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物理层已死

《物理层已死？》读后感

没有想到一个比较合适的题目，只好用读后感来命题了。而且，感想不敢说，我大约就是将作者的题意用自己的话表达一下。

大致读了一下这篇论文，本文首先讲述了多年来物理层研究的状态，然后针对当前学术界和商业界提出的“物理层已死”展开讨论。

物理层已死是一种形象的说法，说得明白一些，就是对于物理层的研究已经到头了，已经没有了存在的意义。然而，本文题目采用了一个疑问句，这就很清楚了作者的观点立场。

Turbo码，LDPC码的出现，已经几乎使编码理论达到了一个极限，数年来都没有什么重大的突破，只是在其基础上微微改动。对于物理层的研究能否还能再大大提高通信性能，人们存在极大的疑惑。然而，在作者看来，这样的局面其实是有一定原因的，这样的局面也并非不能打破。

在作者看来，学术界与商业界的分离是导致当前物理层研究停滞的主要原因。学术界看重理论的发展，一心想多发表几篇重量级论文，而商业界重视利益，一心想多赚些钱。他们都在自己的利益圈内反复循环，而没有重视对于另一个领域的发展。这就导致了学术界只顾着和别人争理论的先进性，忽视了理论应用于实际，而商业界则致力于利用现有技术赚更多的钱而不是想方设法改进技术。时间一长，对于物理层，二者都不能做出一些实质性的改进。

所以，复兴物理层研究的一个重要方法就是将二者联系起来。当然，这并不是说句话的事，而是应该让二者都开始做出改变。学术界

可以试着将理论应用于实际，产生更大的效益，商业界可以将资金更多的投入到对于新技术的开发与改进中。

具体说来，学术界进行新技术研究的时候，应该考虑到研究出的技术的实用性。检验理论的标准便是实际。只有你在实验仿真的时候，方案确实可行才能算是真正研究出了一套好的方案。而商业界，要做的也有很多。比如，在实际应用中，应该将产生的问题的细节公布出来，让学者们更好的了解理论在实际应用中的情况，以此来做出改进。

当然，这只是从大方向上指出了如何复兴物理层研究。然而，对于物理层的研究，是否还有一些值得研究的问题呢?作者给出的答案是肯定的。

作者大略指出了一些物理层依旧值得研究的问题。重点说一下对于信道的编码。

当前应用最广的编码理论已经指出，一些长码确实可以做到极低的误码率，然而，在无线通信中，有一些情景却并不适合使用一些长码，反而是一些短码确实很适用的。新的编码方式也值得研究。比如从Turbo码和LDPC码中发展来的无速率码，便是一种对于信道适应性很强的编码方式。我觉得这也是一个比较可行的方向，毕竟现在的无线通信信道状态复杂多变，如何能开发出一种能适应各种信道的新的编码理论，这很值得研究。而且，在进行信道编码理论研究的时候，很多因素被理想化了，比如现在学《无线通信基础》

的时候，信道模型只考虑路径损耗，高斯噪声等比较容易计算的参数，对于一些非高斯噪声，研究的时候并未考虑在内。所以，若是把这些

都考虑进去，当前的研究成果不一定是效率最高的。然而，当把这些因素都考虑进去时，研究或许并不会进行的很顺利。结果是否能很大的改进通信性能也不确定，但这确实是一个研究方向，当然，这也需要更好的数学工具，数学模型。或许这样说来，当初的瑞利分布，莱斯分布，也是一种及其理想化的设想了。

对于通信性能的定义，作者也提出了一些意见，在我看来这些意见确实很有道理，当不仅仅考虑信道利用率，而把功耗，可接受的延迟等都考虑不进去的时候，现有的理论也的确有很大的改进之处。例如当信号经过选择性衰落的时候，若是对于不同的路径衰落增加不同的衰落余量，是否会减少一些发射功耗？所以对于物理层的研究，现在的理论，仅仅是在当前的观点下，当前的信道模型中适用，所谓的极限，也仅仅是忽略了很多因素的条件下。当我们把眼光放得更宽一些，把问题研究的更细一些的时候，说不定便会有另一番天地在等着我们。

(完整版)IEEE.802.15.4网络协议栈及物理层

IEEE.802.15.4网络协议栈及物理层 IEEE 802.15.4网络协议栈基于开放系统互连模型（OSI），如图5-4所示，每一层都；实现一部分通信功能，并向高层提供服务。 IEEE 802.15.4标准只定义了PHY层和数据链路层的MAC子层。PHY层由射频收发器以及底层的控制模块构成。MAC子层为高层访问物理信道提供点到点通信的服务接口。 MAC子层以上的几个层次，包括特定服务的聚合子层（service specific convergence sublayer, SSCS），链路控制子层（logical link control , LLC）等，只是IEEE 802.15.4标准可能的上层协议，并不在IEEE 802.15.4标准的定义范围之内。SSCS为IEEE 802.15.4的MAC层接入IEEE 802.2标准中定义的LLC子层提供聚合服务。LLC子层可以使用SSCS的服务接口访问IEEE 802.15.4网络，为应用层提供链路层服务。 5.3.1物理层物理层定义了物理无线信道和MAC子层之间的接口，提供物理层数据服务和物理层管理服务。物理层数据服务从无线物理信道上收发数据，物理层管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。物理层数据服务包括以下五方面的功能：（1）激活和休眠射频收发器；（2）信道能量检测（energy detect）；（3）检测接收数据包的链路质量指示（link quality indication , LQI）；（4）空闲信道评估（clear channel assessment, CCA）；（5）收发数据。信道能量检测为网络层提供信道选择依据。它主要测量目标信道中接收信号的功率强度，由于这个检测本身不进行解码操作，所以检测结果是有效信号功率和噪声信号功率之和。链路质量指示为网络层或应用层提供接收数据帧时无线信号的强度和质量信息，与信道能量检测不同的是，它要对信号进行解码，生成的是一个信噪比指标。这个信噪比指标和物理层数据单元一道提交给上层处理。空闲信道评估判断信道是否空闲。IEEE 802.15.4定义了三种空闲信道评估模式：第一种简单判断信道的信号能量，当信号能量低于某一门限值就认为信道空闲；第二种是通过判断无线信号的特征，这个特征主要包括两方面，即扩频信号特征和载波频率；第三种模式是前两种模式的综合，同时检测信号强度和信号特征，给出信道空闲判断。 1.物理层的载波调制

802.15.4协议规范(物理层)

802.15.4协议规范（物理层） IEEE802.15.4-2003协议规范规定了一个MAC层和两个PHY层。802.15.4的主要协议框架如图所示。这边只介绍物理层。 802.15.4协议架构 1．协议概述在LR WPAN（无线个人区域网）中，存在两种不同类型的设备，一种是完整功能设备（FFD），一种是简化功能设备（RFD）。FFD可以同时和多个RFD或FFD进行通信，所以常作为协调器，而RFD只能和一个FFD进行通信。一个网络中至少有一个FFD作为PAN 主协调器。 LR WPAN网络中根据不同需要有两种网络拓扑结构：星型拓扑结构和对等拓扑结构。星型拓扑结构由一个叫做PAN主协调器的中央控制器和多个从设备组成，主协调器必须是一个具有完整功能的设备，从设备可以是FFD也可以是RFD。在对等拓扑结构中，每一个设备都可以与在无线通信范围内的其他任何设备进行通信，任何一个设备都可以定义为PAN 主协调器。无论是星型拓扑还是对等拓扑网络结构。每一个独立的PAN都以一个标识符以确保唯一性。在设备发起连接时，可采用64位的长地址，只有在连接成功时，系统分配了PAN的标识符后，才能采用16位的短地址码进行连接。在LR WPAN中，允许有选择性的使用超帧结构，超帧的格式由主协调器来定义，它分为16个大小相等的时隙，其中第一个时隙为PAN的信标帧。任何从设备如果想在两个信标之间的竞争接入期间（CAP）进行通信，则需要使用具有时隙和免冲突载波检测多路接入（CSMA CA）机制同其他设备进行竞争通信。在一些特殊情况下，可采用PAN主协调器的超帧中的一部分来完成这些特殊要求。这部分称为保护时隙（GTS）。多个保护时隙构成一个免竞争时期（CFP），但最多可分配7个GTS。因为有足够的CAP空间保证为其他网络设备和其他希望加入网络的新设备提供竞争接入的机会。有无GTS的超帧结构分别如下所示。

无线通信系统中基于物理层安全的安全通信

无线通信系统中基于物理层安全的安全通信由于无线媒质的开放性与广播性,使得恶意用户可以截获在无线媒介中传送的信息,从而对无线通信的安全性带来很大的挑战。无线通信系统中基于物理层的安全着眼于OSI模型的物理层,利用无线通信理论、信息处理、随机处理、博弈论及信息论等领域的知识来解决这一问题,通过对物理层通信进行了适当的设计,提高或增进网络的安全性能。基于物理层的安全方法一般利用了无线媒质的特征,比如信道衰落、信号干扰、多节点合作以及多维信息发送等。基于无线通信物理层的安全问题是当前无线通信中的研究热点之一,尽管文献中已经有了众多的研究成果,但无线通信中的安全问题仍然存在许多亟需解决的问题。在本论文中,我们将主要从信息论的角度研究无线网络的安全问题,力图进一步提高无线通信的安全性。本论文的主要创新点如下:1.针对无线广播信道经历瑞利衰落的情形,分析了全双工系统的安全性能,理论推导出了非零安全容量和安全中断概率的闭式解。理论分析结果以及仿真结果都表明,如果具有全双工功能的接收机在接收信号的同时可以发送一个辅助的人工噪声,那么与仅发送端发送人工噪声的情形相比,系统的安全等级可以得到提高。即便对于窃听节点距离信息源非常近,合法接收机距离信息源较远的情形,依然可以达到安全传输的效果。 2.针对蜂窝通信系统,论文提出了一种利用保护节点提高安全性的方法。该方法通过部署一些保护节点来防止窃听者截获合法发送端和接收端之间传送的信息。这些保护节点专门发送额外的人工噪声来使窃听信道的质量恶化。论文中同

时考虑了上行通信和下行通信的情形。结果表明,采用这种方法可以实现蜂窝系统的安全性和健壮性。3.为了改善中继系统的安全性能,提出了一种改进的次优干扰方案。在此方案中,信噪比最好的中继节点转发信息,信噪比最差的中继节点发送干扰信号,并且仅当这两个信道满足一定条件时发送机密信息,否则发送普通信息。仿真结果表明,由于机密信息仅在对合法接收机有利的情形下传输,这使得窃听者获取发送信息的难度加大,从而使系统的安全性得以提高。 4.为了改善点到点双向通信中信息被截获的概率,提出了一种基于随机线性编码的安全传输方案。在此方案中,随机线性编码的生成多项式由接收方控制,编码的构造方式使得窃听者除非完整截获双向通信的所有数据,否则无法破解发送端发送的任何一个数据包。因此,通过加长编码长度,或者降低发送功率,就可以使窃听者破解机密消息的截获概率变得非常低。

TD-LTE系统物理层基本过程资料

第六章TD-LTE系统物理层基本过程 6.1小区搜索与同步小区搜索过程是指UE获得与所在eNodeB的下行同步（包括时间同步和频率同步），检测到该小区物理层小区ID。UE基于上述信息，接收并读取该小区的广播信息，从而获取小区的系统信息以决定后续的UE操作，如小区重选、驻留、发起随机接入等操作。当UE完成与基站的下行同步后，需要不断检测服务小区的下行链路质量，确保UE能够正确接收下行广播和控制信息。同时，为了保证基站能够正确接收UE发送的数据，UE 必须取得并保持与基站的上行同步。 6.1.1配置同步信号在LTE系统中，小区同步主要是通过下行信道中传输的同步信号来实现的。下行同步信号分为主同步信号（Primary Synchronous Signal,PSS）和辅同步信号（ Secondary Synchronous Signal,SSS)。TD-LTE中，支持504个小区ID，并将所有的小区ID划分为 168 N(1) ID 和辅个小区组，每个小区组内有504/168=3个小区ID。小区ID号由主同步序列编号 N(2) ID 共同决定，具体关系为N I cDell 3N I(D2) N(1) 。小区搜索的第一步是检测 ID 同步序列编号出PSS，在根据二者间的位置偏移检测SSS，进而利用上述关系式计算出小区ID。采用 PSS 和SSS两种同步信号能够加快小区搜索的速度。下面对两种同步信号做简单介绍。 1) PSS序列为进行快速准确的小区搜索，PSS序列必须具备良好的相关性、频域平坦性、低复杂度 [1] 等性能，TD-LTE的PSS序列采用长度为63的频域Zadoff-Chu（ZC）序列。ZC序列广泛应用于LTE中，除了PSS，还包括随机接入前导和上行链路参考信号。ZC序列可以表示为 a exp[ j2 q n(n 1)/ 2 nl ] q N ZC 其中，a{1,...N1}是ZC序列的根指数，n{1,...N1},l N,l可以是任何整q ZC ZC 数，为了简单在LTE中设置l=0。为了标识小区内ID，LTE系统中包含包含3个PSS序列，,分别对应不同的小区组内ID。被选择的3个ZC序列的根指数分别为M 29,34,25。对于根指数为M，频率长度为 63 的序列可以表示为 ZC63(n) exp[ j Mn(n 1)],n 0,1,...,62 M63 设置ZC序列的根指数是为了具有良好的周期自相关性和互相性。从UE的角度来看，选择的PSS根指数组合可以满足时域的根对称性，可以通过单相关器检测，使得复杂度降

无线通信中物理层安全问题及其解决方案

无线通信中物理层安全问题及其解决方案篇一：无线通信系统物理层的传输方案设计（无线局域网场景）一、PBL问题二：试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案，要求满足以下指标: 1. Data rate ：54Mbps, Pe 3. Channel model ：设系统工作在室内环境，有4条径，无多普勒频移，各径的相对时延为：[0 2 4 6]，单位为100ns ，多径系数服从瑞利衰落，其功率随时延变化呈指数衰减：[0 -8 -16 -24]。请给出以下结果： A. 收发机结构框图，主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线（可假定理想同步与信道估计）二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统；速率要求: R=54Mbps；误码率要求: Pe 2、方案选取根据参数的要求，选择作为方案的基准，并在此基础上进行一些改进，使实际的系统达到设计要求。中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表 1 所示。与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持

续时间相关的参数如表 2 所示。的参数参考标准选择OFDM系统来实现，具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上，每个载波上的调制速率很低(1/N)，调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散，从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感，若信号占用带宽大于信道相干带宽，则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系，这样，由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据，可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复，即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。每个子信道的载波都保持正交，由于他们的频谱有1/2重叠，既不需要像FDMA那样多余的开销，也不存在TDMA 那样的多用户之间的切换开销。过去的多载波系统，整个带宽被分成N个子信道，子信道之间没有交叠，为了降低子信道之间的干扰，频带与频带之间采用了保护间隔，因而使得频谱利用率降低，为了克

5G-NR物理层过程(控制)

同步过程小区搜索小区搜索过程是UE获得和小区时间和频率同步，并检测物理层小区ID的过程。为进行小区搜索，UE需接收下列同步信号：主同步信号（PSS）和辅同步信号（SSS）。主辅同步信号在TS38.211中定义。 UE应假设PBCH、PSS和SSS在连续的OFDM符号内接收，并且形成SS/PBCH块。对于半帧中的SS/PBCH块，候选SS/PBCH块的OFDM符号索引号和第1个OFDM 符号索引根据下列情况确定： o15KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{2,8}+ 14*n。对于载波频率小于等于3GHz，有n=0,1。对于载波频率大于3GHz 且小于6GHz，有n=0,1,2,3。 o30KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{4,8,16,20} +28*n。对于载波频率小于等于3GHz，有n=0。对于载波频率大于3GHz 且小于6GHz，有n=0,1。 o30KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{2,8}+ 14*n。对于载波频率小于等于3GHz，有n=0,1。对于载波频率大于3GHz 且小于6GHz，有n=0,1,2,3。

o120KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{4,8,16, 20}+28*n。对于载波频率大于6GHz，有n=0,1,2,3,5,6,7,8,10,11,12, 13,15,16,17,18。 o240KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{8,12,16, 20,32,36,40,44}+56*n。对于载波频率大于6GHz，有n=0,1,2,3,5,6,7, 8。一个半帧中的候选SS/PBCH块在时域上以升序从0到L?1]L?1]进行编号。对于L=4L=4或L>4L>4，UE应根据与每个半帧内SS/PBCH块索引一一对应的PBCH 中传输的DM-RS序列索引，分别确定SS/PBCH块索引的2或3个LSB比特。对于L=64L=64，UE应根据高层参数[SSB-index-explicit]确定每个半帧内SS/PBCH块索引的3个MSB比特。注：DM-RS序列索引在TS38.211中定义。 UE可通过参数[SSB-transmitted-SIB1]被配置，SS/PBCH块索引对于与SS/PBCH块对应重叠的REs，UE不应接收其他信号或信道。UE也可通过高层参数[SSB-transmitted]在每个服务小区被配置，SS/PBCH块索引对于与SS/PBCH块对应重叠的REs，UE不应接收其他信号或信道。[通过[SSB-transmitted]配置优先于通过[SSB-transmitted-SIB1]配置。] 注：May be removed and captured in38.211。

以太网物理层信号测试与分析报告

以太网物理层信号测试与分析 1 物理层信号特点以太网对应OSI七层模型的数据链路层和物理层，对应数据链路层的部分又分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。MAC与物理层连接的接口称作介质无关接口（MII）。物理层与实际物理介质之间的接口称作介质相关接口（MDI）。在物理层中，又可以分为物理编码子层（PCS）、物理介质连接子层（PMA）、物理介质相关子层（PMD）。根据介质传输数据率的不同，以太网电接口可分为10Base-T，100Base-Tx和1000Base-T三种，分别对应10Mbps，100Mbps和1000Mbps三种速率级别。不仅是速率的差异，同时由于采用了不同的物理层编码规则而导致对应的测试和分析方案也全然不同，各有各的章法。下面先就这三种类型以太网的物理层编码规则做一分析。 1、1 10Base-T 编码方法 10M以太网物理层信号传输使用曼彻斯特编码方法，即“0”=由“+”跳变到“-”，“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是”0”或是”1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复时钟进而恢复出数据逻辑。图1 曼彻斯特编码规则 1、2100Base-Tx 编码方法 100Base-TX又称为快速以太网，因为通常100Base-TX的PMD是使用CAT5线传输，按TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz，而当PCS层将4Bit编译成5Bit时，使100Mb/s数据流变成125Mb/s数据流，所以100Base-TX同时采用了MLT-3（三电平编码）的信道编码方法，目的是使MDI的5bit输出的速率降低了。MLT-3定义只有数据是“1”时，数据信号状态才跳变，“0”则保持状态不变，以减低信号跳变的频率，从而减低信号的频率。

DDR SDRAM物理层的SSTL接口电路设计

硕士学位论文 DDR SDRAM物理层的SSTL接口电路设计 SSTL INTERFACE CIRCUIT DESIGN OF DDR SDRAM PHY 张海良哈尔滨工业大学 2010年7月

国内图书分类号：TN432 学校代码：10213国际图书分类号：621.3.049.774 密级：公开工学硕士学位论文 DDR SDRAM物理层的SSTL接口电路设计硕士研究生：张海良导师：叶水驰教授申请学位：工学硕士学科：微电子学与固体电子学所在单位：航天学院答辩日期：2010年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学

Classified Index: TN432 U.D.C.: 621.3.049.774 Dissertation for the Master's Degree of Engineering SSTL INTERFACE CIRCUIT DESIGN OF DDR SDRAM PHY Candidate：Hailiang Zhang Supervisor：Prof. Shuichi Ye Academic Degree Applied for：Master of Engineering Speciality：Microelectronics and Solid-State Electronics Affiliation：School of Astronautics Date of Defence：July, 2010 Degree-Conferring-Institution：Harbin Institute of Technology

无线通信系统物理层的传输方案设计

（无线局域网场景）一、PBL问题二：试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案，要求满足以下指标: 1. Data rate ：54Mbps, Pe<=10-5 with Eb/N0 less than 25dB 2. 20 MHz bandwidth at 5 GHz frequency band 3. Channel model ：设系统工作在室内环境，有4条径，无多普勒频移，各径的相对时延为：[0 2 4 6]，单位为100ns ，多径系数服从瑞利衰落，其功率随时延变化呈指数衰减：[0 -8 -16 -24]。请给出以下结果： A. 收发机结构框图，主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线（可假定理想同步与信道估计）二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统；速率要求: R=54Mbps；误码率要求: Pe <=10^ (-5)。 2、方案选取根据参数的要求，选择802.11a作为方案的基准，并在此基础上进行一些改进，使实际的系统达到设计要求。 802.11a中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表1 所示。

与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持续时间相关的参数如表2 所示。关的参数参考标准选择OFDM系统来实现，具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上，每个载波上的调制速率很低(1/N)，调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散，从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感，若信号占用带宽大于信道相干带宽，则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系，这样，由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据，可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复，即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。

WCDMA物理层协议TS25211-910

3GPP TS 25.211 V9.1.0 (2009-12) Technical Specification 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD) (Release 9) The present document has been developed within the 3rd Generation Partnership Project (3GPP TM) and may be further elaborated for the purposes of 3GPP. The present document has not been subject to any approval process by the 3GPP Organisational Partners and shall not be implemented. This Specification is provided for future development work within 3GPP only. The Organisational Partners accept no liability for any use of this Specification. Specifications and reports for implementation of the 3GPP TM system should be obtained via the 3GPP Organisational Partners' Publications Offices.

MOCA技术的物理层分析

MoCA技术的物理层分析代刚xgdaigang@https://www.wendangku.net/doc/0a15694461.html, 概述 MoCA网络有一组网络节点组成，互相之间可以进行广播或点对点通信。与传统的同轴电缆数据传输系统不一样，比如DOCSIS，典型的点对点之间的通道响应变化非常大。因此，为了保证通信的性能，物理层和MAC层都要有自适应各种链路并进行周期性的调整。另外，由于视频通信对包错率（PER），延迟等非常敏感，就要求网络能够支持高的QOS的能力。 ?MoCA频道带宽为50MHZ，分为256个子载波。数据由大量的窄带调制的载波来携带，因此，子通道的频率响应是非常平的。 ?采用预均衡（Pre-Equlization）和多音调制(multi-tone modulation)，预均衡可以用于补偿发射机中的线性和非线性失真,以获得优化发射信号质量。这样一来，使用简单的FEC（forward error correction）就可以得到视频质量的BER（bit error rate）。 ?在每对节点之间创建调制简表（modulation profile）的过程称为调制简表化（modulation profiling）。调制简表在特定的时间特别适合对应的节点对。MOCA设备不断地更新调制简表，使其最适合特定的情况。 ?对于控制包，使用分集模式（diversity mode）。 ?动态发射功率控制（dynamic transmitter power control）用来优化发射功率。 ?物理层采用先进的自适应星座图多载波调制（ACMT）方式，即正交频分调制（OFDM），子载波上的调制制式在BPSK、QPSK、16-256 QAM自动选择，而且子载波频率以25MHz步长捷变，故抗干扰能力极强。 MoCA网络的基础是下面的关键特性： 1．使用多载波，每个载波上的通信由时分多址（TDMA）按照时分双工（TDD）的方式来完成。 2．完全的网格互连。 3．网络许可和通信完全有网络协同器（NC）来协同。NC是可变的（也就是说，网络是自愈性的，当一个NC与网络的连接断开时，其它的节点就承担NC的职责）。 NC不仅要管理媒介的访问，还要完成许可功能，就是节点许可功能和链路维护功能。网络上的其它节点配置成客户，通过NC分配的时间槽与其它的节点进行通信。进一步，NC通过通信协议的一组算法来进一步优化系统参数（比如循环前缀长度）。在运行这些算法的时候，链路层消息（比如，许可请求，保留请求和通道带宽分配消息，MAP）使用特别的包来进行交换。某些算法需要节点周期性地发送特殊的检测消息来收集通道上的信息，用来辅助系统进行优化。这些算法在下一节中详细讨论。物理层主要由RF子系统和基带数字信号处理（DSP）子系统组成。由于实际使用CA TV环境的特性是不确定的，一种对信道、频率和信号强度的估计和补偿算法（estimation and compensation algorithm）是DSP的主要部分，用来减轻网络的各种多径环境，从而可以在高阶QAM调制的情况下提高解调的准确性。

计算机网络课后习题答案：第2章物理层

第二章物理层 2-01 物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？答：物理层要解决的主要问题：（1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。（2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。（3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。物理层的主要特点： ①由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用，加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和过程特性。 ②由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。 2-02 归层与协议有什么区别？答：规程专指物理层协议。 2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。答：源点：源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站。发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。终点又称为目的站。传输系统：信号物理通道。 2-04 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。答：数据：是运送信息的实体。信号：则是数据的电气的或电磁的表现。模拟数据：运送信息的模拟信号。模拟信号：连续变化的信号。基带信号（即基本频带信号）：来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。带通信号：把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。数字数据：取值为不连续数值的数据。数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。码元(code)：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。

浅谈TD物理层过程

浅谈TD物理层过程为了更好的理解TD物理层的重点过程，重点掌握几个基本概念，本文用通俗易懂的语言以实际案例为索引，详细介绍几个步骤的基本原理，帮助理解其中的基本概念，为TD的深入学习打下基础。本文涉及的主要物理过程有：CRC校验、信道编码、交织、速率匹配、物理层的映射等，同时为了过程的完整性还简要介绍了数字调制、扩频和加扰等。涉及基本概念有：Ri（有用速率）、Rb（编码速率）、编码率、打孔、填充、Rs（调制速率）和Rc（码片速率）等。一、基本流程的举例 1、基本流程介绍 TD物理层过程输入为MAC发下来的数据块，经过物理层处理最后上射频从空口输出。为了对整个过程有一个感性的认识，下图举例说明64K业务和3.4K信令复用情况下物理层过程，需要注意的是图中的处理过程只到物理信道映射，包括数字调制之后的过程都没有在图上反映。图上所示物理层主要过程包括：CRC校验、传输块的级联和分段、信道编码、帧间交织、无线帧的分割、速率匹配、传输信道的复用、帧内交织、物理层的映射。

2、详细流程阐述详细的物理层处理过程比较复杂，具体如下：MAC层下发传输数据块、数据块加CRC校验bit、数据块的级联/分段、信道编码、无线帧均衡、帧间交织、无线帧分割（分帧）、速率匹配、传输信道复用、帧内交织、bit加扰、物理信道分段、子帧分段、物理信道映射、数字调制、扩频、加扰、上中频射频、脉冲成形、射频调制。 1）MAC层下发传输数据块 MAC层每隔TTI时间向物理层下发一个数据块，根据高层业务不同数据块的大小和TTI时间间隔有所不同，其中TTI就有10ms、20ms、40ms、80ms等。 2）数据块加CRC校验bit 目的：接收端检查传送过来的数据块是否正确。方法：数据块后面加校验bit。特点：只有校验作用，不具备纠错能力。涉及基本概念：误块率。 3）数据块的级联/分段目的：为获得较高的信道编码效率，对输入数据块大小也有一定要求。所以在信道编码前将加了CRC校验bit数据块进行级联或分段。方法：数据块级联/分段。

第二章计算机网络物理层 (1)

（答案仅供参考如有不对请自己加以思考）第二章计算机网络物理层一、习题 1.电路交换的优点有（）。 I 传输时延小 II 分组按序到达 III 无需建立连接 IV 线路利用率高 A I III B II III C I III D II IV 2 下列说法正确的是（）。 A 将模拟信号转换成数字数据称为调制。 B 将数字数据转换成模拟信号称为调解。 C 模拟数据不可以转换成数字信号。 D 以上说法均不正确。 3 脉冲编码调制（PCM）的过程是（）。 A 采样，量化，编码 B 采样，编码，量化 C 量化，采样，编码 D 编码，量化，采样 4 调制解调技术主要使用在（）通信方式中。 A 模拟信道传输数字数据 B 模拟信道传输模拟数据 C 数字信道传输数字数据 D 数字信道传输模拟数据 5 在互联网设备中，工作在物理层的互联设备是（）。 I 集线器 II 交换机 III 路由器 IV 中继器 A I II B II IV C I IV D III IV 6一个传输数字信号的模拟信道的信号功率是0.26W，噪声功率是0.02W，频率范围为3.5 ～ 3.9MHz，该信道的最高数据传输速率是（）。 A 1Mbit/s B 2Mbit/s C 4Mbit/s D 8Mbit/s 7 在采用1200bit/s同步传输时，若每帧含56bit同步信息，48bit控制位和4096bit数据位，那么传输1024b需要（）秒。 A 1 B 4 C 7 D 14 8 为了是模拟信号传输的更远，可以采用的设备室（）。 A中继器 B放大器 C 交换机 D 路由器 9 双绞线由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，线对扭在一起的目的是（）。 A 减少电磁辐射干扰 B 提高传输速率 C 减少信号衰减 D减低成本 10 英特网上的数据交换方式是（）。 A 电路交换 B 报文交换 C 分组交换 D异步传输 11 （）被用于计算机内部的数据传输。 A 串行传输 B 并行传输 C同步传输 D 异步传输 12 某信道的信号传输速率为2000Baud，若想令其数据传输速率达到8kbit/s,则一个信号码元所取的有效离散值个数应为（）。 A 2 B 4 C 8 D 16

无线通信系统中物理层安全技术探讨

移动通信│MOBILE COMMUNICATION 18 2018年第1期无线通信系统中物理层安全技术探讨高宇鑫中兴通讯股份有限公司，广东惠州518000 摘要：随着无线通信技术的发展，通信设备逐渐呈现小型化、多样化发展，在一定程度上提升了数据传播速率。由于无线传输通道具备广播特点，因此对通信保密有了更加严格的要求。最近几年，在物理层安全技术中，主要采取了传输链路物理特点，在物理层编码、调制以及传输方式的基础上实现了安全性通信，在各个学术界中受到了广泛关注和应用。因此，主要论述了传统安全传输技术和物理层安全技术存在的不同性，然后研究了物理层中的多天线分集技术、协作干扰技术以基于信道物理层安全技术，最后提出了物理层安全技术未来发展范围。关键词：无线通信系统；物理层安全技术；未来发展范围中图分类号：TN929.5文献标识码：A Discussion on Physical Layer Security Technology in Wireless Communication System Gao Yuxin ZTE Corporation, Guangdong Huizhou 518000 Abstract:With the development of wireless communication technology, communication devices have gradually become smaller and more diverse, which has improved the data transmission rate to some extent. Because the wireless transmission channel has broadcast characteristics, there is a stricter requirement for confidentiality of communication. In recent years, in the physical layer security technology, the physical characteristics of the transmission link have been adopted, and security communication has been implemented on the basis of physical layer coding, modulation, and transmission methods. It has attracted wide attention in various academic circles and application. Therefore, it mainly discusses the differences between the traditional security transmission technology and the physical layer security technology. Then it studies the multi-antenna diversity technology and cooperative interference technology in the physical layer based on the channel physical layer security technology, and finally proposes the future development scope of the physical layer security technology. Keywords:wireless communication system; physical layer security technology; future development range 无线通信技术的出现，在一定程度上丰富了人们的生活水平，尤其是在通信应用区域内，极大地增强了通信水平和整体能力。可是，在无线通信信道中，由于受到固有广播性、开放性以及传输链路不稳定性等因素的影响，因此无线通信系统与传统的有限通信系统相比较而言，更容易受到非法用户的监听和侦察，从而引发传输数据流失等现象。最近几年，出现的小米移动云泄露等情况，都说明了信息安全在无线通信领域中起到的重要性。所以，设计安全、高效稳定的无线通信系统在国家安全、商业机密等内容中，占据十分重要的地位。创新安全通信，可以增强国际现代化水平，提升我国的竞争力。1 无线通信系统中物理层安全技术发展背景传统的安全技术主要采取密钥管理、身份确认等方式，其安全机制建立在计算机密码学方法的基础上，在应用计算机网络上层协议的设计中增强信息的准确性。传统安全技术一般依靠破解生成密钥需要较高的计算复杂度来提高加密算法的有效性，但是在计算能力不断提升和信息运输场景呈现多样化的背景下，传统密钥体系面临着严峻的挑战。其中存在的不足主要表现在以下几点：第一，随着计算水平的不断提高，尤其是量子计算的出现，以计算复杂度为基本理论基础设计的现代

LTE学习笔记：物理层过程二

转 LTE学习笔记：物理层过程二 2019年06月05日10:37:14 Zimri阅读数47 6.测量过程物理层的测量过程一般是由高层配置和控制的，物理层只是提供测量的能力而已。根据测量性质的不同，测量可分为同频测量、异频测量、异系统测量；根据测量的物理量不同，可分为电平大小测量、信道质量测量、负荷大小测量等。根据测量报告的汇报方式，可分为周期性测量、事件测量等。协议中一般根据测量的位置不同，将测量分为UE侧的测量、eUTRAN侧的测量。 6.1 手机侧测量 UE侧的测量有连接状态的测量和空闲状态的测量。手机处于连接状态的时候，eUTRAN给UE发送RRC连接重配置消息，这个消息相当于eUTRAN对UE进行测量控制命令。这个命令包括：要求UE进行的测量类型及ID，建立、修改、还是释放一个测量的命令，测量对象、测量数量、测量报告的数量和触发报告的方式（周期性报告、事件性汇报）等。手机处于空闲状态的时候，eUTRAN的测量控制命令是用系统消息（System Information）广播给UE的。 UE侧测量的参考位置是在UE的天线连接口处。 UE可以测量的物理量包括： RSRP（Reference Signal Received Power，参考信号接收电平）：一定频带内，特定小区参考信号RS的多个RE的有用信号的平均接收功率（同一个RB内的RE平均功率）。

RSSI（Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指示）：系统在一定频带内，数个RB内的OFDM符号的总接收功率的平均值，包含有用信号、循环前缀干扰、噪声在内的所有功率。eUTRAN内的RSSI主要用于干扰测量。 RSRQ（Reference Signal Received Quality，参考信号接收质量）：是一种信噪比，即RSRP 和RSSI的比值RSRP一般是单个RB的功率，RSSI可能是N个RB的功率，所以RSRQ=（N*RSRP）/RSSI。RSRQ测量用于基于信道质量的切换和重选预判。 UE处于空闲状态时，进行小区选择或重选一般使用RSRP；而UE处于连接状态进行切换时，通常需要比较RSRP和RSRQ。如果仅比较RSRP可能导致频繁切换，仅比较RSRQ 虽可减少切换次数，但可能导致掉话。 RSTD（Reference Signal Time Difference，参考信号时间差）：UE接收到的两个相邻小区发送的、同一子帧的时间差。 6.2 基站侧测量参考位置在天线的接口处，一般会指明是发射天线还是接收天线。总结如下表