商用資料通訊Ch6筆記_Wireless LANs I_part2

Contrast inverse square law attenuation and absorptive attenuation. 

無線傳輸會受到兩種形式的衰減，分別是反比例平方定律衰減和吸收衰減。反比例平方定律衰減是由於信號從天線發射後，會像一個球體一樣向外擴散，因此在球體上的每一點上信號都會變弱。吸收衰減則是由於信號被物體吸收而造成的能量損失。

反比例平方定律衰減和吸收衰減通常是同時存在的。當信號從發射器發出後，它會在空氣中傳播，途中會受到反比例平方定律衰減。當信號到達接收器附近時，它還可能會被建築物、樹木、山丘等物體吸收或反射，進而產生吸收衰減。

具體來說，當無線信號通過空氣、水或其他物質時，它們會被吸收並轉化為其他形式的能量（例如熱能）。這種能量轉換導致信號強度下降，進而影響通訊品質。相比之下，反比例平方定律衰減是由於信號在空間中傳播時自然發生的現象。

Why is multipath interference very sensitive to location?

多徑干擾是指無線信號在傳播過程中，由於反射、折射等現象產生多條路徑，進而產生相互干擾的現象。在無線通訊中，多徑干擾是一個常見的問題，尤其在WLAN頻段中更為嚴重。

多徑干擾非常敏感於位置，這是因為當信號到達接收器時，它可能會有多個來源。這些來源可能是直接路徑、反射路徑或折射路徑等。如果這些來源之間的時間差非常小，它們就會相互干擾，進而影響信號品質。

此外，在不同位置上的建築物、地形等因素也會影響多徑干擾的強度和分佈。例如，在城市中心區域和高層建築密集區域，由於建築物反射和折射的影響更加複雜，因此多徑干擾更加嚴重。

What is the most serious propagation problem in WLANs?

在WLAN中，最嚴重的傳播問題是多徑干擾。多徑干擾是指無線信號在傳播過程中，由於反射、折射等現象產生多條路徑，進而產生相互干擾的現象。在WLAN頻段中，由於信號波長較短，因此更容易受到建築物、地形等因素的影響，進而產生多徑干擾。

多徑干擾會導致信號品質下降、速率降低、連接不穩定等問題。在實際應用中，可以通過合理設計天線、使用多天線技術、採用信號處理算法等方法來減輕多徑干擾的影響，提高無線通訊系統的穩定性和可靠性。

List some sources of EMI.

電磁干擾（EMI）是指在無線通訊中，由於其他電子設備產生的電磁場干擾而導致通訊品質下降的現象。

以下是一些可能產生EMI的源頭：

1. 無線電和電視發射器

2. 手機、平板電腦、筆記型電腦等個人電子設備

3. 電風扇、吸塵器、冰箱等家用電器

4. 雷達和衛星通信系統

5. 醫療設備，如X光機和核磁共振儀器

6. 工業自動化設備，如PLC控制器和變頻器

這些源頭產生的EMI會對無線通訊系統造成不同程度的影響，從而影響通訊品質和穩定性。在實際應用中，需要針對具體情況進行分析和處理，例如選擇合適的天線位置、使用屏蔽材料等方法來減少EMI的影響。

What two propagation problems become worse as frequency increases?

隨著頻率的增加，無線通訊中會出現兩種傳播問題變得更加嚴重。這兩種問題分別是吸收衰減和死角。

吸收衰減是指無線信號在傳播過程中被建築物、樹木、山丘等物體吸收或反射而導致信號強度下降的現象。隨著頻率的增加，信號波長變短，因此更容易被物體吸收或反射，進而產生更嚴重的吸收衰減。

死角是指無線信號在某些區域內無法到達或者信號強度非常弱的區域。隨著頻率的增加，信號波長變短，因此更容易受到建築物、地形等因素的影響，進而產生更多的死角。

Define frequency spectrum. Specify the service band for AM and FM radio in the United States.

頻譜是指一段時間內信號在不同頻率上的分佈情況。在無線通訊中，頻譜通常用來描述信號的頻率範圍和帶寬。

在美國，AM和FM廣播電台使用的服務頻段如下：

- AM廣播電台：使用535 kHz至1705 kHz之間的頻率範圍。

- FM廣播電台：使用88 MHz至108 MHz之間的頻率範圍。

這些服務頻段是由聯邦通訊委員會（FCC）管理和分配的，並可能因地區、用途等因素而有所不同。

What is the need for channels in service bands?

服務頻段中的頻率範圍通常是連續的，但在實際應用中需要同時傳輸多個信號，因此需要將頻率範圍進一步劃分為多個通道。

通道是指服務頻段中的一個特定頻率範圍，可以用來傳輸一個獨立的信號。由於不同通道之間的信號不會相互干擾，因此可以實現同時傳輸多個信號而不會產生干擾。

例如，在電視廣播中，每個電視頻道都使用不同的通道來傳輸自己的信號。這樣觀眾就可以同時收看不同的電視節目而不會產生干擾。

因此，在無線通訊中，劃分通道是實現多路復用和避免干擾的重要手段。在設計無線系統時需要合理劃分通道，以提高系統容量和可靠性。

Does a signal usually travel at a single frequency, or does it spread over a range of frequencies? 

一個信號通常是以單一頻率傳輸，還是會在一定頻率範圍內傳輸？

一個信號通常不會只在單一頻率上傳輸，而是會在一定的頻率範圍內傳輸。這是因為信號可以被看作是由多個不同頻率的正弦波組成的，這些正弦波的振幅、相位和頻率不同。因此，一個信號在頻域上通常會呈現出一定的帶寬，而不是只有單一的頻率。

If the lowest frequency in a channel is 1.22 MHz and the highest frequency is 1.25 MHz, 

what is the channel bandwidth? (Use proper metric notation.) 

如果一個通道中最低頻率為1.22 MHz，最高頻率為1.25 MHz，那麼這個通道的帶寬是多少？（使用正確的公制符號。）

這個通道的帶寬就是0.03 MHz（即300 kHz）。帶寬是指信號在頻域上所占據的頻率範圍，可以用Hz或kHz等單位來表示。

可以使用以下公式來計算通道帶寬：

帶寬 = 最高頻率 - 最低頻率

在這個例子中，帶寬 = 1.25 MHz - 1.22 MHz = 0.03 MHz

因為1 MHz等於1000 kHz。因此，這個通道的帶寬是0.03 MHz或300 kHz。

If you want to transmit seven times as fast, how much wider must the channel be? 

如果你想要傳輸速度快七倍，那麼這個通道需要擴展多少？

根據Shannon的理論，如果你想要傳輸N倍的數據，就需要N倍的通道帶寬。因此，如果你想要傳輸速度提高七倍，就需要增加七倍的通道帶寬。Shannon的理論是通信工程中的一個重要理論，也被稱為信息論。該理論主要研究如何在傳輸過程中最大化信息的傳輸速率和可靠性。