第10章 多用户通信解析

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第九章多用户通信

第九章多用户通信

光纤接入网的参考模型
9.2 多址技术
2.6 光纤接入网的多址技术 光时分多址(OTDMA) 指传输时间分为若干个时隙,每个时隙 只允许一个光网络单元以分组的形式向 光纤路终端发送信息;
OTDMA工作原理图
9.2 多址技术
2.6 光纤接入网的多址技术 光波分多址(OWDMA) 采用波分复用技术将每个光网络单元上 行输入信号分别调制为不同波长的光信 号,之后耦合到光纤中进行传输;在光 传输终端,采用分光器将不同波长信号 分开;
发射台发射窄脉冲时,接收机收到的波形:

9.3 无线信道衰落和多径传播
3.3 多径时延和时延扩展 时延扩展:不同的传播路径引起不同的 多径时延,多个不同的时延构成了多径 时延的扩展Δ;时延扩展Δ在陆地环境下 是微秒数量级,随环境地形情况而变化, 一般与频率无关。
9.3 无线信道衰落和多径传播
多个不同的信源经多个编码器编码,送入同一信道 传送;接收端由一个解码器译出不同信源信息,送 给不同信道。属于多输入单输出信道:
9.1 多用户信道分类
1.1 多址接入信道
举例:卫星通信上行线路
9.1 多用户信道分类
1.2 广播信道
信号信道输出后,通过不同的译码器译码后送给不 同的信宿。属于单输入多输出信道:
9.2 多址技术
2.2 几种基本多址方式- FDMA 频分多址(FDMA)示意图
9.2 多址技术
2.2 几种基本多址方式- TDMA 时分多址(TDMA) 基本原理:将传输时间划分为若干个时 隙,用户的收发信号各使用一个指定的 时隙,各个用户信号分别占不同的时隙。 按时间区分用户,实现多址通信。
9.2 多址技术
2.2 几种基本多址方式- CDMA 码分多址(CDMA) 编码序列需满足的正交条件:

移动智能终端安全第10章

移动智能终端安全第10章
图10-9 设置时间的Key值结构
第10章 通过虚假App对手环进行信息窃取及劫持
② 闹钟设置Key。 功能描述:手机端通过该命令将手机的闹钟设定同步到 设备。目前最多支持8个闹钟,所以一个Command中最多可 以同时存在8个闹钟设置值Key。 Value内容描述:设置闹钟的Key值集合及每个值的结 构如图10-10所示。
(9) 所有操作步骤、结果都会显示在日志窗口,方便查 看。
第10章 通过虚假App对手环进行信息窃取及劫持
(10) 默认支持记事本、计算器等小工具,开放设置接口 可根据需要自定义外部工具,满足个性化需求。
最后通过Android逆向工程技术定位相应功能的代码。 在实验中使用Android Killer对该手环的App进行逆向,逆向 成功后的结果如图10-17所示。
第10章 通过虚假App对手环进行信息窃取及劫持
Xposed框架是由基于Android的本地服务应用 XposedInstaller与提供API 的jar文件完成的。所以,安装使 用Xposed框架需要完成以下几个步骤:
(1) 安装本地服务XposedInstaller。需要安装 XposedInstall.apk本地服务应用,该应用可以在官网的 Framework栏中发现、下载并安装。安装好后进入 XposedInstaller应用程序,出现激活框架的界面,如图10-14 所示。点击【安装/更新】完成框架的激活。部分设备如果 不支持直接写入,可以把“安装方式”修改为“在Recovery 模式下自动安装”。
第10章 通过虚假App对手环进行信息窃取及劫持
10.1.2 蓝牙设备的扫描与侦测 如果需要对手环或其他蓝牙设备进行攻击及劫持,首先
应该扫描或侦测到该设备,获取有关数据,再进行下一步操 作。本小节主要介绍如何发现及侦测蓝牙设备的基础知识。

第十章进程间通信

第十章进程间通信
IPC没有名字,无法在文件系统中索引它们, 因此不能使用文件IO来操作,而必须使用 专门的系统调用函数来操作
12
消息队列
消息队列克服了早期UNIX IPC的缺点,例 如信号能够传输的信息量有限,而管道/命 名管道只能传输无格式的字节流,并且受 缓冲区大小限制
消息队列是一个消息的链表,消息相当于 记录,具有特定的格式和优先级,对消息 队列有写权限的进程可以按照一定的规则 添加新消息,对消息队列有读权限的进程 可以从消息队列中读消息
当进程不再使用该信号量控制的共享资源 时,该信号量加1,如果有进程在休眠等待 此信号量则唤醒它们
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信号量
为正确使用信号量,对其的测试及减1操作 应当是原子操作,通常在内核实现
初始值为1的信号量称为双态信号量,它控 制单个资源
与信号量相关的数据结构为semid_ds 创建一个信号量集合 信号量的操作
第十章
进程间通信
LO嵌GO入式 1
进程间通信的概念
进程间通信IPC(InterProcess Communication)是一种进程之间交换信息 的一种技术,IPC表示各种进程通信方式的 统称
IPC的类型有管道、消息队列、信号量、共 享存储、网络等
并不是所有的系统都支持所 有的进程间通 信方式
FIFO又称命名管道。不相关的进程也能通 过命名管道来交换数据
FIFO管道的创建 非阻塞标志对管道的影响 类似普通管道,若写一个尚无进程为读打
开的FIFO,产生信号SIGPIPE。 一个给定的FIFO可以有多个写进程,参数
PIPE_BUF说明了原子写的最大数据量。 若某个FIFO的最后一个写进程关闭了该
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许可权结构
当创建IPC时,系统为每个IPC设置一个 ipc_perm结构,该结构规定了IPC的许可 权和所有者

第9章多用户与无线通信

第9章多用户与无线通信

第9章多用户与无线通信========================数字基带传输——运用各种基带信号传输数字序列9.1 多址技术9.2 无线通信链路预算分析9.3 *多径衰落与信号分集接收技术========================9.1多址技术========================9.1.1 多路复用和多址技术的基本概念多路复用与多址技术:充分利用通信资源为多个用户提供服务早期的问题是如何共同使用一条线路上——多路通信。

多个用户共用同一资源的理论基础是正交分割:正交性信号在混合后还可以彼此区分开来。

========================最基本的通信资源——频带、时间与空间(1)频分复用(FDM):在频域中划分出不重叠的子带;(2)时分复用(TDM):在时域中把时隙(称为帧)划分为多个子时隙;========================(3)码分复用(CDM):借助一组正交编码,使信号之间的码特性彼此正交。

码分多路复用========================应用于无线通信另外两种体制:(1)空分复用:在空间与地域的不同位置上传输不同信号;(2)极化复用:利用电磁波垂直与水平的两种正交极化方向。

光纤通信中还采用所谓的波分复用(WDM):按波长的不同来划分,本质上是一种FDM技术。

========================多路复用的基本概念:多路复用(Multiplexing)技术使一条通线链路可以划分出多条信道供多个用户同时使用。

多址技术的基本概念:多址(Multiple access)技术指的是位于不同地点的多个用户接入与共用通信系统的技术。

========================多路复用和多址技术的异同点:共同点:基于信号的正交分割原理不同点:(1)多址技术侧重于分布于多个地点的多个用户的问题,而多路复用侧重于集中在收、发两个局部区域的用户的问题;(2)多址技术侧重于处理暂时提出的与不易于预先固定的通信需求,必须动态分配;而复用技术侧重于用户需求固定或至多缓慢变化的,可以预先静态分配。

《计算机数据通信教程》课件第10章 广域网

《计算机数据通信教程》课件第10章 广域网

广域网的拓扑结构十分复杂,它大致上介于简单 的总线或环形结构和全连接之间。更为复杂的拓扑结 构要求更为复杂的协议。对照OSI参考模型,广域网技 术主要集中于底层的3个层次,即物理层、数据链路层 和网络层。图10-2列出了一些经常使用的广域网技术 与OSI参考模型之间的对应关系。
OSI参 考 模 型 Network Layer (网 络 层 )
LLC Data Link Layer (数 据 链 路 层 )
MAC
Physical Layer (物 理 层 )
SMDS X.21Bis
LAPB Frame Reiay
HDLC PPP SDLC
广域网 X.25 PLP
EIA/TIA-232 EIA/TIA-449 V.24 V.35 HSSI G.703
当输入的业务量超过网络负荷(如带宽或处理能力) 时,网络会发生阻塞,帧中继通过预防和缓解措施对 所发生的拥塞进行控制和管理。
10.3.3 帧中继的标准 ITU–T标准主要包括: (1) I.122帧中继承载业务框架; (2) I.233帧模式承载业务; (3) I.370帧中继承载业务的拥塞管理; (4) I.372帧中继承载业务的网络—网络间接口要求; (5) I.555帧中继承载业务的互通; (6) I.655帧中继网络管理; (7) Q.922用于帧模式承载业务的ISDN数据链路层技术规
数据链路层 数据链路层
物理层
物理层 物理层
物理层 物理层

(b)
运输层
运输层
应用层 应用层
应用层 应用层
网络层 网络层 数据链路层
数据链路层
物理层 物理层
(c)
网络层 网络层 数据链路层
数据链路层

第12 章 多用户通信

第12 章 多用户通信

12.1.3
通信网的拓扑结构
采用多址技术可以构成各种拓扑结构的通信网。 (1) 星形网 星形网,也称一点对多点的通信系统,它是由一个中心站(Hub)与多个小站之间的单向或双 向通信链路构成的。由中心站到各个小站的传输链路称正向链路(Forward Link 或 Outband Link),由各个小站到中心站的传输链路称为反向链路(Return Link 或 Inbound Link),小站之间 的通信通过中心站中继转发。 在卫星通信中,中心站与各个小站都是地面站(或机载站),其正向或反向传输链路都包含 有两段,即由地面站到卫星中继设备的上行链路(Uplink)和由卫星中继设备到地面站的下行链 路(downlink)。 (2) 网状网 网状网(Mesh 网)是一种没有中心站的多点对多点的通信系统;如果网络中任意两个用户站 (通信终端)都存在直接传输链路,则构成的是全连接的网状网,否则是部分连接的网状网。 多个通信终端也可通过一个中继节点(如卫星透明转发器)而构成网状网,这时一对通信终 端之间的传输链路只有相对于中继节点的上行和下行两段链路。 (3) 混合型拓扑结构通信网 星形网与网状网可以混合起来构成混合型拓扑结构的通信网,例如树形结构的网络添加一 些直通链路就可以构成混合型网络,网状网增加一些 Hub 节点也可以构成混合型网络。 (4) 拓扑结构随时间而变的通信网 ① 漫游型通信网: 一般是指具有用户漫游功能的蜂窝形移动通信网或集群通信系统。用户终端可以在不同的 蜂窝型星形子网之间漫游,保持与网中另一个用户终端进行通信。 ② 存储转发型通信网: 一般是借助一个移动的中继节点构成的通信网。例如以低轨道卫星作为移动的中继节点, 卫星每到一个地区接收并存储可视区域内的地面站发送的信息,同时从它在以前接收和存储的
ηf =2 Ts /(2 Ts +4 Δτ )= (τ − 2Δτ ) / τ

信息安全工程:第十章 无线通讯安全

无线通讯安全□无线通信和802.11无线局域网标准□有线等价隐私协议□Wi-Fi访问保护协议□IEEE 802.11I/WPA2□蓝牙安全机制□无线网状网的安全性概论□无线电通信■将需要传送的声音、文字、数据、图像等电信号调制在无线电波上经空间和地面传至对方的通信方式,利用无线电磁波在空间传输信息的通信方式。

□ 攻击者,有一个无线的传送和接受装置,与要攻击的无线网使用相同的无线频率,可以做到:■拦截无线网数据■将其il•算机连接到一个近处的无线网■对一个现有的无线网络插入数据包■用无线电干扰设备对特定无线网通道实施干扰□保密措施■任数据链接层实施加密算法,身份验证算法和完整性检验算法■提供有线方式访问网络的接口■高层协议和应用程序可以直接使用□两种体系结构■固定无线局域网:可与有线网相连■特定无线局域网(点对点):不与任何固定的有线网相连□含有无线通信设备的装置通常称为移动站STA■根据IEEE 802.11通信标准,每台STA由一个48 比特MAC地址唯一确定□无线接入点(Wireless Access Point , WAP) ■—端:与一个有线局域网建立连接■另一端:在AP和STAs之间建立无线的收、发联系, 实现通信■每个AP由一个服务集标识符(SSID)唯一确定□信标发送:它定时对外公布其SSID及其他信息,为进入其覆盖范围内的STA与其建立连接之用□信标扫描:等待信标发送,确定与哪个AP相连,然后对其发出连接请求,继而建立与无线局域网的连接□不与任何固定的网络基础设施相连□不包含Aps□允许不同的STA直接通信口若目标STA不再通信范围内,可根据情况使用若干其他STA作为中转站建立通信路径□ 802.11是无线局域网通信标准,对应于802.3(Ethernet)和802.5 (Token Ring)通信标准□它规定了无线局域网在MAC子层和物理层的通信及安全保护机制3 -论-编802.11明络昧;8 (»«) 802.11发布⑴第溶旬条淡的速溶■I"支持聊制方式室内室为班®Z时】坊议(CHx) (■Hx)(■bit/s)131(B)(ft) (・)(ft) —199T年6月 2.4 20 1, 2 N/A DSSS, FUSS20 €6100 330潟年9月56, 9, 12, 18. 24, g 48, 54 N/A orai35 115 130 ®o XT U1——5,000 16,000“】b1999年9月 2.4 20 1> 2, 5.5, 11 M/A DSSS35 115 140 460 z次谭6月 2.4 20 6, 9. 12. 18. 24, 38, 48. 54 M/A cm DSSS38 125 140 460,4/R 20 7.2, 14.4, 21. ?, 28.9, 43.3, 6?.8, 66, 72.2〔时4TO 2X 260 820⑴40 15, 30, 45, 阳90, 120, 135, 15O[b3?0 235 250 820⑴30 船加.6⑴OFWI2014* 月 5 40 届大湖⑴8ac80 展大心.脾)100 ■大沮.仲) ad2M也月 2.5烦最大W3□介质访问控制子层(MAC-Media Access Control) □逻辑链路子层LLC(Logical Link Control)osi参考模型局域网参考模型□无线通信更易于被侦听口无线信号比有线信号更容易受干扰,且在无线媒体中更容易注入无线信号□无线计算装置和嵌入式系统的计算功能和电池能源有限,不足以执行复杂运算无线通信的安全性攻击口窃听攻击□服务阻断攻击□消息重放攻击□STA ■诈骗攻击□AP ■诈骗攻击WEP ( Wireless Encryption Protocol )概述□发布于1999, WEP是802.11b无线通信标准在数据链接层使用的安全协议□要求:同一无线局域网中所有的STA's和AP's都共享同一个密钥K (称之为WEP密钥)□ WEP密钥:■40-bit, 104-bit (最通用的),232-bit■WLAN设备可以共享多个WEP密钥,每个WEP密钥通过一个字节长度的ID唯一表示出来,这个ID成为密钥ID■WEP密钥常常有管理员选取WEP ( Wireless Encryption Protocol )概述 24・bit 初始向量(IV) ] 40・bit WEP Key 卜 而― I I 0 — 2 WEP 加密流程104-bitData 完H 枝检(ICV) WEP seed (RC4 key)RC4算法RC4 KeystreamXOR巳加密法一次2IV 以来保护痍武 未加密移动设备认证和访I、四空制□WEP运用挑战与响应的方式认证移动STA□为了和AP连网,STA必须执行以下步骤:■请求:STA向AP发连接请求■挑战:AP收到请求后,即产生128位的随机数字符串cha并且发送给STA□cha = a1a2...ai6 (where each ai is an 8-bit string)■响应:STA产生一个24位初始向量IV,并对cha用RC4序列加密算法和密钥V| |K加密,如下计算出r P res ,并将res 发送给AP□= a, © k iz for i = 1,2,...,16口res = V 11 rlr2...r16■核实:AP也对V||K用RC4产生相同的子钥序列,并计算ai'=r; © kj 同时核实是否有a/ = a(其中,i = 1,2,...,16, 如果是,则STA被认可为合法用户,并与其相连RC4加密算法是大名鼎鼎的RSA三人组中的头号人物Ron Rivest在1987年设计的密钥长度可变的流加密算法簇。

【免费下载】 通信专业实务-互联网技术(9、10章)

第九章网络安全网络安全概述网络系统安全网络上系统信息的安全网络上信息内容的安全网络上信息传播安全安全的网络应具有:保密性、完整性、可用性、不可否认性、可控性网络安全威胁无意的威胁:人为操作错误、设备故障、自然灾害等有意的威胁:窃听、计算机犯罪等人为破坏主要的威胁来自以下几个方面:自然灾害、意外事故人为行为黑客行为内部泄密和外部的信息泄密、信息丢失电子间谍活动信息战网络协议中的缺陷实现网络的安全性,不仅靠先进的网络安全技术,而且也要靠严格的安全管理、安全教育和法律规章的约束。

加密和认证技术单钥(对称)密码体制:DES,AES,IDEA双钥(非对称,公钥)密码体制:RSA,EIGamal密码体制,背包密码体制量子密码技术数据加密技术链路加密:常用硬件在物理层实现,链路上为密文,节点中为明文节点加密:运输层上进行加密端端加密:传输层以上的加密,往往以软件方式实现数字签名消息摘要生成技术,通过一个单向函数将消息压缩成一个160bit、128bit或某个固定长度短消息的技术,函数一般称Hash函数或算法,生成的短消息称为消息摘要(Digital Digest)或数字指纹法(Digital Finger Print),也称为散列值。

签名算法只对消息摘要签名。

数字签名基本原理:1、用哈希算法对原始消息运算,得到固定长度的消息摘要2、发送方用私钥对摘要加密进行数字签名3、数字签名作为消息报文附件和消息报文一起发送给接收方4、接收方计算报文摘要,用公钥解密数字签名,比较两个摘要,相同则确认数字签名是发生方的网络防火墙技术按采用技术分为6种基本类型:1、包过滤型防火墙(Packet Filter Firewall):一般安装在路由器上,工作于网络层,允许内部主机直接访问外部网络,限制外部网络访问,优点是简单、方便、速度快、透明性好,对网络性能影响不大,安全性较差2、代理服务器型防火墙(Proxy Service Firewall):在主机上运行代理的服务程序,直接对应用层服务,包括代理服务器、代理客户,能完全控制网络信息的交换,控制会话过程,具有灵活性和安全性,可能影响网络性能,对用户不透明,实现较复杂3、电路层网关(Circuit Gateway):传输层,建立虚拟电路通信4、混合型防火墙(Hybrid Firewall):结合包过滤和代理服务器等功能,主机称为堡垒主机5、应用层网关(Application Gateway):使用专用软件来转发和过滤特定的应用服务6、自适应代理技术(Self-adaptive agent Technology):计算机病毒和黑客防范计算机病毒,是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能、毁坏数据、影响计算机使用,并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。

第10章--ATM网络上的TCP

不用绑定?
32
第10章 ATM网络上的TCP/IP
10.3 ATM网络中IP地址的绑定
首先,在建立虚电路传输数据时,目的站的IP 地址必须映射到ATM端点地址。这个端点地址 用于建立虚电路。
每个ATM信元53字节长,5字节首部,接着是48字节 的有效载荷。
流控制
VPI 前4比特
VPI 后4比特
VCI前4比特
VCI中间8比特
VCI后4比特
有效载荷
优先级
循环冗余校验
19
第10章 ATM网络上的TCP/IP
10.2 ATM适配层
通过ATM传输数据的 应用程序并不读写信 元,而是由计算机通 过一个ATM适配层与 ATM进行交互。
10.2.4 数据报的封装
数据报的封装形式可以有两种:
一条虚电路两端的两个主机事先同意将此虚电路用于
某个特定的协议(例如此虚电路仅用来发送IP数据 报)。
这种方案的优点是不需要在分组中附加信息,但造 成了虚电路的重复,每一台主机必须为每一个高层 协议重建一条虚电路。
一条虚电路两端的两个主机事先同意将数据区中的某 些八位组保留作为类型字段之用。
这种方案允许所有的通信协议在同一条虚电路上通
过,但缺点是需要使每一个分组带有标识协议类型
的一些八位组,而且使用各种协议的分组都具有同
样的时延和优先级。
30
第10章 ATM网络上的TCP/IP
10.2.4 数据报的封装
标准建议分组中包含信息类型时,应使用802.2标准, 其逻辑链路控制LLC的首部应跟随一个子网连接点 SNAP的首部。
26
第10章 ATM网络上的TCP/IP
10.2.2 AAL5的收敛、分段与重 组

数据通信与网络 第10章 下一代因特网.ppt

0:0:0:0:0:0:0:1(记为 ::1)
基于 IPv4 的地址
保留一小部分地址与 IPv4 兼容 前缀为 0000 0000
本地链路单播地址
2020/1/21
基于 IPv4 的地址
考虑到在比较长的时期 IPv 4和 IPv6 将会同时存在 有的结点不支持 IPv6 是保留一小部分前缀为 0000 0000 的地址与 IPv4 兼容 数据报在这两类结点之间转发时,必须进行地址转换
源地址 (128 位)
目的地址 (128 位)
有效载荷(扩展首部 / 数据)
2020/1/21
IPv6 的基本首部
位0
4
12
版本 通信量类
有效载荷长度
16
24
31
流标号
下一个首部 跳数限制
IPv6 基本首部 (40 B)
源地址 (128 位)
目的地址 (128 位)
版本 ( version ) —— 4 位 指明协议版本,对 IPv6 该字段总是 6
传统的点对点通信
@ 多播 ( multicast )
一点对多点的通信
@ 任播 ( anycast )
IPv6 新增类型 在一组计算机中选择距离最近的一个交付
2020/1/21
冒号十六进制记法
colon hexadecimal notation
每个 16 位的值用十六进制值表示,各值之间用冒号分隔 68E6:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:960A:FFFF
CIDR 的斜线表示法仍然可用 例:60 位的前缀 12AB00000000CD3
12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60 12AB::CD30:0:0:0:0/60 12AB:0:0:CD30::/60
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第10章 多用户通信 基本内容:多用户通信近些年来得到了很大发展,特别是以卫星通信、移动无线和基于扩频的CDMA 等典型多址技术应用,更具长足发展的前景。 本章主要介绍多用户通信基本概念,并重点介绍几种多址技术原理和应用,涉及内容较为广泛,并直接联系到专业技术。 知识点及层次 (1) M多用户通信概念和分类。 (2) 复用/多址的关系与多址原理。 (3) 移动无线、卫星通信和局域网等多址特点。 (4) 三代移动通信中的多址技术概述。 (5)无线信道特征和多径衰落环境下的分集技术

10.1 关于多用户通信 多用户通信近些年来得到了很大发展,特别是以卫星通信、移动无线和基于扩频的CDMA等典型多址技术应用,更具长足发展的前景。

10.1.1 多用户通信描述 1. 通信资源正交分割与信道化(Channelization)

● 信道不同域资源正交分割———通信资源从根本上说是传输信道可用带宽,但为共享通信资源,可根据业务流量、性质和级别,将其从各种资源“域”进行均等或不均等分割,提供多个子信道。这种分割可在频域、时域、空(间)域,以及光传输波长,正交编码,甚至时-频、空-时等进行“域”分割。其中,正交编码、时-频复用基于扩频技术,属于携带信息的正交码序列而使信道同时提供全时、全频带的正交通信方式;空-时编码则并不等同于一般正交传输方式。 ● 由通信资源的正交分割,而提供大量子信道,可实现多用户通信,并包括复用与多址模式。

2.多用户通信(定义)

● 多个用户通过一定接入方式和基于通信资源的某种正交分割方式,同时共享该信道资源。简言之,多用户通信就是一个通信信道被多个用户同时使用。 ● 由定义,表明多用户通信覆盖广泛的通信领域,并包括较为传统的各种复用和近些年大量发展的光波分复用,各种多址模式和随机接入(多址)方式,以及广播系统等。

10.1.2 复用与多址特点 1. 复用特点

● 在复用系统中,多用户的接入、分插、交换、分路等操作,大都是在固定地点集中完成。 ● 各种多址模式,从传输信道的共享角度,都包含着不同的复用方式。 2.“多址”的含义 ● 在相应复用形式的基础上脱颖而出的多址技术,突出强调了多用户的“接入”特点———多用户(比一般复用系统大得多的用户数)可在地球广阔领域(地、空、海域)实施个体分布性、遥远分散性的灵活与随机接入。多址模式就是如此超出已有复用概念的特殊接入方式下的复用。

3.多址类型

● 类型———FDMA,TDMA,CDMA;SDMA,PDMA;LAN中多址技术—CSMA,CSMAˉCD;ALOHA;光接入系统中的各种多址方式。 ● CDMA系列———CDMA通常指基于扩频调制技术的直接序列扩频CDMA(DSˉCDMA),它与复用和FDMA、TDMA等多址概念的不同在于:CDMA多用户共享信道资源,并非信道本身的“域”资源正交分割,而是相互正交的PN码(m序)系列为极大量多址用户提供携带各自信码的多址码(地址)而达到全时、全带宽(DSˉCDMA是同一个载波)的信道共享。光接入中的CDMA是在多用户进入ONU中的运行模式采用CDMA。

4.3种主要多址方式的示意表示

下图列出了FDMA、TDMA和CDMA的多址模式。 10.2 卫星网的多址模式 10.2.1 每载波多信道方式(MCPC) 卫星系统中的单路单载波(SCPC)方式的FDMA;MCPC运行机制是为多信宿(多个接收用户)预分配模式:FDM/FM/FDMA。

10.2.2 卫星系统TDMA的帧结构举例 1.适于欧洲A律PCM的高速TDMA帧结构

● 基于A律PCM E1基群帧结构的TDMA帧 TDMA帧:利用PCM E1 中的16个帧构成1个TDMA帧。帧周期:125μs×16帧=2ms/TDMA帧,帧比特数:256×16=4096bit,1个4096bit的TDMA帧在PCM E1 系统占2ms. ● INTELSAT系统中TDMA帧 1个TDMA高速数据帧———占时间33.9μs 卫星高速数据比特率:RINT=120.832Mbit/s 或帧周期为 Tf=33.9μs 2.适于北美洲的高速TDMA帧 ● 基于μ律PCM T1基群,同样取16帧———每帧193bit. 1个TDMA帧比特数:193×16=3088bit或1.544×10 6 ×2ms=3088bit ● INTELSAT系统中TDMA帧比特率仍为RINT

3.匹配速率的压一扩缓存器

● 由于A律与μ律各16帧比特数,均以2ms时间映射到INTELSAT高速TDMA帧结构时,分别占用33.9μs和25.6μs,因此各需一对匹配(缓冲)速率的缓存器。进入缓存的速率分别为2.048Mbit/s和1.544Mbit/s 两缓存输出比特率均为卫星高速帧的比特率RINT=120.832Mbit/s。 ● 接收端从高速帧中分下的各比特流要进入相应的PCM解复用系统。因此各4096和3088比特数据段仍各以2ms返回到PCM A律E1或μ律T1基群系统。

10.3 无线信道空间传输损耗 10.3.1 直线传播和自由空间损耗 超高频和微波波段信号的空间传播,会对信号带来多种传输损伤、很大衰减和多径衰落。 1.直线传播损伤 ● 衰减和失真; ● 自由空间损耗; ● 噪声; ● 大气吸收; ● 多径和折射。 2.衰减因素 第1章中给出了导向电磁信道的各波段及其波长。这里从双绞线、电缆到光纤、波导等传输媒体,都是导向媒体,而在自由空间长距离的电磁波传播,属于非导向媒体传输;因此衰减是较为复杂的距离函数,并在地球周围受到充满大气层的影响。传播衰减主要影响因素是:传播频段f,传播距离L,电磁波速率C(近于光速)。

10.3.2 自由空间传播损耗 1. 微波段信号远程传播如卫星到地面约36000km。信号波束随传播距离而发散。上行链路的发射信号功率,由大功率速调管可达上千瓦,而卫星转发器只能靠太阳能供电,由于卫星表面积受限,因此下行链路发射功率很难达到上百瓦。因此地球站接收信号功率不过微瓦级,并且还包含了收、发天线增益几十个dB的补偿效果。 2. 空间传播损耗(dB)

10.3.3 多径传播和多径衰落 1.多径传播 在第1章提到过天线辐射的信号以三种方式传播:地波、天波和空间波(后者即称谓的直线波); ● 当电磁波遇有比其波长要大的障碍物时,则发生反射; ● 并在该物体边界进行衍射(绕射); ● 若障碍物尺寸不大于电磁波长,会发生散射,即散射成几路弱信号———多径衰落。

2.多径传播后果 ● 多径到达的信号,由于相位不同,强弱相差很大,若无序混迭、相位抵消,就使接收信号难以检测与恢复质量良好的信息; ● 产生严重的码间干拢(ISI); ● 特别是在较高速度的移动台天线发出的信号,运动方向、障碍物环境较快变化,多径信号中主路径不稳定等因素导致的接收信号更难处理。

3.衰落类型 ● 慢衰落(平坦衰落—flat fading); ● 快衰落(fast fading); ● 选择性衰落(Selective fading)。

4.衰落信道的3种类型 ● 高斯信道———是最简单的信道模型,同时它更符合于通信恒参传输媒体。本书各种传输系统,均是基于高斯信道进行性能分析。 ● 瑞利衰落信道———多径衰落导致多条均很弱的路径信号,而不存在一条主路径。 ● 赖斯衰落信道———是较瑞利衰落利于处理的情况,它具有明显的主路径和多个较弱的间接路径。

5.多径衰落环境下的信号接收 ● 选用适当的分集技术与合并处理 ● 自适应均衡 ● 前向纠错编码 ● 高性能传输技术———如TCM,复合编码,OFDM等

10.4 随机接入模式 10.4.1 随机接入模式的适应环境 1.适用环境 ● 在局域环境中的通信网,如LAN(计算机局域网或无线数据网,WLAN),由于覆盖区域小,以宽带高速网络设备投入并非昂贵;在网用户数也不算太多。因此传统操作模式属于“面向无连接”通信方式,在高速(如带宽10M或100M)、数据量不太大及非实时业务占多数情况下,这种随机接入方式较“面向连接”方式快捷简便。

2.广播网与媒体接入控制协议(MAC) ● 通信网两大类型:交换网(电路交换与分组交换、报文交换)和广播网。 ● 广播网之所以简单,是网中所发出的所有信息均可被其所有用户所接收。因此就不像交换网那样建立连接或按路由表寻路、寻址,而是直接寻址、选路,将信息传给特定用户。MAC协议就是使多个用户(站点)共享同一传输媒体,而各能寻址所望接收用户的接入机制。 ● 多用户对通信资源或传输媒体的共享,基本方式有两种:第一类是静态而无碰撞的———信道化机制(如各种复用/多址);第二种是基于分组数据的媒体动态共享方式,以适应突发业务。将这类方式称作“媒体接入控制”(MAC)机制。 ● MAC协议的两种常用形式———随机接入和预定方式。

10.4.2 随机接入和预订方式 1.ALOHA(属随机接入) ● 纯ALOHA ● 时隙ALOHA(SˉALOHA)

2.预定ALOHA(RˉALOHA) ● 对于PˉALOHA和SˉALOHA均因媒体利用率低,若某用户业务量大将会使分组数据产生很大延时变化。采用预定方式,利用率将不受S max 限制。一般每个站点均可随时利用预定子时隙v(v一般只占1个分组长度L bit时间的5%)。

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