我国无线网络技术现状分析、

我国无线网络技术现状分析、
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我国无线网络技术现状分析、进入21世纪,我们都知道随着经济的发展与科技的进步,个人数据通信技术也得到了飞速发展,人们对功能强大、应用便捷的便携式数据终端也提出了愈来愈高的要求。然而与有线网络相比,无线网络具有其无可比及的安装便捷、移动性强、建设成本低、可扩充性强、兼容性强以及可实现多种终端接入等优点。

无线网络技术在当前的网络应用中占据着越来越重要的地位并且成为有线网的一个重要补充。目前运用较为广泛的无线网技术主要有:无线LAN(WLAN)、无线个人区域网(PAN)、无线广域网(WAN)及固定接入无线技术。其标准有IEEE802.11系列标准、hiperLAN 系列标准、Home、IrDa、蓝牙、Zigbee等。其应用领域有:石油工业、金融行业、金融服务、展览和会议、旅游服务、移动办公系统、石油工业、医护管理:、工厂车间等。

随着无线通信技术的广泛应用,传统网络已经越来越不能满足人们的需求,于是无线网络应运而生,且发展迅速。近年来,无线网络的技术产品逐渐走向成熟,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,其应用也越来越广泛。

一、无线网络技术的应用现状。

(一)无线网络的应用类型

1、无线局域网(W L A N)

使用无线网络技术的用户可以在任意地方创建本地的无线连接,因此能够使用户轻松实现随地办公和通信。一般情况下W L A N具有两种工作方式,第一种是在基础结构无线局域网中,将无线站连和无线接入点进行连接,后者主要是起纽带作用,将无线站点现有的网络中枢实现连接;第二种是在点对点的无线局域网中,有限区域内(如办公室)的多个用户在不需要访问网络资源的情况下,可以不通过接入点连接而直接建立临时网络。

2、无线广域网(W W A N)

目前的无线广域网技术被称作通讯第二代系统,及2G系统。用户通过该核心技术可以在远程公用网络或专用的网络建立起无线连接,并实现该连接覆盖广大的地理区域。2G系统的组成部分主要有码多分址(C D M A)、蜂窝式数字分组数据(C D P D)以及移动通信全球系统(G S M).

3、无线城域网络(W M A N)

使用无线城域网络,用户可以在城区的多个场所(如同一个城市的多个校园或同一个校园的多个建筑之间)建立无线连接。无线城域网络使用无线电波或红外光波进行数据传送,该网络覆盖区域较大,最远可达50公里,因此不同地方接受的信号功率和信噪比等也会有比较大的差别。

4、无线个人网络(W P A N)

用户可以通过无线个人网技术为个人操作空间创建临时的无线通讯。个人操作空间一般一般指以个人为中心的空间范围,其最大距离为10米。蓝牙技术是一种可以在30英尺内使用无线电波传送数据的电缆替代技术,该数据的传递可以穿透墙壁、文件袋等障碍。

(二)无线网络的应用领域

无线网络技术作为顺应信息时代而生的新技术,其应用领域在自身不断更新发展中得到迅速扩大。一般可以将无线网络的应用划分为室内和室外两种。前者主要有医院、工厂、办公室、商场、会议室以及证券市场等场所;室外的无线网络应用主要有学校校园网络、工矿企业区域信息管理网络、城市交通信息网络、移动通信网络、军事移动网络等。

(三)无线网络技术的最新成果W i F i:

1、W i F i的含义

W i F i是英文单词W i r e l e s s F i d e l i t y的简称,指的是“无线相容性认证”,同时这也是一种属于无线联网范畴的技术,是一种与蓝牙技术一样的应用于家庭与办公室的短距离无线技术,在此之前的联网方式都是通过网线连接电脑,而现在则是通过无线电波来连网。从本质上来说w i f i是一种商业性的认证,其产品符合I E E E802.11a/b/g/n无线网络规范,它是当前全世界范围内应用最为广泛的无线局域网络标准,其工作频段一般都是2.4G h z。时至今日,I E E E802.11这个标准已经被业界统称作为W i F i。从实际应用的层面上来说来说,W i F i技术可以帮助用户访问电子邮箱、网站和主流媒体,也就是说它为其使用用户提供了一种访问互联网的较为方便的无线途径。

2、w i f i的优势

(1)组建方法简单。因为W i F i作为无线网络最突出的技术优势

就是没有布线的需要,从而摆脱许多烦恼的工作,特别适合需要移动办公的用户。构建一个w i f i网只需一个或多个无线A P,就可以满足一定范围的上网需求,有时候只需为每一台电脑配备一个无线网卡就可以组建成对等网,甚至都不需要无线A P,更加不需要像有线网络那样构建无线工作站,同时还可以快速且容易地与网络相连。如此种种不仅节省了安装成本,而且大大缩短了安装时间,安装费用和复杂度也要远远的低于有线网络。

(2)相对于同样的短程无线技术作用半径更大。当前世界上

一直最新的W i F i其作用半径半径最远可以达到三百米左右左右,而蓝牙的电波半径却只有区区十五米左右。

(3)信号传输速度较快。W i f i的最高传播速度可以达到

37.5M b i t/s,丝毫不逊于现有的无线网络,可以满足现在的绝大多数个人、家庭或则社会信息化的基本需求。

(4)使用更加的健康和安全。根据I E E E802.11系列标准的规定

无线电波的发射功率应该控制在100毫瓦以内,实际发射功率仅有约60到70毫瓦,对人的影响很小,另外由于无线网络在使用过程当中和人体不会有直接的接触,所以相对其他的网络技术会显得更加健康安全。

3、W i f i的当前应用

W i f i问世至今,其应用越来越广泛,今天我们可以看到各种各样的标有W i F i字样的设备,比如说移动终端、电视机、数码摄像机等等。可以说w i f i已经渗透到了我们日常生活的方方面面,从办公司到家庭,从校园到商场酒店等场所都有w i f i的踪影,甚至是一些飞机上都有。今天的W i F i,不仅为我们提供了更加方便的娱乐方式,我们可以轻松地随时随地的连接网络,而且w i f i在很多的专业行业中也成为了非常重要的联网和通信工具。医学上,W i F i用来连接个体病患监测设备和中央分析计算系统,实时地追踪患者的生命体征,及时地向医生报告患者的状态变化情况。在航空航天领域,W i F i可以极大地提高航空公司的服务质量,为乘客提供更加便捷的联网服务,保证乘客及时在万米高空也能也能时刻保持与外界的连接二、小结

无线网络技术作为信息时代的新生力量,其一强大的技术功能为人们的生活和工作带来了极大的方便,并逐渐成为人们网络生活的主流应用。随着无线网络技术的发展,以3G和超3G技术为代表的无线网络新技术将得到更大的发展,为我国信息产业和通信市场步入国际市场提供强大的技术支持和良好机遇。

参考文献:

【1】李春林,工业自动化领域中的无线技术{J}。工业仪表与自动化装置,2007,1

【2】常见的四种网络标准网络信息期刊

【3】吴文琦无线网络上海信息化2011年05月版

无线网络技术及应用

邮电大学工程硕士研究生堂下考试答卷 2016学年第二学期 考试科目无线网络技术及应用 姓名 年级 专业 2016年 6月28日

D2D终端直通技术研究 摘要:D2D(device-to-device)通信是一种在蜂窝系统的控制下,允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术,通过提高空间利用率从而提高频谱利用率,在某些场景下使移动通信变得更加直接和高效,缓解基站压力,提高用户体验。本文首先给出了D2D通信系统的基本概念、技术特点,重点关注干扰管理、模式选择、资源分配和功率控制。最后对D2D通信技术在下一代网络中的应用提出了一些构想。 关键词:D2D通信技术;蜂窝网络;资源分配;下一代网络 一、D2D的概念及技术特点 D2D(Device-to-Device)通信,也称为邻近服务(Proximity Service,Pro Se),是由3GPP组织提出的一种点到点的无线通信技术,它可以在蜂窝通信系统的控制下允许LTE终端之间利用小区无线资源直接进行通信,而不经过蜂窝网络中转。作为面向5G的关键候选技术,D2D技术能够提升通信系统的频谱效率,减轻系统负荷,在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。同时,由于降低了通信距离,D2D技术还可以降低移动终端发射功率,减少电池消耗,提高终端续航时间。LTE-D2D 有以下几个技术特点。 (1)工作在许可频段 基于LTE技术的D2D工作在许可频段,作为LTE通信技术的一种补充,它使用的是蜂窝系统的频段,通过基站对无线资源的控制使得对小区其他用户的干扰控制在可接受围,因此可以给用户提供干扰可控的环境和较高质量的通信服务。并且利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路短距离的特点,可以实现频谱资源的有效利用,获得资源空分复用增益。而蓝牙、Wi-Fi Direct、Flash Lin Q等技术,工作在免许可频段,存在严重干扰,通信QoS无法得到保障。 (2)网络参与D2D通信流程

无线网络技术发展趋势精编版

无线网络技术发展趋势文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

无线网络技术发展趋势所谓无线网络,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术,与有线网络的用途十分类似,最大的不同在于传输媒介的不同,利用无线电技术取代网线,可以和有线网络互为备份。 随着3G时代无线应用的日渐丰富,以及无线终端设备的层出不穷,对于无线网络,尤其是基于技术标准的Wi-Fi无线网络,在产品技术应用逐渐成为市场主流应用的当下,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。 在某种意义上,Wi-Fi无线网络已不再仅仅只是2000年左右所承担“作为有线网络的一种延伸”的吴下阿孟,“取代有线”已不再只是梦想。 推动无线网络市场迅猛发展 作为目前市场主流的Wi-Fi无线网络技术,标准采用多入多出(MIMO)与正交频分复用(OFDM)技术,使得网络传输速率得到了极大提升。相比b/g的25Mbps、11Mbps、54Mbps,可将WLAN的传输速率提高到300Mbps甚至600Mbps。同时,在覆盖范围方面,接入点发射的信号虽然并不比传统硬件发射的信号传输得更远,但采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,动态调整波束,保证WLAN用户接收到稳定

的信号,并可减少其他信号的干扰,使Wi-Fi无线网络移动性极大提高。 此外,在兼容性方面,采用了一种软件无线电技术,从而成为一个完全可编程的硬件平台,不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容,这使无线网络的兼容性得到极大改善。用户可以通过使用基于的产品实现高质量语音通话、高清视频传输以及更大范围的移动上网。 而在制约市场发展的最大问题——产品价格,随着正式标准的颁布,以及各个企业纷纷调低无线产品价格,目前,已逐渐取代b/g设备成为市场主流。在ABI近日发布的最新研究报告,目前几乎所有笔记本电脑、上网本、移动互联网设备(MID)与智能手机都开始内建Wi-Fi芯片,预期未来此趋势可望延续,而由于的功能强大,加上芯片价格也一路下滑,所以在新产品均陆续选用标准后,2010年出货量将超越成为市场主流。 中国联通设计院无线传输部一室主任冯毅表示,支持标准的WLAN网络代表了无线宽带网络未来的发展方向。中国联通将在未来网络建设的招标中引入设备,并在部分数据热点地区进行建设,提高空口传输速率,以满足用户需求。 动讯网数据显示,截止到2009年底,中国电信将在全国铺设的Wi-Fi热点将超过10万个;中国移动在2009年底进行了大规模WLAN采购,计划在2010年底之前完成超过11万个Wi-Fi热点,预计到2010年年

浅析无线通信网络技术及发展趋势

浅析无线通信网络技术及发展趋势 发表时间:2018-11-16T09:48:48.303Z 来源:《基层建设》2018年第30期作者:戴山壮[导读] 摘要:近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 中国移动广东有限公司东莞分公司 523129 摘要:近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。本文探讨了光纤通信技术的特点以及发展趋势,旨在为下一步的研究工作指明方向。 关键词:无线通信;网络技术;网络安全 现代科技的发展使得通信技术得到较快发展。在通信产业高速运行的中国,也让人感受到通信市场竞争越来越激烈。各通信公司争先强化通信网络的建设工作以赢得市场份额。可以说,通信网络的建设是保证营运商赢得市场的关键。然而在其建设中不可避免的出现了很多网络安全问题,直接影响了通信网络服务质量,降低了人们的生活安全度,甚至威胁着人们的隐私权和国家的信息安全。 1通信网络建设中不安全问题存在的特点 各种通信建设项目都存在着这样或那样的安全问题,通信网络建设也不列外,其建设过程中同样充满了各种大大小小的风险。然而,有时仅以人的力量是无法控制这种不安全问题的不确定性的,因为它们有些是由客观因素造成的,有些又是由人为因素造成的。我们能做的就是在建设过程中控制那些可以预见的不安全因素,把建设中的不安全因素降到最低,减少损失度,尽量保障公民与企业与国家的信息安全。通信网络建设除具有一般网络建设中的不安全因素的特点外,还具有它自身独特的的特点: 1.1 不安全因素存在客观性 通信网络建设中的不安全问题有着一定的客观性,如客观存在对网络有害的地质环境等。 1.2 不安全因素存在主观性 由于社会的不安定因素的存在,在通信网络建设中还存在人为破坏网络安全的主观因素。 1.3 不安全因素存在偶然性 任何一种风险都存在着偶然性,网络建设过程中的风险不安全因素也同样,有时因多种其他因素引起的偶然性原因造成。 1.4 不安全因素存在必然性 在经过大量的不安全因素的事故资料研究后,我们发现通信网络建设过程中存在着某些必然发生的不安全因素,需要我们找出规律,有效避免。 1.5 不安全因素存在可变性 在通信网络建设过程中,各种不安全因素会随着项目的进度而变化,因此在建设过程中的任何一个时期都要注意这些可变性的不安全因素。 2通信网络建设的中存在的不安全问题 2.1 通信网络建设中设备因素 通信网络建设过程中需要大量网络建设本身的设备如大型交换机、服务器、光纤、光缆、电缆和相关土建的大型设备,这些与网络计算机相关的设备的易损性也极大地影响网络安全,同样如果这些网络设备本身存在质量问题,将极大关系到通信网络建成后的通信网络质量。 2.2 通信网络建设中系统平台问题 如果说通信网络建设中,硬件好比是一个人的躯体,那么软件平台就相当一个人的中枢神经,软件平台质量的好坏,包括此平台的运行是否稳定,后续售后服务是否到位,软件平台是否可以升级,是否具有可持续发展性,都大大地关系到通信网络建设中的安全问题。另外由于目前我国通信系统所使用的软件平台多是商用软件或是在商用的基础上加以改进的,因此源代码的不安全性,是通信网络建设中的一个重大的安全隐患。 2.3 人类或动物因素的破坏 人为因素的破坏主要由两部分组成,一是人类活动的无意识的偶然性的破坏,如在建筑过程中将通信网络的光缆挖断等;二是人们主观性有意的破坏活动,有的甚至是一种犯罪活动,如偷挖光缆,或是因某种行业竞争进行网络破坏,或是损害社会利益破坏通信网络建设的一种行为。动物破坏网络建设的安全问题一般都比较小,影响面不大,一般指被动物咬断光纤,咬断网线的一些偶然性的事件。 2.4 自然灾害的影响 近年来,地球上的自然灾害频发,如海啸、地震、泥石流、水灾、火灾等,这些自然灾害对通信网络建设的损害是巨大的,有的是无法恢复的,但这一切又是现有人类的技术水平,人类的力量所不能抵抗的,在损害网络安全的这些灾害发生后,人类只能尽可能地恢复和弥补,将损失降到最小。 2.5 战争的影响 世界的总体虽然是和平的,但某些在局部地区也常常有局域性的战争爆发,像海湾战争等,各国家内也时有发生的各种不同等级不同性质的战争,由于现代科技的发展,现代战争对地球的损害几乎是毁灭性的,战争离不开通信设备,也是战争双方首先要破坏的设施,因此战争成为通信网络建设不安定因素和破坏者之一。 3提高通信网络建设安全的策略 通信网络建设过程中,建设周期内会面临各种各样的安全问题,并且大量的安全问题之间存在着内在的错综复杂的关系,有的安全问题与外界因素交互影响,使得网络建设的安全问题题显得复杂化、多样化和多层次化。我们应该在网络建设过程中采取有力的方法手段将这些安全问题最小化,保证通信网络建设的正常运行。 3.1 加强网络建设人员管理 通信网络建设项目往往周期长、规模大、涉及范围广,人员是决定通信网络建设项目的重要因素,项目决策人可以为项目起到好的导向和管理作用,技术人员、施工人员和具体的业务管理人员,则细致到网络建设的各个部分,每个人的工作都影响到网络建设的安全问题,如,采买设备的人员采买的质量是否过关,技术人员在具体实施过程中是否认真等。

基于ZigBee的无线网络技术及其应用_顾瑞红

《电子技术应用》2005年第6期欢迎网上投稿www.aetnet.cnwww.aetnet.com.cnZigBeeProfiles 网络应用层数据链路层 IEEE802.15.4LLC 802.2LLCIEEE802.15.4MAC 868/915PHY 2400PHY 图1IEEE802.15.4协议架构 表1IEEE802.15.4的LLC层和MAC层主要功能 LLC子层的主要功能:IEEE802.15.4的MAC协议主要功能:传输可靠性保障和控制设备间无线链路的建立、维护和结束数据包的分段与重组确认模式的帧传送与接收数据包的顺序传输 信道接入控制帧校验预留时隙管理广播信息管理 长期以来,低价、低传输率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。自从Bluetooth出现以后,曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已,但是Bluetooth的售价一直居高不下,严重影响了这些厂商的使用意愿。如今,这些业者都参加了IEEE802.15.4小组,负责制定ZigBee的物理层和媒体介入控制层。IEEE802.15.4规范是一种经济、 高效、低数据速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/928MHz的无线技术,用于个人区域网和对等网状网络。它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,它是一种介于无线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。它依据802.15.4标准, 在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。 一般而言,随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加。相对于现有的各种无线通信技术,ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术。同时由于 ZigBee技术的低数据速率和通信范围较小的特点,也决 定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。所以 ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性 电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。 1IEEE802.15.4和ZigBee介绍 IEEE无线个人区域网(PAN)工作组的IEEE802.15.4技 术标准是ZigBee技术的基础。802.15.4标准旨在为低能耗的简单设备提供有效覆盖范围在10米左右的低速连接,可广泛用于交互玩具、库存跟踪监测等消费与商业应用领域。传感器网络是其主要市场对象。 1.1802.15.4协议架构及其技术特点 IEEE802.15.4满足国际标准组织(ISO)开放系统互 连(OSI)参考模式。它定义了单一的MAC层和多样的物 理层(如图1所示)。 IEEE802.15.4的MAC层能支持多种LLC标准,通过SSCS (Service-SpecificConvergenceSublayer,业务相关的会聚子层)协议承载IEEE802.2类型一的LLC标准,同时允许其他LLC标准直接使用IEEE802.15.4的MAC层服务。表1列出了IEEE802.15.4的LLC层和MAC层主要功能。 IEEE802.15.4定义了两个物理层标准,分别是2.4GHz 物理层和868/915MHz物理层。它们都基于DSSS(DirectSequenceSpreadSpectrum, 直接序列扩频),使用相同的物理层数据包格式,区别在于工作频率、调制技术、扩频码片长度和传输速率。2.4GHz波段为全球统一的无需申请的ISM频段, 有助于ZigBee设备的推广和生产成本的降低。2.4GHz的物理层通过采用高阶调制技术能够提供250kbps的传输速率,有助于获得更高的吞吐量、更小的通信时延和更短的工作周期,从而更加省电。 868MHz是欧洲的ISM频段,915MHz是美国的ISM频 段,这两个频段的引入避免了2.4GHz附近各种无线通 基于ZigBee的无线网络技术及其应用 顾瑞红,张宏科 (北京交通大学电子信息工程学院,北京100044) 摘要:ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,本文详细分析了ZigBee技术, IEEE802.15.4标准及相关应用, 讨论了它们的关系和相对其它技术的特点,并对其在家庭无线通信网中的应用前景进行了分析和展望。本文还针对无线网络与NGN(IPV6)的结合做了分析。 关键词:IEEE802.15.4ZigBee短距离无线网络IPV6 1

无线网络技术全部实验报告含选作实验

本科实验报告 课程名称:无线网络应用 姓名: 学院: 系: 专业: 学号: 指导教师:张昱,史笑兴,李惠忠 课程名称:无线网络应用张昱,史笑兴,李惠忠 2014/11/06 成绩:________________ 实验名称:虚拟服务器、防火墙等无线网络安全性配置实验实验类型:设计同组学生姓名: __ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤(必填)五、实验结果与分析(必填)六、讨论、心得(必填) 一、实验目的和要求 1.虚拟服务器实验:

了解虚拟服务器的原理和应用 熟悉TP-LINK无线路由器的虚拟服务器的设置方法 熟悉TP-LINK无线路由器的WEP安全模式的设置方法 2.IP过滤及DMZ实验: 了解防火墙IP过滤的原理和应用 熟悉TP-LINK无线路由器的DMZ主机的设置方法 熟悉TP-LINK无线路由器的WPA-PSK安全模式和IP过滤的设置方法 二、实验内容和原理 1.设置内网的Web Server 和FTP Server 为两个虚拟服务器,允许外网的客户机进去访问它们。并且无线路由器采用WEP安全模式(包括数据加密和身份验证)。 将内网中需要为外网用户提供HTTP或FTP等服务的主机的相应服务端口映射到无线路由器的WAN口,从而实现从外网访问内网。内网中被映射的为外网提供服务的主机就是虚拟服务器。 2.设置内网的PC1为DMZ主机,允许外网的客户机PC3进去访问PC1上面的Web 及FTP等所有服务。并且无线路由器采用WPA-PSK安全模式(包括数据加密和身份验证)。 在集成路由器中,可设置非军事区DMZ来允许外部网络主机访问内部网络中的服务器。启用非军事区时,外部网络主机可访问内部指定DMZ服务器上的所有端口。 三、主要仪器设备 1.TL-WR847N无线路由器1台(包括电源变压器1个) 2.直通线1根、PC机3台 四、操作方法和实验步骤

计算机网络技术考点个人总结

第一章概述 一、普遍传输技术:(1)广播式链接:广播网络(一对所有,机器选择接收)、多播网络(一对多,)(2)点到点链接:单播(点对点,一对一) 越小,地理位臵局部化的网络倾向于使用广播床书模式,而大的网络通常使用点到点的传输模式。 二、网络分类 按覆盖范围分:局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN) 广域网由通信子网连接起来的,通信线路和路由器(不包含主机)的集合构成了子网。 按传输媒介分:铜线、双绞线、光纤、无线链路 三、协议 概念:通信双方关于如何进行通信的一种约定,规定对等实体之间所交换的消息或者分组的格式和含义。 三要素:(1)语法用来规定信息格式; (2)语义用来说明通信双方应当怎么做; (3)定时关系详细说明事件的先后顺序。 接口:在每一对相邻层之间是接口,接口定义了下层向上层提供哪些原语操作和服务 服务:某一层向它上一层提供一组原语(操作),定义用户执行哪些操作,但不涉及如何实现。 实体:任何可以发送或接收信息的硬件或软件进程。在许多情况下,实体就是一个特定的软件模块。 网络体系结构:层和协议的集合称为网络体系结构。网络体系结构定义计算机设备和其他设备如何连接在一起以形成一个允许用户共享信息和资源的通信系统 四、面向连接与无连接的服务 面向连接的服务:为了使用面向连接的网络服务,用户首先要建立一个连接,然后使用该链接,最后释放连接,传输数据保持原来的顺序。面向连接的服务是基于电话系统模型的。如:文件传输、报文序列和字流节(远程登录)、数字化的语音 面向无连接的服务:每一条报文都携带了完整的目标地址,每条报文都可以被系统独立的路由,首先发送的报文会先到达(不排除延迟)。基于邮政系统模型。如:不可靠的数据报(电子垃圾邮件)、有确认的数据报(挂号信)、请求—应答(数据库查询) 五、参考模型 OSI参考模型:物理层(为数据链路层提供物理连接,以便透明的传送比特流) 数据链路层(传送以帧为单位的数据,采用差错控制与流量控制) 网络层(控制子网运行过程) 传输层(提供可靠端到端的服务,透明的传送报文) 会话层(会话进程之间的通信,管理数据交换) 表示层(所传递信息的语法和语义) 应用层(最高层,包含各种协议) TCP/IP参考模型:主机至网络层(相当于OSI的数据链路层和物理层) 互联网层(相当于OSI的网络层) 传输层(相当于OSI的传输层) 应用层(相当于OSI的应用层、表示层、会话层) 两模型的比较:OSI的核心:(1)服务;(2)接口;(3)协议 OSI的协议比TCP/IP有更好的隐蔽性,当技术发生变化的时候,OSI协议相对更加容易被替换为新的协议,且OSI更具通用性。协议一定会符合TCP/IP模型,但TCP/IP不适合任何其他的协议栈。OSI模型的网络层同时支持无连接和面向连接的通信,但是传输层上只支持面向连接的通信。TCP/IP的网络层上只有一种模式(即无连接通信),但是在传输层上同时支持两种通信模式。 缺点:

无线网络技术特点简明分析

无线网络技术特点简明分析 本文我们将从传输方式、网络拓扑、网络接口等几个方面来描述无线网的特点。 一、传输方式 传输方式涉及无线网采用的传输媒体、选择的频段及调制方式。目前无线网采用的传输媒体主要有两种,即无线电波与红外线。在采用无线电波做为传输媒体的无线网依调制方式不同,又可分为扩展频谱方式与窄带调制方式。 1、扩展频谱方式 在扩展频谱方式展频谱方式中,数据基带信号的频谱被扩展至几倍-几十倍后再被搬移至射频发射出去。这一作法虽然牺牲了频带带宽,却提高了通信系统的抗干扰能力和安全性。由于单位频带内的功率降低,对其它电子设备的干扰也减小了。 采用扩展频谱方式的无线局域网一般选择所谓ISM频段,这里ISM分别取于Industrial、Scientific及Medical的第一个字母。许多工业、科研和医疗设备辐射的能量集中于该频段,例如美国ISM频段由902MHz-928MHz,2.4GHz-2.48GHz,5.725GHz-5.850GHz三个频段组成。如果发射功率及带宽辐射满足美国联邦通信委员会(FCC)的要求,则无须向FCC提出专门的申请即可使用ISM频段。 2、窄带调制方式 在窄带调制方式中,数据基带信号的频谱不做任何扩展即被直接搬移到射频发射出去。 与扩展频谱方式相比,窄带调制方式占用频带少,频带利用率高。采用窄带调制方式的无线局域网一般选用专用频段,需要经过国家无线电管理部门的许可方可使用。当然,也可选用ISM频段,这样可免去向无线电管理委员会申请。但带来的问题是,当临近的仪器设备或通信设备也在使用这一频段时,会严重影响通信质量,通信的可靠性无法得到保障。 3、红外线方式 基于红外线的传输技术最近几年有了很大发展。目前广泛使用的家电遥控器几乎都是采用红外线传输技术。做为无线局域网的传输方式,红外线的最大优点是这种传输方式不受无线电干扰,且红外线的使用不受国家无线电管理委员会的限制。然而,红外线对非透明物体的透过性极差,这导致传输距离受限。 二、网络拓扑 无线局域网的扩扑结构可归结为两类:无中心或对等式(Peer to Peer)拓扑和有中心(HUB-Based)拓扑。 1、无中心拓扑 无中心拓扑的网络要求网中任意两个站点均可直接通信。 采用这种拓扑结构的网络一般是用公用广播信道,各站点都可竞争公用信道,而信道接入控制(MAC)协议大多采用CSMA(载波监测多址接入)类型的多址接入协议。 这种结构的优点是网络抗毁性好、建网容易、且费用较低。但当网中用户数(站点数)过多时,信道竞争成为限制网络性能的要害。并且为了满足任意两个站点可直接通信,网络中站点布局受环境限制较大。因此这种拓扑结构适用于用户相对减少的工作群网络规模。 2、有中心拓扑 在中心拓扑结构中,要求一个无线站点充当中心站,所有站点对网络的访问均由其控制。这样,当网络业务量增大时网络吞吐性能及网络时延性能的而恶化并不剧烈。由于每个站点只需在中心站覆盖范围之内就可与其它站点通信,故网络中点站布局受环境限制亦小。此外,中心站为接入有线主干网提供了一个逻辑接入点。 有中心网络拓扑结构的弱点是抗毁性差,中心点的故障容易导致整个网络瘫痪,并且中心站点的引入增加了网络成本。 在实际应用中,无线网往往与有线主干网络结合起来使用。这时,中心站点充当无线网

无线网络技术发展趋势.

无线网络技术发展趋势 所谓无线网络,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术,与有线网络的用途十分类似,最大的不同在于传输媒介的不同,利用无线电技术取代网线,可以和有线网络互为备份。 随着3G时代无线应用的日渐丰富,以及无线终端设备的层出不穷,对于无线网络,尤其是基于802.11技术标准的Wi-Fi无线网络,在802.11n产品技术应用逐渐成为市场主流应用的当下,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。

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

浅谈无线技术及其应用(一)

浅谈无线技术及其应用(一) 【摘要】文章阐述了无线局域网技术的基本概念,从各个角度全面探讨了无线技术与传统有线网络的区别,并通过无线技术在悉尼机场的具体实施来深入分析无线技术所带来的效益。【关键词】无线技术;优势;互联网;应用 在信息化时代,计算机和网络已成为人们生活中的不可缺少部分。但传统有线网络在某些应用场合受到一定程度的限制:布线、改线以及调试的工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动等。从而使迅速增加的网络需求形成了严重的技术瓶颈。因此,以高效快捷、组网灵活为优势的无线局域网应运而生。 一、无线技术与传统有线网络的区别 无线互联网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它采用无线传送方式提供传统有线互联网的所有功能,但不会受到线缆的限制。网络系统的基础设备不再需要埋在地下或藏在墙里,它可以是移动性的,也可以随组织的成长发生变化。在无线网络中,终端不像在有线网络中那样,必须保持固定在网络中的某个节点上,而是可以在任意的时间做任意的移动,同时要求能自如的访问网络中的资料。大体来讲,无线网络和传统的有线互联网相比,具有如下不同点。 (一)组网灵活性差异 由安装上无线网卡的几台PC机互通信息就可以组成一个纯无线网络系统,当然也可以与原有的有线网络相结合,对原有网络进行扩展。因此,无线网络组网方便、快捷,安装和拆除都很简单,有很好的灵活性,特别适合展馆的临时组网。相对而言,有线网络的组建就需要考虑网络设备以及线缆的选择,铺设线缆的场地的选择。如果对原有网络进行扩展,还要进行网络兼容性等问题的考虑和解决。 (二)网络部署方式不同 有线网络的建立必须依赖于一定的线缆,并且网络节点是固定的,只有确定了目的地点,才能进行访问。而无线网络不受网线限制,可以随时建立和拆除,它允许用户在一定范围内任何时候都可以访问网络数据,不需要指定明确的访问地点,用户可在网络中漫游,这是无线网络与有线网络的本质区别。 (三)网络各层的功能不同 为了达到网络的透明,无线网络希望在逻辑链路层就能和别的网络相通,这就使得无线网络必须将处理移动工作站以及保持数据传送可靠性的能力全做在介质访问控制层。这和有线网络在介质访问控制层的功能是不同的。 (四)抗干扰性差异 有线网络有一个很明显但又难以避免的弱点,就是线路本身容易遭到破坏,因此抗毁性较差。无线网络采用直接序列技术和跳频技术,因此,无线系统具有很强的抗干扰能力。 (五)长期投资费用不同 有线网络的安装,需要高成本费用的线缆,租用线缆的费用也较高,尤其是那些网络覆盖面比较广的大型网络系统。从长远来看,无线网络从安装到日后维护,以及网络的扩展都有很大的经济优势。 二、悉尼机场的无线技术实施背景 悉尼机场是澳大利亚历史最悠久、持续经营最长的商业机场之一,同时也是澳大利亚乃至全球最繁忙、规模最大的国际机场之一,每年至少有将近2500万名来自世界各地的旅客经由悉尼机场而出入澳大利亚,因此悉尼机场所要承受的旅客对高质量服务要求的压力也是显而易见的。 随着全球经济的高速发展,不管是到国内外旅游的旅客,还是商务出差的从职人员不断地增加,显然这势必给悉尼机场的经营者带来了丰厚的利润,但同时也给悉尼机场的各方面基础

我国无线网络技术现状分析、

我国无线网络技术现状分析、进入21世纪,我们都知道随着经济的发展与科技的进步,个人数据通信技术也得到了飞速发展,人们对功能强大、应用便捷的便携式数据终端也提出了愈来愈高的要求。然而与有线网络相比,无线网络具有其无可比及的安装便捷、移动性强、建设成本低、可扩充性强、兼容性强以及可实现多种终端接入等优点。 无线网络技术在当前的网络应用中占据着越来越重要的地位并且成为有线网的一个重要补充。目前运用较为广泛的无线网技术主要有:无线LAN(WLAN)、无线个人区域网(PAN)、无线广域网(W AN)及固定接入无线技术。其标准有IEEE802.11系列标准、hiperLAN 系列标准、Home、IrDa、蓝牙、Zigbee等。其应用领域有:石油工业、金融行业、金融服务、展览和会议、旅游服务、移动办公系统、石油工业、医护管理:、工厂车间等。 随着无线通信技术的广泛应用,传统网络已经越来越不能满足人们的需求,于是无线网络应运而生,且发展迅速。近年来,无线网络的技术产品逐渐走向成熟,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,其应用也越来越广泛。 一、无线网络技术的应用现状。 (一)无线网络的应用类型 1、无线局域网(W L A N) 使用无线网络技术的用户可以在任意地方创建本地的无线连接,因此能够使用户轻松实现随地办公和通信。一般情况下W L A N具有两种工作方式,第一种是在基础结构无线局域网中,将无线站连和无线接入点进行连接,后者主要是起纽带作用,将无线站点现有的网络中枢实现连接;第二种是在点对点的无线局域网中,有限区域内(如办公室)的多个用户在不需要访问网络资源的情况下,可以不通过接入点连接而直接建立临时网络。 2、无线广域网(W W A N) 目前的无线广域网技术被称作通讯第二代系统,及2G系统。用户通过该核心技术可以在远程公用网络或专用的网络建立起无线连接,并实现该连接覆盖广大的地理区域。2G系统的组成部分主要有码多分址(C D M A)、蜂窝式数字分组数据(C D P D)以及移动通信全球系统(G S M). 3、无线城域网络(W M A N) 使用无线城域网络,用户可以在城区的多个场所(如同一个城市的多个校园或同一个校园的多个建筑之间)建立无线连接。无线城域网络使用无线电波或红外光波进行数据传送,该网络覆盖区域较大,最远可达50公里,因此不同地方接受的信号功率和信噪比等也会有比较大的差别。 4、无线个人网络(W P A N) 用户可以通过无线个人网技术为个人操作空间创建临时的无线通讯。个人操作空间一般一般指以个人为中心的空间范围,其最大距离为10米。蓝牙技术是一种可以在30英尺内使用无线电波传送数据的电缆替代技术,该数据的传递可以穿透墙壁、文件袋等障碍。 (二)无线网络的应用领域 无线网络技术作为顺应信息时代而生的新技术,其应用领域在自身不断更新发展中得到迅速扩大。一般可以将无线网络的应用划分为室内和室外两种。前者主要有医院、工厂、办公室、商场、会议室以及证券市场等场所;室外的无线网络应用主要有学校校园网络、工矿企业区域信息管理网络、城市交通信息网络、移动通信网络、军事移动网络等。

无线网络技术心得体会

心得体会 计算机技术的突飞猛进让我们对现实应用有了更高千兆网络技术刚刚与我们会面,无线网络技术又悄悄地逼近。不可否认,性能与便捷性始终是IT技术发展的两大方向标,而产品在便捷性的突破往往来得更加迟缓,需要攻克的技术难关更多,也因此而更加弥足珍贵。历史的脚印说到无线网络的历史起源,可能比各位想象得还要早。无线网络发展史上的第一块里程碑是1997年6月的IEEE802.11标准的出台,虽然IEEE802.11标准在当时并没有引起革命性的网络变革,但802.11标准提供的“一点对多点接入”、“点对点中继”等工作模式提供了一种替代有线网络的高效高速的方案,为无线网技术的不断发展奠定了基础,在此后的被称为Wi-Fi的802.11b标准统一无线网络标准更是功不可没。 随着信息技术与信息产业飞速发展,人们对网络通信的要求也不断提高,无线电技术能实现远距离的通信,即使在室内或相距咫尺的地方, 无线电也可发挥巨大作用。于是无线网络技术随之应运而生, 它克服了传统网络技术的不足, 真正体现了5W的要求。由于网络一般分为局域网和广域网(即因特网)两种,但本文将着重对局域网部分进行阐述。无线网络技术主要包括IEEE802. 11、https://www.360docs.net/doc/ec11097.html,N2 、HomeRF、蓝牙等。它使人们彻底摆脱了线缆的束缚,在整个区域内实现随时随地的无线连接。 虽然目前大多数的网络都仍旧是有线的架构,但是近年来无线网络的应用却日渐增加。在学术界、医疗界、制造业、仓储业等,无线网络扮演着越来越重要的角色。特别是当无线网络技术与Internet相结合时,其迸发出的能力是所有人都无法估计的。其实,我们也不能完全认为自己从来没有接触过无线网络。从概念上理解,红外线传输也可以认为是一种无线网络技术,只不过红外线只能进行数据传输,而不能组网罢了。此外,射频无线鼠标、WAP手机上网等都具有无线网络的特征。 无线网络技术的发展最终需要在应用层面上得到用户的充分认可。时至今日,无线传输标准可谓百家争鸣,除了最容易想到的无线局域网,用户也将能在不同的领域应用这些新技术,包括硬件设备与应用软件两方面。目前,有三种方式可供选择。红外线无线传输利用红外线波段的电磁波来传送数据,通讯距离较短,传输速率最快可达16Mbps。目前广泛使用的电视机或VCD机等家电遥控器几乎都采用红外线传输技术,只不过此时是窄带红外技术。蓝牙有着全球开放的自由频段2.4GHz,有效传输速度为721kb/s,数据传输速度1Mbps,2.0版本的蓝牙技术甚至达到3Mbps。WiFi即“无线相容性认证”,目前已出现多个标准。802.11b标准在理想情况下的传输速率为11Mbps,802.11g标准的理论传输速率也达到54Mbps。但在实际使用环境中,它们的传输速率也只有理论速度的一半左右。然而即便如此,用于音频传输也已经绰绰有余,此时可以很好地摆脱对线缆的依赖。但是,有些发烧音响爱好者怀疑无线传输是否能够保证音质。其实,无线传输的表现毫不逊色。现在市场上几款名家无线家庭影院产品,无论是红外线无线、蓝牙无线传输,还是WiFi无线技术方式,都有着很高的无线技术含量,并且都运用了自家的独门技术,无线传输的表现能力相当出色,能够确保连续和及时地传输数字影音讯号,不会出现讯号延迟停顿现象,音质清晰完美。在WiFi

无线网络技术导论课后习题及答案

第一章 名词解释 1、无线体域网:无线局域网是由依附于身体的各种传感器构成的网络。 2、无线穿戴网:是指基于短距离无线通信技术与可穿戴式计算机技术、穿戴在人体上、具有智能收集人体和周围环境信息的一种新型个域网。 3、TCP/IP:P12,即传输控制协议/因特网互联协议,又名网络通讯协议,是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。 4、OSI RM:即开放系统互连参考模型。 第一章简答 1、简述计算机网络发展的过程。 答:计算机网络发展过程可分为四个阶段。 第一阶段:诞生阶段;第二阶段:形成阶段;第三阶段:互联互通阶段;第四阶段:高速网络技术阶段。(如果想加具体事例查p1-2) 2、无线网络从覆盖范围可以分成哪些类?请适当举例说明。 答:无线网络从覆盖范围可分为如下三类。第一类:系统内部互连/无线个域网,比如: 蓝牙技术,红外无线传输技术;第二类:无线局域网,比如:基本服务区BSA,移动Ad Hoc网络;第三类:无线城域网/广域网,比如:蜂窝系统等。 3、从应用的角度看,无线网络有哪些?要求举例说明。 答:从无线网络的应用角度看,可以划分出: ①无线传感器网络,例如能实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息并通过无线方式发送到用户终端; ②无线Mesh网络,例如Internet中发送E-mail; ③无线穿戴网络,例如能穿戴在人体上并能智能收集人体和周围环境信息; ④无线体域网,例如远程健康监护中有效地收集信息。 4、现在主流的无线网络种类有哪些? 答:P5(不确定)WLAN,GPRS,CDMA ,wifi 5、什么是协议?请举例说明。 答:P9第一段第三句;协议是指通信双方关于如何进行通信的一种约定。举例:准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合就是该层协议,例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。 6、与网络相关的标准化有哪些? 答:主要有:国际电信标准,国际ISO标准,Internet标准 1.美国国际标准化协会(ANSI) 2.电气电子工程师协会(IEEE) 3.国际通信联盟(ITU) 4.国际标准化组织(ISO) 5.Ineter协会(ISOC)和相关的Internt工程任务组(IETF) 6.电子工业联合会(EIA)和相关的通信工业联合会(TIA) 7、无线网络的协议模型有哪些特点? 答:(p13)无线网络的协议模型显然也是基于分层体系结构的,但是对于不同类型的无线网络说

无线网络技术期末考试复习

1.无线局域网通信方式主要有哪几种,具体内容是什么? 答:(1)红外线方式无线局域网。红外线不能穿透非透明物体而导致基于红外线方式的无线局域网系统只能在无障碍物的视距内进行工作。红外线局域网采用小于 1 μ m 波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,受太阳光的干扰大;支持 1 ~ 2Mbps 数据速率,适于近距离通信。(2) 基于射频方式的无线局域网。射频简称RF,射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称,每秒变化超过10000次。将电信息源(模拟或数字)用高频电流进行调制(调幅或调频),形成射频信号,经过天线发射到空中;远距离将射频信号接收后进行反调制,还原成电信息源,这一过程称为无线传输。扩频包括:直接序列扩频和调频扩频,无线局域网主要应用扩频微波技术。 2.802.11MAC 报文可以分成几类,每种类型的用途是什么? 答:(1)802.11MAC报文可分成数据帧、控制帧、管理帧三类。(2)数据帧:用户的数据报文;控制帧:协助发送数据帧的控制报文;管理帧:负责STA和AP之间的能力级的交互,认证、关联等管理工作。 3.试述AP直连或通过二层网络连接时的注册流程。 答:(1)AP通过DHCP server获取IP地址;(2)AP发出二层广播的发现请求报文试图联系一个无线交换机;(3)接收到发现请求报文的无线交换机会检查该AP是否有接入本机的权限,如果有则回应发现响应;(4)AP从无线交换机下载最新软件版本、配置;(5)AP 开始正常工作和无线交换机交换用户数据报文 4.干扰实际吞吐率的因素有哪些? 答:①不稳定是无线通讯的本性②无线环境不停的保持变化③物理建筑的构成④AP的位置⑤共享介质:用户数、数据量 5、什么叫虚拟载波侦听,它有什么效果? 答:虚拟载波监听的机制是让源站将它要占用信道的时间通知给所有其他站,以便使其他所有站在这一段时间都停止发送数据。这样就大大减少了碰撞的机会。 “虚拟载波监听”是表示其他站并没有监听信道,而是由于其他站收到了“源站的通知”才不发送数据。 效果:这种效果好像是其他站都监听了信道。 所谓“源站的通知”就是源站在其 MAC 帧首部中的第二个字段“持续时间”中填入了在本帧结束后还要占用信道多少时间,包括目的站发送确认帧所需的时间。 6.无线交换机+Fit AP系统构成特点是什么? 答:①主要由无线交换机和Fit AP在有线网的基础上构成的。②AP零配置,硬件主要由CPU+内存+RF构成,配置和软件都要从无线交换机上下载。所有AP和无线客户端的管理都在无线交换机上完成。③AP和无线交换机之间的流量被私有协议加密;无线客户端的MAC只出现在无线交换机端口,而不会出现在AP的端口。④可以在任何现有的二层或三层 LAN 拓扑上部署H3C的通用无线解决方案,而无需重新配置主干或硬件。无线交换机以及管理型接入点AP可以位于网络中的任何位置。 7.试述AP通过三层网络连接时的注册流程_option 43方式。 答:(1)AP通过DHCP server获取IP地址、option 43属性(携带无线交换机的IP地址信息)(2)AP会从option 43属性中获取无线交换机的IP地址,然后向无线控制器发送单播发现请求(3)接收到发现请求报文的无线交换机会检查该AP是否有接入本机的权限,如果有则回应发现响应。(4)AP从无线交换机下载最新软件版本、配置(5)AP 开始正常工作和无线交换机交换用户数据报文。 8.FAT AP的认证加密方式有哪几种?

无线网络技术论文

XX大学 计算机与电子信息学院 课程论文 (2011-2012学年第二学期) 课程名称:无线网络技术 论文名称: 姓名: 学号: 班级: 指导教师: 2012 年 6 月 28 日

结合IT-Stack协议栈例程介绍Zigbee自组网 摘要:之前介绍了“基于Zigbee无线传感网络的校园火灾系统”的设计与实现,现在结合IT-Stack协议栈例程提供的一个传感例程来说下zigbee无线自组网络的设计与实现。简要阐述传感器网络节点的基本体系结构,介绍Zstack协议的工作机制和原理,以及各硬件节点的设计。 关键字:Zigbee IT-Stack 自组网 前言 随着半导体技术、通信技术和计算机技术的飞速发展,无线传感器网络的研究和应用正在世界各地蓬勃地展开,具有成本低、体积小、功耗低的ZigBee技术无疑成为无线传感器网络的首选技术之一。同时,ZigBee的特点也决定它是无线智能家居,自动抄表系统,无线防盗系统和环境监测等领域的理想解决方案幢。ZigBee联盟成立于2001年8月,目前其成员已经超过200余家。2004年12月,ZigBee联盟制定了ZigBee SpecificationVl.0,并于2006年11月推出了ZigBee—Pro Specification增强版。世界各知名芯片提供商如:TI、FreeScale等纷纷推出ZigBee芯片和各自的ZigBee协议栈。目前,国内外陆续出现了基于ZigBee技术的智能照明系统、自动抄表系统和无线防盗系统,并且正在形成产业化。ZigBee技术的研究具有深远的理论价值,ZigBce网络节点的设计及整体网络的实现具有广阔的工程应用前景。本文的ZigBee网络节点的设计及整体网络是基于FreeScale公司的ZigBee 解决方案来实现的。 1 相关概念介绍 1.1 无线传感网络 无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。它的英文是Wireless Sensor Network, 简称WSN。大量的传感器节点将探测数据,通过汇聚节点经其它网络发送给了用户。 因为节点的数量巨大,而且还处在随时变化的环境中,这就使它有着不同于普通传感器网络的独特“个性”。首先是无中心和自组网特性。在无线传感器网络中,所有节点的地位都是平等的,没有预先指定的中心,各节点通过分布式算法来相互协调,在无人值守的情况下,节点就能自动组织起一个测量网络。而正因为没有中心,网络便不会因为单个节点的脱离而受到损害。 1.2 Zigbee技术及Zstack协议 1.2.1Zigbee技术简介 ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协定,底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体存取层与实体层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支援大量网络节点、支援多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee协定层从下到上分别为实体层(PHY)、媒体存取层(MAC)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。网络装置的角色可分为ZigBeeCoordinator、ZigBeeRouter、ZigBeeEndDevice等三种。 1.2.2 Zigbee协议 ZigBee协议与其他网络通信协议一样采用了分层模型,对各层所实现的功能和在整个协议中所起的作用做出了明确的划分。ZigBee协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。如下图所示。

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