短距离无线通信技术课程讲义(第一讲)

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。课程内容四种无线接入技术：蓝牙、无线传感器网络、GSM/GPRS、CDMA十二个实验：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、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、GSM/GPRS接入、CDMA接入、无线传感器网络实验,课程简介,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、实验报告课程评分平时表现以及实验报告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，2003一些资料、PPT等,目录,现代无线通信的发展趋势短距离无线通信技术的基本理论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八个实验：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GSM/GPRSGSM/GPRS接入基本原理GSM/GPRS接入实验CDMACDMA接入基本原理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基本理论,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”给各种短距离无线通信网络的发展提供了广阔空间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使用全向天线和线路板天线应用场景众多，特别是频率资源稀缺情况不需要申请频率资源使用许可证（ISM，CR等）无中心，自组网电池供电,无线个域网（WPAN，WirelessPersonalAreaNetwork）BluetoothIEEE802.15.1UWBIEEE802.15.3ZigBeeIEEE802.15.4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,理论研究网络架构的研究网络通信协议的研究，主要集中在网络层的路由协议和链路层的MAC协议上以实时优化为目标的优化算法研究短、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、内部网融于一体将是替代“小灵通”的新技术,无线个域网（WPAN）,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,无线个域网（WPAN）,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。,无线个域网（WPAN）,4.数字化单兵系统,系统功能：实现了部队现场作战时士兵的定位、跟踪与信息传递。,无线个域网（WPAN）,无线体域网（WBAN）,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,无线体域网（WBAN）,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。,无线车域网（WVAN）,现有技术下的车域网体系结构,WHAN的网络结构,无线家域网（WHAN）,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,无线传感器网络（WSN）,智能农业应用系统总体结构,无线传感器网络（WSN）,应用实例：地震监测,无线传感器网络（WSN）,短、长距离异构网络互