分組無線電網路怎麼算無沖突矢量

A. 無線移動通信的概述

移動計算很自然地牽連了電話電信電訊公司或其它服務提供商。用戶必須關心訪問的級別(范圍和信號穿透能力)、數據傳輸率、存儲前遞的能力，這些能力保證用戶返回到工作范圍內後，可以查取他們的消息。使用以前介紹的通信系統中的移動設備，其數據傳輸率是很低的，大約從8Kbps到19．2Kbps。錯誤檢查的需求將嚴重地降低傳輸率。
無線設備可以是單向的，也可以是雙向的。單向通信包括只接收信號的BP機。雙向通信設備使用分組無線電和蜂窩傳輸方式。SkyTel提供三個級別的服務：傳輸電話號碼、語音-郵件消息提醒，或電子函件消息提醒。EMBARC與SkyTel競爭，它提供具有30，000個字元的消息傳遞能力，而SkyTel卻只有240個字元。EMBARC還提供同時傳輸，例如用戶可以在不同的遠程系統修改信息。
雙向通信系統包括分組無線電網路和蜂窩系統，如下所述：
Packet-Radio Communication分組無線電通信
分組無線電通信將一次傳輸分解成許多小的包含源地址和目的地址，以及錯誤檢測信息的數字分組。這些分組被上聯到一個衛星，然後再進行廣播。接收設備只接收編址到它的數字分組。由於這種傳輸是雙向的，因而要使用查錯和糾錯技術。
Cellular Digital Packet Communication蜂窩數字分組通信
蜂窩通信是一種提供用戶和他們的家庭、辦公室或網路之間進行雙向通信的移動計算設備。這些設備具有電子函件處理能力，並且可以傳輸文件和其它信息。由於這些設備在本質上也是雙向的，因而也需要查錯和糾錯技術的支持。參見「蜂窩數字分組數據」。
Bob Metcalfe在Infoworld(8-16-93)上提出了與移動計算廠商們相反的觀點。他指出，無線通信只是一種暫時性的潮流，並說：「在我們已經被日益增多的電磁信號污染的宇宙，決不會永遠擁有所需的足夠的兆赫頻率，將信息在所有方向進行廣播，而只有一個用戶接收它，這無疑是一種能源上的巨大浪費。」

B. 無線區域網的性能指標

全面解析802.11無線技術
作者：中關村在… 文章來源：CNET中國·ZOL 點擊數：111 更新時間：2006-10-26 21:16:21

一、1997年版無線網路標准

1997年版IEEE802.11無線網路標准規定了三種物理層介質性能。其中兩種物理層介質工作在2400--2483.5 GHz無線射頻頻段（根據各國當地法規規定），另一種光波段作為其物理層，也就是利用紅外線光波傳輸數據流。而直序列擴頻技術（DSSS）則可提供 1Mb/S及2Mb/S工作速率，而跳頻擴頻（FHSS）技術及紅外線技術的無線網路則可提供1Mb/S傳輸速率（2Mb/S作為可選速率，未作必須要求），受包括這一因素在內的多種因素影響，多數FHSS技術廠家僅能提供1Mb/S的產品，而符合IEEE802.11無線網路標准並使用DSSS直序列擴頻技術廠家的產品則全部可以提供2Mb/S的速率，因此DSSS技術在無線網路產品中得到了廣泛應用。

1．介質接入控制層功能

無線網路（WLAN）可以無縫連接標準的乙太網絡。標準的無線網路使用的是（CSMA/CA）介質控制信息而有線網路則使用載體監聽訪問/沖突檢測（CSMA/CA），使用兩種不同的方法均是為了避免通信信號沖突。

2．漫遊功能

IEEE802.11無線網路標准允許無線網路用戶可以在不同的無線網橋網段中使用相同的信道，或在不同的信道之間互相漫遊，如Lucent的 WavePOINT II無線網橋每隔100 ms發射一個烽火信號，烽火信號包括同步時鍾、網路傳輸拓撲結構圖、傳輸速度指示及其他參數值，漫遊用戶利用該烽火信號來衡量網路信道信號質量，如果質量不好，該用戶會自動試圖連接到其他新的網路接入點。

3．自動速率選擇功能

IEEE802.11無線網路標准能使移動用戶(Mobile Client)設置在自動速率選擇(ARS)模式下，ARS功能會根據信號的質量及與網橋接入點的距離自動為每個傳輸路徑選擇最佳的傳輸速率，該功能還可以根據用戶的不同應用環境設置成不同的固定應用速率。

4．電源消耗管理功能

IEEE802.11 還定義了MAC層的信令方式，通過電源管理軟體的控制，使得移動用戶能具有最長的電池壽命。電源管理會在無數據傳輸時使網路處於休眠（低電源或斷電）狀態，這樣就可能會丟失數據包。為解決這一問題，IEEE802.11規定了AP接入點應具有緩沖區去儲存信息，處於休眠的移動用戶會定期醒來恢復該信息。

5．保密功能

僅僅靠普通的直序列擴頻編碼調制技術不夠可靠，如使用無線寬頻掃描儀，其信息又容易被竊取。最新的WLAN標准採用了一種載入保密位元組的方法，使得無線網路具有同有線乙太網相同等級的保密性。此密碼編碼技術早期應用於美國軍方無線電機密通信中，無線網路設備的另一端必須使用同樣的密碼編碼方式才可以互相通信，當無線用戶利用AP接入點連入有線網路時還必須通過AP接入點的安全認證。該技術不但可以防止空中竊聽，而且也是無線網路認證有效移動用戶的一種方法。

二、1999版無線網路標准

該版本於1999年8月頒布。除原IEEE802.11的內容之外，增加了基於SNMP協議的管理信息庫（MIB），以取代原OSI協議的管理信息庫。另外還增加了高速網路內容：

1．IEEE802.11a

規定的頻點為5GHz，用正交頻分復用技術（OFDM）來調制數據流。OFDM技術的最大的優勢是其無與倫比的多途徑回聲反射，因此特別適合於室內及移動環境。

2．IEEE802.11b

工作於2.4GHz頻點，採用補償碼鍵控CCK調制技術。當工作站之間的距離過長或干擾過大，信噪比低於某個門限值時，其傳輸速率可從11Mb/s自動降至5.5Mb/s，或者再降至直序列擴頻技術的2Mb/s及1Mb/s速率。

三、無線網路 前途無量

建設符合IEEE802.11標準的無線網路，不僅可以滿足目前的需要，而且日後網路還可以平滑升級，可以有效地保護投資。目前IEEE802.11工作小組已成立了新的研究小組，對大信息流量及多工作組同時工作、流量控制及更安全的保密編碼、安全認證等技術問題進行研究，隨著無線網路成本的不斷下調、配套技術的不斷完善、覆蓋范圍的不斷增大，無線網路的應用將會成為未來網路的技術主流。

·802.11協議的重要技術指標
由於無線區域網傳輸介質（微波、紅外線）非「有限」的有線，客觀上存在一些全新的技術難題，為此IEEE802.11協議規定了一些至關重要的技術機制。

1．CSMA/CA協議

我們知道匯流排型區域網在MAC層的標准協議是CSMA/CD，即載波偵聽多路存取/沖突檢測（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。但由於無線產品的適配器不易檢測信道是否存在沖突，因此802.11全新定義了一種新的協議，即載波偵聽多路存取/沖突避免 CSMA/CA（with Collision Avoidance）。一方面，載波偵聽--查看介質是否空閑；另一方面，沖突避免--通過隨機的時間等待，使信號沖突發生的概率減到最小，當介質被偵聽到空閑時，優先發送。不僅如此，為了系統更加穩固，IEEE802.11還提供了帶確認幀ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他雜訊干擾，或者由於偵聽失敗時，信號沖突就有可能發生，而這種工作於MAC層的ACK此時能夠提供快速的恢復能力。

2．RTS/CTS協議

RTS/CTS協議即請求發送/允許發送協議，相當於一種握手協議，主要用來解決「隱藏終端」問題。「隱藏終端」（Hidden Stations）是指，基站A向基站B發送信息，基站C未偵測到A也向B發送，故A和C同時將信號發送至B，引起信號沖突，最終導致發送至B的信號都丟失了。「隱藏終端」多發生在大型單元中（一般在室外環境），這將帶來效率損失，並且需要錯誤恢復機制。當需要傳送大容量文件時，尤其需要杜絕「隱藏終端」 現象的發生。WaveLAN802.11提供了如下解決方案。在參數配置中，若使用RTS/CTS協議，同時設置傳送上限位元組數--一旦待傳送的數據大於此上限值時，即啟動RTS/CTS握手協議：首先，A向B發送RTS信號，表明A要向B發送若干數據，B收到RTS後，向所有基站發出CTS信號，表明已准備就緒，A可以發送，其餘基站暫時「按兵不動」，然後，A向B發送數據，最後，B接收完數據後，即向所有基站廣播ACK確認幀，這樣，所有基站又重新可以平等偵聽、競爭信道了。

3．信道重整

當傳送幀受到嚴重干擾時，必定要重傳。因此若一個信包越大時，所需重傳的耗費（時間、控制信號、恢復機制）也就越大；這時，若減小幀尺寸--把大信息包分割為若干小信包，即使重傳，也只是重傳一個小信包，耗費相對小得多。這樣就能大大提高WirelessLAN產品在雜訊干擾地區的抗干擾能力。當然，作為一個可選項，用戶若在一個「干凈」地區，也可以關閉這項功能。

4．多信道漫遊

人類是無限追求自由的，隨著移動計算設備的日益普及，我們希望出現一種真正無所羈絆的網路接入設備。WaveLAN802.11就是這樣的一種設備。傳輸頻帶是在接入設備AP（Access Point）上設置的，而基站不須設置固定頻帶，並且基站具有自動識別功能，基站動態調頻到AP設定的頻帶，這個過程稱之為掃描（Scan）。 IEEE802.11定義了兩種模式：被動掃描和主動掃描。被動掃描是指，基站偵聽AP發出的指示信號，並切換到給定的頻帶；主動掃描是指，基站提出一個探視請求，接入點AP回送一個包含頻帶信息的響應，基站就切換到給定的頻帶。WaveLAN802.11採用的是主動掃描，並且能結合天線接收靈敏度，以信號最佳的信道確定為當前傳輸信道。這樣，當原來位於接入點AP（A）覆蓋范圍內的基站漫遊到接入點AP（B）時，基站能自適應，重新以AP（B）為當前接入點。

5．可靠的安全性能

WaveLAN本身的發射功率很小，小於35mV，而且還被擴展到 22MHz帶寬。一方面，平均能量很低（15dBm），另一方面，不存在頻率單一的載波，因此很難被掃描跟蹤，這也是次項技術一直用於軍事上的原因。這些是物理上的安全機制，在軟體上，還採用了域名控制、訪問許可權控制和協議過濾等多重安全機制；並且在有線同等保密（WEP）方面，對於特殊用戶，可選以下附件：基於RC4加密（1988RSA運演算法則）和密碼（40位加密鑰匙）。
·802.11協議的重要技術指標
由於無線區域網傳輸介質（微波、紅外線）非「有限」的有線，客觀上存在一些全新的技術難題，為此IEEE802.11協議規定了一些至關重要的技術機制。

1．CSMA/CA協議

我們知道匯流排型區域網在MAC層的標准協議是CSMA/CD，即載波偵聽多路存取/沖突檢測（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。但由於無線產品的適配器不易檢測信道是否存在沖突，因此802.11全新定義了一種新的協議，即載波偵聽多路存取/沖突避免 CSMA/CA（with Collision Avoidance）。一方面，載波偵聽--查看介質是否空閑；另一方面，沖突避免--通過隨機的時間等待，使信號沖突發生的概率減到最小，當介質被偵聽到空閑時，優先發送。不僅如此，為了系統更加穩固，IEEE802.11還提供了帶確認幀ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他雜訊干擾，或者由於偵聽失敗時，信號沖突就有可能發生，而這種工作於MAC層的ACK此時能夠提供快速的恢復能力。

2．RTS/CTS協議

RTS/CTS協議即請求發送/允許發送協議，相當於一種握手協議，主要用來解決「隱藏終端」問題。「隱藏終端」（Hidden Stations）是指，基站A向基站B發送信息，基站C未偵測到A也向B發送，故A和C同時將信號發送至B，引起信號沖突，最終導致發送至B的信號都丟失了。「隱藏終端」多發生在大型單元中（一般在室外環境），這將帶來效率損失，並且需要錯誤恢復機制。當需要傳送大容量文件時，尤其需要杜絕「隱藏終端」 現象的發生。WaveLAN802.11提供了如下解決方案。在參數配置中，若使用RTS/CTS協議，同時設置傳送上限位元組數--一旦待傳送的數據大於此上限值時，即啟動RTS/CTS握手協議：首先，A向B發送RTS信號，表明A要向B發送若干數據，B收到RTS後，向所有基站發出CTS信號，表明已准備就緒，A可以發送，其餘基站暫時「按兵不動」，然後，A向B發送數據，最後，B接收完數據後，即向所有基站廣播ACK確認幀，這樣，所有基站又重新可以平等偵聽、競爭信道了。

3．信道重整

當傳送幀受到嚴重干擾時，必定要重傳。因此若一個信包越大時，所需重傳的耗費（時間、控制信號、恢復機制）也就越大；這時，若減小幀尺寸--把大信息包分割為若干小信包，即使重傳，也只是重傳一個小信包，耗費相對小得多。這樣就能大大提高WirelessLAN產品在雜訊干擾地區的抗干擾能力。當然，作為一個可選項，用戶若在一個「干凈」地區，也可以關閉這項功能。

4．多信道漫遊

人類是無限追求自由的，隨著移動計算設備的日益普及，我們希望出現一種真正無所羈絆的網路接入設備。WaveLAN802.11就是這樣的一種設備。傳輸頻帶是在接入設備AP（Access Point）上設置的，而基站不須設置固定頻帶，並且基站具有自動識別功能，基站動態調頻到AP設定的頻帶，這個過程稱之為掃描（Scan）。 IEEE802.11定義了兩種模式：被動掃描和主動掃描。被動掃描是指，基站偵聽AP發出的指示信號，並切換到給定的頻帶；主動掃描是指，基站提出一個探視請求，接入點AP回送一個包含頻帶信息的響應，基站就切換到給定的頻帶。WaveLAN802.11採用的是主動掃描，並且能結合天線接收靈敏度，以信號最佳的信道確定為當前傳輸信道。這樣，當原來位於接入點AP（A）覆蓋范圍內的基站漫遊到接入點AP（B）時，基站能自適應，重新以AP（B）為當前接入點。

5．可靠的安全性能

WaveLAN本身的發射功率很小，小於35mV，而且還被擴展到 22MHz帶寬。一方面，平均能量很低（15dBm），另一方面，不存在頻率單一的載波，因此很難被掃描跟蹤，這也是次項技術一直用於軍事上的原因。這些是物理上的安全機制，在軟體上，還採用了域名控制、訪問許可權控制和協議過濾等多重安全機制；並且在有線同等保密（WEP）方面，對於特殊用戶，可選以下附件：基於RC4加密（1988RSA運演算法則）和密碼（40位加密鑰匙）。
新一代Wi-Fi標准

由Airgo、Bermai、Broadcom (博科通訊)、Conexant (科勝訊)、STMicroelectronics (意法半導體)及Texas Instruments (德州儀器)等業界大廠組成的WWiSE聯盟日前宣布將把一份完整的共同建議案提交給IEEE 802.11 Task Group N (TGn)，其目標是發展新一代Wi-Fi標准，並使它擁有100 Mbps以上的持續數據產出能力，MIMO-OFDM將是這種新技術的基礎。IEEE 802.11n將成為無線網路市場上特別重要的標准，因為它會運用和擴大這些功能，使其支持目前正在享受Wi-Fi連接技術優點的眾多使用者。

WWiSE代表全球頻譜效率，它是提交給Task Group N所有建議案的重要元素，就這方面而言，WWiSE建議案的發展是以全球布署能力和向後兼容於所有其它Wi-Fi標准為主要的宗旨和強制要求，其它考量還包括數據速率必須符合重要區域市場的全球電信法規要求，例如日本。這個建議案還包含由WWiSE廠商提供的免權利金授權選項，主要目標是協助推動 802.11n技術在世界各地的布署應用。

WWiSE建議案是以目前獲得全球採用的20 MHz通道格式為基礎，世界各地已有超過數千萬部Wi-Fi裝置正在使用此格式，這種方法不但確保現有Wi-Fi產品獲得支持，還可以改善Wi-Fi網路在指定頻帶內的工作效能。除此之外，聯盟廠商也代表了組成Wi-Fi市場的半導體供應和消費領域重要交集，這將在發展廠商和最終產品製造商之間建立起堅強的合作關系。

就技術層面而言，WWiSE建議案標示著802.11實作功能的重大進步，主要特點包括：

•強制使用已經核准、現已存在且全球適用的20MHz Wi-Fi通道寬度，確保它在任何電信法規要求下都能立即使用和布署。

•更強的MIMO-OFDM技術，它是在2×2組態配置和一個20 MHz通道的最低要求下達到135 Mbps最大數據速率、進而降低實作成本的關鍵。這種技術還能大幅改善簡單的天線延伸或信道匯整技術。

•利用4×4 MIMO架構和40 MHz通道寬度(只要主管單位允許)實現的540 Mbps最高數據速率，它能替未來的裝置和應用提供持續發展的藍圖。

•強制模式提供與5 GHz和2.4 GHz頻帶內現有Wi-Fi裝置的向後兼容性與互用性，確保已安裝的設備仍能獲得強大支持。

•先進的FEC編碼功能幫助實現最大覆蓋率和聯機距離，它適用於所有的MIMO組態和通道帶寬。

新無線標准802.11n
802.11n來龍去脈

在當今各種無線區域網技術交織的戰國時代，WLAN、藍牙、HomeRF、UWB等競相綻放，但IEEE802.11系列的WLAN是應用最廣泛的。自從1997年IEEE802.11標准實施以來，先後有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等標准制定或者醞釀，但是WLAN依然面對著「四不一沒有」的問題，即帶寬不足、漫遊不方便、網管不強大、系統不安全和沒有殺手級的應用等。就像當今VoIP應用中一個全新的領域VoWLAN那樣，雖被業內人士看作是WLAN最有希望的殺手級應用，卻因為這四個「不」，很難進一步發展。

為了實現高帶寬、高質量的WLAN服務，使無線區域網達到乙太網的性能水平，802.11n應運而生。

500Mbps的美妙前景

在傳輸速率方面，802.11n可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps，甚至高達500Mbps。這得益於將MIMO(多入多出)與OFDM(正交頻分復用)技術相結合而應用的MIMO OFDM技術，這個技術不但提高了無線傳輸質量，也使傳輸速率得到極大提升。

應用前景:802.11n將使WLAN傳輸速率達到目前傳輸速率的10倍，而且可以支持高質量的語音、視頻傳輸，這意味著人們可以在寫字樓中用Wi-Fi手機來撥打IP電話和可視電話。

在覆蓋范圍方面，802.11n採用智能天線技術，通過多組獨立天線組成的天線陣列，可以動態調整波束，保證讓WLAN用戶接收到穩定的信號，並可以減少其它信號的干擾。因此其覆蓋范圍可以擴大到好幾平方公里，使WLAN移動性極大提高。

應用前景:這使得使用筆記本電腦和PDA可以在更大的范圍內移動，可以讓WLAN信號覆蓋到寫字樓、酒店和家庭的任何一個角落，讓我們真正體驗移動辦公和移動生活帶來的便捷和快樂。

在兼容性方面，802.11n採用了一種軟體無線電技術，它是一個完全可編程的硬體平台，使得不同系統的基站和終端都可以通過這一平台的不同軟體實現互通和兼容，這使得WLAN的兼容性得到極大改善。這意味著WLAN將不但能實現802.11n向前後兼容，而且可以實現WLAN與無線廣域網路的結合，比如3G。

兩個陣營在爭標准

讓人遺憾的是，802.11n現在處於一種「標准滯後、產品早產」的尷尬境地。802.11n標准還沒有得到IEEE的正式批准，但採用 MIMO OFDM技術的廠商已經很多，包括Airgo、Bermai、Broadcom以及傑爾系統、Atheros、思科、Intel等等，產品包括無線網卡、無線路由器等，而且已經大量在PC、筆記本電腦中應用。

主導802.11n標準的技術陣營有兩個，即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)聯盟和TGn Sync聯盟。這兩個陣營都希望在下一代無線區域網標准之爭中處於優先地位，不過兩大陣營的技術構架已經越來越相似，例如都是採用MIMO OFDM技術，而且在8月2日有消息稱，他們已經決定不計前嫌，共同向美國電氣電子工程師學會(IEEE)遞交了802.11n的無線技術版本。

在這激烈的競爭中，我們卻看不到中國的身影，讓我們不得不感到有些遺憾。這也是我們沒有核心技術的後果。標准之爭最終還是利益之爭，中國企業很難在WLAN核心技術方面取得巨大效益，這是很值得人們深思的。

新無線標准802.11n
802.11n來龍去脈

在當今各種無線區域網技術交織的戰國時代，WLAN、藍牙、HomeRF、UWB等競相綻放，但IEEE802.11系列的WLAN是應用最廣泛的。自從1997年IEEE802.11標准實施以來，先後有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等標准制定或者醞釀，但是WLAN依然面對著「四不一沒有」的問題，即帶寬不足、漫遊不方便、網管不強大、系統不安全和沒有殺手級的應用等。就像當今VoIP應用中一個全新的領域VoWLAN那樣，雖被業內人士看作是WLAN最有希望的殺手級應用，卻因為這四個「不」，很難進一步發展。

為了實現高帶寬、高質量的WLAN服務，使無線區域網達到乙太網的性能水平，802.11n應運而生。

500Mbps的美妙前景

在傳輸速率方面，802.11n可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps，甚至高達500Mbps。這得益於將MIMO(多入多出)與OFDM(正交頻分復用)技術相結合而應用的MIMO OFDM技術，這個技術不但提高了無線傳輸質量，也使傳輸速率得到極大提升。

應用前景:802.11n將使WLAN傳輸速率達到目前傳輸速率的10倍，而且可以支持高質量的語音、視頻傳輸，這意味著人們可以在寫字樓中用Wi-Fi手機來撥打IP電話和可視電話。

在覆蓋范圍方面，802.11n採用智能天線技術，通過多組獨立天線組成的天線陣列，可以動態調整波束，保證讓WLAN用戶接收到穩定的信號，並可以減少其它信號的干擾。因此其覆蓋范圍可以擴大到好幾平方公里，使WLAN移動性極大提高。

應用前景:這使得使用筆記本電腦和PDA可以在更大的范圍內移動，可以讓WLAN信號覆蓋到寫字樓、酒店和家庭的任何一個角落，讓我們真正體驗移動辦公和移動生活帶來的便捷和快樂。

在兼容性方面，802.11n採用了一種軟體無線電技術，它是一個完全可編程的硬體平台，使得不同系統的基站和終端都可以通過這一平台的不同軟體實現互通和兼容，這使得WLAN的兼容性得到極大改善。這意味著WLAN將不但能實現802.11n向前後兼容，而且可以實現WLAN與無線廣域網路的結合，比如3G。

兩個陣營在爭標准

讓人遺憾的是，802.11n現在處於一種「標准滯後、產品早產」的尷尬境地。802.11n標准還沒有得到IEEE的正式批准，但採用 MIMO OFDM技術的廠商已經很多，包括Airgo、Bermai、Broadcom以及傑爾系統、Atheros、思科、Intel等等，產品包括無線網卡、無線路由器等，而且已經大量在PC、筆記本電腦中應用。

主導802.11n標準的技術陣營有兩個，即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)聯盟和TGn Sync聯盟。這兩個陣營都希望在下一代無線區域網標准之爭中處於優先地位，不過兩大陣營的技術構架已經越來越相似，例如都是採用MIMO OFDM技術，而且在8月2日有消息稱，他們已經決定不計前嫌，共同向美國電氣電子工程師學會(IEEE)遞交了802.11n的無線技術版本。

在這激烈的競爭中，我們卻看不到中國的身影，讓我們不得不感到有些遺憾。這也是我們沒有核心技術的後果。標准之爭最終還是利益之爭，中國企業很難在WLAN核心技術方面取得巨大效益，這是很值得人們深思的。

更多內容請參考中國無線門戶
http://www.anywlan.com

C. 常用的網路協議有哪些

常用的網路協議有TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。

1.TCP/IP協議
TCP/IP協議用得最多，只有TCP/IP協議允許與internet進行完全連接。現今流行的網路軟體和游戲大都支持TCP/IP協議。

2.IPX/SPX協議
IPX/SPX協議是Novell開發的專用於NetWare網路的協議，大部分可以聯機的游戲都支持IPX/SPX協議，例如星際、cs。雖然這些游戲都支持TCP/IP協議，但通過IPX/SPX協議更省事，不需要任何設置。IPX/SPX協議在區域網中的用途不大。它和TCP/IP協議的一個顯著不同是它不使用ip地址，而是使用mac地址。

為了能進行通信，規定每個終端都要將各自字元集中的字元先變換為標准字元集的字元後，才進入網路傳送，到達目的終端之後，再變換為該終端字元集的字元。當然，對於不相容終端，除了需變換字元集字元外還需轉換其他特性，如顯示格式、行長、行數、屏幕滾動方式等也需作相應的變換。

D. 無線通信技術有哪些作用分別是什麼

1.EnOcean

EnOcean無線通信標准被採納為國際標准「ISO/IEC 14543-3-10」，這也是世界上唯一使用能量採集技術的無線國際標准。EnOcean能量採集模塊能夠採集周圍環境產生的能量，從光、熱、電波、振 動、人體動作等獲得微弱電力。這些能量經過處理以後，用來供給EnOcean超低功耗的無線通訊模塊，實現真正的無數據線，無電源線，無電池的通訊系統。 EnOcean無線標准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz頻段，傳輸距離在室外是300 米，室內為30米。

2.Zigbee

Zigbee是基於IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。Zigbee使用頻段為2.4G，868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下，Zigbee的有效傳輸范圍為10-75m。

3.Z-Wave

Z-Wave是由丹麥公司Zensys所主導的無線組網規格， Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網路的短距離無線通信技術。工作頻帶為908.42MHz，868.42MHz信號的有效覆蓋范圍在室內是30m，室外可超過100m，適合於窄帶寬應用場合。Z-Wave技術也是低功耗和低成本的技術，有力地推動著低速率無線個人區域網。

4.Bluetooth

藍牙技術主要分為BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree標准也就是Bluetooth Low Energy(BLE)。在輕家居領域，主要討論BLE部分。低功耗藍牙(BLE)技術是低成本，短距離，可互操作的魯棒性無線技術，工作在2.4G頻段。BLE採用可變連接時間間隔，幾毫秒到幾秒，利用快速的連接方式，平時可以處於「非連接」狀態節省能源，此時鏈路兩端相互間只是知曉對方，只有在必要時才開啟鏈路，然後在盡可能短的時間內關閉鏈路，因此擁有極低的運行和待機功耗。

E. 無線網路功能

說白了就是不用網線連接需要上網的設備

F. 無線網路

打開我的連接，在adsl上點右鍵，共享它
在把兩台機子的工作組設成一樣的，就行了。

基本無線區域網故障大集合
如果你的無線網路出現了問題，其原因可能是來自各個方面。當你試圖解決這一問題時，可能會涉及硬體廠商以及網路配置等諸多因素。當一個無線網路發生問題時，你應該首先從幾個關鍵問題入手進行排錯。一些硬體的問題會導致網路錯誤，同時錯誤的配置也會導致網路不能正常工作。在這篇文章中，我們將介紹一些無線網路排錯的方法和技巧。(本文針對的是基本的無線網路，而不是特殊的無線網路)
硬體排錯

當只有一個接入點以及一個無線客戶端出現連接問題時，我們可能會很快的找到出有問題的客戶端。但是當網路非常大時，找出問題的所在可能就不是那麼容易了。

在大型的無線網路環境中，如果有些用戶無法連接網路，而另一些客戶卻沒有任何問題，那麼很有可能是眾多接入點中的某個出現了故障。一般來說，通過察看有網路問題的客戶端的物理位置，你就能大概判斷出是哪個接入點出現問題。

當所有客戶都無法連接網路時，問題可能來自多方面。如果你的網路只使用了一個接入點，那麼這個接入點可能有硬體問題或者配置有錯誤。另外，也有可能是由於無線電干擾過於強烈，或者是無線接入點與有線網路間的連接出現了問題。

檢查接入點的可連接性

要確定無法連接網路問題的原因，首先需要檢測一下網路環境中的電腦是否能正常連接無線接入點。簡單的檢測方法是在你的有線網路中的一台電腦中打開命令行模式，然後ping無線接入點的IP地址，如果無線接入點響應了這個ping命令，那麼證明有線網路中的電腦可以正常連接到無線接入點。如果無線接入點沒有響應，有可能是電腦與無線接入點間的無線連接出現問題，或者是無線接入點本身出現了故障。

要確定到底是什麼問題，你可以嘗試從無線客戶端ping無線接入點的IP地址，如果成功，說明剛才那台電腦的網路連接部分可能出現了問題，比如網線損壞。

如果無線客戶端無法ping到無線接入點，那麼證明無線接入點本身工作異常。你可以將其重新啟動，等待大約五分鍾後再通過有線網路中的電腦和無線客戶端，利用ping命令察看它的連接性。

如果從這兩方面ping無線接入點依然沒有響應，那麼證明無線接入點已經損壞或者配置錯誤。此時你可以將這個可能損壞了的無線接入點通過一段可用的網線連接到一個正常工作的網路，你還需要檢查它的TCP/IP配置。之後，再次在有線網路客戶端ping這個無線接入點，如果依然失敗，則表示這個無線接入點已經損壞。這時你就應該更換新的無線接入點了。

配置問題

無線網路設備本身的質量一般還是可以信任的，因此最大的問題根源一般來自設備的配置上，而不是硬體本身。知道了這一點，我們下面就來看看幾種常見的由於錯誤配置而導致的網路連接故障。

測試信號強度

如果你可以通過網線直接ping到無線接入點，而不能通過無線方式ping到它，那麼基本可以認定無線接入點的故障只是暫時的。如果經過調試，問題還沒有解決，那麼你可以檢測一下接入點的信號強度。雖然對於大多數網管來說，還沒有一個標準的測量無線信號強度的方法，但是大多數無線網卡廠商都會在網卡上包含某種測量信號強度的機制。

試試改變頻道

如果經過測試，你發現信號強度很弱，但是最近又沒有做過搬移改動，那麼可以試著改變無線接入點的頻道並通過一台無線終端檢驗信號是否有所加強。由於在所有的無線終端上修改連接頻道是一項不小的工程，因此你首先應該在一台無線終端上測試，證明確實有效後才可以大面積實施。記住，有時候無線網路的故障可能由於某個員工掛斷手機或者關閉微波爐而突然好轉。

檢驗SSID

不久前，我帶著我的筆記本去朋友家工作。由於朋友家也採用了無線網路，因此我決定連接到他的網路。回到家後，我並沒有再用這台筆記本。過了兩周，當我再打開筆記本後，發現它無法連接到我的無線網路了。很快我就找到了問題的根源:我忘記重新將服務區標識符(SSID，Service Set Identifier )修改回我自己的網路標識了。記住，如果你的SSID沒有正確的指定網路，那麼你的筆記本根本不會ping到無線接入點，它會忽略無線接入點的存在，按給定的SSID來搜索對應的接入點。

檢驗WEP密鑰

檢查WEP加密設置。如果WEP設置錯誤，那麼你也無法從無線終端ping到無線接入點。不同廠商的無線網卡和接入點需要你指定不同的WEP密鑰。比如，有的無線網卡需要你輸入十六進制格式的密鑰，而另一些則需要你輸入十進制的密鑰。同樣，有些廠商採用的是40位和64位加密，而另一些廠商則只支持128位加密方式。

要讓WEP正常工作，所有的無線客戶端和接入點都必須正確匹配。很多時候，雖然無線客戶端看上去已經正確的配置了WEP，但是依然無法和無線接入點通信。在面對這種情況時，我一般都會將無線接入點恢復到出廠狀態，然後重新輸入WEP配置信息，並啟動WEP功能。

棘手的WEP配置問題

到現在為止，最常見的與配置有關的問題就是有關使用WEP協議。而且WEP帶來的問題也相當棘手，因為由於WEP不匹配所產生的問題顯現的症狀和很多嚴重的問題非常相似。比如，如果WEP配置錯誤，那麼無線客戶端將無法從無線網路的DHCP伺服器那裡獲得IP地址(就算是無線接入點自帶DHCP功能也不行)。如果無線客戶端使用了靜態IP地址，那麼它也無法ping到無線接入點的IP地址，這經常會讓人誤以為網路沒有連接。

判斷到底是WEP配置錯誤還是網路硬體故障的基本技巧是利用無線網卡驅動和操作系統內置的診斷功能。舉個例子，我的一個筆記本採用Windows XP系統，並配備了Linksys的無線網卡。當我將滑鼠移動到系統任務欄的無線網路圖標時，會有網路連接信息摘要浮現出來。當連接頻道和SSID設置正確後，就算WEP設置錯誤，你也可以連接到無線接入點。此時，從任務欄你會看到連接信號的強度為零。不論WEP是否設置正確，Linksys網卡都會顯示出連接信號強度。由此你也可以知道網路確實是已經連接上了，雖然有可能無法ping到無線接入點。

如果你右鍵點擊任務欄中的無線網路圖標，並在彈出菜單中選擇查看可用的無線網路(View Available Wireless Networks)命令，之後你會看到無線網路連接(Wireless Network Connection)對話窗。這個對話窗會顯示出當前頻道內的全部無線網路的SSID號，包括你沒有連接上的網路。因此如果你發現你的無線網路號在列表中，但是你看起來不能正常連接，那麼你可以放心，自己的網路連接並沒有什麼問題，問題是出在配置上。

注意:無線網路連接對話框還提供了一個可以輸入WEP密鑰的區域，當你試圖連接某個無線網路時，可以輸入該網路的WEP密鑰。曾經有很多次，我無法正確的連接到目的網路，都是通過在這個區域手動輸入WEP密鑰而獲得成功的。一般在這里輸入WEP密鑰後，網路會馬上連接成功。

DHCP 配置問題

另一個讓你無法成功的訪問無線網路的原因可能是由DHCP配置錯誤引起的。網路中的DHCP伺服器可以說是你能否正常使用無線網路的一個關鍵因素。

很多新款的無線接入點都自帶DHCP伺服器功能。一般來說，這些DHCP伺服器都會將192.168.0.x這個地址段分配給無線客戶端。而且DHCP接入點也不會接受不是自己分配的IP地址的連接請求。這意味著具有靜態IP地址的無線客戶端或者從其它DHCP伺服器獲取IP地址的客戶端有可能無法正常連接到這個接入點。

當我第一次安裝了帶有DHCP服務的無線接入點時，我允許它為我的無線終端分配IP地址。然而我的網路的IP地址段是147.100.x.y，這意味著雖然無線客戶端可以連接到無線接入點並得到一個IP地址，但筆記本將無法與有線網路內的其它電腦通信，因為它們屬於不同的地址段。對於這種情況，有兩種解決方法:

禁用接入點的DHCP服務，並讓無線客戶端從網路內標準的DHCP伺服器處獲取IP地址。

修改DHCP服務的地址范圍，使它適用於你現有的網路。

這兩種方法都是可行的，不過具體還要看你的無線接入點的固件功能。很多無線接入點都允許你採用其中一種方法，而能夠支持這兩種方法的無線接入點很少。

多個接入點的問題

設想一下假如有兩個無線接入點同時按照默認方式工作。在這種情況下，每個接入點都會為無線客戶端分配一個192.168.0.X的IP地址。由此產生的問題是，兩個無線接入點並不能區分哪個IP是自己分配的，哪個又是另一個接入點分配的。因此網路中早晚會產生IP地址沖突的問題。要解決這個問題，你應該在每個接入點上設定不同的IP地址分配范圍，以防止地址重疊。

注意客戶列表

有些接入點帶有客戶列表，只有列表中的終端客戶才可以訪問接入點，因此這也有可能是網路問題的根源。這個列表記錄了所有可以訪問接入點的無線終端的MAC地址，從安全的角度來說，它可以防止那些未經認證的用戶連接到你的網路。通常這個功能是不被激活的，但是，如果用戶不小心激活了客戶列表，這時由於列表中並沒有保存任何MAC地址，因此不管其他的如何設置，所有的無線客戶端都無法連接到這個接入點了。

我也遇見過當網路中存在多個接入點時，由於設置了用戶列表而引起的問題。有些管理員以為只要在一個接入點上設置了客戶列表，那麼這些認證的客戶就可以訪問網路的任何接入點了。其實不然，如果你希望接入點激活客戶列表功能，以提高安全性，那麼應該在網路中的每個接入點上進行相同的設置，這樣經過確認的用戶就可以連接網路的任何一個接入點，而未經確認的用戶則無法連接到任何一個接入點。
一定要記住
另外,站長團上有產品團購,便宜有保證

G. 802.11a 802.11b 802.11g三種無線電區域網的標准

802.11a
IEEE 無線網路標准，指定最大 54Mbps 的數據傳輸速率和 5GHz 的工作頻段。
802.11a標準是已在辦公室、家庭、賓館、機場等眾多場合得到廣泛應用的802.11b無線聯網標準的後續標准。它工作在5GHzU-NII頻帶，物理層速率可達54Mb/s，傳輸層可達25Mbps。可提供25Mbps的無線ATM介面和10Mbps的乙太網無線幀結構介面，以及TDD/TDMA的空中介面；支持語音、數據、圖像業務；一個扇區可接入多個用戶，每個用戶可帶多個用戶終端。

802.11的第二個分支被指定為802.11a。承受著風險將802.11帶入了不同的頻帶——5.2GHzU-NII頻帶，並被指定高達54Mbps的數據速率。與單個載波系統802.11b不同，802.11a運用了提高頻率信道利用率的正交頻率劃分多路復用(OFDM)的多載波調制技術。由於802.11a運用5.2GHz射頻頻譜，因此它與802.11b或最初的802.11WLAN標准均不能進行互操作。
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b無線區域網的帶寬最高可達11Mbps，比兩年前剛批準的IEEE 802.11標准快5倍，擴大了無線區域網的應用領域。另外，也可根據實際情況採用5.5Mbps、2 Mbps和1 Mbps帶寬，實際的工作速度在5Mb/s左右，與普通的10Base-T規格有線區域網幾乎是處於同一水平。作為公司內部的設施，可以基本滿足使用要求。IEEE 802.11b使用的是開放的2.4GB頻段，不需要申請就可使用。既可作為對有線網路的補充，也可獨立組網，從而使網路用戶擺脫網線的束縛，實現真正意義上的移動應用。
IEEE 802.11b無線區域網與我們熟悉的IEEE 802.3乙太網的原理很類似，都是採用載波偵聽的方式來控制網路中信息的傳送。不同之處是乙太網採用的是CSMA/CD（載波偵聽/沖突檢測）技術，網路上所有工作站都偵聽網路中有無信息發送，當發現網路空閑時即發出自己的信息，如同搶答一樣，只能有一台工作站搶到發言權，而其餘工作站需要繼續等待。如果一旦有兩台以上的工作站同時發出信息，則網路中會發生沖突，沖突後這些沖突信息都會丟失，各工作站則將繼續搶奪發言權。而802.11b無線區域網則引進了CSMA/CA(載波監聽多路訪問/沖突避免)技術和RTS/CTS(請求發送/清除發送)技術，從而避免了網路中沖突的發生，可以大幅度提高網路效率。這里的CSMA/CA技術與正常情況下的CSMA/CD技術原理有所不同，原理是：站點在發送報文後等待來至接入點AP(基本模式)或來至另外站點(對等模式)的確認幀(ACK)。如果在一定的時間內沒有受到確認幀，則假定發生了沖突並從發該數據。如果站點注意到信道上有活動，就不發送數據。RTS/CTS的工作方式與數據機類似，在發送數據之前，站點將一個請求發送幀發送到目的站點，如果信道上沒有活動，那麼目的站點將一個清除發送幀發送回源站點。這個過程成為「預熱」其他站點，從而防止不必要的沖突。RTS/CTS只用於特別大的報文和重發數據時可能出現嚴重帶寬問題的場合。
功能 & 優點
速度：2.4ghz直接序列擴頻無線電提供最大為11mbps的數據傳輸速率，無須直線傳播
動態速率轉換：當射頻情況變差時，降低數據傳輸速率為5.5mbps、2mbps和1mbps
使用范圍：802.11b支持以百米為單位的范圍（在室外為300米；在辦公環境中最長為100米）
可靠性：與乙太網類似的連接協議和數據包確認提供可靠的數據傳送和網路帶寬的有效使用
互用性：與以前的標准不同的是，802.11b只允許一種標準的信號發送技術。weca將認證產品的互用性
電源管理：802.11b網路介面卡可轉到休眠模式，訪問點將信息緩沖到客戶，延長了筆記本電腦的電池壽命 漫遊支持：當用戶在樓房或公司部門之間移動時，允許在訪問點之間進行無縫連接
載入平衡：802.11b nic更改與之連接的訪問點，以提高性能（例如，當前的訪問點流量較擁擠，或發出低質量的信號時）
可伸縮性：最多三個訪問點可以同時定位於有效使用范圍中，以支持上百個用戶同時語音和數據支持
安全性：內置式鑒定和加密
基本運作模式:
802.11b運作模式基本分為兩種：點對點模式(ad-hoc mode)和基本模式（infrastructure mode），如圖1所示。點對點模式是指站點（如：無線網卡）和站點之間的通信方式。只要PC插上無線網卡即可與另一具有無線網卡的PC連接，對於小型的無線網路來說，是一種方便的連接方式，最多可連接256台PC。而基本模式是指無線網路規模擴充或無線和有線網路並存時的通信方式，這是802.11b最常用的方式。此時，插上無線網卡的PC需要由接入點(AP)與另一台PC連接。接入點負責頻段管理及漫遊等指揮工作，一個接入點最多可連接1024台PC（無線網卡）。當無線網路節點擴增時，網路存取速度會隨著范圍擴大和節點的增加而變慢，此時添加接入點可以有效控制和管理頻寬與頻段。無線網路需要與有線網路互連，或無線網路節點需要連接和存取有線網的資源和伺服器時，接入點可以作為無線網和有線網之間的橋梁。
應用
功能 優點
不易接線的區域 在不易接線或接線費用較高的區域（如有歷史意義的建築物，有石棉的建築物，以及教室）中提供網路服務靈活的工作組 為經常進行網路配置更改的工作區降低了總擁有成本網路化的會議室 用戶可在從一個會議室移動到另一個會議室時進行網路連接，以獲得最新的信息，並且可
在決策時相互交流
特殊網路 現場顧問和小工作組的快速安裝和兼容軟體可提高工作效率
子公司網路 為遠程或銷售辦公室提供易於安裝、使用和維護的網路
部門范圍的網路移動 漫遊功能使企業可以建立易於使用的無線網路，可覆蓋所有部門
一般地說，802.11b允許使用任何現有在有線網路上運行的應用程序或網路服務。
多接入點解決方案
當網路規模較大，超過了單個接入點的覆蓋半徑時，可以採用多個接入點分別與有線網路相連，從而形成以有線網路為主幹的多接入點的無線網路，所有無線終端可以通過就近的接入點接入網路，訪問整個網路的資源，從而突破無線網覆蓋半徑的限制。
無線中繼解決方案
無線接入器還有另外一種用途，即充當有線網路的延伸。比如在工廠車間中，車間具有一個網路介面連接有線網，而車間中許多信息點由於距離很遠使得網路布線成本很高，還有一些信息點由於周邊環境比較惡劣，無法進行布線。由於這些信息點的分布范圍超出了單個接入點的覆蓋半徑，我們可以採用兩個接入點實現無線中繼，以擴大無線網路的覆蓋范圍。
無線冗餘解決方案
對於網路可靠性要求較高的應用環境，比如金融、證券等，接入點一旦失效，整個無線網路會癱瘓，將帶來很大損失。因此，可以將兩個接入點放置在同一位置，從而實現無線冗餘備份的方案。
多蜂窩漫遊工作方式
在一個大樓中或者在很大的平面裡面部署無線網路時，可以布置多個接入點構成一套微蜂窩系統，這與行動電話的微蜂窩系統十分相似。微蜂窩系統允許一個用戶在不同的接入點覆蓋區域內任意漫遊，隨著位置的變換，信號會由一個接入點自動切換到另外一個接入點。整個漫遊過程對用戶是透明的，雖然提供連接服務的接入點發生了切換，但對用戶的服務卻不會被中斷。
802.11g
IEEE802.11工作組近年來開始定義新的物理層標准IEEE802.11g。與以前的IEEE802.11協議標准相比，IEEE802.11g草案有以下兩個特點：在2．4GHz頻段使用正交頻分復用（OFDM）調制技術，使數據傳輸速率提高到20Mbit/s以上；能夠與IEEE802.11b的Wi-Fi系統互聯互通，可共存於同一AP的網路里，從而保障了後向兼容性。這樣原有的WLAN系統可以平滑地向高速WLAN過渡，延長了IEEE802．11b產品的使用壽命，降低了用戶的投資。2003年7月IEEE802.11工作組批准了IEEE802.11g草案，該標准成為人們關注的新焦點。
IEEE802.11WLAN實現的關鍵技術
隨著WLAN技術的應用日漸廣泛，用戶對數據傳輸速率的要求越來越高。但是在室內這個較為復雜的電磁環境中，多經效應、頻率選擇性衰落和其它干擾源的存在使得無線信道中高速數據傳輸的實現比有線信道困難，因此WLAN需要採用合適的調制技術。
IEEE802．11WLAN是一種能支持較高數據傳輸速率（1～54Mbit/s），採用微蜂窩、微微蜂窩結構，自主管理的計算機區域網絡。其關鍵技術大致有3種，直序列擴頻調制技術(DSSS:Direct Sequence Spread Spectrum)及補碼鍵控(CCK：Complementary Code Keying)技術、包二進制卷積(PBCC：Packet Binary Convolutional Code)和正交頻分復用技術OFDM：Orthogonal Frequency Division Mustiplexing。每種技術皆有其特點，目前擴頻調制技術正成為主流，而OFDM技術由於其優越的傳輸性能成為人們關注的新焦點。
1．DSSS調制技術
基於DSSS的調制技術有3種。最初IEEE802．11標准制定在1Mbit/s數據速率下採用差分二相相移鍵控(DBPSK:DifferentialBinary Phase Shift Keying)。如果要提供2 Mbit/s的數據速率，可採用差分正交相移鍵控(DQPSK: Differential Quadrature Phase Shift Keying)，這種方法每次處理兩個比特碼元，成為雙比特。第三種是基於CCK的QPSK，是IEEE802.11b標准採用的基本數據調制方式。它採用了補碼序列與直序列擴頻技術，是一種單載波調制技術，通過相移鍵控（PSK）方式傳輸數據，傳輸速率分為1，2，5．5和11 Mbit/s。CCK通過與接收端的Pake接收機配合使用，能夠在高效率傳輸數據的同時有效克服多徑效應。IEEE802.11b通過使用CCK調制技術來提高數據傳輸速率，最高可達11 Mbit/s。但是當傳輸速率超過11 Mbit/s，CCK為了對抗多徑干擾，需要更復雜的均衡及調制，實現起來非常困難。因此，IEEE802.11工作組為了推動WLAN的發展，又引入了新的調制技術。
2．PBCC調制技術
PBCC調制技術是由德州儀器（TI）公司提出的，已作為IEEE802.11g的可選項被採納。PBCC也是單載波調制，但與CCK不同，它採用了更多復雜的信號星座圖。PBCC採用8PSK，而CCK使用BPSK/QPSK；另外PBCC使用了卷積碼，而CCK使用區塊碼。因此，它們的解調過程是十分不同的。PBCC可以完成更高速率的數據傳輸，其傳輸速率為11，22，33Mbit/s。
3．OFDM技術
OFDM技術其實是多載波調制(MCM:Multi-CarrierMolation)的一種。其主要思想是：將信道分成許多正交子信道，在每個子信道上進行窄帶調制和傳輸，這樣減少了子信道之間的相互干擾。每個子信道上的信號帶寬小於信道的相關帶寬，因此每個子信道上的頻率選擇性衰落是平坦的，大大消除了符號間干擾。
由於在OFDM系統中各個子信道的載波相互正交，於是它們的頻譜是相互重疊的，這樣不但減少了子載波間的相互干擾，同時還提高了頻譜利用率。在各個子信道中的這種正交調制和解調可以採用反向快速傅里葉變換（IFFT）和快速傅里葉變換（FFT）方法來實現，隨著大規模集成電路技術與DSP技術的發展，IFFT和FFT都是非常容易實現的。FFT的引入，大大降低了OFDM實現的復雜性，提升了系統的性能。
無線數據業務一般都存在非對稱性，即下行鏈路中傳輸的數據量要遠遠大於上行鏈路中的數據傳輸量。因此無論從用戶高速數據傳輸業務的需求，還是從無線通信自身來考慮，都希望物理層支持非對稱高速數據傳輸，而OFDM很容易通過使用不同數量的子信道來實現上行和下行鏈路中不同的傳輸速率。
由於無線信道存在頻率選擇性，所有的子信道不會同時處於比較深的衰落情況中，因此可以通過動態比特分配以及動態子信道分配的方法，充分利用信噪比高的子信道，從而提升系統性能。由於窄帶干擾只能影響一小部分子載波，因此OFDM系統在某種程度上能抵抗這種干擾。
OFDM技術有非常廣闊的發展前景，已成為第四代移動通信的核心技術。IEEE802．11a/g標准為了支持高速數據傳輸都採用了OFDM調制技術。目前，OFDM結合時空編碼、分集、干擾〔包括碼間干擾（ISI）和信道間干擾（ICI）〕抑制以及智能天線技術，最大程度提高了物理層的可靠性。如再結合自適應調制、自適應編碼以及動態子載波分配、動態比特分配演算法等技術，可以使其性能得到進一步優化。
4．IEEE802.11g協議幀結構及其技術細節
從網路邏輯結構上來看，IEEE802．11隻定義了物理層及MAC子層。MAC層提供對共享無線介質的競爭使用和無競爭使用，具有無線介質訪問、網路連接、數據驗證和保密等功能。
物理層為數據鏈路層提供物理連接，實現比特流的透明傳輸，所傳數據單位為比特。物理層定義了通信設備與介面硬體的機械、電氣功能和過程的特性，用以建立、維持和釋放物理連接。物理層由三部分組成：物理層管理層、物理層會聚協議（PLCP）和物理介質依賴子層（PMD）。
IEEE802.11g的物理幀結構分為前導信號（Preamble）、信頭Header和負載Payload。Preamble主要用於確定移動台和接入點之間何時發送和接收數據，傳輸進行時告知其它移動台以免沖突，同時傳送同步信號及幀間隔。Preamble完成，接收方才開始接收數據。Header在Preamble之後 用來傳輸一些重要的數據比如負載長度、傳輸速率、服務等信息。由於數據率及要傳送位元組的數量不同，Payload的包長變化很大，可以十分短也可以十分長。
在一幀信號的傳輸過程中，Preamble和Header所佔的傳輸時間越多，Payload用的傳輸時間就越少，傳輸的效率越低。
綜合上述3種調制技術的特點，IEEE802.11g採用了OFDM等關鍵技術來保障其優越的性能，分別對Preamble，Header，Payload進行調制，這種幀結構稱為OFDM/OFDM方式。
另外，IEEE802.11g草案標准規定了可選項與必選項，為了保障與IEEE802.11b兼容也可採用CCK/OFDM和CCK/PBCC的可選調制方式。因此，OFDM調制為必選項保障傳輸速率達到54Mbit/s；採用CCK調製作為必選保障後向兼容性；CCK/PBCC與CCK/OFDM作為可選項。IEEE802.11g的幀結構比較見表1。
（1）OFDM/OFDM
Preamble，Header和Payload都使用OFDM進行調制傳輸，其傳輸速率可達54Mbit/s。OFDM的一個好特點是它有短的Preamble，CCK調制信號的幀頭是72μs，而OFDM調制信號的幀頭僅為16μs。幀頭是一個信號的重要組成部分，幀頭佔有時間的減少，提高了信號傳送數據的能力。OFDM允許較短的Header給更多的時間用於傳輸數據，具有較高的傳輸效率。因此，對於11Mbit/s的傳輸速率，CCK調制是一個好的選擇，但要繼續提升速率必須使用OFDM調制技術。它的最高傳輸速率可達54Mbit/s。IEEE802.11g協議中的OFDM OFDM方式也可以和Wi-Fi共存，不過它需使用RTS/CTS協議來解決沖突問題。
（2）CCK/OFDM
它是一種混合調制方式，是IEEE802.11g的可選項。其Header和Preamble用CCK調制方式傳輸，OFDM技術傳送負載。由於OFDM技術和CCK技術是分離的，因此在Preamble和Payload之間要有CCK和OFDM的轉換。
IEEE802.11g用CCK/OFDM技術來保障與IEEE802.11b共存。IEEE802.11b不能解調OFDM格式的數據，所以難免會發生數據傳輸沖突，IEEE802.11g使用CCK技術傳輸Header和Preamble就可以使IEEE802．11b兼容，使其可以接收IEEE802.11g的Header從而避免沖突。這樣保障了與IEEE802.11bWi-Fi設備的後向兼容性，但由於Preamble/Header使用CCK調制，增大了開銷，傳輸速率比OFDM OFDM方式的有所下降。
（3）CCK/PBCC
CCK/PBCC和CCK/OFDM一樣，PBCC也是混合波形，包頭使用CCK調制而負載使用PBCC調制方式，這樣它可以工作於高速率上並與IEEE802.11b兼容。PBCC調制技術最高數據傳輸速率是33Mbit/s，比OFDM或CCK/OFDM的傳送速率低。
IEEE802.11g的性能分析
尚未正式成為標準的IEEE802.11g草案由於其不同的特點，成為人們關注的焦點。IEEE802.11g與IEEE802.11b的兼容性，與同頻設備的共存能力及OFDM技術自身的問題將成為研究熱點。
1．IEEE802.11g的兼容性
IEEE802.11g兼容性指的是IEEE802.11g設備能和IEEE802.11b設備在同一個AP節點網路里互聯互通。IEEE802.11g的一個最大特點就是要保障與IEEE802.11bWi-Fi系統兼容。IEEE802.11g可以接收OFDM和CCK數據，但傳統的Wi-Fi系統只能接收CCK信息，這就產生了一個問題，即在兩者共存的環境中如何解決由於IEEE802.11b不能解調OFDM格式信息幀頭所帶來的沖突問題。而為了解決上述問題，IEEE802.11g採用了RTS/CTS技術。
最初，IEEE802.11引入RTS/CTS機制是為了解決隱蔽站問題，即發送站檢測不到另一個站在發送數據，因而在接收站發生碰撞的情況。
IEEE802.11b與IEEE802.11g混合工作的情況與隱蔽站問題非常相似，IEEE802.11b設備無法接收OFDM格式的IEEE802.11g的信息幀頭，因此可以採用RTS/CTS機制來解決。

IEEE 802.11n
IEEE 802.11n ：使用2.4GHz頻段和5GHz頻段，傳輸速度300Mbps，最高可達600Mbps，可向下兼容802.11b、802.11g，目前還不是一個正式的標准，
1月19日訊,Broadcom公司推出新型無線LAN(WLAN)晶元組Intensi-fi系列,這是和IEEE 802.11n標准(草案)兼容的首個解決方案. Intensi-fi技術提供了在家庭或辦公室優異的性能和功能強大的無線連接,使得下一代Wi-Fi設備能提供完美的多媒體體驗,支持新興的語音,視頻和數據應用.
Intensi-fi技術集成了IEEE 802.11n標准(草案)所有強制性的元件,一當標准完成即可進行軟體升級.忠於標準是Broadcom的工作重點,因為它不需要考慮兼容性和使用戶煩惱的非標准產品的性能問題.Broadcom和業界其它一流廠商緊密配合,當草案802.11n產品變成現實時,在分支中演示真實的互連性.Broadcom還向Wi-Fi聯盟提供技術資源,來加速802.11n互連測試程序.
Intensi-fi技術支持在多個發送和接收天線上多個同時發生的數據(或"空間")流,提供的數據速率高達300Mbps,比以前的802.11產品(它採用一個發送器和一個接收器,支持單一數據流),其覆蓋范圍更廣.它提供了足夠的帶寬,范圍和可靠性,對家庭中每個房間提供高清晰視頻(HD).為了提供完美的多媒體體驗, Intensi-fi技術把傳統的PC和網路設備擴充到消費電子和娛樂設備,在線纜/DSL/衛星機頂盒,個人視頻記錄儀,DVD播放器,游戲系統,音頻設備照相機,手機和其它手提設備提供了發送電影,照片,音樂,語音呼叫和數據所需的基礎設備.
Intensi-fi解決方案包括MAC/基帶晶元以及能配置各種高速無線應用的無線電晶元.Broadcom還提供兩個網路處理器,使用戶能優化無線路由器設計的性價比.完整的系列產品包括下面所有的CMOS器件:
BCM4321:業界首個和802.11n標准(草案)兼容的MAC和基帶,提供超過300Mbps的PHY速率,並和PCI,Cardbus和主機PCI-Express介面,
BCM2055:Broadcom第五代802.11無線電,集成了多個2.4GHz和5GHz無線電,支持用於802.11n產品的同時發生的空間數據流,並具有2x2,3x3或4x4天線配置.BCM2055是最佳性能的802.11無線電,具有更小的晶元尺寸,更低的功耗,更低的相位噪音和誤差向量幅度(EVM).所有這些對於高吞吐量的802.11n(草案)系統都是至關重要的.
BCM4704:Broadcom已驗證過的第五代無線網路處理器,提供先進的路由/橋接功能,並能滿足802.11n(草案)晶元組的目標性能,用於路由器和網關的設計.
BCM4705:Broadcom第六代無線網路處理器,支持同時工作的2.4GHz和5GHz無線電,集成的吉比特乙太網MAC使得802.11n(草案)和乙太網網路間的吞吐量大於200Mbps.
現在可提供Intensi-fi晶元組的樣品,以及參考設計.
美國Atheros公司於2月16日在日本召開了記者招待會，推出了其符合IEEE 802.11n規格的無線網路晶元組「AR5008」，這款晶元組已經於1月24日在美國上市。
Atheros公司將其面向IEEE 802.11n的產品群總稱為「XSPAN」，這款AR5008保持了其公司原來對應IEEE 802.11a/b/g產品的連續性，無線傳輸的最高速度達到300Mbps。不過這只是理論上的最高速度，在實際的通訊過程中，載入了如TCP之類的協議後，實際速度應為此速度的60%左右。不過即使如此，802.11n的效率也比目前最快的802.11g要高上許多。實際速度802.11n預計能夠比802.11g提高8～9倍。
據Atheros Communications稱，AR5008系列晶元組為架構於國際電機電子工程師學會(IEEE)1月20日確認的802.11n草案規格之首款產品。這些新一代的WLAN解決方案，將充份利用MIMO技術潛力，發揮突破性性能與業界互通性。AR5008解決方案將以更大的覆蓋范圍及更佳的可靠性，達到802.11g與802.11a/g產品的6倍數據傳輸量。由於802.11n規格草案已制定，消費者終於能在家庭、辦公室以及行動時的各種裝置與應用上，享受MIMO的互通技術。
Atheros創新的XSPAN引進訊號持續技術(Signal-Sustain Technology，SST)大幅加強訊號可靠性與覆蓋范圍內的數據傳輸量，全面釋放MIMO的潛力。這一切皆因全球首顆單晶元三射頻設計而獲得實現。AR5008的實體數據速率為300 Mbps (每秒兆位)而實際終端使用者數據傳輸量可達150至180 Mbps，較2x2 MIMO系統平均多出50%的覆蓋范圍持續數據傳輸量。
訊號持續技術同時通過不同空間訊號路徑進行傳送，並且在接收器進行訊號處理時，同時合並來自三個接收器的資訊，因此大幅增加聯機強度與數據傳輸量。若只是在額外的天線間切換較少的同時發射器，是無法達到這樣的強度。Atheros將三組完整的射頻發射鏈與接收鏈整合至單一晶元的作法，加上內建SST基頻處理，以接近於強度較差而不具競爭力的2x2 MIMO方案之價格，實現無法匹敵的覆蓋范圍與強度。

H. 有線區域網和無線區域網的結合論文```詳細``謝謝

在工業控制系統中，應用現場匯流排技術、乙太網技術等，可實現系統的網路化，提高系統的性能和開放性，但是這些控制網路一般都是基於有線的網路。有線網路高速穩定，滿足了大部分場合工業組網的需要。但是，有線網路只能沿著一維的線路傳輸數據，傳輸需要導體介質，因而帶來規劃布線、預設介面、線路檢測、線路擴容等一系列和傳輸途徑有關的工作，並且這些工作不可避免地具有破壞建築、浪費介面、檢修困難、擴展困難的弊病。在現代控制網路中，許多自動化設備要求具有更高的靈活性和可移動性，當工業設備處在不能布線的環境中或者是裝載在車輛等運動機械的情況下，是難以使用有線網路的。與此相對應，無線網路向三維空間傳送數據，中間無需傳輸介質，只要在組網區域安裝接入點（Access Point）設備，就可以建立區域網；移動終端只要安裝了無線網卡就可以在接收范圍內自由接入網路。總之，在網路建設的靈活性、便捷性、擴展性方面，無線網路有獨特的優勢，因此無線區域網技術得到了發展和應用。隨著微電子技術的不斷發展，無線區域網技術將在工業控制網路中發揮越來越大的作用。

一、無線區域網簡介

一般來說，凡是採用無線傳輸媒體的區域網都可稱為無線區域網。這里的無線媒體可以是無線電波、紅外線或激光。無線區域網（Wireless LAN）技術可以非常便捷地以無線方式連接網路設備，人們可隨時、隨地、隨意地訪問網路資源，是現代數據通信系統發展的重要方向。無線區域網可以在不採用網路電纜線的情況下，提供網路互聯功能。

1.無線協議簡介

無線區域網絡協議標准建立至今已有較長時間，但由於無線區域網速度低、協議標准不統一、價格昂貴，用戶為保護投資，不願意使用無線網路，因此無線區域網並沒有得到廣泛應用。近幾年來，隨著速率較高的無線通訊協議開始推出，無線區域網得到快速發展。

IEEE802.11是IEEE802標准委員會在1997年通過的第一個無線區域網的國際標准。1999年9月，該委員會又頒布了IEEE802.11b標准，包含了ISO／OSI模型的物理層和媒體訪問控制層（MAC）。該標准工作在2.4 GHz，傳輸速率可達11 Mbps。 IEEE802.11b標准將節點設備分為基站和客戶站，各客戶站相互間可直接通信，也可在基站的統一管理下進行通信。一個基站與一組客戶站的連接稱為基本服務集BSS（Basic Service Set），兩個或多個BSS構成擴展服務集。IEEE802.11b標准規定了物理層的三種實現方法，即跳頻擴展頻譜方式FHSS、直接序列擴展頻譜方式DSSS和紅外技術IR。在MAC層採用CSMA／CA（載波偵聽多路訪問／碰撞避免）技術進行通信介質訪問。為了盡量減少沖突。802.11b設計了獨特的MAC子層，如圖1所示。下面的一層叫做分布協調功能DCF（Distributed Coordination Function）子層，該子層使各個節點採用競爭的方式使用信道，向上提供爭用服務。這種信道接入方式可能會導致沖突的發生，但是對信道的利用率較高。上面的一層叫做點協調功能PCF（Point Coordination Function）

圖1 IEEE802.11的MAC子層

子層，該子層使用集中控制的接入演算法，基站以輪詢的方式將通信權輪流交給各個客戶站，從而避免了沖突的發生。但是基站需要周期性的輪詢所有客戶站，需要佔用大量的時間，因此適用於中、小型網路。無線區域網的技術還在不斷發展。美國Radia－ta和Atheros公司分別宣布將推出IEEE802.11a晶元組。802.11a的數據傳輸速率為54 Mbps。Atheros公司宣稱，他們的晶元組在「Turbomode」（強化模式）下，速率可以達到72 Mbps。對802.11a來說，不僅僅是傳輸速率的提高，它將工作在5 GHz的頻率上，從而避開了擁擠的2.4 GHz頻段。2001年11月15日，IEEE試驗性地批准了一種新技術802.11g，該技術可以提升家庭、公司和公共場所的無線互聯網接入速度，該技術使無線網路每秒傳輸速度也可達54 Mbps，比現在通用的802.11b要快5倍，並且和802.11b兼容。以上介紹的技術標准可通過下表1進行對比。

表1 技術標准、頻率分配及傳輸速率

技術標准
制定年份
頻率佔用
最高速率
調制技術

802.11
1997
2.4GHz
2Mbps
FHSS

802.11b
1999
2.4GHz
11Mbps
DSSS

802.11a
1999
5GHz
54Mbps
OFDM

802.11g
2000
2.4GHz
54Mbps
DSSS

說明：

1.802.11、802.11b、802.11g都工作在2.4GHz的ISM（工業、科學、醫療）公共頻段，無需向無委申請；而802.11a工作在5GHz頻段，該頻段目前暫不開放，需要申請。

2.802.11a和802.11g物理層速率最高都可達54Mbps，傳輸層速率最高也可達25Mbps，但穩定性有待進一步改善，且成本也較高。而802.11b最高速率可達11Mbps，因為起步較早，技術較為成熟，成本也不高，將是未來最有前途的無線區域網標准，下面重點介紹802.11b標准。

二、IEEE 802.11b無線網路標准

1． 無線區域網的物理層

無線區域網同傳統有線區域網的區別，表現在物理層上就是無線區域網一般用無線電作為傳輸介質，而不是傳統的電纜。對於IEEE 802.11b無線區域網，有三種可選物理層：跳頻擴頻（FHSS）物理層、直接序列擴頻（DSSS）物理層和紅外線（IR）物理層。物理層的選擇取決於實際應用的要求。跳頻擴頻和直接序列擴頻是通信技術中兩種常用的擴展頻譜技術，用以提高無線信道的利用率和數據通信的安全性。目前大多數基於IEEE 802.11b的無線區域網產品的物理層介質工作在2.4000～2.4835GHz的無線射頻頻段（ISM頻段），採用直接序列擴展頻譜技術以提供高達11Mbps的數據傳輸速率。

2． 無線區域網的MAC協議

原則上講，無線區域網的MAC協議和有線區域網的MAC協議並無本質上的區別。然而，由於無線傳輸媒體固有的特性以及移動性的影響，無線區域網的MAC協議不能沿用原有的區域網協議。例如，IEEE 802.3的MAC層採用CSMA/CD來使各個不同的站點共享同一物理信道。而實現CSMA/CD的一個重要前提是，各站點能夠非常容易地實現沖突檢測功能。在有線區域網（如乙太網）的情況下，可根據檢測電纜線上直流分量的變化容易地實現沖突檢測。然而在使用無線傳輸媒體時，由於以下的原因，很難實現沖突檢測。

1） 沖突檢測的能力要求各站能同時發送（發送自己的信號）和接收（決定其他站的傳輸是否干擾自己的傳輸），這將增加信道的花費。

2） 更重要的是，由於隱藏終端問題的存在，即使一個站有沖突檢測的能力，並已經在發送時檢測到沖突，在接收端仍然會有沖突發生。

鑒於以上原因，無線區域網協議標准IEEE 802.11b採用了一種具有沖突避免的載波監聽多路訪問（CSMA/CA）協議實現無線信道的共享。

一種簡單的CSMA/CA可實現如下：在數據包傳輸之前，無線設備將先進行監聽，看是否有其他無線設備正在傳輸。若傳輸正在進行，該設備將等待一段隨機決定的時間，然後再監聽，若沒有其他設備正在使用介質，該設備開始傳輸數據；因為很有可能在一個設備傳輸數據的同時，另一個設備也開始傳輸數據，為了避免此類沖突造成的數據丟失，接收設備檢測所收到的分組的CRC，如果正確，則向發送設備傳輸一個確認信息（acknowledgement）以指示沒有沖突發生。否則，發送設備將重復上述CSMA/CA過程。

為了使兩個無線設備同時進行傳輸（這將導致沖突）的可能性減到最小，802.11設計者使用稱為發送請求/清除以發送（RTS/CTS）的機制。例如：若數據到達無線節點指定的無線訪問點（AP），該AP將給那個無線節點發送一個RTS幀，請求一定量的時間向它傳輸數據，無線節點將用CTS幀進行回應，表示它將阻止任何其他的通信，直到AP發送完數據為止。其他無線節點也能聽到正在發生的數據傳輸，並把它們的傳輸延遲到那段時間之後。在這種方式下，數據在節點之間進行傳遞時，由設備導致的在介質上產生沖突的可能性最小。這種傳輸機制同時解決了無線區域網中的隱藏終端問題。

為了確保數據在傳輸中不丟失，CSMA/CA還引入了確認（ACK）機制，接收者在收到數據後，向發送單元發一個確認通知ACK。若發送者沒有收到ACK，表明數據丟失，將再次傳輸該數據。

3． 無線區域網實時性性能分析

IEEE 802.11b無線區域網標准在媒體訪問控制層採用CSMA/CA協議以實現無線信道的共享。在網路負荷較輕的情況下，發生沖突的機會很少，再加上一些無線網路產品採取了一些附加的措施，甚至可以完全避免沖突的發生。如Wi-LAN的無線產品AWE 120-24無線網路橋接器利用動態時間分配輪詢的方式：當有多個無線遠端設備要與基站通信時，基站會根據遠端站的ID依次詢問各個遠端站是否有數據要發送，如果有數據要發送，就給其分配時間片，如果沒有，則會繼續向下詢問，周而復始。這里的所謂動態輪詢是指用戶可以設置基站的輪詢方式，對於非活動站減少對其詢問的次數，這樣可以保證時間片不會被浪費。動態時間分配輪詢技術完全避免了沖突的發生，可以獲得比CSMA/CA更好的實時性。這使得無線技術在工業控制網路中的應用成為可能。

三、基於無線技術的網路化智能感測器介紹

計算機網路技術、無線技術以及智能感測器技術的結合，產生了「基於無線技術的網路化智能感測器」的全新概念。這種智能感測器集成了數據採集、數據處理和無線網路介面模塊，無線網路介面模塊底層網路介面（硬體介面）採用基於IEEE 802.11b的網路介面晶元，高層網路介面（軟體介面）採用TCP/IP協議，把TCP/IP協議作為一種嵌入式應用，即把TCP/IP協議固化到智能感測器的ROM中，使得現場數據的收發都以TCP/IP協議進行。這種基於無線技術的網路化智能感測器使得工業現場的數據能夠通過無線鏈路直接在網路上傳輸、發布和共享。

無線區域網可以在普通區域網基礎上通過無線Hub、無線接入站(AP)、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現。

在工業自動化領域，有成千上萬的感應器，檢測器，計算機，PLC，讀卡器等設備，需要互相連接形成一個控制網路，通常這些設備提供的通信介面是RS- 232或RS-485。無線區域網設備使用隔離型信號轉換器，將工業設備的RS-232串口信號與無線區域網及乙太網絡信號相互轉換，符合無線區域網IEEE802.11b和乙太網絡IEEE 802.3標准，支持標準的TCP/IP網路通信協議，有效的擴展了工業設備的聯網通信能力。

四、無線區域網在工業控制網路中的應用

工業控制系統的網路化為無線技術在工業控制系統中的應用提供了基礎和可能。近幾年很多研究人員也展開了這方面的研究工作。中國科學院沈陽自動化所的曾鵬等人以FF（現場匯流排基金會）頒布的FFHSE（高速乙太網）為藍本，結合無線乙太網標准IEEE802.11b，構造了現場級無線通信協議棧。該協議棧保持了基金會現場匯流排的通信模型，能夠完成無線設備間的時間同步和實時通信。韓國釜山國立大學的Kyung Chang Lee等人設計了協議轉換模型，實現了Profibus－DP網路和IEEE802.11無線區域網的互連。Mario Alves等人對基於廣播方式的現場匯流排／無線網路的混合網路報文傳送延遲時間進行了估算。C．Koulamas等人研究了Profibus現場匯流排與基於IEEE802.11b的DSSS物理層相結合的性能。

除了在理論上的研究工作外，在一些工業控制網路中，無線通信技術已獲得了應用。如美國羅克威爾公司在基於DeviceNet、Control－net、Ethernet／IP的三層控制網路體系中，加入了無線乙太網部分，可以實現無線通信。德國西門子公司在基於Profibus－DP、Profinet的控制網路中結合無線乙太網技術，使控制網路具有了無線通信功能。由於無線網路無可比擬的優越性，它可以免去大量的線路連接，節省系統的構建費用和維護成本，還可以滿足一些特殊場合的需要，與此同時，大大增強了系統構成的靈活性。加之無線通信技術自身的不斷改進，無線通信技術在工業控制領域中必將具有廣闊的發展空間和應用前景。

五、無線技術在工控網路中的應用方案及使用設備

1.無線工業控制的方法

通過使用基於無線技術的網路化智能感測器，結合目前市場上出現的各種基於IEEE 802.11b的無線區域網網橋，就可以實現無線區域網技術在工業控制網路中的一種應用方案。無線區域網網橋用作無線訪問點（AP），基於無線技術的網路化智能感測器採集現場數據、處理，並以TCP/IP協議對數據進行打包，通過無線鏈路發送到AP，由於無線鏈路和有線乙太網高層均採用TCP/IP協議，且低層協議對高層協議是透明的，就實現了無線網路和有線網路的無縫連接。通過Internet，就可以實現遠程監控。

2．無線設備的選擇

要實現無線網路，需要選擇的設備一般為兩種。一種為無線區域網網橋，可將多個無線站點連入已有的區域網之中；另一種為無線通訊裝置，例如無線網卡、無線Modem等。下面介紹一下研華公司的無線裝置。

A．WLAN-9200系列11Mbps工業無線區域網接入器

WLAN-9200是一款用於室外的增強11Mbps無線區域網網橋。它能夠在無須任何物理布線的情況下，將多個遠程站連接到區域網中。

特點:

·支持IEEE 802.1lb標准2.4GHz ISM頻段

·支持高級用戶驗證，提供堅固的安全性WEP128，MAC地址控制

·帶符合IP 66/NEMA 4x標準的防水銹外殼，保護系統不被損壞

·提供冷卻風扇和加熱器，防止系統過熱和過冷

·提供按鈕和LED顯示，可方便的設置溫度

·採用IP66防水介面，保護電源、LAN和無線介面

·提供各種天線，用於增大傳輸距離

WLAN-9200是一款用於室外的增強11Mbps無線區域網網橋。它能夠在無須任何物理布線的情況下，將多個遠程站連接到區域網中。這樣就節省了大量維護及組建相應電纜網路的成本。WLAN-9200帶有一個堅固的外殼，可以防止水、酸、閃電、低溫及高溫對系統的破壞。由於這些特點，WLAN-9200工作極為穩定和可靠，是室外應用的理想選擇。因此，WLAN-9200非常適合在布線困難的惡劣場所使用，如水庫和建築物。WLAN-9200與IEEE 802.1lb標准兼容，具有各種強大功能。在提供高度安全保護（WEP：128位），DHCP客戶、SNMP代理等的同時，能夠提供11Mbps的高傳輸速度。此外，為了滿足室外惡劣環境下的使用要求，WLAN-9200還提供了先進的系統保護功能：發光保護、冷卻風扇、加熱器、防水介面、工業設備箱、電源/LAN同軸電纜等。

成本低，安裝簡便

WLAN-9200可以將不同的分布式站點連接在一起，組成一個更寬范圍的無線網路。它能夠節省到遠程地點的布線成本。WLAN-9200採用了專門的設計，用戶可以方便快捷的將其裝上或拆下。此外，WLAN-9200還提供了按鈕和LED顯示，用於顯示和設置高/低溫度。用戶可以使用它快速組建自己的無線網路。為了能夠在更遠的范圍內使用，WLAN-9200還提供了各種天線，用於延長傳輸距離。

可靠穩定的堅固設計

WLAN-9200採用了先進的設計，帶有一個不生銹的防水外殼，能夠對系統起到有效的保護。它符合IP 66/NEMA 4x標准，具有耐腐蝕、防紫外線、安全和自動滅火的特點。為了防止WLAN-9200內部過熱或過冷，研華還在它的內部設計了一個冷卻風扇和一個加熱器，用戶可以設置高/低溫度設置。當工作溫度高於或低於用戶指定的溫度時，冷卻風扇或加熱器就會開始工作。此外，WLAN-9200還提供了防水介面和防閃電保護，可以對電源，區域網和天線介面起到保護的作用。

遠程站點之間的快速數據傳輸

WLAN-9200與高速無線區域網標准IEEE 802.1 lb完全兼容，它提供11Mbps（在空氣中）的速度，可以進行更快的數據傳輸。WLAN-9200在2.4GHz ISM頻段採用了DSSS技術，不會被雜訊所干擾，使數據的傳輸更加安全和可靠。

保持通信的私有性

WLAN-9200採用了多種安全功能對您的無線網路進行保護（WEP128加密，MAC地址控制及口令安全）。通過採用先進的WEP128加密，您可以選擇WEP密匙來保護您的數據，防止未授權的無線用戶查看這些數據，只有接入點和無線適配器的可接入性，多種安全機制協同工作，能夠有效防止對有線及無線網路的未授權訪問。

B.ADAM-4550系列2.4GHz無線數據機（RS-232/485介面）

ADAM-4550是一款直序擴頻無線數據機。它工作在2.4GHz的ISM波段上，該波段在全球都可以無需申請即可使用。通過RS-232或RS-485串口，ADAM- 4550可以以高達115.2Kbps的速度與計算機或其它設備進行通信。

ADAM-4550以半雙工的方式工作，並以1Mbps的速率進行無線數據傳輸。它具有100mW的輸出功率，並且如果使用自帶的小型天線，它的傳輸距離可達150米，如果使用研華的高增益室外天線，其傳輸距離可以超過20公里（視距）。

RS-485標准支持半雙工通信。這意味著使用一對雙絞線即可進行數據的發送和接收。通常由握手信號RTS（請求發送）來控制數據流的方向。但在ADAM-4550中帶有一個專門的I/O電路，它可以用來偵測數據流向，在不需要握手信號的情況下自動切換傳輸方向。

ADAM-4550無線數據機提供了可靠的「點到點」或「點到多點」的網路無線連接。一個典型應用是將一個ADAM-4550模塊通過RS-232與主計算機相連，將其它ADAM-4550模塊放置在遠程現場。每個ADAM-4550模塊都可以通過RS- 4550網路與遠程設備相連接。遠程ADAM-4550模塊將遠程數據傳送到主ADAM- 4550模塊，而主ADAM-4550模塊會通過無線傳輸向遠程ADAM-4550模塊發送控制命令。

規格

·RS-232/RS-485傳輸速率（bps）：1200，2400，4800，9600，19.2K，38.4K，57.6K，115.2K

·RS-232介面接頭：孔型DB-9

·RS-485介面接頭：插入式螺絲端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22（0.5到2.5mm2線徑）電纜

·無線傳輸速率：1Mbps

·無線傳輸頻率：2.45GHz（標稱值）

·無線傳輸功率：100mW（標稱值）

·無線調制：直序擴頻PSK

·無線收發器地址：可軟體配置為254個不同的地址

·通信距離：550英尺有效距離（在開闊地使用2dBi全向天線的情況下），實際距離取決於環境條件、天線類型及位置

·工作溫度：-10º到70℃（14º到158℉）

·電源要求：+10~+30VDC

·功耗：4W

·尺寸：60mm×120mm（2.36」×4.41」）

特點

·可軟體配置RS-232或RS-485，數據傳輸速率可達115.2Kbps

·在有外部天線及放大器的情況下，傳輸半徑可超過20公里

·內置看門狗定時器及自動RS-485數據流控制

·擴頻無線調制

·工作在全球通用、無需申請的波段（2.4GHz）

·模塊間的1Mbps無線數據傳輸速率

·可軟體配置無線收發器地址

·方便的DIN導軌、面板或堆疊安裝

·帶有存儲通信設置的EEPROM

·支持點到點或點到多點的應用

·透明的IEEE802.1協議及用於確保數據完整性的10K緩存

·用於故障診斷的電源及數據流指示燈

·帶無線連接測試的診斷軟體

·符合FCC Part15及ETSI 3000.683/300.328標准

六、結論

通過無線區域網對工業設備進行控制簡單易行，但是成本稍高。目前，絕大多數無線控制如前所述採用的是IEEE802.11系列協議，它與我們大多區域網所採用的乙太網可以無縫連接，所以，對於用戶層測控程序沒有任何影響，只需對原有方案的物理層設備作簡單的配置即可。例如選用上述的研華的無線產品替代原有的有線通訊裝置，其它硬體及軟體配置均不受影響。

I. 計算機網路中的網路要素包括

．計算機網路的協議三要素

答：三要素是：1，語法：關於諸如數據格式及信號電平等的規定；2，語義：關於協議動作和差錯處理等控制信息；3，定時：包含速率匹配和排序等。
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計算機網路

1． 關於計算機網路的定義。

答：廣義的觀點：計算機技術與通信技術相結合，實現遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統；資源共享的觀點：以能夠相互共享資源的方式連接起來，並且各自具有獨立功能的計算機系統的集合；對用戶透明的觀點：存在一個能為用戶自動管理資源的網路操作系統，由它來調用完成用戶任務所需要的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣對用戶是透明的，實際上這種觀點描述的是一個分布式系統。

2． 計算機網路的拓樸結構。

答：計算機網路採用拓樸學的研究方法，將網路中的設備定義為結點，把兩個設備之間的連接線路定義為鏈路。計算機網路也是由一組結點和鏈路組成的的幾何圖形，這就是拓樸結構。

分類：按信道類型分，分為點---點線路通信子網和廣播信道的通信子網。採用點——點連線的通信子網的基本結構有四類：星狀、環狀、樹狀和網狀；廣播信道通子網有匯流排狀、環狀和無線狀。

3． 計算機網路的體系結構

答：將計算機網路的層次結構模型和分層協議的集合定義為計算機網路體系結構。

4．計算機網路的協議三要素

答：三要素是：1，語法：關於諸如數據格式及信號電平等的規定；2，語義：關於協議動作和差錯處理等控制信息；3，定時：包含速率匹配和排序等。

5．OSI七層協議體系結構和各級的主要作用

答：七層指：由低到高，依次是物理層，數據鏈路層，網路層，傳輸層，會話層，表示層和應用層。各層作用分別是：

物理層：向上與數據鏈路層相連，向下直接連接傳輸介質。提供一些建立、維持和釋放物理連接的方法，以便能在兩個或多個數據鏈路實體間進行數據位流的傳輸。

數據鏈路層：通過差錯控制、流量控制等，將不可靠的物理傳輸信道變成無差錯的可靠的數據鏈路。將數據組成適合正確傳輸的幀形式的數據單元，對網路層屏蔽物理層的特性和差異，使高層協議不必考慮物理傳輸介質的可靠性問題。

網路層：決定數據在通信子網中的傳送路徑，控制通信子網中的數據流量並防止擁塞等，提供建立、維護和終止網路連接的手段。網路層是通信子網的最高層。

傳輸層：為源主機到目的主機提供可靠的、有效的數據傳輸，這種傳輸與網路無關，傳輸層是獨立於物理網路的。其上層協議不必了解實際網路，就可將數據安全可靠地傳送到目的地。

會話層：建立、維護和同步進行通信的高層之間的對話。服務主要是：協調應用程序之間的連接建立和中斷；為數據交互提供同步點；協調通信雙方誰可在何時發送數據；確保數據交換在會話關閉之前完成等。

表示層：把源端機器的數據編碼成適合於傳輸的比特序列，傳送到目的端後再進行解碼，在保持數據含義不變的條件下，轉換成用戶所理解的形式。

應用層：為用戶的應用進程訪問OSI環境提供服務。

6．TCP/IP協議體系結構

答：TCP/IP是一個協議系列，目前已飲食了100多個協議，用於將各種計算機和數據通信設備組成計算機網路。

TCP/IP協議具有如下特點：1，協議標准具有開放性，其獨立於特定的計算機硬體與操作系統，可以免費使用；2，統一分配網路地址，使得整個TCP/IP設備在網路中都具有惟一的IP地址。

分層：應用層（SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others）、傳輸層（TCP,UDP）、互聯層（IP，ICMP, ARP, RARP）、主機——網路層(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。

傳輸控制協議TCP：定義了兩台計算機之間進行可靠數據傳輸所交換的數據和確認信息的格式，以及計算機為了確保數據的正確到達而採取的措施。

IP協議：

7．計算機網路常用的傳輸介質及光纖傳輸的類型與特點

答：有：1，有線介質，包括雙絞線，同軸電纜，光纖；2，無線介質，包括無線電傳輸系統，紅外線，微波。

雙絞線：將兩根相互絕緣的導體按一定的規格將它們纏繞在一起製成。

同軸電纜：由兩個同心圓導中間填充絕緣材料製成。

8．計算機網路的交換技術種類和各自的特點

答：數據交換的種類有：線路交換，報文交換，分組交換（虛電路，數據報），快速交換（ATM（非同步傳輸模式），FR（幀中繼））。

線路交換：在一對需要進行通信的設備（結點）之間提供一條暫的專用的傳輸通道。工作步驟：線路建立，數據通信，電路拆除，釋放相關資源。

報文交換特點：1，在源與目的結點之間無須建立專用通道，對網路的故障適應能力較強；2，沒有建立和拆除電路的時間延遲；3，線路利用率較高，可以進行速率上的調整；4，可靠性較高；5，每個節點對報文進行全面的處理，如果傳輸出錯，要重發整個報文。

分組交換（packet switching）：傳輸的信息是報文分組，將一個長的報文分割成若干個分組來傳輸。

高速交換：ATM（非同步傳輸模式）：把線路交換跟分組交換相結合。以固定長度（53位元組：信元頭5位元組，正文48位元組）。FR（幀中繼）：採用永久虛電路，只要接收完幀的目的地址（不是指向本結點就立即轉發幀）若傳輸出錯，則給下游結點發送錯誤指示，要它終止接收，並要求上游重發該幀。

9．以數據報為例敘述交換技術的工作過程

10．CSMA/CD匯流排型網路的拓樸結構，幀結構及其基本工作過程

CSMA/CD（Carrier sense Multiple Access with Collision Detection）帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問。

拓樸結構：？

11．令牌環網的拓樸結構，幀結構及其基本工作過程

12．計算機網路流量控制的目的和流量控制的級別

目的：1，防止網路因過載而引起吞吐量下降和延時的增加；2，減少擁塞，避免死鎖；3，在互相競爭的用戶之間公平合理地分配資源。

四種級別：1，相鄰結點間的流量控制，2，源結點和目的結點間的流量控制；3，主機與源結點間的流量控制；4，源主機與目的主機間的流量控制。

13．關於源路由網橋的概念和工作原理（P102）

源路由網橋（IEEE802。5工作組選用的網橋，面向令牌環網）：是指源站點要提供偵傳送的路由信息，該路由信息（Routing Information）設置在該幀的頭部，用於標識幀的傳輸路徑（面向連接的網橋）。

工作原理：源站要向目的站通信前，必須尋找通向目的站的路徑（實際上是建立連接的過程：源站首先向全網廣播一個「探測幀」，該幀每經過一個網橋，網橋把自己相關路由信息寫入該探測幀，為該到達目的站時，該數據包就記錄下一張它所經過的路徑圖（路由表）。目的站會使這個探測幀返回（實際由目的站發出一個應答幀）當源站接收到應答幀時，則可以說連接已建立）。

14．關於透明網橋的概念和工作原理（P99）

所謂透明網橋是指網橋的操作過程對其埠上連接的網段上的工作站是「透明的」，換句話說，工作站用戶並不知道網橋的存在。

15．路由器的基本工作過程及其作用

基本工作過程：

A， 路由器工作在網路層，它的傳輸單位是分組（packet），又稱數據包

B， 當路由器接收到一個包時，首先進行拆包，把數據鏈路層的信息去掉，讀取網路層的信息

C， 根據包的目的地址（指向）進行：本地提交（本網是目的結點所在網路）；分組轉發（選擇轉發路由）

D，數據安全性檢查（轉發檢驗）

E， 通過安全檢查後，則進行打包，（封裝）加入數據鏈路層的信息，轉發該包。

基本功能：

1， 協議轉換

2， 路由選擇

3， 支持多協議的路由選擇

4， 流量控制

5， 分組的分段與組裝

6， 網路管理功能

（未完成）16．路由選擇演算法的分類和理想路由選擇演算法應具有的特點

路由演算法有：距離矢量演算法和鏈路狀態演算法。

距離矢量演算法：以某一參考點到達目的結點的距離作為度量的演算法。這里的距離指該路徑上所經歷的最少網關（也指路由器）數。

鏈路狀態演算法：實際上是一種「最短路徑優先」的演算法。

特點：？

17．距離向量演算法和RIP的工作過程(p110)

距離向量演算法的基本思想：以某一參考點到目的結點的距離作為演算法的度量。

RIP（routing Information Protocol）路由信息協議工作過程：1，初始化（啟動RIP協議）；2，路由表交換路由信息；3，路由表更新（最知線路優先）。（P113）

18．路由器的主機名和埠配置使用方法

配置主機名（路由器）：每台路由器主機的預設名Router。假設把它配置為路由器R2則輸入命令：

router (config) #host name Router (R2)

顯示：Router R2 (config) #

埠配置（埠地址配置）：

① Router R2 (config) # interface eithernet 0

② Router R2 (config-if) # ip address 200.111.50.1 255.255.255.0

配置埠的IP地址：200.111.50.1

相應的子網掩碼：255.255.255.0

③ Router R2 (config ) # interface serial 0 (0是串列口)

④ Router R2 (config-if)# ip address 128.120.1.1 255.255.255.0

19．奈奎斯特和香農定律原理

（離散信號的信道容量）奈奎斯特定律：C = 2 F log2 L (bps) 每秒的信道容量，信道的最大傳輸速率

C：信道容量。 F：帶寬。 L：符號的離散取值。

（連續信號的信道容量）香農定律：C = F log2 (1+S/N)

S:通過的信號平均功率。 N：雜訊（干擾信號）的功率。所謂雜訊是指干擾信號（雜訊）在所有頻率上的強度都一樣。 S/N：採用信噪比來代替。 SNR 其單位是分貝。DB

分貝值 = 10 log10 (S/N) 分貝值是可測量的。則可利用分貝值得到S/N。

20．計算機網路中常用的編碼技術

（1） 單極性不歸零編碼（NRZ）

（2） 曼徹斯特編碼（Manchester Encoding）

（3） 差分曼徹斯特編碼

21．畫圖說明頻移鍵控法的工作原理

22．PCM技術的基本工作步驟

1， 取樣：按照一定的時間間隔采樣測量模擬信號幅值

2， 量化：將取樣點測量的信號幅值分級取整

3， 編碼：將量化的結果（整數據）用二進制數表示出來

23．非同步傳輸的編碼結構

也叫「起/停方式」：每傳送1個字元（5bit/8bit）都在字元前面加入一位開始位（「0」表示使用停電平表示傳送開始），而在代碼校驗（奇/偶）後面跟隨停止位（1位，3/2位或2位，用「1」高電平表示，代表字元傳輸結束）

以ASCII碼的A字元為例（11位非同步碼結構）

A字元：41H = 1000001 編碼後：01000001111

24．HDLC的幀結構和基於比特流的傳輸控制流程規程的主要特性

HDLC(High Data Link Control)高級數據鏈路控制：基於比特傳輸的控制規程。主要特徵如下：

① 通信方式：全雙工

② 差錯控制：循環冗餘碼（CRC）

③ 同步方式：同步

④ 電碼：隨機碼（任意二進制編碼）

⑤ 信息長度：可變區

⑥ 速率：2400bps以上

⑦ 發關方式：連續發送，即發送方送出一個信息幀後，不等接收方的應答，則繼續發關隨後的幀，接收方的應答信號是利用全雙工的另一信道在它發送給發送方的信息幀的控制欄位中夾帶回「已收到某編號的信息幀」（期待接收某個編號的幀）這表明此號幀以前的信息幀已正確接收。如果發現傳輸出錯，則請求重傳該號幀及其隨後的幀。

HDLC的幀結構：

F
A
C
I
FCS
F

同步標志（01111110） 地址 控制欄位 正文 循環冗餘碼 標志

25．計算機網路中使用的循環冗餘碼校驗的工作原理

26．多路復用的基本思想和種類

多路復用原理：就是讓一條線路復用成多個子信道來使用

種類有：

1， 頻分多路復用（FDM）：分割線路的帶寬，形成多個子信道（頻度）

2， 同步時分多路復用（TDM）：分割線路的傳輸時間形成多個子信道（一個時間片）時隙

3， 統計時分多路復用（STDM）：分割線路的傳輸時間。但動不是固定給用戶分配時間片，而是需要傳送時，才給它分配時間片。

4， 波分多路復用（WOM）：光纖上使用分割的是信號光的波長

27．頻分多路復用的工作原理

28．時分多路復用的種類和各自的工作特性

29．會話層的同步方法

為了控制信息流同時能夠從軟體或操作失誤中恢復過來，會話層允許在數據中插入同步點，當出現故障時，找到故障處的前一個同步點並從該同步點進行恢復，這個過程稱為再同步。對話過程中可以插入次同步點，如果傳輸中出了故障，控制流可以退回到對話中的一個或多個次同步上進行恢復。主同步點必須被確認，次同步點不需要確認。

30．表示層的局部語法和傳送語法

局部語法：某一具體計算機所使用的語法稱為局部語法。局部語法的差異使得同一數據對象在不同的計算機中被表示成不同的比特序列。

傳送語法：符全傳送過程要求的語法。數據以傳送語法的形式在網路中傳送，發送方將符合自己局部語法的比特序列轉換成符合傳送語法的比特序列。

31．交換機的交換結構和各自的特點

交換結構有：軟體執行交換結構、矩陣交換結構、匯流排交換結構、共享存儲器交換結構。

軟體執行交換結構：藉助CPU和RAM的硬體環境，用特定的軟體來實現埠之間的幀交換。所有功能均由軟體來實現，操作靈活，但隨著端品數和增加，CPU的負擔加重。

矩陣交換：採用硬體方法進行交換。優點是利用硬體交換，結構緊湊，交換速度快，延遲時間短，缺點是隨著埠的增加，監控和管理變得困難。

匯流排交換：對匯流排的帶寬要求較高，造價高，但性能也好。

存儲交換：結構簡單、容易實現，但通過RAM操作會產生延時。

32．交換機的組成和各部分的主要作用

大多數交換器都有一塊背板，把各種板卡插在其上面，實現相應連接，交換器的主要部件包括控制、邏輯、陣列、及埠四個。

1， 控制部件：其作用是控制、管理交換器，識別連接到各埠的區域網的類型，並自動地進行交換器的測試

2， 邏輯部件：其作用是讀取輸入數據幀的目的地址，並以此目的地址與埠地址表中的內容進行比較，找出該目的地址對應的埠號，批示陣列部件按通對應的（輸出埠）矩陣開頭（來接到輸出埠）

3， 陣列部件：一旦接收到邏輯部件的指令時，啟動源埠（輸入）與目的埠（輸出）之間的交叉連接，並保持該連接直到該幀全部傳送完

4， 埠部件：可以看成一組物理介面

33．交換機的轉發率和過濾率

交換器的過濾率是在某段時間內（通常為1秒）所解釋多少幀的目的地址，這種能力稱為過濾率。

轉發率是指在某段時間內（1秒）所轉發幀的數目，稱為轉發率。

34．如何使用交換機、集線器、路由器、防火牆和常用傳輸介質組建企業網路

35．關於VLAN的定義和其主要功能（P87）

VLAN（virtual LAN）虛擬區域網：建立在物理交換機之上的，它利用軟體進行邏輯工作組的劃分和管理。

36．X．25的協議體系結構

X.25協議是CCITT關於公用數據網上以分組方式工作的DTE與DCE之間的介面標准，其功能是為公用數據網在分組交換方式下提供終端操作，它不涉及通信子網的內部結構。

層次結構：自下至上分別稱為物理級、幀級、分組級。

37．幀中繼的基本工作原理

38．ATM的協議參考模型（P141）

39．ATM交換技術的特點

特點：

（1） 採用面向連接的工作方式。

（2） 採用非同步時分多路方式

（3） 網路沒有逐段鏈路的差錯控制和流量控制。

（4） 信頭功能簡單

（5） 小的信元長度

40．ATM交換虛連接的工作過程（P132）

41．什麼是ISDN，定義了哪些設備和介面

ISDN是用來解決一些小的辦公室或撥號用戶需要比傳統電話撥號服務能提供更寬傳輸帶寬的應用，同時ISDN也可用來提供線路備份。

42．IP地址結構和子網劃分的作用

結構：每個IP地址共有32位，分為4段，以X。X。X。X表示，每個X為8位，取值為0~255。分為網路地址和主機地址兩部分，其中網路地址表示一個網路，主機地址用來表示這個網路中的一台主機。

子網劃分作用：