短距离无线通信技术课程讲义(第一二讲).ppt

短距离无线通信技术 主讲教师 夏玮玮邮箱 wwxia 手机结束放映 开始放映 课程简介 课程性质本课程是以介绍短距离无线通信网络为主要内容的理论与实验课程 课程设置目的在介绍短距离无线通信网络基本原理的基础上 借助于 短距离无线通信技术教学实验平台 籍演示 实验 观察 操作 测试等 让学生对短距离无线通信技术的基本原理 体系结构 实现方法等有实际的感受和直接的经验 课程内容五种无线接入技术 蓝牙 Zigbee RFID GSM GPRS CDMA四种无线接入网络 蓝牙网络 无线传感器网络 物联网 公众移动通信网络二十五个配套实验 课程简介 基于蓝牙技术的实验 数字基带仿真 服务发现 语音传输 数据传输 电话网接入 局域网接入 通信传输的有效性与可靠性分析 数字图像的采集传输和处理 无线多点组网 基于Zigbee技术的实验 无线传感器网络实验 关于物联网的实验 物联网基础实验 物联网平台开发型实验 物联网应用系统综合开发案例实验 关于公众移动通信网络的实验 GSM GPRS接入 CDMA接入教学安排教师理论讲解16学时 学生实验16学时分组实验 教师指导 实验报告 实验讲解课程评分考勤 课堂表现以及实验报告40 期末考试60 参考书目 通信新技术及其实验 沈连丰 宋铁成等编著 北京 科学出版社 2003实验指导书 教学PPT等 目录 现代无线通信的发展趋势短距离无线通信技术概述短距离无线通信技术的研究方向短距离无线通信技术的典型应用蓝牙 Bluetooth 蓝牙基本原理与蓝牙相关的五个实验 数字基带仿真 服务发现 语音传输 数据传输 电话网接入 局域网接入 数字图像的采集传输和处理 无线多点组网无线传感器网络 WSN 无线传感器网络基本原理无线传感器网络实验物联网物联网基本原理物联网基础实验 物联网平台开发型实验 物联网应用系统综合开发案例实验公众移动通信网络GSM GPRS接入基本原理CDMA接入基本原理GSM GPRS接入实验CDMA接入实验 现代无线通信的发展趋势 核心技术 的演进 计算机上网的用户数 UbiquitousNetwork UbiquitousConnectivity 4G 短距离无线通信技术概述 短距离无线通信技术的存在背景 移动通信向宽带化 大容量 多媒体的方向发展频率资源和系统容量的矛盾变得特别突出公众移动通信网络覆盖有盲区 使用成本高期望使用一种廉价的无线方法建立起有线 无线设备之间的信息传输且 全球通用 1998年IEEE802 15工作组成立 主要致力于研究个人区域网络和短距离无线通信网络的标准化问题 无线通信网络体系结构的一种划分 短距离无线通信技术的定义 什么是短距离无线通信 并没有一个严格的定义 一般意义上 只要通信收发双方通过无线电波传输信息 单跳传输距离限制在较短 通常最远为数百米 的范围内 就可以称为短距离无线通信 短距离无线通信技术的特征 无线发射功率在 W到100mW量级通信距离在几厘米到几百米不需要申请频率资源使用许可证 ISM频段 无中心 自组网电池供电使用全向天线和线路板天线 短距离无线通信技术的作用 使蜂窝电话系统 无绳电话系统 因特网等现有网络增添无线传输和组网的功能在小范围内把各种移动通信设备 固定通信设备 计算机及其采集端设备 各种数字数据系统 家用电器通过一种廉价的无线电缆方法互相连接起来方便地形成个域网具有极为广泛的应用前景 无线个域网 WPAN WirelessPersonalAreaNetwork BluetoothIEEE802 15 1UWBIEEE802 15 3ZigBeeIEEE802 15 4RFID无线传感器网络 WSN WirelessSensorNetwork ZigBee 典型的短距离无线通信技术 几种短距离无线通信技术的比较 短距离无线通信技术研究方向 理论研究网络体系结构的研究网络通信协议的研究网络层的路由协议和链路层的MAC协议资源优化算法研究资源分配 资源调度 速率自适应 频率选择等短 长距离异构网络互联互通研究应用研究支持短距离无线通信的各类终端的研制短距离无线通信技术的应用拓展 短距离无线通信技术的典型应用 1 基于蓝牙技术的电话网接入设备及其终端 特点 接入设备 网关 使蓝牙语音终端以无绳电话方式访问市话网终端设备间可实现免费互通语音终端可在多网间无缝切换将市话网 移动网 内部网融于一体替代 家庭基站 的技术 在无线个域网 WPAN 中的应用 2 部队车辆无线管控系统 系统功能 网上派车 出入验证 运行监控 军车识别 指挥控制 在无线个域网 WPAN 中的应用 3 蓝牙车载免提系统 系统功能 兼容蜂窝手机 蓝牙手机和车载电话多种移动终端 系统支持多种移动终端 蜂窝手机通过有线方式接入系统 蓝牙手机通过无线链路接入系统 系统本身具有车载电话功能 在无线个域网 WPAN 中的应用 在无线体域网 WBAN 中的应用 WBAN是以人体为中心 使用生物传感器等和人体相关的网络元素作为网络节点的通信网络主要用于人体健康监控 可穿戴的媒体播放 远程控制等特点网络节点的功耗 存储与计算能力均有严格的限制超短距离通信的小规模网络简单的网络拓扑 通常为树状拓扑 security LAN WAN 医疗腕表系统部分设备 系统功能 实现对医院 社区中到个人的无线传感实时监控 在无线体域网中的应用 车辆间通信 V2V 车辆间利用车载单元 OBU 进行通信 临近车辆组成AdHoc网络 车辆与路边单元通信 V2R 路边单元 RSU 被安装在道路两旁 与过往车辆进行通信 车辆数据源及乘员电子设备与OBU通信乘员在车内有商务办公及娱乐的需求 电子设备可无线连接到OBU 获取车辆或外部信息 路边单元与交通管理部门通信RSU将实时接收的过往车辆情况通过接入网关发送给道路管控中心 管控中心可以做出科学调度 车辆自组网与车域网体系结构 在无线车域网 WVAN 中的应用 WHAN的网络结构 在无线家域网 WHAN 中的应用 系统地研究WHAN的网络结构 通信协议以及各类通信终端 海尔e家 传感器网络结构 在无线传感器网络 WSN 方面的应用 智能农业应用系统总体结构 在无线传感器网络 WSN 方面的应用 应用实例 地震监测 在无线传感器网络 W