信道概述
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信息是抽象的,但传送信息必须通过具体的媒质。例如二人对话,靠声波通过二人间的空气来传送,因而二人间的空气部分就是信道。邮政通信的信道是指运载工具及其经过的设施。无线电话的信道就是电波传播所通过的空间,有线电话的信道是电缆。每条信道都有特定的信源和信宿。在多路通信,例如载波电话中,一个电话机作为发出信息的信源,另一个是接收信息的信宿,它们之间的设施就是一条信道,这时传输用的电缆可以为许多条信道所共用。
在理论研究中,一条信道往往被分成信道编码器、信道本身和信道译码器。人们可以变更编码器、译码器以获得最佳的通信效果,因此编码器、译码器往往是指易于变动和便于设计的部分,而信道就指那些比较固定的部分。但这种划分或多或少是随意的,可按具体情况规定。例如调制解调器和纠错编译码设备一般被认为是属于信道编码器、译码器的,但有时把含有调制解调器的信道称为调制信道;含有纠错编码器、译码器的信道称为编码信道。所有信道都有一个输入集A,一个输出集B以及两者之间的联系,如条件概率P(y│x),x∈A,y∈B。这些参量可用来规定一条信道。输入集就是信道所容许的输入符号的集。通常输入的是随机序列,如X1,X2,…,Xn,…,各X∈A(r=1,2,…)。随机过程在限时或限频的条件下均可化为随机序列。在规定输入集A时,也包括对各随机变量X的限制,如功率限制等。输出集是信道可能输出的符号的集。若输出序列为Y1,Y2,…,Yn,…,各Y∈B。这些X和Y可以是数或符号,也可以是一组数或矢量。按输入集和输出集的性质,可划分信道类型。当输入集和输出集都是离散集时,称信道为离散信道。电报信道和数据信道就属于这一类。当输入集和输出集都是连续集时,称信道为连续信道。电视和电话信道属于这一类。当输入集和输出集中一个是连续集、另一个是离散集时,则称信道为半离散信道或半连续信道。连续信道加上数字调制器或数字解调器后就是这类信道。输入和输出之间有一定的概率联系。信道中一般都有随机干扰,因而输出符号和输入符号之间常无确定的函数关系,须用条件概率P(y1,y2,…,yn|x1,x2,…,xn)来表示。其中各x和y(r=1,2,…,n)分别是输入随机序列和输出随机序列的样本,且x∈A,y∈B。当这条件概率可分解成的形式时,信道称为无记忆信道,否则就是有记忆信道。无记忆意味着某个输出样y只与相应的输入样x有关,而与前后的输入样无关。当只与前面有限个输入样有关时,可称为有限记忆信道;当与前面无限个输入样有关,但关联性随间隔加大而趋于零时,可称为渐近有记忆信道。此外,当上式中的P1,P2,…等条件概率是同样的函数时,称为平稳信道。这也适用于有记忆信道,即变量的下标顺序推移时,条件概率的函数形式不变。输入和输出都是单一的情况,这类信道是单用户信道,或简称为信道。当输入和(或)输出不止一个时,称为多用户信道,也就是几个用户合用一个信道。但当几个用户的信息通过复用设备合并后再送入信道时,这个信道仍为单用户信道。只有当这个信源分别用编码器变换后再一起送入信道,或在信道的输出上接有几个译码器分别提取信息给信宿,也就是信道的输入端或输出端不止一个时,才称为多用户信道。当有几个输入如Xa,Xb,…而输出只有一个Y时,习惯上称为多址接入信道。它可用条件概率P(y|Xa,Xb,…)来规定;当只有一个输入X,而输出有几个Ya,Yb,…时,就称为广播信道,可用条件概率P(ya│x),P(yb│x),…来规定。广播信道还有一个特例称为退化型广播信道,此时各条件概率应满足下列各式:就是说,x,ya,yb,yc,…组成马尔可夫链。一般的多用户信道可以有几个输入和几个输出。当然多用户信道也有离散和连续,无记忆和有记忆之分。其实,上述分类是可以组合的,例如平稳无记忆离散信道,正态无记忆平稳连续信道等。后者是指P(y│x)为正态分布,这种信道常简称为高斯信道。
无线信道也就是常说的无线的“频段(Channel)”,其是以无线信号作为传输媒体的数据信号传送通道。
信道大家知道,在进行无线网络安装,一般使用无线网络设备自带的管理工具,设置连接参数,无论哪种无线网络的最主要的设置项目都包括网络模式(集中式还是对等式无线网络)、SSID、信道、传输速率四项,只不过一些无线设备的驱动或设置软件将这些步履简化了,一般使用默认设置(也就是不需要任何设置)就能很容易的使用无线网络。但很多问题,也会因为追求便利而产生,大家知道,常用的IEEE802.11b/g工作在2.4~2.4835GHz频段,这些频段被分为11或13个信道。当在无线AP无线信号覆盖范围内有两个以上的AP时,需要为每个AP设定不同的频段,以免共用信道发生冲突。而很多用户使用的无线设备的默认设置都是Channel为1,当两个以上的这样的无线AP设备相“遇”时冲突就在所难免。