物理层相关技术
发布时间:2012/3/27 20:21:30 访问次数:928
在无线传感器网络中,74F32SCX 物理层是数据传输的最底层,向下直接与传输介质相连,物理层协议是各种网络设备进行互连时必须遵循的底层协议。物理层的设计是无线传感器网络协议性能的决定因素。下面首先介绍当前无线频率分配情况,尤其对ISM波段的频率分配情况做较为详细的介绍,然后对无线传感器网络物理层设计的相关要点进行讨论。
频率分配
对于一个无线通信系统来说,频率波段的选择非常重要。由于6GHz以下频段的波形可以进行很好的整型处理,能较容易地剔除不期望的干扰信号,所以当前大多数射频系统都采用这个范围的频段。
无线电波是指在自由空间(包括空气和真空)全方位传播的射频频段的电磁波,可以很容易产生,也可以穿透建筑物体,因此被广泛应用于无线通信中。无线电波的原理在于导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象,通过调制可以将信息加载到无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变他又会在导体中产生电流,通过
调制将信息从电流变化中提取出来,就达到信息传递的目的。
无线电频谱是一种不可再生资源,为了有效利用无线频谱资源,各个国家和地区都对无线电设备使用的频段、特定应用环境下的发射功率等做了严格的规定。例如,中国无线电管理委员会就规定在3~30kHz的频率上主要用于海岸潜艇通信、远程距离通信、超远程距离导航;在30~300kHz的频率上主要用于越洋通信、中距离通信、地下岩层通信、远距离导航;在300~3MHz的频率上主要用于船用通信、业余无线电通信、移动通信、中距离导航;在3~30MHz的频率上主要用于远距离短波通信、国际定点通信;在30~300MHz的频率上主要用于电离层散射、流星余迹通信、人造电离层通信、对空间飞行体通信、移动信;在0.3~3GHz的频率上主要用于小容量微波中继通信、对流层散射通信、中容量微波通信;在3~30GHz的频率上主要用于于大容量微波中继通信、数字通信、大容量微波中继通信、卫星通信、国际海事卫星通信;在30~300GHz的频率上主要用于载入大气层时的通信、波导通信。
所以在无线传感器网络频段的选择上也必须按照有关的规定来使用。目前,已报道的单信道无线传感器网络节点基本上都采用特别为工业、科学、医学(ISM频段:Industrial-ScientificMedical)应用而保留的频率范围。ISM频段是对所有无线电系统都开放的频段,发射功率要求在1W以下,无需任何许可证。表2-1所示为一些常用的ISM波段频率。
在无线传感器网络中,74F32SCX 物理层是数据传输的最底层,向下直接与传输介质相连,物理层协议是各种网络设备进行互连时必须遵循的底层协议。物理层的设计是无线传感器网络协议性能的决定因素。下面首先介绍当前无线频率分配情况,尤其对ISM波段的频率分配情况做较为详细的介绍,然后对无线传感器网络物理层设计的相关要点进行讨论。
频率分配
对于一个无线通信系统来说,频率波段的选择非常重要。由于6GHz以下频段的波形可以进行很好的整型处理,能较容易地剔除不期望的干扰信号,所以当前大多数射频系统都采用这个范围的频段。
无线电波是指在自由空间(包括空气和真空)全方位传播的射频频段的电磁波,可以很容易产生,也可以穿透建筑物体,因此被广泛应用于无线通信中。无线电波的原理在于导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象,通过调制可以将信息加载到无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变他又会在导体中产生电流,通过
调制将信息从电流变化中提取出来,就达到信息传递的目的。
无线电频谱是一种不可再生资源,为了有效利用无线频谱资源,各个国家和地区都对无线电设备使用的频段、特定应用环境下的发射功率等做了严格的规定。例如,中国无线电管理委员会就规定在3~30kHz的频率上主要用于海岸潜艇通信、远程距离通信、超远程距离导航;在30~300kHz的频率上主要用于越洋通信、中距离通信、地下岩层通信、远距离导航;在300~3MHz的频率上主要用于船用通信、业余无线电通信、移动通信、中距离导航;在3~30MHz的频率上主要用于远距离短波通信、国际定点通信;在30~300MHz的频率上主要用于电离层散射、流星余迹通信、人造电离层通信、对空间飞行体通信、移动信;在0.3~3GHz的频率上主要用于小容量微波中继通信、对流层散射通信、中容量微波通信;在3~30GHz的频率上主要用于于大容量微波中继通信、数字通信、大容量微波中继通信、卫星通信、国际海事卫星通信;在30~300GHz的频率上主要用于载入大气层时的通信、波导通信。
所以在无线传感器网络频段的选择上也必须按照有关的规定来使用。目前,已报道的单信道无线传感器网络节点基本上都采用特别为工业、科学、医学(ISM频段:Industrial-ScientificMedical)应用而保留的频率范围。ISM频段是对所有无线电系统都开放的频段,发射功率要求在1W以下,无需任何许可证。表2-1所示为一些常用的ISM波段频率。
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