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[讨论] 请问DSSS,FHSS,OFDM,GMSK都是调制的方式么?

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发表于 2007-2-5 09:41:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
请问DSSS,FHSS,OFDM,GMSK都是调制的方式么?他们有什么区别?谢谢各位!!
 楼主| 发表于 2007-2-5 09:41:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
请问DSSS,FHSS,OFDM,GMSK都是调制的方式么?他们有什么区别?谢谢各位!!
发表于 2007-2-7 14:10:29 | 显示全部楼层
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发表于 2007-2-8 00:06:52 | 显示全部楼层

無線擴頻技術及應用---free

無線擴頻技術及應用--請參考 應有幫助
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发表于 2007-2-8 00:13:31 | 显示全部楼层
随着计算机技术和网络技术的蓬勃发展和电信市场的开放,目前各种高速率的宽带接入方式不断涌现,特别是无线网络的应用领域正在不断地增长。而基于IEEE 802.11无线以太网标准的宽带无线接入系统则凭借其高达11M~54Mbps的数据传输速率,及其建网速度快、运营成本低和投资成本回报快等特点,正逐渐受到电信制造和运营商的青睐。
IEEE802.11规范包括介质访问控制(MAC)和物理层的操作,它定义了MAC子层、MAC服务和协议以及由跳频扩频(FHSS)、直接序列扩频(DSSS)及红外(IR)构成的三类物理层。FHSS可以同时使用多达4个频率来发送信息,并且一个频率在跳到新的频率之前保持较短时间。DSSS的工作方式是把数据分成几个码片(chip),并以尽可能多的不同频率同时发送这些码片,此种方式更容易受到较多的干扰影响。
目前WLAN的两种流行规范分别是802.11b和802.11a,在应用中分别采用DSSS和OFDM的编码方式。802.11b通信频带为2.4GHz,数据率为11Mbps,物理层采用高速直接序列扩频技术HR-DSSS。调制方式有两种:一种是采用补码键控(CCK)调制,从而达到11Mbps的数据率,另一种则采用信息包二进制回转式编码(PBCCTM)调制,并具有3dB的编码增益,从而延伸了通信的实用距离,可优化5.5~11Mpbs的速率。802.11a的频带为5.2GHz,数据率高达54Mbps。与单个载波系统的802.11b不同,它运用了提高频率信道利用率的正交频分多址(OFDM)的多载波调制技术,在低移动性无线条件下提供更高的数据率、更好的频谱效应,改进的信道多径效应和更低的干扰。
802.11体系结构由以下几个互联单元来描述:无线设备或电台、接入点、无线介质、分布式系统(DS)、基本服务装置(BBS)、扩展服务装置(ESS)以及工作站和分布服务。所有这些设备完成一个无缝链接,可使无线设备在WLAN区域自由漫游。
接入点的三种实现形式
主机AP方式。主机AP方式是软件程序通过主机的CPU来运行并完成几乎所有的802.11b控制功能,例如Neesus Datacom公司的11Mb 802.11b软AP方案和Absolute Value Systems公司的Linux AP方案。Neesus公司的程序通过主机AP固件的应用编程接口(API)将呼叫调用至用户卡。这种方式需要主机的CPU不低于486处理器的性能,并且至少具有100MHz的时钟,另加一个操作系统,如Windows, VXWorks, Linux, Nucleus等。应用软件和主机AP程序可执行所有的802.11b功能并附带路由、网桥协议和管理等功能。
主机AP产品主要有Neesus公司的软件AP,Cisco 公司的AP340和350系列,Nokia、 Absolute Value Systems Linux AP(Power PC专用) 和ZoomAir AP等产品。大多数的无线AP产品至今仍以主机式AP为主。这种方式必须占有较强的CPU资源。其中多数AP产品主要采用以下几种CPU: x486或更高、Elan450、MediaGx处理器、Power PC或68360系列,这种方式因其软件程序较易更改而具有很强的灵活性。要执行IEEE802.11e的EDCF和EPCF的服务质量(QoS),主机必须采用更快的CPU和更加实时的操作系统(RTOS)。
采用第三代码(Tertiary Code)的固件方式AP。固件方式AP采用第三代码在用户转换卡上执行802.11b功能,主机CPU仅需完成802.11b的参数设定,如信道、网络模式、同步序列和WEP等,以及路由、网桥协议和管理等功能。此方式可降低AP的主机CPU成本,并占用较少的系统资源。在系统处于机站模式时,用户卡功率消耗会有所上升,第三代码由主机CPU上的初级和第二级码生成并被下载到用户卡的SRAM内,然后再将它转换而成802.11b识别的AP代码。几乎所有802.11b的功能都可在此用户卡上完成。主机CPU仅用于控制设置和管理功能(非时实性),发送来自于MAC控制器的发射和接收数据包以及路由、网桥等协议。
第三代码固件方式非常适于单点的AP。Lucent和Enterasys(Cabletron)公司采用它制造单点AP,Apple Airport公司的产品也为Tertiary AP产品。这种方法的缺点在于用户必须从Intersil公司获得第三代码的固化软件,在没有固化程序的源码和专门技术支持的情况下,不可以写入和修改程序代码。
在现有的CHOICE MAC平台上,这类用户卡转换的AP可能没有可高达每秒百万条指令(MIPS)的足够速率执行AP下的EDCF或EPCF等服务质量(QoS)。它们较适用于嵌入式的设计,可用于PCMCIA、MiniPCI甚至USB卡。
带自身固化程序的固件方式AP。此AP方式带有自身固件程序和硬件设计,并采用了特定AP功能的固件。AP的无线装置通常采用固定式设备。例如Intersil公司的1148A参考设计便所用了这种AP方式。它为自备装置提供了最低成本的方案。采用该方式目前的缺点在于用户即使采用了ARM内核,仍不能修改固件指令。但将来可部分开放固化程序,以便于用户开发并增强AP的性能和管理功能。
PRISM 接入点芯片方案
PRISM系列无线局域网的接入点控制芯片为ISL3856,它有一个ARM940内核,可执行IEEE 802.11b MAC协议并具有以太网网桥功能,OEM用户可用该款芯片制造低成本、高性能的AP产品。
图为典型的PRISM 2系列AP原理方框图,其中的芯片组如下图所示分别为:

ISL3856 - WLAN 接入点(AP)控制器;

HFA3863 - 带耙子(Rake)接收和均衡器的基带处理器;

HFA3783 - I/Q 调制/解制器和混频器;

HFA3683A - 2.4GHz 射频/中频转换器和混频器;

HFA3983 -2.4GHz 内置功率放大器的检测器。
性能指标:

可变数据率 11, 5.5, 2和1Mbps;

频率宽度 2.4GHz ISM带宽;

灵敏度 (误码率8xE-5),-83dBm (11Mbps);

发射功率输出 最小值为14.8dBm,典型值为16.2dBm,最大值为17.0dBm;

双模式 IEEE 802.11b - 2, 5.5及11Mbps;

通信距离 125英尺室内距离(11Mbps)。
PRISM系列的AP芯片解决方案包括参考设计、评估板套件、固件程序指令等。该系列产品已获得无线以太网兼容联盟(WECA)认证,能确保不同制造商的产品间相互的兼容性。ISL36356A高集成的接入点(AP)设计适合家庭、小型办公室及企业等无线局域网络应用的场所。
这款AP产品可为用户提供两个变体软件包。一种是AP的主体软件开发包,其中包含可执行AP的密匙,用户可以根据它进行全面的测试和快速地对软件模块进行整合。
第二种为AP的开发套件,可方便用户开发实际的产品。此套件基于Linux开发平台,拓展和增强了应用编程接口(API)的功能,从而满足专用市场的需求,并且因其极高的灵活性在市场上独领风骚。
ARM940内核的MAC处理器采用开放式的Linux操作系统,为AP产品的功能开发提供了一个灵活的和扩展性的开发平台。由于Linux操作系统具有超强的源码区开放特性,因此更便于用户在AP上开发新增功能。
ISL3856采用uClinux这种专用的Linux嵌入式操作系统来优化程序的大小。uClinux的应用程序接口(API)与标准的Linux API一样。
AP的开发平台套件包含以下几个基本功能:

DHCP用户、自动和固定IP模式;

Web结构的界面及简单网络管理协议(SNMP);

方便Web升级,故障保护(failsafe)功能固件;

802.1x 安全标准;

无线分布式系统 (WDS);

核心程序支持路由、网络地址转换(NAT)和防火墙;

802.1d 标准的树状子图协议(STP)。
开发平台可由源代码区开放的应用程序通过导出文件协助加入以上这些功能。当然,用户也可以自行编写应用程序,这时的源程序可以保持关闭状态。 [br]<p align=right><font color=red>+3 RD币</font></p>
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发表于 2007-2-8 00:18:29 | 显示全部楼层
WiMAX系统关键技术分析





无线接入互联网和无线多媒体数据业务的巨大需求推动了无线通信技术的快速发展,通信技术宽带化、IP化、移动化成为未来的发展趋势。 WiMAX技术是以IEEE802.16系列标准为基础的宽带无线接入技术,两年来发展迅速,逐渐成为城域宽带无线接入技术的发展热点。

WiMAX系统主要有两个技术标准,一个是指满足固定宽带无线接入的WiMAX802.16d标准,另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术WiMAX802.16e标准。目前WiMAX论坛正在进行16d产品的认证工作,同时也在加紧制定16e的标准。WiMAX的关键技术主要包括以下几个方面:

——OFDM/OFDMA。正交频分复用OFDM是一种高速传输技术,是未来无线宽带接入系统/下一代蜂窝移动系统的关键技术之一,3GPP已将OFDM技术作为其LTE研究的主要候选技术。在WiMAX系统中,OFDM技术为物理层技术,主要应用的方式有两种:OFDM物理层和OFDMA物理层。无线城域网OFDM物理层采用OFDM调制方式,OFDM正交载波集由单一用户产生,为单一用户并行传送数据流。支持TDD和FDD双工方式,上行链路采用TDMA多址方式,下行链路采用TDM复用方式,可以采用STC发射分集以及AAS自适应天线系统。无线城域网OFDMA物理层采用OFDMA多址接入方式,支持TDD和FDD双工方式,可以采用STC发射分集以及AAS。OFDMA系统可以支持长度为2048、1024、512和128的FFT点数,通常向下数据流被分为逻辑数据流。这些数据流可以采用不同的调制及编码方式以及以不同信号功率接入不同信道特征的用户端。向上数据流子信道采用多址方式接入,通过下行发送的媒质接入协议(MAP)分配子信道传输上行数据流。虽然OFDM技术对相位噪声非常敏感,但是标准定义了Scal?ableFFT,可以根据不同的无线环境选择不同的调制方式,以保证系统能够以高性能的方式工作。

——HARQ。HARQ技术因为提高了频谱效率,所以可以明显提高系统吞吐量,同时因为重传可以带来合并增益,所以间接扩大系统的覆盖范围。在16e的协议中虽然规定了信道编码方式有卷积码(CC)、卷积Turbo码(CTC)和低密度校验码(LDPC)编码,但是对于HARQ方式,根据目前的协议,16e中只支持CC和CTC的HARQ方式。具体规定为:在16e协议中,混合自动重传要求(HARQ)方法在MAC部分是可选的。HARQ功能和相关参数是在网络接入过程或重新接入过程中用消息SBC被确定和协商的。HARQ是基于每个连接的,它可以通过消息DSA/DSC确定每个服务流是否有HARQ的功能。

——AMC。AMC在WiMAX的应用中有其特有的技术要求,由于AMC技术需要根据信道条件来判断将要采用的编码方案和调制方案,所以AMC技术必须根据WiMAX的技术特征来实现AMC功能。与CDMA技术不同的是,由于WiMAX物理层采用的是OFDM技术,所以时延扩展、多普勒频移、PAPR值、小区的干扰等对于OFDM解调性能有重要影响的信道因素必须被考虑到AMC算法中,用于调整系统编码调制方式,达到系统瞬时最优性能。WiMAX标准定义了多种编码调制模式,包括卷积编码、分组Turbo编码(可选)、卷积Turbo码(可选)、零咬尾卷积码(ZeroTailbaitingCC)(可选)和LDPC(可选),并对应不同的码率,主要有1/2、3/5、5/8、2/3、3/4、4/5、5/6等码率。

——MIMO。对于未来移动通信系统而言,如何能够在非视距和恶劣信道下保证高的QoS是一个关键问题,也是移动通信领域的研究重点。对于SISO系统,如果要满足上述要求就需要较多的频谱资源和复杂的编码调制技术,而频谱资源的有限和移动终端的特性都制约着SISO系统的发展,所以MI?MO是未来移动通信的关键技术。MIMO技术主要有两种表现形式,即空间复用和空时编码。这两种形式在WiMAX协议中都得到了应用。协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。目前MIMO技术正在被开发应用到各种高速无线通信系统中,但是目前很少有成熟的产品出现,估计在MIMO技术的研发和实现上,还需要一段时间才能够取得突破。支持MIMO是协议中的一种可选方案,协议对MIMO的定义已经比较完备了,MIMO技术能显著地提高系统的容量和频谱利用率,可以大大提高系统的性能,未来将被多数设备制造商所支持。

——QoS机制。在WiMAX标准中,MAC层定义了较为完整的QoS机制。MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数,包括速率、延时等指标。WiMAX系统所定义的4种调度类型只针对上行的业务流。对于下行的业务流,根据业务流的应用类型只有QoS参数的限制(即不同的应用类型有不同的QoS参数限制)而没有调度类型的约束,因为下行的带宽分配是由BS中的Buffer中的数据触发的。这里定义的QoS参数都是针对空中接口的,而且是这4种业务的必要参数。

——睡眠模式。16e协议为了适应移动通信系统的特点,增加了终端睡眠模式:Sleep模式和Idle模式。Sleep模式的目的在于减少MS的能量消耗并降低对ServingBS空中资源的使用。Sleep模式是MS在预先协商的指定周期内暂时中止ServingBS服务的一种状态。从ServingBS的角度观察,处于这种状态下的MS处于不可用(unavailability)状态。Idle模式为MS提供了一种比Sleep模式更为省电的工作模式,在进入Idle模式后,MS只是在离散的间隔,周期性地接收下行广播数据(包括寻呼消息和MBS业务),并且在穿越多个BS的移动过程中,不需要进行切换和网络重新进入的过程。Idle模式与Sleep模式的区别在于:Idle模式下MS没有任何连接,包括管理连接,而Sleep模式下MS有管理连接,也可能存在业务连接;Idle模式下MS跨越BS时不需要进行切换,Sleep模式下MS跨越BS需要进行切换,所以Idle模式下MS和基站的开销都比Sleep小;Idle模式下MS定期向系统登记位置,Sleep模式下MS始终和基站保持联系,不用登记。

——切换技术。16e标准规定了一种必选的切换模式,在协议中简称为HO(handover),实际上就是我们通常所说的硬切换。除此以外还提供了两种可选的切换模式:MDHO(宏分集切换)和FBSS(快速BS切换)。WiMAX16e中规定必须支持的是硬切换,协议中称为HO。移动台可以通过当前的服务BS广播的消息获得相邻小区的信息,或者通过请求分配扫描间隔或者是睡眠间隔来对邻近的基站进行扫描和测距的方式获得相邻小区信息,对其评估,寻找潜在的目标小区。切换既可以由MS决策发起也可以由BS决策发起。在进行快速基站切换(FBSS)时,MS只与AnchorBS进行通信;所谓快速是指不用执行HO过程中的步骤就可以完成从一个AnchorBS到另一个AnchorBS的切换。支持FBSS对于MS和BS来说是可选的。进行宏分集切换(MDHO)时,MS可以同时在多个BS之间发送和接收数据,这样可以获得分集合并增益以改善信号质量。支持MDHO对于MS和BS来说是可选的。

目前IEEE机构正式发布的WiMAX技术标准版本是WiMAX802.16-2004。这个版本是16d的正式发布版,主要是用于固定宽带无线接入,还不具有移动功能,所以应用模式上可以用作中小企业综合接入、电信业务承载、一些行业用户以及话吧等。相比LMDS系统而言,WiMAX具有相当多的技术优点,IEEE802.16系列标准针对城域网环境的应用,系统的吞吐量根据波道带宽、调制方式和编码方式的不同而不同,单载波最高可以提供134Mbps的数据吞吐量,这取决于所采用的波道带宽、调制方式和编码方式,其覆盖半径依据功率、天线、频率、环境不同有所变化。根据不同的环境特点,基于IEEE802.16系统的覆盖半径可以是3km至15km乃至更大,可以在一个较大的范围内提供给用户高速的数据接入服务;同时WiMAX支持非视距化传输、非室外天线式的用户终端模式使得网络直接接入到用户“桌面”,扩大了应用场景。系统工作频率可以从2GHz直到38GHz,如果WiMAX频段最终划分在较低频段,系统性能受雨衰的影响也将大大减小,但在频谱资源日趋紧张的情况下,WiMAX频段的确定目前尚是WiMAX需要面对的一个问题;而802.16e可以提供低速移动接入业务,这也是传统固定无线接入技术所不具备的特点。根据业务开展的特点、市场拓展需求与应用场景的不同,如何充分发挥WiMAX的技术特点与优势,并结合无线网络的现状,为用户提供更加便捷和优质的服务,创造新的业务增长点对于运营商来说具有特别重要的意义。
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 楼主| 发表于 2007-2-8 13:07:52 | 显示全部楼层
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