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  • 一般认为,无线通信中影响传播有三种基本的电波传播机制,分别是:反射、折射和绕射。接收功率是基于反射、绕射、散射的大尺度传播预测模型的最重要的参数。 在无线通信中,卫星通信通常依赖自由空间传输(视距传输...

    1. 三种基本传播机制的物理模型

    一般认为,无线通信中影响传播有三种基本的电波传播机制,分别是:反射、折射和绕射。接收功率是基于反射、绕射、散射的大尺度传播预测模型的最重要的参数。

    在无线通信中,卫星通信通常依赖自由空间传输(视距传输)。但是在地面无线通信中,由于发射机与接收机之间通常不存在直接的视距路径,因此地面无线通信主要依靠的是反射和绕射。

    ①反射
    反射发生在地面以及建筑物的表面,当电磁波遇到比其波长大得多的物体时就会发生反射。
    ②绕射
    当接收机与发射机之间的无线路径被尖利的边缘阻挡的时候会发生绕射。通常指电磁波围绕各种建筑物或是山脉等地形,以及通过各种树木所产生的偏移。
    ③散射
    散射产生于粗糙表面、小物体或其它不规则的物体。在无线电波传输的过程中,树叶、街道标志、灯柱等都会引起散射。

    2. 两径模型
    ①电磁波反射
    电磁波的反射发生在不同物体界面上,这些界面可能规则也可能不规则,可能平滑也可能粗糙。为了简化,我们考虑反射表面都是平滑的,也称为理想介质表面。电磁波通过理想介质表面后反射,电磁波的能量会全波反射回来。

    ②两径传播模型
    无线通信的传播环境是非常复杂的,实际上由于众多的反射波的存在,接收端收到的是大量多径信号的叠加。为了使问题简化,我们首先考虑两径传播的情况,再研究多径传播问题。

    如图,这是有一条直射波和一条反射波路径的两径传播模型。
    在这里插入图片描述
    图中,ht表示发射机高度,hr表示接收机高度,d表示发射机与接收机之间的水平距离,当d足够大的时候,接收机的接收功率可以表示为:
    在这里插入图片描述
    其中,Pr 与Pt表示接收功率与发射功率,Gr与Gt表示基站与移动台的天线增益。将其表示为分贝形式:
    在这里插入图片描述
    由上式可以看出,当距离d很大的时候,接收功率随距离的4次方衰减,比自由空间中的损耗要快得多。此时,接收功率和路径损耗与频率(波长)无关。两径模型的路径损耗可以表示为:
    在这里插入图片描述

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  • 串行通信三种方式

    千次阅读 2018-10-22 16:07:00
    基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两. 一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯.并行通讯的特点是:各数据位同时传送,传送速度快、效率高,但多少数据位就需多少根数据线,因此传送成本高,且只适用...

    串行通讯的基本概念:与外界的信息交换称为通讯.基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种.

    一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯.并行通讯的特点是:各数据位同时传送,传送速度快、效率高,但有多少数据位就需多少根数据线,因此传送成本高,且只适用于近距离(相距数米)的通讯.

    一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯.串行通讯的特点是:数据位传送,传按位顺序进行,最少只需一根传输线即可完成,成本低但送速度慢.串行通讯的距离可以从几米到几千米.

    根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种.信息只能单向传送为单工;信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工;信息能够同时双向传送则称为全双工.

    串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式.在单片机中,主要使用异步通讯方式.

    MCS_51单片机有一个全双工串行口.全双工的串行通讯只需要一根输出线和一根输入线.数据的输出又称发送数据(TXD),数据的输入又称接收数据(RXD).串行通讯中主要有两个技术问题,一个是数据传送、另一个是数据转换.数据传送主要解决传送中的标准、格式及工作方式等问题.数据转换是指数据的串并行转换.具体说,在发送端,要把并行数据转换为串行数据;而在接收端,却要把接收到的串行数据转换为并行数据.

    1. 单工/半双工和全双工的定义

    如果在通信过程的任意时刻,信息只能由一方A传到另一方B,则称为单工.

    如果在任意时刻,信息既可由A传到B,又能由B传A,但只能由一个方向上的传输存在,称为半双工传输.

    如果在任意时刻,线路上存在A到B和B到A的双向信号传输,则称为全双工.

    电话线就是二线全双工信道. 由于采用了回波抵消技术,双向的传输信号不致混淆不清.双工信道有时也将收、发信道分开,采用分离的线路或频带传输相反方向的信号,如回线传输.

    -------->

    <-------->

    -------->

    A---------B

    A----------B

    A---------B

     

     

    <--------

    单工

    半双工

    全双工

    2. 串口通讯—全双工和半双工方式

    在串行通信中,数据通常是在两个站(如终端和微机)之间进行传送,按照数据流的方向可分成三种基本的传送方式:全双工、半双工、和单工.但单工目前已很少采用,下面仅介绍前两种方式.

    • 全双工方式(full duplex)

    当数据的发送和接收分流,分别由两根不同的传输线传送时,通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作,这样的传送方式就是全双工制,如图1所示.在全双工方式下,通信系统的每一端都设置了发送器和接收器,因此,能控制数据同时在两个方向上传送.全双工方式无需进行方向的切换,因此,没有切换操作所产生的时间延迟,这对那些不能有时间延误的交互式应用(例如远程监测和控制系统)十分有利.这种方式要求通讯双方均有发送器和接收器,同时,需要2根数据线传送数据信号.(可能还需要控制线和状态线,以及地线).

    图1

    比如,计算机主机用串行接口连接显示终端,而显示终端带有键盘.这样,一方面键盘上输入的字符送到主机内存;另一方面,主机内存的信息可以送到屏幕显示.通常,往键盘上打入1个字符以后,先不显示,计算机主机收到字符后,立即回送到终端,然后终端再把这个字符显示出来.这样,前一个字符的回送过程和后一个字符的输入过程是同时进行的,即工作于全双工方式.

    • 半双工方式(half duplex)

    若使用同一根传输线既作接收又作发送,虽然数据可以在两个方向上传送,但通信双方不能同时收发数据,这样的传送方式就是半双工制,如图2所示.采用半双工方式时,通信系统每一端的发送器和接收器,通过收/发开关转接到通信线上,进行方向的切换,因此,会产生时间延迟.收/发开关实际上是由软件控制的电子开关.

    图2

     

    当计算机主机用串行接口连接显示终端时,在半双工方式中,输入过程和输出过程使用同一通路.有些计算机和显示终端之间采用半双工方式工作,这时,从键盘打入的字符在发送到主机的同时就被送到终端上显示出来,而不是用回送的办法,所以避免了接收过程和发送过程同时进行的情况.

    目前多数终端和串行接口都为半双工方式提供了换向能力,也为全双工方式提供了两条独立的引脚.在实际使用时,一般并不需要通信双方同时既发送又接收,像打印机这类的单向传送设备,半双工甚至单工就能胜任,也无需倒向.

    本文转自:http://cs.nju.edu.cn/yangxc/dcc2003.files/jszc-sub/comif-03.htm

    转载于:https://www.cnblogs.com/FREMONT/p/9830656.html

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  • 信道 的 三种通信方式

    千次阅读 2020-04-28 15:55:17
  • 数据传输三种方式--计算机网络

    千次阅读 2020-12-26 15:29:19
    本文介绍了网络中数据传输三种方式,包括电路交换,报文交换,分组交换,并对它们的优缺点进行了总结和对比


    数据传输的三种方式

    在网络中数据传输主要有以下三种方式.

    1. 电路交换(Circuit Switching)
    2. 报文交换(Message Switching)
    3. 分组交换(Packet Switching)

    1.电路交换(Circuit Switching)

    电路交换常常运用在电话网中,一方通过电话来请求与另一方建立连接,在另一方同意之后系统就会分配给双方一条专用线路来进行数据交换.数据交换结束之后连接关闭并且释放资源.所以电交换与后面的两种交换方式最大的不同就是线路独占

    电路交换步骤如下:

    1. 建立连接并分配电路资源
    2. 传输数据
    3. 关闭连接并释放电路资源

    在这里插入图片描述

    1.1电路交换的优点

    • 通信延时小,实时性强(双方有专用的数据通路)
    • 有序传输(同上)
    • 没有冲突(同上)
    • 适用范围广(既可以传输模拟信号,也可以传输数字信号)
    • 控制简单

    1.2电路交换的缺点

    • 建立连接时间长
    • 使用效率低(线路独占,建立连接后,即使线路处于空闲状态也不能供其他用户使用)
    • 灵活性差,容错率低(一点专属通路某一点出现了问题,就需要重新建立连接)
    • 难以规格化(不同类型,不同规格的终端很难建立连接)

    2.报文交换(Message Switching)

    报文交换中,数据以报文为单位,报文中包含了原始地址以及目标地址等,不需要进行连接就可以被主机发送后通过交换机(路由器)存储转发最终到达目标地址.报文交换被广泛运用在上个世纪的电报通信中.

    报文交换步骤如下:

    1. 将源数据转换为报文并且发送
    2. 路由器将报文进行存储并根据报文的信息转发到下一个单位(存储转发)

    2.1报文交换的优点

    1. 无需建立连接
    2. 动态分配(当一个报文被传送到交换机并且存储的时候,交换机会选择一条空闲的线路发送出去)
    3. 线路可靠性高(当某条线路被破坏后也不会影响数据的传输)
    4. 提高了线路的利用率
    5. 提供多目标服务(一个报文可以发送给多个用户)

    2.2报文交换的缺点

    1. 产生了转发时延(因为在转发过程中交换机有一个存储转发的过程并且没有专用线路进行传输)
    2. 报文交换只适用于数字信号
    3. 要求网络中的结点要有较大的缓冲区(因为报文长度没有限制,而中间结点要完整的接收报文并且进行存储)
    4. 需要传输额外的信息量(报文相比于原始数据增加了许多信息)

    3.分组交换(Packet Switching)

    分组交换可以看成是报文交换的升级版,事实上现在基本已经不存在报文交换,网络中的数据中的交换大多是分组交换.分组交换将报文划分成一个个的长度相等的分组,并且在每个分组数据的前面叫上一个首部(Header),首部中包含了关于目的地址和原地址等信息.

    在这里插入图片描述

    分组交换步骤如下:

    1. 将报文划分成一个个分组并发送
    2. 路由器收到分组(packet)后进行存储并根据首部选择合适的线路进行转发
    3. 接收节点将一个个分组还原成原始数据

    3.1分组交换的优点

    分组交换几乎拥有所有报文交换的优点,而且相对于报文交换它还有以下优点

    1. 简化的存储管理(因为分组交换的分组长度相等,对应的缓冲区大小也相等,这样就简化了存储)
    2. 加速传输(分组之间的传输互不影响,就能更好利用资源加速传输)
    3. 减少出错概率和重发数据量(由于数据被分成很多分组,所以即使某个分组传输失败也只需要重传部分数据)

    3.2分组交换的缺点

    分组交换相对于报文交换没有了缓冲区的缺点.但是也增加了几个缺点

    1. 需要传输额外的信息量(每个分组都有一个头部)
    2. 操作麻烦(当分组到达目的结点之后需要重新还原成原始报文比较麻烦)

    4.三种电路交换的总结与对比图

    在这里插入图片描述

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  • 数据传输主要有三种不同的划分方式。 并行/串行通信; 同步/异步传输; 按数据的不同传输方向可分为单工、半双工、全双工。 1.并行通信和串行通信 (1)并行通信 并行通信是同时传送数据的各个位进行发送or接收的...
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