無線網路鏈路代價函數

❶ 異構網路的網路選擇演算法的研究

異構網路中無線資源管理的一個重要研究方向就是網路選擇演算法，網路選擇演算法的研究很廣泛，這里給出了幾個典型的無線網路選擇演算法的類別。 預切換可以有效的減少不必要的切換，並為是否需要執行切換做好准備。通常情況下可以通過當前接收信號強度來預測將來接收信號強度的變化趨勢，來判斷是否需要執行切換。
文獻 中利用多項式回歸演算法對接收信號的強度進行預測，這種方法的計算復雜度較大。文獻 中，利用模糊神經網路來對接收信號強度進行預測，模糊神經網路的演算法最大的問題，收斂較慢，而且計算的復雜度高。文獻 中，利用的是最小二乘演算法（LMS）來預測接收的信號強度，通過迭代的方法，能夠達到快收斂，得到較好的預測。還有在文獻 中，直接採用接收信號強度的斜率來預測接收信號強度，用來估計終端在該網路中的生存時間，但是這種方法太簡單，精度不是很高。 在垂直切換的過程中，對於相同的切換場景，通常會出現現在的已出現過的切換條件，對於其垂直切換的結果，可以應用到當前條件下，這樣可以有效避免的重新執行切換決策所帶來的時延。
文獻[33]中，提出利用用戶連接信息（User Connection Profile，UCP）資料庫用來存儲以前的網路選擇事件。在終端需要執行垂直切換時，首先檢查資料庫中是否存在相同的網路選擇記錄，如果存在可以直接接入最合適的網路。在文獻[34]中，提出了將切換到該網路的持續服務時間和距離該網路的最後一次阻塞時間間隔作為歷史信息記錄下來，根據這些信息，選擇是否有必要進行切換。 由於用戶對網路參數的判斷往往是模糊的，而不是確切的概念，所以通常採用模糊邏輯對參數進行定量分析，將其應用到網路選擇中顯得更加合理。模糊系統組成通常有3個部分組成，分別是模糊化、模糊推理和去模糊化。對於去模糊化的方法通常採用中心平均去模糊化，最後得到網路性能的評價值，根據模糊系統所輸出的結果，選擇最適合的網路。
通常情況下，模糊邏輯與神經網路是相互結合起來應用的，通過模糊邏輯系統的推理規則，對神經網路進行訓練，得到訓練好的神經網路。在垂直切換的判決的時候，利用訓練好的神經網路，輸入相應網路的屬性參數，選擇最適合的網路接入。
基於模糊邏輯和神經網路的策略，可以對多種因素(尤其動態因素)進行動態地控制，並做出自適應的決策，可以有效提高網路選擇的合理性，但該策略最大的缺點是，演算法的實現較為復雜，在電池容量和處理能力均受限的移動設備上是不合適的。 在異構網路選擇中，博弈論是一個重要的研究方向。在博弈論的模型中，博弈中的參與者在追求自身利益最大化的同時，保證自身付出的代價盡量小。參與者的這兩種策略可以通過效用函數和代價函數來衡量。因此通過最大化效用函數和最小化代價函數，來追求利益的最大化。
文獻[36]中提出一種基於博弈論的定價策略和網路選擇方案，該方案中服務提供商（Service Providers，SPs）為了提高自己的利潤需要面臨競爭，它是通過用戶間的合作或者非合作博弈來獲得，在實際的異構網路場景下，用戶和服務提供商SPs之間可以利用博弈模型來表示。Dusit Niyato在文獻[37]中，通過競價機制來進行異構網路資源的管理，這里將業務分成兩種類型，一種是基本業務，另一種類似高質量業務，基本業務的價格是固定的，而高質量業務的價格是動態變化的，它是隨著服務提供商的競爭和合作而變化的。因此這里從合作博弈和非合作博弈兩方面來討論定價機制。Dusit Niyato在文獻[38]中基於進化博弈理論，來解決在帶寬受限情況下，用戶如何在重疊區域進行網路選擇。 網路選擇的目標通常是通過合理分配無線資源來最大化系統的吞吐量，或者最小化接入阻塞概率等，這樣就會涉及網路優化問題。
網路選擇演算法往往是一種多目標決策，用戶希望得到好的服務質量、價格便宜的網路、低的電池功率消耗等。對於多目標決策演算法，通常是不可能使得每個目標同時達到最優，通常的有三種做法：其一，把一些目標函數轉化為限制條件，從而減少目標函數數目；其二，將不同的目標函數規范化後，將規范化後的目標函數相加，得到一個目標函數，這樣就可以利用最優化的方法，得到最優問題的解；其三，將兩者結合起來使用。例如文獻[39]中，採用的是讓系統的帶寬受限，最大化網路內的所有用戶的手機使用時間，即將部分目標函數轉化為限制條件。文獻[40]中，採用的是讓用戶的使用的費用受限，最大化用戶的利益和最小化用戶的代價，這里採用的是上面介紹的第三種方法。 基於策略的網路選擇指的是按照預先規定好的策略進行相應的網路操作。在網路選擇中，通常需要考慮網路負荷、終端的移動性和業務特性等因素。如對於車載用戶通常選擇覆蓋范圍大的無線網路，如WCDMA、WiMAX等；對於實時性要求不高的業務，並且非車載用戶通常選擇WLAN接入。這些均是通過策略來進行網路選擇。
文獻[41, 42]提出了基於業務類型的網路選擇演算法，根據用戶的業務類型為用戶選擇合適的網路。文獻[35]提出基於負載均衡的網路選擇演算法，用戶選擇接入或切換到最小負載因子的網路。[43]提出了一種考慮用戶移動性和業務類型的網路選擇演算法。 多屬性判決策略（Multiple Attribute Decision Making，MADM）是目前垂直切換方面研究最多的領域。多屬性判決策略主要分為基於代價函數的方法和其他方法。
基於代價函數的方法
代價函數一般有兩種構造形式，一種是多屬性參數值的線性組合，如（2.1）式所示；另一種是多屬性參數值的權重指數乘積或者是屬性參數值的對數線性組合，如（2.2）式所示。
（2.1）
（2.2）
其中代表規范化的第個網路的第個屬性值，代表第個屬性的權值。對於屬性的規范化，首先對屬性進行分類，分為效益型、成本型等，然後根據不同的類型的，對參數進行歸一化，採用最多的是線性規范化、極差規范化和向量變換法。關於權值的確定可以分為簡單賦權法(Simple Additive Weighting，SAW)、層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）、熵權法、基於方差和均值賦權法。
(1) SAW：用戶根據自己的偏好，確定每個屬性的重要性，通常給出每個參數取值的具體參數值。
(2) AHP：首先分析評價系統中各要素之間關系，建立遞階層次結構；其次對同一層次的各要素之間的重要性進行兩兩比較，構造判斷矩陣；接著由每層判斷矩陣計算相對權重；最後計算系統總目標的合成總權重。
(3) 熵權法：通過求解候選網路中的同一屬性的熵值，熵值的大小表明網路同一屬性的參數值的差異，差別越大，說明該屬性對決策影響越大，相應權值的取值就越大。
(4) 基於方差和均值賦權法：通過求解候選網路中同一屬性參數的均值和方差，結合這兩個參數確定該屬性的重要性程度值，然後再對其進行歸一化，得到每個屬性的參數值。
其他方法
(1) 基於方差和均值賦權法：通過求解候選網路中同一屬性參數的均值和方差，結合這兩個參數確定該屬性的重要性程度值，然後再對其進行歸一化，得到每個屬性的參數值。
(2) 逼近理想解排序法（TOPSIS）:首先對參數進行歸一化，從網路的每組屬性參數值里選擇最好的參數組成最優的一組屬性參數，同樣也可以得到最差的一組屬性參數。將每個網路與這兩組參數比較，距離最優參數組越近，並且與最差組越遠，該網路為最合適的網路。
(3) 灰度關聯分析法（GRA）：首先對參數進行歸一化，再利用GRA方法，求得每個網路的每個屬性的關聯系數，然後求出每個網路總的關聯系數。根據每個網路總的關聯系數，選擇最適合的網路。
(4) 消去和選擇轉換法（ELECTRE）：首先對參數進行歸一化，構造加權的規范化矩陣，確定屬性一致集和不一致集。然後計算一致指數矩陣和劣勢矩陣，最後得到一致指數矩陣和不一致指數矩陣。根據這兩個矩陣，確定網路的優劣關系，選擇最適合的網路。
VIKOR：首先對參數進行歸一化，首先確定最優和最差屬性參數組，然後計算得到每個網路屬性的加權和屬性中最大的參數值，然後利用極差規范化對網路的加權和以及最大屬性值進行歸一化，最後利用歸一化的參數進行加權求和，依據這個值，選擇最合適的網路。

❷ 無線網路技術及特點

無線網路技術及特點

無線網路因其靈活性強、可擴展、可移動等優勢，被廣泛應用於社會生活的諸多領域，可以說現階段人們的日常生活已經無法離開無線網路系統。下面我為大家搜索整理了關於無線網路技術及特點，歡迎參考閱讀，希望對您有所幫助!

無線網路技術及特點 篇1

一、無線網路的分類

1.無線個域網

無線個人區域網(或無線個域網)。就是在個人工作地方把屬於個人使用的電子設備用無線技術連接起來，整個網路的范圍大約為10米。

2.無線區域網

無線區域網絡是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網路，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，提供傳統有線區域網的功能，能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬頻網路接入。

3.無線城域網

無線城域網路是指用戶在一定的城區多個場所之間建立無線連接，不必花費很高的費用鋪設光纜、電纜和對外租用線路。此外，在有線網路寬頻的租賃線路不能完好使用時，WMAN可以充當備用網路使用。WMAN 的使用是通過無線電波、紅外線光波傳送數據。盡管目前我們正在使用的各種不同技術，如多路多點分布式服務 (MMDS) 和本地多點分布式服務 (LMDS)，但負責制定網路寬頻無線訪問標準的 IEEE 802.16 技術人員仍在開發規范以便實現這些技術的標准化。

4.無線廣域網路

無線廣域網路是指用戶通過遠程公用網路或者專用用戶網路建立的無線網路技術。其主要是通過使用由無線服務供應商負責維護的若干天線基站或者衛星系統，可以覆蓋廣大的地理區域。目前的無線網路技術被稱為第二代系統(我們俗稱為2G)。第二代系統(2G)包括移動通信全球系統(GSM)、蜂窩式數字分組數據(CDPD) 和碼分多址 (CDMA)。目前正努力從 第二代(2G )網路向第三代 (3G) 技術過渡。

二、無線網路的特點分析

1.更具靈活性

無線網路可以更方便地照顧到有線網路不能顧及的地方，而且架設很方便。對經常需要變動網路布線結構和用戶需要更大范圍移動計算機的地方，使用無線區域網可以克服線纜限制引起的不便性，對於時間緊、需要迅速建立通訊而使用有線網架設不便、成本高或耗時長的情況也可使用無線區域網。

2.速度只有百兆，但使用更方便

千兆有線網雖然在骨幹網路中早已跨入應用主流，但在實際家庭或小型辦公應用中，百兆有線網路仍是絕對主流。所以從實際應用來看，目前的無線網路已能提供接近與有線網路的速度。雖然這種速度的保障對距離的要求更為苛刻，但便利性和性能間的矛盾對目前的整個網路技術來說，都是需要突破的。

3.安全性已能保障普通應用

現在的無線產品已能提供多重安全防護。支持64/128/152位WEP數據加密，同時支持WPA、IEEE 802.1X、TKIP、AES等加密與安全機制。支持SSID廣播控制，支持基於MAC地址的訪問控制，再配合強大的防火牆特性，可有效防止入侵，為無線通信提供強大的安全保護。

4.價格雖高於有線，但已可接受

對於普通的家庭用戶和小型辦公用戶來說，無線的主要比較對象就是百兆有線家庭網路。同樣以組建一個4台電腦的小型家庭無線網路為例，其投入可分為兩類。組建Ad-Hoc對等網路，不需要投入無線AP，只需要購買無線網卡。以已有筆記本電腦集成有兩塊無線網卡為例，還需要為其它電腦購買兩塊網卡。雖然一些11M的產品60-80元就能拿下，但54M產品仍需要100元以上。

如果組建Infrastructure中心式無線網路，那麼無線AP就是必需。由於市場中單純性SOHO級無線AP已被淘汰，所於集無線AP和寬頻路由器與一身的無線路由器成為必選。

三、無線網路主流技術及特點分析

1.無線寬頻

Wi-Fi俗稱為無線寬頻，就是IEEE 802.11b的別稱，它是一種短程的無線傳輸技術，能夠在幾百米的地理范圍內支持互聯網接入的一種無線電信號。隨著網路技術的發展，以及IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g等標準的出現， IEEE 802.11 這個標准已被統稱作無線寬頻(即Wi-Fi)。從實際應用上來說，要使用無線寬頻(Wi-Fi)，用戶先要有 與Wi-Fi 相互兼容的用戶端裝置。

無線網路技術及特點 篇2

1．前言

通信網路隨著INTERNET的飛速發展,從傳統的布線網路發展到了無線網路，作為無線網路之一的無線區域網WLAN（WirelessLocalArea Network），滿足了人們實現移動辦公的夢想，為我們創造了一個豐富多彩的自由天空。

2．WLAN的概念

WLAN是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網路，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，提供傳統有線區域網LAN（LocalAreaNetwork）的功能，能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬頻網路接入。

3．WLAN的特點

WLAN開始是作為有線區域網絡地延伸而存在的，各團體、企事業單位廣泛地採用了WLAN技術來構建其辦公網路。但隨著應用的進一步發展，WLAN正逐漸從傳統意義上的區域網技術發展成為「公共無線區域網」，成為國際互聯網INTERNET寬頻接入手段。WLAN具有易安裝、易擴展、易管理、易維護、高移動性、保密性強、抗干擾等特點。

4．WLAN的標准

由於WLAN是基於計算機網路與無線通信技術，在計算機網路結構中，邏輯鏈路控制（LLC）層及其之上的應用層對不同的物理層的要求可以是相同的，也可以是不同的，因此，WLAN標准主要是針對物理層和媒質訪問控制層(MAC)，涉及到所使用的無線頻率范圍、空中介面通信協議等技術規范與技術標准。

4.1IEEE802.11X

（1）IEEE802.11

1990年IEEE802標准化委員會成立IEEE802.11WLAN標准工作組。IEEE802.11（別名：Wi-Fi(WirelessFidelity) 無線保真）是在1997年6月由大量的區域網以及計算機專家審定通過的標准，該標準定義物理層和媒體訪問控制(MAC)規范。物理層定義了數據傳輸的信號特徵和調制，定義了兩個RF傳輸方法和一個紅外線傳輸方法，RF傳輸標準是跳頻擴頻和直接序列擴頻，工作在2.4000～2.4835GHz頻段。

IEEE802.11是IEEE最初制定的一個無線區域網標准，主要用於解決辦公室區域網和校園網中用戶與用戶終端的無線接入，業務主要限於數據訪問，速率最高只能達到2Mbps。由於它在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，所以IEEE802.11標准被IEEE802.11b所取代了。

（2）IEEE802.11b

1999年9月IEEE802.11b被正式批准，該標准規定WLAN工作頻段在2.4-2.4835GHz，數據傳輸速率達到11Mbps,傳輸距離控制在50-150英尺。該標準是對IEEE 802.11的一個補充，採用補償編碼鍵控調制方式，採用點對點模式和基本模式兩運作模式，在數據傳輸速率方面可以根據實際情況在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率間自動切換，它改變 了WLAN設計狀況，擴大了WLAN的應用領域。

IEEE802.11b已成為當前主流的WLAN標准，被多數廠商所採用，所推出的產品廣泛應用於辦公室、家庭、賓館、車站、機場等眾多場合，但是由於許多WLAN的新標準的出現，IEEE802.11a和IEEE802.11g更是倍受業界關注。

（3）IEEE802.11a

1999年，IEEE802.11a標准制定完成，該標准規定WLAN工作頻段在5.15-8.825GHz，數據傳輸速率達到54Mbps/72Mbps(Turbo),傳輸距離控制在10-100米。該標准也是IEEE 802.11的一個補充，擴充了標準的物理層，採用正交頻分復用（OFDM）的獨特擴頻技術，採用QFSK調制方式，可提供25Mbps的無線ATM介面和10Mbps的乙太網無線幀結構介面，支持多種業務如話音、數據和圖像等，一個扇區可以接入多個用戶，每個用戶可帶多個用戶終端。

IEEE802.11a標準是IEEE802.11b的後續標准，其設計初衷是取代802.11b標准，然而，工作於2.4GHz頻帶是不需要執照的，該頻段屬於工業、教育、醫療等專用頻段，是公開的，工作於5.15-8.825GHz頻帶需要執照的。一些公司仍沒有表示對802.11a標準的`支持，一些公司更加看好最新混合標准――802.11g。

（4）IEEE802.11g

目前，IEEE推出最新版本IEEE802.11g認證標准,該標准提出擁有IEEE802.11a的傳輸速率，安全性較IEEE802.11b好，採用2種調制方式，含802.11a中採用的OFDM與IEEE802.11b中採用的CCK，做到與802.11a和802.11b兼容。

雖然802.11a較適用於企業，但WLAN運營商為了兼顧現有802.11b設備投資，選用802.11g的可能性極大。

（5）IEEE802.11i

IEEE802.11i標準是結合IEEE802.1x中的用戶埠身份驗證和設備驗證，對WLANMAC層進行修改與整合,定義了嚴格的加密格式和鑒權機制，以改善WLAN的安全性。IEEE802.11i新修訂標准主要包括兩項內容：「Wi-Fi保護訪問」(Wi-Fi Protected Access：WPA)技術和「強健安全網路」(RSN)。Wi-Fi聯盟計劃採用 802.11i標准作為WPA的第二個版本，並於2004年初開始實行。

IEEE802.11i標准在WLAN網路建設中的是相當重要的，數據的安全性是WLAN設備製造商和WLAN網路運營商應該首先考慮的頭等工作。

（6）IEEE802.11e/f/h

IEEE802.11e標准對WLANMAC層協議提出改進，以支持多媒體傳輸，以支持所有WLAN無線廣播介面的服務質量保證QOS機制。

IEEE802.11f，定義訪問節點之間的通訊，支持IEEE802.11的接入點互操作協議（IAPP）。

IEEE802.11h用於802.11a的頻譜管理技術。

4．2HIPERLAN

歐洲電信標准化協會(ETSI)的寬頻無線電接入網路(BRAN)小組著手制定Hiper(HighPerformanceRadio)接入泛歐標准，已推出HiperLAN1和HiperLAN2。HIPERLAN1推出時，數據速率較低，沒有被人們重視，在2000年，HIPERLAN2標准制定完成，HIPERLAN2標準的最高數據速率能達到54Mbit/s，HIPERLAN2標准詳細定義了WLAN的檢測功能和轉換信令，用以支持許多無線網路，支持動態頻率選擇、無線信元轉換、鏈路自適應、多束天線和功率控制等。該標准在WLAN性能、安全性、服務質量QOS等方面也給出了一些定義。

HiperLAN1對應1EEE802.11b，HiperLAN2與1EEE082.11a具有相同的物理層，他們可以採用相同的部件，並且，HiperLAN2強調與3G整合。HIPERLAN2標准也是目前較完善的WLAN協議。

4．3HomeRF

HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會領導於1997年成立的，其主要工作任務是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數據通信網，2001年8月推出HomeRF2.0版，集成了語音和數據傳送技術，工作頻段在10GHz，數據傳輸速率達到10Mbps，在WLAN的安全性方面主要考慮訪問控制和加密技術。

HomeRF是針對現有無線通信標準的綜合和改進：當進行數據通信時，採用IEEE802.11規范中的TCP/IP傳輸協議；進行語音通信時，則採用數字增強型無繩通信標准。

除了IEEE802.11委員會、歐洲電信標准化協會和美國家用射頻委員會之外，無線區域網聯盟WLANA（WirelessLAN Association）在WLAN的技術支持和實施方面也做了大量工作。WLANA是由無線區域網廠商建立的非營利性組織，由3Com、Aironet、Cisco、Intersil、Lucent、Nokia、Symbol和中興通訊等廠商組成，其主要工作驗證不同廠商的同類產品的兼容性，並對WLAN產品的用戶進行培訓等。 4．4 中國WLAN規范

中華人民共和國國家信息產業部正在制訂WLAN的行業配套標准，包括：《公眾無線區域網總體技術要求》和《公眾無線區域網設備測試規范》。該標准涉及的技術體制包括IEEE802.11X系列(IEEE802.11、802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、 IEEE802.11h、 IEEE802.11i)和HIPERLAN2。信息產業部通信計量中心承擔了相關標準的制訂工作，並聯合設備製造商和國內運營商進行了大量的試驗工作，同時，信息產業部通信計量中心和中興通訊股份有限公司等聯合建成了WLAN的試驗平台，對WLAN系統設備的各項性能指標、兼容性和安全可靠性等方面進行全方位的測評。

此外，由信息產業部科技公司批准成立的「中國寬頻無線IP標准工作組（www.chinabwips.org）」在移動無線IP接入、IP的移動性、移動IP的安全性、移動IP業務等方面進行標准化工作。2003年5月，國家首批頒布了由「中國寬頻無線IP標准工作組」負責起草的WLAN兩項國家標准：《信息技術系統間遠程通信和信息交換區域網和城域網特定要求第11部分：無線區域網媒體訪問(MAC)和物理(PHY)層規范》、《信息技術 系統間遠程通信和信息交換 區域網和城域網特定要求 第11部分：無線區域網媒體訪問(MAC)和物理(PHY)層規范：2.4GHz頻段較高速物理層擴展規范》。這兩項國家標准所採用的依據是ISO/IEC8802.11和ISO/IEC8802.11b，兩項國家標準的發布，將規范WLAN產品在我國的應用。

5．WLAN網路結構

一般地，WLAN有兩種網路類型：對等網路和基礎結構網路。

對等網路：由一組有無線介面卡的計算機組成。這些計算機以相同的工作組名、ESSID和密碼等對等的方式相互直接連接，在WLAN的覆蓋范圍的之內，進行點對點與點對多點之間的通信通信。

基礎結構網路：在基礎結構網路中，具有無線介面卡的無線終端以無線接入點AP為中心，通過無線網橋AB、無線接入網關AG、無線接入控制器AC和無線接入伺服器AS等將無線區域網與有線網網路連接起來，可以組建多種復雜的無線區域網接入網路，實現無線移動辦公的接入。

6．WLAN應用

作為有線網路無線延伸，WLAN可以廣泛應用在生活社區、游樂園、旅館、機場車站等遊玩區域實現旅遊休閑上網；可以應用在政府辦公大樓、校園、企事業等單位實現移動辦公，方便開會及上課等；可以應用在醫療、金融證券等方面，實現醫生在路途中對病人在網上診斷，實現金融證券室外網上交易。

對於難於布線的環境，如老式建築、沙漠區域等，對於頻繁變化的環境，如各種展覽大樓；對於臨時需要的寬頻接入，流動工作站等，建立WLAN是理想的選擇。

6.1銷售行業應用

對於大型超市來講，商品的流通量非常大，接貨的日常工作包括定單處理、送貨單、入庫等需要在不同地點的現場將數據錄入資料庫中。倉庫的入庫和出庫管理，物品的搬動較多，數據在變化，目前，很多的做法是手工做好記錄，然後再將數據錄入資料庫中，這樣費時而且易錯，採用WLAN，即可輕松解決上面兩個問題，在超市的各個角落，在接貨區、在發貨區、貨架、中倉庫中利用WLAN，可以現場處理各種單據。

6.2物流行業應用

隨著我國WTO的加入，各個港口、儲存區對物流業務的數字化提出了較高的要求。一個物流公司一般都有一個網路處理中心，還有些辦公地點分布在比較偏僻的地方，對於那些運輸車輛、裝卸裝箱機組等的工作狀況，物品統計等等，需要及時將數據錄入並傳輸到中心機房。部署WLAN是物流業的一項現代化必不可少的基礎設施。

6.3電力行業應用

如何對遙遠的變電站進行遙測、遙控、遙調，這是擺在電力系統的一個老問題。WLAN能監測並記錄變電站的運行情況，給中心監控機房提供實時的監測數據，也能夠將中心機房的調控命令傳入到各個變電站。這是WLAN在電力系統遍布到千家萬戶，但又無法完全用有線網路來檢測與控制的一個潛在應用。

6.4服務行業應用

由於PC機的移動終端化、小型化，一個旅客在進入一個酒店的大廳要及時處理郵件，這時酒店大堂的InternetWLAN接入是必不可少的；客房Internet無線上網服務也是需要的，尤其是星級比較高的酒店，客人可能在床上躺著上網，客人希望無線上網無處不在，由於WLAN的移動性、便捷性等特點，更是受到了一些大中型酒店的青睞。

在機場和車站是旅客候機候車的一段等待時光，這時打開筆記本電腦來上上網，何嘗不是高興的事兒，目前，在北美和歐洲的大部分機場和車站，都部署了WLAN，在我國，也在逐步實施和建設中。

6.5教育行業應用

WLAN可以讓教師和學生對教與學的時時互動。學生可以在教師、宿舍、圖書館利用移動終端機向老師問問題、提交作業；老師可以時時給學生上輔導課。學生可以利用WLAN在校園的任何一個角落訪問校園網。WLAN可以成為一種多媒體教學的輔助手段。

6.6證券行業應用

有了WLAN，股市有了菜市場般的普及和活躍。原來，很多炒股者利用股票機看行情，現在不用了，WLAN能夠讓您實現實時看行情，時時交易。股市大戶室也可以不去了，不用再為大戶室交納任何費用。

6.7展廳應用

一些大型展覽的展廳內，一般都布有WLAN，服務商、參展商、客戶走入大廳內可以隨時接入Internet。WLAN的可移動性、可重組性、靈活性為會議廳和展會中心等具有臨時租用性質的服務行業提供了盈利的無限空間。

6.8中小型辦公室/家庭辦公應用

WLAN可以讓人們在中小型辦公室或者在家裡任意的地方上網辦公，收發郵件,隨時隨地可以連接上Internet,上網資費與有線網路一樣，有了WLAN，我們的自由空間增大了。

6.9企業辦公樓之間辦公應用

對於一些中大型企業，有一個主辦公樓，還有其他附屬的辦公樓，樓與樓之間、部門與部門之間需要通信，如果搭健有限網路，需要支付昂貴的月租費和維護費，而WLAN不需要，也不需要綜合布線，一樣能夠實現有限網路的功能。

7．WLAN安全

WLAN應用中，對於家庭用戶、公共場景安全性要求不高的用戶，使用VLAN（VirtualLocalAreaNetworks）隔離、MAC地址過濾、服務區域認證ID（ESSID）、密碼訪問控制和無線靜態加密協議WEP(Wired Equivalent Privacy)可以滿足其安全性需求。但對於公共場景中安全性要求較高的用戶，仍然存在著安全隱患，需要將有線網路中的一些安全機制引進到WLAN中，在無線接入點AP（Access Point）實現復雜的加密解密演算法，通過無線接入控制器AC，利用PPPoE或者DHCP+WEB認證方式對用戶進行第二次合法認證，對用戶的業務流實行實時監控。這方面的WLAN安全策略有待於實踐與進一步探討並完善。

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❸ 無線wifi什麼原理是什麼

Wi-Fi是一個無線網路通信技術的品牌，由Wi-Fi聯盟所持有。我為大家整理了無線WiFi的相關內容，供大家參考閱讀!

無線WiFi的技術原理

無線網路在無線區域網的范疇是指“無線相容性認證”，實質上是一種商業認證，同時也是一種無線聯網技術，以前通過網線連接電腦，而Wi-Fi則是通過無線電波來連網;常見的就是一個無線路由器，那麼在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以採用Wi-Fi連接方式進行聯網，如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網線路，則又被稱為熱點。

無線WiFi的主要功能

無線網路上網可以簡單的理解為無線上網，幾乎所有智能手機、平板電腦和筆記本電腦都支持Wi-Fi上網，是當今使用最廣的一種無線網路傳輸技術。實際上就是把有線網路信號轉換成無線信號，就如在開頭為大家介紹的一樣，使用無線路由器供支持其技術的相關電腦，手機，平板等接收。手機如果有Wi-Fi功能的話，在有Wi-Fi無線信號的時候就可以不通過移動聯通的網路上網，省掉了流量費。

無線網路無線上網在大城市比較常用，雖然由Wi-Fi技術傳輸的無線通信質量不是很好，數據安全性能比藍牙差一些，傳輸質量也有待改進，但傳輸速度非常快，可以達到54Mbps，符合個人和社會信息化的需求。Wi-Fi最主要的優勢在於不需要布線，可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶的需要，並且由於發射信號功率低於100mw，低於手機發射功率，所以Wi-Fi上網相對也是最安全健康的。

但是Wi-Fi信號也是由有線網提供的，比如家裡的ADSL，小區寬頻等，只要接一個無線路由器，就可以把有線信號轉換成Wi-Fi信號。國外很多發達國家城市裡到處覆蓋著由政府或大公司提供的Wi-Fi信號供居民使用，我國也有許多地方實施”無線城市“工程使這項技術得到推廣。在4G牌照沒有發放的試點城市，許多地方使用4G轉Wi-Fi讓市民試用。

無線WiFi的應用領域

網路媒體

由於無線網路的頻段在世界范圍內是無需任何電信運營執照的，因此WLAN無線設備提供了一個世界范圍內可以使用的，費用極其低廉且數據帶寬極高的無線空中介面。用戶可以在Wi-Fi覆蓋區域內快速瀏覽網頁，隨時隨地接聽撥打電話。而其它一些基於WLAN的寬頻數據應用，如流媒體、網路游戲等功能更是值得用戶期待。有了Wi-Fi功能我們打長途電話(包括國際長途)、瀏覽網頁、收發電子郵件、音樂下載、數碼照片傳遞等，再無需擔心速度慢和花費高的問題。Wi-FiWi-Fi技術與藍牙技術一樣，同屬於在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。

掌上設備

無線網路在掌上設備上應用越來越廣泛，而智能手機就是其中一份子。與早前應用於手機上的藍牙技術不同，Wi-Fi具有更大的覆蓋范圍和更高的傳輸速率，因此Wi-Fi手機成為了2010年移動通信業界的時尚潮流。

日常休閑

2010年無線網路的覆蓋范圍在國內越來越廣泛，高級賓館、豪華住宅區、飛機場以及咖啡廳之類的區域都有Wi-Fi介面。當我們去旅遊、辦公時，就可以在這些場所使用我們的掌上設備盡情網上沖浪了。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設置“熱點”，並通過高速線路將網際網路接入上述場所。這樣，由於“熱點”所發射出的電波可以達到距接入點半徑數十米至100米的地方，用戶只要將支持Wi-Fi的筆記本電腦或PDA或手機或psp或ipodtouch等拿到該區域內，即可高速接入網際網路。

在家也可以買無線路由器設置區域網然後就可以痛痛快快的無線上網了。

無線網路和3G技術的區別就是3G在高速移動時傳輸質量較好，但靜態的時候用Wi-Fi上網足夠了。

無線網路的規模商業化應用，在世界范圍內罕見成功先例。問題集中在兩個方面：一是大型運營商對這一模式的不認可;二是本身缺乏有效的商業模式。但基於無線網路技術的無線區域網已經日趨普及，這意味將來可以十分方便的應用。一旦存在Wi-Fi網路的公眾場合，解決了運營商的互聯互通、高收費、漫遊性的問題，Wi-Fi將來從一個成功的技術轉化為成功的商業。

客運列車

2014年11月28日14時20分，中國首列開通WiFi服務的客運列車——廣州至香港九龍T809次直通車從廣州東站出發，標志中國鐵路開始WiFi(無線網路)時代。

列車WiFi開通後，不僅可觀看車廂內部區域網的高清影院、玩社區游戲，還能直達外網，刷微博、發郵件，以10-50兆的帶寬速度與世界聯通。

公共廁所

公廁免費WIFI

重慶南岸區2016年將修建20座帶有免費WIFI功能的公廁 。

無線WiFi的產生背景

無線網路是IEEE定義的無線網技術，在1999年IEEE官方定義802.11標準的時候，IEEE選擇並認定了CSIRO發明的無線網技術是世界上最好的無線網技術，因此CSIRO的無線網技術標准，就成為了2010年Wi-Fi的核心技術標准。

無線網路技術由澳洲政府的研究機構CSIRO在90年代發明並於1996年在美國成功申請了無線網技術專利。(US Patent Number 5,487,069)發明人是悉尼大學工程系畢業生Dr John O'Sullivan領導的一群由悉尼大學工程系畢業生組成的研究小組 。IEEE曾請求澳洲政府放棄其無線網路專利，讓世界免費使用Wi-Fi技術，但遭到拒絕。澳洲政府隨後在美國通過官司勝訴或庭外和解，收取了世界上幾乎所有電器電信公司(包括蘋果、英特爾、聯想、戴爾、AT&T、索尼、東芝、微軟、宏碁、華碩，等等)的專利使用費。2010年我們每購買一台含有Wi-Fi技術的電子設備的時候，我們所付的價錢就包含了交給澳洲政府的Wi-Fi專利使用費。

2010年全球每天估計會有30億台電子設備使用無線網路技術，而到2013年底CSIRO的無線網專利過期之後，這個數字預計會增加到50億。

無線網路被澳洲媒體譽為澳洲有史以來最重要的科技發明，其發明人John O'Sullivan被澳洲媒體稱為”Wi-Fi之父“並獲得了澳洲的國家最高科學獎和全世界的眾多贊譽，其中包括歐盟機構，歐洲專利局，European Patent Office(EPO)頒發的European Inventor Award 2012，即2012年歐洲發明者大獎。

無線WiFi的組成結構

一般架設無線網路的基本配備就是無線網卡及一台AP，如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構來分享網路資源，架設費用和復雜程度遠遠低於傳統的有線網路。如果只是幾台電腦的對等網，也可不要AP，只需要每台電腦配備無線網卡。AP為Access Point簡稱，一般翻譯為“無線訪問接入點”，或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線區域網絡的橋梁。有了AP，就像一般有線網路的Hub一般，無線工作站可以快速且輕易地與網路相連。特別是對於寬頻的使用，Wi-Fi更顯優勢，有線寬頻網路(ADSL、小區LAN等)到戶後，連接到一個AP，然後在電腦中安裝一塊無線網卡即可。普通的家庭有一個AP已經足夠，甚至用戶的鄰里得到授權後，則無需增加埠，也能以共享的方式上網。

硬體設備

隨著無線網路的不斷興起和發展，2010年無線網路模塊的應用領域相當廣泛!

但是Wi-Fi模塊畢竟是一高頻性質的產品，它不象普通的消費類電子產品，生產設計的時候會有一些莫名其妙的現象和問題，讓一些沒有高頻設計經驗的工程師費勁心思，有相關經驗的從業人員，往往也是需要藉助昂貴的設備來協助分析。

對於無線網路部分的處理，有直接把Wi-Fi部分Layout到PCB主板上去的設計，這種設計，需要勇氣和技術，因為本身模塊的價格不高，主板對應的產品價格不菲，當有Wi-Fi部分產生的問題，調試更換比較麻煩，直接報廢可惜;所以很多設計都願意採用模塊化的Wi-Fi部分，這樣可以直接讓Wi-Fi部分模塊化，處理起來方便，而且模塊可以直接拆卸，對於產品的設計風險和具體的耗損也有很大幫助。

具體的硬體設計應該和相關Wi-Fi模塊咨詢時,要考慮清楚以下方面：

通信介面方面：2010年基本是採用USB介面形式，PCIE和SDIO的也有少部分，PCIE的市場份額應該不大，多合一的價格昂貴，而且實用性不強，集成的很多功能都不會使用，其實也是一種浪費。

供電方面：多數是用5V直接供電，有的也會利用主板設計中的電源共享，直接採用3.3V供電。

天線的處理形式：可以有內置的PCB板載天線或者陶瓷天線;也可以通過I-PEX接頭，連接天線延長線，然後讓天線外置。

規格尺寸方面：這個可以根據具體的設計要求，最小的有nano型號(可以直接做nano無線網卡);有可以做到迷你型的12*12左右(通常是外置天線方式採用);通常是25*12左右的設計多點(基本是板載天線和陶瓷天線多，也有外置天線接頭)。

跟主板連接的形式:可以直接SMT,也可以通過2.54的排針來做插件連接(這種組裝/維修方便)。

軟體的調試要結合具體的方案主控，畢竟Wi-Fi部分僅僅是一個無線的收發而已。很多用戶在咨詢的時候，很容易混淆!可以說，2013年Wi-Fi模塊應用最火爆的領域就是MID市場，同時傳統的一些網路領域應用市場也有滲透，比如一些工業控制領域/網路播放領域/甚至一些遙控領域也有在考慮的，基本上是能用到網路的部分都希望嘗試無線化!

無線WiFi的網路協議

一個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)是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。站點可以動態地聯結(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(Access Point,AP)。接入點既有普通站點的身份，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疊。

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)。

無線WiFi的認證種類

前Wi-Fi聯盟所公布的認證種類有：

*WPA/WPA2：WPA/WPA2是基於IEEE802.11a、802.11b、802.11g的單模、雙模或雙頻的產品所建立的測試程序。內容包含通訊協定的驗證、無線網路安全性機制的驗證，以及網路傳輸表現與相容性測試。

*WMM(Wi-Fi MultiMedia)：當影音多媒體透過無線網路的傳遞時，要如何驗證其帶寬保證的機制是否正常運作在不同的無線網路裝置及不同的安全性設定上是WMM測試的目的。

* WMM Power Save：在影音多媒體透過無線網路的傳遞時，如何透過管理無線網路裝置的待命時間來延長電池壽命，並且不影響其功能性，可以透過WMM Power Save的測試來驗證。

*WPS(Wi-Fi Protected Setup)：這是一個2007年年初才發布的認證，目的是讓消費者可以透過更簡單的方式來設定無線網路裝置，並且保證有一定的安全性。當前WPS允許透過Pin Input Config(PIN)、Push Button Config(PBC)、USB Flash Drive Config(UFD)以及Near Field Communication 、Contactless Token Config(NFC)的方式來設定無線網路裝置。

*ASD(Application Specific Device)：這是針對除了無線網路存取點(Access Point)及站台(Station)之外其他有特殊應用的無線網路裝置，例如DVD播放器、投影機、列印機等等。

*CWG(Converged Wireless Group)：主要是針對Wi-Fi mobile converged devices 的RF 部分測量的測試程序。

無線WiFi的發展前景

融合3G

從覆蓋范圍、傳輸速率、基本業務類別、可移動速率、前向擴展、演進走向等多方面綜合分析，3G與WLAN是一種可以揚長避短的互補關系。

對於GPRS、CDMA1x、1xRTT、EV-DO、EV-DV等技術而言，上下鏈路數據業務的對稱性是Wi-Fi的一個明顯優勢。對於3G室內的2Mbit數據速率，Wi-Fi也具有絕對的優勢，它當前採用的是802.11b標准，理論數據速率可達11Mbit，實際的物理層數據速率支持1、2、5.5、11Mbit可調，覆蓋范圍從100-300m。隨著802.11g/a、802.16e、802.11i、WiMAX等技術、協議標準的制定和完善，加上Wi-Fi聯盟對市場快速的反應能力，Wi-Fi正在進入一個快速發展的階段。其中，作為802.11b發展的後繼標准802.16(WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access全球微波接入互操作性)，已經在2003年1月正式獲得批准，雖然它採用了與802.11b不同的頻段(10-66GHz)，但是作為一項無線城域網(WMAN)技術，它可以和802.11b/g/a無線接入熱點互為補充，構築一個完全覆蓋城域的寬頻無線技術。Wi-Fi/WiMAX作為Cable和DSL的無線擴展技術，它的移動性與靈活性為移動用戶提供了真正的無線寬頻接入服務，實現了對傳統寬頻接入技術的帶寬特性和QoS服務質量的延伸。

對於Wi-Fi技術而言，漫遊、切換、安全、干擾等方面都是運營商組網時需考慮的重點。隨著骨幹傳輸網容量和傳輸速率的提高，無論採用平面或者兩層的架構都不會影響到用戶的寬頻快速接入;隨著IAPP以及MobileIP技術的完善、IPv6的發展也可以最終解決漫遊和切換的問題;802.11i標準的產生將提供更多的包括WPA2、多媒體認證等安全策略;不斷成熟的組網方案和干擾預檢測機制都可以減少頻率資源開發帶來的干擾。

Wi-Fi/WiMAX的市場目標是成為寬頻無線接入城域網技術，基本目標是要提供一種城域網領域點對多點的多廠商環境下可有效地互操作的寬頻無線接入手段，以實現滿足3G標準的以無線廣域網WWAN為基本模式、以公眾語音及多媒體數據為內容、在全球范圍內漫遊的個人手機終端的基本市場定位。Wi-Fi/WiMAX也可以作為3G無線廣域/城域、多點基站互聯支持手段的補充。

Wi-Fi/WiMAX的發展方向包括：網路技術，覆蓋更大的范圍，從熱點到熱區到整個城市;Wi-Fi手持終端和VoWLAN業務必然成為潛在的應用模式;基於IP的Wi-Fi/WiMAX的交換技術和開放的業務平台，將使WLAN網路更智能、更易管理;基於多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、等)提供不同等級的安全方案，將使企業、個人用戶可以根據不同的性價比來選擇滿足自己需要的安全策略。

1.基於全IP的網路架構

不管是商用的還是正在試驗的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G標准都不是基於全IP的網路，比如CDMA2000是基於ANSI-41;WCDMA99/TD-SCDMA是基於傳統的GSM-MAP、R4軟交換的承載和控制分離方式，而直到R5引入了IMS才實現全IP的核心網。顯然全IP的核心網路也是3G發展的方向，採用基於全IP的核心網不但可以與無線接入方式獨立地發展，還可以支持包括Wi-Fi/WiMAX、WCDMA、Bluetooth等多種無線接入方式。在3G的R6中已經開始把WLAN和3G一同考慮了。

2.共用開放的業務平台和運營支撐系統

Wi-Fi/WiMAX和3G不同的承載特性(吞吐量、延時、QoS、對稱性等)為用戶享受語音、數據、多媒體業務提供更多的接入方式選擇;它們可通過共用開放的業務平台融合不同的業務引擎實現網路間互通;根據網路服務區內的性能，用戶可以手工或者自動選擇接入那個網路;同時支持WLAN和3G網路的運營支撐系統，可以對雙網實現統一的運營管理、計費、甚至用戶身份認證，最大限度降低網路建設、維護成本。

❹ 無線鏈路預算是什麼

鏈路預算（link budget），是在一個通信系統中對發送端、通信鏈路、傳播環境（大氣、同軸電纜、波導、光纖等）和接收端中所有增益和衰減的核算。其通常用來估算信號能成功從發射端傳送到接收端之間的最遠距離。
鏈路預算（如圖所示）是通過對系統中下行（或前向）和上行（或反向）信號傳播途徑中各種影響因素進行考察，對系統的覆蓋能力進行估計，獲得保持一定通信質量下鏈路所允許的最大傳播損耗。
表1列出了以語音業務為例的3G四種制式的鏈路預算結果。從中可以看出，TD-SCDMA、cdma20001x、WCDMA以及802.16e的語音覆蓋能力相差不大，802.16e的覆蓋能力有些弱勢，而802.16d的覆蓋能力則優勢較大。這是由於802.16d的終端採用定向天線，並且終端可以掛得很高（可以高達10m以上），能夠視距傳輸。 類別 參數 TD-SCDMA WCDMA cdma20001x 802.16d 802.16e 備注 系統參數 工作帶寬（MHz） 1.6 5.0 1.28 3.5 10 A 擴頻帶寬（MHz） 1.28 3.84 1.2288 − − B 發射端參數 終端最大發射功率（dBm） 24 21 23 23 23 C 天線個數 − − − 2 2 D 合並增益（dB） − − − 3 3 E 天線增益（dBi） 0 0 0 9 −1 F 發射端參數 人體損耗（dB） 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 G 連接器損耗（dB） 0 0 0 0 0 H 等效發射功率（dBm） 21 18 20 32 22 I=C+E+F−G−H 接收端參數 熱雜訊密度（dBm/Hz） −174 −174 −174 −174 −174 J 接收機雜訊系數（dB） 4.0 2.5 4.0 4 3 K 接收機雜訊密度（dBm/Hz） −170 −171.5 −170 −170 −171 L=J+K 接收機雜訊功率（dBm） −108.9 −105.7 −109.1 − − M=L+60+10logB 干擾餘量（dB） 0.87 3.0 3.0 3.0 3.0 N 雜訊+干擾（dB） −108.1 −102.7 −106.1 − − O=M+N 處理增益（dB） 10.4 25 20 − − P 業務解調門限（dB） 10 4.8 4.5 9.4 5.0 Q 接收機靈敏度（dBm） −108.5 −122.8 −121.6 −99.6 −105.4 R=Q−P+O 天線增益（dBi） 15 15 15 15 15 S 天線賦形增益（dB） 7.5 − − − − T 天線分集增益（dB） − − − 3 3 U 饋線損耗（dB） 1.0 3.0 3 5 5 V 其他餘量
或增益 快衰落餘量（dB） 1.0 3.0 3.0 2 2 W 陰影衰落餘量（dB） 8.4 8.4 8.4 8.4 8.4 X 切換增益（dB） 0.0 3.0 3.0 0.0 0.0 Y 牆體損耗 穿透損耗（dB） 20.0 20.0 20.0 0 20.0 Z 結果 最大允許路徑損耗（dB） 121.5 124.4 125.2 134.2 110.0 PL=I−R+S+T+U−V−W−X+Y−Z 此外，在實施鏈路預算時，需要注意以下因素。
（1）解調門限是鏈路預算的重要參數之一，需要結合規劃地區的具體場景採用鏈路級模擬或設備實際測試的方法獲取。
（2）從上/下行（或前/反向）鏈路的覆蓋能力來看，由於受手機發射功率的限制，3G系統的覆蓋通常由上行（或反向）鏈路決定。相對而言，WiMAX系統在上行鏈路採用了子信道化技術，從而部分彌補了上行鏈路的覆蓋不足。
（3）從不同業務的覆蓋能力來看，在密集城區和一般市區，通常受限於CS64kbit/s業務，因而無線網路規劃時往往將CS64kbit/s業務定為目標業務。

❺ 計算機網路(三)數據鏈路層

結點：主機、路由器

鏈路：網路中兩個結點之間的物理通道，鏈路的傳輸介質主要有雙絞線、光纖和微波。分為有線鏈路、無線鏈路。

數據鏈路：網路中兩個結點之間的邏輯通道，把實現控制數據傳輸協議的硬體和軟體加到鏈路上就構成數據鏈路。

幀：鏈路層的協議數據單元，封裝網路層數據報。

數據鏈路層負責通過一條鏈路從一個結點向另一個物理鏈路直接相連的相鄰結點傳送數據報。

數據鏈路層在物理層提供服務的基礎上向網路層提供服務，其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。其主要作用是加強物理層傳輸原始比特流的功能，將物理層提供的可能出錯的物理連接改造成為 邏輯上無差錯的數據鏈路 ，使之對網路層表現為一條無差錯的鏈路。

封裝成幀就是在一段數據的前後部分添加首部和尾部，這樣就構成了一個幀。接收端在收到物理層上交的比特流後，就能根據首部和尾部的標記，從收到的比特流中識別幀的開始和結束。首部和尾部包含許多的控制信息，他們的一個重要作用：幀定界（確定幀的界限）。

幀同步：接收方應當能從接收到的二進制比特流中區分出幀的起始和終止。

組幀的四種方法：

透明傳輸是指不管所傳數據是什麼樣的比特組合，都應當能夠在鏈路上傳送。因此，鏈路層就「看不見」有什麼妨礙數據傳輸的東西。

當所傳數據中的比特組合恰巧與某一個控制信息完全一樣時，就必須採取適當的措施，使收方不會將這樣的數據誤認為是某種控制信息。這樣才能保證數據鏈路層的傳輸是透明的。

概括來說，傳輸中的差錯都是由於雜訊引起的。

數據鏈路層編碼和物理層的數據編碼與調制不同。物理層編碼針對的是單個比特，解決傳輸過程中比特的同步等問題，如曼徹斯特編碼。而數據鏈路層的編碼針對的是一組比特，它通過冗餘碼的技術實現一組二進制比特串在傳輸過程是否出現了差錯。

較高的發送速度和較低的接收能力的不匹配，會造成傳輸出錯，因此流量控制也是數據鏈路層的一項重要工作。數據鏈路層的流量控制是點對點的，而傳輸層的流量控制是端到端的。

滑動窗口有以下重要特性：

若採用n個比特對幀編號，那麼發送窗口的尺寸W T 應滿足： 。因為發送窗口尺寸過大，就會使得接收方無法區別新幀和舊幀。

每發送完一個幀就停止發送，等待對方的確認，在收到確認後再發送下一個幀。

除了比特出差錯，底層信道還會出現丟包 [1] 問題

「停止-等待」就是每發送完一個分組就停止發送，等待對方確認，在收到確認後再發送下一個分組。其操作簡單，但信道利用率較低

信道利用率是指發送方在一個發送周期內，有效地發送數據所需要的時間占整個發送周期的比率。即

GBN發送方：

GBN接收方：

因連續發送數據幀而提高了信道利用率，重傳時必須把原來已經正確傳送的數據幀重傳，是傳送效率降低。

設置單個確認，同時加大接收窗口，設置接收緩存，緩存亂序到達的幀。

SR發送方：

SR接收方：

發送窗口最好等於接收窗口。（大了會溢出，小了沒意義），即

傳輸數據使用的兩種鏈路

信道劃分介質訪問控制將使用介質的每個設備與來自同一通信信道上的其他設備的通信隔離開來，把時域和頻域資源合理地分配給網路上的設備。

當傳輸介質的帶寬超過傳輸單個信號所需的帶寬時，人們就通過在一條介質上同時攜帶多個傳輸信號的方法來提高傳輸系統的利用率，這就是所謂的多路復用，也是實現信道劃分介質訪問控制的途徑。多路復用技術把多個信號組合在一條物理信道上進行傳輸，使多個計算機或終端設備共享信道資源，提高了信道的利用率。信道劃分的實質就是通過分時、分頻、分碼等方法把原來的一條廣播信道,邏輯上分為幾條用於兩個結點之間通信的互不幹擾的子信道，實際上就是把廣播信道轉變為點對點信道。

頻分多路復用是一種將多路基帶信號調制到不同頻率載波上，再疊加形成一個復合信號的多路復用技術。在物理信道的可用帶寬超過單個原始信號所需帶寬的情況下，可將該物理信道的總帶寬分割成若千與傳輸單個信號帶寬相同(或略寬)的子信道，每個子信道傳輸一種信號，這就是頻分多路復用。

每個子信道分配的帶寬可不相同，但它們的總和必須不超過信道的總帶寬。在實際應用中，為了防止子信道之間的千擾，相鄰信道之間需要加入「保護頻帶」。頻分多路復用的優點在於充分利用了傳輸介質的帶寬，系統效率較高;由於技術比較成熟,實現也較容易。

時分多路復用是將一條物理信道按時間分成若干時間片，輪流地分配給多個信號使用。每個時間片由復用的一個信號佔用，而不像FDM那樣，同一時間同時發送多路信號。這樣，利用每個信號在時間上的交叉，就可以在一條物理信道上傳輸多個信號。

就某個時刻來看,時分多路復用信道上傳送的僅是某一對設備之間的信號:就某段時間而言,傳送的是按時間分割的多路復用信號。但由於計算機數據的突發性，一個用戶對已經分配到的子信道的利用率一般不高。統計時分多路復用(STDM，又稱非同步時分多路復用)是TDM 的一種改進，它採用STDM幀，STDM幀並不固定分配時隙，面按需動態地分配時隙，當終端有數據要傳送時，才會分配到時間片，因此可以提高線路的利用率。例如，線路傳輸速率為8000b/s，4個用戶的平均速率都為2000b/s，當採用TDM方式時，每個用戶的最高速率為2000b/s.而在STDM方式下,每個用戶的最高速率可達8000b/s.

波分多路復用即光的頻分多路復用，它在一根光纖中傳輸多種不同波長(頻率）的光信號，由於波長（頻率）不同，各路光信號互不幹擾，最後再用波長分解復用器將各路波長分解出來。由於光波處於頻譜的高頻段，有很高的帶寬，因而可以實現多路的波分復用

碼分多路復用是採用不同的編碼來區分各路原始信號的一種復用方式。與FDM和 TDM不同,它既共享信道的頻率，又共享時間。下面舉一個直觀的例子來理解碼分復用。

實際上，更常用的名詞是碼分多址(Code Division Multiple Access.CDMA)，1個比特分為多個碼片/晶元( chip)，每一個站點被指定一個唯一的m位的晶元序列，發送1時發送晶元序列（通常把o寫成-1） 。發送1時站點發送晶元序列，發送o時發送晶元序列反碼。

純ALOHA協議思想：不監聽信道，不按時間槽發送，隨機重發。想發就發

如果發生沖突，接收方在就會檢測出差錯，然後不予確認，發送方在一定時間內收不到就判斷發生沖突。超時後等一隨機時間再重傳。

時隙ALOHA協議的思想：把時間分成若干個相同的時間片，所有用戶在時間片開始時刻同步接入網路信道，若發生沖突，則必須等到下一個時間片開始時刻再發送。

載波監聽多路訪問協議CSMA（carrier sense multiple access）協議思想：發送幀之前，監聽信道。

堅持指的是對於監聽信道忙之後的堅持。

1-堅持CSMA思想：如果一個主機要發送消息，那麼它先監聽信道。

優點：只要媒體空閑，站點就馬上發送，避免了媒體利用率的損失。

缺點：假如有兩個或兩個以上的站點有數據要發送，沖突就不可避免。

非堅持指的是對於監聽信道忙之後就不繼續監聽。

非堅持CSMA思想：如果一個主機要發送消息，那麼它先監聽信道。

優點：採用隨機的重發延遲時間可以減少沖突發生的可能性。

缺點：可能存在大家都在延遲等待過程中，使得媒體仍可能處於空閑狀態，媒體使用率降低。

p-堅持指的是對於監聽信道空閑的處理。

p-堅持CSMA思想：如果一個主機要發送消息，那麼它先監聽信道。

優點：既能像非堅持演算法那樣減少沖突，又能像1-堅持演算法那樣減少媒體空閑時間的這種方案。

缺點：發生沖突後還是要堅持把數據幀發送完，造成了浪費。

載波監聽多點接入/碰撞檢測CSMA/CD（carrier sense multiple access with collision detection）

CSMA/CD的工作流程：

由圖可知，至多在發送幀後經過時間 就能知道所發送的幀有沒有發生碰撞。因此把乙太網端到端往返時間為 稱為爭周期(也稱沖突窗口或碰撞窗口)。

截斷二進制指數規避演算法：

最小幀長問題：幀的傳輸時延至少要兩倍於信號在匯流排中的傳播時延。

載波監聽多點接入/碰撞避免CSMA/CA（carrier sense multiple access with collision avoidance）其工作原理如下

CSMA/CD與CSMA/CA的異同點：

相同點：CSMA/CD與CSMA/CA機制都從屬於CSMA的思路，其核心是先聽再說。換言之，兩個在接入信道之前都須要進行監聽。當發現信道空閑後，才能進行接入。

不同點：

輪詢協議：主結點輪流「邀請」從屬結點發送數據。

令牌：一個特殊格式的MAC控制幀，不含任何信息。控制信道的使用，確保同一時刻只有一個結點獨占信道。每個結點都可以在一定的時間內（令牌持有時間）獲得發送數據的權利，並不是無限制地持有令牌。應用於令牌環網（物理星型拓撲，邏輯環形拓撲）。採用令牌傳送方式的網路常用於負載較重、通信量較大的網路中。

輪詢訪問MAC協議/輪流協議/輪轉訪問MAC協議：基於多路復用技術劃分資源。

隨機訪問MAC協議： 用戶根據意願隨機發送信息，發送信息時可獨占信道帶寬。 會發生沖突

信道劃分介質訪問控制（MAC Multiple Access Control ）協議：既要不產生沖突，又要發送時佔全部帶寬。

區域網（Local Area Network）：簡稱LAN，是指在某一區域內由多台計算機互聯成的計算機組，使用廣播信道。其特點有

決定區域網的主要要素為：網路拓撲，傳輸介質與介質訪問控制方法。

區域網的分類

IEEE 802標准所描述的區域網參考模型只對應OSI參考模型的數據鏈路層與物理層，它將數據鏈路層劃分為邏輯鏈路層LLC子層和介質訪問控制MAC子層。

乙太網(Ethernet)指的是由Xerox公司創建並由Xerox、Intel和DEC公司聯合開發的基帶匯流排區域網規范，是當今現有區域網採用的最通用的通信協議標准。乙太網絡使用CSMA/CD（載波監聽多路訪問及沖突檢測）技術。 乙太網只實現無差錯接收，不實現可靠傳輸。

乙太網兩個標准：

乙太網提供無連接、不可靠的服務

10BASE-T是傳送基帶信號的雙絞線乙太網，T表示採用雙絞線，現10BASE-T 採用的是無屏蔽雙絞線（UTP），傳輸速率是10Mb/s。

計算機與外界有區域網的連接是通過通信適配器的。

在區域網中，硬體地址又稱為物理地址，或MAC地址。MAC地址：每個適配器有一個全球唯一的48位二進制地址，前24位代表廠家（由IEEE規定），後24位廠家自己指定。常用6個十六進制數表示，如02-60-8c-e4-b1-21。

最常用的MAC幀是乙太網V2的格式。

IEEE 802.11是無線區域網通用的標准，它是由IEEE所定義的無線網路通信的標准。

廣域網（WAN，Wide Area Network），通常跨接很大的物理范圍，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個城市或國家，或橫跨幾個洲並能提供遠距離通信，形成國際性的遠程網路。

廣域網的通信子網主要使用分組交換技術。廣域網的通信子網可以利用公用分組交換網、衛星通信網和無線分組交換網，它將分布在不同地區的區域網或計算機系統互連起來，達到資源共享的目的。如網際網路（Internet）是世界范圍內最大的廣域網。

點對點協議PPP（Point-to-Point Protocol）是目前使用最廣泛的數據鏈路層協議，用戶使用撥號電話接入網際網路時一般都使用PPP協議。 只支持全雙工鏈路。

PPP協議應滿足的要求

PPP協議的三個組成部分

乙太網交換機

沖突域：在同一個沖突域中的每一個節點都能收到所有被發送的幀。簡單的說就是同一時間內只能有一台設備發送信息的范圍。

廣播域：網路中能接收任一設備發出的廣播幀的所有設備的集合。簡單的說如果站點發出一個廣播信號，所有能接收收到這個信號的設備范圍稱為一個廣播域。

乙太網交換機的兩種交換方式：

直通式交換機：查完目的地址（6B）就立刻轉發。延遲小，可靠性低，無法支持具有不同速率的埠的交換。

存儲轉發式交換機：將幀放入高速緩存，並檢查否正確，正確則轉發，錯誤則丟棄。延遲大，可靠性高，可以支持具有不同速率的埠的交換。

❻ 無線網路規劃中，通過鏈路預算能得到什麼

鏈路預算：通過對系統中上、下行信號傳播途徑中各種影響因素的考察和分析，對系統的覆蓋能力進行估計，獲得保持一定呼叫質量下，鏈路所允許的最大傳播損耗。 鏈路預算的目的： 1）獲得基站的可用的最大發射功率，避免無效的下行覆蓋，減小干擾和系統雜訊，是獲得良好的網路服務質量的基礎。 2）得到上/下行的室內（室外）允許的最大路損。鏈路預算的作用就是信號從基站發出，計算到每個覆蓋點的電平值大小，最終能夠得到基站的覆蓋面積，確認是否存在上下行不平衡，主要用於覆蓋規劃中。