无线网络

目录

无线网络概述

构件

  • 无线主机
    可以是便携机、掌上机、智能手机或者桌面计算机。主机本身可能移动,也可能不移动。
  • 无线链路
    主机通过无线通信链路(wireless communication link) 连接到一个基站或者另一台无线主机。不同的无线链路技术具有不同的传输速率和能够传输不同的距离。
    4G:LTE
    增强3G:HSPA
    3G: UMTS/WCDMA, CDMA2000
    2G:IS-9 CDMA,GSM
    无线网络标准
  • 基站
    它负责向与之关联的无钱主机发送数据和从主机那里接收数据(例如分组) 。基站通常负责协调与之相关联的多个无线主机的传输。
    举例:蜂窝网中的蜂窝塔以及无线LAN中的接入点

无线网络与有线网络的区别

  • 递减的信号强度(路径损耗)
  • 来自其他源的干扰
  • 多径传播

因此比特差错更加常见,一般会用CRC进行错误检测以及链路层ARQ协议进行重传帧。
SNR,信噪比,是所收到的信号(比如被传输的信息)和噪声强度的相对测量,单位为dB
BER,比特差错率,接收方收到的有错传输比特的概率与SNR之比
SNR越高,BNR越低
给定SNR,具有较高比特传输率的调制技术将具有较高的BER

无线网络的问题
多路访问在无线网络的复杂性远高于在有线网络的情况。

  • 隐藏终端问题
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  • 衰减
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CDMA介绍

CDMA是一个在无线网络中经常使用的共享媒体接入协议
信道划分协议
无线LAN和蜂窝技术中应用广泛。
接收方发送编码c_{m}以及Z_{i,m},接收方解译得到D_{i}
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  • 存在多个发送端,接收方也能正确区分,不相互干扰
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WIFI

wifi:802.11无线LAN
媒体访问协议:CSMA/CA
基本构件模块:基本服务集(BSS)——包含一个或多个无线站点和一个接入点(AP)的中央基点。

CSMA/CA
随机访问协议
带碰撞避免的CSMA,简称CSMA/CA(collision avoidance)
载波侦听多路访问,每个站点在传输之前侦听信道,并且一旦侦听到该信道忙则抑制传输。
注意:以太网用的是CSMA/CD,802.11使用的是碰撞避免而不是碰撞检测;无线网有较高的误比特率,802.11在链路层使用ARQ的重传/确认机制

使用CSMA/CA ,该站点在倒计数时抑制传输,即使它侦听到该信道空闲也是如此。
为什么CSMA/CD 和CSMAl CA 采用了不同的方法呢?
为了回答这一问题,我们首先考虑这样一种情形:两个站点分别有一个数据帧要发送,但是,由于侦昕到第三个站点已经在传输,双方都未立即发送。使用以太网的CSMA/CD 协议中,两个站点将会在检测到第三方发送完毕后立即开始发送。这将导致一个碰撞,在CSMAICD 协议中碰撞并非是一个严重的问题,因为两个站点检测到碰撞后都会放弃它们的发送,从而避免了由于碰撞而造成的该帧剩余部分的无用发送。而在802.11 中情况却十分不同,因为802.11 并不检测碰撞和放弃发送,遭受碰撞的帧仍将被完全传输。因此802.11 的目标是无论如何尽可能避免碰撞。在802.11 中,如果两个站点侦听到信道忙,它们都将立即进入随机回退,希望选择一个不同的回退值。如果这些值的确不同,一旦信道空闲,其中的一个站点将在另一个之前发送,并且(如果两个站点均未对对方隐藏) ..失败站点”将会听到”胜利站点”的信号,冻结它的计数器,并在胜利站点完成传输之前一直抑制传输。通过这种方式,避免了高代价的碰撞。当然,在以下情况下使用802.11 仍可能出现碰撞:两个站点可能互相是隐藏的,或者两者可能选择了非常靠近的随机回退值,使来自先开始站点的传输也必须到达第二个站点。

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