宽带无线通信作业(非官方)
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宽带无线通信姓名:学号:院系:专业班级:1.对WIFI认识的误区WIFI是一个无线网路通信技术的品牌,目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。
现时一般人会把Wi-Fi及IEEE 802.11混为一谈。
甚至把Wi-Fi等同于无线网际路由。
Wifi是无线局域网(WLAN)的一种技术实现,是WLAN的一个标准,但是现在很多人把它们混为一谈。
以下是WLAN的含义:WLAN是Wireless Local Area Network的缩写,指应用无线通信技术将计算机设备互联起来,构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。
无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来,而是通过无线的方式连接,从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。
WLAN 通信系统作为有线LAN 以外的另一种选择一般用在同一座建筑内。
WLAN 使用ISM (Industrial、Scientific、Medical) 无线电广播频段通信。
WLAN 的802.11a 标准使用5 GHz 频段,支持的最大速度为54 Mbps,而802.11b 和802.11g 标准使用 2.4 GHz 频段,分别支持最大11 Mbps 和54 Mbps 的速度。
WIFI的定义如下:WIFI是目前WLAN的主流技术,绝大部分WLAN都用的这个技术,WiFi也是推动这个技术的组织的名称。
从专业角度讲,是IEEE 802.11系列协议,比如,802.11a, 802.11b, 802.11g, 802,11n,可以认为主要是速度的差别,现在主流的是802.11g,速度是54Mbps。
自从实行IEEE 802.11b以来,无线网络取得了长足的进步,因此基于此技术的产品也逐渐多了起来,解决各厂商产品之间的兼容性问题就显得非常必要。
因为IEEE并不负责测试IEEE 802.11b无线产品的兼容性,所以这项工作就由厂商自发组成的非赢利性组织:Wi-Fi联盟来担任。
2014宽带无线通信试题参考答案做题人:近水云深1、答:SISO信道容量:SIMO信道容量:MISO信道容量(发端未知信道状态信息):MISO信道容量(发端已知信道状态信息):2、答:无线信道的特性由直射、反射、散射、绕射等物理现象决定的;小尺度衰落包括平坦衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落(快衰落)、慢衰落;1——平坦慢衰落,2——平坦快衰落,3——频选慢衰落,4——频选快衰落。
3、CDMA有直序扩频-CDMA(DS-CDMA)和跳频-CDMA两种主要方式;对于DS-CDMA扩频方式主要通过自相关克服多径干扰,互相关克服多址干扰,具体如下:自相关:互相关:对于所有的t,好的码字有和的关系成立——消除了多径干扰——消除了多址干扰对于跳频-CDMA:多径干扰通常已经消除;多址干扰通过编码的方式来纠正。
4、CDMA的最佳接收机采用的是最大似然算法;线性多用户检测算法有:解相关算法和最小均方差算法;I=I MAI+f*I MAI;I=f* I MAI;最大容量因子=(1+f)/f=2.8 。
5、CDMA系统下行使用正交扩频码,上行使用非正交扩频码(下行需要区分多个用户,上行可以直接用扰码进行区分同一小区不同用户);CDMA系统用户容量定义:对于给定宽带的信道,能给多少用户提供服务;因为Wash-Hadamard码为正交码,所以系统用户容量为N。
K=3G/SIR+1;当SIR为10dB时,K=39;SIR为1dB时,K=385;6、Orthogonal Frequency Division Multiplexing ;收发结构框图:循环前缀的作用:防止载波间干扰,选择其长度为均方时延扩展的2~4倍;OFDM系统中通过多用户自适应OFDM算法根据实时信道增益自适应分配子载波,可以对抗深衰落。
7、(1)T S=T-T G=4us-0.8us=3.2us;;(2)一个符号16QAM、1/2码率包含2bit信息,总48个子载波,传输速率=2bit*48/4us=24Mbps;`(3)需要子载波数目为B/=20M/0.3125=64个,每个符号所需传输比特数=50M*4us/64=3.125bit,每个符号至少携带3.125bit信息,BPSK、QPSK、16QAM都不满足条件,64QAM中码率2/3,3/4中选择可行。
宽带无线通信系统演进中所面临的安全威胁和安全需求一、引言随着信息通信产业的飞速发展,无线通信技术和计算机技术的融合已经成为必然趋势,宽带无线通信系统的演进将呈现出移动化、宽带化、IP 化的特点,即无线宽带化或者宽带无线化。
目前,全球移动无线技术的演进路径主要有三条:一是WCDMA TD-SCDMA 从HSPA 演进至HSPA+,进而到LTE;二是cdma2000 沿着EV-DO,最终到UMB;三是802.16m 的WiMAX 路线。
这其中LTE 拥有最多的支持者,WiMAX 次之,随着2008 年12 月cdma2000 网络的主流运营商Verizon 明确表示选择LTE 作为cdma2000网络的演进技术,可以预见下一代的宽带无线通信系统将主要采用LTE WiMAX 两种网络。
未来的移动通信系统除了能够提供传统的语音业务外,还能支持高速数据业务,包括电子商务、互联网业务等,无线网络的开放性以及无线传输的特性,决定了它比有线网络在安全方面更脆弱,因此在享用宽带无线通信带来的方便、灵活的特性的同时,如何保证网络和业务信息的安全将成为宽带无线通信系统演进需要研究的核心课题之一。
二、宽带无线通信系统演进中面临的安全威胁宽带无线通信系统在演进过程中主要面临如下几方面的安全威胁:(1)网络窃听不论是有线网络,还是无线网络,在网络窃听等威胁面前都是很脆弱的。
有线网络虽然实现了物理隔离,但仍然可以通过搭线进行窃听。
LTE 和WiMAX 由于传输介质是共享的,因此其上收发的数据更容易被窃听。
体积小、成本低的eNB(evolved Node B)部署在不安全的地点(例如室内的公共场所),与核心网连接所使用的传输链路不安全(例如常规的办公室用以太网线)(即last-mile)是导致这种威胁的根本原因。
这种威胁包括攻击者窃取数据包中的机密数据(内容机密性)或窃取机密的上下文信息,例如标识、路由信息和用户的通信行为。
(2)未经授权使用服务LTE 和WiMAX 可以同时提供数据、语音和视频等多种服务,每种服务都意味着耗费一定的网络资源,因此只有对某些服务进行定购的用户才有资格使用这些服务。
宽带无线通信技术引言随着移动互联网的迅猛发展和用户对高速网络体验的需求日益增长,宽带无线通信技术逐渐成为通信领域的热门话题。
它为用户提供了高速、便捷的无线网络连接,实现了移动办公、远程教育、智能家居等领域的普及和发展。
本文将介绍宽带无线通信技术的背景、原理、应用和发展趋势。
背景传统的无线通信技术如2G、3G主要用于语音通信和低速数据传输,无法满足日益增长的高速网络需求。
因此,宽带无线通信技术应运而生。
它基于更高的频段和更先进的调制解调技术,实现了更高的数据传输速率和更低的延迟,为用户提供了更好的网络体验。
原理宽带无线通信技术主要由以下几个关键技术组成:1. 调制解调技术调制解调技术是宽带无线通信技术的核心,它通过将数字信号转换为模拟信号,并将模拟信号转换为数字信号,实现了数据的传输和接收。
常见的调制解调技术有正交频分复用(OFDM)、正交码分复用(OFDMA)等。
2. 多天线技术多天线技术是提高网络容量和减少信号干扰的关键技术。
通过使用多个发射天线和接收天线,它可以提高信号的传输速率和稳定性。
常见的多天线技术有多输入多输出(MIMO)和波束赋型技术。
3. 频谱管理技术频谱是有限资源,如何高效地利用频谱资源是宽带无线通信技术的一大挑战。
频谱管理技术可以通过动态频谱分配、频谱共享等方式,实现对频谱资源的高效管理和利用。
应用宽带无线通信技术在各个领域都有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1. 移动通信宽带无线通信技术为移动通信提供了更高的数据传输速率和更好的网络覆盖,使得用户可以在任何时间、任何地点都能够畅快地上网、看视频、玩游戏等。
同时,它也为手机支付、移动医疗等新兴应用提供了技术支持。
2. 物联网宽带无线通信技术为物联网的普及和发展提供了技术支持。
通过宽带无线通信技术,各种物理设备可以实现互联互通,实现智能家居、智能工厂、智慧农业等领域的发展。
3. 远程教育宽带无线通信技术为远程教育提供了良好的技术基础。
1、无线ad hoc网络路由、可扩展性和容量网络节点的移动性使得网络拓扑结构不断变化,传统的基于因特网的路由协议无法适应这些特性,ad hoc网络路由是指能够在两个节点之间提供高质量高效率通信的路由协议。
基于网络结构下的路由协议可以分为平坦路由、分层路由和GPS定位路由三大类。
平坦路由又可以分为先验式路由协议和反应式路由协议。
先验式路由协议主要包括FSR、FSLS、OLSR、TBRPF等。
反应式路由协议主要包括AODV、DSR等。
考虑到Ad Hoc网络的带宽有限并且网络规模远比有线的Internet小,无线多跳网络路由协议的可扩展性设计问题就主要集中在由网络节点增多和移动导致的过大的路由信息开销上。
路由表的大小同样也是Ad Hoc网络中需要考虑的要素,因为较大的路由表暗示着较大的路由控制包并因此暗示着大量的连接开销。
网络容量是无线Ad Hoc网络一个关健的参数,是指网络所支持的可获得的传输能力,以节点平均每秒成功传输的数据量来衡量。
它取决于很多因素,例如,网络架构、干扰、功率消耗、MAC协议和路由策略等。
4.2、试述多载波调制与OFDM调制的区别和联系?解:多载波调制将共享的宽带信道划分为N个子信道,将数据流分为N个子数据流,数据流分别调制在不同的载波。
在总带宽为B的情况下,子数据流带宽为B/N,若B/N < Bc(相干带宽)意味着每个子载波都是平坦衰落(没有ISI)。
OFDM是一种特殊的多载波通信方案,OFDM不用带通滤波器来分隔子载波,而是通过快速傅立叶变换(FFT)来选用那些即便混叠也能够保持正交的波形。
即一个OFDM信号包括频率间隔为Δf的N个子载波,总的系统带宽B被分为等距离的子信道,所有的子载波在TS=1/Δf 区间内互相正交。
这样,在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各子载波并行传输。
单个用户的信息流被串/并变换为多个低速率码流,每个码流都用一个子载波发送。
1.1驱动宽带无线通信的发展的主要因素是什么?答:人们对移动业务的需求是驱动宽带无线通信发展的主要因素,单一的话音业务、文本信息已经无法满足人们业务的需求,视频、多媒体等人们新的业务需求促进了宽带无线通信的发展。
1.2什么是3G、E3G、4G,主要差别是什么,他们的主要技术有哪些?答:3G是指第三代移动通信,主要技术是CDMA;E3G是演进型3G技术,主要技术是OFMA 和MIMO;4G是第四代移动通信,主要技术是OFDM、MIMO、空时编码和智能天线。
他们的主要区别为:技术指标要求不同,4G速率要求最高,主要技术不同。
1.3频谱效率是如何定义的?为什么要提高频谱利用率?如何提高?如何实现20bps/Hz?答:频谱效率是指单位频带内传输的数据率,它表征的是频带的利用率。
因为频谱资源非常有限,而用户的要求不断增加,所以我们要提高频谱利用率,才可以实现在有限的频谱资源内高速的传输数据。
目前,有三种技术可以提高频谱利用率:正交频分复用、空时结构和超宽带通信。
根据空时结构技术,采用MIMO系统,接收端用V-BLAST算法将空间中已混合的信号分离出来,然后每一路单独解调,当信噪比20到34dB的条件下,频谱利用率可达20bps/Hz。
2.1 如果在我校新科技楼上架一个20m高的基站天线,传输信号的载频为900MHz,一个移动用户在钟楼附近行走,则基站和移动台之间的传输损耗是多少?解:根据Hata模型,城市地区中等路径损耗标准公式L(dB)=69.55+26.16log f c-13.82log h te-a(h re)+(44.9-6.55log h te)log d因为西安属于中等城市,所以移动天线的修正因子为a(h re)(dB)=(1.1lg f c-0.7) h re-(1.56lg f c-0.8) 根据题意有:f c=900MHz,h te=60+20=80m,h re=2m,d=4km代入公式可得,L=130.35dB所以传输损耗为130.35dB2.2 在室内环境下,电波穿透三层楼的传输损耗是多少?解:根据COST 231的附录1提出的室内模型路径损耗公式L=37+30log10R+18.3·n·(n+2/n+1-0.46)假设三层楼高10米,n=3,代入公式可得,L=110.371dB2.3 角度扩展是如何定义的?相干距离为500m,对应的角度扩展是多少?解:多径信号到达天线阵列的到达角度成为角度扩展,角度扩展给出了信号主要能量的达到角度范围,产生空间选择性衰落。
宽带无线通信技术研究随着科技的不断发展,人们对网络速度的要求越来越高,而传统的有线通信技术已经无法满足这一需求。
宽带无线通信技术是一种快速、便捷、无线化的通信方式,成为了人们追求高速互联网的重要途径。
本文将从技术原理、发展历程、应用前景等方面探讨宽带无线通信技术的研究进展。
一、技术原理宽带无线通信技术基于无线电波传输技术,采用一定的无线射频技术将信息信号转换为电磁波进行传输,通过各种调制、解调等过程实现信号传输。
相对于传统的有线通信技术,宽带无线通信技术更加灵活,便捷,不受空间限制。
在无线通信过程中,最关键的是提高带宽,这有赖于宽带通信技术的发展。
由于传统有线通信技术的带宽有限,而无线通信技术有无线电波信号独立传输的特点,使得无线通信技术的带宽相对而言较大。
二、发展历程宽带无线通信技术在国际上的发展历程已经有几十年的时间,在这个过程中,无线通信系统逐渐由模拟制式向数字化制式发展,实现了频谱的分配、调度、利用、优化等技术手段。
中国在20世纪90年代,开始在无线电频段培育移动通信市场,目前已经发展成为全球最大的移动通信市场。
随着国内外各种无线通信技术的相继出现,宽带无线通信技术在国内市场的发展日趋成熟。
三、应用前景宽带无线通信技术的应用前景非常广阔,包括无线通信、radiocommunication、视频直播等领域,其中最为重要的应用领域是移动通信。
手机、笔记本电脑、平板电脑等移动终端的普及,进一步推动了移动通信的发展。
在未来,随着5G、6G等信息通信技术的逐渐成熟,宽带无线通信技术的应用也将会更加广泛。
四、研究进展近年来,宽带无线通信技术在技术研究方面有了不少突破。
首先,信道分集技术成为了无线通信领域内的一个重要研究方向,它通过多接收天线增大接收信号的能量,以达到降低误码率的目的。
其次,多载波调制技术也成为了近年来的热点研究领域。
多载波调制技术可以致力于提高系统容量和系统的灵活度,以适应不同场合下的通信需求。
t=4ms
τ
=3µτ
接收分集接收分集、、发送分集和收发分集
T b
Multiple paths unlikely to fade simultaneously
提高频谱效率的有力措施
------多天线复用技术多天线复用技术
多天线分集与复用的比较
Use antennas for multiplexing:
Use antennas for diversity
High-Rate
Quantizer
ST Code High Rate
Decoder
Error Prone
Low P e
Low-Rate Quantizer
ST Code High Diversity
Decoder
Depends on end-to-end metric: Solve by optimizing app. metric
How should cellular 多层异构蜂窝网
近期主持的科研项目
IMT-Advanced 多址技术研发多址技术研发((国家科技重大专项国家科技重大专项)) 超三代移动通信关键技术研究超三代移动通信关键技术研究((国家自然科学基金国家自然科学基金))
基于压缩感知的无线信道质量反馈新方法探索基于压缩感知的无线信道质量反馈新方法探索((国家自然科学基金然科学基金))
基于干扰对齐的对小区协作关键技术研究基于干扰对齐的对小区协作关键技术研究((国家自然科。