CN 2024 Day2
物理层(Cont.)
把物理层的剩余部分整理完毕,然后剩下的周末再说吧。
无线与卫星通信
无线传输:可以在自由空间利用电磁波发送和接收信号进行通信
电磁波传输特点:
- 传输环境复杂
- 传输环境不断变化
- 环境被电磁噪声污染
卫星通信:是指利用人造地球卫星作为中继站,转发或反射无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。
卫星通信的特点:
传播时延长,从一个地球站经卫星到另一个地球站的电波传播传播时间约需240~280ms(可取270ms)
传播损耗大,达200dB左右
受大气层的影响大
“面覆盖”式的传播信道
多路复用技术
复用(multiplexing) 技术的目的是:允许用户使用一个共享信道进行通信,避免相互干扰,降低成本,提高利用率。
复用的类型:
频分复用(FDM):是一种将多路基带信号调制到不同频率载波上,再进行叠加形成一个复合信号的多路复用技术。
频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。
时分复用(TDM):将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM帧)。
每一个时分复用的用户在每一个TDM 帧中占用固定序号的时隙;每一个用户所占用的时隙是周期性地出现(其周期就是TDM帧的长度)的。TDM 信号也称为等时(isochronous) 信号。时分复用的所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。
不足:由于计算机数据的突发性质,用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。
统计时分复用(STDM):是指动态地按需分配共用信道的时隙,只将需要传送数据的终端接入共用信道,以提高信道利用率的多路复用技术。
波分复用(WDM):利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术。实质其实约等于光的频分复用。
码分复用(CDMA):每个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须互相正交
在实用的系统中是使用伪随机码序列:令向量S 表示站S 的码片向量,令T 表示其他任何站的码片向量两个不同站的码片序列正交,就是向量S 和T 的规格化内积(inner product) 等于0。
码片序列实现了扩频,属于扩频(spread spectrum)的一种。
扩频通信通常有两大类:一种是直接序列扩频DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum),如上面讲的使用码片序列就是这一类,另一种是跳频扩频FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)
正交频分复用(OFDM):将信道分成若干正交子信道;将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。