1. 家庭无线局域网的组建
家庭无线局域网的组建
论文摘要:家庭无线局域网是信息技术下用户对网络需求的另一种表现。主要针对无线局域网组网的前期准备、无线路由的设置以及现阶段家庭无线局域网的缺陷和不足等方面来阐述,帮助人们进一步了解无线局域网组建的相关内容。
论文关键词:家庭无线局域网;无线路由;信息技术
随着计算机技术和电子信息技术的日渐成熟,电子产品以前所未有的速度迅速进入千家万户。而网络的普及,家庭用户对Internet的需求也越来越多。我们如果能将繁杂的电子产品有机的进行连接,组成一个家庭局域网,就可以实现软硬件资源共享,合理利用网络资源,满足各家庭成员的使用需求。如何选择简单有效的方式进行家庭局域网的构建是本文探讨的主题。
一、组网前期准备
在组建家庭无线局域网之前,根据自身家庭的需求进行分析,本文以基本的一台台式机、一台笔记本、一部手机(支持WLAN)进行阐述。
选择组网方式
家庭无线局域网的组网最简单、最便捷的方式就是选择对等网,即以无线路由器为中心,其他计算机通过无线网卡与无线路由器进行通信。
设备的购置
1)调制解调器和路由器的选择。按照宽带的接入方式,当用户通过电话线接入宽带时,必须同时购买调制解调器和无线路由器。而当用户使用光纤接入时,则只需购买无线路由器,就能实现共享上网。在选择调制解调器时,只需跟ADSL宽带传输速率匹配即可完成数模转化实现宽带上网。而对于无线路由器,不仅要考虑其传输速率,还要考虑信号强度的覆盖范围,保证家庭范围内没有死角。
2)网卡的选择。对于台式机来说,要接入无线网络需要配备一块无线网卡。无线网卡分为内置PCI无线网卡和外置USB无线网卡。PCI无线网卡的优点是直接与电脑内存间交换数据,减轻了CPU的负担,但是信号接受位置不可调,易受到电脑主机的干扰,易掉线。而USB接口无线网卡具有即插即用、散热性能强、传输速度快的优点,加之价格便宜,成为扩展台式机的首选。
无线接入点的位置
无线接入点,即无线路由器,将有线网络的信号转化为无线信号[2]。在家庭无线局域网中,应首先考虑无线路由器的安放位置,无线信号能够穿越墙壁,但其信号会随着阻碍物的数量、厚度和位置急速衰减,要使无线信号能够覆盖整个家庭区域,必须尽量使信号直接穿透于墙或形成开放的直接信号传输。在实际的设备布线安排中,还要根据家庭的房屋结构,有无其他信号干扰源,微调无线路由器的位置。
二、无线路由的设置
本文以移动PPPOE光纤接入,选用TP-LINK TL-WR740N为基准介绍无线路由器的设置。
基本连接
首先,将光纤的接口插到已连接电源的无线路由器的WAN口上,实现硬件的'连接;其次,搜索无线信号,单击“菜单”中的“控制面板”,双击打开“网络连接”,在网络连接窗口中双击打开“无线网络连接”,在“常规”选项卡中单击右下角的“查看可用网络连接”,单击“刷新网络列表”,最后单击“连接”,则实现了电脑与无线路由器的连接。在此过程中确保无线网络TCP/IP中IP地址选择自动获取;再次,登陆路由器提供的Web管理界面,在浏览器中输入默认的地址“192.168.1.1”。
进行各项设置
1)点击设置向导进行引导设置,设置向导可以帮助我们方便地进行路由器的设置,在出现设置向导对话框中,点击“下一步”。
2)选择网络连接方式。在出现的设置向导——上网方式窗口中,提供了3种最常见的上网方式供选择,为PPPoE(ADSL虚拟拨号)、动态IP和静态IP。由于PPPoE是我们最常用的上网方式,如电信、铁通、网通等均使用此方式,所以选中此方式,并单击“下一步”。
3)输入网络服务提供商提供的ADSL账号和密码,单击“下一步”。
4)无线基本参数设置,设置网络密码可以保证网络的安全使用。在无线设置窗口中,共设置两项内容,即无线网络基本参数和无线安全选项设定。“基本参数”包括无线状态、SSID、信道、模式和频段带宽,“无线安全选项”包括不开启无线安全、WPA-PSK/WPA2-PSK和不修改无线安全设置。这里只需要用户设置无线安全选项中的PSK密码,以保障网络安全,其他选项均采用默认设置。点击下一步完成设置,实现无线局域网的建立。
其他功能设置
在无线路由器的Web管理界面中,除了设置向导功能外,还有很多功能设置,如DHCP服务器选项和安全设置等。DHCP服务是对等网络设置的基础,可以为任何连接无线路由器的无线设备分配IP地址。路由器软件提供“不启用”和“启用”两个状态,默认设置为“启用”,则在用户使用时,路由器自动拨号分配IP地址进行网络连接,而不用用户做任何连接设置,这也是无线路由器的另一大优势。安全设置提供了网络防火墙,可以过滤用户特定设置的域名,具有防攻击能力,确保了自身的安全性。用户在设置无线路由器时,均可根据自己的需要进行各项设置。
三、家庭无线局域网的缺陷和不足
需要一定的网络组建知识,对家庭无线局域网进行构建和维护
一个成功的无线局域网的组建,必将能在满足用户的需求下,以最经济的硬件配置实现设备的最大利用效率。这就要求用户对于组建无线局域网有一定的了解,避免盲目地选购联网设备,对其使用过程或经济造成不必要的问题。其次,对于无线局域网的维护也是用户必须掌握的一项技术指标。如果用户懂得一些基本的网络构建知识,对于日常使用中出现的一些小的问题或障碍,自己完全可以在较短的时间内排除障碍,而不至于影响用户的使用。
家庭无线局域网组建成本较高
在家庭无线局域网的构建中,构建无线局域网的核心设备是无线路由器。一般而言,无线路由器的市场价格相对有线路由器较高,且组建无线局域网时,若为台式机,则还需要购买一块无线网卡,这无疑又增加了一笔花费。
无线局域网信号稳定性相对较差
有线网络是通过硬件的传输介质进行信号传输,信号稳定且不会受外界因素的影响。而无线局域网是依靠无线电波进行传输,这些电波通过无线发射装置进行发射,在远距离或有建筑物阻挡的情况下,信号质量会相对较差。其次,无线网络的速度比较慢,无法达到有线网络所能达到的速度,由于这些因素的限制,定会影响用户对网络的使用。
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无线接入技术论文篇二
无线接入在网络融合中的应用
摘要:目前 ,全球电信运营商正面临着 企业 转型和 网络 融合(FMC),它使原本经渭分明的移动与固网的界限正在被一步步地“模糊化”,二者在多个层面的融合趋势已势不可挡。基于融合的思路来看未来的网络,无线接入技术多样化的趋势将越来越明显,无线接入网作为承载业务,直接面向用户的网络,是体现运营商的用户覆盖率和企业竞争力主要指标的关键之一,与核心网趋于融合的趋势不同,接入网层面将有众多技术百花齐放。如英国的“蓝色电话”采用DECT数字无绳电话系统对移动和固网进行无缝连接。国内“灵通无绳电话”是利用目前的小灵通无线网络直接与固网相连。而正在试验中的“家庭网络”是采用“蓝牙技术”或Wi-Fi无线技术来进行内部各终端之间的互连。还有技术先进,功能强大的WiMAX无线宽带技术 应用 于局域网和移动通信等领域。
无线接入是网络融合的桥梁和纽带
“蓝牙技术”,现在Bluetooth SIG(蓝牙技术联盟)对蓝牙技术的定位是它可以广泛地应用于个人网络设备,如手机、电脑以及汽车免提系统。由于蓝牙技术目前专为个人网络应用而设,通过改进技术可以增加蓝牙技术在其它全新领域的应用。例如 环境传感、家用电器遥控、家庭网络内部终端间的连接等。但是蓝牙技术存在着许多的不足。如:一是它的传输距离仅在十公尺左右。二是蓝牙芯片的价格仍不令人满意。三是蓝牙兼容性方面的一些 问题 。四是随着各种近距离无线技术的出现,它们与蓝牙技术就不可避免地要在一些应用领域存在重叠和竞争。更重要的是无线宽带技术的出现,在超宽带的技术优势面前蓝牙将会遭遇极大的挑战。
Bluetooth SIG(蓝牙技术联盟)在其未来的3年 发展 蓝图中,已提出了一系列改进蓝牙规范的 计划,包括提升性能、增强安全性、优化耗电量及可用性,来借以保有蓝牙技术在个人通信技术领域的市场地位,并在新的市场领域确定其发展方向。具体计划是2005年蓝牙技术联盟将测试并推出一项全新的蓝牙规范。新规范提高了数据传输速率(是当前速率的3倍)提高了数据传输的安全性,并降低了功耗。这将大大改善蓝牙用户使用多个蓝牙设备协同 工作以及传输大型数据文件时的体验,同时还将延长移动设备的电池使用寿命。2006年蓝牙技术联盟将继续致力于改进蓝牙规范在可用性、安全性及性能等方面的表现,并采用多播(Mutti-cast)功能,允许用户将同一信息同时传送至多个装置,改进性能将可使耗电量极低的蓝牙传送范围扩大至100公尺。
Wi-Fi(Wireless Fidelity)是属于无线局域网(WLAN)的一种,通常是指802.11b产品,它的主要特点是传输速率高,可靠性高,建网速度快\简便、可移动性好、网络结构弹性化、组网灵活、组网成本较低等,具有良好的发展前景。Wi-Fi工作在2.4GHz频段。最高速度达11mb/s,传输距离可达100公尺,在全封闭区域可达300公尺,是目前的主流WLAN技术。近年来Wi-Fi在市场上欣起一股热潮,据预测,到2007年美国将安装53万个点,欧洲安装70万个点,亚洲也将安装100多万个点,Wi-Fi有着“无线版本以太网”的美称,由于目前的以太网标准(IEEE802.3标准)几乎已经成为局域网的代名词,世界上至少有80%以上的局域网采用以太网技术。而WLAN同样为IEEE制定的标准,所以其几乎可以视为以太网标准在无线领域的延伸,这使WLAN在应用上具备无痕过渡和顺利安装的特点。
Wi-Fi的安装和设置相当简单,在某个区域要建立网络接入连接时,只需要在一定的范围内设立相应的接入点就可以了。规划、布线、测试等传统工序可以被忽略,如在家里引入Wi-Fi整个接入工序不到10分钟。同时Wi-Fi的综合成本非常低(预计为有线以太网的50%左右)。Wi-Fi拥有许多优点,但是不可忽视的是它存在的安全隐患这个致命的缺点。Wi-Fi采用的是RF(射频)技术,通过空气发送和接收数据,所以非常容易受到来自外界的攻击,甚至进入未受保护的公司内部局域网。
WiMAX全称是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是一种类似于Wi-Fi的新型无线网络技术,它具有覆盖范围更广、传输速率和可靠性(安全性)更高等优点。它所采用的IEEE 802.16标准是一种基于微波和毫米波频段(2GHz~11GHz)的新的空中接口标准的技术,可以替代现有的有线和DSL连接方式,来提供最后一公里的无线宽带接入。WiMAX将提供固定、移动、便携式的无线宽带连接,现在WiMAX已经从本质上改变了最初的应用方向。增加了移动通信方面的服务。通过加入移动特性,一方面WiMAX可以像原来设想一样,作为服务和提高电信运营商最后一公里接入的技术手段。同时还可以成为FMC(固定和移动网络融合)的主流接入技术。
WiMAX具有以下优点:一是WiMAX执行IEEE802.16a标准,较长的传输距离(50公里)和较大的无线覆盖范围(6-10公里),传输速率最快75Mbps。二是具有理想的非视距传输特性,因此能够在不同的环境下获得最佳的传输性能。三是集中了有线/无线接入的优点,并结合了Wi-Fi无线接入技术的移动性与灵活性。四是WiMAX还能够通过将无线接入系统上升到无线接入网络,多中心站之间通过负荷分担的方式大大增加了网络容量。五是基站建设方面,WiMAX不同于过去所采用的无线技术,需建高高的基站。从而可大大降低运营商的成本。六是目前正在制定中的IEEE 802.16e,面向移动终端,最大传输距离为3千米~5千米。当前,人们特别关注的是规范已确定的802.16-2004,它主要用于连接互联网服务的接入线路,也就是替代使用电话线的ADSL等,将通信运营商与用户连接起来。
接照WiMAX的商用计划,预计到2006年802.16功能的笔记本电脑,就可以不间断地享用高于3G十倍的速率而构成的宽带精彩 内容 服务。而且WiMAX还能作为Wi-Fi的备份,使用户可快速,方便地在Wi-Fi和WiMAX间自由切换和访问互联网。
无线接入与业务融合和创新
灵通无绳电话(QBOX),为了使小灵通更加具有活力,继短信互连,七彩铃音,机卡分离等新业务推出之后,近日 中国 电信又在上海、西安、温州、惠州等六城市推出“灵通无绳电话”新业务,。这一业务在国内第一次将有线、无线(小灵通)两种通信方式结合在一起,使它的优势待以充分的互补。它的推出预示着固网运营商的运营重点已渐渐脱离传统的运作模式。而转向具潜力的业务和市场增长点。QBOX业务优点突出,首先是解决了一直以来让运营商深感头痛的小灵通小区覆盖的盲区 问题 ,使小灵通能凭借单向收费的价格优势,更为广大用户所欢迎。二是QBOX将增强固话终端的竞争力。灵通无绳电话一举改变了固话终端几年甚至几十年不变的传统观念。加快了固网终端向个性化、智能化演进的步伐。三是固网和小灵通 网络 在中国都属同一运营商经营,这种组合方式能最大限度地综合利用二个网络的资源提供新业务。使用户首次享受到了无线与有线结合的融合业务。四是具有绿色环保功能。灵通无绳电话与小灵通的基站和其手机发射功率都只有10毫瓦,而无绳电话机的发射功率也有35毫瓦左右,因此辐射小,对人的身体不会造成伤害,符合人们的健康要求。
灵通无绳电话是中国电信运营商首次在无线,有线融合中的尝试,这项业务本身还存在着一些较为明显的缺憾。如一是灵通无绳电话终端在QBOX私网与小灵通公网动态(通话过程中)转移时无法保特不间断通话。二是QBOX系统在其私网中只对预先指定的几个终端( 目前 是10个)提供通话服务。而对其它的小灵通手机无法提供服务。三是在小灵通公网信号没有覆盖的区域,QBOX座机的固网用户线路只允许一个小灵通或固话用户与外界通话,而无法对二个和二个以上的用户同时提供通话服务.因此虽然“灵通无绳电话”业务使固网业务得到有益的补充和延伸,但还需进一步的改进和完善。使它成为真正的FMC业务之一。
“蓝色电话”是由英国电信提出并在以阿尔卡特为首,包括爱立信、朗迅和莫托罗拉等在内的诸多设备制造商协助下共同完成的。实际上蓝色电话就是一种可以在通话状态下实现移动和固话网络之间自由、无缝切换的服务。它具有以下几个方面的特征和优势。
首先是它开创了固话和移动融合(FMC)的先河,这是蓝色电话最突出的优势,也是一项创 历史 性的先进技术与服务。其次是能在通话过程中自动判断用户所处的位置并提供不同的网络为其服务。如用户在室外或室内通话时能自动在GSM移动网络和DECT无绳电话系统之间进行无缝切换。三是,保证良好的通话质量,这也是蓝色电话要实现移动和固网相融合最大的难点和成功之处。它在实现了固话网络和移动网络无缝切换的同时保证其通信质量的等级。四是,先进、便捷的室内无线接入技术,目前蓝色电话在室内是通过DECT数字无绳电话系统转接至固定宽带网络上去,今后也可以采用蓝牙技术或者性能更优的Wi-Fi技术来进行接入。并能够使系统在室内和室外的各种使用 环境中在不同的网络之间进行自动的无缝切换,而保证通话过程不会间断。五是,具有高性价比的通话资费,蓝色电话在定价的过程中充分考虑固话和移动两个网络的不同运营成本来确定价格。这样的资费方案融合了固话和移动的资费特点,且最大限度地提供给用户方便和实惠。
“家庭网络”作为固话的业务创新,首先是融入了信息 时代 的信息化综合服务的理念,其次打破了原有仅仅提供点对点通信的模式,而为用户提供了多元化、个性化的信息服务。三是在实际操作中,对网络进行重新的设计和集成。四是加强整合现有资源,进行业务的重新组合和包装,家庭网络并不是一个前所未有的全新业务,而实际上所谓的创新,大部份是在现有技术成果的基础上进行改进、优化。通过对已有业务或技术的组合,来产生新的业务和新的功能,这种类型的业务创新在通信产业 发展 的过程中也屡见不鲜。因此在“家庭网络”的技术业务创新过程中,一定要将重点放在网络集成和资源整合上。
蓝牙技术是一种低成本、近距离的无线连接技术标准,将它 应用 于家庭网络中,可将家庭内部的各类终端如无绳电话、移动电话、笔记本电脑等等组成一个家庭或个人领域的网络,使各种信息化或智能化的终端设备在近距离内不用电缆就可以方便地连接起来,实现无缝覆盖并相互操作进而达到资源充分共享。
WLAN无线连接。由于WLAN可以使用户在家庭实现无线快速连接,因此该技术可谓代表了家庭网络的未来发展方向,尤其是具备较高传输速率和较长传输距离的Wi-Fi更是如此。虽然现在很多家用设备还不支持Wi-Fi,但这种情况正在发生改变,日本各大厂商推出的新型等离子电视已经开始配备Wi-Fi功能,各种各样的Wi-Fi网卡也层出不穷,这一切都表明WLAN无线连接将蕴含极大的市场潜力。
市场的需求, 企业 的转型将推动移动核心网和固定核心网最终融合,接入层面充分开放,不同的接入技术有不同的应用领域。给用户带来不同的通信体验。总之无线接入与固定接入一起,将支撑起未来的无缝覆盖的网络,用户无论使用什么样的通信终端,都可以轻松接入网络,获得高性价比的优质通信服务。
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把结构相同或相似、语气一致,意思相关联的句子或成分排列在一起。作用:增强语言气势,增强表达效果。如:他们的品质是那样的纯洁和高尚,他们的意志是那样的坚韧和刚强,他们的气质是那样的淳朴和谦逊,他们的胸怀是那样的美丽和宽广。(魏巍《谁是最可爱的人》)
为了强调某个意思,表达某种感情,有意重复某个词语句子。反复的种类:连续反复和间隔反复,连续反复中间无其他词语间隔。间隔反复中间有其他的词语。如:山谷回音,他刚离去,他刚离去。(柯岩《周总理你在哪里》)(连续反复)好像失了三省,党国倒愈像一个国,失了东三省谁也不想,党国倒愈像一个国。(鲁迅《“友邦惊诧”论》)(间隔反复)
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以下就是我为大家带来的无线 网络技术 论文三篇。
无线网络 技术论文一
试想一下,在有线网络时代,用户的活动范围受限于网线,无论到哪里必须要拖着长长的缆线,为寻找宽带接口而苦恼。为此,无线网络应运而生。和有线网络相比,虽然无线网络的带宽较小;相对目前的有限网络有较多的等待延迟;稳定性较差;无线接入设备的CPU、内存以及显示屏幕等资源有限等 缺陷。但无线网络可适应复杂的搭建环境,搭建简单,经济性价比强,并且最大的优点是可以让人们摆脱网线的束缚,更便捷,更加自由的沟通。故自开发之初,就迅速抢占着市场。目前无线网络从覆盖范围上可以大致分成以下三大类:(1)系统内部互联/无限个域网(2)无线局域网(3)无限城域网/广域网。故本文就此介绍各类无线网络的的应用现状。
一、无限个域网(WPAN)
无线个域网主要采用IEEE802.15标准。无限个域网可以看成是无线局域网的一个特例。其覆盖半径只有几米。其主要应用范围包括:语音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。WPAN通常采用微微蜂窝或毫微微蜂窝结构。WPAN是当前发展最迅速的领域之一,相应的新技术也层出不穷,主要包括蓝牙技术、IrDA、Home RF、超宽带技术和ZigBee技术等,具体介绍如下:
(一)蓝牙技术 是一种支持点对点,点对多点语音和数据业务的短距离无线通信技术。其基本网络结构是微微网。其优点在于低功耗、具有很强的可移植性,集成电路简单,易于推广等。蓝牙技术工作在全球通用的2.45GHz ISM频段,消除了国界的限制,可在短距离中互相连接,实现即插即用,在无线电环境非常嘈杂的环境下,其优势更加明显。目前在为3个使用短距离无线连接的通用应用领域提供支持,分别是数据和语音接入点、电缆替代和自组网络。
(二)IrDA技术 是目前几种技术中市场份额最大的,它采用红外线作为通信媒介,支持各种速率的点对点的语音和数据业务,主要应用在嵌入式系统和设备中。
(三) Home RF 用于在家庭区域内,在PC和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放式工业标准。
(四)超宽带技术 是一种新技术,其概念类似于雷达,它的高性能和低功耗的优点将使它成为未来市场的强有力的竞争者之一。
(五)ZigBee技术 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。
二、无线局域网(WLAN)
无线局域网主要采用IEEE802.11标准。通过利用空中的电磁波代替传统的缆线进行信息传输,可以作为有线网络的延伸、补充或代替。相比较而言,无线局域网具有以下优点,
(一)移动性:通信范围不在受环境条件的限制,可以为用户提供实时的无处不在的网络接入 功能,使用户可以很方便地获取信息。
(二)灵活性:无线局域网的组网方式灵活多样,可方便的增减、移动、修改设备。
(三)经济型:无线局域网可用于物理布线困难或不适合进行物理布线的地方,可将网络快速投入使用节省人缘费用。
它是目前发展最热的无线网络类型,具体应用非常广泛,应用方式也很多,但目前还只能用于不移动或慢速移动的用户或业务,可能会在不久的将来开发出适合高速移动的无线局域网。按应用类型分为两大类,一类是有固定基础设施的,一类是无固定基础设施。无固定基础设施无线局域网又叫自组网络(Ad Hoc),其中最突出的是移动Ad Hoc网络,它在军用和民用领域有很好的应用前景,它可在任意通信环境下迅速展开使用、能够对网络拓扑变化做出及时响应。是目前和未来发展前景看好的一种组网技术。
三、无限广域网(WWAN)
无线广域网主要采用IEEE802.20标准。它更强调快速移动性,其连接能力可覆盖相当广泛的地理区域。但其信息速率通常不是很高,只有115kb/s。当前无线广域网多是移动电话及数据服务所使用的数字移动通信网络,常用的有GSM移动通信系统和卫星通信系统,而3G、4G技术也都属于无限广域网技术。该技术是使得 笔记本 计算机或者其他的设备装置在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方连接到互联网。
四、结束语
基于Wi-Fi技术的无线网络不但在带宽、覆盖范围等技术上均取得了极大提升,同时在应用上,基于Wi-Fi无线应用也已从当初“随时、随地、随心所欲的接入”服务转变成车载无线、无线语音、无线视频、无线校园、无线医疗、无线城市、无线定位等诸多丰富的无线应用。以后,无线网络在学术界、制造业、仓库业、医疗界等扮演着至关重要的角色。但对于无线网络来说,在应优先解决以下问题:(1)加强移动设备管理(MDM)和安全系统;(2)部署大规模语音和视频无线局域网;(3)无线局域网控制器安装在企业内部还是外部? 这些问题是最迫切需要解决的,也是决定未来无线网络所扮演的角色。
无线网络技术论文二
说到无线网络的历史起源,可以追朔到五十年前的第二次世界大战期间,当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技,并且采用相当高强度的加密技术,得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感,在1971年时,夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络。这被称作ALOHNET的网络,可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。它包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。
从最早的红外线技术到被给予厚望的蓝牙,乃至今日最热门的IEEE 802.11(WiFi),无线网络技术一步步走向成熟。然而,要论业界影响力,恐怕谁也比不上WiFi。
Wi-Fi (wireless fidelity(无线保真) 的缩写)为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbits。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。
下面介绍一下Wi-Fi联接点网络成员和结构:
站点(Station) ,网络最基本的组成部分。
基本服务单元(Basic Service Set, BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。
分配系统(Distribution System, DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的,尽管它们物理上可能会是同一个媒介,例如同一个无线频段。
接入点(Acess Point, AP) 。接入点即有普通站点的身份,又有接入到分配系统的功能。
扩展服务单元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上,并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。
关口(Portal) ,也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或 其它 网络联系起来。
这儿有3种媒介,站点使用的无线的媒介,分配系统使用的媒介,以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。
IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务,5种服务属于分配系统的任务,分别为,联接(Association), 结束联接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再联接(Reassociation) 。4种服务属于站点的任务,分别为,鉴权(Authentication), 结束鉴权(Deauthentication), 隐私(Privacy), MAC数据传输(MSDU delivery) 。
简单而言,WIFI是由AP(Access Point)和无线网卡组成的网络。AP一般称为网络桥接器或接入点,它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,也是无线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源,其工作原理相当于一个内置无线发射器的hub或者是路由,而无线网卡则是负责接受由AP所发射信号的CLIENT端设备。
虽然WIFI无线技术在前进的路上遇到了很多困难,但是随着产品技术的进步和技术标准的统一,WIFI一定会带给人们更大的便利和更光明的前景,无线网络技术也会向着更主流的方向发展。
无线网络技术论文三
一、引言
在人们即将迈入21世纪的时候,网络不知不觉成为每个人生活当中不可或缺的一部分,每天用它来查询所需的资料、浏览各方面的新闻、甚至查询当天出行的路线等等。 然而人们想要完成所有这些事情,基本上都是通过有线网络。对于慢慢发展起来的无线网络,大多数人都对它很陌生,而且目前在国内,如果你要使用它的话,费用还挺贵,因此,一些客观的原因导致大部分人远离它,甚至都从不过问它。
其实,无线网络是网络时代的一种进步、一种改革。它可以让生活变得更便捷,并且也推动着整个社会的进步;所以,为了让那些不懂它或者不想接近它的人,更多地知道、了解它,让它们去接触、甚至慢慢使用上它,下面就从五个方面简单地介绍一下无线网络。
二、无线网络的诞生
从1969年因特网诞生于美国开始至今,网络的历史并不算长;下面可以通过一个小小的 故事 来说明,故事开始于当年的8月30日,由BBN公司制造的第一台“接口信息处理机”简称IMP1,在预定日期的前两天抵达了加利福尼亚大学。克兰罗克是当时进行这次实验的教授,还有他的40多名工程技术人员和研究生。然而就在10月初的时候,第二台IMP2运到了阿帕网试验的第二节点,即斯坦福研究院(简称:SRI)。
经过数百人一年多时间的紧张研究,阿帕网远程联网试验即将正式实施。那台由IMP1联接的大型主机叫做Sigma-7,已运至加利福尼亚大学,与它通讯的那台SRI大型主机叫作SDS 940的机器,也在同一时间到达,经过一到两个月的准备工作,于10月29日晚上,在全球首次实现两台机器之间的通信实验,克兰罗克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亚大学学生名叫查理·克莱恩(英文名:C. Kline),坐在一台名叫IMP1的终端前面,吩咐他要戴上耳机和麦克风,通过长途电话随时与另外一名负责SRI终端操作的技术员保持密切联系。
实验就这样开始了,据当时克莱恩的回忆,是他的教授让他首先传输5个字母,分别为:L、O、G、I、N。用它们来确认分组交换技术的传输效果。并且教授指导它,只需要键入其中的L、O、G三个字母,使IMP1机器传送出去,再由SRI机器自动产生“IN”,最后合成为前面要实现的五个字母组合,即:LOGIN。经过教授指导及克莱恩与SRI终端操作员的配合,就在22点30分的时候,带着激动的心情,C.Kline就开始在键盘上敲入第一个字母“L",然后对着麦克风喊:“请问您收到‘L’了吗?” 另外一头的回答是:“是的,我收到了‘L’。”
他继续做着同样的工作……
“你收到O吗?
“是的,我收到了‘O’了,
就这样一步接着一步地继续下去,突然出现了一个出乎意料的结果,IMP1仪表显示传输系统崩溃,通讯无法继续进行下去。克兰罗克教授与他的四十名学生在世界上的第一次互联网络的通讯试验宣告结束,当时仅仅传送成功两个字母L、与O、,也就这次字母传送实验真真切切地标志着网络的真正诞生;历史上把这一次事件的发生作为了互联网诞生的见证。
无线网络的诞生呢?那要追溯到第二次世界大战,那时的美国在科技方面领先于其他国家,不管是在通信还是网络方面,因此美国的陆军就采用了无线电信号,利用一套无线电传输技术,此技术具有高强度的加密保护功能,开始了他们在战场上的技术突破。从这一刻起,无线网络也算是正式诞生了。
三、无线网络的概念与安全
(一)概念
所谓无线网络,顾名思义,就是一种不需要通过线缆这种介质来做传输而已,另外用户可以建立远距离无线连接的一种全球语音和数据的网络,它与有线网络的用途十分类似,最大的不同除了传输介质:无线电技术取代网线之外,在分类上和有线网络也稍有区别,分无线个人网、无线局域网、无线城域网。
在一个无线局域网内,常见的设备有:无线网卡、无线网桥、无线天线、和无线路由器等等无线设备。一旦建立起一个局域网之后,无线网络就会存在着一定的辐射危险,甚至可以说比有线网络在时间以及范围上显得更加强烈,所以,为了尽少量地受到辐射,应该把常用的无线路由、无线AP摆放在离我们人体和离卧室远一些的地方,还要注意避免把一些无线产品过分靠近音响、电视等电子产品,防止它们之间互相的干扰产生的其它辐射。总之,只要我们与它保持较远的距离,避免长时间呆在无线网络环境中所产生的累积效应,养成一种良好的习惯,那么无线网络的辅射就对人类构不成多大的威协。
(二)安全
在使用无线网络的时候,安全性固然重要,在安全防范方面,与有线网络存在非常大的区别,无线网络的安全主要可以从以下六个方面进行把握:
1.采用强力的密码。谈到密码,是一个让人非常敏感的东西,足够强大的密码可以让暴力解除成为不可能实现的情况。相反,如果密码强度不够,几乎可以肯定会让你的系统受到损害。所以,不但要设密码,而且还要足够强力才行。
2.严禁广播服务集合标识符(简称:SSID)。SSID其实就是给无线网络的一种重命名,假如不能对它进行保护的话,带来的安全隐患是非常严重的。同时在对无线路由器配置的时候,须禁止服务集合标识符的广播,尽管不能带来真正的安全,但至少可以减轻威胁程度,因为很多初级的恶意攻击者都是采用扫描的方式寻找一些有漏洞的系统作为它们的突破口。一旦隐藏了服务集合标识符这项功能,也就大大降低了破坏程度。
3.采用有效的无线加密方式。相反,另一种动态有线保密方式其实并不算很有效。使用象aircrack等类似的免费工具,就可以在短短的几分钟里找出动态有线等效保密模式加密过的无线网络的漏洞;无线网络保护访问是目前通用的加密标准,当然,你也可以选择使用一些更强大有效的方式。毕竟,加密和解密的斗争是无时无刻不在进行的。
4.采用不同类型的加密。不要仅仅依靠以上谈到的无线加密手段来保证无线网络的整体安全。不同类型的加密可以在系统层面上提高安全的可靠性。例如:OpenSSH就是一个不错的加密选择,它可以在同一网络内的系统提供安全通讯,即使需要经过因特网也没有问题。与采用了SSL加密技术的电子商务网站是有着异曲同工之妙的。实际上,为了达到更安全的效果,建议不要总更换加密方式。
5.控制介质访问控制地址层。即我们所说的MAC地址,单独对其限制是不会提供真正的保护。但是,像隐藏无线网络的服务集合标识符、限制介质访问控制(MAC)地址对网络的访问,是可以确保网络不会被初级的恶意攻击者骚扰的。另外此种 方法 对于整个系统来说,无论是新手的恶意攻击还是专家的强烈破坏,都能起到全面的防护,保证整个系统的安全。
6.监控网络入侵者的活动。众所周知,人类无时无刻不在使用着网络。所以入侵者也随时会攻击到你的网络中来,那么你就需要对攻击的发展趋势以及了解它们是如何连接到你的网络上来的进行一定的跟踪,为了提供更好的安全保护依据,你还需要对日志里扫描到的相关信息进行分析,找出其中更有利的部分,以备在以后出现异常情况的时候给予及时的通知。总之,在随着社会的进步、科技的不断更新,未来,我们更需要对以上十点进行理解性地记忆与灵活性地变通使用。
四、无线网络的技术与应用
目前,在国内无线网络的技术并不算很盛行,与有线网络相比,它还不是很成熟,可是,发展至今,在无线的世界内,新技术层出不穷、新名词是应接不暇。例如:从无线局域网、无线个域网、无线体域网、无线城域网到无线广域网;从移动AdHoc网络到无线传感器网络、无线 Mesh网络;从Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;从IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;从固定宽带无线接入到移动宽带无线接入;从蓝牙到红外、HomeRF,从UWB到ZigBee;从GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。
在应用方面,其中两种主要的方式分为:GPRS手机无线网络和无线局域网。从某种意义上来说,GPRS手机无线网可称作是目前社会上一种真正意义的网络,它主要是通过移动电话网络来接入Internet的,所以只要你所在的区域开通了GPRS业务,那么不管在任何一个角落都可以实现上网;后者呢,主要是与有线网络作比较,突出它的便捷性,因为它是利用射频技术(即:Radio Frequency简称:RF)来实现的一种数据传输系统, RF取代了旧式的那种通过双绞铜线来实现上网的烦索性;另外,除了以上谈到两种主流方式,在当今快速发展的科技形势下,我国通信方面出现了移动的TD-SCDMA和电信的CDMA2000以及联通的WCDMA三种无线网络通信方式,所以,未来只要有3G网络信号存在的地方,便可以实现上网。
五、就业前景
一种新型的产业必定会为社会带来不小的影响,并且推动整个社会走上更稳健的步伐 。例如:在就业方面,它产生了一批新型的就业岗位,比如:3G网络工程师、无线网络优化岗位等等,通信方面,出现堪察、无线网络测试等等,因此而减轻了整个社会在就业上不少的压力,再者,在另外一种无线局域网标准下生产出的产品技术应用逐渐成为无线网络市场主流的情况下,基于Wi-Fi技术的无线网不但在带宽以及覆盖范围等技术上取得了极大突破,而且在应用上,如今的无线网络也不再只是单纯地满足用户随时随地接入网络,甚至已经能更多地参于到行业信息化的服务中来,可想而知,将来出现无线医辽、无线校园、无线城市等其他行业应用成为无线网络市场的主流也不是梦想。
六、结束语
随着科技的不断演进与无线行业的飞速发展,无线网络将成为推动整个网络市场前进的新生力量,并且在不可预见的未来,纷繁多样、永远在线的智能终端技术将会把娱乐、办公、消费、医辽、 文化 教育 、生活服务等多种行业区域的全部功能融会贯通,一起服务于我们的工作和生活,使之变得更轻松、更智能。使智能技术与无线网络更好地密切结合,让越来越多的创新应用和新的生活方式进入到未来的社会当中。最后,让我们迎接一个“网聚万物”、“网随人动”的无线时代。
5. 无线网络 发展状况的论文
无线网络发展状况
计算机通信分两种:有线通信和无线通信
无线通信包括卫星,微波,红外等等
无线局域网(Wireless LAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源。在推动网络技术发展的同时,无线局域网也在改变着人们的生活方式。本文分析了无线局域网的优缺点极其理论基础,介绍了无线局域网的协议标准,阐述了无线局域网的体系结构,探讨了无线局域网的研究方向。
关键词 以太网 无线局域网 扩频 安全性 移动IP
一、引 言
随着无线通信技术的广泛应用,传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求,于是无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)应运而生,且发展迅速。尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络,但近年来无线局域网的产品逐渐走向成熟,正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥日益重要的作用。
无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。
广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性,促进了无线局域网技术的完善和产业化,已经商用化的802.11b网络也正在证实这一点。随着802.11a网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展,无线局域网将迎来发展的黄金时期。
二、无线局域网概述
无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时,美国陆军研发出了一套无线电传输技术,采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年,夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络,称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机,采用双向星型拓扑连接,横跨夏威夷的四座岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从此,无线网络正式诞生。
1.无线局域网的优点
(1)灵活性和移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。
(2)安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。
(3)易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
(4)故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。
(5)易于扩展。无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。
由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。最近几年,无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。
2.无线局域网的理论基础
目前,无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即红外线和无线电波。按照不同的调制方式,采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。
(1)红外线(Infrared Rays,IR)局域网
采用红外线通信方式与无线电波方式相比,可以提供极高的数据速率,有较高的安全性,且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差,使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制,通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。
(2)扩频(Spread Spectrum,SS)局域网
如果使用扩频技术,网络可以在ISM(工业、科学和医疗)频段内运行。其理论依据是,通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)两种方式。
所谓直接序列扩频,就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。而跳频技术与直序扩频技术不同,跳频的载频受一个伪随机码的控制,其频率按随机规律不断改变。接收端的频率也按随机规律变化,并保持与发射端的变化规律一致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能,跳频越高,抗干扰性能越好,军用的跳频系统可达到每秒上万跳。
(3)窄带微波局域网
这种局域网使用微波无线电频带来传输数据,其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照,其它方式则可使用无需执照的ISM频带。
3.无线局域网的不足之处
无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面:
(1)性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。
(2)速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前,无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。
(3)安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。
三、无线局域网协议标准
无线局域网技术(包括IEEE802.11、蓝牙技术和HomeRF等)将是新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。以IEEE(电气和电子工程师协会)为代表的多个研究机构针对不同的应用场合,制定了一系列协议标准,推动了无线局域网的实用化。
1.IEEE802.11系列协议
作为全球公认的局域网权威,IEEE 802工作组建立的标准在局域网领域内得到了广泛应用。这些协议包括802.3以太网协议、802.5令牌环协议和802.3z100BASE-T快速以太网协议等。IEEE于1997年发布了无线局域网领域第一个在国际上被认可的协议——802.11协议。1999年9月,IEEE提出802.11b协议,用于对802.11协议进行补充,之后又推出了802.11a、802.11g等一系列协议,从而进一步完善了无线局域网规范。IEEE802.11工作组制订的具体协议如下:
(1)802.11a
802.11a采用正交频分(OFDM)技术调制数据,使用5GHz的频带。OFDM技术将无线信道分成以低数据速率并行传输的分频率,然后再将这些频率一起放回接收端,可提供25Mbit/s的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高传输速度,改进信号质量,克服干扰。物理层速率可达54Mbit/s,传输层可达25Mbit/s,能满足室内及室外的应用。
(2)802.11b
802.11b也被称为Wi-Fi技术,采用补码键控(CCK)调制方式,使用2.4GHz频带,其对无线局域网通信的最大贡献是可以支持两种速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率机制的介质访问控制可确保当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限值时,传输速率能够从11Mbit/s自动降到5.5Mbit/s,或根据直序扩频技术调整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不违反FCC规定的前提下,采用跳频技术无法支持更高的速率,因此需要选择DSSS作为该标准的惟一物理层技术。
(3)802.11g
2001年11月,在802.11 IEEE会议上形成了802.11g标准草案,目的是在2.4GHz频段实现802.11a的速率要求。该标准将于2003年初获得批准。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM调制方式,使用2.4GHz频段,对现有的802.11b系统向下兼容。它既能适应传统的802.11b标准(在2.4GHz频率下提供的数据传输率为11Mbit/s),也符合802.11a标准(在5GHz频率下提供的数据传输率56Mbit/s),从而解决了对已有的802.11b设备的兼容。用户还可以配置与802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式无线局域网,有利于促进无线网络市场的发展。
(4)其他相关协议
IEEE802工作组今后将继续对802.11系列协议进行探讨,并计划推出一系列用于完善无线局域网应用的协议,其中主要包括802.11e(定义服务质量和服务类型)、802.11f(AP间协议)、802.11h(欧洲5GHz规范)、802.11i(增强的安全性&认证)、802.11j(日本的4.9GHz规范)、802.11k(高层无线/网络测量规范)以及高吞吐量研究工作组的相关协议。
2.蓝牙规范(Bluetooth)
蓝牙规范是由SIG(特别兴趣小组)制定的一个公共的、无需许可证的规范,其目的是实现短距离无线语音和数据通信。蓝牙技术工作于2.4GHz的ISM频段,基带部分的数据速率为1Mbit/s,有效无线通信距离为10~100m,采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术采用自动寻道技术和快速跳频技术保证传输的可靠性,具有全向传输能力,但不需对连接设备进行定向。其是一种改进的无线局域网技术,但其设备尺寸更小,成本更低。在任意时间,只要蓝牙技术产品进入彼此有效范围之内,它们就会立即传输地址信息并组建成网,这一切工作都是设备自动完成的,无需用户参与。
3.HomeRF标准
在美国联邦通信委员会(FCC)正式批准HomeRF标准之前,HomeRF工作组于1998年为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范,即共享无线访问协议(SWAP)。该协议主要针对家庭无线局域网,其数据通信采用简化的IEEE802.11协议标准。之后,HomeRF工作组又制定了HomeRF标准,用于实现PC机和用户电子设备之间的无线数字通信,是IEEE802.11与泛欧数字无绳电话标准(DECT)相结合的一种开放标准。HomeRF标准采用扩频技术,工作在2.4GHz频带,可同步支持4条高质量语音信道并且具有低功耗的优点,适合用于笔记本电脑。
4.HyperLAN/2标准
2002年2月,ETI的宽带无线接入网络(Broadband Radio Access Networks,BRAN)小组公布了HiperLAN/2标准。HiperLAN/2标准由全球论坛(H2GF)开发并制定,在5GHz的频段上运行,并采用OFDM调制方式,物理层最高速率可达54Mbit/s,是一种高性能的局域网标准。HyperLAN/2标准定义了动态频率选择、无线小区切换、链路适配、多波束天线和功率控制等多种信令和测量方法,用来支持无线网络的功能。基于HyperRF标准的网络有其特定的应用,可以用于企业局域网的最后一部分网段,支持用户在子网之间的IP移动性。在热点地区,为商业人士提供远端高速接入因特网的服务,以及作为W-CDMA系统的补充,用于3G的接入技术,使用户可以在两种网络之间移动或进行业务的自动切换,而不影响通信。
5.无线局域网标准的比较
802.11系列协议是由IEEE制定的,目前居于主导地位的无线局域网标准。HomeRF主要是为家庭网络设计的,是802.11与DECT的结合。HomeRF和蓝牙都工作在2.4GHz ISM频段,并且都采用跳频扩频(FHSS)技术。因此,HomeRF产品和蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适用于松散型的网络,可以让设备为一个单独的数据建立一个连接,而HomeRF技术则不像蓝牙技术那样随意。组建HomeRF网络前,必须为各网络成员事先确定一个惟一的识别代码,因而比蓝牙技术更安全。802.11使用的是TCP/IP协议,适用于功率更大的网络,有效工作距离比蓝牙技术和HomeRF要长得多。
四、无线局域网的体系架构
1.无线局域网的主要组件
(1)无线网卡。提供与有线网卡一样丰富的系统接口,包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有线局域网中,网卡是网络操作系统与网线之间的接口。在无线局域网中,它们是操作系统与天线之间的接口,用来创建透明的网络连接。
(2)接入点。接入点的作用相当于局域网集线器。它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲存储和传输数据,以支持一组无线用户设备。接入点通常是通过标准以太网线连接到有线网络上,并通过天线与无线设备进行通信。在有多个接入点时,用户可以在接入点之间漫游切换。接入点的有效范围是20~500m。根据技术、配置和使用情况,一个接入点可以支持15~250个用户,通过添加更多的接入点,可以比较轻松地扩充无线局域网,从而减少网络拥塞并扩大网络的覆盖范围。
2.无线局域网的配置方式
(1)对等模式。Ad-hoc模式。这种应用包含多个无线终端和一个服务器,均配有无线网卡,但不连接到接入点和有线网络,而是通过无线网卡进行相互通信。它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局域网。
(2)基础结构模式。Infrastructure模式。该模式是目前最常见的一种架构,这种架构包含一个接入点和多个无线终端,接入点通过电缆连线与有线网络连接,通过无线电波与无线终端连接,可以实现无线终端之间的通信,以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复制,可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。
五、未来的研究方向
如上所述,无线局域网技术的研究和应用方兴未艾,是目前无线通信领域乃至整个通信行业的研究热点。从无线局域网的进一步推广应用来看,未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其他移动通信系统之间的关系上。
1.安全性问题
IEEE802.11协议标准建议使用两种安全解决方案。一种是IEEE 802.11安全任务组(TGi)构建的安全框架--鲁棒型安全网络(RSN)。这种网络用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鉴权和密钥管理。该标准用可扩展鉴权协议(EAP)实现对用户的鉴权。鉴权服务器和用户之间使用远程鉴权拨入用户服务协议(RADIUS)进行通信,RADIUS协议在网络接入的鉴权、授权和计费(AAA)中得到广泛采用。由于IEE802.1x主要是针对有线局域网设计的,在无线局域网中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以,尽管它对无线局域网的安全性能有很大改善,802.1x和802.11的结合仍然不能提供足够的安全。
另一种方式则是目前广泛应用于局域网络及远程接入等领域的虚拟专用网(VPN)安全技术。与802.11b标准所采用的安全技术不同,在IP网络中,VPN主要采用IPSec技术来保障数据传输的安全。对于安全性要求更高的用户,将现有的VPN安全技术与802.11b安全技术结合起来,是目前较为理想的无线局域网络的安全解决方案。
2.漫游切换问题
无线局域网的漫游问题是继安全问题之后的一个至关重要的问题。在无线网络中,如果一边使用无线局域网接入服务,一边移动接入位置,那么一旦移动终端超越子网覆盖范围,IP数据包就无法到达移动终端,正在进行的通信将被中断。为此,IETF制定了扩展IP网络移动性的系列标准。所谓移动IP,就是指在IP网络上的多个子网内均可使用同一IP地址的技术。这种技术是通过使用被称为本地代理(Home Agent)和外地代理(Foreign Agent)的特殊路由器对网络终端所处位置的网络进行管理来实现的。在移动IP系统中,可保证用户的移动终端始终使用固定的IP地址进行网络通信,不管在怎样的移动过程中皆可建立TCP连接并不会发生中断。在无线局域网系统中,广泛的应用移动IP技术可以突破网络的地域范围限制,并可克服在跨网段时使用动态主机配置协议(DHCP)方式所造成的通信中断、权限变化等问题。
3.无线网络管理问题
相对于有线网络,无线局域网具有非常独特的特性,因此必须建立相应的无线网络管理系统。除了系统结构、用户需求和典型应用等模块之外,一个好的无线网络管理系统还必须考虑以下因素:
(1)标准的网管通信方式。网管子系统通常与中央主机相连。网管子系统必须基于工业标准的管理协议(比如SNMP),这样才能监视主机和子系统之间每条链路上的状态信息,并可根据状态信息快速分析和解决出现的问题。
(2)网络监视和报告。主机必须能够监视无线网络系统中所有单元。考虑到无线网络的连接性不如有线网络那样稳定,无线网络管理系统必须监视和报告无线信号的变化以及接入点的业务类型和负载情况,还须能自动发现进入无线网络体系结构的新设备。
(3)有效地利用带宽。尽管随着新技术的发展,无线网络的可用带宽逐步增大,但还是远远小于有线局域网的带宽。因此,在实际应用中必须考虑带宽的合理使用。
4.无线局域网与3G
无线局域网不否会对第三代移动通信系统构成威胁是近年来业界关心的一个问题。实际上,无线局域网与3G采用的是截然不同的两种技术,用于满足不同的需要。与3G不同的是,无线局域网并不是一个完备的全网解决方案,而只用于满足小型用户群的需求。无线局域网与3G可以互补,因此不会对3G运营商造成威胁,运营商还可以从无线局域网和3G的共存中获得好处。NorthStream的研究表明,无线局域网与3G和GPRS的结合可增加用户的满意程度和业务量,从而增加移动运营商的利润。作为3G的一个重要补充,无线局域网可用于在诸如机场候机厅、宾馆休息室和咖啡厅等地方建立无线Internet连接。
六、结束语
经过10多年的发展,无线局域网在技术上已经日渐成熟,应用日趋广泛,无线局域网将从小范围应用进入主流应用。预计全球无线局域网接入点的销售量将从2000年的50万台稳步增长到450万台,每年的涨幅为55%。无线网卡的销售量将从2000年的约300万块增加到2005年的3400万块,每年的涨幅为53%。今后几年,无线局域网技术将更加成熟,产品性能将更加稳定,市场将持续不断地增长,价钱将持续降低,大型设备提供商将进入这个市场,大多数企业和公司将采用无线局域网进行内部网络建设。
面对如此良好的发展前景,我国应大力推动无线局域网技术的研究和实用化,抓住无线局域网发展的契机。这样,不但可极大地推动国家信息化的发展进程,还将为我国信息产业和通信市场步入国际市场提供大好机遇。
6. 无线网络技术论文“参考”
无线网络技术论文“参考”
随着社会的不断发展无线网络技术也一直得到了很大的提升,下面一起去阅读一下无线网络技术论文吧,希望对大家有帮助!
摘要: 就蓝牙在无线接入方面的应用做一探讨,并简要介绍CSR(CambridgeSiliconRadio)公司单片蓝牙产品BlueCoreTM01。
关键词: 蓝牙;无线通信;数据;PSTN
Abstract:on,andsimplyintrocesCSR′sbluetoothsingle-chip-BlueCoreTM01.
Keywords:bluetooth;wirelesscommunication;data;PSTN
1引言
蓝牙技术是用微波无线通信技术取代数据电缆来完成点对点或点对多点短距离通信的一种新型无线通信技术。利用蓝牙,可以将需要数据和语音通信的各个设备之间联成一个Piconet网(即微微网),或将几个Piconet网进一步互连,组成一个更大的Scatternet网(即分布式网络)。蓝牙的PSTN无线接入点使用现有的网络电话机为载体,做开发性预言。他使得手机用户通过固定电话网络实现信号连接,既而让广大的手机用户同时成为固定电话网的用户。对手机用户来说,在解决移动电话网信号问题的同时,又可以降低手机用户的通信费用;对于固定电话运营商来说,则意味着巨大的话费收益。本方案的创新点有几点:
(1)取代大量的短程连接所用的电缆,尤其是电缆无法到达的地方,蓝牙具有更大的优势。
(2)使得计算机可以通过蓝牙的PSTN无线接入点无线上网,同时实现了网络资源的共享。
(3)实现了蓝牙规范的`内部电话系统(IntercomProfile)应用协议栈,使得蓝牙PSTN无线接入点能够与网络中的各个蓝牙手机进行内部电话通信。
(4)由于方案设计是按照蓝牙技术标准设计,所以兼容符合蓝牙标准的蓝牙手机,适配器等相关蓝牙产品。
2BC01芯片和开发工具Bluelab介绍
BC01(BlueCore01)是CSR(CambridgeSiliconRadio)公司设计的一款单片蓝牙产品,他集无线设备、微处理器及基带电路于一体,采用标准的0.35μm的CMOS工艺。通过外置的存有蓝牙协议的FlashROM,可提供完全兼容的数据和语音通信。经过优化设计,所需的外部RF元件很少,允许主板的快速设计。因此能以最低的成本,实现最短的产品面市时间。
其主要特点如下:
(1)符合BluetoothV1.1规范。
(2)带有USB和UART主接口。
(3)可编程的PCM接口,支持13b8kss-1的双向串行的同步语音传输。
(4)内含的数字转换器,可进行线性PCM(脉冲编码调制)、A律PCM、μ律PCM和CVSD(连续变化斜率增量调制)间的相互转换,编解符合高至HCI层的蓝牙控制协议。
(5)采用单电源3.15V供电,支持PART,SNIFF,HOLD多种节电模式。
(6)支持所有的包类型和多达7个从设备的Piconet。
(7)芯片内含链路控制、链路管理、HCI以及可选的L2CAP,RFCOMM,SDP多层软件协议栈,可直接使用。
(8)提供VM(VirtualMachine)机制。内嵌16b的RISC微处理器,运行协议栈的同时还可以运行下载到FlashROM中的用户程序,实现真正意义的单芯片。
其结构框图如图1所示。
Bluelab是专门针对Bluecore的仿真开发系统,他在PC上模拟Bluecore01的环境,从而方便开发基于Bluecore01上运行的应用程序。他包括了compiler,emulator/debugger,documentation以及一些源代码例子。Bluelab还提供了蓝牙协议栈Bluestack,支持SDP,L2CAP和RFCOMM等高层协议。用户可以通过UART/USB接口来调用Bluestack,也可以通过VM来访问Bluestack。
3系统方案设计
整个系统分为前端数据处理和PC端数据管理2大部分。前端数据处理框图如图2所示。
蓝牙ISDN接入点的空中无线接口为蓝牙,有线接口有:RJ11,ISDN的S/T接口、USB数据接口。S口收发器能够提供CCITT关于ISDNS/T参考点的I.430建议要求的功能,支持192kb/s的4线平衡传输方式的全双工数据收发。由于BC01内部资源及引脚有限,单片机80C196主要完成控制和协调各模块的工作,处理D信道信令和收发、B信道数据收发、外部中断申请,并且通过各种接口与蓝牙模块进行通信。SLIC模块主要提供语音信号的数模、模数转换、A律/μ律压缩PCM编解码等功能,并具备产生和控制各种信号音的功能。蓝牙模块主要实现蓝牙功能,并且提供了符合蓝牙规范的空中接口。他集成了各种需要的蓝牙协议(包括CTP应用协议栈、内部电话应用协议栈)以及管理程序。
为了形成蓝牙Piconet网络化管理,将PC端的数据管理作为Piconet主设备,而前端的数据处理作为从设备。整体的系统结构如图3所示。
连接PC的BC01作为MASTER,他会自动搜索查询范围内的蓝牙设备,将其作为SLAVE加入Piconet网,因为每块SLAVE都有惟一的BD_ADDR(BluetoothDeviceAddress),因此MASTER可以区别每一个SLAVE并对其进行控制。
4软件结构
软件设计是基于L2CAP层进行开发,SLAVE的功能是接受MASTER的查询、连接请求,或查询到已存在的Piconet后,将自己加入Piconet。SLAVE的功能简单,全部程序代码可以放在单片机80C196的FlashROM中运行。MASTER由于要负责管理整个Piconet,对各个SLAVE进行控制和管理,BC01提供的资源已不能满足。因此将L2CAP协议层以上的软件放在PC上运行,与PC采用HCI层接口。软件结构如图4所示。
5结语
在无线接入现场应用中,中心控制节点与各个无线接入的距离在100m以内。目前大功率的蓝牙芯片已经可以达到100m的覆盖范围,完全满足实际应用。此套方案的实验室联机调试已经完成,达到初步设计要求。下一步是将此套方案应用到实际的无线接入现场,进行现场调试,对系统进一步完善。
参考文献
[1]金纯,许光辰,孙睿.蓝牙技术[M].北京:北京电子工业出版社,2001.
[2].1A.26July,1999.
[3]徐爱钧.单片机高级语言C51Windows环境编程与应用[M].北京:电子工业出版社,2001.
[4]KrulinskiDJ.ProgrammingMicrosoftVisualC++6.0技术内幕[M].北京:希望电子出版社,1999.
;7. 毕业论文题目:无线办公室网络设计
利用无线网络技术组建小型无线办公网络
随着网络技术的发展,笔记本电脑的
普及,人们对移动办公的要求越来越高。
传统的有线局域网要受到布线的限制,因
此高效快捷、组网灵活的无线局域网应运
而生。现在很多高校和大型企业已经实现
了无线局域网。
1无线局域网的优点
无线局域网WLAN(wireless local area
network)是计算机网络与无线通信技术相
结合的产物。它以无线多址信道作为传输
媒介,利用电磁波完成数据交互,实现传统
有线局域网的功能。无线局域网具有以下
特点:
1.1安装便捷
无线局域网免去了大量的布线工作,
只需要安装一个或多个无线访问点(access
point,AP)就可覆盖整个建筑的局域网络,
而且便于管理、维护。
1.2高移动性
在无线局域网中,各节点可随意移动,
不受地理位置的限制。目前,AP可覆盖
10~100 m。在无线信号覆盖的范围内,均
可以接入网络,而且WLAN能够在不同运
营商、不同国家的网络间漫游。
1.3易扩展性
无线局域网有多种配置方式,每个AP
可支持100多个用户的接入,只需在现有无
线局域网基础上增加AP,就可以将几个用
户的小型网络扩展为几千用户的大型网
络。
2无线局域网的技术分析
无线局域网的基础还是传统的有线局
域网,是有线局域网的扩展和替换。是在
有线局域网的基础上通过无线HUB、无线
访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等
设备使无线通信得以实现。与有线网络一
样,无线局域网同样也需要传送介质。只
是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线
或者光纤,而是红外线(IR)或者无线电波
(RF),以后者使用居多。
3无线局域网的主要协议标准
无线接入技术区别于有线接入的特点
之一是标准不统一,不同的标准有不同的
应用。目前比较流行的有802.11标准、新
贵蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家
庭网络)标准。
3.1 802.11协议简介
IEEE在1997年为无线局域网制定─
─IEEE 802.11协议标准。总数据传输速
率设计为2Mbit/s,两个设备之间的通信可
以设备到设备的方式进行,也可以在基站
或者访问点的协调下进行。
3.1.1 IEEE 802.11b
是无线局域网的一个标准。其载波的
频率为2.4GHz,可提供1、2、5.5及
11Mbit/s的多重传送速度。IEEE 802.11b
是所有无线局域网标准中最着名,也是普
及率最广的标准。它有时也被错误地标为
Wi-Fi。实际上Wi-Fi是无线局域网联盟
(WLANA)的一个商标,该商标仅保障使
用该商标的商品互相之间可以合作,与标
准本身实际上没有关系。
3.1.2 IEEE 802.11a
是802.11原始标准的一个修订标准,
于1999年获得批准。802.11a标准采用了
与原始标准相同的核心协议,工作频率为
5GHz,最大原始数据传输率为54Mbit/s。
3.1.3 IEE 802.11g
其载波的频率为2.4GHz,原始传送速
度为54Mbit/s,净传输速度约为24.7Mbit/
s。802.11g的设备向下与802.11b兼容。
现在很多无线路由器厂商已经应市场
需要而在IEEE 802.11g的标准上另行开
发新标准,并将理论传输速度提升至
108Mbit/s或125Mbit/s。
3.2蓝牙
蓝牙(IEEE 802.15)是一项新标准,
“蓝牙”是一种极其先进的大容量近距离
无线数字通信的技术标准,其目标是实现
最高数据传输速度1Mbit/s(有效传输速
率为721kbit/s)、最大传输距离为10cm~
10m,通过增加发射功率可达到100m。蓝
牙比802.11更具移动性,比如,802.11限
制在办公室和校园内,而蓝牙却能把一个
设备连接到LAN(局域网)和WAN(广
域网),甚至支持全球漫游。此外,蓝牙成
本低、体积小,可用于更多的设备。“蓝牙”
最大的优势还在于,在更新网络骨干时,如
果搭配“蓝牙”架构进行,使用整体网路的
成本肯定比铺设线缆低。
4无线局域网的安全性
无线局域网采用公共的电磁波作为载
体,容易受到非法用户入侵和数据窃听。
无线局域网必须考虑的安全因素有三个:
信息保密、身份验证和访问控制。为了保
障无线局域网的安全,要使用适当的技术,
主要有:物理地址(MAC)过滤、服务集标
识符(SSID)匹配、有线等效保密(WEP)、有
线等效保密(WEP)、虚拟专用网络(VPN)、
Wi-Fi保护访问(WPA)。要针对自己网络
的特点和要求,来选择相应的技术。
5小型无线办公网络组网方案
5.1 Wi-Fi与蓝牙的选择
根据目前的无线技术状况,目前主要
是通过蓝牙及802.11b/a/g二种无线技术
组建无线办公网络。现比较如下:
(1)蓝牙技术的数据传输速率为1Mbit/
s,通信距离为10m左右;而802.11b/a/g的
数据传输速率达到了11Mbit/s,并且有效
距离长达100m,更具有“移动办公”的特
点,可以满足用户运行大量占用带宽的网
络操作,所以802.11b/a/g比较适合用在办
公室构建无线网络(特别是笔记本电脑)。
(2)从成本来看,802.11b/a/g比较廉
价,目前很多笔记本一般都为迅弛平台,本
身集成了802.11b/a/g无线网卡,用户只要
购买一台无线局域网接入器(无线AP)即
可组建无线网络。蓝牙则要根据网络的概
念提供点对点和点对多点的无线连接。在
任意一个有效通信范围内,所有设备的地
位都是平等的。当然,从另一个角度来看,
蓝牙更适合家庭组建无线局域网。
5.2 Wi-Fi无线网络组网方案
在组建Wi-Fi无线网络前,需要准备无
线网卡和无线AP,如果电脑本身不具备无
线网卡,那么可以购买相同协议的PCMICA、
USB等接口的802.11b无线网卡。另一个就
是无线AP的选择了,建议这类用户选择小
型办公使用的USB无线AP。根据资金实力
选择功能和性能较强一点的,这关系到办公
电脑上网的稳定性和安全性。
在实际组建当中,比如有5台电脑,其
中1台放在单独一间房间里,另外4台在办
公的大房间里,并且使用ADSL拨号的电
话也在1号机器上。因此,将无线AP安装
到1号机器上,其它机器通过无线网关连
接到1号机器的AP上组成无线网络
5.3无线网络的安装
设备准备好后,就需要将设备安装并
配置。
首先是无线网卡的安装,不管是使用笔记
本内置无线网卡,还是通过扩展安装无线网
卡,首先需要安装好无线网卡的驱动程序。
接下来进行无线网络的安装,要求计
算机的操作系统至少为Windows XP SP2,
它对无线的支持也有很大程度的提高。可
直接进入“控制面板”的“无线网络安装
向导”进行配置。此外,根据你所选用的设
备为每台电脑的无线网卡设置一个IP地
址、进行安全设置。
6结语
无线局域网把网络和移动应用有机地
结合在一起,克服了有线局域网的不足,随
着各种技术、标准的完善,无线局域网将
越来越成熟,为人们提供一个高速、灵活
的多媒体网络。
8. 网络规化设计论文有没有
CDMA数字蜂窝移动通信网的网络规划
[摘要]:本文先介绍了CDMA网络参考模型。然后介绍了交换网络的规划方法,包括交换网络组织、信令网组织、信令方式、编号计划和同步要求等。最后介绍了无线网络的规划方法,包括频率配置、网络规划步骤等。
1 概 述
目前,基于CDMA(码分多址)技术的数字蜂窝系统由于具有容量大、音质好、升级潜力大等优点,经过两年多的商业化,已在全球(尤其是美国、香港和南朝鲜)取得了令人瞩目的成就。在国内,原邮电部和总参通信部于1995年决定合作发展800MHz的CDMA数字蜂窝移动通信,称为中国电信长城网,从1996年起在北京、上海、广州和西安开始建设试验网。目前,这四个试验网已开通并完成联网漫游测试。北京的试验网已开始免入网费放号。中国联通有限公司也于1996年起在广州、天津和上海建设试验网,预计很快就可开始联网测试。中国电信和中国联通都已发布相关的技术体制和技术规范。相信CDMA作为PLMN的一种制式,在不久的将来即可在我国的移动通信领域崛起。
2 网络参考模型
CDMA网络参考模型定义了网中的功能实体和相互间的接口,CDMA网络参考模型与GSM网相似。
MSC 移动交换中心 HLR 归属位置寄存器
VLR 拜访位置寄存器 AC 鉴权中心
MC 短消息中心 SME 短消息实体
PSTN 公用交换电话网 MS 移动台
EIR 设备识别寄存器 BS 基站系统
OMC 操作维护中心 IWF 互连功能
3 交换网络规划
3.1 交换网络组织
CDMA网采用3级结构,具体为:在大区中心(如北京、上海、广州、沈阳、武汉等)设立一级移动业务汇接中心并网状相连;在各省会或大城市设立二级移动业务汇接中心,并与相应的一级汇接中心相连;在移动业务本地网中设一个或若干个移动端局MSC,也可视业务量由一个MSC覆盖多个移动业务本地网。移动业务本地网原则上以固定电话网的长途编号区编号为2位和3位的区域来划分。
3.2 信令网组织
目前,中国电信和中国联通的移动通信网信令网都是专门组建的,因为不但要传送电话用户部分TUP消息,还要传移动应用部分MAP消息。
CDMA网的信令网与其交换网络结构相对应,也分为三级结构:高级信令转接点HSTP、低级信令转接点LSTP和信令点SP。
HSTP负责转接本大区内及本大区与其他大区间的信令业务。HSTP可兼有LSTP的功能。LSTP负责转接本服务区内及至其上级HSTP的信令业务。SP是信令消息的源点和目的点。
信令转接点STP可采用独立式设备,也可采用与移动汇接中心合设的方式。
信令网中网络节点间采用中国7号信令。
3.3 信令方式
Um接口(也称空中接口)的无线信令规程由《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网空中接口技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁布了此规范。此规范基于TIA/EIA/IS-95A—宽带双模扩频蜂窝系统移动台-基站兼容性标准。
A接口的信令规程由《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网移动业务交换中心与基站子系统间接口信令技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁布了此规范。中国联通颁布的A接口信令规程与EIA/TIA/IS-634的信令规程基本兼容,是其一个子集。
B、C、D、E、N和P接口的信令规程由《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网移动应用部分技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁而了此规范。此规范基于TIA/EIA/IS-41C—蜂窝无线通信系统间操作标准。中国联通颁布的MAP为IS-41C的子集,第一阶段使用IS-41C中51个操作(OPERATION)中的19个,主要为鉴权、切换、登记、路由请求、短消息传送等。
Ai接口的信令规程由《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网与PSTN网接口技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁布了此规范。此信令规程也称MTUP。中国联通颁布的MTUP为与《中国国内电话网No.7信号方式技术规范》所规定的信令规程相兼容的子集,即MTUP不使用NNC、SSB、ANU、CHG、FOT和RAN消息;另外,只接收不发送4个消息:后续地址消息SAM,带一信号后续地址消息的SAO,主叫用户挂机信号CCL和用户本地忙信号SLB。
3.4 编号计划
(1)移动用户号码薄号码DN
为移动用户作被叫时,主叫用户所需拨的号码。DN由国家码、移动接入码、HLR识别码和移动用户号四部分共12位号码组成。中国的国家码为86,国内拨号时可省略。移动接入码采用网号方案,长城网为133,中国联通拟为132。CDMA网与GSM网DN的区别在于移动接入码的不同。
(2)国际移动用户识别码IMSI与移动台识别码MIN
IMSI是在CDMA网中唯一地识别一个移动用户的号码,由移动国家码、移动网络码和移动用户识别码三部分共15位号码。中国的移动国家码为460,长城网各中国联通的移动网络码为03。
MIN码是为了保证CDMA/AMPS双模工作而沿用AMPS标准定义的。长城网和中国联通对MIN的定义有所不同,长城网的定义为3H1H2H3××××××,中国联通的定义为132H1H2H3××××,其中H1H2H3为HLR识别码。
(3)电子序列号ESN
ESN是唯一地识别一个移动台设备的32比特的号码,每个双模移动台分配一个唯一的电子序号,由厂家编号和设备序号构成。空中接口、A接口和MAP的信令消息都使用到ESN。
(4)系统识别码SID和网络识别码NID
SID是CDMA网中唯一识别一个移动业务本地网的号码。SID按省份分配。NID是一个移动业务本地网中唯一识别一个网络的号码,可用于区别不同的MSC。移动台可根据SID和NID判断其漫游状态。
3.5 同步要求
(1)无线同步要求
CDMA系统对无线定时要求十分严格。在IS-95中规定,同一前向CDMA信道的导频PN序列与所有Walsh序列间的时间误差须小于50ns;同一基站的不同CDMA信道的发射时间须在±1μs内;所有基站的导频PN序列的发射时间须在±10μs内,因此,每个基站都需使用GPS作为时间基准参考源。
(2)网络同步要求
网络同步的目的是使网络节点间数字信息流的帧同步,保障话音、信令、网管数据的正常传送。
长城网和中国联通CDMA网的技术体制均规定CDMA网内以GPS系统作为时钟基准,同时以公用数字同步网的同步基准作为备用时钟基准。
一级移动业务汇接中心和二级移动业务汇接中心的同步基准来自二级A类BITS。MSC、VLR、HLR、AC的同步基准来自二级B类BITS。BSC从MSC来的数据流中提取时钟。BTS从BSC来的数据流中提取时钟。
4 无线网络规划
4.1 频率配置
中国联通CDMA网的工作频段为835MHz~839MHz(基站收)、880MHz~884MHz(基站发),即4MHz可用频率,上下行频率间隔为45MHz。CDMA基本频道为AMPS的384号频道(836.52MHz),第二CDMA频道为425号(837.75MHz)。
长城网的工作频段为825MHz~835MHz(基站收)、870MHz~880MHz(基站发),即10MHz可用频率,上下行频率间隔为45MHz。CDMA基本频道为AMPS的283号频道(833.49MHz),第二CDMA频道为242号(832.26MHz)。扩展CDMA频道依次为201号(831.03MHz)、160号(829.80MHz)、119号(828.57MHz)、78号(827.34MHz)和37号(826.11MHz)。长城网共有7个可用CDMA频道。
4.2 无线网络规划步骤
无线网络规划的目标是在满足覆盖要求、容量要求和服务质量要求的前提下经济地设计网络。实际的规划一个复杂的过程。以下介绍一个较为简化的规划过程。
(1)明确覆盖要求、容量要求和服务质量要求
覆盖要求包括所需覆盖的区域。根据地形地貌覆盖区域可划分为高密度城区、一般城区、郊区、乡村和高速公路等。同时需提出需要重点覆盖的旅游景点、机场、繁华商业区等。
服务质量要求包括误帧率FER、无线信道呼损、切换率、小区边缘可靠性、小区区域可靠性等。容量要求可根据已有话务分布数据(如GSM)和增长预测数据提出。
(2)从满足容量要求估算基站数量
一个扇区的极限容量可根据以下经简化的式(1)计算得出。
其中:NMAX为极限容量;W/R为处理增益;Eb/Io为比特能量与干扰功率密度之比;VAF为话音激活因子;f为其它扇区对当前扇区的干扰因子。
典型地,当VAF取0.4,Eb/Io取7dB(对应FER为1%),f取0.85(对三扇区)时,NMAX约为36。
式(1)中的极限容量为移动台与基站塔距离为0时容量。实际容量应考虑扇区负载。扇区负载的典型值为40%~75%。
根据极限容量和扇区负载,既可推算出一个三扇区或全向基站满容量配置时的最大业务信道数。之后,根据无线信道呼损、每用户忙时话务量,可估算出满足给定容量下所需基站数。
(3)从满足覆盖要求估算基站数量
使用链路预算和适当的传播模型估算基站的覆盖半径,即可估算出给定覆盖区域所需的基站数量。表1给出了一个典型的链路预算。
表1 链路预算表 项目 单位 高密度城区 一般城区 郊区 乡村
(a)移动台最大发射功率
(b)移动台天线增益
(c)人体损耗
(d)移动台有效辐射功率EIRP
(e)基站接收天线增益
(f)基站接收馈线损耗
(g)基站接收器噪声系数
(h)基站接收器噪声密度
(i)信息速率(10log9.6k)
(j)Eb/Io
(k)基站接收灵敏度
(l)干扰余量(对应60%小区负载)
(m)软切换增益
(n)基站分集增益
(o)衰落余量
(p)建筑物穿透损耗
最大路径损耗(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
传播模型选用HATA模型时,城区传播损耗见式(2)。
PL城区=69.55+26.16×log(f)-13.82×log(hb)-a(hm)+(44.9-6.55×log(hb))×logR (2)
其中,PL为路径损耗(dB)
f为频率(MHz)
hb为基站天线高度(m)
hm为移动台天线高度(m)
R为基站到移动台的距离(km)
a(hm)为移动台天线高度校正因子
对小到中等城市,a(hm)=(1.1×log(f)-0.7)×hm-(1.56×log(f)-0.8)
对大城市,a(hm)=3.2×(log(11.775×hm))2-4.97
对郊区,传播损耗校正公式为PL郊区=PL城区-2×(log(f/28))2-5.4
对乡村,传播损耗校正公式为PL乡村=PL城区-4.78×(logf)2-18.33×logf-40.94
(4)步骤(2)和(3)可在设计的初步阶段快速地估算基站数量。选取两者中的最大值,并初步确定基站站址。
(5)使用仿真工具针对每个基站进行仿真设计
站址确定后,使用仿真工具(如摩托罗拉的NetPlan,朗讯的CE4,北电的PlaNet)开始模拟。
仿真工具的输入为:
.系统参数。如码片速率、寻呼速率等;
.移动台参数。如噪音系数、所要求的Eb/Io等;
.小区/扇区参数。如导频、同步、寻呼信道的功率,导频PN偏置指数,导频检测门限T-ADD/T-DROP,导频搜索窗口SEARCH-WINDOW,等等。
仿真工具利用数字化地图,经仿真后常用的输出为:
.导频信号强度图。此图为传播损耗的导频信号强度分析图;
.最强导频EC/IO图。此图可分析前向链路覆盖效果;
.移动台发射功率图。移动台为满足目标Eb/Io所需的最小发射功率图,可分析反向链路覆盖效果;
.软切换区图。移动台可进行软切换的区域图,同时可分析导频污染的程度。
根据输出结果,判断设计是否满足覆盖、容量、性能要求,从而可从以下几个方面进行调整:
.增加或减少基站;
.改变基站站址;
.调整基站天线的方位角和倾角;
.调整基站的发射功率;
.调整小区/扇区参数。
5 结束语
数字蜂窝移动通信网的网络规划涉及无线通信、交换、信令、同步、计费、网管等多种通信技术,是一个系统工程。科学的网络规划将为随后的运营、维护和管理打下坚实的基础。
本文对CDMA网工程设计中几个较为重要的方面作了简单的介绍,为今后的工程设计作技术积累。