结构为一个块状帧结构，其中安排了丰富的开销比特用于网络管理，包括段开销（SOH）和通道开销（POH），同时具备一套灵活的复用与映射结构，允许将不同级别的PDH信号及ATM、BIP-ISDN等信号经处理后放入不同的虚容器（VC-n）中，因而具有广泛的适应性。在传输时，按照规定的位置结构将以上这些信号组装起来，利用传输媒质（光纤、微波等）送到目的地。SDH在组网时采用了大量的软件功能进行网络管理、控制及配置，具有很强的可扩充性和可维护性，尤其是在环型网、网状网等网络中应用时，可进行灵活的组网与业务调度，可实现高可靠的网络自愈。
无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势
无线技术与业务有以下几个发展趋势: （1）网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 （2）宽带化是未来通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 （3）融合趋势明显加快，包括:技术融合、网络融合、业务融合。 （4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。 （5）终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 （6）从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;
信息工程学院2014年8月
实验一无线网络实验室初识以及AD-HOC网络的基本组建一、实验目的 1．了解无线网络的基本组成，初步认识无线网络 2．熟悉掌握无线网络实验室网络的拓扑结构以及架构情况 3．熟悉实验室环境 4．设计最简单的AD-HOC无线网络 二、实验设备和器材 1．计算机 2．无线网卡 3．无线网络接入点 4．无线网络接入控制器 5．接入交换机 6．可用的网线若干 三、实验原理 1、实验室无线网络情况概述 XX20-707机房的无线网络由7个AP、2个AC、1个接入交换机构成。其中所有AP 和AC都接到交换机上，7个AP有3个AP用作胖AP使用，4个AP用作瘦AP使用，AP 通过交换机的POE功能实现供电，AP接入电压为48V，电流为0.3安培。 两个AC用来管理4个AP组成瘦AP无线网络，其中AC1用于网络的配置练习，通过AC2可以接入外网。 2、AD-HOC网络 Ad-Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络，网络中的节点均由移动主机构成。Ad-Hoc网络最初应用于军事领域，它的研究起源于战场环境下分组无线网数据通信项目，该项目由DARPA资助，其后，又在1983年和1994年进行了抗毁可适应网络SURAN （Survivable AdaptiveNetwork）和全球移动信息系统GloMo（Global Information System）项目的研究。由于无线通信和终端技术的不断发展，Ad-Hoc 网络在民用环境下也得到了发展，如需要在没有有线基础设施的地区进行临时通信时，可以很方便地通过搭建Ad-Hoc 网络实现。 在Ad-Hoc网络中，当两个移动主机在彼此的通信覆盖范围内时，它们可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限，如果两个相距较远的主机要进行通信，则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。因此在Ad-Hoc网络中，主机同时还是路由器，担
第一章1 将分布在不同地理位置具有独立功能的多台计算机及其外部设备,用通信设备和通信线路连接起来,在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的管理协调下,实现资源共享、信息传递的系统 两个网络节点之间承载信息和前者是后者形成的基础，在后者上才可以真正传输 提供访问网络和处理数据 终端控制器和终端组成 计算机网络中负责数据通信的 交换和通信控制 是通过网络操作系统为网上工作 是网络中用户使用的计算机设备又 是操作系统与外部设备之间是两个实体间的数据传输和通它是通过各种不同的方式和传输介质，把处在不同位置的终端和计算机，或计算机与计算机连接起来，从而完成数据传输，信息交换，通信 是对客观事物的反映 数字化的信息称为数据 是传送信号的一条信道，可分为物 是指信道传输信息的最大能力，c=blog2(1+s/n)，b 表示信道带宽（ hz ）,s 为接收端信号的平均功率（w ）,n 为信道内噪声平均功率（w ）,c 为 一个数字脉冲称为一个码元。传送 是一种数字信号的传输速率。表（bit ）数，单位用比特每秒（bps ）或千比特 波特率是一种调制速率，也称波线路上每秒钟传baud ） 是指信息传输的错误率，也称错衡 量传输可靠性的指标。Pe=Ne/N ，N 是传送的 是单位时间内整个网络能够处理单位是字节/秒或位/秒。在单信道路总线型网络中：吞吐量=信道容量×传输 信号在在信道路中传播，这个时间叫 是指信道所能传送的信号频率hz 。 指单位时间内信道内传输的为数字信号的脉冲频率， 是指用于处理用户数据的 又叫做数据通信设 信息只能在一个方向上传送， 17 通信的双方可交替的发送和 有1条信 道 18 通信的双方可以同时进行双 2条信道。例如计算机网络 19 人们把矩形脉冲信号的固有频 直接传送基带信号的方法，成为基带传输。在 20 就是将代表数据的二进制信变换成具有一定频带范围的模拟数据信号进行传输，传输到接受端后 21 在同一信道上，宽带传输系统基带传输与宽带传输的主要区别在与数据传输速22 在电路交换方式中，通过网络 ，即 23- 转发方式数据报文中除包括用户要传送 24也属于是存储- 转发方式，但不而是以长度受到限制的报文分组为单位进行传输交换的。分为数据报和虚25 需要通过通信网络立26是一种面向连接的交换技 话音，视频和数据都可由信元的信息域传输。它吸取了分组交换高效率和电路交换高速率的27每个ASCII 字符用7位表示， 最后8位，使整个8 28 是一种较为复杂的这种编码对随机差错和突发差错均能以较低的冗余度进行严格的检查，有很强的检错能力 网络节点和链路的,是指网络中网 是在局域网中对数据传 可以使一位或多位二进制组成的编 是指在建筑物或楼宇内其他信息技术的标准结构化布线系统以使语音和数据通信设备交换设备和其他信息管理 为光导纤维的简称，由直径大约为 是以光波为载体、光导纤起主导作用的是光 网络适配卡又称网络接口卡，NIC 简 是在交换试局域网的基础上，集合网、不同类型网段的各站点的逻辑局域网，也 由系统管理员事先设置好固定一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不 是路由器根据网络系统的运行 就是从众多路径中寻找一条将 转换成数字信号的转换装置，前者叫调制器，后者叫解调器，把两种功能做在同一台设备上，就叫调制解调器，既Modem 号转换成在光纤上传输的信号，以延伸以太网FTP 将文件传送输至另一 所以人们通FTP 服务 "下载"文件；上传：用户把自己计算机上的文件拷贝到远程计算机上，文件 WWW 是以超文本标注语言HTML HTTP 为基础，能够提供面向Internet 服务的、一致的用户界面的信息 IP 地址的从主机域名到IP 地址的 : 利用计算机的通过计算机终端和通信网络进行文字、声音、图像等信息的传递。地址格式：用户名@主机 储存和计算机资源可以按需动态部署、动态优化、动态回收，云计 telnet 命令，使自 它提供了一种专门的键 是指能够即时发送和接收互 控制、诊断 甚至是联结在网络上的单机，并对网络进行一些未经授权的 以防止发生不可预测的、潜在 代理 信息技术与建筑艺术有机组合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑优化组合，使投资合理、适合信息社会要求，并具有 up 堆叠端口直接连接到另一台集堆叠端口 Internet 访问和信息服务的公司Internet 服务提供商 Iso 七层 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 T568A 绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕 T568B 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕 A 1～126 B 128～191 C 192～223 D 240~247 广播地址 子网掩码中有多少个1则保留多少位 其他全变1 地址范围 网络地址+1 广播地址-1
计算机网络名词解释文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
备考川大NET名词解释 1、计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网总软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。 2、联机系统是由一台中央计算机连接大量的地理位置分散的终端而构成的计算机系统。 3、PDN是公用数据网。网中传输的是数字化的数据，属于通信子网的一种。 4、OSI是开放系统互连参考模型。为ISO（国际标准化组织）制订的七层网络模型。 5、PSE是分组交换设备。作为网络的中间节点，它具有存储转发分组的功能。 6、PAD是分组装配/拆卸设备。在发送方将大的报文拆成若干分组，在接受方将属于同一报文的分组再重新组成报文的设备。 7、FEP是前端处理机。设置在中心计算机与通信线路之间，专门负责通信控制。 8、IMP是接口信息处理机，是网络中间节点的统称。 二、 1、数据通信：是一种通过计算机或其他数据装置与通信线路，完成数据编码信号的传输、转接、存储和处理的通信技术。 2、数据传输率：每秒能传输的二进制信息位数，单位为B/S。 3、信道容量：是信息传输数据能力的极限，是信息的最大数据传输速率。 4、自同步法：是指接收方能从数据信号波形中提取同步信号的方法。 5、PCM：称脉码调制，是将模拟数据换成数字信号编码的最常用方法。 6、FDM：又称时分多路复用技术，是在信道带宽超过原始信号所需带宽情况下，将物理停产的总带宽分成若干个与传输单个信号带宽相同的子停产，每个子信息
传输一路信号。 7、同步传输：是以一批字符为传输单位，仅在开始和结尾加同步标志，字符间和比特间均要求同步。 8、差错控制：是指在数据通信过程中能发现或纠正差错，把差错限制在尽可能小的允许范围内的技术和方法。 9、FEC：又叫向前纠错，是一种差错控制方法，接收端不但能发现错误，而且能确定二进制码元发生错误的位置，从而加以纠正。 10、信号：是数据的电子或电磁编码。 11、MODEM：又称调制解调器。其作用是完成数字数据和模拟信号之间的转换，使传输模拟信号的媒体能传输数字数据。发送端MODEM将数字数据调制转换为模拟信号，接收端MODEM再把模拟信号解调还原为原来的数字数据。 12、信号传输速率：也称码元率、调制速率或波特率，表示单位时间内通过信道传输的码元个数，单位记做BAND。 13、基带传输：是在线路中直接传送数字信号的电脉冲，是一种最简单的传输方式，适用于近距离通信的局域网。 14、串行通信：数据是逐位地在一条通信线上传输的，较之并行通信速度慢，传输距离远。 15、信宿：通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。 16、信源：通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。 17、全双工：允许数据同时在两个方向上传输，要有两条数据通道，发送端和接收端都要有独立的接收和发送能力。 18、冲击噪声：呈突发状，常由外界因素引起；其噪声幅度可能相当大，无法靠提高信噪比来避免，是传输中的主要差错。
无线通信技术应用及发展 近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势 无线技术与业务有以下几个发展趋势: （1）网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 （2）宽带化是未来通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 （3）融合趋势明显加快，包括:技术融合、网络融合、业务融合。 （4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。 （5）终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 （6）从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展; ②固定数据业务增加移动性:WLAN等技术的出现使数据速率提高，固网的覆盖范围逐渐扩大，移动性逐渐增加;移动通信、宽带业务和WiFi的成功，促成802.16/WiMAX等多种宽带无线接入技术的诞生。 （7）B3G的概念兼顾了移动性和数据速率。 近几年来，全球移动通信市场经历了一个繁荣的发展时期。从移动通信用户
第1章引言 本书介绍了有关无线通信和网络技术方面的内容，包括加剧的竞争和数字技术的引进在内的诸多因素给无线应用市场带来了空前发展。本章，我们将讨论驱动这一新兴的电信革命的几个关键性因素。 本书连同本书的Web站点，为读者提供了诸多的材料。按照讨论惯例，这一章仅对全书做一个概述。 1.1无线通信时代的到来 古列尔默·马可尼在1896年发明了无线电报1。他在1901年把长波无线电信号从康沃尔(Cornwall，位于英国的西南部)跨过大西洋传送到3200公里之外的圣约翰(St.John，位于加拿大)的纽芬兰岛(Newfoundland)。他的发明使双方可以通过彼此发送用模拟信号编码的字母数字符号来进行通信。一个世纪以来，无线技术的发展为人类带来了无线电、电视、移动电话和通信卫星。现在，几乎所有类型的信息都可以发送到世界的各个角落。近年来，更为引人关注的是卫星通信、无线网络和蜂窝技术。 通信卫星是在20世纪60年代首次发射的，那时它们仅能处理240路语音话路。今天的通信卫星承载了大约所有语音流量的1/3，以及国家之间的所有电视信号[EVAN98]。现代通信卫星对所处理的信号一般都会有1/4?s的传播延迟。新型的卫星是运行在低地球轨道上的，因而其固有的信号延迟会较小，这类卫星已经发射用于提供诸如Internet接入这样的数据服务。 无线网络技术使商业企业能够发展广域网(WAN)、城域网(MAN)和局域网(LAN)而无需电缆设备。IEEE开发了作为无线局域网标准的802.11，蓝牙(Bluetooth)工业联盟也在致力于能提供一个无缝的无线网络技术。 蜂窝或移动电话是马可尼无线电报的现代对等技术，它提供了双方的、双向的通信。第一代无线电话使用的是模拟技术，这种设备笨重且覆盖范围是不规则的，然而它们成功地向人们展示了移动通信的固有便捷性。现在的无线设备已经采用了数字技术。与模拟网络相比，数字网络可以承载更高的信息量并提供更好的接收和安全性。此外，数字技术带来可能的附加值的服务，诸如呼叫者标识。更新的无线设备使用能支持更高信息速率的频率范围连接到Internet上。 无线通信为人类社会带来了深刻的影响，而且这种影响还会继续。没有几个发明能够用这样的方式使整个世界“变小”。定义无线通信设备如何相互作用的标准很快就会有一致的结果，人们不久就可以构建全球无线网络，并使之提供广泛的多种服务。 1实际发明无线通信的应该归功于尼古拉·?特斯拉(Nikola Tesla)，他在1893年曾做过一个公开的演示。1943年马可尼的专利被取消，从而认同了特斯拉的发明。