文档介绍：第二章无线网络信道访问控制(MAC)技术
MAC功能:将bit流组装成帧的格式,并依次发送各个顺序帧。(frame)
MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装,帧的寻址和识别,帧的接收与发送,链路的管理,帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性;
在MAC子层的诸多功能中,非常重要的一项功能是仲裁介质(即通信信道)的使用权,即规定站点何时可以使用通信介质。
基本概念
无线信道全向传输
节点移动无缝切换
扩频 Spread-Spectrum
跳频序列扩频(FHSS)- Frequency Hopping Spread Spectrum
直接序列扩频(DSSS)- Direct Sequence Spread Spectrum
扩展频谱(Spread Spectrum)技术
扩
展
频
谱
是
对
基
于
频
道
划
分
的
颠
覆
。
在同一个频道内将几十个或者几百个
电路和发射机互相堆积
扩频将干扰设计到系统中
扩频能使用非常宽的频道
扩频系统自动平衡、自我调节
发展扩展频谱的实际目的是为了达到阻止通信:
阻止敌人接收和译码;
检测和干扰军队无线通信
扩展频谱在军事上的运用
扩展频谱的保密在于其对于军队的重要性
能够承受战时战场上严重的干扰;
避免敏感通信中途被截获提供非常好的保密性;
不仅具有技术保密性,还具有操作保密性即使敌人
拥有技术/设备,并且准确了解所用频带仍然不能对传
输信号干扰或者译码;
可避免敌人通过无线传输了解部队位置;
由于保密,扩展频谱技术在其发明者去世7年之后、
在发明者构想出现30年之后的1978年才发表。
扩频系统的一般描述
两种扩频方法
作为反干扰策略提出的跳频扩展频谱FHSS;
为实现保密话音通信提出的直接序列(噪声调制扩频)DSSS;
信道
编码器
信道
信道
解码器
伪噪声
发生器
伪噪声
发生器
输入
数据
输出
数据
调制器
扩展码
解调器
扩展码
窄带模拟信号
窄带模拟信号
扩展后的信号
跳频——干扰游戏(1/3)
目的:发射者确保他的发射频率与干扰者不同
假设:发射者可在任何时候改变频率
选择发
射频率
选择干
扰频率
干扰者获
胜的序列
发射者
获胜
通
信
者
只
有
一
个
信
息
片
干
扰
者
用
一
系
列
干
扰
片
发射者和接收者必须具有相同顺序的频
率变化;
通信双方的唯一优势是可以使用预知的
频率变化次序;
跳频——干扰游戏(2/3)
如果一:干扰者能够迅速扫描所有的频道,并在很短时间
内找到发射频率。
跳频
发射者仍然只有
一个信息片,但
可以移动它。
选择干
扰频率
通信双方设备必须按照顺序完
成频率跳变;
随着干扰者越来越快地找到发
射频率,跳变必须越来越快;
跳频——干扰游戏(3/3)
如果二:两者都能按照物理规律允许的最高速度移动和反
应。
跳频
发射者信息片拆
分为短脉冲在一
个随机顺序的频
率上发射
选择干
扰频率
跳频序列随机化。如果
序列是完全随机的,干
扰者将完全不能预测将
来的跳变位置。
跳频序列扩频(FHSS)
FSSS特点
信号在一串随机序列的频
率上广播
接收者以与发送者同步的
方式跳转频率
窃听者听到的难以理解
好处
干扰仅影响某个频率上的有限几比特;
跳频能克服噪声干扰和多径效果;
没有传统意义上的阻塞;
Frequency Hopping Spread Spectrum
相当宽的频带被划
分成大量的窄频道