1. 家庭無線區域網的組建
家庭無線區域網的組建
論文摘要:家庭無線區域網是信息技術下用戶對網路需求的另一種表現。主要針對無線區域網組網的前期准備、無線路由的設置以及現階段家庭無線區域網的缺陷和不足等方面來闡述,幫助人們進一步了解無線區域網組建的相關內容。
論文關鍵詞:家庭無線區域網;無線路由;信息技術
隨著計算機技術和電子信息技術的日漸成熟,電子產品以前所未有的速度迅速進入千家萬戶。而網路的普及,家庭用戶對Internet的需求也越來越多。我們如果能將繁雜的電子產品有機的進行連接,組成一個家庭區域網,就可以實現軟硬體資源共享,合理利用網路資源,滿足各家庭成員的使用需求。如何選擇簡單有效的方式進行家庭區域網的構建是本文探討的主題。
一、組網前期准備
在組建家庭無線區域網之前,根據自身家庭的需求進行分析,本文以基本的一台台式機、一台筆記本、一部手機(支持WLAN)進行闡述。
選擇組網方式
家庭無線區域網的組網最簡單、最便捷的方式就是選擇對等網,即以無線路由器為中心,其他計算機通過無線網卡與無線路由器進行通信。
設備的購置
1)數據機和路由器的選擇。按照寬頻的接入方式,當用戶通過電話線接入寬頻時,必須同時購買數據機和無線路由器。而當用戶使用光纖接入時,則只需購買無線路由器,就能實現共享上網。在選擇數據機時,只需跟ADSL寬頻傳輸速率匹配即可完成數模轉化實現寬頻上網。而對於無線路由器,不僅要考慮其傳輸速率,還要考慮信號強度的覆蓋范圍,保證家庭范圍內沒有死角。
2)網卡的選擇。對於台式機來說,要接入無線網路需要配備一塊無線網卡。無線網卡分為內置PCI無線網卡和外置USB無線網卡。PCI無線網卡的優點是直接與電腦內存間交換數據,減輕了CPU的負擔,但是信號接受位置不可調,易受到電腦主機的干擾,易掉線。而USB介面無線網卡具有即插即用、散熱性能強、傳輸速度快的優點,加之價格便宜,成為擴展台式機的首選。
無線接入點的位置
無線接入點,即無線路由器,將有線網路的信號轉化為無線信號[2]。在家庭無線區域網中,應首先考慮無線路由器的安放位置,無線信號能夠穿越牆壁,但其信號會隨著阻礙物的數量、厚度和位置急速衰減,要使無線信號能夠覆蓋整個家庭區域,必須盡量使信號直接穿透於牆或形成開放的直接信號傳輸。在實際的設備布線安排中,還要根據家庭的房屋結構,有無其他信號干擾源,微調無線路由器的位置。
二、無線路由的設置
本文以移動PPPOE光纖接入,選用TP-LINK TL-WR740N為基準介紹無線路由器的設置。
基本連接
首先,將光纖的介面插到已連接電源的無線路由器的WAN口上,實現硬體的'連接;其次,搜索無線信號,單擊“菜單”中的“控制面板”,雙擊打開“網路連接”,在網路連接窗口中雙擊打開“無線網路連接”,在“常規”選項卡中單擊右下角的“查看可用網路連接”,單擊“刷新網路列表”,最後單擊“連接”,則實現了電腦與無線路由器的連接。在此過程中確保無線網路TCP/IP中IP地址選擇自動獲取;再次,登陸路由器提供的Web管理界面,在瀏覽器中輸入默認的地址“192.168.1.1”。
進行各項設置
1)點擊設置向導進行引導設置,設置向導可以幫助我們方便地進行路由器的設置,在出現設置向導對話框中,點擊“下一步”。
2)選擇網路連接方式。在出現的設置向導——上網方式窗口中,提供了3種最常見的上網方式供選擇,為PPPoE(ADSL虛擬撥號)、動態IP和靜態IP。由於PPPoE是我們最常用的上網方式,如電信、鐵通、網通等均使用此方式,所以選中此方式,並單擊“下一步”。
3)輸入網路服務提供商提供的ADSL賬號和密碼,單擊“下一步”。
4)無線基本參數設置,設置網路密碼可以保證網路的安全使用。在無線設置窗口中,共設置兩項內容,即無線網路基本參數和無線安全選項設定。“基本參數”包括無線狀態、SSID、信道、模式和頻段帶寬,“無線安全選項”包括不開啟無線安全、WPA-PSK/WPA2-PSK和不修改無線安全設置。這里只需要用戶設置無線安全選項中的PSK密碼,以保障網路安全,其他選項均採用默認設置。點擊下一步完成設置,實現無線區域網的建立。
其他功能設置
在無線路由器的Web管理界面中,除了設置向導功能外,還有很多功能設置,如DHCP伺服器選項和安全設置等。DHCP服務是對等網路設置的基礎,可以為任何連接無線路由器的無線設備分配IP地址。路由器軟體提供“不啟用”和“啟用”兩個狀態,默認設置為“啟用”,則在用戶使用時,路由器自動撥號分配IP地址進行網路連接,而不用用戶做任何連接設置,這也是無線路由器的另一大優勢。安全設置提供了網路防火牆,可以過濾用戶特定設置的域名,具有防攻擊能力,確保了自身的安全性。用戶在設置無線路由器時,均可根據自己的需要進行各項設置。
三、家庭無線區域網的缺陷和不足
需要一定的網路組建知識,對家庭無線區域網進行構建和維護
一個成功的無線區域網的組建,必將能在滿足用戶的需求下,以最經濟的硬體配置實現設備的最大利用效率。這就要求用戶對於組建無線區域網有一定的了解,避免盲目地選購聯網設備,對其使用過程或經濟造成不必要的問題。其次,對於無線區域網的維護也是用戶必須掌握的一項技術指標。如果用戶懂得一些基本的網路構建知識,對於日常使用中出現的一些小的問題或障礙,自己完全可以在較短的時間內排除障礙,而不至於影響用戶的使用。
家庭無線區域網組建成本較高
在家庭無線區域網的構建中,構建無線區域網的核心設備是無線路由器。一般而言,無線路由器的市場價格相對有線路由器較高,且組建無線區域網時,若為台式機,則還需要購買一塊無線網卡,這無疑又增加了一筆花費。
無線區域網信號穩定性相對較差
有線網路是通過硬體的傳輸介質進行信號傳輸,信號穩定且不會受外界因素的影響。而無線區域網是依靠無線電波進行傳輸,這些電波通過無線發射裝置進行發射,在遠距離或有建築物阻擋的情況下,信號質量會相對較差。其次,無線網路的速度比較慢,無法達到有線網路所能達到的速度,由於這些因素的限制,定會影響用戶對網路的使用。
2. 無線接入網技術專業論文範文(2)
無線接入技術論文篇二
無線接入在網路融合中的應用
摘要:目前 ,全球電信運營商正面臨著 企業 轉型和 網路 融合(FMC),它使原本經渭分明的移動與固網的界限正在被一步步地“模糊化”,二者在多個層面的融合趨勢已勢不可擋。基於融合的思路來看未來的網路,無線接入技術多樣化的趨勢將越來越明顯,無線接入網作為承載業務,直接面向用戶的網路,是體現運營商的用戶覆蓋率和企業競爭力主要指標的關鍵之一,與核心網趨於融合的趨勢不同,接入網層面將有眾多技術百花齊放。如英國的“藍色電話”採用DECT數字無繩電話系統對移動和固網進行無縫連接。國內“靈通無繩電話”是利用目前的小靈通無線網路直接與固網相連。而正在試驗中的“家庭網路”是採用“藍牙技術”或Wi-Fi無線技術來進行內部各終端之間的互連。還有技術先進,功能強大的WiMAX無線寬頻技術 應用 於區域網和移動通信等領域。
無線接入是網路融合的橋梁和紐帶
“藍牙技術”,現在Bluetooth SIG(藍牙技術聯盟)對藍牙技術的定位是它可以廣泛地應用於個人網路設備,如手機、電腦以及汽車免提系統。由於藍牙技術目前專為個人網路應用而設,通過改進技術可以增加藍牙技術在其它全新領域的應用。例如 環境感測、家用電器遙控、家庭網路內部終端間的連接等。但是藍牙技術存在著許多的不足。如:一是它的傳輸距離僅在十公尺左右。二是藍牙晶元的價格仍不令人滿意。三是藍牙兼容性方面的一些 問題 。四是隨著各種近距離無線技術的出現,它們與藍牙技術就不可避免地要在一些應用領域存在重疊和競爭。更重要的是無線寬頻技術的出現,在超寬頻的技術優勢面前藍牙將會遭遇極大的挑戰。
Bluetooth SIG(藍牙技術聯盟)在其未來的3年 發展 藍圖中,已提出了一系列改進藍牙規范的 計劃,包括提升性能、增強安全性、優化耗電量及可用性,來藉以保有藍牙技術在個人通信技術領域的市場地位,並在新的市場領域確定其發展方向。具體計劃是2005年藍牙技術聯盟將測試並推出一項全新的藍牙規范。新規范提高了數據傳輸速率(是當前速率的3倍)提高了數據傳輸的安全性,並降低了功耗。這將大大改善藍牙用戶使用多個藍牙設備協同 工作以及傳輸大型數據文件時的體驗,同時還將延長移動設備的電池使用壽命。2006年藍牙技術聯盟將繼續致力於改進藍牙規范在可用性、安全性及性能等方面的表現,並採用多播(Mutti-cast)功能,允許用戶將同一信息同時傳送至多個裝置,改進性能將可使耗電量極低的藍牙傳送范圍擴大至100公尺。
Wi-Fi(Wireless Fidelity)是屬於無線區域網(WLAN)的一種,通常是指802.11b產品,它的主要特點是傳輸速率高,可靠性高,建網速度快\簡便、可移動性好、網路結構彈性化、組網靈活、組網成本較低等,具有良好的發展前景。Wi-Fi工作在2.4GHz頻段。最高速度達11mb/s,傳輸距離可達100公尺,在全封閉區域可達300公尺,是目前的主流WLAN技術。近年來Wi-Fi在市場上欣起一股熱潮,據預測,到2007年美國將安裝53萬個點,歐洲安裝70萬個點,亞洲也將安裝100多萬個點,Wi-Fi有著“無線版本乙太網”的美稱,由於目前的乙太網標准(IEEE802.3標准)幾乎已經成為區域網的代名詞,世界上至少有80%以上的區域網採用乙太網技術。而WLAN同樣為IEEE制定的標准,所以其幾乎可以視為乙太網標准在無線領域的延伸,這使WLAN在應用上具備無痕過渡和順利安裝的特點。
Wi-Fi的安裝和設置相當簡單,在某個區域要建立網路接入連接時,只需要在一定的范圍內設立相應的接入點就可以了。規劃、布線、測試等傳統工序可以被忽略,如在家裡引入Wi-Fi整個接入工序不到10分鍾。同時Wi-Fi的綜合成本非常低(預計為有線乙太網的50%左右)。Wi-Fi擁有許多優點,但是不可忽視的是它存在的安全隱患這個致命的缺點。Wi-Fi採用的是RF(射頻)技術,通過空氣發送和接收數據,所以非常容易受到來自外界的攻擊,甚至進入未受保護的公司內部區域網。
WiMAX全稱是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是一種類似於Wi-Fi的新型無線網路技術,它具有覆蓋范圍更廣、傳輸速率和可靠性(安全性)更高等優點。它所採用的IEEE 802.16標準是一種基於微波和毫米波頻段(2GHz~11GHz)的新的空中介面標準的技術,可以替代現有的有線和DSL連接方式,來提供最後一公里的無線寬頻接入。WiMAX將提供固定、移動、攜帶型的無線寬頻連接,現在WiMAX已經從本質上改變了最初的應用方向。增加了移動通信方面的服務。通過加入移動特性,一方面WiMAX可以像原來設想一樣,作為服務和提高電信運營商最後一公里接入的技術手段。同時還可以成為FMC(固定和移動網路融合)的主流接入技術。
WiMAX具有以下優點:一是WiMAX執行IEEE802.16a標准,較長的傳輸距離(50公里)和較大的無線覆蓋范圍(6-10公里),傳輸速率最快75Mbps。二是具有理想的非視距傳輸特性,因此能夠在不同的環境下獲得最佳的傳輸性能。三是集中了有線/無線接入的優點,並結合了Wi-Fi無線接入技術的移動性與靈活性。四是WiMAX還能夠通過將無線接入系統上升到無線接入網路,多中心站之間通過負荷分擔的方式大大增加了網路容量。五是基站建設方面,WiMAX不同於過去所採用的無線技術,需建高高的基站。從而可大大降低運營商的成本。六是目前正在制定中的IEEE 802.16e,面向移動終端,最大傳輸距離為3千米~5千米。當前,人們特別關注的是規范已確定的802.16-2004,它主要用於連接互聯網服務的接入線路,也就是替代使用電話線的ADSL等,將通信運營商與用戶連接起來。
接照WiMAX的商用計劃,預計到2006年802.16功能的筆記本電腦,就可以不間斷地享用高於3G十倍的速率而構成的寬頻精彩 內容 服務。而且WiMAX還能作為Wi-Fi的備份,使用戶可快速,方便地在Wi-Fi和WiMAX間自由切換和訪問互聯網。
無線接入與業務融合和創新
靈通無繩電話(QBOX),為了使小靈通更加具有活力,繼簡訊互連,七彩鈴音,機卡分離等新業務推出之後,近日 中國 電信又在上海、西安、溫州、惠州等六城市推出“靈通無繩電話”新業務,。這一業務在國內第一次將有線、無線(小靈通)兩種通信方式結合在一起,使它的優勢待以充分的互補。它的推出預示著固網運營商的運營重點已漸漸脫離傳統的運作模式。而轉向具潛力的業務和市場增長點。QBOX業務優點突出,首先是解決了一直以來讓運營商深感頭痛的小靈通小區覆蓋的盲區 問題 ,使小靈通能憑借單向收費的價格優勢,更為廣大用戶所歡迎。二是QBOX將增強固話終端的競爭力。靈通無繩電話一舉改變了固話終端幾年甚至幾十年不變的傳統觀念。加快了固網終端向個性化、智能化演進的步伐。三是固網和小靈通 網路 在中國都屬同一運營商經營,這種組合方式能最大限度地綜合利用二個網路的資源提供新業務。使用戶首次享受到了無線與有線結合的融合業務。四是具有綠色環保功能。靈通無繩電話與小靈通的基站和其手機發射功率都只有10毫瓦,而無繩電話機的發射功率也有35毫瓦左右,因此輻射小,對人的身體不會造成傷害,符合人們的健康要求。
靈通無繩電話是中國電信運營商首次在無線,有線融合中的嘗試,這項業務本身還存在著一些較為明顯的缺憾。如一是靈通無繩電話終端在QBOX私網與小靈通公網動態(通話過程中)轉移時無法保特不間斷通話。二是QBOX系統在其私網中只對預先指定的幾個終端( 目前 是10個)提供通話服務。而對其它的小靈通手機無法提供服務。三是在小靈通公網信號沒有覆蓋的區域,QBOX座機的固網用戶線路只允許一個小靈通或固話用戶與外界通話,而無法對二個和二個以上的用戶同時提供通話服務.因此雖然“靈通無繩電話”業務使固網業務得到有益的補充和延伸,但還需進一步的改進和完善。使它成為真正的FMC業務之一。
“藍色電話”是由英國電信提出並在以阿爾卡特為首,包括愛立信、朗迅和莫托羅拉等在內的諸多設備製造商協助下共同完成的。實際上藍色電話就是一種可以在通話狀態下實現移動和固話網路之間自由、無縫切換的服務。它具有以下幾個方面的特徵和優勢。
首先是它開創了固話和移動融合(FMC)的先河,這是藍色電話最突出的優勢,也是一項創 歷史 性的先進技術與服務。其次是能在通話過程中自動判斷用戶所處的位置並提供不同的網路為其服務。如用戶在室外或室內通話時能自動在GSM移動網路和DECT無繩電話系統之間進行無縫切換。三是,保證良好的通話質量,這也是藍色電話要實現移動和固網相融合最大的難點和成功之處。它在實現了固話網路和移動網路無縫切換的同時保證其通信質量的等級。四是,先進、便捷的室內無線接入技術,目前藍色電話在室內是通過DECT數字無繩電話系統轉接至固定寬頻網路上去,今後也可以採用藍牙技術或者性能更優的Wi-Fi技術來進行接入。並能夠使系統在室內和室外的各種使用 環境中在不同的網路之間進行自動的無縫切換,而保證通話過程不會間斷。五是,具有高性價比的通話資費,藍色電話在定價的過程中充分考慮固話和移動兩個網路的不同運營成本來確定價格。這樣的資費方案融合了固話和移動的資費特點,且最大限度地提供給用戶方便和實惠。
“家庭網路”作為固話的業務創新,首先是融入了信息 時代 的信息化綜合服務的理念,其次打破了原有僅僅提供點對點通信的模式,而為用戶提供了多元化、個性化的信息服務。三是在實際操作中,對網路進行重新的設計和集成。四是加強整合現有資源,進行業務的重新組合和包裝,家庭網路並不是一個前所未有的全新業務,而實際上所謂的創新,大部份是在現有技術成果的基礎上進行改進、優化。通過對已有業務或技術的組合,來產生新的業務和新的功能,這種類型的業務創新在通信產業 發展 的過程中也屢見不鮮。因此在“家庭網路”的技術業務創新過程中,一定要將重點放在網路集成和資源整合上。
藍牙技術是一種低成本、近距離的無線連接技術標准,將它 應用 於家庭網路中,可將家庭內部的各類終端如無繩電話、行動電話、筆記本電腦等等組成一個家庭或個人領域的網路,使各種信息化或智能化的終端設備在近距離內不用電纜就可以方便地連接起來,實現無縫覆蓋並相互操作進而達到資源充分共享。
WLAN無線連接。由於WLAN可以使用戶在家庭實現無線快速連接,因此該技術可謂代表了家庭網路的未來發展方向,尤其是具備較高傳輸速率和較長傳輸距離的Wi-Fi更是如此。雖然現在很多家用設備還不支持Wi-Fi,但這種情況正在發生改變,日本各大廠商推出的新型等離子電視已經開始配備Wi-Fi功能,各種各樣的Wi-Fi網卡也層出不窮,這一切都表明WLAN無線連接將蘊含極大的市場潛力。
市場的需求, 企業 的轉型將推動移動核心網和固定核心網最終融合,接入層面充分開放,不同的接入技術有不同的應用領域。給用戶帶來不同的通信體驗。總之無線接入與固定接入一起,將支撐起未來的無縫覆蓋的網路,用戶無論使用什麼樣的通信終端,都可以輕松接入網路,獲得高性價比的優質通信服務。
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為了強調某個意思,表達某種感情,有意重復某個詞語句子。反復的種類:連續反復和間隔反復,連續反復中間無其他詞語間隔。間隔反復中間有其他的詞語。如:山谷迴音,他剛離去,他剛離去。(柯岩《周總理你在哪裡》)(連續反復)好像失了三省,黨國倒愈像一個國,失了東三省誰也不想,黨國倒愈像一個國。(魯迅《「友邦驚詫」論》)(間隔反復)
4. 無線網路技術論文三篇
以下就是我為大家帶來的無線 網路技術 論文三篇。
無線網路 技術論文一
試想一下,在有線網路時代,用戶的活動范圍受限於網線,無論到哪裡必須要拖著長長的纜線,為尋找寬頻介面而苦惱。為此,無線網路應運而生。和有線網路相比,雖然無線網路的帶寬較小;相對目前的有限網路有較多的等待延遲;穩定性較差;無線接入設備的CPU、內存以及顯示屏幕等資源有限等 缺陷。但無線網路可適應復雜的搭建環境,搭建簡單,經濟性價比強,並且最大的優點是可以讓人們擺脫網線的束縛,更便捷,更加自由的溝通。故自開發之初,就迅速搶占著市場。目前無線網路從覆蓋范圍上可以大致分成以下三大類:(1)系統內部互聯/無限個域網(2)無線區域網(3)無限城域網/廣域網。故本文就此介紹各類無線網路的的應用現狀。
一、無限個域網(WPAN)
無線個域網主要採用IEEE802.15標准。無限個域網可以看成是無線區域網的一個特例。其覆蓋半徑只有幾米。其主要應用范圍包括:語音通信網關、數據通信網關、信息電器互聯與信息自動交換等。WPAN通常採用微微蜂窩或毫微微蜂窩結構。WPAN是當前發展最迅速的領域之一,相應的新技術也層出不窮,主要包括藍牙技術、IrDA、Home RF、超寬頻技術和ZigBee技術等,具體介紹如下:
(一)藍牙技術 是一種支持點對點,點對多點語音和數據業務的短距離無線通信技術。其基本網路結構是微微網。其優點在於低功耗、具有很強的可移植性,集成電路簡單,易於推廣等。藍牙技術工作在全球通用的2.45GHz ISM頻段,消除了國界的限制,可在短距離中互相連接,實現即插即用,在無線電環境非常嘈雜的環境下,其優勢更加明顯。目前在為3個使用短距離無線連接的通用應用領域提供支持,分別是數據和語音接入點、電纜替代和自組網路。
(二)IrDA技術 是目前幾種技術中市場份額最大的,它採用紅外線作為通信媒介,支持各種速率的點對點的語音和數據業務,主要應用在嵌入式系統和設備中。
(三) Home RF 用於在家庭區域內,在PC和用戶電子設備之間實現無線數字通信的開放式工業標准。
(四)超寬頻技術 是一種新技術,其概念類似於雷達,它的高性能和低功耗的優點將使它成為未來市場的強有力的競爭者之一。
(五)ZigBee技術 是一種新興的短距離、低速率無線網路技術。它是一種介於無限標記技術和藍牙之間的技術提案,主要用於近距離無線連接。
二、無線區域網(WLAN)
無線區域網主要採用IEEE802.11標准。通過利用空中的電磁波代替傳統的纜線進行信息傳輸,可以作為有線網路的延伸、補充或代替。相比較而言,無線區域網具有以下優點,
(一)移動性:通信范圍不在受環境條件的限制,可以為用戶提供實時的無處不在的網路接入 功能,使用戶可以很方便地獲取信息。
(二)靈活性:無線區域網的組網方式靈活多樣,可方便的增減、移動、修改設備。
(三)經濟型:無線區域網可用於物理布線困難或不適合進行物理布線的地方,可將網路快速投入使用節省人緣費用。
它是目前發展最熱的無線網路類型,具體應用非常廣泛,應用方式也很多,但目前還只能用於不移動或慢速移動的用戶或業務,可能會在不久的將來開發出適合高速移動的無線區域網。按應用類型分為兩大類,一類是有固定基礎設施的,一類是無固定基礎設施。無固定基礎設施無線區域網又叫自組網路(Ad Hoc),其中最突出的是移動Ad Hoc網路,它在軍用和民用領域有很好的應用前景,它可在任意通信環境下迅速展開使用、能夠對網路拓撲變化做出及時響應。是目前和未來發展前景看好的一種組網技術。
三、無限廣域網(WWAN)
無線廣域網主要採用IEEE802.20標准。它更強調快速移動性,其連接能力可覆蓋相當廣泛的地理區域。但其信息速率通常不是很高,只有115kb/s。當前無線廣域網多是行動電話及數據服務所使用的數字移動通信網路,常用的有GSM移動通信系統和衛星通信系統,而3G、4G技術也都屬於無限廣域網技術。該技術是使得 筆記本 計算機或者其他的設備裝置在蜂窩網路覆蓋范圍內可以在任何地方連接到互聯網。
四、結束語
基於Wi-Fi技術的無線網路不但在帶寬、覆蓋范圍等技術上均取得了極大提升,同時在應用上,基於Wi-Fi無線應用也已從當初「隨時、隨地、隨心所欲的接入」服務轉變成車載無線、無線語音、無線視頻、無線校園、無線醫療、無線城市、無線定位等諸多豐富的無線應用。以後,無線網路在學術界、製造業、倉庫業、醫療界等扮演著至關重要的角色。但對於無線網路來說,在應優先解決以下問題:(1)加強移動設備管理(MDM)和安全系統;(2)部署大規模語音和視頻無線區域網;(3)無線區域網控制器安裝在企業內部還是外部? 這些問題是最迫切需要解決的,也是決定未來無線網路所扮演的角色。
無線網路技術論文二
說到無線網路的歷史起源,可以追朔到五十年前的第二次世界大戰期間,當時美國陸軍採用無線電信號做資料的傳輸。他們研發出了一套無線電傳輸科技,並且採用相當高強度的加密技術,得到美軍和盟軍的廣泛使用。這項技術讓許多學者得到了一些靈感,在1971年時,夏威夷大學的研究員創造了第一個基於封包式技術的無線電通訊網路。這被稱作ALOHNET的網路,可以算是相當早期的無線區域網絡(WLAN)。它包括了7台計算機,它們採用雙向星型拓撲橫跨四座夏威夷的島嶼,中心計算機放置在瓦胡島上。從這時開始,無線網路可說是正式誕生了。
從最早的紅外線技術到被給予厚望的藍牙,乃至今日最熱門的IEEE 802.11(WiFi),無線網路技術一步步走向成熟。然而,要論業界影響力,恐怕誰也比不上WiFi。
Wi-Fi (wireless fidelity(無線保真) 的縮寫)為IEEE定義的一個無線網路通信的工業標准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一個版本發表於1997年,其中定義了介質訪問接入控制層(MAC層)和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調頻方式和一種紅外傳輸的方式,總數據傳輸速率設計為2Mbits。兩個設備之間的通信可以自由直接(ad hoc)的方式進行,也可以在基站(Base Station, BS)或者訪問點(Access Point,AP)的協調下進行。
下面介紹一下Wi-Fi聯接點網路成員和結構:
站點(Station) ,網路最基本的組成部分。
基本服務單元(Basic Service Set, BSS) 。網路最基本的服務單元。最簡單的服務單元可以只由兩個站點組成。站點可以動態的聯結(associate)到基本服務單元中。
分配系統(Distribution System, DS) 。分配系統用於連接不同的基本服務單元。分配系統使用的媒介(Medium) 邏輯上和基本服務單元使用的媒介是截然分開的,盡管它們物理上可能會是同一個媒介,例如同一個無線頻段。
接入點(Acess Point, AP) 。接入點即有普通站點的身份,又有接入到分配系統的功能。
擴展服務單元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系統和基本服務單元組合而成。這種組合是邏輯上,並非物理上的--不同的基本服務單元物有可能在地理位置相去甚遠。分配系統也可以使用各種各樣的技術。
關口(Portal) ,也是一個邏輯成分。用於將無線區域網和有線區域網或 其它 網路聯系起來。
這兒有3種媒介,站點使用的無線的媒介,分配系統使用的媒介,以及和無線區域網集成一起的其它區域網使用的媒介。物理上它們可能互相重迭。IEEE802.11隻負責在站點使用的無線的媒介上的定址(Addressing)。分配系統和其它區域網的定址不屬無線區域網的范圍。
IEEE802.11沒有具體定義分配系統,只是定義了分配系統應該提供的服務(Service) 。整個無線區域網定義了9種服務,5種服務屬於分配系統的任務,分別為,聯接(Association), 結束聯接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再聯接(Reassociation) 。4種服務屬於站點的任務,分別為,鑒權(Authentication), 結束鑒權(Deauthentication), 隱私(Privacy), MAC數據傳輸(MSDU delivery) 。
簡單而言,WIFI是由AP(Access Point)和無線網卡組成的網路。AP一般稱為網路橋接器或接入點,它是當作傳統的有線區域網絡與無線區域網絡之間的橋梁,也是無線區域網絡與無線區域網絡之間的橋梁,因此任何一台裝有無線網卡的PC均可透過AP去分享有線區域網絡甚至廣域網路的資源,其工作原理相當於一個內置無線發射器的hub或者是路由,而無線網卡則是負責接受由AP所發射信號的CLIENT端設備。
雖然WIFI無線技術在前進的路上遇到了很多困難,但是隨著產品技術的進步和技術標準的統一,WIFI一定會帶給人們更大的便利和更光明的前景,無線網路技術也會向著更主流的方向發展。
無線網路技術論文三
一、引言
在人們即將邁入21世紀的時候,網路不知不覺成為每個人生活當中不可或缺的一部分,每天用它來查詢所需的資料、瀏覽各方面的新聞、甚至查詢當天出行的路線等等。 然而人們想要完成所有這些事情,基本上都是通過有線網路。對於慢慢發展起來的無線網路,大多數人都對它很陌生,而且目前在國內,如果你要使用它的話,費用還挺貴,因此,一些客觀的原因導致大部分人遠離它,甚至都從不過問它。
其實,無線網路是網路時代的一種進步、一種改革。它可以讓生活變得更便捷,並且也推動著整個社會的進步;所以,為了讓那些不懂它或者不想接近它的人,更多地知道、了解它,讓它們去接觸、甚至慢慢使用上它,下面就從五個方面簡單地介紹一下無線網路。
二、無線網路的誕生
從1969年網際網路誕生於美國開始至今,網路的歷史並不算長;下面可以通過一個小小的 故事 來說明,故事開始於當年的8月30日,由BBN公司製造的第一台「介面信息處理機」簡稱IMP1,在預定日期的前兩天抵達了加利福尼亞大學。克蘭羅克是當時進行這次實驗的教授,還有他的40多名工程技術人員和研究生。然而就在10月初的時候,第二台IMP2運到了阿帕網試驗的第二節點,即斯坦福研究院(簡稱:SRI)。
經過數百人一年多時間的緊張研究,阿帕網遠程聯網試驗即將正式實施。那台由IMP1聯接的大型主機叫做Sigma-7,已運至加利福尼亞大學,與它通訊的那台SRI大型主機叫作SDS 940的機器,也在同一時間到達,經過一到兩個月的准備工作,於10月29日晚上,在全球首次實現兩台機器之間的通信實驗,克蘭羅克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亞大學學生名叫查理·克萊恩(英文名:C. Kline),坐在一台名叫IMP1的終端前面,吩咐他要戴上耳機和麥克風,通過長途電話隨時與另外一名負責SRI終端操作的技術員保持密切聯系。
實驗就這樣開始了,據當時克萊恩的回憶,是他的教授讓他首先傳輸5個字母,分別為:L、O、G、I、N。用它們來確認分組交換技術的傳輸效果。並且教授指導它,只需要鍵入其中的L、O、G三個字母,使IMP1機器傳送出去,再由SRI機器自動產生「IN」,最後合成為前面要實現的五個字母組合,即:LOGIN。經過教授指導及克萊恩與SRI終端操作員的配合,就在22點30分的時候,帶著激動的心情,C.Kline就開始在鍵盤上敲入第一個字母「L",然後對著麥克風喊:「請問您收到『L』了嗎?」 另外一頭的回答是:「是的,我收到了『L』。」
他繼續做著同樣的工作……
「你收到O嗎?
「是的,我收到了『O』了,
就這樣一步接著一步地繼續下去,突然出現了一個出乎意料的結果,IMP1儀表顯示傳輸系統崩潰,通訊無法繼續進行下去。克蘭羅克教授與他的四十名學生在世界上的第一次互聯網路的通訊試驗宣告結束,當時僅僅傳送成功兩個字母L、與O、,也就這次字母傳送實驗真真切切地標志著網路的真正誕生;歷史上把這一次事件的發生作為了互聯網誕生的見證。
無線網路的誕生呢?那要追溯到第二次世界大戰,那時的美國在科技方面領先於其他國家,不管是在通信還是網路方面,因此美國的陸軍就採用了無線電信號,利用一套無線電傳輸技術,此技術具有高強度的加密保護功能,開始了他們在戰場上的技術突破。從這一刻起,無線網路也算是正式誕生了。
三、無線網路的概念與安全
(一)概念
所謂無線網路,顧名思義,就是一種不需要通過線纜這種介質來做傳輸而已,另外用戶可以建立遠距離無線連接的一種全球語音和數據的網路,它與有線網路的用途十分類似,最大的不同除了傳輸介質:無線電技術取代網線之外,在分類上和有線網路也稍有區別,分無線個人網、無線區域網、無線城域網。
在一個無線區域網內,常見的設備有:無線網卡、無線網橋、無線天線、和無線路由器等等無線設備。一旦建立起一個區域網之後,無線網路就會存在著一定的輻射危險,甚至可以說比有線網路在時間以及范圍上顯得更加強烈,所以,為了盡少量地受到輻射,應該把常用的無線路由、無線AP擺放在離我們人體和離卧室遠一些的地方,還要注意避免把一些無線產品過分靠近音響、電視等電子產品,防止它們之間互相的干擾產生的其它輻射。總之,只要我們與它保持較遠的距離,避免長時間呆在無線網路環境中所產生的累積效應,養成一種良好的習慣,那麼無線網路的輔射就對人類構不成多大的威協。
(二)安全
在使用無線網路的時候,安全性固然重要,在安全防範方面,與有線網路存在非常大的區別,無線網路的安全主要可以從以下六個方面進行把握:
1.採用強力的密碼。談到密碼,是一個讓人非常敏感的東西,足夠強大的密碼可以讓暴力解除成為不可能實現的情況。相反,如果密碼強度不夠,幾乎可以肯定會讓你的系統受到損害。所以,不但要設密碼,而且還要足夠強力才行。
2.嚴禁廣播服務集合標識符(簡稱:SSID)。SSID其實就是給無線網路的一種重命名,假如不能對它進行保護的話,帶來的安全隱患是非常嚴重的。同時在對無線路由器配置的時候,須禁止服務集合標識符的廣播,盡管不能帶來真正的安全,但至少可以減輕威脅程度,因為很多初級的惡意攻擊者都是採用掃描的方式尋找一些有漏洞的系統作為它們的突破口。一旦隱藏了服務集合標識符這項功能,也就大大降低了破壞程度。
3.採用有效的無線加密方式。相反,另一種動態有線保密方式其實並不算很有效。使用象aircrack等類似的免費工具,就可以在短短的幾分鍾里找出動態有線等效保密模式加密過的無線網路的漏洞;無線網路保護訪問是目前通用的加密標准,當然,你也可以選擇使用一些更強大有效的方式。畢竟,加密和解密的斗爭是無時無刻不在進行的。
4.採用不同類型的加密。不要僅僅依靠以上談到的無線加密手段來保證無線網路的整體安全。不同類型的加密可以在系統層面上提高安全的可靠性。例如:OpenSSH就是一個不錯的加密選擇,它可以在同一網路內的系統提供安全通訊,即使需要經過網際網路也沒有問題。與採用了SSL加密技術的電子商務網站是有著異曲同工之妙的。實際上,為了達到更安全的效果,建議不要總更換加密方式。
5.控制介質訪問控制地址層。即我們所說的MAC地址,單獨對其限制是不會提供真正的保護。但是,像隱藏無線網路的服務集合標識符、限制介質訪問控制(MAC)地址對網路的訪問,是可以確保網路不會被初級的惡意攻擊者騷擾的。另外此種 方法 對於整個系統來說,無論是新手的惡意攻擊還是專家的強烈破壞,都能起到全面的防護,保證整個系統的安全。
6.監控網路入侵者的活動。眾所周知,人類無時無刻不在使用著網路。所以入侵者也隨時會攻擊到你的網路中來,那麼你就需要對攻擊的發展趨勢以及了解它們是如何連接到你的網路上來的進行一定的跟蹤,為了提供更好的安全保護依據,你還需要對日誌里掃描到的相關信息進行分析,找出其中更有利的部分,以備在以後出現異常情況的時候給予及時的通知。總之,在隨著社會的進步、科技的不斷更新,未來,我們更需要對以上十點進行理解性地記憶與靈活性地變通使用。
四、無線網路的技術與應用
目前,在國內無線網路的技術並不算很盛行,與有線網路相比,它還不是很成熟,可是,發展至今,在無線的世界內,新技術層出不窮、新名詞是應接不暇。例如:從無線區域網、無線個域網、無線體域網、無線城域網到無線廣域網;從移動AdHoc網路到無線感測器網路、無線 Mesh網路;從Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;從IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;從固定寬頻無線接入到移動寬頻無線接入;從藍牙到紅外、HomeRF,從UWB到ZigBee;從GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。
在應用方面,其中兩種主要的方式分為:GPRS手機無線網路和無線區域網。從某種意義上來說,GPRS手機無線網可稱作是目前社會上一種真正意義的網路,它主要是通過行動電話網路來接入Internet的,所以只要你所在的區域開通了GPRS業務,那麼不管在任何一個角落都可以實現上網;後者呢,主要是與有線網路作比較,突出它的便捷性,因為它是利用射頻技術(即:Radio Frequency簡稱:RF)來實現的一種數據傳輸系統, RF取代了舊式的那種通過雙絞銅線來實現上網的煩索性;另外,除了以上談到兩種主流方式,在當今快速發展的科技形勢下,我國通信方面出現了移動的TD-SCDMA和電信的CDMA2000以及聯通的WCDMA三種無線網路通信方式,所以,未來只要有3G網路信號存在的地方,便可以實現上網。
五、就業前景
一種新型的產業必定會為社會帶來不小的影響,並且推動整個社會走上更穩健的步伐 。例如:在就業方面,它產生了一批新型的就業崗位,比如:3G網路工程師、無線網路優化崗位等等,通信方面,出現堪察、無線網路測試等等,因此而減輕了整個社會在就業上不少的壓力,再者,在另外一種無線區域網標准下生產出的產品技術應用逐漸成為無線網路市場主流的情況下,基於Wi-Fi技術的無線網不但在帶寬以及覆蓋范圍等技術上取得了極大突破,而且在應用上,如今的無線網路也不再只是單純地滿足用戶隨時隨地接入網路,甚至已經能更多地參於到行業信息化的服務中來,可想而知,將來出現無線醫遼、無線校園、無線城市等其他行業應用成為無線網路市場的主流也不是夢想。
六、結束語
隨著科技的不斷演進與無線行業的飛速發展,無線網路將成為推動整個網路市場前進的新生力量,並且在不可預見的未來,紛繁多樣、永遠在線的智能終端技術將會把娛樂、辦公、消費、醫遼、 文化 教育 、生活服務等多種行業區域的全部功能融會貫通,一起服務於我們的工作和生活,使之變得更輕松、更智能。使智能技術與無線網路更好地密切結合,讓越來越多的創新應用和新的生活方式進入到未來的社會當中。最後,讓我們迎接一個「網聚萬物」、「網隨人動」的無線時代。
5. 無線網路 發展狀況的論文
無線網路發展狀況
計算機通信分兩種:有線通信和無線通信
無線通信包括衛星,微波,紅外等等
無線區域網(Wireless LAN)技術可以非常便捷地以無線方式連接網路設備,人們可隨時、隨地、隨意地訪問網路資源。在推動網路技術發展的同時,無線區域網也在改變著人們的生活方式。本文分析了無線區域網的優缺點極其理論基礎,介紹了無線區域網的協議標准,闡述了無線區域網的體系結構,探討了無線區域網的研究方向。
關鍵詞 乙太網 無線區域網 擴頻 安全性 移動IP
一、引 言
隨著無線通信技術的廣泛應用,傳統區域網絡已經越來越不能滿足人們的需求,於是無線區域網(Wireless Local Area Network,WLAN)應運而生,且發展迅速。盡管目前無線區域網還不能完全獨立於有線網路,但近年來無線區域網的產品逐漸走向成熟,正以它優越的靈活性和便捷性在網路應用中發揮日益重要的作用。
無線區域網是無線通信技術與網路技術相結合的產物。從專業角度講,無線區域網就是通過無線信道來實現網路設備之間的通信,並實現通信的移動化、個性化和寬頻化。通俗地講,無線區域網就是在不採用網線的情況下,提供乙太網互聯功能。
廣闊的應用前景、廣泛的市場需求以及技術上的可實現性,促進了無線區域網技術的完善和產業化,已經商用化的802.11b網路也正在證實這一點。隨著802.11a網路的商用和其他無線區域網技術的不斷發展,無線區域網將迎來發展的黃金時期。
二、無線區域網概述
無線網路的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰期間。當時,美國陸軍研發出了一套無線電傳輸技術,採用無線電信號進行資料的傳輸。這項技術令許多學者產生了靈感。1971年,夏威夷大學的研究員創建了第一個無線電通訊網路,稱作ALOHNET。這個網路包含7台計算機,採用雙向星型拓撲連接,橫跨夏威夷的四座島嶼,中心計算機放置在瓦胡島上。從此,無線網路正式誕生。
1.無線區域網的優點
(1)靈活性和移動性。在有線網路中,網路設備的安放位置受網路位置的限制,而無線區域網在無線信號覆蓋區域內的任何一個位置都可以接入網路。無線區域網另一個最大的優點在於其移動性,連接到無線區域網的用戶可以移動且能同時與網路保持連接。
(2)安裝便捷。無線區域網可以免去或最大程度地減少網路布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點設備,就可建立覆蓋整個區域的區域網絡。
(3)易於進行網路規劃和調整。對於有線網路來說,辦公地點或網路拓撲的改變通常意味著重新建網。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程,無線區域網可以避免或減少以上情況的發生。
(4)故障定位容易。有線網路一旦出現物理故障,尤其是由於線路連接不良而造成的網路中斷,往往很難查明,而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網路則很容易定位故障,只需更換故障設備即可恢復網路連接。
(5)易於擴展。無線區域網有多種配置方式,可以很快從只有幾個用戶的小型區域網擴展到上千用戶的大型網路,並且能夠提供節點間"漫遊"等有線網路無法實現的特性。
由於無線區域網有以上諸多優點,因此其發展十分迅速。最近幾年,無線區域網已經在企業、醫院、商店、工廠和學校等場合得到了廣泛的應用。
2.無線區域網的理論基礎
目前,無線區域網採用的傳輸媒體主要有兩種,即紅外線和無線電波。按照不同的調制方式,採用無線電波作為傳輸媒體的無線區域網又可分為擴頻方式與窄帶調制方式。
(1)紅外線(Infrared Rays,IR)區域網
採用紅外線通信方式與無線電波方式相比,可以提供極高的數據速率,有較高的安全性,且設備相對便宜而且簡單。但由於紅外線對障礙物的透射和繞射能力很差,使得傳輸距離和覆蓋范圍都受到很大限制,通常IR區域網的覆蓋范圍只限制在一間房屋內。
(2)擴頻(Spread Spectrum,SS)區域網
如果使用擴頻技術,網路可以在ISM(工業、科學和醫療)頻段內運行。其理論依據是,通過擴頻方式以寬頻傳輸信息來換取信噪比的提高。擴頻通信具有抗干擾能力和隱蔽性強、保密性好、多址通信能力強的特點。擴頻技術主要分為跳頻技術(FHSS)和直接序列擴頻(DSSS)兩種方式。
所謂直接序列擴頻,就是用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜,而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴,把展開的擴頻信號還原成原來的信號。而跳頻技術與直序擴頻技術不同,跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制,其頻率按隨機規律不斷改變。接收端的頻率也按隨機規律變化,並保持與發射端的變化規律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統的性能,跳頻越高,抗干擾性能越好,軍用的跳頻系統可達到每秒上萬跳。
(3)窄帶微波區域網
這種區域網使用微波無線電頻帶來傳輸數據,其帶寬剛好能容納信號。但這種網路產品通常需要申請無線電頻譜執照,其它方式則可使用無需執照的ISM頻帶。
3.無線區域網的不足之處
無線區域網在能夠給網路用戶帶來便捷和實用的同時,也存在著一些缺陷。無線區域網的不足之處體現在以下幾個方面:
(1)性能。無線區域網是依靠無線電波進行傳輸的。這些電波通過無線發射裝置進行發射,而建築物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸,所以會影響網路的性能。
(2)速率。無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。目前,無線區域網的最大傳輸速率為54Mbit/s,只適合於個人終端和小規模網路應用。
(3)安全性。本質上無線電波不要求建立物理的連接通道,無線信號是發散的。從理論上講,很容易監聽到無線電波廣播范圍內的任何信號,造成通信信息泄漏。
三、無線區域網協議標准
無線區域網技術(包括IEEE802.11、藍牙技術和HomeRF等)將是新世紀無線通信領域最有發展前景的重大技術之一。以IEEE(電氣和電子工程師協會)為代表的多個研究機構針對不同的應用場合,制定了一系列協議標准,推動了無線區域網的實用化。
1.IEEE802.11系列協議
作為全球公認的區域網權威,IEEE 802工作組建立的標准在區域網領域內得到了廣泛應用。這些協議包括802.3乙太網協議、802.5令牌環協議和802.3z100BASE-T快速乙太網協議等。IEEE於1997年發布了無線區域網領域第一個在國際上被認可的協議——802.11協議。1999年9月,IEEE提出802.11b協議,用於對802.11協議進行補充,之後又推出了802.11a、802.11g等一系列協議,從而進一步完善了無線區域網規范。IEEE802.11工作組制訂的具體協議如下:
(1)802.11a
802.11a採用正交頻分(OFDM)技術調制數據,使用5GHz的頻帶。OFDM技術將無線信道分成以低數據速率並行傳輸的分頻率,然後再將這些頻率一起放回接收端,可提供25Mbit/s的無線ATM介面和10Mbit/s的乙太網無線幀結構介面,以及TDD/TDMA的空中介面。在很大程度上可提高傳輸速度,改進信號質量,克服干擾。物理層速率可達54Mbit/s,傳輸層可達25Mbit/s,能滿足室內及室外的應用。
(2)802.11b
802.11b也被稱為Wi-Fi技術,採用補碼鍵控(CCK)調制方式,使用2.4GHz頻帶,其對無線區域網通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機制的介質訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低於某個門限值時,傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s,或根據直序擴頻技術調整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規定的前提下,採用跳頻技術無法支持更高的速率,因此需要選擇DSSS作為該標準的惟一物理層技術。
(3)802.11g
2001年11月,在802.11 IEEE會議上形成了802.11g標准草案,目的是在2.4GHz頻段實現802.11a的速率要求。該標准將於2003年初獲得批准。802.11g採用PBCC或CCK/OFDM調制方式,使用2.4GHz頻段,對現有的802.11b系統向下兼容。它既能適應傳統的802.11b標准(在2.4GHz頻率下提供的數據傳輸率為11Mbit/s),也符合802.11a標准(在5GHz頻率下提供的數據傳輸率56Mbit/s),從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無線區域網,有利於促進無線網路市場的發展。
(4)其他相關協議
IEEE802工作組今後將繼續對802.11系列協議進行探討,並計劃推出一系列用於完善無線區域網應用的協議,其中主要包括802.11e(定義服務質量和服務類型)、802.11f(AP間協議)、802.11h(歐洲5GHz規范)、802.11i(增強的安全性&認證)、802.11j(日本的4.9GHz規范)、802.11k(高層無線/網路測量規范)以及高吞吐量研究工作組的相關協議。
2.藍牙規范(Bluetooth)
藍牙規范是由SIG(特別興趣小組)制定的一個公共的、無需許可證的規范,其目的是實現短距離無線語音和數據通信。藍牙技術工作於2.4GHz的ISM頻段,基帶部分的數據速率為1Mbit/s,有效無線通信距離為10~100m,採用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。藍牙技術採用自動尋道技術和快速跳頻技術保證傳輸的可靠性,具有全向傳輸能力,但不需對連接設備進行定向。其是一種改進的無線區域網技術,但其設備尺寸更小,成本更低。在任意時間,只要藍牙技術產品進入彼此有效范圍之內,它們就會立即傳輸地址信息並組建成網,這一切工作都是設備自動完成的,無需用戶參與。
3.HomeRF標准
在美國聯邦通信委員會(FCC)正式批准HomeRF標准之前,HomeRF工作組於1998年為在家庭范圍內實現語音和數據的無線通信制訂出一個規范,即共享無線訪問協議(SWAP)。該協議主要針對家庭無線區域網,其數據通信採用簡化的IEEE802.11協議標准。之後,HomeRF工作組又制定了HomeRF標准,用於實現PC機和用戶電子設備之間的無線數字通信,是IEEE802.11與泛歐數字無繩電話標准(DECT)相結合的一種開放標准。HomeRF標准採用擴頻技術,工作在2.4GHz頻帶,可同步支持4條高質量語音信道並且具有低功耗的優點,適合用於筆記本電腦。
4.HyperLAN/2標准
2002年2月,ETI的寬頻無線接入網路(Broadband Radio Access Networks,BRAN)小組公布了HiperLAN/2標准。HiperLAN/2標准由全球論壇(H2GF)開發並制定,在5GHz的頻段上運行,並採用OFDM調制方式,物理層最高速率可達54Mbit/s,是一種高性能的區域網標准。HyperLAN/2標準定義了動態頻率選擇、無線小區切換、鏈路適配、多波束天線和功率控制等多種信令和測量方法,用來支持無線網路的功能。基於HyperRF標準的網路有其特定的應用,可以用於企業區域網的最後一部分網段,支持用戶在子網之間的IP移動性。在熱點地區,為商業人士提供遠端高速接入網際網路的服務,以及作為W-CDMA系統的補充,用於3G的接入技術,使用戶可以在兩種網路之間移動或進行業務的自動切換,而不影響通信。
5.無線區域網標準的比較
802.11系列協議是由IEEE制定的,目前居於主導地位的無線區域網標准。HomeRF主要是為家庭網路設計的,是802.11與DECT的結合。HomeRF和藍牙都工作在2.4GHz ISM頻段,並且都採用跳頻擴頻(FHSS)技術。因此,HomeRF產品和藍牙產品之間幾乎沒有相互干擾。藍牙技術適用於鬆散型的網路,可以讓設備為一個單獨的數據建立一個連接,而HomeRF技術則不像藍牙技術那樣隨意。組建HomeRF網路前,必須為各網路成員事先確定一個惟一的識別代碼,因而比藍牙技術更安全。802.11使用的是TCP/IP協議,適用於功率更大的網路,有效工作距離比藍牙技術和HomeRF要長得多。
四、無線區域網的體系架構
1.無線區域網的主要組件
(1)無線網卡。提供與有線網卡一樣豐富的系統介面,包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有線區域網中,網卡是網路操作系統與網線之間的介面。在無線區域網中,它們是操作系統與天線之間的介面,用來創建透明的網路連接。
(2)接入點。接入點的作用相當於區域網集線器。它在無線區域網和有線網路之間接收、緩沖存儲和傳輸數據,以支持一組無線用戶設備。接入點通常是通過標准乙太網線連接到有線網路上,並通過天線與無線設備進行通信。在有多個接入點時,用戶可以在接入點之間漫遊切換。接入點的有效范圍是20~500m。根據技術、配置和使用情況,一個接入點可以支持15~250個用戶,通過添加更多的接入點,可以比較輕松地擴充無線區域網,從而減少網路擁塞並擴大網路的覆蓋范圍。
2.無線區域網的配置方式
(1)對等模式。Ad-hoc模式。這種應用包含多個無線終端和一個伺服器,均配有無線網卡,但不連接到接入點和有線網路,而是通過無線網卡進行相互通信。它主要用來在沒有基礎設施的地方快速而輕松地建無線區域網。
(2)基礎結構模式。Infrastructure模式。該模式是目前最常見的一種架構,這種架構包含一個接入點和多個無線終端,接入點通過電纜連線與有線網路連接,通過無線電波與無線終端連接,可以實現無線終端之間的通信,以及無線終端與有線網路之間的通信。通過對這種模式進行復制,可以實現多個接入點相互連接的更大的無線網路。
五、未來的研究方向
如上所述,無線區域網技術的研究和應用方興未艾,是目前無線通信領域乃至整個通信行業的研究熱點。從無線區域網的進一步推廣應用來看,未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫遊、網路管理以及與3G等其他移動通信系統之間的關繫上。
1.安全性問題
IEEE802.11協議標准建議使用兩種安全解決方案。一種是IEEE 802.11安全任務組(TGi)構建的安全框架--魯棒型安全網路(RSN)。這種網路用IEEE 802.1x提供基於埠的接入控制、鑒權和密鑰管理。該標准用可擴展鑒權協議(EAP)實現對用戶的鑒權。鑒權伺服器和用戶之間使用遠程鑒權撥入用戶服務協議(RADIUS)進行通信,RADIUS協議在網路接入的鑒權、授權和計費(AAA)中得到廣泛採用。由於IEE802.1x主要是針對有線區域網設計的,在無線區域網中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以,盡管它對無線區域網的安全性能有很大改善,802.1x和802.11的結合仍然不能提供足夠的安全。
另一種方式則是目前廣泛應用於區域網絡及遠程接入等領域的虛擬專用網(VPN)安全技術。與802.11b標准所採用的安全技術不同,在IP網路中,VPN主要採用IPSec技術來保障數據傳輸的安全。對於安全性要求更高的用戶,將現有的VPN安全技術與802.11b安全技術結合起來,是目前較為理想的無線區域網絡的安全解決方案。
2.漫遊切換問題
無線區域網的漫遊問題是繼安全問題之後的一個至關重要的問題。在無線網路中,如果一邊使用無線區域網接入服務,一邊移動接入位置,那麼一旦移動終端超越子網覆蓋范圍,IP數據包就無法到達移動終端,正在進行的通信將被中斷。為此,IETF制定了擴展IP網路移動性的系列標准。所謂移動IP,就是指在IP網路上的多個子網內均可使用同一IP地址的技術。這種技術是通過使用被稱為本地代理(Home Agent)和外地代理(Foreign Agent)的特殊路由器對網路終端所處位置的網路進行管理來實現的。在移動IP系統中,可保證用戶的移動終端始終使用固定的IP地址進行網路通信,不管在怎樣的移動過程中皆可建立TCP連接並不會發生中斷。在無線區域網系統中,廣泛的應用移動IP技術可以突破網路的地域范圍限制,並可克服在跨網段時使用動態主機配置協議(DHCP)方式所造成的通信中斷、許可權變化等問題。
3.無線網路管理問題
相對於有線網路,無線區域網具有非常獨特的特性,因此必須建立相應的無線網路管理系統。除了系統結構、用戶需求和典型應用等模塊之外,一個好的無線網路管理系統還必須考慮以下因素:
(1)標準的網管通信方式。網管子系統通常與中央主機相連。網管子系統必須基於工業標準的管理協議(比如SNMP),這樣才能監視主機和子系統之間每條鏈路上的狀態信息,並可根據狀態信息快速分析和解決出現的問題。
(2)網路監視和報告。主機必須能夠監視無線網路系統中所有單元。考慮到無線網路的連接性不如有線網路那樣穩定,無線網路管理系統必須監視和報告無線信號的變化以及接入點的業務類型和負載情況,還須能自動發現進入無線網路體系結構的新設備。
(3)有效地利用帶寬。盡管隨著新技術的發展,無線網路的可用帶寬逐步增大,但還是遠遠小於有線區域網的帶寬。因此,在實際應用中必須考慮帶寬的合理使用。
4.無線區域網與3G
無線區域網不否會對第三代移動通信系統構成威脅是近年來業界關心的一個問題。實際上,無線區域網與3G採用的是截然不同的兩種技術,用於滿足不同的需要。與3G不同的是,無線區域網並不是一個完備的全網解決方案,而只用於滿足小型用戶群的需求。無線區域網與3G可以互補,因此不會對3G運營商造成威脅,運營商還可以從無線區域網和3G的共存中獲得好處。NorthStream的研究表明,無線區域網與3G和GPRS的結合可增加用戶的滿意程度和業務量,從而增加移動運營商的利潤。作為3G的一個重要補充,無線區域網可用於在諸如機場候機廳、賓館休息室和咖啡廳等地方建立無線Internet連接。
六、結束語
經過10多年的發展,無線區域網在技術上已經日漸成熟,應用日趨廣泛,無線區域網將從小范圍應用進入主流應用。預計全球無線區域網接入點的銷售量將從2000年的50萬台穩步增長到450萬台,每年的漲幅為55%。無線網卡的銷售量將從2000年的約300萬塊增加到2005年的3400萬塊,每年的漲幅為53%。今後幾年,無線區域網技術將更加成熟,產品性能將更加穩定,市場將持續不斷地增長,價錢將持續降低,大型設備提供商將進入這個市場,大多數企業和公司將採用無線區域網進行內部網路建設。
面對如此良好的發展前景,我國應大力推動無線區域網技術的研究和實用化,抓住無線區域網發展的契機。這樣,不但可極大地推動國家信息化的發展進程,還將為我國信息產業和通信市場步入國際市場提供大好機遇。
6. 無線網路技術論文「參考」
無線網路技術論文「參考」
隨著社會的不斷發展無線網路技術也一直得到了很大的提升,下面一起去閱讀一下無線網路技術論文吧,希望對大家有幫助!
摘要: 就藍牙在無線接入方面的應用做一探討,並簡要介紹CSR(CambridgeSiliconRadio)公司單片藍牙產品BlueCoreTM01。
關鍵詞: 藍牙;無線通信;數據;PSTN
Abstract:on,andsimplyintrocesCSR′sbluetoothsingle-chip-BlueCoreTM01.
Keywords:bluetooth;wirelesscommunication;data;PSTN
1引言
藍牙技術是用微波無線通信技術取代數據電纜來完成點對點或點對多點短距離通信的一種新型無線通信技術。利用藍牙,可以將需要數據和語音通信的各個設備之間聯成一個Piconet網(即微微網),或將幾個Piconet網進一步互連,組成一個更大的Scatternet網(即分布式網路)。藍牙的PSTN無線接入點使用現有的網路電話機為載體,做開發性預言。他使得手機用戶通過固定電話網路實現信號連接,既而讓廣大的手機用戶同時成為固定電話網的用戶。對手機用戶來說,在解決行動電話網信號問題的同時,又可以降低手機用戶的通信費用;對於固定電話運營商來說,則意味著巨大的話費收益。本方案的創新點有幾點:
(1)取代大量的短程連接所用的電纜,尤其是電纜無法到達的地方,藍牙具有更大的優勢。
(2)使得計算機可以通過藍牙的PSTN無線接入點無線上網,同時實現了網路資源的共享。
(3)實現了藍牙規范的`內部電話系統(IntercomProfile)應用協議棧,使得藍牙PSTN無線接入點能夠與網路中的各個藍牙手機進行內部電話通信。
(4)由於方案設計是按照藍牙技術標准設計,所以兼容符合藍牙標準的藍牙手機,適配器等相關藍牙產品。
2BC01晶元和開發工具Bluelab介紹
BC01(BlueCore01)是CSR(CambridgeSiliconRadio)公司設計的一款單片藍牙產品,他集無線設備、微處理器及基帶電路於一體,採用標準的0.35μm的CMOS工藝。通過外置的存有藍牙協議的FlashROM,可提供完全兼容的數據和語音通信。經過優化設計,所需的外部RF元件很少,允許主板的快速設計。因此能以最低的成本,實現最短的產品面市時間。
其主要特點如下:
(1)符合BluetoothV1.1規范。
(2)帶有USB和UART主介面。
(3)可編程的PCM介面,支持13b8kss-1的雙向串列的同步語音傳輸。
(4)內含的數字轉換器,可進行線性PCM(脈沖編碼調制)、A律PCM、μ律PCM和CVSD(連續變化斜率增量調制)間的相互轉換,編解符合高至HCI層的藍牙控制協議。
(5)採用單電源3.15V供電,支持PART,SNIFF,HOLD多種節電模式。
(6)支持所有的包類型和多達7個從設備的Piconet。
(7)晶元內含鏈路控制、鏈路管理、HCI以及可選的L2CAP,RFCOMM,SDP多層軟體協議棧,可直接使用。
(8)提供VM(VirtualMachine)機制。內嵌16b的RISC微處理器,運行協議棧的同時還可以運行下載到FlashROM中的用戶程序,實現真正意義的單晶元。
其結構框圖如圖1所示。
Bluelab是專門針對Bluecore的模擬開發系統,他在PC上模擬Bluecore01的環境,從而方便開發基於Bluecore01上運行的應用程序。他包括了compiler,emulator/debugger,documentation以及一些源代碼例子。Bluelab還提供了藍牙協議棧Bluestack,支持SDP,L2CAP和RFCOMM等高層協議。用戶可以通過UART/USB介面來調用Bluestack,也可以通過VM來訪問Bluestack。
3系統方案設計
整個系統分為前端數據處理和PC端數據管理2大部分。前端數據處理框圖如圖2所示。
藍牙ISDN接入點的空中無線介面為藍牙,有線介面有:RJ11,ISDN的S/T介面、USB數據介面。S口收發器能夠提供CCITT關於ISDNS/T參考點的I.430建議要求的功能,支持192kb/s的4線平衡傳輸方式的全雙工數據收發。由於BC01內部資源及引腳有限,單片機80C196主要完成控制和協調各模塊的工作,處理D信道信令和收發、B信道數據收發、外部中斷申請,並且通過各種介面與藍牙模塊進行通信。SLIC模塊主要提供語音信號的數模、模數轉換、A律/μ律壓縮PCM編解碼等功能,並具備產生和控制各種信號音的功能。藍牙模塊主要實現藍牙功能,並且提供了符合藍牙規范的空中介面。他集成了各種需要的藍牙協議(包括CTP應用協議棧、內部電話應用協議棧)以及管理程序。
為了形成藍牙Piconet網路化管理,將PC端的數據管理作為Piconet主設備,而前端的數據處理作為從設備。整體的系統結構如圖3所示。
連接PC的BC01作為MASTER,他會自動搜索查詢范圍內的藍牙設備,將其作為SLAVE加入Piconet網,因為每塊SLAVE都有惟一的BD_ADDR(BluetoothDeviceAddress),因此MASTER可以區別每一個SLAVE並對其進行控制。
4軟體結構
軟體設計是基於L2CAP層進行開發,SLAVE的功能是接受MASTER的查詢、連接請求,或查詢到已存在的Piconet後,將自己加入Piconet。SLAVE的功能簡單,全部程序代碼可以放在單片機80C196的FlashROM中運行。MASTER由於要負責管理整個Piconet,對各個SLAVE進行控制和管理,BC01提供的資源已不能滿足。因此將L2CAP協議層以上的軟體放在PC上運行,與PC採用HCI層介面。軟體結構如圖4所示。
5結語
在無線接入現場應用中,中心控制節點與各個無線接入的距離在100m以內。目前大功率的藍牙晶元已經可以達到100m的覆蓋范圍,完全滿足實際應用。此套方案的實驗室聯機調試已經完成,達到初步設計要求。下一步是將此套方案應用到實際的無線接入現場,進行現場調試,對系統進一步完善。
參考文獻
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[4]KrulinskiDJ.ProgrammingMicrosoftVisualC++6.0技術內幕[M].北京:希望電子出版社,1999.
;7. 畢業論文題目:無線辦公室網路設計
利用無線網路技術組建小型無線辦公網路
隨著網路技術的發展,筆記本電腦的
普及,人們對移動辦公的要求越來越高。
傳統的有線區域網要受到布線的限制,因
此高效快捷、組網靈活的無線區域網應運
而生。現在很多高校和大型企業已經實現
了無線區域網。
1無線區域網的優點
無線區域網WLAN(wireless local area
network)是計算機網路與無線通信技術相
結合的產物。它以無線多址信道作為傳輸
媒介,利用電磁波完成數據交互,實現傳統
有線區域網的功能。無線區域網具有以下
特點:
1.1安裝便捷
無線區域網免去了大量的布線工作,
只需要安裝一個或多個無線訪問點(access
point,AP)就可覆蓋整個建築的區域網絡,
而且便於管理、維護。
1.2高移動性
在無線區域網中,各節點可隨意移動,
不受地理位置的限制。目前,AP可覆蓋
10~100 m。在無線信號覆蓋的范圍內,均
可以接入網路,而且WLAN能夠在不同運
營商、不同國家的網路間漫遊。
1.3易擴展性
無線區域網有多種配置方式,每個AP
可支持100多個用戶的接入,只需在現有無
線區域網基礎上增加AP,就可以將幾個用
戶的小型網路擴展為幾千用戶的大型網
絡。
2無線區域網的技術分析
無線區域網的基礎還是傳統的有線局
域網,是有線區域網的擴展和替換。是在
有線區域網的基礎上通過無線HUB、無線
訪問節點(AP)、無線網橋、無線網卡等
設備使無線通信得以實現。與有線網路一
樣,無線區域網同樣也需要傳送介質。只
是無線區域網採用的傳輸媒體不是雙絞線
或者光纖,而是紅外線(IR)或者無線電波
(RF),以後者使用居多。
3無線區域網的主要協議標准
無線接入技術區別於有線接入的特點
之一是標准不統一,不同的標准有不同的
應用。目前比較流行的有802.11標准、新
貴藍牙(Bluetooth)標准以及HomeRF(家
庭網路)標准。
3.1 802.11協議簡介
IEEE在1997年為無線區域網制定─
─IEEE 802.11協議標准。總數據傳輸速
率設計為2Mbit/s,兩個設備之間的通信可
以設備到設備的方式進行,也可以在基站
或者訪問點的協調下進行。
3.1.1 IEEE 802.11b
是無線區域網的一個標准。其載波的
頻率為2.4GHz,可提供1、2、5.5及
11Mbit/s的多重傳送速度。IEEE 802.11b
是所有無線區域網標准中最著名,也是普
及率最廣的標准。它有時也被錯誤地標為
Wi-Fi。實際上Wi-Fi是無線區域網聯盟
(WLANA)的一個商標,該商標僅保障使
用該商標的商品互相之間可以合作,與標
准本身實際上沒有關系。
3.1.2 IEEE 802.11a
是802.11原始標準的一個修訂標准,
於1999年獲得批准。802.11a標准採用了
與原始標准相同的核心協議,工作頻率為
5GHz,最大原始數據傳輸率為54Mbit/s。
3.1.3 IEE 802.11g
其載波的頻率為2.4GHz,原始傳送速
度為54Mbit/s,凈傳輸速度約為24.7Mbit/
s。802.11g的設備向下與802.11b兼容。
現在很多無線路由器廠商已經應市場
需要而在IEEE 802.11g的標准上另行開
發新標准,並將理論傳輸速度提升至
108Mbit/s或125Mbit/s。
3.2藍牙
藍牙(IEEE 802.15)是一項新標准,
「藍牙」是一種極其先進的大容量近距離
無線數字通信的技術標准,其目標是實現
最高數據傳輸速度1Mbit/s(有效傳輸速
率為721kbit/s)、最大傳輸距離為10cm~
10m,通過增加發射功率可達到100m。藍
牙比802.11更具移動性,比如,802.11限
制在辦公室和校園內,而藍牙卻能把一個
設備連接到LAN(區域網)和WAN(廣
域網),甚至支持全球漫遊。此外,藍牙成
本低、體積小,可用於更多的設備。「藍牙」
最大的優勢還在於,在更新網路骨幹時,如
果搭配「藍牙」架構進行,使用整體網路的
成本肯定比鋪設線纜低。
4無線區域網的安全性
無線區域網採用公共的電磁波作為載
體,容易受到非法用戶入侵和數據竊聽。
無線區域網必須考慮的安全因素有三個:
信息保密、身份驗證和訪問控制。為了保
障無線區域網的安全,要使用適當的技術,
主要有:物理地址(MAC)過濾、服務集標
識符(SSID)匹配、有線等效保密(WEP)、有
線等效保密(WEP)、虛擬專用網路(VPN)、
Wi-Fi保護訪問(WPA)。要針對自己網路
的特點和要求,來選擇相應的技術。
5小型無線辦公網路組網方案
5.1 Wi-Fi與藍牙的選擇
根據目前的無線技術狀況,目前主要
是通過藍牙及802.11b/a/g二種無線技術
組建無線辦公網路。現比較如下:
(1)藍牙技術的數據傳輸速率為1Mbit/
s,通信距離為10m左右;而802.11b/a/g的
數據傳輸速率達到了11Mbit/s,並且有效
距離長達100m,更具有「移動辦公」的特
點,可以滿足用戶運行大量佔用帶寬的網
絡操作,所以802.11b/a/g比較適合用在辦
公室構建無線網路(特別是筆記本電腦)。
(2)從成本來看,802.11b/a/g比較廉
價,目前很多筆記本一般都為迅弛平台,本
身集成了802.11b/a/g無線網卡,用戶只要
購買一台無線區域網接入器(無線AP)即
可組建無線網路。藍牙則要根據網路的概
念提供點對點和點對多點的無線連接。在
任意一個有效通信范圍內,所有設備的地
位都是平等的。當然,從另一個角度來看,
藍牙更適合家庭組建無線區域網。
5.2 Wi-Fi無線網路組網方案
在組建Wi-Fi無線網路前,需要准備無
線網卡和無線AP,如果電腦本身不具備無
線網卡,那麼可以購買相同協議的PCMICA、
USB等介面的802.11b無線網卡。另一個就
是無線AP的選擇了,建議這類用戶選擇小
型辦公使用的USB無線AP。根據資金實力
選擇功能和性能較強一點的,這關繫到辦公
電腦上網的穩定性和安全性。
在實際組建當中,比如有5台電腦,其
中1台放在單獨一間房間里,另外4台在辦
公的大房間里,並且使用ADSL撥號的電
話也在1號機器上。因此,將無線AP安裝
到1號機器上,其它機器通過無線網關連
接到1號機器的AP上組成無線網路
5.3無線網路的安裝
設備准備好後,就需要將設備安裝並
配置。
首先是無線網卡的安裝,不管是使用筆記
本內置無線網卡,還是通過擴展安裝無線網
卡,首先需要安裝好無線網卡的驅動程序。
接下來進行無線網路的安裝,要求計
算機的操作系統至少為Windows XP SP2,
它對無線的支持也有很大程度的提高。可
直接進入「控制面板」的「無線網路安裝
向導」進行配置。此外,根據你所選用的設
備為每台電腦的無線網卡設置一個IP地
址、進行安全設置。
6結語
無線區域網把網路和移動應用有機地
結合在一起,克服了有線區域網的不足,隨
著各種技術、標準的完善,無線區域網將
越來越成熟,為人們提供一個高速、靈活
的多媒體網路。
8. 網路規化設計論文有沒有
CDMA數字蜂窩移動通信網的網路規劃
[摘要]:本文先介紹了CDMA網路參考模型。然後介紹了交換網路的規劃方法,包括交換網路組織、信令網組織、信令方式、編號計劃和同步要求等。最後介紹了無線網路的規劃方法,包括頻率配置、網路規劃步驟等。
1 概 述
目前,基於CDMA(碼分多址)技術的數字蜂窩系統由於具有容量大、音質好、升級潛力大等優點,經過兩年多的商業化,已在全球(尤其是美國、香港和南朝鮮)取得了令人矚目的成就。在國內,原郵電部和總參通信部於1995年決定合作發展800MHz的CDMA數字蜂窩移動通信,稱為中國電信長城網,從1996年起在北京、上海、廣州和西安開始建設試驗網。目前,這四個試驗網已開通並完成聯網漫遊測試。北京的試驗網已開始免入網費放號。中國聯通有限公司也於1996年起在廣州、天津和上海建設試驗網,預計很快就可開始聯網測試。中國電信和中國聯通都已發布相關的技術體制和技術規范。相信CDMA作為PLMN的一種制式,在不久的將來即可在我國的移動通信領域崛起。
2 網路參考模型
CDMA網路參考模型定義了網中的功能實體和相互間的介面,CDMA網路參考模型與GSM網相似。
MSC 移動交換中心 HLR 歸屬位置寄存器
VLR 拜訪位置寄存器 AC 鑒權中心
MC 短消息中心 SME 短消息實體
PSTN 公用交換電話網 MS 移動台
EIR 設備識別寄存器 BS 基站系統
OMC 操作維護中心 IWF 互連功能
3 交換網路規劃
3.1 交換網路組織
CDMA網採用3級結構,具體為:在大區中心(如北京、上海、廣州、沈陽、武漢等)設立一級移動業務匯接中心並網狀相連;在各省會或大城市設立二級移動業務匯接中心,並與相應的一級匯接中心相連;在移動業務本地網中設一個或若干個移動端局MSC,也可視業務量由一個MSC覆蓋多個移動業務本地網。移動業務本地網原則上以固定電話網的長途編號區編號為2位和3位的區域來劃分。
3.2 信令網組織
目前,中國電信和中國聯通的移動通信網信令網都是專門組建的,因為不但要傳送電話用戶部分TUP消息,還要傳移動應用部分MAP消息。
CDMA網的信令網與其交換網路結構相對應,也分為三級結構:高級信令轉接點HSTP、低級信令轉接點LSTP和信令點SP。
HSTP負責轉接本大區內及本大區與其他大區間的信令業務。HSTP可兼有LSTP的功能。LSTP負責轉接本服務區內及至其上級HSTP的信令業務。SP是信令消息的源點和目的點。
信令轉接點STP可採用獨立式設備,也可採用與移動匯接中心合設的方式。
信令網中網路節點間採用中國7號信令。
3.3 信令方式
Um介面(也稱空中介面)的無線信令規程由《800MHz CDMA數字蜂窩移動通信網空中介面技術規范》規定。中國電信和中國聯通均已頒布了此規范。此規范基於TIA/EIA/IS-95A—寬頻雙模擴頻蜂窩系統移動台-基站兼容性標准。
A介面的信令規程由《800MHz CDMA數字蜂窩移動通信網移動業務交換中心與基站子系統間介面信令技術規范》規定。中國電信和中國聯通均已頒布了此規范。中國聯通頒布的A介面信令規程與EIA/TIA/IS-634的信令規程基本兼容,是其一個子集。
B、C、D、E、N和P介面的信令規程由《800MHz CDMA數字蜂窩移動通信網移動應用部分技術規范》規定。中國電信和中國聯通均已頒而了此規范。此規范基於TIA/EIA/IS-41C—蜂窩無線通信系統間操作標准。中國聯通頒布的MAP為IS-41C的子集,第一階段使用IS-41C中51個操作(OPERATION)中的19個,主要為鑒權、切換、登記、路由請求、短消息傳送等。
Ai介面的信令規程由《800MHz CDMA數字蜂窩移動通信網與PSTN網介面技術規范》規定。中國電信和中國聯通均已頒布了此規范。此信令規程也稱MTUP。中國聯通頒布的MTUP為與《中國國內電話網No.7信號方式技術規范》所規定的信令規程相兼容的子集,即MTUP不使用NNC、SSB、ANU、CHG、FOT和RAN消息;另外,只接收不發送4個消息:後續地址消息SAM,帶一信號後續地址消息的SAO,主叫用戶掛機信號CCL和用戶本地忙信號SLB。
3.4 編號計劃
(1)移動用戶號碼薄號碼DN
為移動用戶作被叫時,主叫用戶所需撥的號碼。DN由國家碼、移動接入碼、HLR識別碼和移動用戶號四部分共12位號碼組成。中國的國家碼為86,國內撥號時可省略。移動接入碼採用網號方案,長城網為133,中國聯通擬為132。CDMA網與GSM網DN的區別在於移動接入碼的不同。
(2)國際移動用戶識別碼IMSI與移動台識別碼MIN
IMSI是在CDMA網中唯一地識別一個移動用戶的號碼,由移動國家碼、移動網路碼和移動用戶識別碼三部分共15位號碼。中國的移動國家碼為460,長城網各中國聯通的移動網路碼為03。
MIN碼是為了保證CDMA/AMPS雙模工作而沿用AMPS標準定義的。長城網和中國聯通對MIN的定義有所不同,長城網的定義為3H1H2H3××××××,中國聯通的定義為132H1H2H3××××,其中H1H2H3為HLR識別碼。
(3)電子序列號ESN
ESN是唯一地識別一個移動台設備的32比特的號碼,每個雙模移動台分配一個唯一的電子序號,由廠家編號和設備序號構成。空中介面、A介面和MAP的信令消息都使用到ESN。
(4)系統識別碼SID和網路識別碼NID
SID是CDMA網中唯一識別一個移動業務本地網的號碼。SID按省份分配。NID是一個移動業務本地網中唯一識別一個網路的號碼,可用於區別不同的MSC。移動台可根據SID和NID判斷其漫遊狀態。
3.5 同步要求
(1)無線同步要求
CDMA系統對無線定時要求十分嚴格。在IS-95中規定,同一前向CDMA信道的導頻PN序列與所有Walsh序列間的時間誤差須小於50ns;同一基站的不同CDMA信道的發射時間須在±1μs內;所有基站的導頻PN序列的發射時間須在±10μs內,因此,每個基站都需使用GPS作為時間基準參考源。
(2)網路同步要求
網路同步的目的是使網路節點間數字信息流的幀同步,保障話音、信令、網管數據的正常傳送。
長城網和中國聯通CDMA網的技術體制均規定CDMA網內以GPS系統作為時鍾基準,同時以公用數字同步網的同步基準作為備用時鍾基準。
一級移動業務匯接中心和二級移動業務匯接中心的同步基準來自二級A類BITS。MSC、VLR、HLR、AC的同步基準來自二級B類BITS。BSC從MSC來的數據流中提取時鍾。BTS從BSC來的數據流中提取時鍾。
4 無線網路規劃
4.1 頻率配置
中國聯通CDMA網的工作頻段為835MHz~839MHz(基站收)、880MHz~884MHz(基站發),即4MHz可用頻率,上下行頻率間隔為45MHz。CDMA基本頻道為AMPS的384號頻道(836.52MHz),第二CDMA頻道為425號(837.75MHz)。
長城網的工作頻段為825MHz~835MHz(基站收)、870MHz~880MHz(基站發),即10MHz可用頻率,上下行頻率間隔為45MHz。CDMA基本頻道為AMPS的283號頻道(833.49MHz),第二CDMA頻道為242號(832.26MHz)。擴展CDMA頻道依次為201號(831.03MHz)、160號(829.80MHz)、119號(828.57MHz)、78號(827.34MHz)和37號(826.11MHz)。長城網共有7個可用CDMA頻道。
4.2 無線網路規劃步驟
無線網路規劃的目標是在滿足覆蓋要求、容量要求和服務質量要求的前提下經濟地設計網路。實際的規劃一個復雜的過程。以下介紹一個較為簡化的規劃過程。
(1)明確覆蓋要求、容量要求和服務質量要求
覆蓋要求包括所需覆蓋的區域。根據地形地貌覆蓋區域可劃分為高密度城區、一般城區、郊區、鄉村和高速公路等。同時需提出需要重點覆蓋的旅遊景點、機場、繁華商業區等。
服務質量要求包括誤幀率FER、無線信道呼損、切換率、小區邊緣可靠性、小區區域可靠性等。容量要求可根據已有話務分布數據(如GSM)和增長預測數據提出。
(2)從滿足容量要求估算基站數量
一個扇區的極限容量可根據以下經簡化的式(1)計算得出。
其中:NMAX為極限容量;W/R為處理增益;Eb/Io為比特能量與干擾功率密度之比;VAF為話音激活因子;f為其它扇區對當前扇區的干擾因子。
典型地,當VAF取0.4,Eb/Io取7dB(對應FER為1%),f取0.85(對三扇區)時,NMAX約為36。
式(1)中的極限容量為移動台與基站塔距離為0時容量。實際容量應考慮扇區負載。扇區負載的典型值為40%~75%。
根據極限容量和扇區負載,既可推算出一個三扇區或全向基站滿容量配置時的最大業務信道數。之後,根據無線信道呼損、每用戶忙時話務量,可估算出滿足給定容量下所需基站數。
(3)從滿足覆蓋要求估算基站數量
使用鏈路預算和適當的傳播模型估算基站的覆蓋半徑,即可估算出給定覆蓋區域所需的基站數量。表1給出了一個典型的鏈路預算。
表1 鏈路預算表 項目 單位 高密度城區 一般城區 郊區 鄉村
(a)移動台最大發射功率
(b)移動台天線增益
(c)人體損耗
(d)移動台有效輻射功率EIRP
(e)基站接收天線增益
(f)基站接收饋線損耗
(g)基站接收器雜訊系數
(h)基站接收器雜訊密度
(i)信息速率(10log9.6k)
(j)Eb/Io
(k)基站接收靈敏度
(l)干擾餘量(對應60%小區負載)
(m)軟切換增益
(n)基站分集增益
(o)衰落餘量
(p)建築物穿透損耗
最大路徑損耗(d-k+e-f-l+m+n-o-p)
dBm
dB
dB
dBm
dBi
dB
dB
dBm/Hz
dBHz
dB
dBm
dB
dB
dB
dB
dB
dB
23
0
3
20
15.5
3
5
-174
39.82
7
-122.2
3.98
3.5
0
5.5
28
120.7
23
0
3
20
15.5
3
5
-174
39.82
7
-122.2
3.98
3.5
0
5.5
20
128.7
23
0
3
20
15.5
3
5
-174
39.82
7
-122.2
3.98
3.5
0
5.5
15
133.7
23
0
3
20
15.5
3
5
-174
39.82
7
-122.2
3.98
3.5
0
5.5
10
138.7
傳播模型選用HATA模型時,城區傳播損耗見式(2)。
PL城區=69.55+26.16×log(f)-13.82×log(hb)-a(hm)+(44.9-6.55×log(hb))×logR (2)
其中,PL為路徑損耗(dB)
f為頻率(MHz)
hb為基站天線高度(m)
hm為移動台天線高度(m)
R為基站到移動台的距離(km)
a(hm)為移動台天線高度校正因子
對小到中等城市,a(hm)=(1.1×log(f)-0.7)×hm-(1.56×log(f)-0.8)
對大城市,a(hm)=3.2×(log(11.775×hm))2-4.97
對郊區,傳播損耗校正公式為PL郊區=PL城區-2×(log(f/28))2-5.4
對鄉村,傳播損耗校正公式為PL鄉村=PL城區-4.78×(logf)2-18.33×logf-40.94
(4)步驟(2)和(3)可在設計的初步階段快速地估算基站數量。選取兩者中的最大值,並初步確定基站站址。
(5)使用模擬工具針對每個基站進行模擬設計
站址確定後,使用模擬工具(如摩托羅拉的NetPlan,朗訊的CE4,北電的PlaNet)開始模擬。
模擬工具的輸入為:
.系統參數。如碼片速率、尋呼速率等;
.移動台參數。如噪音系數、所要求的Eb/Io等;
.小區/扇區參數。如導頻、同步、尋呼信道的功率,導頻PN偏置指數,導頻檢測門限T-ADD/T-DROP,導頻搜索窗口SEARCH-WINDOW,等等。
模擬工具利用數字化地圖,經模擬後常用的輸出為:
.導頻信號強度圖。此圖為傳播損耗的導頻信號強度分析圖;
.最強導頻EC/IO圖。此圖可分析前向鏈路覆蓋效果;
.移動台發射功率圖。移動台為滿足目標Eb/Io所需的最小發射功率圖,可分析反向鏈路覆蓋效果;
.軟切換區圖。移動台可進行軟切換的區域圖,同時可分析導頻污染的程度。
根據輸出結果,判斷設計是否滿足覆蓋、容量、性能要求,從而可從以下幾個方面進行調整:
.增加或減少基站;
.改變基站站址;
.調整基站天線的方位角和傾角;
.調整基站的發射功率;
.調整小區/扇區參數。
5 結束語
數字蜂窩移動通信網的網路規劃涉及無線通信、交換、信令、同步、計費、網管等多種通信技術,是一個系統工程。科學的網路規劃將為隨後的運營、維護和管理打下堅實的基礎。
本文對CDMA網工程設計中幾個較為重要的方面作了簡單的介紹,為今後的工程設計作技術積累。