西工大移动计算期末总结-余楷
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第一章绪论
1.移动互联网继承了桌面互联网的开放协作的特征,又继承了移动网的实时性、隐私性、便携性、准确性、可定位的特点,还增加了传感网可感知的特点。
2.物联网的层次结构:应用层、服务层、网络层、感知层
无线个域网(WPAN)无线局域网(WLAN)无线城域网(WMAN)
3.物联网发展目标:广泛丰富的物理世界感知安全可靠的物理信息传送持续创新的智能信息服务
4.移动计算的概念:是一种在任何时间、任何地方、在运动过程中所具有的不间断访问数据的能力。
移动计算形式:
·游牧计算(Nomadic Computing):人们在不同的地点要求连续同样的工作。这些地方是固定的工作场所,在移动过程中不要求工作。工作环境:计算机+ 互联网
·移动计算:在移动过程中,不间断完成计算工作,需要随时随地访问所需的信息和服务。·普适计算
5.移动计算涉及无线网络、计算平台、应用、管理安全。
6.移动计算面临的挑战:
·无线通信:连接中断、带宽低、带宽变化大;
·移动性:地址迁移、依赖于位置的信息;
·便携性:能量有限、人机接口、存储能力
7.数字调制方式:振幅键控ASK;相移键控 PSK;频移键控FSK。
第二章无线通信
1.无线通信:通过电磁波传输数据。
2.电磁波信号从天线出发沿三种方式传播:
·地面波(ground wave)沿着地球表面传播,30Hz ~ 3MHz;
·天空波(sky wave)电离层反射,3MHz ~ 30MHz;
·直线LOS(line of sight)大于30MHz,如微波、光波
长波(低频LF)30~300kHz 沿地表传播或靠电离层反射传播;
中波(中频MF)300~3000kHz 地表传播或靠电离层反射传播,夜间靠地波传播外、还靠天波传播;
短波(高频HF)3~30MHz 天波传播是其主要的传播方式。
超短波(甚高频VHF)30~300MHz 难以靠地波和天波传播,主要以直射方式传播;
微波高于300MHz 类似于光波的传播,是一种视距传播。
4.无线通信特点:衰减、全向与定向传播
低频:强穿透、远距离。频率越高衰减越严重。
5.无线通信传输方式
通过电磁波传输数据。电磁波可将信息从一个地方传到另一个地方;电磁波的传播不需要任何有形介质;电磁波称为传输的载波(载体);传输的数据叠加在载波上,接收端再过滤出信号(调制解调);传输数据的频率范围称为频带;多个无线电载波可共存于同一空间。电磁波频率低时,主要借由有形的导电体才能传递。电磁波频率高时即可以在自由空间内传递,也可以束缚在有形的导电体内传递。
6.为什么要调制解调,如何进行?
因为原始信号(音频或视频)的频率偏低,而无线电原理指明,只有高频电流流过发射天线,才会以电磁波的形式发射到远方。
模拟调制;数字调制。
7.多径传播:发射信号可借助不同的路径到达接收机。(反射、衍射、散射)
反射:当信号遇到表面大于信号波长的障碍物(地球表面、高建筑物、大型墙面)导致信号的相位发生漂移。
衍射:当信号遇到大于波长的不可穿透物的边缘(如无线电波中途遇到的尖锐不规则的边缘物),即使没有来自发送器的视线信号,也可接收到信号。
散射:当入境信号遇到比波长小的物体(树叶、街牌、灯柱)就发散成几个弱的出境信号。
8.多径传播的影响:(1)反射导致相位叠加,信噪比降低;(2)信号串扰,例如:重影
9.多路复用:为了提高信道利用率,使多路信号沿同一信道传输而互不干扰的技术
FDMA(适合于连续信号)、TDMA(适合于离散信号)、CDMA
10.无线信道-双工:
正向信道又叫下行链路,指从基站到移动终端的通信;
频分双工(FDD):正向信道和反向信道采用不同的载波频率,而且间隔足够大
时分双工(TDD):正向信道和反向信道采用相同的载波频率,但采用交替的时隙
(1)FDD采用两个对称的频率信道,发送和接收信道之间存在着一定的频段保护间隔。如GSM的收发信道间隔为45 MHz。
(2)TDD的发送和接收信号在同一频率信道的不同时隙中进行,彼此之间采用一定的保证时间予以分离。
11.无线网络中使用的两种基本拓扑类型:
·基础结构集中式(或称中心辐射式)拓扑;
·Ad-hoc(或称分布式)拓扑
有两种Ad-hoc网络拓扑:单跳、多跳Ad-hoc网络
第三章移动网络
1.第一代模拟系统:FDMA(FDD)
频谱利用率低,容量有限;制式太多,不兼容;业务有限,无数据业务;易被窃听
第二代数字系统:GSM(TDMA),IS-95(CDMA)
第三代:WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 与前两代的主要区别:在传输声音和数据的速度上的提升,能在全球范围内更好地实现无缝漫游,并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式。
2.蜂窝通信是一种使用频率复用的智能方法,以使有限的带宽可以容纳大区域、大容量的用户。
(1)基本原理是把覆盖区域分为大量相连的小区域,每个小区域都使用自己的、低功率的无线基站;(2)同样的频谱在分散的区域内可以被多次复用;(3)小区域被称为小区或单元(cell),一组小区组成区群(cluster);(4)一个区群中小区的数量称为区群大小或频率复用因子
注:对小区域以智能的方式分配信道,以避免两种干扰:同频道干扰、邻道干扰Why六边形?比正方形、圆形衔接性好,模拟效果更好。
3.以FDMA为例,K为分配给系统的频率总数,N为频率复用因子,假定每个蜂窝区分配相同数量的频率,则每个蜂窝区有K/N个频率。