多信道无线信道建模方案
mimo信道建模的方法
mimo信道建模的方法MIMO信道建模的方法介绍多输入多输出(MIMO)是一种无线通信技术,通过同时使用多个天线进行数据传输和接收,有效提高了数据传输速率和可靠性。
在MIMO系统中,准确建模信道成为关键问题之一。
MIMO信道建模的方法以下是几种常用的MIMO信道建模方法:1.统计建模方法:–基于统计的方法是通过测量和分析实际信道的统计特征来进行信道建模的。
这种方法依赖于大量的测量数据,并利用统计分析方法来提取信道参数。
典型的统计建模方法包括瑞利衰落模型和Nakagami-m模型等。
2.几何建模方法:–几何建模方法是通过对信道的几何特征进行建模的。
这种方法考虑了天线的位置、传播环境的几何形状等因素,通过几何分析来确定信道的特征。
常见的几何建模方法有几何梯度模型和几何距离模型等。
3.物理建模方法:–物理建模方法是通过物理原理来建模信道的。
这种方法基于电磁波传播理论和信号处理等相关知识,考虑了天线的辐射特性、传播损耗和多径效应等因素,能够提供更准确的信道建模。
常见的物理建模方法有蒙特卡洛方法和几何光学方法等。
4.测量建模方法:–测量建模方法是通过实际信号测量来建模信道的。
这种方法通过在现实环境中进行信号测量并进行分析,得到信道的实际特性,并根据测量结果进行信道建模。
测量建模方法可以提供较为真实的信道模型,但需要大量的测量数据和复杂的处理算法。
5.模拟建模方法:–模拟建模方法是通过数学模型和仿真来建模信道的。
这种方法利用数学模型和计算机仿真技术来模拟信道传输过程,可以灵活地调整信道参数和环境条件,方便对不同场景进行研究和分析。
常见的模拟建模方法包括射线追踪方法和蒙特卡洛仿真方法等。
结论针对MIMO信道建模的方法,不同的方法有不同的适用场景和精度要求。
在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的信道建模方法,并结合实际测量数据和仿真结果进行验证和优化。
这样才能有效地设计和优化MIMO系统,提高无线通信的性能和可靠性。
无线通信网络中的无线信道建模技术
无线通信网络中的无线信道建模技术无线通信网络的发展使得人们可以在不受时间和空间限制的情况下进行信息交流。
而这种无线通信的关键则是通过无线信道来传输数据。
无线信道的建模技术对于设计和优化无线通信系统至关重要。
本文将探讨无线通信网络中的无线信道建模技术的原理和应用。
一、无线信道建模技术的概念和分类无线信道建模技术是指通过数学模型来描述无线信道的传输特性,以便更好地理解和预测信道行为。
根据不同的建模方法和应用场景,无线信道建模技术可分为以下几类:1. 统计建模:统计建模方法基于实际信道测量数据进行分析和建模,通过统计学方法来描述信道的统计特性,如信号功率、幅度衰减、时延等。
常用的统计建模方法包括概率密度函数、自相关函数和功率谱密度等。
2. 几何建模:几何建模方法基于物理几何学原理来描述无线信道中的传播路径和障碍物对信号传输的影响。
几何建模可以分为确定性几何建模和随机几何建模两种类型。
确定性几何建模假设信道中存在具有确定位置和形状的障碍物,通过几何学方法来分析信号的反射、绕射和散射等现象,进而建立信号传输模型。
几何建模方法可以分为射线追踪法、物理光学法和几何光学法等。
随机几何建模假设无线信道中的障碍物是随机分布的,通过概率图谱模型、泊松点过程等方法来描述信道的随机性质。
3. 仿真建模:仿真建模方法通过计算机模拟信道传输过程来得到信道传输特性。
仿真建模可以是基于物理模型的仿真,也可以是基于统计模型的仿真。
常用的仿真建模工具有MATLAB、NS-3等。
二、无线信道建模技术的应用无线通信网络中的无线信道建模技术在许多应用场景中起着重要作用。
以下将介绍几个典型的应用案例:1. 传输性能评估:无线信道建模技术可以用于评估无线通信系统的传输性能,包括信号质量、信号功率、误码率等指标。
通过建立准确的信道模型,可以预测系统在不同环境条件下的性能表现,并进一步优化系统设计。
2. 链路预测:无线信道建模技术可以用于链路预测,即根据当前的信道状态预测未来一段时间的信道变化。
信道建模方法
信道建模方法信道建模方法是无线通信系统设计中的重要环节之一。
它用于描述无线信道的特性和行为,为系统设计者提供重要的参考依据。
本文将介绍几种常见的信道建模方法,包括经典的统计信道建模方法和基于物理模型的信道建模方法。
一、统计信道建模方法统计信道建模方法是一种基于统计学原理的建模方法,它通过对信道进行统计分析,得到信道的统计特性,从而描述信道的行为。
常见的统计信道建模方法有统计分布方法和相关函数方法。
1. 统计分布方法统计分布方法是一种常用的信道建模方法,它假设信道的功率响应服从某种概率分布。
常见的概率分布包括高斯分布、瑞利分布和莱斯分布等。
通过估计信道的统计分布参数,可以描述信道的衰落特性和多径效应。
2. 相关函数方法相关函数方法是一种基于信道的自相关函数和互相关函数进行建模的方法。
自相关函数描述信道信号在不同时刻的相关性,互相关函数描述两个不同信道信号之间的相关性。
通过对自相关函数和互相关函数进行分析,可以得到信道的时延扩展特性和多径效应。
基于物理模型的信道建模方法是一种通过建立物理模型来描述信道的方法,它基于传输介质和环境条件对信道进行建模。
常见的基于物理模型的信道建模方法有几何模型方法和射线追踪方法。
1. 几何模型方法几何模型方法是一种基于几何学原理的信道建模方法,它通过建立传输介质和通信场景的几何模型,来描述信号的传播路径和衰落特性。
常见的几何模型方法包括确定性模型和随机模型。
确定性模型通过精确建模来描述信道的传播特性,随机模型则通过随机过程来描述信道的不确定性。
2. 射线追踪方法射线追踪方法是一种基于光学原理的信道建模方法,它通过模拟信号在环境中的传播路径,来描述信道的衰落特性和多径效应。
射线追踪方法将环境划分为多个小区域,通过模拟信号在不同小区域之间的传播路径,得到信号的传播损耗和时延扩展特性。
三、信道建模方法的应用信道建模方法在无线通信系统设计中起着重要的作用。
它可以用于系统性能评估、链路预测和无线信号处理等方面。
无线信道多径时延估计及信道建模
无线信道多径时延估计及信道建模无线通信中,信号在传输过程中会受到多种影响,其中最主要的是多径效应。
多径效应是指信号在传输过程中经过多条路径到达接收端,这些路径长度不同,导致信号在接收端产生时延和干扰。
因此,对于无线通信系统的设计和优化,需要对无线信道的多径时延进行估计和建模。
一、无线信道多径时延估计无线信道多径时延估计是指通过对接收信号进行处理,估计信号在传输过程中经过的多条路径的时延。
常用的方法有两种:一种是基于时域的方法,另一种是基于频域的方法。
1. 基于时域的方法基于时域的方法主要是通过对接收信号进行时域分析,估计信号在传输过程中经过的多条路径的时延。
常用的方法有两种:一种是匹配滤波器法,另一种是相关法。
匹配滤波器法是指将接收信号与已知的信号进行匹配,通过比较它们之间的相似度来估计信号在传输过程中经过的多条路径的时延。
这种方法需要事先知道已知信号的特征,因此适用于已知信号的情况。
相关法是指将接收信号与自身进行相关,通过寻找相关函数的峰值来估计信号在传输过程中经过的多条路径的时延。
这种方法适用于未知信号的情况。
2. 基于频域的方法基于频域的方法主要是通过对接收信号进行频域分析,估计信号在传输过程中经过的多条路径的时延。
常用的方法有两种:一种是多普勒频移法,另一种是最小二乘法。
多普勒频移法是指通过对接收信号进行频谱分析,寻找频谱中的多普勒频移来估计信号在传输过程中经过的多条路径的时延。
这种方法适用于高速移动的情况。
最小二乘法是指通过对接收信号进行频域分析,将信号分解成多个频率分量,通过最小化残差平方和来估计信号在传输过程中经过的多条路径的时延。
这种方法适用于低速移动的情况。
二、无线信道建模无线信道建模是指将无线信道的多径时延、衰落和干扰等特性进行建模,以便于对无线通信系统进行设计和优化。
常用的无线信道模型有两种:一种是统计模型,另一种是几何模型。
1. 统计模型统计模型是指通过对实际测量数据进行统计分析,建立无线信道的统计模型。
无线网络的信道建模与仿真
无线网络的信道建模与仿真随着无线网络技术的不断发展,越来越多的人们开始依赖无线网络来进行各种活动,比如上网、在线游戏、移动支付等等。
然而,在无线网络中,信道建模是一个非常重要的问题,因为它会直接影响到无线网络的性能。
因此,在无线通信中,进行信道建模和仿真是非常必要的。
接下来,本文将对无线网络的信道建模和仿真进行简要介绍。
一、信道建模信道建模是通过建立数学模型来描述无线信道的传输特性。
由于无线信道存在很多不同的影响因素,如多径效应、衰减、噪声、多普勒效应等,因此建立一个完整的信道模型是非常复杂的任务。
在一般情况下,我们可以将无线信道分为两大类:确定性和随机性信道。
1、确定性信道模型确定性信道是指那些可以用简单的数学公式或几何模型来描述其传输特性的信道。
在这种情况下,我们可以通过一些传输参数来确定整个信道系统,因此确定性信道模型是非常理想的。
例如,在室内环境中,我们通常使用射线跟踪技术来建立信道模型。
这种技术会将射线从信号源发出,并依次经过墙壁、障碍物等,最后到达接收端。
通过计算射线的路径和传输时延,我们可以获得信号的传输特性,从而建立信道模型。
2、随机性信道模型随机性信道是指那些在传输过程中存在波动和变化的信道,这种信道很难用确定性模型来描述。
在这种情况下,我们需要使用随机过程来进行建模。
通过将无线信道视为随机事件的产生过程,并使用随机变量和随机分布来表征其状态,我们可以建立出一个具有随机性的信道模型。
在现实应用中,例如移动通信系统中,随机性信道模型通常用于模拟移动终端在不同地点、不同速度下的传输特性。
二、信道仿真信道仿真是指利用计算机模拟无线信号传输的过程。
通过在计算机中实现信道模型,并对系统进行仿真分析,我们可以评估无线通信系统的性能和可靠性。
对于无线网络的研究工作者来说,信道仿真是非常必要的工作,因为它可以帮助我们设计和优化无线通信系统的参数,并为我们提供实验数据以验证理论分析的有效性。
在信道仿真的过程中,我们需要选取适当的仿真工具和软件。
无线信道建模方法综述
无线信道建模方法综述无线信道建模是无线通信技术中的一个重要概念。
它是指用数学模型和统计方法对无线信道中的信号传输特性进行描述和分析的过程。
目前,无线信道建模方法的研究已经经过了多年的演进和发展,涉及到多个领域,如数学、物理、工程学、统计学等。
本文将对目前主要的无线信道建模方法进行综述。
1. 统计建模法统计建模法是对无线信道进行建模的一种常用方法。
它通过对信号传输特性进行采样和统计分析,得到信道参数的概率分布函数和统计特性。
常见的统计建模法包括多径信道模型、阴影衰落模型、瑞利衰落模型、纯随机衰落模型等。
(1)多径信道模型多径信道模型是一种基于多径传播理论的信道模型。
它假设信号在传输过程中受到多条路径上的反射、折射、散射和衍射等影响。
这些影响使信号在接收端到达的时间、幅度和相位等方面产生随机变化。
多径信道模型可以用来描述城市和室内环境中的无线信道传输特性。
(2)阴影衰落模型阴影衰落模型是一种常见的无线信道建模方法。
它考虑了由于地物等环境因素引起的无线信号的衰落。
阴影衰落模型的本质是一种随机模型,因此需要对信道衰落进行概率分布的建模。
当途径信道的阻挡和遮挡比较多时,信号的衰落效应更加明显。
(3)瑞利衰落模型瑞利衰落模型是对移动通信场景下的信道进行建模的常用方法。
它假设信号在传输过程中不仅受到多径传播的影响,还受到多普勒效应的影响。
因此,在瑞利衰落模型中,信道参数随时间而改变,需要采用随机过程进行建模。
瑞利衰落模型可以用来描述高速移动的通信场景,如车载通信和高速列车通信等。
2. 几何建模法几何建模法是一类比较新的信道建模方法。
它尝试直接对信号在空间维度的传播路径和衰落进行建模。
因此,几何建模法可以更为准确地描述室内和城市环境等复杂不均匀的信道传播路径特性。
(1)射线跟踪模型射线跟踪模型基于物理光学的原理对无线信道进行刻画。
它将发射天线和接收天线之间所有的反射、折射、散射和衍射路径都考虑在内,可以精确地进行路径损耗和多径效应的计算。
MIMO无线信道建模分析与仿真实现
MIMO无线信道建模分析与仿真实现MIMO无线信道建模分析与仿真实现摘要:近年来,随着无线通信技术的迅猛发展,MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术逐渐成为无线通信领域的热门研究方向之一。
本文通过对MIMO无线信道的建模分析与仿真实现进行研究,探讨了MIMO技术的基本原理、信道模型和系统性能评价等关键问题,为今后在MIMO技术研究领域的进一步深入工作提供了重要的参考。
一、引言随着电子设备的普及和无线通信需求的增加,无线通信技术的研究与应用也日益重要。
MIMO技术作为一种提高无线通信系统传输速率和可靠性的重要技术手段,受到了广泛的关注。
MIMO技术的基本原理是利用多个天线来传输和接收信号,并通过合理的处理和信号分配方式来提高系统的性能。
本文主要通过建模分析和仿真实现来探讨MIMO无线信道的基本特点和系统性能。
二、技术概述1. MIMO技术的原理MIMO技术利用多个发射天线和接收天线,通过多个独立的信道传输数据,从而提高了系统的传输速率和可靠性。
MIMO技术主要包括空时编码和空分复用两种方式。
2. MIMO信道建模MIMO信道建模是对信号在无线信道中传输过程进行描述的数学模型。
常用的MIMO信道模型有瑞利信道模型、高斯信道模型和纯频率选择性信道模型等。
本文主要以瑞利信道模型为例进行分析和仿真。
三、MIMO无线信道的建模分析1. 瑞利信道模型介绍瑞利信道模型是一种广义的无线信道模型,能够较好地描述实际无线信道中的多径效应。
瑞利信道模型的特点是具有时变性、时延离散性和频谱选择性。
2. 瑞利信道模型的数学描述瑞利信道模型可以通过复信道增益矩阵和复高斯白噪声进行描述。
复信道增益矩阵是一个矩阵,每个元素代表了信号在不同天线之间的传输增益;复高斯白噪声模拟了信道中的噪声干扰。
3. MIMO信道容量分析MIMO信道容量是衡量MIMO系统传输速率的重要指标。
通过对瑞利信道模型进行分析,可以得到MIMO信道的容量公式,并测量系统的信道容量。
无线网络信道建模及其参数估计
无线网络信道建模及其参数估计在现代无线通信领域,无线信道是一个十分关键的概念。
而建立和掌握无线信道模型是实现无线通信系统最基础和必要的一步。
具体来说,无线信道模型是对无线信号在传播过程中受到的各类干扰和衰减的描述,而无线信号的发射和接收都需要借助于信道模型。
因此对无线信道的建模及其参数估计具有非常重要的现实意义。
1. 无线信道建模一般地,对于无线信道,我们可以将其概括为两部分:一是多径信道,在信道中,一个信号可能存在多条不同的路径,在接收端信号总能量的分布形成“多径分布”;另一是干扰信号,信号在传到接收设备时,在传输过程中会受到多种干扰,如衍射、反射、多径、噪声等等,因此会出现信号混杂的情况。
针对上述情况,我们可以建立多种信道模型。
当然,根据实际情况的不同,会有多种不同的模型应用。
下面简单介绍几个代表模型。
1.1. AWGN信道模型AWGN即Additive White Gaussian Noise,也就是加性白高斯噪声信道。
该模型的基本假设就是:所传输的信号在各种环境干扰下,能以高斯分布表示的随机过程。
因此该模型是在平稳信道模型上加入了噪声信号的一个模型。
在无线通信信道中,由于大量的干扰和噪声都能够被用此模型来描述,也是在很多研究工作中用作基础模型。
1.2. Rayleigh信道模型Rayleigh信道模型是对于具有经典多径干扰情形的情况下进行建模的一种信道模型。
可以说Rayleigh信道模型是对多径效应的最基础描述。
其中,Rayleigh fading是单边指数衰落,而这种衰落也可以用及其干扰的形式得到体现。
Rayleigh信道模型是以高斯分布为基础进行推导的,这种模型可以被广泛应用于各种无线通信通道。
1.3. Rician信道模型另一个比较流行的信道模型是Rician信道模型。
这种信道模型假设在接收到主要路径之后,还会收到一个定向性指向同一个基准发射装置波束的反射波。
另一方面,Rician信道模型也可以描述在局部的直视链和多条反射路径的交汇处,导致接收信号中会有丰富的多径干扰的物理环境。
MIMO系统中的信道建模与容量分析
MIMO系统中的信道建模与容量分析随着无线通信技术的不断发展,多输入多输出(MIMO)系统已成为提高无线信号传输效率和可靠性的重要技术手段。
MIMO系统通过在发送和接收端同时使用多个天线来实现多路传输和接收,并利用信道状态信息来优化信号传输。
为了有效地设计和优化MIMO系统,需要对信道进行准确的建模和容量分析。
首先,在MIMO系统中,信道建模是非常重要的一步。
信道建模即通过建立数学模型来描述信号在传输过程中所经历的衰落、延迟和失真等特性。
常用的信道模型包括射线模型、瑞利衰落模型和莱斯衰落模型等。
在MIMO 系统中,由于存在多个天线,信道建模需要考虑天线之间的空间相关性。
通常可以使用复正态分布来描述MIMO信道的相关性,其中的相关矩阵反映了天线之间的相关性和功率分配。
其次,容量分析是评估MIMO系统性能的重要指标。
容量分析可用于确定MIMO系统在给定条件下所能达到的最高数据传输速率。
基于信道状态信息的MIMO系统容量分析通常采用信息论的方法进行,而信息论关注的是在给定的信道条件下,数据可以以多快的速率传输而不发生误差。
因此,容量分析可以帮助我们确定有效的调制和编码方案,以最大化MIMO系统的数据传输速率。
在进行MIMO系统容量分析时,常用的性能指标包括信噪比、误码率和中位数吞吐量等。
信噪比是信号功率与噪声功率之比,可以衡量信号传输的质量。
误码率是指在给定信噪比条件下传输的错误比特数量,通常用于评估系统的可靠性。
中位数吞吐量是指在给定的信道条件下达到50%的数据传输速率,可以作为容量分析的参考指标。
进行MIMO系统容量分析时,需要先确定信道状态信息,即利用已有的信道测量数据或通过信道估计算法获取信道矩阵。
然后,根据所采用的调制和编码方案,通过信息论的方法计算出MIMO系统的容量。
常用的容量分析方法包括水容量法、差分熵和最大固定速率等。
除了信道建模和容量分析,还有一些其他方面需要考虑。
例如,天线选择和配置、功率控制、信道估计和预编码等都会影响MIMO系统的性能。
无线通信中的信道建模与信道估计研究
无线通信中的信道建模与信道估计研究一、引言近年来,随着移动通信技术的迅猛发展,无线通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
在无线通信系统中,信道建模和信道估计是两个重要的研究领域。
信道建模是指对无线信道进行数学建模的过程,通过建立准确的信道模型,可以更好地了解信号在无线环境中的传输机理。
而信道估计则是通过观测和分析接收信号,从中推测出信道的状态或参数,以便进行信号处理和性能优化。
二、信道建模2.1 多径传播信道模型多径传播是指信号在传播过程中经历多个路径,由于不同路径之间的传播距离不同,信号会发生时延、多径干扰等现象。
为了建立准确的多径传播信道模型,研究者使用了多径衰落模型、瑞利衰落模型和莱斯衰落模型等。
这些模型可以模拟不同环境下的信道特性,为无线通信系统的设计和性能评估提供了基础。
2.2 天线阵列信道模型天线阵列信道模型是在多输入多输出(MIMO)技术中广泛应用的一种信道模型。
通过在发射和接收端分别使用多个天线,可以利用空间分集和空间复用技术提高通信系统的容量和性能。
在建立天线阵列信道模型时,需要考虑天线之间的耦合、阻塞和角度扩展等因素,以及天线阵列的位置和布局等参数。
三、信道估计3.1 参数估计方法在无线通信系统中,信道参数估计是一个关键的问题。
通过准确地估计信道参数,可以实现优化的信号处理和自适应调制等技术,提高通信系统的性能。
常用的信道参数估计方法包括最小二乘法、最大似然估计、卡尔曼滤波和粒子滤波等。
3.2 盲估计方法盲估计是在不需要已知训练序列的前提下,从接收信号中估计信道参数的一种方法。
在无线通信系统中,盲估计可以提高系统的灵活性和抗干扰能力。
常见的盲估计方法包括基于统计特性的方法、高阶统计量分析和神经网络等。
四、应用与挑战信道建模和信道估计在无线通信系统中具有重要应用。
在无线通信系统设计和性能评估中,准确的信道建模可以提供仿真和测试的基础。
而通过信道估计,我们可以实现自适应调制、均衡和功率控制等技术,进一步提高通信系统的性能。
信道建模方法
信道建模方法信道建模是无线通信领域中的重要概念,它用于描述无线信号在传输过程中所经历的各种影响和失真。
信道建模方法的目标是对无线信道进行准确的描述和建模,以便在系统设计和性能评估中进行有效的分析和仿真。
在无线通信中,信号在传输过程中会受到多种因素的影响,如传播路径的衰落、多径效应、噪声干扰等。
为了更好地理解和分析这些影响,人们提出了多种信道建模方法。
一种常用的信道建模方法是统计建模。
这种方法基于实测数据,通过对信道特性进行统计分析,得到描述信道行为的数学模型。
其中,最常用的模型是瑞利衰落模型和莱斯衰落模型。
瑞利衰落模型适用于城市等多径传播环境,而莱斯衰落模型适用于开阔空旷的环境。
通过这些统计模型,我们可以了解信道的统计特性,例如衰落深度、衰落时延等,从而评估系统性能并优化系统设计。
另一种常用的信道建模方法是几何建模。
这种方法基于传播路径的物理特性,通过几何模型来描述信号的传播过程。
常用的几何建模方法包括射线追踪模型和几何概率模型。
射线追踪模型通过追踪信号的传播路径,考虑反射、折射和散射等现象,得到信号的接收功率和时延分布。
几何概率模型则通过对信号的传播路径进行概率建模,考虑信号的阻尼衰减和多径效应,得到信号的接收概率分布。
这些几何模型可以更精确地描述信道的传播特性,为系统设计和性能分析提供更准确的参考。
还有基于信道状态信息的建模方法。
这种方法通过获取信道状态信息(CSI),如信道增益、相位等,来建模信道的时变特性。
基于CSI的建模方法可以更好地适应信道的动态变化,提供更准确的系统性能评估。
信道建模方法在无线通信系统的设计和性能评估中起着重要的作用。
通过对信道进行准确的建模,我们可以更好地理解信道的行为,优化系统设计,提高系统的容量和可靠性。
同时,信道建模方法还为无线通信系统的仿真和性能分析提供了有效的工具。
信道建模是无线通信中的重要概念,通过不同的建模方法可以准确描述无线信道的特性。
统计建模、几何建模和基于CSI的建模方法是常用的信道建模方法。
无线通信网络中的信道建模与分析方法研究
无线通信网络中的信道建模与分析方法研究随着无线通信技术的不断发展,无线通信网络已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
在无线通信网络中,信道建模与分析是至关重要的一环,它们在无线通信系统的设计、性能评估和优化等方面起着重要作用。
本文将介绍无线通信网络中的信道建模与分析方法,并讨论其重要性以及应用领域。
首先,我们来了解一下信道建模的意义。
信道建模是指将实际的无线信道抽象为数学模型,以便于我们对其进行分析和仿真。
通过信道建模,我们可以更加准确地评估无线通信系统的性能,优化系统设计,提高通信质量。
具体来说,信道建模可以帮助我们理解无线信道的特点,包括衰落模型、多径效应、噪声等,并从中提取有助于系统分析的参数。
在信道建模中,常用的方法包括统计建模和几何建模。
统计建模是通过统计学方法对信道进行建模,例如使用统计分布函数来描述信号的衰落情况。
几何建模则是通过几何学原理来描述无线信号在传播过程中的路径和反射、折射等现象。
这两种方法各有优劣,可以根据具体场景和需求选择合适的方法。
在无线通信网络中,信道建模可以应用于很多方面。
首先,信道建模可以用于系统性能评估。
通过建立准确的信道模型,我们可以预测系统在不同信道条件下的性能,包括传输速率、误码率等指标。
这对于无线通信系统的设计和优化至关重要,可以帮助工程师们选择合适的调制方式、编码方案以及其他关键参数。
其次,信道建模可以用于无线信道容量分析。
信道容量是指在给定信道条件下,可以传输的最大信息量。
通过准确的信道建模,我们可以计算无线信道的容量,并评估系统的容量限制。
这对于优化网络容量、提高频谱利用率非常重要。
此外,信道建模还可以应用于无线信号的传播研究。
无线信号在传播过程中会遭受多径效应、衰落等干扰,而准确的信道建模可以帮助我们更好地理解和研究信号传播的规律。
例如,在室内环境中,信号的传播路径经常会有很多次反射和折射,准确的信道建模可以帮助我们预测信号的传播路径和衰落特性。
无线通信中的无线信道建模技术原理
无线通信中的无线信道建模技术原理无线通信已经成为我们现代社会中不可或缺的一部分。
而无线通信的核心技术之一,就是无线信道建模技术。
无线信道建模技术通过对无线信道的建模和仿真,可以有效地分析和评估无线通信系统的性能。
本文将介绍无线信道建模技术的原理及其在无线通信中的应用。
一、无线信道建模的概念无线信道建模是一种通过数学模型和仿真技术来描述和分析无线信道特性的方法。
它可以模拟各种不同环境下的无线信道传播特性,包括传输媒介、路径损耗、多径效应、多普勒效应、干扰和噪声等。
二、无线信道建模的原理无线信道建模的原理基于对信号传播环境和无线信道特性的深入研究和理解。
在无线通信中,传播环境的复杂性导致了信号在传输过程中会受到多种干扰和衰落,因此需要建立合理的数学模型来描述这些特性。
1. 传播模型传播模型是无线信道建模的基础,它可以分为几何传播模型和统计传播模型两种类型。
几何传播模型基于几何光学理论,通过对信号的传播路径进行几何分析,计算出信号到达接收端时的衰落和多普勒效应等参数。
常用的几何传播模型包括自由空间模型、衰落空间模型和室内传输模型等。
统计传播模型则基于实测数据和统计分析,通过建立概率分布函数来模拟信号在不同环境下的传播特性。
常用的统计传播模型包括射线模型、莱斯衰落模型和瑞利衰落模型等。
2. 多径效应多径效应是指信号在传播过程中经过不同路径到达接收端,导致信号有多个成分,且这些成分会相互干扰和叠加。
多径效应的建模通常通过路径衰落模型和多径衰减模型来描述。
路径衰落模型主要用于描述信号在不同路径上的信号强度和相位变化情况。
常用的路径衰落模型有确定性模型和随机模型。
确定性模型基于几何传播理论,通过计算信号的传输路径长度和传输媒介的衰减系数来描述路径衰落。
随机模型则基于统计分析,通过建立概率分布函数来描述路径衰落的随机性。
多径衰减模型则用于描述不同路径上信号强度的衰减情况。
常用的多径衰减模型有对数正态衰减模型和指数衰减模型等。
无线通信网络中的信道建模及分析研究
无线通信网络中的信道建模及分析研究在无线通信网络中,信道建模及分析是一个重要的研究领域。
信道建模是指对无线信道传输过程进行描述和建模,以便分析和优化通信系统的性能。
本文将详细介绍无线通信网络中的信道建模及分析研究。
一、信道建模的意义与目的无线通信系统中的信道是指无线信号在传播过程中所经过的传输介质,包括空气、土壤、建筑物等。
而信道建模的目的是用数学模型来描述信号在这些传输介质中的传播特性,为通信系统的设计和性能分析提供准确的参考。
信道建模在无线通信系统中具有重要的意义。
首先,它可以帮助我们理解信号在无线传输过程中所遇到的各种影响因素,如多径效应、衰落效应等,从而更好地设计和优化通信系统。
其次,准确的信道建模可以为无线通信的性能评估提供依据,包括误码率、传输速率等指标。
最后,信道建模是无线通信系统仿真和测试的基础,通过构建合理的信道模型,我们可以在实验室中模拟真实的通信环境,进一步验证系统的设计与性能。
二、信道建模的方法与技术在无线通信网络中,信道建模的方法与技术有很多种。
下面将介绍三种常见的信道建模方法。
1. 统计建模法统计建模法主要是通过对信号在无线传输过程中的统计特性进行描述,以建立信道模型。
常见的统计建模方法有高斯过程模型、随机过程模型等。
这些模型通过对信号在时域、频域等各个方面的统计特性进行分析与建模,能够比较准确地反映出无线信道的传播特性。
2. 几何建模法几何建模法是通过对信号在无线传输过程中的传播路径进行建模。
常见的几何建模方法有射线追踪模型、几何概率模型等。
这些模型通过模拟信号在传输过程中与障碍物之间的反射、衍射和散射等现象,来描述无线信道的传播特性。
3. 物理建模法物理建模法是通过对无线信道中的传输媒介进行物理特性建模,包括介质损耗、多径传播、衰落等。
常见的物理建模方法有雷电模型、耦合波模型等。
这些模型通过对信号在无线传输过程中的物理特性进行建模,能够更真实地反映出无线信道的传播特性。
《2024年无线通信系统的信道建模与仿真研究》范文
《无线通信系统的信道建模与仿真研究》篇一一、引言随着科技的进步,无线通信系统已经成为现代社会信息交流的基石。
在无线通信系统中,信道建模与仿真研究起着至关重要的作用。
它不仅有助于提升无线通信系统的性能,而且对于无线网络的优化和设计具有重大意义。
本文旨在深入探讨无线通信系统的信道建模与仿真研究,分析其原理、方法及实践应用。
二、无线通信系统信道建模1. 信道特性无线通信系统的信道特性主要包括多径传播、衰落、干扰等。
多径传播是由于电磁波在传播过程中遇到各种障碍物而发生反射、折射和散射等现象,导致信号在接收端产生多径效应。
衰落则是由信号在传输过程中受到各种因素的影响而产生的信号强度变化。
干扰则是指由于其他无线通信系统或电磁干扰源对当前通信系统产生的干扰。
2. 信道建模方法针对上述信道特性,无线通信系统的信道建模方法主要包括统计性建模和确定性建模。
统计性建模主要是通过收集实际信道的数据,分析其统计特性,建立信道的统计模型。
确定性建模则是基于电磁场理论,通过计算电磁波在传播过程中的传播特性和多径效应,建立信道的物理模型。
三、无线通信系统仿真研究仿真研究是无线通信系统信道建模的重要手段。
通过仿真,可以模拟实际信道环境,验证信道模型的准确性,并评估无线通信系统的性能。
常用的仿真方法包括基于统计的仿真和基于物理层的仿真。
1. 基于统计的仿真基于统计的仿真主要是通过使用统计模型来模拟信道环境。
这种方法可以快速地评估无线通信系统的性能,并分析各种因素对系统性能的影响。
然而,由于统计模型只能反映信道的统计特性,无法反映信道的物理特性,因此其准确性受到一定限制。
2. 基于物理层的仿真基于物理层的仿真则是通过建立无线通信系统的物理层模型来模拟实际信道环境。
这种方法可以更准确地反映信道的物理特性,如多径传播、衰落和干扰等。
然而,由于需要考虑电磁场理论和信号处理等方面的知识,其仿真过程相对复杂。
四、实践应用无线通信系统的信道建模与仿真研究在实践应用中具有广泛的应用场景。
无线传输中的信道建模与分析
无线传输中的信道建模与分析在当今数字化的时代,无线通信技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从手机通话、无线网络到卫星通信,无线传输无处不在。
然而,要实现高效、可靠的无线传输,深入理解和准确建模无线信道是至关重要的。
无线信道是指信号从发射端到接收端所经过的路径和环境。
它具有极其复杂的特性,受到多种因素的影响,如传播路径损耗、多径传播、阴影衰落、多普勒频移等。
这些因素使得无线信道变得不稳定和难以预测,给无线通信带来了巨大的挑战。
首先,让我们来谈谈传播路径损耗。
这是由于信号在传播过程中随着距离的增加而逐渐减弱。
其基本原理可以用自由空间传播模型来描述,即信号强度与距离的平方成反比。
但在实际环境中,由于存在建筑物、地形等障碍物,传播路径损耗会更加复杂。
例如,在城市环境中,高楼大厦会阻挡信号,导致信号强度大幅下降;而在山区,地形的起伏也会对信号传播产生显著影响。
多径传播是无线信道的另一个重要特性。
当信号从发射端发出后,可能会通过多条不同的路径到达接收端。
这些路径的长度和传播条件各不相同,导致信号在接收端相互叠加,产生多径效应。
多径传播会引起信号的时延扩展和频率选择性衰落。
时延扩展会导致符号间干扰,降低通信系统的性能;而频率选择性衰落则会使不同频率的信号受到不同程度的衰减,影响信号的传输质量。
阴影衰落是由于障碍物阻挡了信号的传播,导致接收信号强度在较大范围内随机变化。
这种衰落通常是缓慢变化的,并且与地理位置密切相关。
例如,当我们在建筑物内移动时,信号强度可能会因为墙壁的阻挡而出现较大的波动。
多普勒频移则是由于发射端和接收端之间的相对运动而产生的。
当移动速度较快时,多普勒频移会导致接收信号的频率发生变化,从而影响通信质量。
在高速移动的通信场景,如高铁上的通信,多普勒频移是一个需要重点考虑的问题。
为了准确描述无线信道的特性,科学家们提出了各种各样的信道模型。
这些模型可以分为确定性模型和随机性模型两大类。
确定性模型基于对传播环境的精确测量和物理分析,能够准确地预测特定场景下的信道特性。
无线通信中的信道建模与改善
无线通信中的信道建模与改善第一章引言近年来,随着无线通信技术的快速发展,人们对通信质量和信号传输速率的要求也越来越高。
在无线通信中,信道建模和改善是关键技术之一。
本文将从信道建模和改善的角度出发,详细介绍相关的理论和方法。
第二章信道建模2.1 信道特性分析信道特性分析是信道建模的首要任务。
通过对信道的统计分析,可以了解信道的衰落模型、多径传播特性等,为信道建模提供基础。
主要方法包括瑞利衰落模型、莱斯衰落模型等。
2.2 多径传播建模在无线通信中,信号在传播过程中会经历多径传播现象。
多径传播建模是对这种现象进行描述和建模,以更好地理解信道特性。
常用的方法有典型多径模型、射线追踪法等。
2.3 噪声建模噪声是无线通信中不可忽视的因素之一。
噪声建模是对通信系统中噪声进行建模和分析,以评估系统的性能和信噪比。
常见的噪声建模方法有加性白高斯噪声模型、窄带噪声模型等。
第三章信道改善3.1 极化码极化码是一种近年来提出的编码技术,可以有效提高无线通信系统的误码率性能。
在信道改善中,引入极化码可以提高系统的可靠性和容错性。
3.2 自适应调制自适应调制是一种根据信道状况动态调整调制方式的技术。
通过实时分析信道质量和容量需求,自适应调制可以使信号适应当前的信道条件,从而提高系统的传输效率。
3.3 多天线技术多天线技术是一种通过利用多个发射天线和接收天线,实现空间多路复用的方法。
通过空间多样性和空间复用的思想,多天线技术可以显著提高系统的信号质量和信道容量。
第四章案例分析4.1 5G无线通信系统中的信道建模与改善在5G无线通信系统中,信道建模和改善是实现高速、高质量通信的关键。
本文将以5G无线通信系统为例,分析其信道特性、多径传播建模和信道改善方法,并对其性能进行评估和分析。
4.2 基于深度学习的信道建模与改善深度学习是一种基于神经网络的机器学习方法,在信道建模和改善中也得到了广泛应用。
本文将以基于深度学习的信道建模和改善为研究对象,详细介绍其原理、方法和实际应用情况。
多信道无线信道建模方案
O N T 无线信道模型 的多信道 MAC 层协议[4 PE 11 -仿真中的问
题。在此基础 上,提 出了一种更为精确、高效的适用于多信
上下 2个属性列表分别属于发信机和收信机 。表 中各无线链
路模型分别通过相应 的管道阶段函数调 用来实现 ,以计算噪 声 、干扰、多径 等无线链路参 数。
( ln ma—nf w a— c it 负责将源的数据包传 给MAC层( i ls—a— ) wr esln e ma) c,同时将来 自 MA C层 的数据包传送给池。MAC层负责
将 包传 送 给 无线 发 信机 ( ln p r t0 ,并 对 无线 收信 机 w a— ot x ) —
中图分类号;T 95 N1
多信 道 无 线信 道 建模 方案
王月丽 ,李红艳
( 西安 电子科技大学综合业务 网国家重点实验室信息科 学研究所 ,西 安 7 0 7 ) 10 1 摘 要 :分析 O N T仿真环境中现有的无线信道建模方案 ,针对其在多信道仿真中 的问题 ,提出一种新 的无线信道建模方案 ,以弥补原 PE
c a n l i wi h n h n e s s t i g.T o l m s wh c o b d mu t— h n e smu a i n i c he pr b e i h f r i l c a n l i l to s n OPNET r n l z d.A e r d o m o e i a e a ay e n w a i d l whih s p o t he c u p rs t ta s e v r fa n d O s th b t e l pl h n e si lo pr p s d An er d o mo e t e mu t— h ne M AC o o o i l t n r n c i e so o et wi e we n mu t e c a n l s as o o e . d t a i d l h t l c a c i h wi h i n l pr t c lsmu a i s o i r l s C n t r c n i si e i e . n wiee sAd HO e wo k s e a o Sc r f d r ti
无线通信中多途径信道建模与分析
无线通信中多途径信道建模与分析在现代通信系统中,无线通信技术已经成为不可或缺的一部分。
随着通信网络的不断扩展和发展,无线信号在传输过程中会受到多种干扰,如多径效应、噪声和衰落等。
在这些干扰中,多径效应是最为常见和严重的一种,其对无线信号的传输和接收产生很大影响。
本文主要探讨无线通信系统中多途径信道建模与分析。
一、多路径信道的概念多路径信道是指由于信号波传输时经过空间上的多条路径,形成多种传播路径的信号传输方式。
在这种情况下,一部分信号在直线传输的同时,另一部分信号会通过发生反射、散射或折射的方式,形成多条传播路径,这些路径又称作多条径路或多径。
例如,在城市中经常出现建筑物的反射和散射,会导致信号在到达接收器之前经过多条路径,从而引起信号失真、淡化和延迟等现象。
二、多路径信道建模方法针对无线通信中的多路径信道问题,建立合适的模型是非常重要的。
常用的多路径信道建模方法主要有物理模型、几何模型和统计模型等。
(一)物理模型物理模型是通过对信道环境的物理特性进行建模,来描述信道行为的模型。
主要包括波动方程模型、典型高斯模型、分形模型等多种模型。
其中,波动方程模型是一种经典的物理模型,它主要适用于大气中的信道分析。
(二)几何模型几何模型是通过对信道的几何形状和具体路径特性进行建模,来描述信道行为的模型。
主要包括分组半波片模型、基于图形图像的几何模型等多种模型。
例如,Shrader分组半波片模型是常用的一种几何模型,它将信道构建成多条反射和散射信号的集合,以描述多路径信道中路径数目的增加和幅度变化的规律。
(三)统计模型统计模型是通过对多路径信号的幅度、相位、延迟等属性进行统计建模,来描述多路径信道行为的模型。
主要包括多障碍物模型、环境对称模型等多种模型。
例如,多障碍物模型中,建立了接收器和发射器之间的随机过程,并将障碍物、反射和散射等考虑在内,来分析信道衰落和时延的统计特性。
三、多路径信道分析方法多路径信道的分析是指对信道中多径效应产生的影响进行评估和分析的过程。
多径信道分析与建模
多径信道分析与建模多径信道是无线通信中必不可少的概念,它是指发射信号在传输过程中经过许多路径,每一条路径都带有不同的信号延迟和幅度衰减,这些路径实际上是反射、散射和绕射等导致信号传播的现象。
多径信道对于无线通信系统来说,是一种“双刃剑”。
在一定程度上,多路径信道可以增加无线信号的覆盖范围和传输速率,但是它也会产生多普勒效应、时延扩展、时域抖动等问题,从而影响无线信号的质量。
因此,对于多径信道的分析和建模是无线通信研究的一项重要课题。
多径信道的分析和建模通常采用统计建模方法,即通过对信号衰减、时延等特性进行统计分析,来获得其数学模型。
其中,最常用的模型是瑞利衰落模型和莱斯衰落模型。
瑞利衰落模型是指在自由空间中,没有障碍物和反射面的情况下,由于自由空间噪声的影响,信号衰减呈现出随机震荡的现象。
这种衰落模型的特点是信号的时域和频域特性都具有随机性,具有宽带特性。
而且,瑞利衰落常被认为是小型无线传输领域的标准模型。
莱斯衰落模型是指在有障碍物和反射面的情况下,信号既经过主路径,又同时经过多条反射路径。
这种衰落模型的特点是信号的幅度和相位都呈现出明显的周期性变化,具有窄带特性。
莱斯衰落通常用于描述室内或城市环境中的无线传输。
除了瑞利衰落模型和莱斯衰落模型以外,还有许多其他模型被广泛应用于无线传输的建模。
例如,由于城市环境中建筑物之间的多次反射和散射会导致信号衰落,因此,在城市环境下应用射线跟踪方法进行建模,可以更加精确地描述无线信号传输的特性。
此外,对于多径信道的分析和建模还需要考虑到时变性和空间相关性等问题。
由于无线信号的传输环境经常随时间和空间发生变化,所以在建模时需要考虑到时变性的影响。
另外,信号的传播与接收位置的相对位置以及传输环境的具体特性也会对信号的性能产生影响,因此需要考虑空间相关性。
总之,多径信道的分析和建模是无线通信领域的重要研究内容。
其研究成果将直接影响到无线通信系统的设计和性能提升。
随着技术的不断发展,多径信道建模的研究也将会不断深入,为无线通信的发展注入新的动力。
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2008年7月July 2008计 算 机 工 程Computer Engineering 第34 第13期Vol 卷.34 No.13 ·网络与通信·文章编号:1000—3428(2008)13—0081—03文献标识码:A中图分类号:TN915多信道无线信道建模方案王月丽,李红艳(西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室信息科学研究所,西安 710071)摘 要:分析OPNET 仿真环境中现有的无线信道建模方案,针对其在多信道仿真中的问题,提出一种新的无线信道建模方案,以弥补原有方案在节点进行信道切换时无法实时侦听信道状态的缺陷,保证动态多信道环境中物理载波侦听的实时性。
通过对无线自组织网络多信道MAC 层协议的仿真及仿真数据的分析,验证了新方案适用于多信道网络的场景仿真。
关键词:多信道;自组织网络;MAC 层协议Radio Modeling Scheme for Multi-channel Wireless NetworksWANG Yue-li, LI Hong-yan(State Key Lab of Integrated Service Networks and Institute of Information Science, Xidian University, Xi’an 710071)【Abstract 】The radio model in OPNET is not suitable for multi-channel scenarios. It can not give physical carrier-sensing state correctly while channel is switching. The problems which forbid multi-channel simulations in OPNET are analyzed. A new radio model which supports the transceivers of a node to switch between multiple channels is also proposed. And the radio model with the multi-channel MAC protocol simulations in wireless Ad Hoc network scenarios is certified.【Key words 】multi-channel; Ad Hoc network; MAC protocolOPNET 软件提供的无线信道模型,充分考虑了无线信道易受噪声、干扰、多径等因素影响的特点,因此能够十分精确地模拟实际无线环境。
然而,该模型只考虑了收发信机处于固定信道时的无线信道特点,不适用于收发信机在多个信道间动态切换的无线网络仿真场景。
本文分析了基于现有的OPNET 无线信道模型的多信道MAC 层协议[1-4]仿真中的问题。
在此基础上,提出了一种更为精确、高效的适用于多信道仿真的无线信道建模方案。
1 OPNET 无线信道建模简介1.1 IEEE802.11WLAN 节点模型图1给出了OPNET 中WLAN 节点模型的构造图。
source sinkwlan _mac_intfwireless _lan_macwlan_port _rx0wlan_port_tx0namewlan _port_rx0bkgnoise model channel modulation noise figure ecc threshold ragain model power model inoise model snr model ber model error model ecc model(...)dpsk 1.00.0NONEwlan _power dra_bkgnoise dra_inoise dra_snr wlan _ber wlan_error wlan _eccnamechannelmodulationrxgroup modeltxdel modelclosure modelchanmatch model tagain modelpropdel model (...)dpsk wlan _port_tx0wlan _rxgroup wlan _txdel wlan _chanmatchwlan _propdel NONE NONE图1 WLAN 节点模型内部构造图该模型由6个进程构成,进程间通过包流(实线)或状态线(虚线)相连。
包流负责包在进程间的传递,状态线负责传递进程的状态变化信息。
源(source)进程模拟高层数据包到达的过程,池(sink)进程模拟数据包上传的过程。
MAC 层接口(wlan_mac_intf)负责将源的数据包传给MAC 层(wireless_lan_ mac),同时将来自MAC 层的数据包传送给池。
MAC 层负责将包传送给无线发信机(wlan_port_tx0),并对无线收信机(wlan_port_ rx0)收到的包进行处理。
IEEE 802.11WLAN 协议的具体实现过程是通过MAC 层和物理层完成的。
图1右方上下2个属性列表分别属于发信机和收信机。
表中各无线链路模型分别通过相应的管道阶段函数调用来实现,以计算噪声、干扰、多径等无线链路参数。
1.2 无线收发信机管道建模假设时刻节点开始发包,管道阶段函数调用情况如下:1t (1)时刻:调用发送节点发信机的管道阶段函数,依次是接收主询(查找并滤除外网节点和发送节点的收信机)、传输时延(计算包在无线信道中的传输时间)、信道匹配(检查接收节点的收信机信道是否与发送节点的发信机信道相匹配)和传播时延(计算包的传播时间)。
1t (2)t 1t +∆时刻(开始收包时刻,为传播时延):t ∆计算接收功率;if(接收功率大于接收功率门限){触发高门限中断,告知MAC 层收信机开始收包; 将收信机结束收包时刻更新为当前包的结束接收时刻; if(收信机空闲) {当前包为有效包; if(收信机正在接收噪声包)对有效包计算干扰噪声、背景噪声和信噪比; else 对有效包计算背景噪声和信噪比; } 基金项目:国家自然科学基金资助项目(60572145)作者简介:王月丽(1984-),女,硕士研究生,主研方向:无线通信网络理论与技术;李红艳,教授收稿日期:2007-07-27 E-mail :ylwang@—81—else 当前包为噪声包,计算噪声包的背景噪声,然后对正在接收的有效包依次计算干扰噪声、信噪比及自上一次计算误码率时刻起(若是第一次计算误码率,则从开始发包时刻起计算)至当前时刻的误码率,最后分配误码数; }else if(收信机处于忙状态)当前包为噪声包,计算噪声包的背景噪声,并对有效包依次计算干扰噪声、信噪比及自上一次计算误码率时刻起(若是第1次计算误码率,则从开始发包时刻起计算)至当前时刻的误码率,然后分配误码数;else 当前包为噪声包,计算噪声包的背景噪声;(3)时刻(为传输时延):1t t T +∆+T 结束收包时刻: if(当前包为有效包)计算自上一次计算误码率时刻起(若是第1次计算误码率,则从开始发包时刻起计算)至当前时刻的误码率,分配误码数,并进行错误纠正;用低门限中断告知MAC 层收信机结束收包;2 现有无线信道模型的问题OPNET 现有的无线信道模型只考虑了收发信机处于固定信道的场景特点,在节点动态切换信道的多信道MAC 层协议仿真中,该方案存在着许多问题。
下面仅就单网卡节点模型进行分析,物理层选用IEEE 802.11a 技术。
MAC 层协议使用8个互不干扰的信道(1个控制信道和7个数据信道)。
每对收、发节点通过控制信道交换控制信息,再随机选取一个空闲的数据信道传输数据。
协议的其他内容与原来的IEEE 802.11 MAC 层协议相同。
分析时未考虑信道切换时延。
2.1 问题分析2.1.1 数据信道出现的问题后发通信抑制先发通信:如图2所示,节点A ,B ,C ,D 均处于彼此的正常通信范围内。
时刻,D 在信道1向C 发送数据包。
时刻,A 向B 发完CTS 后从信道0切入信道1,B 收完CTS 后也立刻切到信道1。
由于时刻A ,B 的收信机已被D 滤除,因此A ,B 听不到D 发的数据包。
B 认为时段内信道空闲,并在时刻向A 发送数据。
1t 2t 1t 23[,t t t +∆]t 3t 3t +∆时刻C 检测到碰撞,C ,D 的传输失败。
A 与B 的传输则不受影响。
图2 现有方案的问题管道阶段滞留(图2):时刻,C 听到碰撞后立刻切到信道0。
t 时刻,D 发完数据包后听到信道忙,也切回信道0。
但C ,D 的收信机仍停留在信道1的管道阶段,因此C ,D 认为信道0处于忙状态。
t 时刻(C ,D 在信道1的结束收包时刻),C ,D 才认为信道0空闲。
3t +∆t t +∆45在当前信道接收其他信道的包(图2):若C 在33(,)t t t +∆之间的某一时刻切换信道,C 的收信机将从t 时刻起一直处于信道1的管道阶段,直至结束收包时刻。
于是,t 33t +∆t +∆t 时刻,C 认为信道0变忙。
t 时刻,C 才认为信道0空闲。
该问题同样存在于控制信道。
52.1.2 控制信道出现的问题RTS 与CTS 的碰撞(图2):时刻,D 结束退避,向C 发送RTS 帧。
t 6t 6+∆t 时刻,C 开始收包。
t 时刻,A 发完ACK 并转入信道0。
77t +∆时刻,B 收完ACK ,也转入信道0。
由于A ,B 的收信机在时刻就被D 的发信机滤除,因此A ,B 切完信道后听不到D 发的RTS 帧并认为信道空闲。
t 时刻A 开始发RTS 。
6t 99t t +∆时刻B 也开始发RTS 。
时刻,C 结束帧间等待,开始发CTS 。
经过不同的传播时延后,A ,B ,C ,D 均检测到信道冲突(为了实现固定信道场景下物理载波侦听的实时性,OPNET 用一对收发信机模型模拟一部全向天线,仿真时收、发信机可同时工作)。
10t RTS 超时重传(图2):假设时刻,D 向A 发RTS ,且A 、B 、C 均无数据发送。
若A 在之间的某一时刻切到信道0,6t 66(,)t t t +∆6t t +∆时刻(开始收包时刻)A 将听不到D 发的RTS 。
D 只好重传RTS 。
2.1.3 信噪比的变化如图2所示,由于34(,t t t t )+∆+∆时间段内D 发的包产生的噪声未被A 的收信机捕获,该时间段上A 认为B 发的包只受到背景噪声的影响,因此信噪比提高了。