夜光:计算机网络笔记(三十七)

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夜光序言:

 

 

有的人注定是恒星

即使远离

甚至死亡

那光芒依旧留在你的星空中

照耀着你

 

 

 

 

 

 

 

 

 

正文:

概述

·无线主机。主机是运行应用程序的端系统设备。无线主机是具有无线网卡的主机,可以是便携机、智能手机或者台式计算机。

·基站。基站(bate station )是无线网络基础设施的一个关键部分。与无线主机和无线链路不同,基站在有线网络中没有明确的对应设备。它负责向关联的无线主机发送数 据和从主机那里接收数据。基站通常负责协调相关联的多个无线主机的传输。


说一台无线主机与某基站“相关联”时,是指

①主机位于基站的无线通信覆盖范围内;

②主机使用基站中继它和其它网络间的通信。

蜂窝网络中的铁塔和 802.11 无线 LAN 中的接入点(access point)都是基站的例子。

·无线链路。主机通过无线通信链路连接到一个基站 或者另一个无线主机。

与基站关联的主机常被称为以基础设施模式运行,因为所有的网络服务(如地址分配和选路)都由网络通过基站向相连的主机提供。

基础设施模式网络中当一台移动主机移动范围超出一个基站的覆盖范围而到达另一个基站的覆盖范围后,它将改变其接入的连接点,这一过程称作切换.

自组织模式网络中,无线主机没有基站这样的基础设施与之相连。在没有基站的情况下,主机自身提供诸如选路、地址分配、类似于 DNS 的名字转换等服务。



无线链路和网络特征

有线链路和无线链路间的许多重要区别包括:

.递减的信号强度。

电磁波在穿过物体时强度将减弱。信号的扩散,使得信号强度随着发送方和接收方距离的增加而减弱 (有时称其为路径损耗)

.来自其他源的干扰。

在同一个频段发送信号的电波源将相互干扰。例如,2.4 GHz 无线电话和 802.11b 无线LAN 在相同的频段中传输,会导致网络和电话之间的相互干涉。除了来自发送源的干扰,环境中的电磁噪声(如附近的电动机、微波)也能形成干扰。

·多路径传播。

若电磁波的一部分受物体和地面反射,那么在发送方和接收方之间会出现多径传播。这使得接收方收到的信号变得模糊。

无线链路中的比特错误将多于有线链路,因此无线链路协议不仅采用 CRC 循环冗余校验码,还采用了链路层协议来重传错误帧。

信噪比是所收的信号(如被传输的信息)和噪声强度的相对测量SNR 的度量单位通常是分贝,该比值是接收到的信号的振幅与噪声幅度之比取以 10 为底的对数。

较大的 SNR 使接收方更容易从背景噪声中提取传输的信号。

如图所示,假设站点 A 正在向站点 B 发送,站点 C 也在向站点 B 传输。由于所谓的隐藏终端问题,显然,A C 的传输会在在目的地 B 发生干扰,这种干扰是由于环境的物理阻挡而导致 A C 互相不能听到对方的传输而引起的。

第二种在接收方无法检测碰撞的情况是由于传播时信号强度的衰减引起的。A C 所处 的位置使得它们的信号强度不足以使它们相互检测到对方的传输,它们的传输仅能够到达站点 B


隐藏终端问题和衰减使得多路访问在无线网络中的复杂性远远高于有线网络。

CDMA

CDMA 协议中,要发送的每一个比特都通过乘以一个信号(编码)来进行编码,这个信号的变化速率(通常称为码片速率)比初始数据比特序列速率快得多。

我们通过一个简单的数学过程说明 CDMA 的工作原理。

a 向量为用户 A 的编码(a): (a1,a2,a3…,am)

b 向量为用户 B 的编码(b): (b1,b2,b3…,bm)

用户 A B 分别发送 k r,编码后的数据分别是

(ka1,ka2,ka3…,kam)

(rb1,rb2,rb3…,rbm)

二者叠加得到叠加信号:

(ka1+rb1,ka2+rb2,ka3+rb3…,kam+rbm)

叠加信号到达基站时,基站有 A 用户的编码(a),相乘得到

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