① 我現在需要一個音頻的無線傳輸系統。不知道怎麼設計
數字的還是模擬的,數字的可用的很多,WIFI,藍牙,2.4G數字無線,模擬的用FM發射等等辦法都可以。
② 無線網路的傳輸方式,要具體,詳細的。每種傳輸的特點及作用。麻煩了~
無線傳輸分為:模擬微波傳輸和數字微波傳輸。
一、模擬微波傳輸
模擬微波傳輸系統原理圖
模擬微波傳輸就是把視頻信號直接調制在微波的信道上(微波發射機,HD-630),通過天線(HD-1300LXB)發射出去,監控中心通過天線接收微波信號,然後再通過微波接收機(Microsat 600AM)解調出原來的視頻信號。如果需要控制雲台鏡頭,就在監控中心加相應的指令控制發射機(HD-2050),監控前端配置相應的指令接收機(HD-2060),這種監控方式圖像非常清晰,沒有延時,沒有壓縮損耗,造價便宜,施工安裝調試簡單,適合一般監控點不是很多,需要中繼也不多的情況下使用。其弱點是:抗干擾能力較差,易受天氣、周圍環境的影響,傳輸距離有限。目前,已逐步被數字微波、COFDM、3G、CDMA等取代。
二、數字微波傳輸
數字微波傳輸系統原理圖
數字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮(HD-6001D),然後通過數字微波(HD-9500)信道調制,再通過天線發射出去,接收端則相反,天線接收信號,微波解擴,視頻解壓縮,最後還原模擬的視頻信號,也可微波解擴後通過電腦安裝相應的解碼軟體,用電腦軟解壓視頻,而且電腦還支持錄像,回放,管理,雲鏡控制,報警控制等功能;現在隨著數字存儲方式的普及,接收下的來的信號可以直接通過NVR存儲顯示或者直接進存儲伺服器,配合磁碟陣列存儲;這種監控方式圖像有720*576、352*288或更高的的解析度選擇,通過解碼的存儲方式,視頻有0.2-0.8秒左右的延時。數字視頻監控價根據實際情況差別很大,但也有一些模擬微波不可比的優點,如監控點比較多,環境比較復雜,需要加中繼的情況多,監控點比較集中它可集中傳輸多路視頻,抗干擾能力比模擬的要好一點,等等優點,適合監控點比較多,需要中繼也多的情況下使用,客觀地講,前期投資較高。
無線圖像傳輸系統從應用層面來說分為兩大類,一是固定點的圖像監控傳輸系統,二是移動視頻圖像傳輸系統。
1.固定點的圖像監控傳輸系統
固定點的無線圖像監控傳輸系統,主要應用在有線閉路監控不便實現的場合,比如港口碼頭的監控系統、河流水利的視頻和數據監控、森林防火監控系統、城市安全監控、建築工地等。下面按頻段由低到高對不同的圖像傳輸技術進行介紹。
1.1--2.4 GHz ISM頻段的多種圖像傳輸技術
2.4 GHz的圖像傳輸設備採用擴頻技術,有跳頻和直擴兩種工作方式。跳頻方式速率較低,吞吐速率在2 Mbit/s左右,抗干擾能力較強,還可採用不同的跳頻序列實現同址復用來增加容量。直擴方式有較高的吞吐速率,但抗干擾性能較差,且多套系統同址使用受限制。
2.4 GHz圖像傳輸可基於IEEE802.11b協議,傳輸速率為11 Mbit/s,去掉傳輸過程中的開銷,實際有效速率為5.5-6 Mbit/s左右。後來制訂的IEEE802.11g標准,速率上限達到54 Mbit/s,在特殊模式下可達108Mbps,該標准互通性高,點對點可傳輸幾路MPEG-4的壓縮圖像。
應用在2.4 GHz頻段的還有藍牙技術、HomeRF技術、MESH、微蜂窩技術等。隨著應用范圍的逐漸擴大,2.4 GHZ這個頻段處於滿負荷工作狀態,其速率問題、安全問題、干擾問題值得進一步研究。
1.2--3.5 GHz頻段的無線接入系統
3.5 GHz的無線接入系統是一種點對多點微波通信技術,採用FDD雙工方式,用16QAM、64QAM調制方式,基於DOCSOS協議。其工作頻段相對較低,電波自由空間損耗小,傳播雨衰性能好,接入速率足夠高,且設備成本相對較低。該系統具有相對良好的覆蓋能力,通常達到5 km~10 km,適合地縣市級單位低價位、較大面積覆蓋的應用場合;還可與WLAN、LMDS互為補充,形成覆蓋面積大小配合、用戶密度稀密配合的多層運行的有機互補模式。目前存在的問題是帶寬不足,只有上下行各30 MHz,難以大規模使用。
1.3--5.8 GHz WLAN產品
5.8 GHz的WLAN產品採用OFDM正交頻分復用技術,在此頻段的WLAN產品基於IEEE802.11a協議,傳輸速率可以達到54 Mbit/s,在特殊模式下可達108Mbps。根據WLAN的傳輸協議,在點對點應用的時候,有效速率為20 Mbit/s;點對六點的情況下,每一路圖像的有效傳輸速率為500 kbit/s左右,也就是說總的傳輸數據量為3 Mbit/s左右。對於無線圖像的傳輸而言,基本上解決了「高清晰度數字圖像在無線網路中的傳輸」問題,使得大范圍採用5.8 GHz頻段傳輸數字化圖像成為現實,尤其適用於城市安全監控系統。
ZWD-2422無線高清傳輸器
圖冊無線傳輸設備(10張)
的工作頻率4.9GHz-5.9GHz,當它收到其它RF設備或訊號干擾時能自動調整至適當的頻率,所以一般不在5G左右頻段的2.4G,3G不會干擾到ZWD-2422的無線高清傳輸。
WLAN傳輸監控圖像,目前比較成熟的是採用MPEG-4圖像壓縮技術。這種壓縮技術在500 kbit/s速率時,壓縮後的圖像清晰度可以達到1CIF(352×288像素)~2CIF。在2 Mbit/s的速率情況下,該技術可以傳輸4CIF(702×576像素,DVD清晰度)清晰度的圖像。採用MPEG-4壓縮以後的數字化圖像,經過無線信道傳輸,配合相應的軟體,很容易實現網路化、智能化的數字化城市安全監控系統。
2.4/5.8GHz 基於802.11n的產品,11n產品分為AN和GN分別工作於5.8GHz和2.4GHz,傳輸速率可達150、300、600Mbps,有效傳輸速率分別為60、160、300Mbps.隨著高清攝像機的發展,這種高帶寬的11N模式非常適合高清攝像機的傳輸。高清攝像機和高帶寬無線傳輸設備的配合會逐漸成為無線視頻監控的趨勢。
1.4--26 GHz頻段的寬頻固定無線接入系統
LMDS系統是典型的26 GHz無線接入系統,採用64QAM、16QAM和QPSK三種調制方式。LMDS具有更大的帶寬以及雙向數據傳輸能力,可提供多種寬頻互動式數據以及多媒體業務,解決了傳統本地環路的瓶頸問題,能夠滿足高速寬頻數據、圖像通信以及寬頻internet業務的需求。LMDS系統覆蓋范圍3公里~5公里,適用於城域網。由於世界各國對LMDS的工作頻段規劃不同,所以其兼容性較差、雨衰性能差,成本也較高。
2.移動視頻圖像傳輸系統
除了對固定點的圖像監控的需求外,移動圖像傳輸的需求也相當旺盛。移動視頻圖像傳輸,廣泛用於公安指揮車、交通事故勘探車、消防武警現場指揮車和海關、油田、礦山、水利、電力、金融、海事,以及其它的緊急、應急指揮系統,主要作用是將現場的實時圖像傳輸回指揮中心,使指揮中心的指揮決策人員如身臨其境,提高決策的准確性和及時性,提高工作效率。富士達就移動視頻圖像傳輸採用公網和專用技術兩種情況作相關介紹。
2.1 利用CDMA、GPRS、3G公眾移動網路傳輸圖像
CDMA無線網路的移動傳輸技術具有很多優點:保密性好、抗干擾能力強、抗多徑衰落、系統容量的配置靈活、建網成本低等。CDMA採用MPEG-4壓縮方式,用MPEG-4的CIF格式壓縮圖像,可以達到每秒2幀左右的速率;如果將圖像調整到QCIF格式,則可以達到每秒10幀以上。但是,對於安全防範系統來說,一般採用低傳輸幀率而保證傳輸的清晰度,因為只有CIF以上的圖像清晰度才可以滿足調查取證的需要。如果希望進一步提高現場圖像的實時傳輸速率,一個簡單的方案是採用多個CDMA網卡捆綁使用的方式,用來提高無線信道的傳輸速率。目前市場上有2~3個網卡捆綁方式的路由器,增加網卡的代價是增加設備成本和使用成本。隨著視頻壓縮技術的不斷發展,單個網卡上3~4幀/秒圖像傳輸速率是可以實現的,如果每秒鍾可以傳輸3~4幀CIF格式的圖像,可以滿足一般移動公共交通設施的安全監控的要求。
GPRS是一種基於GSM系統的無線分組交換技術,支持特定的點對點和點對多點服務,以「分組」的形式傳送數據。GPRS峰值速率超過100 kbit/s,網路容量只在所需時分配,這種發送方式稱為統計復用。GPRS最主要的優勢在於永遠在線和按流量計費,不用撥號即可隨時接入互聯網,隨時與網路保持聯系,資源利用率高。
3G技術目前已經取代GPRS和CDMA逐漸,目前可以實現的有效速率達384 kbit/s,在網路部署的城區,可以實時傳輸一路CIF圖像,每秒可達到20幀。但需要注意的是,即使速率提高了很多,也不要認為所有的移動交通設施可以同時將圖像傳輸回監控中心,因為同時概念對於公網圖像傳輸來說幾乎是不可能的。
2.2 用於應急突發事件的專用圖像傳輸技術
對於一些應急指揮中心的圖像傳輸系統,往往要求將突發事件現場的圖像傳輸回指揮中心。例如遇到重大自然災害,水災、火災現場,群眾的大型集會和重要安全保衛任務現場等。這類應急圖像傳輸系統不宜使用公眾網路傳輸,最好採用專業的移動圖像傳輸設備。但目前我國對此尚未專門規劃頻率。可用於移動視頻圖像傳輸的技術有以下幾種。
2.2.1 WiMAX
WiMAX是點對多點的寬頻無線接入技術,WiMAX採取了動態自適應調制、靈活的系統資源參數及多載波調制等一系列新技術,並兼具較高速率傳輸能力(可達70 Mbit/s~100 Mbit/s)及較好的QoS與安全控制。WiMAX802.16e覆蓋范圍可以達到1~3英里,主要定位在移動無線城域網環境。然而802.16e獲得足夠的全球統一頻率存在一定難度,且建設成本和設備價格較高。
2.2.2無線網格(MESH)技術
無線「網格(MESH)」技術,可以實現較近范圍內的高速數據通信。利用2.4 GHz頻段,有效帶寬可以達到6 Mbit/s,這種技術鏈路設計簡單、組網靈活、維護方便。支持MeshController集中方式管理,終端數據無需配置,自動生成解決方案。支持MeshController熱備份鏈路、自動漫遊切換等功能。支持MeshController用戶終端集中管理、多種驗證方式使系統更安全。支持MeshController用戶流量控制功能,可根據用戶類型自由分配流量,支持限速,限流量,限制上網時間等功能。
對於固定無線圖像傳輸可以採用成本較低的WLAN技術產品;對於移動視頻圖像傳輸可以採用公眾移動網路或專用無線圖像傳輸技術。希望有更多的同行能再進一步關注無線圖像傳輸問題,以促進該行業的發展。
傳輸方式
視頻基帶傳輸
是最為傳統的電視監控傳輸方式,對0~6MHz視頻基帶信號不作任何處理,通過同軸電纜(非平衡)直接傳輸模擬信號。其優點是:短距離傳輸圖像信號損失小,造價低廉,系統穩定。缺點:傳輸距離短,300米以上高頻分量衰減較大,無法保證圖像質量;一路視頻信號需布一根電纜,傳輸控制信號需另布電纜;其結構為星形結構,布線量大、維護困難、可擴展性差,適合小系統。
光纖傳輸
常見的有模擬光端機和數字光端機,是解決幾十甚至幾百公里電視監控傳輸的最佳解決方式,通過把視頻及控制信號轉換為激光信號在光纖中傳輸。其優點是:傳輸距離遠、衰減小,抗干擾性能好,適合遠距離傳輸。其缺點是:對於幾公里內監控信號傳輸不夠經濟;光熔接及維護需專業技術人員及設備操作處理,維護技術要求高,不易升級擴容。
網路傳輸
是解決城域間遠距離、點位極其分散的監控傳輸方式,採用MPEG2/4、H.264音視頻壓縮格式傳輸監控信號。其優點是:採用網路視頻伺服器作為監控信號上傳設備,只要有Internet網路的地方,安裝上遠程監控軟體就可監看和控制。其缺點是:受網路帶寬和速度的限制,目前的ADSL只能傳輸小畫面、低畫質的圖像;每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像,動畫效果十分明顯並有延時,無法做到實時監控。
微波傳輸
是解決幾公里甚至幾十公里不易布線場所監控傳輸的解決方式之一。採用調頻調制或調幅調制的辦法,將圖像搭載到高頻載波上,轉換為高頻電磁波在空中傳輸。其優點是:綜合成本低,性能更穩定,省去布線及線纜維護費用;可動態實時傳輸廣播級圖像,圖像傳輸清晰度不錯,而且完全實時;組網靈活,可擴展性好,即插即用;維護費用低。其缺點是:由於採用微波傳輸,頻段在1GHz以上,常用的有L波段(1.0~2.0GHz)、S波段(2.0~3.0GHz)、Ku波段(10~12GHz),傳輸環境是開放的空間,如果在大城市使用,無線電波比較復雜,相對容易受外界電磁干擾;微波信號為直線傳輸,中間不能有山體、建築物遮擋;如果有障礙物,需要加中繼加以解決,Ku波段受天氣影響較為嚴重,尤其是雨雪天氣會有比較嚴重的雨衰現象。不過現在也有數字微波視頻傳輸產品,抗干擾能力和可擴展性都提高不少。
雙絞線傳輸
(平衡傳輸):也是視頻基帶傳輸的一種,將75Ω的非平衡模式轉換為平衡模式來傳輸的。是解決監控圖像1Km內傳輸,電磁環境相對復雜、場合比較好的解決方式,將監控圖像信號處理通過平衡對稱方式傳輸。其優點是:布線簡易、成本低廉、抗共模干憂性能強。其缺點是:只能解決1Km以內監控圖像傳輸,而且一根雙絞線只能傳輸一路圖像,不適合應用在大中型監控中;雙絞線質地脆弱抗老化能力差,不適於野外傳輸;雙絞線傳輸高頻分量衰減較大,圖像顏色會受到很大損失。
寬頻共纜傳輸
視頻採用調幅調制、伴音調頻搭載、FSK數據信號調制等技術,將數十路監控圖像、伴音、控制及報警信號集成到「一根」同軸電纜中雙向傳輸。其優點是:充分利用了同軸電纜的資源空間,三十路音視頻及控制信號在同一根電纜中雙向傳輸、實現 「一線通」;施工簡單、維護方便,大量節省材料成本及施工費用;頻分復用技術解決遠距傳輸點位分散,布線困難監控傳輸問題;射頻傳輸方式只衰減載波信號,圖像信號衰減比較小,亮度、色度傳輸同步嵌套,保證圖像質量達到4級左右;採用75Ω同軸非平衡方式傳輸使其具有很強抗干擾能力,電磁環境復雜場合仍能保證圖像質量。其缺點是:採用弱信號傳輸,系統調試技術要求高,必須使用專業儀器,如果幹線線路有一台設備有問題,可能導致整個系統沒圖像,另外寬頻調制端需外加AC220V交流電源供電(但目前大多監控點都具備AC220V交流電源這個條件)。
無線SmartAir傳輸
SmartAir技術是目前通信業界唯一的單天線模式千兆級無線高速傳輸技術。其採用多頻帶OFDM空口技術,TDMA的低延時調度技術,以及低密度奇偶校驗碼LDPC,自適應調制編碼AMC和混合自動重傳HARQ等高級無線通信技術,實現到達1Gbps的傳輸速率
優勢
1、 綜合成本低,性能更穩定。只需一次性投資,無須挖溝埋管,特別適合室外距離較遠及已裝修好的場合;在許多情況下,用戶往往由於受到地理環境和工作內容的限制,例如山地、港口和開闊地等特殊地理環境,對有線網路、有線傳輸的布線工程帶來極大的不便,採用有線的施工周期將很長,甚至根本無法實現。這時,採用無線監控可以擺脫線纜的束縛,有安裝周期短、維護方便、擴容能力強,迅速收回成本的優點。
2、組網靈活,可擴展性好,即插即用。管理人員可以迅速將新的無線監控點加入到現有網路中,不需要為新建傳輸鋪設網路、增加設備,輕而易舉地實現遠程無線監控。
3、 維護費用低。無線監控維護由網路提供商維護,前端設備是即插即用、免維護系統。
4、無線監控系統是監控和無線傳輸技術的結合,它可以將不同地點的現場信息實時通過無線通訊手段傳送到無線監控中心,並且自動形成視頻資料庫便於日後的檢索。
5、 在無線監控系統中,無線監控中心實時得到被監控點的視頻信息,並且該視頻信息是連續、清晰的。在無線監控點,通常使用攝像頭對現場情況進行實時採集,攝像頭通過無線視頻傳輸設備相連,並通過由無線電波將數據信號發送到監控中心。
③ 本地網傳輸網設計方案
例如:(1) A市本地SDH傳輸網設計方案
一、A市概況簡介
二、 A市電信局SDH傳輸網路現狀(或PDH傳輸網路現狀)
1、 A市本地網網路結構,交換局數量及位置,傳輸設備類型及容量
2、 存在的問題及擴大SDH網的必要性(或建設SDH網的必要性)----需求及業務預測
三、 A市電信局SDH傳輸網路結構設計方案
1、 網路拓撲結構設計
2、設備簡介
3、 局間中繼電路的計算與分配
4、 局間中繼距離的計算
四、 SDH網路保護方式
1、 SDH網路保護的基本原理
2、 A市電信局SDH網網路保護方式的選擇及具體設計
五、 SDH網同步
1、 同步網概念與結構
2、 定時信號的傳送方式
3、 A市電信局SDH網路同步方式具體設計
六、 方案論證,評估
(2 ) A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網路優化設計方案
一、A 地區GSM數字蜂窩移動通信現狀
1、A地區概況;人口、地形、發展情況
2、系統現狀;現有基站、話務狀況
3、現行網路運行中存在的問題及分析
①接通率數據採集與分析
②掉話率數據採集與分析
③擁塞率數據採集與分析
4、話務預測分析計算
二、A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網路優化設計方案
1、優化網路拓撲圖設計
2、硬體配置及參數的優化
3、基站勘測設計及安裝
4、交換局容量及基站數量
5、傳輸線路的設計
三、網路性能及分析對比
1、優化前網路運行情況
2、數據採集與分析
3、撥打測試
四、網路優化方案評價
(3 ) 2004-2006年A 市本地傳輸網規劃設計
第一部分 A 市概況
第二部分 A 市本地電話網及長途電話網現狀
2.1 現有網路結構
2.2 各局容量、局間電路容量、話務量、傳輸方式
2.2.1 A 市中繼傳輸現狀
2.2.2 市區中繼傳輸現狀
2.2.3 各縣中繼傳輸現狀
第三部分 2004•2006年A 市本地傳輸網規劃設計
3.1 傳輸網規劃原則
3.2 傳輸業務量預測
(l)電話業務量預測
(2)IP業務量預測
(3)數據業務量預測
(4)信令業務量預測
3.3 A 市本地傳輸網網路結構設計
(1) 傳輸段業務量計算
(2) 傳輸設備容量的計算
(3) 傳輸設備選型及功能描述
(4) 各段通路組織及時隙的安排
3.4 各縣傳輸網規劃
3.5 方案論證評估
3.計算機類型題目選題要求與注意事項
四、參考實例
(1) 管理信息系統
•需求分析(含設計目標)
•總體方案設計(總體功能框圖、軟體平台的選擇、運行模式等)
•資料庫設計(需求分析、概念庫設計、邏輯庫設計、物理庫設計,E-R圖,數據流圖、數據字典、資料庫表結構及關系),
•模塊軟體設計(各模塊的設計流程),
•系統運行與調試。
•附主要程序清單(與學生設計相關的部分,目的是檢測是否是學生自己作的)。
(2) 校園網、企業網等區域網設計
•功能需求
•對通信量的分析
•網路系統拓撲設計
•設備選型、配置
•軟體配置
•子網及VLAN的劃分
•IP地址規劃
•接入Internet
•網路安全
例如: (1)×××人事勞資管理信息系統的開發與設計
1,開發人事勞資管理信息系統的設想
(1)人事勞資管理信息系統簡介
(2)人事勞資管理信息系統的用戶需求
2,人事勞資管理信息系統的分析設計
(1)系統功能模塊設計
(2)資料庫設計
—資料庫概念結構設計
—資料庫邏輯結構設計
(3)系統開發環境簡介
3,人事勞資管理信息系統的具體實現
(1)資料庫結構的實現
(2)應用程序對象的創建
(3)應用程序的主窗口
(4)菜單結構
(5)數據窗口對象的創建
(6)登錄程序設計
(7)輸入程序設計
(8)查詢程序設計
(9)報表程序設計
4,總結
(2 ) A 市 X 局OA網的設計與應用
一、A 市 X 局 行政結構及功能需求分析
1. A 市 X 局 概況及下屬各分支機構分布狀況
2.辦公、業務功能需求分析
二、系統設計原則和實現目標
1.網路系統設計原則、系統建設目標
2.網路性能分析
三、系統硬體環境的總體設計
1.網路拓撲結構設計
a.X 局中心局網路拓撲結構設計
b. 分支機構網路拓撲結構設計
c.網路信息流量及各級交換機埠數和埠速率的計算
2.傳輸方式的設計
3.VLAN劃分及子網配置
4.路由規劃和IP地址分配
5.網路設備的選型
四、系統軟體環境的總體設計
1.系統功能模塊設計、組織結構
2.操作系統及應用軟體
3.訪問許可權的設置
4.網路安全
五、論文總結
七、 設計報告格式與書寫要求
•設計報告應按統一格式裝訂成冊,其順序為:封面、任務書、指導教師評語、內容摘要(200~400字)、目錄、報告正文、圖紙、測試數據及計算機程序清單。
•報告構思,書寫要求是:邏輯性強,條理清楚;語言通順簡練、文字列印清楚;插圖清晰准確;文字字數要求1萬字以上。
八、有關畢業設計工作的幾點說明
1、聘請指導教師
在相關教學站的協助下聘請指導教師,指導教師應具有工程師以上的技術職稱,可以有多個指導教師,或一個指導教師組。指導教師負責指導學生撰寫畢業設計任務書的主要內容和指導學生撰寫畢業設計論文。
2、撰寫任務書
畢業設計任務書應在指導教師的指導下完成。在規定時間內,交教學總站或校外學習中心審核蓋章後寄往北郵網院待審批。如果任務書合格,即可繼續撰寫畢業論文。屆時將在網上公布任務書的審批情況,如果不合格,應按照任務書審批要求進行修改,在指定時間內重復完成上述工作。
如果任務書在規定時間內未能通過,將只能推遲半年隨下屆應屆學生完成畢業設計。
不能出現同一名學生多個題目任務書的情況,如果出現此類問題將視為取消本次畢業設計處理。
3、畢業設計報告
不能擅自更改論文題目,即論文題目與任務書的題目保持一致。如果確需更改題目,應提前申請,經教學總站或校外學習中心批准後方能發給網院教學部重新履行任務書的審批。
對於有條件通過的任務書的學生,應注意教師加批的意見,並在論文中加以體現,以保證按任務書的要求完成畢業設計。
不能抄襲他人文章或論文,一經查出,視為抄襲處理。
不能抄襲巳有的工程設計報告之類的現成文件,這樣做的結果是設計內容看起來很多、很全面,但沒有本人的具體設計內容,這樣的論文答辯是不能通過的。
關於畢業答辯
一、 論文答辯的程序及准備要求
論文答辯是我們整個教學過程的最後一個環節,也是比較關鍵的一個環節,希望各位同學認真對待、作好准備、園滿地完成這最後一個環節。
1.答辯程序:
①個人講述報告主要內容及本人所做工作,重點是本人所作主要設計內容、設計思路及得到的主要結果。占時10∽15分鍾;
對論文中所涉及的基本理論、基本概念等可以不必講述。
這一環節是培養和鍛練做為一個技術人員如何進行技術交流,如何表述自己的技術觀點。對這一環節的要求是:講述問題的邏輯性強、條理清晰、語言表述簡練。
②由答辯老師提出問題,答辯人回答,在答辯過程中還可能追加問題,回答問題占時20分鍾。
提出問題的主要范圍是論文所涉及的有關內容的問題以及論文相關學科的一些基礎知識的問題。
這一環節考核的是對所設計的內容掌握的深度及相關基礎知識掌握的情況。這就要設計者對所設計的內容掌握到較深入的程度,不能只是掌握了一些皮毛的概念或者從其他資料上抄來的內容,這樣就很難回答好問題。
這就要求對論文中所涉及的基本內容要有較深入的了解,例如某些數據和公式的引用一定要有依據,並能說明其概念。再如一些軟體和程序的設計一定要能講清楚設計思路和流程,並能解釋某一段程序的含義及作用。
2.准備要求:
①准備好個人講述提綱,並作一定的試講以便掌握好時間,給你的15分鍾時間不能超過,也希望能充分利用,這是一個展示自己的機會。
②事先准備好掛圖、表格或計算機演示條件
3. 答辯時只准參閱本人所作論文及准備的講述提綱,不能參閱其他書籍和文件。
4. 答辯時要聽清所提問的題目,要對題目理解後再回答。如果暫不能理解或不太清楚題意可請老師再講述題意或給予提示,不能題意沒清楚問題就回答。
5. 答辯時不要緊張,要能冷靜思考。
二、 評分標准
• 報告成績: 50分
• 個人講述: 10分
• 回答問題: 40分
• 以上三項總合100分;59分以下為不及格;60~69分為及格;70~89分為良好;90分以上為優。
•取得學位的要求標準是:良好成績以上 .
參考選題
畢業設計參考選題-------通信類及計算機類
通信類各種選題及參考內容:
(1 ) A市本地SDH傳輸網設計方案
一、A市概況簡介
二、 A市電信局SDH傳輸網路現狀(或PDH傳輸網路現狀)
1、 網路結構,交換局數量及位置,傳輸設備類型及容量
2、 存在的問題及擴大SDH網的必要性(或建設SDH網的必要性)
三、 A市電信局SDH傳輸網路結構設計方案
1、 網路拓撲結構設計
2、設備簡介
3、 局間中繼電路的計算與分配
4、 局間中繼距離的計算
四、 SDH網路保護方式
1、 SDH網路保護的基本原理
2、 A市電信局SDH網網路保護方式的選擇
五、 SDH網同步
1、 同步網概念與結構
2、 定時信號的傳送方式
3、 A市電信局SDH網路同步方式
六、 方案論證,評估
(2 ) A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網路優化設計方案
一、A 地區GSM數字蜂窩移動通信現狀
1、A地區概況;人口、地形、發展情況
2、系統現狀;現有基站、話務狀況
3、現行網路運行中存在的問題及分析
①接通率數據採集與分析
②掉話率數據採集與分析
③擁塞率數據採集與分析
4、話務預測分析計算
二、A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網路優化設計方案
1、優化網路拓撲圖設計
2、硬體配置及參數的優化
3、基站勘測設計及安裝
4、交換局容量及基站數量
5、傳輸線路的設計
三、網路性能及分析對比
1、優化前網路運行情況
2、數據採集與分析
3、撥打測試
四、網路優化方案評價
(3 ) A 市無線市話系統無線側網路規劃設計
一、無線市話網路概述
1、A 市通信網路發展情況
2、IPAS網路特點
二、A 市本地電活網路現狀
1、現有傳輸網路結構
2、傳統無線網路規劃
三、無線網路規劃設計方案
1、A 市自然概況介紹
2、總體話務預測計算
3、IPAS網路結構設計及說明
4、覆蓋區域劃分,基站數量預測計算
(l〉每個覆蓋區話務預測計算
(2)基站容量頻道設計
5、基站選址,計算覆蓋區域內信號覆蓋情況
6、尋呼區的劃分
(1〉各個網關尋呼區的劃分
(2〉各個基站控制器尋呼區的劃分
7、網關及CSC的規劃
(1)網關到CSC側 2M 鏈路設計
(2)CSC到CS線路設計
四、基站同步規劃
(4 )A 市 GSM無線網路優化
一、GSM網路概述
二、A市GSM網路情況介紹
2.1 網路結構
2.2 網元配置
2.3 現網突出問題表現
三、GSM網路優化工作分類及流程
3. 1GSM網路優化工作分類
3.2 交換網路優化流程
3.3 無線網路優化流程
3.3.1 無線網路優化流程
3.3.2 無線網路優化流程的實際應用
四、網路優化的相關技術指標
4.1接通率
4.2掉話率
4.3話務量
4.4長途來話接通率
4.5擁塞率
4.6 其它
五、無線網路優化設計及調整
5.1 網路運行質量數據收集
5.2 網路質量優化及參數調整
5.3 網路優化建設
六、優化後總結及建議
( 5 ) A 市lP城域網建設及規劃
一、IP網路的發展現狀
二、A 市概況介紹
l、各縣網路結構及設備容量情況
2、IP業務預測及建設必要性
三、A 市IP城域網結構設計及設備配置
1、網路結構及拓撲結構設計
2、骨幹層網路設計
3、匯集層網路設計
4、網路接入層的設計
5、傳輸方式設計
6、設備的選型
四、接入方式設計
1、ADSL方式接入
2、FTTX+LAN方式接入
3、光纖接入方式
4、DDN 方式接入
五、IP地址規劃
1、IP地址的分配
2、子網劃分
六、IP城域網業務開展及實現
(6 ) 2004-2006年A 市本地傳輸網規劃設計
第一部分 A 市概況
第二部分 A 市本地電話網及長途電話網現狀
2.1 現有網路結構
2.2 各局容量、局間電路容量、話務量、傳輸方式
2.2.1 A 市中繼傳輸現狀
2.2.2 市區中繼傳輸現狀
2.2.3 各縣中繼傳輸現狀
第三部分 2004•2006年A 市本地傳輸網規劃設計
3.1 傳輸網規劃原則
3.2 傳輸業務量預測
(l)電話業務量預測
(2)IP業務量預測
(3)數據業務量預測
(4)信令業務量預測
3.3 A 市本地傳輸網網路結構設計
(1) 傳輸段業務量計算
(2) 傳輸設備容量的計算
(3) 傳輸設備選型及功能描述
(4) 各段通路組織及時隙的安排
3.4 各縣傳輸網規劃
3.5 方案論證評估
(7 ) X 地區GSM系統網路優化設計
第一章:X 地區網路概況:
第一節:自然概況介紹
第二節:網路結構
第三節:網路參數
第二章:全網存在問題及分析
第一節:接通率和掉話率及通話質量情況
第二節:影響接通率和掉話率及通話質量的原因
第三節:網路健康檢查及存在問題分析
第四節:故障分析及處理
第三章:網路優化前數據提取
第一節:原始數據提取及分析
第二節:路測數據及情況分析
第四章:優化網路結構及其參數修改
第一節:數據修改情況
第二節:優化後網路情況
第五章:優化總結提出合理化建議
(8 ) A 市無線(IPAS)系統及網路優化
一、A 市無線(IPAS)系統介紹
1、A 市本地網及IPAS系統網路結構圖
2、本地網及IPAS系統容量介紹
3、基站數量及可容納的最大用戶數
4、編碼方式
5、多址接入方式
6、無線頻率的使用介紹
二、A 市IPAS系統運行中存在的問題及分析
1、接通率數據採集與分析
2、掉話率數據採集與分析
3、盲區測試與分析
4、全網同步數據採集與分析
三、A 市IPAS系統優化網路結構和參數設計
1、尋呼區優化設計
2、站點的優化設計
3、參數的調整
四、優化後運行結果
1、接通率情況
2、掉話率情況
3、覆蓋情況
五、結論
(9 ) A 市動力與環境集中監控網路的設計與實現
一、現行A 市動力與環境集中監控網路結構概述。
1、A 市動力與環境集中監控網路結構的說明。
2、A 市動力與環境集中監控網路結構圖。
二、A 市動力與環境集中監控的功能要求及系統的設備。
1、動力與環境集中監控的功能。
2、動力與環境集中監控的系統結構。
三、A 市監控中心系統結構及設備功能的設計
1、監控中心的系統結構設計。
2、監控中心的設備。
3、監控中心的功能設計。
4、監控中心的信號傳輸方式及速率。
四、A 市動力與環境集中監控各站點的系統結構及設備功能的設計。
1、各監控站的系統結構設計。
2、各監控站的設備。
3、各監控站的功能設計。
4、各監控站的信號傳輸方式及速率。
五、A 市市動力與環境集中監控系統功能實施過程舉例。
(10 ) A 市 X 局OA網的設計與應用
一、A 市 X 局 行政結構及功能需求分析
1. A 市 X 局 概況及下屬各分支機構分布狀況
2.辦公、業務功能需求分析
二、系統設計原則和實現目標
1.網路系統設計原則、系統建設目標
2.網路性能分析
三、系統硬體環境的總體設計
1.網路拓撲結構設計
a.X 局中心局網路拓撲結構設計
b. 分支機構網路拓撲結構設計
2.傳輸方式的設計
3.VLAN劃分及子網配置
4.路由規劃和IP地址分配
5.網路設備的選塑
四、系統軟體環境的總體設計
1.系統功能模塊設計、組織結構
2.操作系統及應用軟體
3.訪問許可權的設置
4.網路安全
④ 論文的開題報告基於WiFi6技術的無線校園網路設計與實現理論意義和實際意義
摘要 您好,在世界范圍內,無線區域網技術已迅速發展成為計算機網路中一個至關重要的組成部分,它的應用領域也在飛速擴大,隨著IEEE802.11 無線區域網標準的制定成功,無線技術已擺脫了過去那種互不兼容的狀態,從而能為無法採用有線系統安裝的領域提供了可靠的、移動的網路互連方案。
⑤ 簡述無線通信系統設計需要注意哪些方面
無線通信模塊廣泛地運用在車輛監控、遙控、遙測、小型無線網路、無線抄表、門禁系統、小區傳呼、工業數據採集系統、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能
卡、小型無線數據終端、安全防火系統、無線遙控系統、生物信號採集、水文氣象監控、機器人控制、無線232數據通信、無線485/422數據通信、數字音
頻、數字圖像傳輸等領域中。
⑥ 當設計一個無線網路系統時,在物理層需要解決哪些關鍵問題
主要問題:
①物理層要盡可能屏蔽掉物理設備、傳輸媒體和通信手段的不同,使上面的數據鏈路層感覺不到這些差異的存在,而專注於完成本曾的協議與服務。
②給其服務用戶(數據鏈路層)在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流(一般為串列按順序傳輸的比特流)的能力。為此,物理層應解決物理連接的建立、維持和釋放問題。
③在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路。
⑦ 怎樣在有線網路上設計無線網路。
也許對於很多消費者來說,無線技術固然再好、再便捷但是如果不能BT下載,不能流暢地游戲那麼它就沒有價值。而本文的重點就是向大家介紹如何在WLAN環境下進行合理的BT下載設置,以便獲得最佳的使用效果。
也許很多朋友都有這樣的感覺,在將自家的有線路由器換成無線路由器以後,BT下載的穩定性和連接速度有了明顯的下降,甚至是不能進行BT下載。其實,無論是有線還是無線路由他們的工作原理都基本一樣:對內網向外網發出的信息不會進行阻攔,但對來自外部想進入內部網路的信息則會在進行識別、篩選後才會轉發給內網電腦,也正是基於此原理,才導致了很多內網BT用戶在下載時出現斷流和緩慢的現象。當然,對於無線路由器來說,我們還需要進行一些額外的設置才能夠獲得與有線網路相同的下載效果。
關閉SSID
SSID(ServiceSetIdentifier)一般是由AP或無線路由器廣播出來的區域網名稱,它的目的是讓只有設置為名稱相同SSID的值的電腦才能互相通信。
對於BT下載來說,我們建議大家關閉SSID來獲得更好的使用你效果。因為,關閉SSID後可以節省帶寬的佔用率和免除許多網路冗餘信息,提高BT的下載速度。 另一方面,關閉SSID後也可以起到對網路保護的作用。關閉SSID廣播後,其他用戶將無法搜索到你無線設備的SSID,除非他能手動填寫出你正確的SSID才能進行連接。
啟用加密,控制用戶數量
與傳統有線路由相比,無線路由器更容易被他人入侵,尤其是沒有採用任何加密措施的無線路由,你的鄰居將毫不費力的使用你的網路進行下載和其他操作,從而影響你的網路質量。
除了上面提到的關閉SSID,我們還可以通過WEP和WPA這些無線加密手段來對網路進行保護。這里我們建議大家,在其他設置正常的情況下,排除ISP和軟體的問題後,您不妨看看是否有人偷偷潛入了您的網路。
IEEE 802.11 Wireless LAN 網路
13.1 網路架構及特性簡介
由於可攜式計算機(包含筆記型計算機 (notebook) 和掌上型計算機 (laptop))普及率的快速成長,無線區域網絡對今日的計算機及通訊工業來講,將成為一項重要的觀念及技術。在無線區域網絡的架構中,計算機主機不需要像在傳統的有線網路里,必需保持固定在網路架構中的某個節點上,而是可以在任意的時間作任何的移動,也能對網路上的數據作任意的訪問。大體說來,無線網路有四項特性與傳統的有線網路不同:
一、無線網路的目的地址(Destination Address)通常不等於目的位置(Destination Location):
在有線網路里,一個地址通常就代表一個固定的位置,然而在無線網路里,這件事不一定成立,因為在無線網路中,事先被給定地址的一部計算機,隨時都有可能會移動到不同的地方。
二、無線網路的傳輸媒介會影響整體網路的設計:
無線網路的實體層和有線網路的實體層基本上有很大的不同,無線網路的實體層有下列特性:
點和點之間的連結范圍是有限的,因為這牽涉到訊號強弱的關系。
使用了一個需要共享的傳輸媒介。
傳送的訊號未被保護,易受外來雜訊干擾。
在數據傳送的可靠性來講,較有線網路來的差。
具有動態的網路拓撲結構。
因為上述的原因,使得設計整個網路的軟硬體架構,就會和傳統的有線網路不同。舉例而言,由於訊號傳送范圍的受限,使得無線區域網絡硬體架構的設計,就必需考慮到只能在一個有著合理幾何距離的區域內。
三、無線網路要有能力處理會移動的工作站:
對無線網路來講,一個重要的要求就是,不但能處理可攜式的工作站 (portable station),更要能處理移動式的工作站 (mobile station),可攜式的工作站也會從某一個位置移動到另一個位置,但長時間來看,它通常還是會固定在某一個位置上。而移動式的工作站就有可能在短時間內不斷的移動,且會在移動中仍對網路上的數據作訪問。
四、無線網路和其它 IEEE 802 網路層間的關系不同:
為了達到網路的透明化,無線區域網絡希望做到在邏輯鏈接層就能和別的網路相通,這使得無線區域網絡必需將處理移動性工作站及保持數據傳送可靠性的能力全做在網路媒介訪問層 (MAC Layer) 中,這和傳統有線網路在媒介訪問層所需具有的功能是不同的。
無線區域網絡正逐漸受到重視,為了使各種競爭產品之間能兼容互通,標準的制定就成了重要的工作,而 IEEE 802.11 無線區域網絡 (wireless LAN) 的標准就在這樣的情況下誕生。
IEEE 802.11 主要目的是要制定一套適合在無線區域網絡環境下作業的通訊協議,最重要的工作,就是要制定出 MAC 層和實體層。 因此 IEEE 802.11 的參考模式主要分成兩部份,第一部份是制定出適用於所有無線網路系統的 MAC 規格,設計出和實體層無關的 MAC 協議。第二部份則是制定出和傳輸媒介相關的 PHY 規格。IEEE 802.11 所支持的每一種傳輸訊號頻寬,都有不同的 PHY 規格。例如,915MHz 頻寬、2.4GHz 和5.2GHz 頻寬以及紅外線頻寬等,都有不同的 PHY 規格。此外功率的管理和時限性的服務等也包括在 IEEE 802.11的定義范圍內。本章討論的重點將著重在 IEEE 802.11 所制訂出的 MAC 通訊協議上。IEEE 802.11 無線區域網絡的主要特性如下:
多重傳輸速率。IEEE 802.11可以讓工作站使用不同的傳輸速率(單位為100kbps)在網路上通訊。例如 0.5 Mbps, 1 Mbps 或 2 Mbps。
frame為 IEEE 802.11 frame。
傳輸媒介為無線電。
基本通訊協議為 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。如果同時有二個或二個以上的工作站傳送frame將造成沖撞,發生沖撞的frame視為無效並丟棄。IEEE 802.11所採用的 CSMA/CA通訊協議雖可避免大部分不必要的沖撞,但仍無法完全排除沖撞的現象。因此只適合用來傳送非實時性的數據。
提供兩種傳送服務。分布式協調功能 (Distributed Coordination Function, DCF) 使用 CSMA/CA ,適合傳輸非實時信息。集中式協調功能 (Point Coordination Function, PCF) 由網路協調者 (Point Coordinator) 掌控並且以輪詢 (polling) 的方式安排工作站傳送frame的時機及順序。由於工作站傳送的時間可事先安排,因此可提供保證傳送延遲的服務。
非實時傳輸使用之頻寬不保證公平分配。在 DCF 部份由於工作站利用 CSMA/CA 通訊協議來互相競爭傳送frame的機會,並沒有輪流傳送的特性,因此每個工作站實際使用的頻寬量可能不同。
提供認證 (Authentication) 及數據保密 (Privacy) 功能。無線電是一種開放性的介質,任何人都可以很容易的干擾或!!。任證是確任對方的身分,免得在不知情的狀況下因
為與陌生人通訊而泄漏重要的信息。保密是利用加密 (Encryption) 及解密 (Decryption) 的技術來保護傳送的數據,使得!!者即使!!到數據也無法得知其內容。
較不適合多媒體信息傳輸。雖然網路提供保證的傳送延遲服務,但目前最高的傳送速率只有 2 Mbps。此頻寬尚不足以應付具有實時要求的多媒體信息。如果無線網路上同時存在許多工作站,則每一部工作站平均分配到的頻寬將更少。
13.2 無線區域網絡硬體架構
要了解無線區域網絡硬體架構之前,要先了解無線區域網絡協議的功能需求,因為 IEEE 802.11 就是根據這些需求,擬訂了一套無線區域網絡系統的基本架構。 IEEE 802.11將最低的功能頻寬訂為 1Mbps,這對於一般性的操作,像檔案傳輸、程序載入、交易處理等,是絕對必要的。對於需要傳輸實時數據的應用軟體,像數字式聲音、影像等,IEEE 802.11也提供了時限性 (time bounded)的服務。另外,IEEE 802.11也定義了包括財務、辦公室、學校以及工業大樓等各種環境中的可靠操作需求。此外,還定義了行動式的計算機系統至少必須支持每小時幾哩的行人速度。而為了整合這些需求,IEEE 802.11就制訂出兩種不同類型的無線區域網絡基本架構:
有基礎架構的無線區域網絡 (Infrastructure Wireless LAN)
無基礎架構的無線區域網絡 (Ad Hoc Wireless LAN)
所謂的基礎架構通常指的就是一個現存的有線網路分布式系統 (wired distribution system),在這種網路架構中,會存在一種特別的節點,稱作AP (access points),這個AP的功能就是要將一個或多個的無線區域網絡和現存的有線網路分散系統相連結,以提供某個無線區域網絡中的工作站,能和較遠距離的另一個無線區域網絡的工作站通訊,另一方面也促使無線區域網絡中的工作站,能訪問有線分布式系統中的網路資源。這一類型的無線網路通訊范圍,通常是以同一棟建築物出現,例如,商店、醫院、或是同一棟樓層。
無基礎架構的無線區域網絡主要是要提供不限量的用戶,能實時架設起無線通信網路,在這種架構中,通常任二個用戶間都可直接通訊,這一類的無線網路架構在會議室里經常用得上。IEEE 802.11所制訂的架構允許「無基礎架構的無線區域網絡」和「有基礎架構的無線區域網絡」同時使用同一套基本訪問協議。然而,一般討論 IEEE 802.11 無線區域網絡硬體架構,還是偏重在「有基礎架構的無線網路上」。IEEE 802.11 所定義的無線網路硬體架構,主要由下列組件所組成(參考圖13-1):
Wireless Medium (WM):無線傳輸媒介,無線區域網絡實體層所使用到的傳輸媒介。
Station (STA):工作站,任何設備只要擁有 IEEE 802.11 的 MAC 層和 PHY 層的介面,就可稱為一個工作站。
Station Services (SS):工作站服務,提供工作站送收數據的服務。
Basic Service Area (BSA):在「有基礎架構的無線區域網絡」中,每一個幾何上的建構區塊 (building block) 就稱為一個基本服務區域 (Basic Service Area, 簡稱 BSA) ,每一建構區塊的大小依該無線工作站的環境和功率而定。
Basic Service Set (BSS):基本服務區中所有工作站的集合。
Distribute System (DS):分布式系統,通常是由有線網路所構成,可將數個 BSAs 連結起來。
Access Point (AP):AP,連結 BSS 和 DS 的設備,不但具有工作站的功能,還提供工作站具有訪問分布式系統的能力,通常在一個 BSA 內會有一個AP。
Extended Service Area (ESA):數個 BSAs 經由 DS 連結在一起,所形成的區域,就叫作一個擴充服務區。
Extended Service Set (ESS):數個經由分布式系統所連接的 BSS 中的每一基本工作站集,形成一個擴充服務集。
Distribution System Services (DSS):分布式系統所提供的服務,使得數據能在不同的 BSSs 間傳送。
圖13-1 無線網路硬體架構組成組件
IEEE 802.11 無線網路系統與傳統的有線區域網絡相連結是經由一個稱為 「埠接器」(Portal)的連結設備,如圖13-2 所示。埠接器的主要功能是將數據從有線區域網絡送入無線網路系統,或將來自無線區域網絡的數據送入有線區域網絡中。這之間除了必須考慮通訊協議的不同外也要考慮到傳輸媒介的差異。
圖13-2 無線區域網絡與有線區域網絡之相連結
13.3 無線區域網絡軟體架構
IEEE 802.11的軟體架構主要可分為工作站軟體和分布式系統軟體二部份。標准中並無規定應如何實作此分布式系統軟體,取而代之的是,它描述了這個分布式系統應提供那些服務才能滿足整個系統所需。因此,無線網路的軟體架構可看成是由下列二大類的服務所組成(參考圖13-3):
工作站服務 (Station Services, 簡稱 SS), 由工作站所提供。此類服務提供工作站具有正確送收數據的能力,另外也考慮傳送數據的安全性。包含下列兩種服務:
身份確認服務(Authentication)
隱密性服務(Privacy)
分布式系統服務(Distribution System Services, 簡稱 DSS),由分布式系統所提供。此類服務使 MAC frame能在同一個 ESS 中的不同 BSS 間傳送。無論工作站移動到那裡,也都要能收到它該收到的數據,這類服務大部份是由一個特別的工作站呼叫使用,此工作站本身也同時提供這些服務,因此也稱為AP(Access Point, 簡稱AP)。AP是唯一同時提供 SS 和 DSS的無線網路組件,它也是工作站與分布式系統間的橋梁。分散系統提供下列五種服務:
聯結服務(Association)
取消聯結服務(Disassociation)
分送服務(Distribution)
整合服務(Integration)
重聯結服務(Reassociation)
圖13-3 無線網路軟體服務架構
IEEE 802.11 所指定的七種服務中有五種是用來支持使「媒介訪問服務數據單元」(MAC service data unit,簡稱 MSDU) 能在不同的 BSS 間傳送。另外二種則是用來控制工作站對 IEEE 802.11區域網絡的訪問,及數據的隱私性。其功能分述如下:
分送服務(Distribution):此服務的主要工作就是將分布式系統中的數據送到該送到的地方。以圖13-3 為例,假設有一筆frame要從 工作站 1 送到 工作站 4 ,一開始這筆frame會先被送到工作站 2 ( 輸入AP),接著工作站 2 會透過「分送服務」將這筆frame送到工作站 3 (輸出AP),而工作站 3 再透過無線媒介將frame送達工作站 4 。IEEE 802.11 並沒有規定分散系統要如何將frame正確的送達目的位置,但它說明了在「聯結」(Association)、「取消聯結」(Disassociation)及「重聯結」(Reassociation) 等服務中該提供那些信息,使得分散系統可以決定該筆frame該送往那個 輸出AP,而將frame送達正確的目的地位置。
整合服務(Integration):此服務的主要目的是要使frame能在分散系統和現存的傳統區域網絡間傳送。如果分送服務知道該筆frame的目的地位置是一個現存的 IEEE 802.x 有線區域網絡,則該筆frame在分散系統中的輸出點將是埠接器而不是AP。分送服務若發現該frame是要被送到埠接器將會使得分散系統在frame送達埠接器後接著驅動「整合服務」,而整合服務的任務就是將該筆frame從分散系統轉送到相連的區域網絡媒介。其中整合服務要做的主要工作就是將不同的地址空間做一個轉換。 為了要了解以下所將要介紹的「聯結」(Association)、「取消聯結」(Disassociation)及「重聯結」(Reassociation)等服務的意義,我們先介紹一個叫做「移動性」(mobility) 的觀念,IEEE 802.11對工作站,定義了三種程度的「移動性」,分別描述如下: 無變動:此程度的移動性又可分為以下兩種型式:靜止(工作站根本就沒動)及區域性的移動(工作站只在一個基本服務區內移動)。
基本服務區的變動:工作站會從一個基本服務區移動到另一個基本服務區,但仍保持在同一個擴充服務區內。
擴充服務區的變動:工作站會從某一個擴充服務區內的基本服務區移動到另一個擴充服務區內的基本服務區。
聯結服務(Association):此服務的主要目的是要在工作站和AP之間建立一個通訊聯機。當分布式系統要將數據送給工作站時,它必需事先知道這個工作站目前是透過那個AP來訪問分布式系統,這些信息就是由聯結服務來提供。一個工作站在被允許藉由某個AP送數據給分散系統之前,它必須先和此AP作聯結,通常在一個基本服務區內有一個AP,因此任何在這個基本服務區內的工作站想和外界作通訊,就必須先向此AP相聯結。此動作類似注冊,因為當工作站作完聯結的動作後,AP就會記住此工作站目前在它的管轄范圍之內。請注意在任一瞬間,任一個工作站只會和一個AP作聯結,這樣才能使得分散系統能在任一時候知道哪一個工作站是由哪一個AP所管轄。然而,一個AP卻可同時和多個工作站作聯結。聯結服務都是由工作站所啟動的,通常工作站會藉由啟動聯結服務來要求和AP作一個聯結。
重聯結服務(Reassociation):此服務的主要目的是要將一個移動中工作站的聯結,從一個AP轉移到另一個AP。當工作站從一個基本服務區移動到另一個基本服務區時,它就會啟動一個「重聯結的服務」,此服務會將工作站和它所移入的基本服務區內的AP作一個聯結,使得分散系統將來能知道此工作站目前已由另一個AP所管轄了。重聯結的服務也都是由工作站所啟動的。
取消聯結服務(Disassociation):此服務的主要目的是取消一個聯結。當一個工作站傳送資料結束時,可以啟動「取消聯結服務」。另外,當一個工作站從一個基本服務區移動到另一個基本服務區時,它除了會對新的AP啟動「重聯結服務」外,也會對舊的AP啟動「取消聯結服務」。此服務可由工作站或AP來啟動。不論是哪一方啟動,另一方都不能拒絕。AP可能因為網路負荷的原因,而啟動此服務對工作站取消聯結。
身份確認服務(Authentication):此服務的主要目的是用來確認每一個工作站的身份。IEEE 802.11 支援一種叫做「盤問/響應」(Challenge/Response,簡稱 C/R) 的身份確認方法。一般 C/R 身份確認的方法主要有下列三個步驟:
聲明身份 (Assertion of Identity)
盤問聲明 (Challenge of Assertion)
回應盤問 (Response to Challenge)
以下為 C/R 身份確認方法的實例
聲明 (Assertion):我是工作站 4
盤問 (Challenge):證明你的身份
回應 (Response):這是我的密碼
結果 (Result):如果密碼 OK ,工作站就完成身份確認
IEEE 802.11 通常要求雙向式的身份確認。在任一瞬間,一個工作站能同時和多個工作站(包含AP)作身份確認的動作。身份確認的服務是屬於工作站服務。
隱密性服務 (Privacy);此服務的主要目的是避免傳送數據的內容被!!。無線網路和有線網路不太相同的地方,其中一點就在於無線網路的數據是在空氣這開放的介質中傳播,因此任何只要裝有 IEEE 802.11 適配卡的工作站都能接收到別人的數據,所以數據的保密性若做的不好,資料就很容易被別人所!!。「隱密性服務」的主要功能就是提供一套「隱密性服務」的演算法 (privacy algorithm) 將數據做加密與解密。「隱密性服務」也是屬於工作站服務 。
13.4 frame格式
IEEE 802.11 的 MAC frame格式如圖13-4 所示,其中包含
frame標頭 (Header):30位元組,此部份主要包括了控制信息 (control information),地址 (addressing),順序號碼 (sequencing number),持續時間 (ration) 等欄位。
資料:長度不一(0 - 2312 位元組),此部份依frame型態 (frame type) 有所不同。
錯誤檢查碼 :4 位元組,記錄frame的檢查碼,採用 CRC-32 技術。
2 2 6 6 6 2 6 0-2312 4 位元組
Frame Control
Duration/ID
Address 1
Address 2
Address 3
Sequence Control
Address 4
Frame Body
CRC
------------------------- MAC Header --------------
圖13-4 MAC frame格式
13.4.1 frame控制欄位
frame控制欄位之格式如圖13-5 所示。其中
2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位
Protocol
Version
Type
Subtype
To
DS
From DS
More
Flag
Retry
Pwr
Mgt
More
Data
WEP
Order
圖13-5 frame控制欄位格式
Protocol Version : 802.11 標准版本,目前值為 00。
Type and Subtype : frame型態,目前定義的有三種 : Data frame, Control frame, Management frame。 每一種型態有可分為若干次型態,如表13-1 所示。
To DS : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(包括廣播或群播frame)要傳送給分布式系統。若為其它種類的frame,則其值應為 0。
From DS : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(包括廣播或群播frame)是由分布式系統傳送下來。若為其它種類的frame,則其值應為 0。To DS 與 From DS之組合有四種,期代表意義如表13-2 所示。
More Fragments : 此旗標值為 1 表示工作站尚有其它片段(Fragments) 待傳送。若為其它種類的frame,則其值應為 0。
Retry : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(或Managementframe)為重送之frame。接收端可依此訊息來丟棄重復之frame。
Power Management : 此旗標用來顯示工作站之電源管理模式。其值為 1 表示此工作站處於省電模式,其值為 0 表示此工作站處於正常模式。所有由 AP 傳送的frame上此值都必須為 0。
More Data : 此旗標由 AP 用來通知處於省電模式之工作站說 AP 目前仍有MSDUs 欲傳送給該工作站。在 Data frame上其值為 1 表示至少還有一個 MSDU 待轉送。若為其它種類的frame,則其值應為 0。
WEP : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(或Managementframe)中所攜帶的數據已經過 WEP 演算法處理過。若為其它的frame,則其值應為 0。
Order : 此旗標值為 1 表示此 Data frame經由嚴格依序服務等級 (Strictly-Ordered service class) 來傳送。若為其它的frame,則其值應為 0。
表13-1 各式frame型態及次型態
Type value
b3 b2
Type Description
Subtype Value
b7 b6 b5 b4
Subtype Description
00
Management
0000
Association Request
00
Management
0001
Association Response
00
Management
0010
Reassociation Request
00
Management
0011
Reassociation Response
00
Management
0100
Probe Request
00
Management
0101
Probe Response
00
Management
0110-0111
Reserved
00
Management
1000
Beacon
00
Management
1001
ATIM
00
Management
1010
Disassociation
00
Management
1011
Authentication
00
Management
1100
Deauthentication
00
Management
1101-1111
Reserved
01
Control
0000-1001
Reserved
01
Control
1010
PS-Poll
01
Control
1011
RTS
01
Control
1100
CLS
01
Control
1101
ACK
01
Control
1110
CF End
01
Control
1111
CF End+CF-Ack
10
Data
0000
Data
10
Data
0001
Data+CF-Ack
10
Data
0010
Data+CF-Poll
10
Data
0011
Data+CF-Ack+CF-Poll
10
Data
0100
Null Function (no data)
10
Data
0101
CF-Ack (no data)
10
Data
0110
CF-Poll (no data)
10
Data
0111
CF-Ack+CF-Poll (no data)
10
Data
1000-1111
Reserved
11
Reserved
0000-1111
Reserved
表13-2 To DS 與 From DS組合與意義
To DS
From DS值
代表意義
To DS = 0
From DS = 0
Dataframe由一個工作站直接傳送給另外一個在相同BSS中的工作站
To DS = 1
Dataframe傳送給分布式系統
From DS = 0
To DS = 0
From DS = 1
Dataframe由分布式系統傳下來
To DS = 1
From DS = 1
由一個AP 傳給另外一個AP 的WDSframe
13.4.2 Duration/ID 欄位
Duration /ID 欄位長度為16位,其用法如下(請參考表13-3):
若frame為控制型態(Control Type),且次型態為PS-Poll, 則此欄位代表一個SID, 其最左邊兩個位都是1, 而剩下的 14 位則是傳送此frame之工作站之SID。SID 值的范圍為 1 到 2007。
若為其它frame,則此欄位代表一個ration, 其值依各frame型態而定。不過對於所有在免競爭期間所傳送的frame來說,此欄位之值應設為 32768。當Duration/ID 欄位的內容小於 32768 時,表示其為一個ration 值,應該被拿來修正NAV。
表13-3 Duration /ID 欄位意義 Bit 15
Bit 14
Bits 13-0
用途
0
0-32767
Duration (由此frame結束後起 算,單位為us)
1
0
0
在免競爭期間所傳送之frame使用之固定值(32768)
1
0
1-16383
保留
1
1
0
保留
1
1
1-2007
在PS-Pollframe中指定之工作站 ID
1
1
20013-16383
保留
13.4.3 地址欄位
MACframe格式中共有四個地址欄位。這些欄位用來記錄BSSID (BSS Identifier), 起始工作站地址 (Source Address, SA),目地的工作站地址(Destination Address, DA),傳送工作站地址(Transmitter Address, TA),及接收工作站地址(Receiver Address, RA)。其中目地的工作站地址(DA) 可以是各別或群播地址。是該frame的最終目的地。起始工作站地址 (SA) 是產生此frame的工作站地址。傳送工作站地址(TA) 是指在無線媒介上傳送此frame的工作站地址。接收工作站地址(RA) 則是指在無線媒介上接收此frame的工作站地址。每一個地址長度都是符合 IEEE 802 標准之 48 位。有些frame並不需要用到所有的地址欄位。有些地址欄位在使用時和其在地址欄位的相對地址(1-4)有關而與地址型態無關。例如當一個工作站接收到一筆frame時,都是用Address 1 的內容來判斷該frame是否傳送給自己。而 CTS frame (ACKframe) 中的 RA 則等於 RTS frame (需要被回復之frame) 中的 Address 2 的內容。
每個 BSS 都有一個具唯一性的辨識碼 (BSSID, 長度為 48 位), 對於有基礎架構的BSS, 此辨識碼為AP (AP) 中的工作站的地址。對於無基礎架構的BSS (IBSS), 此辨識碼最左邊兩個位為 01, 而剩下的 46 位則以隨機數產生。廣播性BSSID (48 位都為 1) 只能用在管理frame且次型態為Probe (Type = 00, Subtype = 0100 或 0101)。
13.4.4 順序控制欄位 (Sequence Control)
順序控制欄位包含兩個次欄位 : 順序號碼 (Sequence Number, 12 位) 及片段號碼 (Segment Number, 4 位), 如圖13-6 所示。其中順序號碼為該frame攜帶之 MSDU 的順序號碼。每一個 MSDU 都有一個順序號碼, 其值由 0 開始, 到4095, 然後重復輪流使用。由同一個 MSDU 切割出來的片段都應該使用相同的順序號碼。片段號碼則是指該片段在原來MSDU所切割出來的片段順序。第一個片段(或沒有切割的MSDU)其值為0。以後則依序加一,到 15 為止,然後重復輪流使用。
4 12 位
Fragment Number
Sequence Number
圖13-6 順序控制欄位
13.5 各式frame型態之格式
13.5.1控制frame
控制frame之控制欄位內容如圖13-7所示。
Protocol
Version
Type
Subtype
To
DS
From DS
More
Flag
Retry
Pwr
Mgt
More
Data
WEP
Order
Protocol
Version
Control
Subtype
0
0
0
0
Pwr
Mgt
0
0
0
2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位
⑧ 無線感測器網路節點硬體的模塊化設計
無線感測器網路節點硬體的模塊化設計
隨著人們對於環境監測要求的不斷提高,無線感測器網路技術以其投資成本低、架設方便、可靠性高的性能優勢得到了比較廣泛的應用。由於無線感測器網路節點需要實現採集、處理、通信等多個功能,因此硬體上採用模塊化設計可以大大提高網路節點的穩定性和安全性。那麼下面我就來討論一下無線感測器網路節點硬體的模塊化設計。
1 CC2430晶元簡介
CC2430是一款工作在2.4 GHz免費頻段上,支持IEEE 802.15.4標準的無線收發晶元。該晶元具有很高的集成度,體積小功耗低。單個晶元上整合了ZigBee射頻(RF)前端、內存和微控制器。CC2430擁有1個8位MCU(8051),8 KB的RAM,32 KB、64 KB或128 KB的Flash,還包含模擬數字轉換器(ADC),4個定時器(Timer),AESl28協處理器,看門狗定時器(Watchdog-timer),32.768 kHz晶振的休眠模式定時器,上電復位電路(Power-on-Reset),掉電檢測電(Brown-out-Detection),以及21個可編程I/O介面。
CC2430晶元採用0.18μm CMOS工藝生產,工作時的電流損耗為27 mA;在接收和發射模式下,電流損耗分別為26.7 mA和26.9 mA;休眠時電流為O.5 μA。CC2430的休眠模式和轉換到主動模式的超短時間的特性,特別適合那些要求電池壽命非常長的應用。
2 無線感測器網路系統結構
整個無線感測器網路由若干採集節點、1個匯聚節點、1個中轉器、1個上位機控制中心組成,系統結構如圖1所示。無線感測器網路採集節點完成數據採集、預處理和通信工作;匯聚節點負責網路的發起和維護,收集並上傳數據,將中轉器下發的命令通告採集節點;中轉器負責上傳收集到的數據並將控制中心發出的命令信息傳遞給匯聚節點;控制中心負責處理最終上傳數據,並且可以由用戶下達網路的操作命令。
採集節點和匯聚節點由CC2430作為控制核心,採集節點可採集並傳遞數據,匯聚節點負責收集所有採集節點採集到的數據。中轉器採用ARM處理器作為控制核心,和匯聚節點採用串口通信,以GPRS通信方式和上位機控制中心進行交互。上位機控制中心實現人機交互,可以處理、顯示上傳的數據並且可以直接由客戶下達網路動作執行命令。
3 節點模塊化設計
匯聚節點和採集節點在硬體配置上基本相同,採用模塊化設計使得設計通用性更好。
每個節點主要由控制模塊、無線模塊、採集模塊、電源模塊4部分構成。
3.1 控制模塊
控制模塊主要由CC2430及其外圍電路構成,完成對採集數據的處理、存儲以及收發工作,並對電源模塊進行管理。晶元CC2430包括21個可編程I/0口,其中8路A/D介面,可滿足多路感測器的採集、處理需求。CC2430自帶了一個復位介面,外接一個復位按鍵可以實現硬體初始化系統。32 MHz晶振提供系統時鍾,32.768 kHz晶振供系統休眠時使用。
節點選用晶元FM25L256作為存儲設備,這是一款256 Kb鐵電存儲器,其SPI介面頻率高達25 MHz,低功耗運行以及10年的數據保持力保證了節點數據存儲的低成本以及可靠性。
3.2 無線模塊
無線模塊負責節點間數據和命令的傳輸,因此,合理設計無線模塊是節點穩定、高效通信的重要保證。
TI公司提供了一個適用於CC2430的微帶巴倫電路,這個設計把無線電RF引腳差分信號的阻抗轉換為單端50 Ω。由於該電路直接影響節點的通信質量,在使用前必須對其進行模擬驗證。設計中選用ADS模擬軟體進行模擬,採用了版圖和原理圖的聯合模擬方法。模擬電路圖如圖5所示,微帶電路為TI提供的微帶巴倫電路,分立元件均選自村田公司元件庫內的模型,嚴格保證了模擬數據的`真實性和可靠性。巴倫電路在工作頻段內(2.400~2.4835 GHz)信號傳輸特性高效、穩定。
3.3 採集模塊
採集模塊負責採集數據並調理數據信號。本設計中,監測的是土壤的溫度和濕度數據,採用的感測器是PTWD-3A型土壤溫度感測器以及TDR-3型土壤水分感測器。
PTWD-3A型土壤溫度感測器採用精密鉑電阻作為感應部件,其阻值隨溫度變化而變化。為了准確地進行測量,採用四線法測量電阻原理,將電阻信號調理成CC2430晶元A/D通道能采樣的電壓信號。由P354運算放大器、高精度精密貼片電阻以及2.5 V電源構成10 mA恆流源。10 mA的電流環流經感測器電阻R1、R2將電阻信號轉換成為電壓信號,由差分放大器LT1991一倍增益將信號轉換為單端輸出送入CC2430晶元的ADC通道進行采樣。
TDR-3型土壤水分感測器輸出信號即為電壓信號。感測器輸出信號通過P354運算放大器送入CC2430晶元的ADC通道進行采樣。
3.4 電源模塊
電源模塊負責調理電壓、分配能量,分為充電管理模塊、雙電源切換管理模塊、電壓轉換模塊3個模塊。本設計中採用額定電壓12 V、電容量3 Ah的鉛酸電池供電。
作為環境監測的無線感測器網路應用,節點需要在野外無人看守的情況下進行工作,能量補給是系統持續工作的重要保證。本設計採用太陽能電池板為節點在野外工作時進行電能的補給,充電管理模塊則是根據日照情況以及電池能量狀態對鉛酸電池進行合理、有效的充電。光電耦合器TLP521-100和場效應管Q共同構成了充電模塊的開關電路,可以由CC2430晶元的I/0口很方便地進行控制。
在太陽能電池板對電池充電時,電池不能對系統進行供電,因此設計中採用了雙電源供電方式,保持“一充一供”的工作狀態,雙電源切換管理模塊負責電源的安全、快速切換。如圖10所示,採用了兩個開關電路對兩塊電源進行切換。
在電源進行切換時,總是先打開處於閑置狀態的電源,再關閉正在為系統供電的電源,因此會在一段短暫的時間內同時有兩個電源對系統供電,這是為了防止系統出現掉電情況。
電源模塊需提供5 V、3.3 V、2.5 V等多組電源以滿足節點各模塊的供能需求。由於系統電源組較多,電壓轉換模塊採用了開關型降壓穩壓器以及低壓差線性穩壓器等多種電壓轉換晶元來對電源進行電壓轉換,同時要確保電源模塊供能的高效性。
結語
節點的設計對整個無線感測器網路系統至關重要。本設計採用了功能強大的射頻晶元CC2430作為核心管理晶元,能較好地完成數據採集、分析、傳輸等多個功能。硬體的模塊化設計大大加強了節點的穩定性、可靠性和通用性,在野外無人值守的情況下無線感測器網路系統可以長期、穩定地進行環境方面的監測。
;⑨ 無線網路設計規范以及關鍵的參數有哪些
系統設計的一般要求
1系統組成
2 設計應遵循以下原則
3 系統選址原則
4.系統設計內容
信號源設計
1 信號源劃分
2 信號源設計
3 系統擴容
4 信號源的監控
⑩ 怎樣進行無線感測器網路數據無線傳輸系統的設計
這個具體也不好說
說起來內容很多,都可以寫論文了
介紹一個網站給你吧 中國火腿網