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分组无线电网络怎么算无冲突矢量

发布时间:2022-04-17 09:47:19

A. 无线移动通信的概述

移动计算很自然地牵连了电话电信电讯公司或其它服务提供商。用户必须关心访问的级别(范围和信号穿透能力)、数据传输率、存储前递的能力,这些能力保证用户返回到工作范围内后,可以查取他们的消息。使用以前介绍的通信系统中的移动设备,其数据传输率是很低的,大约从8Kbps到19.2Kbps。错误检查的需求将严重地降低传输率。
无线设备可以是单向的,也可以是双向的。单向通信包括只接收信号的BP机。双向通信设备使用分组无线电和蜂窝传输方式。SkyTel提供三个级别的服务:传输电话号码、语音-邮件消息提醒,或电子函件消息提醒。EMBARC与SkyTel竞争,它提供具有30,000个字符的消息传递能力,而SkyTel却只有240个字符。EMBARC还提供同时传输,例如用户可以在不同的远程系统修改信息。
双向通信系统包括分组无线电网络和蜂窝系统,如下所述:
Packet-Radio Communication分组无线电通信
分组无线电通信将一次传输分解成许多小的包含源地址和目的地址,以及错误检测信息的数字分组。这些分组被上联到一个卫星,然后再进行广播。接收设备只接收编址到它的数字分组。由于这种传输是双向的,因而要使用查错和纠错技术。
Cellular Digital Packet Communication蜂窝数字分组通信
蜂窝通信是一种提供用户和他们的家庭、办公室或网络之间进行双向通信的移动计算设备。这些设备具有电子函件处理能力,并且可以传输文件和其它信息。由于这些设备在本质上也是双向的,因而也需要查错和纠错技术的支持。参见“蜂窝数字分组数据”。
Bob Metcalfe在Infoworld(8-16-93)上提出了与移动计算厂商们相反的观点。他指出,无线通信只是一种暂时性的潮流,并说:“在我们已经被日益增多的电磁信号污染的宇宙,决不会永远拥有所需的足够的兆赫频率,将信息在所有方向进行广播,而只有一个用户接收它,这无疑是一种能源上的巨大浪费。”

B. 无线局域网的性能指标

全面解析802.11无线技术
作者:中关村在… 文章来源:CNET中国·ZOL 点击数:111 更新时间:2006-10-26 21:16:21

一、1997年版无线网络标准

1997年版IEEE802.11无线网络标准规定了三种物理层介质性能。其中两种物理层介质工作在2400--2483.5 GHz无线射频频段(根据各国当地法规规定),另一种光波段作为其物理层,也就是利用红外线光波传输数据流。而直序列扩频技术(DSSS)则可提供 1Mb/S及2Mb/S工作速率,而跳频扩频(FHSS)技术及红外线技术的无线网络则可提供1Mb/S传输速率(2Mb/S作为可选速率,未作必须要求),受包括这一因素在内的多种因素影响,多数FHSS技术厂家仅能提供1Mb/S的产品,而符合IEEE802.11无线网络标准并使用DSSS直序列扩频技术厂家的产品则全部可以提供2Mb/S的速率,因此DSSS技术在无线网络产品中得到了广泛应用。

1.介质接入控制层功能

无线网络(WLAN)可以无缝连接标准的以太网络。标准的无线网络使用的是(CSMA/CA)介质控制信息而有线网络则使用载体监听访问/冲突检测(CSMA/CA),使用两种不同的方法均是为了避免通信信号冲突。

2.漫游功能

IEEE802.11无线网络标准允许无线网络用户可以在不同的无线网桥网段中使用相同的信道,或在不同的信道之间互相漫游,如Lucent的 WavePOINT II无线网桥每隔100 ms发射一个烽火信号,烽火信号包括同步时钟、网络传输拓扑结构图、传输速度指示及其他参数值,漫游用户利用该烽火信号来衡量网络信道信号质量,如果质量不好,该用户会自动试图连接到其他新的网络接入点。

3.自动速率选择功能

IEEE802.11无线网络标准能使移动用户(Mobile Client)设置在自动速率选择(ARS)模式下,ARS功能会根据信号的质量及与网桥接入点的距离自动为每个传输路径选择最佳的传输速率,该功能还可以根据用户的不同应用环境设置成不同的固定应用速率。

4.电源消耗管理功能

IEEE802.11 还定义了MAC层的信令方式,通过电源管理软件的控制,使得移动用户能具有最长的电池寿命。电源管理会在无数据传输时使网络处于休眠(低电源或断电)状态,这样就可能会丢失数据包。为解决这一问题,IEEE802.11规定了AP接入点应具有缓冲区去储存信息,处于休眠的移动用户会定期醒来恢复该信息。

5.保密功能

仅仅靠普通的直序列扩频编码调制技术不够可靠,如使用无线宽频扫描仪,其信息又容易被窃取。最新的WLAN标准采用了一种加载保密字节的方法,使得无线网络具有同有线以太网相同等级的保密性。此密码编码技术早期应用于美国军方无线电机密通信中,无线网络设备的另一端必须使用同样的密码编码方式才可以互相通信,当无线用户利用AP接入点连入有线网络时还必须通过AP接入点的安全认证。该技术不但可以防止空中窃听,而且也是无线网络认证有效移动用户的一种方法。

二、1999版无线网络标准

该版本于1999年8月颁布。除原IEEE802.11的内容之外,增加了基于SNMP协议的管理信息库(MIB),以取代原OSI协议的管理信息库。另外还增加了高速网络内容:

1.IEEE802.11a

规定的频点为5GHz,用正交频分复用技术(OFDM)来调制数据流。OFDM技术的最大的优势是其无与伦比的多途径回声反射,因此特别适合于室内及移动环境。

2.IEEE802.11b

工作于2.4GHz频点,采用补偿码键控CCK调制技术。当工作站之间的距离过长或干扰过大,信噪比低于某个门限值时,其传输速率可从11Mb/s自动降至5.5Mb/s,或者再降至直序列扩频技术的2Mb/s及1Mb/s速率。

三、无线网络 前途无量

建设符合IEEE802.11标准的无线网络,不仅可以满足目前的需要,而且日后网络还可以平滑升级,可以有效地保护投资。目前IEEE802.11工作小组已成立了新的研究小组,对大信息流量及多工作组同时工作、流量控制及更安全的保密编码、安全认证等技术问题进行研究,随着无线网络成本的不断下调、配套技术的不断完善、覆盖范围的不断增大,无线网络的应用将会成为未来网络的技术主流。

·802.11协议的重要技术指标
由于无线局域网传输介质(微波、红外线)非“有限”的有线,客观上存在一些全新的技术难题,为此IEEE802.11协议规定了一些至关重要的技术机制。

1.CSMA/CA协议

我们知道总线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD,即载波侦听多路存取/冲突检测(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突,因此802.11全新定义了一种新的协议,即载波侦听多路存取/冲突避免 CSMA/CA(with Collision Avoidance)。一方面,载波侦听--查看介质是否空闲;另一方面,冲突避免--通过随机的时间等待,使信号冲突发生的概率减到最小,当介质被侦听到空闲时,优先发送。不仅如此,为了系统更加稳固,IEEE802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪声干扰,或者由于侦听失败时,信号冲突就有可能发生,而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力。

2.RTS/CTS协议

RTS/CTS协议即请求发送/允许发送协议,相当于一种握手协议,主要用来解决“隐藏终端”问题。“隐藏终端”(Hidden Stations)是指,基站A向基站B发送信息,基站C未侦测到A也向B发送,故A和C同时将信号发送至B,引起信号冲突,最终导致发送至B的信号都丢失了。“隐藏终端”多发生在大型单元中(一般在室外环境),这将带来效率损失,并且需要错误恢复机制。当需要传送大容量文件时,尤其需要杜绝“隐藏终端” 现象的发生。WaveLAN802.11提供了如下解决方案。在参数配置中,若使用RTS/CTS协议,同时设置传送上限字节数--一旦待传送的数据大于此上限值时,即启动RTS/CTS握手协议:首先,A向B发送RTS信号,表明A要向B发送若干数据,B收到RTS后,向所有基站发出CTS信号,表明已准备就绪,A可以发送,其余基站暂时“按兵不动”,然后,A向B发送数据,最后,B接收完数据后,即向所有基站广播ACK确认帧,这样,所有基站又重新可以平等侦听、竞争信道了。

3.信道重整

当传送帧受到严重干扰时,必定要重传。因此若一个信包越大时,所需重传的耗费(时间、控制信号、恢复机制)也就越大;这时,若减小帧尺寸--把大信息包分割为若干小信包,即使重传,也只是重传一个小信包,耗费相对小得多。这样就能大大提高WirelessLAN产品在噪声干扰地区的抗干扰能力。当然,作为一个可选项,用户若在一个“干净”地区,也可以关闭这项功能。

4.多信道漫游

人类是无限追求自由的,随着移动计算设备的日益普及,我们希望出现一种真正无所羁绊的网络接入设备。WaveLAN802.11就是这样的一种设备。传输频带是在接入设备AP(Access Point)上设置的,而基站不须设置固定频带,并且基站具有自动识别功能,基站动态调频到AP设定的频带,这个过程称之为扫描(Scan)。 IEEE802.11定义了两种模式:被动扫描和主动扫描。被动扫描是指,基站侦听AP发出的指示信号,并切换到给定的频带;主动扫描是指,基站提出一个探视请求,接入点AP回送一个包含频带信息的响应,基站就切换到给定的频带。WaveLAN802.11采用的是主动扫描,并且能结合天线接收灵敏度,以信号最佳的信道确定为当前传输信道。这样,当原来位于接入点AP(A)覆盖范围内的基站漫游到接入点AP(B)时,基站能自适应,重新以AP(B)为当前接入点。

5.可靠的安全性能

WaveLAN本身的发射功率很小,小于35mV,而且还被扩展到 22MHz带宽。一方面,平均能量很低(15dBm),另一方面,不存在频率单一的载波,因此很难被扫描跟踪,这也是次项技术一直用于军事上的原因。这些是物理上的安全机制,在软件上,还采用了域名控制、访问权限控制和协议过滤等多重安全机制;并且在有线同等保密(WEP)方面,对于特殊用户,可选以下附件:基于RC4加密(1988RSA运算法则)和密码(40位加密钥匙)。
·802.11协议的重要技术指标
由于无线局域网传输介质(微波、红外线)非“有限”的有线,客观上存在一些全新的技术难题,为此IEEE802.11协议规定了一些至关重要的技术机制。

1.CSMA/CA协议

我们知道总线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD,即载波侦听多路存取/冲突检测(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突,因此802.11全新定义了一种新的协议,即载波侦听多路存取/冲突避免 CSMA/CA(with Collision Avoidance)。一方面,载波侦听--查看介质是否空闲;另一方面,冲突避免--通过随机的时间等待,使信号冲突发生的概率减到最小,当介质被侦听到空闲时,优先发送。不仅如此,为了系统更加稳固,IEEE802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪声干扰,或者由于侦听失败时,信号冲突就有可能发生,而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力。

2.RTS/CTS协议

RTS/CTS协议即请求发送/允许发送协议,相当于一种握手协议,主要用来解决“隐藏终端”问题。“隐藏终端”(Hidden Stations)是指,基站A向基站B发送信息,基站C未侦测到A也向B发送,故A和C同时将信号发送至B,引起信号冲突,最终导致发送至B的信号都丢失了。“隐藏终端”多发生在大型单元中(一般在室外环境),这将带来效率损失,并且需要错误恢复机制。当需要传送大容量文件时,尤其需要杜绝“隐藏终端” 现象的发生。WaveLAN802.11提供了如下解决方案。在参数配置中,若使用RTS/CTS协议,同时设置传送上限字节数--一旦待传送的数据大于此上限值时,即启动RTS/CTS握手协议:首先,A向B发送RTS信号,表明A要向B发送若干数据,B收到RTS后,向所有基站发出CTS信号,表明已准备就绪,A可以发送,其余基站暂时“按兵不动”,然后,A向B发送数据,最后,B接收完数据后,即向所有基站广播ACK确认帧,这样,所有基站又重新可以平等侦听、竞争信道了。

3.信道重整

当传送帧受到严重干扰时,必定要重传。因此若一个信包越大时,所需重传的耗费(时间、控制信号、恢复机制)也就越大;这时,若减小帧尺寸--把大信息包分割为若干小信包,即使重传,也只是重传一个小信包,耗费相对小得多。这样就能大大提高WirelessLAN产品在噪声干扰地区的抗干扰能力。当然,作为一个可选项,用户若在一个“干净”地区,也可以关闭这项功能。

4.多信道漫游

人类是无限追求自由的,随着移动计算设备的日益普及,我们希望出现一种真正无所羁绊的网络接入设备。WaveLAN802.11就是这样的一种设备。传输频带是在接入设备AP(Access Point)上设置的,而基站不须设置固定频带,并且基站具有自动识别功能,基站动态调频到AP设定的频带,这个过程称之为扫描(Scan)。 IEEE802.11定义了两种模式:被动扫描和主动扫描。被动扫描是指,基站侦听AP发出的指示信号,并切换到给定的频带;主动扫描是指,基站提出一个探视请求,接入点AP回送一个包含频带信息的响应,基站就切换到给定的频带。WaveLAN802.11采用的是主动扫描,并且能结合天线接收灵敏度,以信号最佳的信道确定为当前传输信道。这样,当原来位于接入点AP(A)覆盖范围内的基站漫游到接入点AP(B)时,基站能自适应,重新以AP(B)为当前接入点。

5.可靠的安全性能

WaveLAN本身的发射功率很小,小于35mV,而且还被扩展到 22MHz带宽。一方面,平均能量很低(15dBm),另一方面,不存在频率单一的载波,因此很难被扫描跟踪,这也是次项技术一直用于军事上的原因。这些是物理上的安全机制,在软件上,还采用了域名控制、访问权限控制和协议过滤等多重安全机制;并且在有线同等保密(WEP)方面,对于特殊用户,可选以下附件:基于RC4加密(1988RSA运算法则)和密码(40位加密钥匙)。
新一代Wi-Fi标准

由Airgo、Bermai、Broadcom (博科通讯)、Conexant (科胜讯)、STMicroelectronics (意法半导体)及Texas Instruments (德州仪器)等业界大厂组成的WWiSE联盟日前宣布将把一份完整的共同建议案提交给IEEE 802.11 Task Group N (TGn),其目标是发展新一代Wi-Fi标准,并使它拥有100 Mbps以上的持续数据产出能力,MIMO-OFDM将是这种新技术的基础。IEEE 802.11n将成为无线网络市场上特别重要的标准,因为它会运用和扩大这些功能,使其支持目前正在享受Wi-Fi连接技术优点的众多使用者。

WWiSE代表全球频谱效率,它是提交给Task Group N所有建议案的重要元素,就这方面而言,WWiSE建议案的发展是以全球布署能力和向后兼容于所有其它Wi-Fi标准为主要的宗旨和强制要求,其它考量还包括数据速率必须符合重要区域市场的全球电信法规要求,例如日本。这个建议案还包含由WWiSE厂商提供的免权利金授权选项,主要目标是协助推动 802.11n技术在世界各地的布署应用。

WWiSE建议案是以目前获得全球采用的20 MHz通道格式为基础,世界各地已有超过数千万部Wi-Fi装置正在使用此格式,这种方法不但确保现有Wi-Fi产品获得支持,还可以改善Wi-Fi网络在指定频带内的工作效能。除此之外,联盟厂商也代表了组成Wi-Fi市场的半导体供应和消费领域重要交集,这将在发展厂商和最终产品制造商之间建立起坚强的合作关系。

就技术层面而言,WWiSE建议案标示着802.11实作功能的重大进步,主要特点包括:

•强制使用已经核准、现已存在且全球适用的20MHz Wi-Fi通道宽度,确保它在任何电信法规要求下都能立即使用和布署。

•更强的MIMO-OFDM技术,它是在2×2组态配置和一个20 MHz通道的最低要求下达到135 Mbps最大数据速率、进而降低实作成本的关键。这种技术还能大幅改善简单的天线延伸或信道汇整技术。

•利用4×4 MIMO架构和40 MHz通道宽度(只要主管单位允许)实现的540 Mbps最高数据速率,它能替未来的装置和应用提供持续发展的蓝图。

•强制模式提供与5 GHz和2.4 GHz频带内现有Wi-Fi装置的向后兼容性与互用性,确保已安装的设备仍能获得强大支持。

•先进的FEC编码功能帮助实现最大覆盖率和联机距离,它适用于所有的MIMO组态和通道带宽。

新无线标准802.11n
802.11n来龙去脉

在当今各种无线局域网技术交织的战国时代,WLAN、蓝牙、HomeRF、UWB等竞相绽放,但IEEE802.11系列的WLAN是应用最广泛的。自从1997年IEEE802.11标准实施以来,先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等标准制定或者酝酿,但是WLAN依然面对着“四不一没有”的问题,即带宽不足、漫游不方便、网管不强大、系统不安全和没有杀手级的应用等。就像当今VoIP应用中一个全新的领域VoWLAN那样,虽被业内人士看作是WLAN最有希望的杀手级应用,却因为这四个“不”,很难进一步发展。

为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11n应运而生。

500Mbps的美妙前景

在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps,甚至高达500Mbps。这得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,这个技术不但提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。

应用前景:802.11n将使WLAN传输速率达到目前传输速率的10倍,而且可以支持高质量的语音、视频传输,这意味着人们可以在写字楼中用Wi-Fi手机来拨打IP电话和可视电话。

在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里,使WLAN移动性极大提高。

应用前景:这使得使用笔记本电脑和PDA可以在更大的范围内移动,可以让WLAN信号覆盖到写字楼、酒店和家庭的任何一个角落,让我们真正体验移动办公和移动生活带来的便捷和快乐。

在兼容性方面,802.11n采用了一种软件无线电技术,它是一个完全可编程的硬件平台,使得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,这使得WLAN的兼容性得到极大改善。这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容,而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合,比如3G。

两个阵营在争标准

让人遗憾的是,802.11n现在处于一种“标准滞后、产品早产”的尴尬境地。802.11n标准还没有得到IEEE的正式批准,但采用 MIMO OFDM技术的厂商已经很多,包括Airgo、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等,产品包括无线网卡、无线路由器等,而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用。

主导802.11n标准的技术阵营有两个,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)联盟和TGn Sync联盟。这两个阵营都希望在下一代无线局域网标准之争中处于优先地位,不过两大阵营的技术构架已经越来越相似,例如都是采用MIMO OFDM技术,而且在8月2日有消息称,他们已经决定不计前嫌,共同向美国电气电子工程师学会(IEEE)递交了802.11n的无线技术版本。

在这激烈的竞争中,我们却看不到中国的身影,让我们不得不感到有些遗憾。这也是我们没有核心技术的后果。标准之争最终还是利益之争,中国企业很难在WLAN核心技术方面取得巨大效益,这是很值得人们深思的。

新无线标准802.11n
802.11n来龙去脉

在当今各种无线局域网技术交织的战国时代,WLAN、蓝牙、HomeRF、UWB等竞相绽放,但IEEE802.11系列的WLAN是应用最广泛的。自从1997年IEEE802.11标准实施以来,先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等标准制定或者酝酿,但是WLAN依然面对着“四不一没有”的问题,即带宽不足、漫游不方便、网管不强大、系统不安全和没有杀手级的应用等。就像当今VoIP应用中一个全新的领域VoWLAN那样,虽被业内人士看作是WLAN最有希望的杀手级应用,却因为这四个“不”,很难进一步发展。

为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11n应运而生。

500Mbps的美妙前景

在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps,甚至高达500Mbps。这得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,这个技术不但提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。

应用前景:802.11n将使WLAN传输速率达到目前传输速率的10倍,而且可以支持高质量的语音、视频传输,这意味着人们可以在写字楼中用Wi-Fi手机来拨打IP电话和可视电话。

在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里,使WLAN移动性极大提高。

应用前景:这使得使用笔记本电脑和PDA可以在更大的范围内移动,可以让WLAN信号覆盖到写字楼、酒店和家庭的任何一个角落,让我们真正体验移动办公和移动生活带来的便捷和快乐。

在兼容性方面,802.11n采用了一种软件无线电技术,它是一个完全可编程的硬件平台,使得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,这使得WLAN的兼容性得到极大改善。这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容,而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合,比如3G。

两个阵营在争标准

让人遗憾的是,802.11n现在处于一种“标准滞后、产品早产”的尴尬境地。802.11n标准还没有得到IEEE的正式批准,但采用 MIMO OFDM技术的厂商已经很多,包括Airgo、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等,产品包括无线网卡、无线路由器等,而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用。

主导802.11n标准的技术阵营有两个,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)联盟和TGn Sync联盟。这两个阵营都希望在下一代无线局域网标准之争中处于优先地位,不过两大阵营的技术构架已经越来越相似,例如都是采用MIMO OFDM技术,而且在8月2日有消息称,他们已经决定不计前嫌,共同向美国电气电子工程师学会(IEEE)递交了802.11n的无线技术版本。

在这激烈的竞争中,我们却看不到中国的身影,让我们不得不感到有些遗憾。这也是我们没有核心技术的后果。标准之争最终还是利益之争,中国企业很难在WLAN核心技术方面取得巨大效益,这是很值得人们深思的。

更多内容请参考中国无线门户
http://www.anywlan.com

C. 常用的网络协议有哪些

常用的网络协议有TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。

1.TCP/IP协议
TCP/IP协议用得最多,只有TCP/IP协议允许与internet进行完全连接。现今流行的网络软件和游戏大都支持TCP/IP协议。

2.IPX/SPX协议
IPX/SPX协议是Novell开发的专用于NetWare网络的协议,大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议,例如星际、cs。虽然这些游戏都支持TCP/IP协议,但通过IPX/SPX协议更省事,不需要任何设置。IPX/SPX协议在局域网中的用途不大。它和TCP/IP协议的一个显着不同是它不使用ip地址,而是使用mac地址。

为了能进行通信,规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后,才进入网络传送,到达目的终端之后,再变换为该终端字符集的字符。当然,对于不相容终端,除了需变换字符集字符外还需转换其他特性,如显示格式、行长、行数、屏幕滚动方式等也需作相应的变换。

D. 无线通信技术有哪些作用分别是什么

1.EnOcean

EnOcean无线通信标准被采纳为国际标准“ISO/IEC 14543-3-10”,这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。EnOcean能量采集模块能够采集周围环境产生的能量,从光、热、电波、振 动、人体动作等获得微弱电力。这些能量经过处理以后,用来供给EnOcean超低功耗的无线通讯模块,实现真正的无数据线,无电源线,无电池的通讯系统。 EnOcean无线标准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz,902MHz,928MHz和315MHz频段,传输距离在室外是300 米,室内为30米。

2.Zigbee

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。Zigbee使用频段为2.4G,868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下,Zigbee的有效传输范围为10-75m。

3.Z-Wave

Z-Wave是由丹麦公司Zensys所主导的无线组网规格, Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz,868.42MHz信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄带宽应用场合。Z-Wave技术也是低功耗和低成本的技术,有力地推动着低速率无线个人区域网。

4.Bluetooth

蓝牙技术主要分为BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree标准也就是Bluetooth Low Energy(BLE)。在轻家居领域,主要讨论BLE部分。低功耗蓝牙(BLE)技术是低成本,短距离,可互操作的鲁棒性无线技术,工作在2.4G频段。BLE采用可变连接时间间隔,几毫秒到几秒,利用快速的连接方式,平时可以处于“非连接”状态节省能源,此时链路两端相互间只是知晓对方,只有在必要时才开启链路,然后在尽可能短的时间内关闭链路,因此拥有极低的运行和待机功耗。

E. 无线网络功能

说白了就是不用网线连接需要上网的设备

F. 无线网络

打开我的连接,在adsl上点右键,共享它
在把两台机子的工作组设成一样的,就行了。

基本无线局域网故障大集合
如果你的无线网络出现了问题,其原因可能是来自各个方面。当你试图解决这一问题时,可能会涉及硬件厂商以及网络配置等诸多因素。当一个无线网络发生问题时,你应该首先从几个关键问题入手进行排错。一些硬件的问题会导致网络错误,同时错误的配置也会导致网络不能正常工作。在这篇文章中,我们将介绍一些无线网络排错的方法和技巧。(本文针对的是基本的无线网络,而不是特殊的无线网络)
硬件排错

当只有一个接入点以及一个无线客户端出现连接问题时,我们可能会很快的找到出有问题的客户端。但是当网络非常大时,找出问题的所在可能就不是那么容易了。

在大型的无线网络环境中,如果有些用户无法连接网络,而另一些客户却没有任何问题,那么很有可能是众多接入点中的某个出现了故障。一般来说,通过察看有网络问题的客户端的物理位置,你就能大概判断出是哪个接入点出现问题。

当所有客户都无法连接网络时,问题可能来自多方面。如果你的网络只使用了一个接入点,那么这个接入点可能有硬件问题或者配置有错误。另外,也有可能是由于无线电干扰过于强烈,或者是无线接入点与有线网络间的连接出现了问题。

检查接入点的可连接性

要确定无法连接网络问题的原因,首先需要检测一下网络环境中的电脑是否能正常连接无线接入点。简单的检测方法是在你的有线网络中的一台电脑中打开命令行模式,然后ping无线接入点的IP地址,如果无线接入点响应了这个ping命令,那么证明有线网络中的电脑可以正常连接到无线接入点。如果无线接入点没有响应,有可能是电脑与无线接入点间的无线连接出现问题,或者是无线接入点本身出现了故障。

要确定到底是什么问题,你可以尝试从无线客户端ping无线接入点的IP地址,如果成功,说明刚才那台电脑的网络连接部分可能出现了问题,比如网线损坏。

如果无线客户端无法ping到无线接入点,那么证明无线接入点本身工作异常。你可以将其重新启动,等待大约五分钟后再通过有线网络中的电脑和无线客户端,利用ping命令察看它的连接性。

如果从这两方面ping无线接入点依然没有响应,那么证明无线接入点已经损坏或者配置错误。此时你可以将这个可能损坏了的无线接入点通过一段可用的网线连接到一个正常工作的网络,你还需要检查它的TCP/IP配置。之后,再次在有线网络客户端ping这个无线接入点,如果依然失败,则表示这个无线接入点已经损坏。这时你就应该更换新的无线接入点了。

配置问题

无线网络设备本身的质量一般还是可以信任的,因此最大的问题根源一般来自设备的配置上,而不是硬件本身。知道了这一点,我们下面就来看看几种常见的由于错误配置而导致的网络连接故障。

测试信号强度

如果你可以通过网线直接ping到无线接入点,而不能通过无线方式ping到它,那么基本可以认定无线接入点的故障只是暂时的。如果经过调试,问题还没有解决,那么你可以检测一下接入点的信号强度。虽然对于大多数网管来说,还没有一个标准的测量无线信号强度的方法,但是大多数无线网卡厂商都会在网卡上包含某种测量信号强度的机制。

试试改变频道

如果经过测试,你发现信号强度很弱,但是最近又没有做过搬移改动,那么可以试着改变无线接入点的频道并通过一台无线终端检验信号是否有所加强。由于在所有的无线终端上修改连接频道是一项不小的工程,因此你首先应该在一台无线终端上测试,证明确实有效后才可以大面积实施。记住,有时候无线网络的故障可能由于某个员工挂断手机或者关闭微波炉而突然好转。

检验SSID

不久前,我带着我的笔记本去朋友家工作。由于朋友家也采用了无线网络,因此我决定连接到他的网络。回到家后,我并没有再用这台笔记本。过了两周,当我再打开笔记本后,发现它无法连接到我的无线网络了。很快我就找到了问题的根源:我忘记重新将服务区标识符(SSID,Service Set Identifier )修改回我自己的网络标识了。记住,如果你的SSID没有正确的指定网络,那么你的笔记本根本不会ping到无线接入点,它会忽略无线接入点的存在,按给定的SSID来搜索对应的接入点。

检验WEP密钥

检查WEP加密设置。如果WEP设置错误,那么你也无法从无线终端ping到无线接入点。不同厂商的无线网卡和接入点需要你指定不同的WEP密钥。比如,有的无线网卡需要你输入十六进制格式的密钥,而另一些则需要你输入十进制的密钥。同样,有些厂商采用的是40位和64位加密,而另一些厂商则只支持128位加密方式。

要让WEP正常工作,所有的无线客户端和接入点都必须正确匹配。很多时候,虽然无线客户端看上去已经正确的配置了WEP,但是依然无法和无线接入点通信。在面对这种情况时,我一般都会将无线接入点恢复到出厂状态,然后重新输入WEP配置信息,并启动WEP功能。

棘手的WEP配置问题

到现在为止,最常见的与配置有关的问题就是有关使用WEP协议。而且WEP带来的问题也相当棘手,因为由于WEP不匹配所产生的问题显现的症状和很多严重的问题非常相似。比如,如果WEP配置错误,那么无线客户端将无法从无线网络的DHCP服务器那里获得IP地址(就算是无线接入点自带DHCP功能也不行)。如果无线客户端使用了静态IP地址,那么它也无法ping到无线接入点的IP地址,这经常会让人误以为网络没有连接。

判断到底是WEP配置错误还是网络硬件故障的基本技巧是利用无线网卡驱动和操作系统内置的诊断功能。举个例子,我的一个笔记本采用Windows XP系统,并配备了Linksys的无线网卡。当我将鼠标移动到系统任务栏的无线网络图标时,会有网络连接信息摘要浮现出来。当连接频道和SSID设置正确后,就算WEP设置错误,你也可以连接到无线接入点。此时,从任务栏你会看到连接信号的强度为零。不论WEP是否设置正确,Linksys网卡都会显示出连接信号强度。由此你也可以知道网络确实是已经连接上了,虽然有可能无法ping到无线接入点。

如果你右键点击任务栏中的无线网络图标,并在弹出菜单中选择查看可用的无线网络(View Available Wireless Networks)命令,之后你会看到无线网络连接(Wireless Network Connection)对话窗。这个对话窗会显示出当前频道内的全部无线网络的SSID号,包括你没有连接上的网络。因此如果你发现你的无线网络号在列表中,但是你看起来不能正常连接,那么你可以放心,自己的网络连接并没有什么问题,问题是出在配置上。

注意:无线网络连接对话框还提供了一个可以输入WEP密钥的区域,当你试图连接某个无线网络时,可以输入该网络的WEP密钥。曾经有很多次,我无法正确的连接到目的网络,都是通过在这个区域手动输入WEP密钥而获得成功的。一般在这里输入WEP密钥后,网络会马上连接成功。

DHCP 配置问题

另一个让你无法成功的访问无线网络的原因可能是由DHCP配置错误引起的。网络中的DHCP服务器可以说是你能否正常使用无线网络的一个关键因素。

很多新款的无线接入点都自带DHCP服务器功能。一般来说,这些DHCP服务器都会将192.168.0.x这个地址段分配给无线客户端。而且DHCP接入点也不会接受不是自己分配的IP地址的连接请求。这意味着具有静态IP地址的无线客户端或者从其它DHCP服务器获取IP地址的客户端有可能无法正常连接到这个接入点。

当我第一次安装了带有DHCP服务的无线接入点时,我允许它为我的无线终端分配IP地址。然而我的网络的IP地址段是147.100.x.y,这意味着虽然无线客户端可以连接到无线接入点并得到一个IP地址,但笔记本将无法与有线网络内的其它电脑通信,因为它们属于不同的地址段。对于这种情况,有两种解决方法:

禁用接入点的DHCP服务,并让无线客户端从网络内标准的DHCP服务器处获取IP地址。

修改DHCP服务的地址范围,使它适用于你现有的网络。

这两种方法都是可行的,不过具体还要看你的无线接入点的固件功能。很多无线接入点都允许你采用其中一种方法,而能够支持这两种方法的无线接入点很少。

多个接入点的问题

设想一下假如有两个无线接入点同时按照默认方式工作。在这种情况下,每个接入点都会为无线客户端分配一个192.168.0.X的IP地址。由此产生的问题是,两个无线接入点并不能区分哪个IP是自己分配的,哪个又是另一个接入点分配的。因此网络中早晚会产生IP地址冲突的问题。要解决这个问题,你应该在每个接入点上设定不同的IP地址分配范围,以防止地址重叠。

注意客户列表

有些接入点带有客户列表,只有列表中的终端客户才可以访问接入点,因此这也有可能是网络问题的根源。这个列表记录了所有可以访问接入点的无线终端的MAC地址,从安全的角度来说,它可以防止那些未经认证的用户连接到你的网络。通常这个功能是不被激活的,但是,如果用户不小心激活了客户列表,这时由于列表中并没有保存任何MAC地址,因此不管其他的如何设置,所有的无线客户端都无法连接到这个接入点了。

我也遇见过当网络中存在多个接入点时,由于设置了用户列表而引起的问题。有些管理员以为只要在一个接入点上设置了客户列表,那么这些认证的客户就可以访问网络的任何接入点了。其实不然,如果你希望接入点激活客户列表功能,以提高安全性,那么应该在网络中的每个接入点上进行相同的设置,这样经过确认的用户就可以连接网络的任何一个接入点,而未经确认的用户则无法连接到任何一个接入点。
一定要记住
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G. 802.11a 802.11b 802.11g三种无线电局域网的标准

802.11a
IEEE 无线网络标准,指定最大 54Mbps 的数据传输速率和 5GHz 的工作频段。
802.11a标准是已在办公室、家庭、宾馆、机场等众多场合得到广泛应用的802.11b无线联网标准的后续标准。它工作在5GHzU-NII频带,物理层速率可达54Mb/s,传输层可达25Mbps。可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口;支持语音、数据、图像业务;一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。

802.11的第二个分支被指定为802.11a。承受着风险将802.11带入了不同的频带——5.2GHzU-NII频带,并被指定高达54Mbps的数据速率。与单个载波系统802.11b不同,802.11a运用了提高频率信道利用率的正交频率划分多路复用(OFDM)的多载波调制技术。由于802.11a运用5.2GHz射频频谱,因此它与802.11b或最初的802.11WLAN标准均不能进行互操作。
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b无线局域网的带宽最高可达11Mbps,比两年前刚批准的IEEE 802.11标准快5倍,扩大了无线局域网的应用领域。另外,也可根据实际情况采用5.5Mbps、2 Mbps和1 Mbps带宽,实际的工作速度在5Mb/s左右,与普通的10Base-T规格有线局域网几乎是处于同一水平。作为公司内部的设施,可以基本满足使用要求。IEEE 802.11b使用的是开放的2.4GB频段,不需要申请就可使用。既可作为对有线网络的补充,也可独立组网,从而使网络用户摆脱网线的束缚,实现真正意义上的移动应用。
IEEE 802.11b无线局域网与我们熟悉的IEEE 802.3以太网的原理很类似,都是采用载波侦听的方式来控制网络中信息的传送。不同之处是以太网采用的是CSMA/CD(载波侦听/冲突检测)技术,网络上所有工作站都侦听网络中有无信息发送,当发现网络空闲时即发出自己的信息,如同抢答一样,只能有一台工作站抢到发言权,而其余工作站需要继续等待。如果一旦有两台以上的工作站同时发出信息,则网络中会发生冲突,冲突后这些冲突信息都会丢失,各工作站则将继续抢夺发言权。而802.11b无线局域网则引进了CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突避免)技术和RTS/CTS(请求发送/清除发送)技术,从而避免了网络中冲突的发生,可以大幅度提高网络效率。这里的CSMA/CA技术与正常情况下的CSMA/CD技术原理有所不同,原理是:站点在发送报文后等待来至接入点AP(基本模式)或来至另外站点(对等模式)的确认帧(ACK)。如果在一定的时间内没有受到确认帧,则假定发生了冲突并从发该数据。如果站点注意到信道上有活动,就不发送数据。RTS/CTS的工作方式与调制解调器类似,在发送数据之前,站点将一个请求发送帧发送到目的站点,如果信道上没有活动,那么目的站点将一个清除发送帧发送回源站点。这个过程成为“预热”其他站点,从而防止不必要的冲突。RTS/CTS只用于特别大的报文和重发数据时可能出现严重带宽问题的场合。
功能 & 优点
速度:2.4ghz直接序列扩频无线电提供最大为11mbps的数据传输速率,无须直线传播
动态速率转换:当射频情况变差时,降低数据传输速率为5.5mbps、2mbps和1mbps
使用范围:802.11b支持以百米为单位的范围(在室外为300米;在办公环境中最长为100米)
可靠性:与以太网类似的连接协议和数据包确认提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用
互用性:与以前的标准不同的是,802.11b只允许一种标准的信号发送技术。weca将认证产品的互用性
电源管理:802.11b网络接口卡可转到休眠模式,访问点将信息缓冲到客户,延长了笔记本电脑的电池寿命 漫游支持:当用户在楼房或公司部门之间移动时,允许在访问点之间进行无缝连接
加载平衡:802.11b nic更改与之连接的访问点,以提高性能(例如,当前的访问点流量较拥挤,或发出低质量的信号时)
可伸缩性:最多三个访问点可以同时定位于有效使用范围中,以支持上百个用户同时语音和数据支持
安全性:内置式鉴定和加密
基本运作模式:
802.11b运作模式基本分为两种:点对点模式(ad-hoc mode)和基本模式(infrastructure mode),如图1所示。点对点模式是指站点(如:无线网卡)和站点之间的通信方式。只要PC插上无线网卡即可与另一具有无线网卡的PC连接,对于小型的无线网络来说,是一种方便的连接方式,最多可连接256台PC。而基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式,这是802.11b最常用的方式。此时,插上无线网卡的PC需要由接入点(AP)与另一台PC连接。接入点负责频段管理及漫游等指挥工作,一个接入点最多可连接1024台PC(无线网卡)。当无线网络节点扩增时,网络存取速度会随着范围扩大和节点的增加而变慢,此时添加接入点可以有效控制和管理频宽与频段。无线网络需要与有线网络互连,或无线网络节点需要连接和存取有线网的资源和服务器时,接入点可以作为无线网和有线网之间的桥梁。
应用
功能 优点
不易接线的区域 在不易接线或接线费用较高的区域(如有历史意义的建筑物,有石棉的建筑物,以及教室)中提供网络服务灵活的工作组 为经常进行网络配置更改的工作区降低了总拥有成本网络化的会议室 用户可在从一个会议室移动到另一个会议室时进行网络连接,以获得最新的信息,并且可
在决策时相互交流
特殊网络 现场顾问和小工作组的快速安装和兼容软件可提高工作效率
子公司网络 为远程或销售办公室提供易于安装、使用和维护的网络
部门范围的网络移动 漫游功能使企业可以建立易于使用的无线网络,可覆盖所有部门
一般地说,802.11b允许使用任何现有在有线网络上运行的应用程序或网络服务。
多接入点解决方案
当网络规模较大,超过了单个接入点的覆盖半径时,可以采用多个接入点分别与有线网络相连,从而形成以有线网络为主干的多接入点的无线网络,所有无线终端可以通过就近的接入点接入网络,访问整个网络的资源,从而突破无线网覆盖半径的限制。
无线中继解决方案
无线接入器还有另外一种用途,即充当有线网络的延伸。比如在工厂车间中,车间具有一个网络接口连接有线网,而车间中许多信息点由于距离很远使得网络布线成本很高,还有一些信息点由于周边环境比较恶劣,无法进行布线。由于这些信息点的分布范围超出了单个接入点的覆盖半径,我们可以采用两个接入点实现无线中继,以扩大无线网络的覆盖范围。
无线冗余解决方案
对于网络可靠性要求较高的应用环境,比如金融、证券等,接入点一旦失效,整个无线网络会瘫痪,将带来很大损失。因此,可以将两个接入点放置在同一位置,从而实现无线冗余备份的方案。
多蜂窝漫游工作方式
在一个大楼中或者在很大的平面里面部署无线网络时,可以布置多个接入点构成一套微蜂窝系统,这与移动电话的微蜂窝系统十分相似。微蜂窝系统允许一个用户在不同的接入点覆盖区域内任意漫游,随着位置的变换,信号会由一个接入点自动切换到另外一个接入点。整个漫游过程对用户是透明的,虽然提供连接服务的接入点发生了切换,但对用户的服务却不会被中断。
802.11g
IEEE802.11工作组近年来开始定义新的物理层标准IEEE802.11g。与以前的IEEE802.11协议标准相比,IEEE802.11g草案有以下两个特点:在2.4GHz频段使用正交频分复用(OFDM)调制技术,使数据传输速率提高到20Mbit/s以上;能够与IEEE802.11b的Wi-Fi系统互联互通,可共存于同一AP的网络里,从而保障了后向兼容性。这样原有的WLAN系统可以平滑地向高速WLAN过渡,延长了IEEE802.11b产品的使用寿命,降低了用户的投资。2003年7月IEEE802.11工作组批准了IEEE802.11g草案,该标准成为人们关注的新焦点。
IEEE802.11WLAN实现的关键技术
随着WLAN技术的应用日渐广泛,用户对数据传输速率的要求越来越高。但是在室内这个较为复杂的电磁环境中,多经效应、频率选择性衰落和其它干扰源的存在使得无线信道中高速数据传输的实现比有线信道困难,因此WLAN需要采用合适的调制技术。
IEEE802.11WLAN是一种能支持较高数据传输速率(1~54Mbit/s),采用微蜂窝、微微蜂窝结构,自主管理的计算机局域网络。其关键技术大致有3种,直序列扩频调制技术(DSSS:Direct Sequence Spread Spectrum)及补码键控(CCK:Complementary Code Keying)技术、包二进制卷积(PBCC:Packet Binary Convolutional Code)和正交频分复用技术OFDM:Orthogonal Frequency Division Mustiplexing。每种技术皆有其特点,目前扩频调制技术正成为主流,而OFDM技术由于其优越的传输性能成为人们关注的新焦点。
1.DSSS调制技术
基于DSSS的调制技术有3种。最初IEEE802.11标准制定在1Mbit/s数据速率下采用差分二相相移键控(DBPSK:DifferentialBinary Phase Shift Keying)。如果要提供2 Mbit/s的数据速率,可采用差分正交相移键控(DQPSK: Differential Quadrature Phase Shift Keying),这种方法每次处理两个比特码元,成为双比特。第三种是基于CCK的QPSK,是IEEE802.11b标准采用的基本数据调制方式。它采用了补码序列与直序列扩频技术,是一种单载波调制技术,通过相移键控(PSK)方式传输数据,传输速率分为1,2,5.5和11 Mbit/s。CCK通过与接收端的Pake接收机配合使用,能够在高效率传输数据的同时有效克服多径效应。IEEE802.11b通过使用CCK调制技术来提高数据传输速率,最高可达11 Mbit/s。但是当传输速率超过11 Mbit/s,CCK为了对抗多径干扰,需要更复杂的均衡及调制,实现起来非常困难。因此,IEEE802.11工作组为了推动WLAN的发展,又引入了新的调制技术。
2.PBCC调制技术
PBCC调制技术是由德州仪器(TI)公司提出的,已作为IEEE802.11g的可选项被采纳。PBCC也是单载波调制,但与CCK不同,它采用了更多复杂的信号星座图。PBCC采用8PSK,而CCK使用BPSK/QPSK;另外PBCC使用了卷积码,而CCK使用区块码。因此,它们的解调过程是十分不同的。PBCC可以完成更高速率的数据传输,其传输速率为11,22,33Mbit/s。
3.OFDM技术
OFDM技术其实是多载波调制(MCM:Multi-CarrierMolation)的一种。其主要思想是:将信道分成许多正交子信道,在每个子信道上进行窄带调制和传输,这样减少了子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的频率选择性衰落是平坦的,大大消除了符号间干扰。
由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交,于是它们的频谱是相互重叠的,这样不但减少了子载波间的相互干扰,同时还提高了频谱利用率。在各个子信道中的这种正交调制和解调可以采用反向快速傅里叶变换(IFFT)和快速傅里叶变换(FFT)方法来实现,随着大规模集成电路技术与DSP技术的发展,IFFT和FFT都是非常容易实现的。FFT的引入,大大降低了OFDM实现的复杂性,提升了系统的性能。
无线数据业务一般都存在非对称性,即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路中的数据传输量。因此无论从用户高速数据传输业务的需求,还是从无线通信自身来考虑,都希望物理层支持非对称高速数据传输,而OFDM很容易通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。
由于无线信道存在频率选择性,所有的子信道不会同时处于比较深的衰落情况中,因此可以通过动态比特分配以及动态子信道分配的方法,充分利用信噪比高的子信道,从而提升系统性能。由于窄带干扰只能影响一小部分子载波,因此OFDM系统在某种程度上能抵抗这种干扰。
OFDM技术有非常广阔的发展前景,已成为第四代移动通信的核心技术。IEEE802.11a/g标准为了支持高速数据传输都采用了OFDM调制技术。目前,OFDM结合时空编码、分集、干扰〔包括码间干扰(ISI)和信道间干扰(ICI)〕抑制以及智能天线技术,最大程度提高了物理层的可靠性。如再结合自适应调制、自适应编码以及动态子载波分配、动态比特分配算法等技术,可以使其性能得到进一步优化。
4.IEEE802.11g协议帧结构及其技术细节
从网络逻辑结构上来看,IEEE802.11只定义了物理层及MAC子层。MAC层提供对共享无线介质的竞争使用和无竞争使用,具有无线介质访问、网络连接、数据验证和保密等功能。
物理层为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输,所传数据单位为比特。物理层定义了通信设备与接口硬件的机械、电气功能和过程的特性,用以建立、维持和释放物理连接。物理层由三部分组成:物理层管理层、物理层会聚协议(PLCP)和物理介质依赖子层(PMD)。
IEEE802.11g的物理帧结构分为前导信号(Preamble)、信头Header和负载Payload。Preamble主要用于确定移动台和接入点之间何时发送和接收数据,传输进行时告知其它移动台以免冲突,同时传送同步信号及帧间隔。Preamble完成,接收方才开始接收数据。Header在Preamble之后 用来传输一些重要的数据比如负载长度、传输速率、服务等信息。由于数据率及要传送字节的数量不同,Payload的包长变化很大,可以十分短也可以十分长。
在一帧信号的传输过程中,Preamble和Header所占的传输时间越多,Payload用的传输时间就越少,传输的效率越低。
综合上述3种调制技术的特点,IEEE802.11g采用了OFDM等关键技术来保障其优越的性能,分别对Preamble,Header,Payload进行调制,这种帧结构称为OFDM/OFDM方式。
另外,IEEE802.11g草案标准规定了可选项与必选项,为了保障与IEEE802.11b兼容也可采用CCK/OFDM和CCK/PBCC的可选调制方式。因此,OFDM调制为必选项保障传输速率达到54Mbit/s;采用CCK调制作为必选保障后向兼容性;CCK/PBCC与CCK/OFDM作为可选项。IEEE802.11g的帧结构比较见表1。
(1)OFDM/OFDM
Preamble,Header和Payload都使用OFDM进行调制传输,其传输速率可达54Mbit/s。OFDM的一个好特点是它有短的Preamble,CCK调制信号的帧头是72μs,而OFDM调制信号的帧头仅为16μs。帧头是一个信号的重要组成部分,帧头占有时间的减少,提高了信号传送数据的能力。OFDM允许较短的Header给更多的时间用于传输数据,具有较高的传输效率。因此,对于11Mbit/s的传输速率,CCK调制是一个好的选择,但要继续提升速率必须使用OFDM调制技术。它的最高传输速率可达54Mbit/s。IEEE802.11g协议中的OFDM OFDM方式也可以和Wi-Fi共存,不过它需使用RTS/CTS协议来解决冲突问题。
(2)CCK/OFDM
它是一种混合调制方式,是IEEE802.11g的可选项。其Header和Preamble用CCK调制方式传输,OFDM技术传送负载。由于OFDM技术和CCK技术是分离的,因此在Preamble和Payload之间要有CCK和OFDM的转换。
IEEE802.11g用CCK/OFDM技术来保障与IEEE802.11b共存。IEEE802.11b不能解调OFDM格式的数据,所以难免会发生数据传输冲突,IEEE802.11g使用CCK技术传输Header和Preamble就可以使IEEE802.11b兼容,使其可以接收IEEE802.11g的Header从而避免冲突。这样保障了与IEEE802.11bWi-Fi设备的后向兼容性,但由于Preamble/Header使用CCK调制,增大了开销,传输速率比OFDM OFDM方式的有所下降。
(3)CCK/PBCC
CCK/PBCC和CCK/OFDM一样,PBCC也是混合波形,包头使用CCK调制而负载使用PBCC调制方式,这样它可以工作于高速率上并与IEEE802.11b兼容。PBCC调制技术最高数据传输速率是33Mbit/s,比OFDM或CCK/OFDM的传送速率低。
IEEE802.11g的性能分析
尚未正式成为标准的IEEE802.11g草案由于其不同的特点,成为人们关注的焦点。IEEE802.11g与IEEE802.11b的兼容性,与同频设备的共存能力及OFDM技术自身的问题将成为研究热点。
1.IEEE802.11g的兼容性
IEEE802.11g兼容性指的是IEEE802.11g设备能和IEEE802.11b设备在同一个AP节点网络里互联互通。IEEE802.11g的一个最大特点就是要保障与IEEE802.11bWi-Fi系统兼容。IEEE802.11g可以接收OFDM和CCK数据,但传统的Wi-Fi系统只能接收CCK信息,这就产生了一个问题,即在两者共存的环境中如何解决由于IEEE802.11b不能解调OFDM格式信息帧头所带来的冲突问题。而为了解决上述问题,IEEE802.11g采用了RTS/CTS技术。
最初,IEEE802.11引入RTS/CTS机制是为了解决隐蔽站问题,即发送站检测不到另一个站在发送数据,因而在接收站发生碰撞的情况。
IEEE802.11b与IEEE802.11g混合工作的情况与隐蔽站问题非常相似,IEEE802.11b设备无法接收OFDM格式的IEEE802.11g的信息帧头,因此可以采用RTS/CTS机制来解决。

IEEE 802.11n
IEEE 802.11n :使用2.4GHz频段和5GHz频段,传输速度300Mbps,最高可达600Mbps,可向下兼容802.11b、802.11g,目前还不是一个正式的标准,
1月19日讯,Broadcom公司推出新型无线LAN(WLAN)芯片组Intensi-fi系列,这是和IEEE 802.11n标准(草案)兼容的首个解决方案. Intensi-fi技术提供了在家庭或办公室优异的性能和功能强大的无线连接,使得下一代Wi-Fi设备能提供完美的多媒体体验,支持新兴的语音,视频和数据应用.
Intensi-fi技术集成了IEEE 802.11n标准(草案)所有强制性的元件,一当标准完成即可进行软件升级.忠于标准是Broadcom的工作重点,因为它不需要考虑兼容性和使用户烦恼的非标准产品的性能问题.Broadcom和业界其它一流厂商紧密配合,当草案802.11n产品变成现实时,在分支中演示真实的互连性.Broadcom还向Wi-Fi联盟提供技术资源,来加速802.11n互连测试程序.
Intensi-fi技术支持在多个发送和接收天线上多个同时发生的数据(或"空间")流,提供的数据速率高达300Mbps,比以前的802.11产品(它采用一个发送器和一个接收器,支持单一数据流),其覆盖范围更广.它提供了足够的带宽,范围和可靠性,对家庭中每个房间提供高清晰视频(HD).为了提供完美的多媒体体验, Intensi-fi技术把传统的PC和网络设备扩充到消费电子和娱乐设备,在线缆/DSL/卫星机顶盒,个人视频记录仪,DVD播放器,游戏系统,音频设备照相机,手机和其它手提设备提供了发送电影,照片,音乐,语音呼叫和数据所需的基础设备.
Intensi-fi解决方案包括MAC/基带芯片以及能配置各种高速无线应用的无线电芯片.Broadcom还提供两个网络处理器,使用户能优化无线路由器设计的性价比.完整的系列产品包括下面所有的CMOS器件:
BCM4321:业界首个和802.11n标准(草案)兼容的MAC和基带,提供超过300Mbps的PHY速率,并和PCI,Cardbus和主机PCI-Express接口,
BCM2055:Broadcom第五代802.11无线电,集成了多个2.4GHz和5GHz无线电,支持用于802.11n产品的同时发生的空间数据流,并具有2x2,3x3或4x4天线配置.BCM2055是最佳性能的802.11无线电,具有更小的芯片尺寸,更低的功耗,更低的相位噪音和误差向量幅度(EVM).所有这些对于高吞吐量的802.11n(草案)系统都是至关重要的.
BCM4704:Broadcom已验证过的第五代无线网络处理器,提供先进的路由/桥接功能,并能满足802.11n(草案)芯片组的目标性能,用于路由器和网关的设计.
BCM4705:Broadcom第六代无线网络处理器,支持同时工作的2.4GHz和5GHz无线电,集成的吉比特以太网MAC使得802.11n(草案)和以太网网络间的吞吐量大于200Mbps.
现在可提供Intensi-fi芯片组的样品,以及参考设计.
美国Atheros公司于2月16日在日本召开了记者招待会,推出了其符合IEEE 802.11n规格的无线网络芯片组“AR5008”,这款芯片组已经于1月24日在美国上市。
Atheros公司将其面向IEEE 802.11n的产品群总称为“XSPAN”,这款AR5008保持了其公司原来对应IEEE 802.11a/b/g产品的连续性,无线传输的最高速度达到300Mbps。不过这只是理论上的最高速度,在实际的通讯过程中,加载了如TCP之类的协议后,实际速度应为此速度的60%左右。不过即使如此,802.11n的效率也比目前最快的802.11g要高上许多。实际速度802.11n预计能够比802.11g提高8~9倍。
据Atheros Communications称,AR5008系列芯片组为架构于国际电机电子工程师学会(IEEE)1月20日确认的802.11n草案规格之首款产品。这些新一代的WLAN解决方案,将充份利用MIMO技术潜力,发挥突破性性能与业界互通性。AR5008解决方案将以更大的覆盖范围及更佳的可靠性,达到802.11g与802.11a/g产品的6倍数据传输量。由于802.11n规格草案已制定,消费者终于能在家庭、办公室以及行动时的各种装置与应用上,享受MIMO的互通技术。
Atheros创新的XSPAN引进讯号持续技术(Signal-Sustain Technology,SST)大幅加强讯号可靠性与覆盖范围内的数据传输量,全面释放MIMO的潜力。这一切皆因全球首颗单芯片三射频设计而获得实现。AR5008的实体数据速率为300 Mbps (每秒兆位)而实际终端使用者数据传输量可达150至180 Mbps,较2x2 MIMO系统平均多出50%的覆盖范围持续数据传输量。
讯号持续技术同时通过不同空间讯号路径进行传送,并且在接收器进行讯号处理时,同时合并来自三个接收器的资讯,因此大幅增加联机强度与数据传输量。若只是在额外的天线间切换较少的同时发射器,是无法达到这样的强度。Atheros将三组完整的射频发射链与接收链整合至单一芯片的作法,加上内建SST基频处理,以接近于强度较差而不具竞争力的2x2 MIMO方案之价格,实现无法匹敌的覆盖范围与强度。

H. 有线局域网和无线局域网的结合论文```详细``谢谢

在工业控制系统中,应用现场总线技术、以太网技术等,可实现系统的网络化,提高系统的性能和开放性,但是这些控制网络一般都是基于有线的网络。有线网络高速稳定,满足了大部分场合工业组网的需要。但是,有线网络只能沿着一维的线路传输数据,传输需要导体介质,因而带来规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的工作,并且这些工作不可避免地具有破坏建筑、浪费接口、检修困难、扩展困难的弊病。在现代控制网络中,许多自动化设备要求具有更高的灵活性和可移动性,当工业设备处在不能布线的环境中或者是装载在车辆等运动机械的情况下,是难以使用有线网络的。与此相对应,无线网络向三维空间传送数据,中间无需传输介质,只要在组网区域安装接入点(Access Point)设备,就可以建立局域网;移动终端只要安装了无线网卡就可以在接收范围内自由接入网络。总之,在网络建设的灵活性、便捷性、扩展性方面,无线网络有独特的优势,因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。

一、无线局域网简介

一般来说,凡是采用无线传输媒体的局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。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,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供网络互联功能。

1.无线协议简介

无线局域网络协议标准建立至今已有较长时间,但由于无线局域网速度低、协议标准不统一、价格昂贵,用户为保护投资,不愿意使用无线网络,因此无线局域网并没有得到广泛应用。近几年来,随着速率较高的无线通讯协议开始推出,无线局域网得到快速发展。

IEEE802.11是IEEE802标准委员会在1997年通过的第一个无线局域网的国际标准。1999年9月,该委员会又颁布了IEEE802.11b标准,包含了ISO/OSI模型的物理层和媒体访问控制层(MAC)。该标准工作在2.4 GHz,传输速率可达11 Mbps。 IEEE802.11b标准将节点设备分为基站和客户站,各客户站相互间可直接通信,也可在基站的统一管理下进行通信。一个基站与一组客户站的连接称为基本服务集BSS(Basic Service Set),两个或多个BSS构成扩展服务集。IEEE802.11b标准规定了物理层的三种实现方法,即跳频扩展频谱方式FHSS、直接序列扩展频谱方式DSSS和红外技术IR。在MAC层采用CSMA/CA(载波侦听多路访问/碰撞避免)技术进行通信介质访问。为了尽量减少冲突。802.11b设计了独特的MAC子层,如图1所示。下面的一层叫做分布协调功能DCF(Distributed Coordination Function)子层,该子层使各个节点采用竞争的方式使用信道,向上提供争用服务。这种信道接入方式可能会导致冲突的发生,但是对信道的利用率较高。上面的一层叫做点协调功能PCF(Point Coordination Function)

图1 IEEE802.11的MAC子层

子层,该子层使用集中控制的接入算法,基站以轮询的方式将通信权轮流交给各个客户站,从而避免了冲突的发生。但是基站需要周期性的轮询所有客户站,需要占用大量的时间,因此适用于中、小型网络。无线局域网的技术还在不断发展。美国Radia-ta和Atheros公司分别宣布将推出IEEE802.11a芯片组。802.11a的数据传输速率为54 Mbps。Atheros公司宣称,他们的芯片组在“Turbomode”(强化模式)下,速率可以达到72 Mbps。对802.11a来说,不仅仅是传输速率的提高,它将工作在5 GHz的频率上,从而避开了拥挤的2.4 GHz频段。2001年11月15日,IEEE试验性地批准了一种新技术802.11g,该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度,该技术使无线网络每秒传输速度也可达54 Mbps,比现在通用的802.11b要快5倍,并且和802.11b兼容。以上介绍的技术标准可通过下表1进行对比。

表1 技术标准、频率分配及传输速率

技术标准
制定年份
频率占用
最高速率
调制技术

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

说明:

1.802.11、802.11b、802.11g都工作在2.4GHz的ISM(工业、科学、医疗)公共频段,无需向无委申请;而802.11a工作在5GHz频段,该频段目前暂不开放,需要申请。

2.802.11a和802.11g物理层速率最高都可达54Mbps,传输层速率最高也可达25Mbps,但稳定性有待进一步改善,且成本也较高。而802.11b最高速率可达11Mbps,因为起步较早,技术较为成熟,成本也不高,将是未来最有前途的无线局域网标准,下面重点介绍802.11b标准。

二、IEEE 802.11b无线网络标准

1. 无线局域网的物理层

无线局域网同传统有线局域网的区别,表现在物理层上就是无线局域网一般用无线电作为传输介质,而不是传统的电缆。对于IEEE 802.11b无线局域网,有三种可选物理层:跳频扩频(FHSS)物理层、直接序列扩频(DSSS)物理层和红外线(IR)物理层。物理层的选择取决于实际应用的要求。跳频扩频和直接序列扩频是通信技术中两种常用的扩展频谱技术,用以提高无线信道的利用率和数据通信的安全性。目前大多数基于IEEE 802.11b的无线局域网产品的物理层介质工作在2.4000~2.4835GHz的无线射频频段(ISM频段),采用直接序列扩展频谱技术以提供高达11Mbps的数据传输速率。

2. 无线局域网的MAC协议

原则上讲,无线局域网的MAC协议和有线局域网的MAC协议并无本质上的区别。然而,由于无线传输媒体固有的特性以及移动性的影响,无线局域网的MAC协议不能沿用原有的局域网协议。例如,IEEE 802.3的MAC层采用CSMA/CD来使各个不同的站点共享同一物理信道。而实现CSMA/CD的一个重要前提是,各站点能够非常容易地实现冲突检测功能。在有线局域网(如以太网)的情况下,可根据检测电缆线上直流分量的变化容易地实现冲突检测。然而在使用无线传输媒体时,由于以下的原因,很难实现冲突检测。

1) 冲突检测的能力要求各站能同时发送(发送自己的信号)和接收(决定其他站的传输是否干扰自己的传输),这将增加信道的花费。

2) 更重要的是,由于隐藏终端问题的存在,即使一个站有冲突检测的能力,并已经在发送时检测到冲突,在接收端仍然会有冲突发生。

鉴于以上原因,无线局域网协议标准IEEE 802.11b采用了一种具有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)协议实现无线信道的共享。

一种简单的CSMA/CA可实现如下:在数据包传输之前,无线设备将先进行监听,看是否有其他无线设备正在传输。若传输正在进行,该设备将等待一段随机决定的时间,然后再监听,若没有其他设备正在使用介质,该设备开始传输数据;因为很有可能在一个设备传输数据的同时,另一个设备也开始传输数据,为了避免此类冲突造成的数据丢失,接收设备检测所收到的分组的CRC,如果正确,则向发送设备传输一个确认信息(acknowledgement)以指示没有冲突发生。否则,发送设备将重复上述CSMA/CA过程。

为了使两个无线设备同时进行传输(这将导致冲突)的可能性减到最小,802.11设计者使用称为发送请求/清除以发送(RTS/CTS)的机制。例如:若数据到达无线节点指定的无线访问点(AP),该AP将给那个无线节点发送一个RTS帧,请求一定量的时间向它传输数据,无线节点将用CTS帧进行回应,表示它将阻止任何其他的通信,直到AP发送完数据为止。其他无线节点也能听到正在发生的数据传输,并把它们的传输延迟到那段时间之后。在这种方式下,数据在节点之间进行传递时,由设备导致的在介质上产生冲突的可能性最小。这种传输机制同时解决了无线局域网中的隐藏终端问题。

为了确保数据在传输中不丢失,CSMA/CA还引入了确认(ACK)机制,接收者在收到数据后,向发送单元发一个确认通知ACK。若发送者没有收到ACK,表明数据丢失,将再次传输该数据。

3. 无线局域网实时性性能分析

IEEE 802.11b无线局域网标准在媒体访问控制层采用CSMA/CA协议以实现无线信道的共享。在网络负荷较轻的情况下,发生冲突的机会很少,再加上一些无线网络产品采取了一些附加的措施,甚至可以完全避免冲突的发生。如Wi-LAN的无线产品AWE 120-24无线网络桥接器利用动态时间分配轮询的方式:当有多个无线远端设备要与基站通信时,基站会根据远端站的ID依次询问各个远端站是否有数据要发送,如果有数据要发送,就给其分配时间片,如果没有,则会继续向下询问,周而复始。这里的所谓动态轮询是指用户可以设置基站的轮询方式,对于非活动站减少对其询问的次数,这样可以保证时间片不会被浪费。动态时间分配轮询技术完全避免了冲突的发生,可以获得比CSMA/CA更好的实时性。这使得无线技术在工业控制网络中的应用成为可能。

三、基于无线技术的网络化智能传感器介绍

计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合,产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种智能传感器集成了数据采集、数据处理和无线网络接口模块,无线网络接口模块底层网络接口(硬件接口)采用基于IEEE 802.11b的网络接口芯片,高层网络接口(软件接口)采用TCP/IP协议,把TCP/IP协议作为一种嵌入式应用,即把TCP/IP协议固化到智能传感器的ROM中,使得现场数据的收发都以TCP/IP协议进行。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。

无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。

在工业自动化领域,有成千上万的感应器,检测器,计算机,PLC,读卡器等设备,需要互相连接形成一个控制网络,通常这些设备提供的通信接口是RS- 232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器,将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE802.11b和以太网络IEEE 802.3标准,支持标准的TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工业设备的联网通信能力。

四、无线局域网在工业控制网络中的应用

工业控制系统的网络化为无线技术在工业控制系统中的应用提供了基础和可能。近几年很多研究人员也展开了这方面的研究工作。中国科学院沈阳自动化所的曾鹏等人以FF(现场总线基金会)颁布的FFHSE(高速以太网)为蓝本,结合无线以太网标准IEEE802.11b,构造了现场级无线通信协议栈。该协议栈保持了基金会现场总线的通信模型,能够完成无线设备间的时间同步和实时通信。韩国釜山国立大学的Kyung Chang Lee等人设计了协议转换模型,实现了Profibus-DP网络和IEEE802.11无线局域网的互连。Mario Alves等人对基于广播方式的现场总线/无线网络的混合网络报文传送延迟时间进行了估算。C.Koulamas等人研究了Profibus现场总线与基于IEEE802.11b的DSSS物理层相结合的性能。

除了在理论上的研究工作外,在一些工业控制网络中,无线通信技术已获得了应用。如美国罗克威尔公司在基于DeviceNet、Control-net、Ethernet/IP的三层控制网络体系中,加入了无线以太网部分,可以实现无线通信。德国西门子公司在基于Profibus-DP、Profinet的控制网络中结合无线以太网技术,使控制网络具有了无线通信功能。由于无线网络无可比拟的优越性,它可以免去大量的线路连接,节省系统的构建费用和维护成本,还可以满足一些特殊场合的需要,与此同时,大大增强了系统构成的灵活性。加之无线通信技术自身的不断改进,无线通信技术在工业控制领域中必将具有广阔的发展空间和应用前景。

五、无线技术在工控网络中的应用方案及使用设备

1.无线工业控制的方法

通过使用基于无线技术的网络化智能传感器,结合目前市场上出现的各种基于IEEE 802.11b的无线局域网网桥,就可以实现无线局域网技术在工业控制网络中的一种应用方案。无线局域网网桥用作无线访问点(AP),基于无线技术的网络化智能传感器采集现场数据、处理,并以TCP/IP协议对数据进行打包,通过无线链路发送到AP,由于无线链路和有线以太网高层均采用TCP/IP协议,且低层协议对高层协议是透明的,就实现了无线网络和有线网络的无缝连接。通过Internet,就可以实现远程监控。

2.无线设备的选择

要实现无线网络,需要选择的设备一般为两种。一种为无线局域网网桥,可将多个无线站点连入已有的局域网之中;另一种为无线通讯装置,例如无线网卡、无线Modem等。下面介绍一下研华公司的无线装置。

A.WLAN-9200系列11Mbps工业无线局域网接入器

WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。

特点:

·支持IEEE 802.1lb标准2.4GHz ISM频段

·支持高级用户验证,提供坚固的安全性WEP128,MAC地址控制

·带符合IP 66/NEMA 4x标准的防水锈外壳,保护系统不被损坏

·提供冷却风扇和加热器,防止系统过热和过冷

·提供按钮和LED显示,可方便的设置温度

·采用IP66防水接口,保护电源、LAN和无线接口

·提供各种天线,用于增大传输距离

WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。这样就节省了大量维护及组建相应电缆网络的成本。WLAN-9200带有一个坚固的外壳,可以防止水、酸、闪电、低温及高温对系统的破坏。由于这些特点,WLAN-9200工作极为稳定和可靠,是室外应用的理想选择。因此,WLAN-9200非常适合在布线困难的恶劣场所使用,如水库和建筑物。WLAN-9200与IEEE 802.1lb标准兼容,具有各种强大功能。在提供高度安全保护(WEP:128位),DHCP客户、SNMP代理等的同时,能够提供11Mbps的高传输速度。此外,为了满足室外恶劣环境下的使用要求,WLAN-9200还提供了先进的系统保护功能:发光保护、冷却风扇、加热器、防水接口、工业设备箱、电源/LAN同轴电缆等。

成本低,安装简便

WLAN-9200可以将不同的分布式站点连接在一起,组成一个更宽范围的无线网络。它能够节省到远程地点的布线成本。WLAN-9200采用了专门的设计,用户可以方便快捷的将其装上或拆下。此外,WLAN-9200还提供了按钮和LED显示,用于显示和设置高/低温度。用户可以使用它快速组建自己的无线网络。为了能够在更远的范围内使用,WLAN-9200还提供了各种天线,用于延长传输距离。

可靠稳定的坚固设计

WLAN-9200采用了先进的设计,带有一个不生锈的防水外壳,能够对系统起到有效的保护。它符合IP 66/NEMA 4x标准,具有耐腐蚀、防紫外线、安全和自动灭火的特点。为了防止WLAN-9200内部过热或过冷,研华还在它的内部设计了一个冷却风扇和一个加热器,用户可以设置高/低温度设置。当工作温度高于或低于用户指定的温度时,冷却风扇或加热器就会开始工作。此外,WLAN-9200还提供了防水接口和防闪电保护,可以对电源,局域网和天线接口起到保护的作用。

远程站点之间的快速数据传输

WLAN-9200与高速无线局域网标准IEEE 802.1 lb完全兼容,它提供11Mbps(在空气中)的速度,可以进行更快的数据传输。WLAN-9200在2.4GHz ISM频段采用了DSSS技术,不会被噪声所干扰,使数据的传输更加安全和可靠。

保持通信的私有性

WLAN-9200采用了多种安全功能对您的无线网络进行保护(WEP128加密,MAC地址控制及口令安全)。通过采用先进的WEP128加密,您可以选择WEP密匙来保护您的数据,防止未授权的无线用户查看这些数据,只有接入点和无线适配器的可接入性,多种安全机制协同工作,能够有效防止对有线及无线网络的未授权访问。

B.ADAM-4550系列2.4GHz无线调制解调器(RS-232/485接口)

ADAM-4550是一款直序扩频无线调制解调器。它工作在2.4GHz的ISM波段上,该波段在全球都可以无需申请即可使用。通过RS-232或RS-485串口,ADAM- 4550可以以高达115.2Kbps的速度与计算机或其它设备进行通信。

ADAM-4550以半双工的方式工作,并以1Mbps的速率进行无线数据传输。它具有100mW的输出功率,并且如果使用自带的小型天线,它的传输距离可达150米,如果使用研华的高增益室外天线,其传输距离可以超过20公里(视距)。

RS-485标准支持半双工通信。这意味着使用一对双绞线即可进行数据的发送和接收。通常由握手信号RTS(请求发送)来控制数据流的方向。但在ADAM-4550中带有一个专门的I/O电路,它可以用来侦测数据流向,在不需要握手信号的情况下自动切换传输方向。

ADAM-4550无线调制解调器提供了可靠的“点到点”或“点到多点”的网络无线连接。一个典型应用是将一个ADAM-4550模块通过RS-232与主计算机相连,将其它ADAM-4550模块放置在远程现场。每个ADAM-4550模块都可以通过RS- 4550网络与远程设备相连接。远程ADAM-4550模块将远程数据传送到主ADAM- 4550模块,而主ADAM-4550模块会通过无线传输向远程ADAM-4550模块发送控制命令。

规格

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

·RS-232接口接头:孔型DB-9

·RS-485接口接头:插入式螺丝端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22(0.5到2.5mm2线径)电缆

·无线传输速率:1Mbps

·无线传输频率:2.45GHz(标称值)

·无线传输功率:100mW(标称值)

·无线调制:直序扩频PSK

·无线收发器地址:可软件配置为254个不同的地址

·通信距离:550英尺有效距离(在开阔地使用2dBi全向天线的情况下),实际距离取决于环境条件、天线类型及位置

·工作温度:-10º到70℃(14º到158℉)

·电源要求:+10~+30VDC

·功耗:4W

·尺寸:60mm×120mm(2.36”×4.41”)

特点

·可软件配置RS-232或RS-485,数据传输速率可达115.2Kbps

·在有外部天线及放大器的情况下,传输半径可超过20公里

·内置看门狗定时器及自动RS-485数据流控制

·扩频无线调制

·工作在全球通用、无需申请的波段(2.4GHz)

·模块间的1Mbps无线数据传输速率

·可软件配置无线收发器地址

·方便的DIN导轨、面板或堆叠安装

·带有存储通信设置的EEPROM

·支持点到点或点到多点的应用

·透明的IEEE802.1协议及用于确保数据完整性的10K缓存

·用于故障诊断的电源及数据流指示灯

·带无线连接测试的诊断软件

·符合FCC Part15及ETSI 3000.683/300.328标准

六、结论

通过无线局域网对工业设备进行控制简单易行,但是成本稍高。目前,绝大多数无线控制如前所述采用的是IEEE802.11系列协议,它与我们大多局域网所采用的以太网可以无缝连接,所以,对于用户层测控程序没有任何影响,只需对原有方案的物理层设备作简单的配置即可。例如选用上述的研华的无线产品替代原有的有线通讯装置,其它硬件及软件配置均不受影响。

I. 计算机网络中的网络要素包括

.计算机网络的协议三要素

答:三要素是:1,语法:关于诸如数据格式及信号电平等的规定;2,语义:关于协议动作和差错处理等控制信息;3,定时:包含速率匹配和排序等。
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计算机网络

1. 关于计算机网络的定义。

答:广义的观点:计算机技术与通信技术相结合,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统;资源共享的观点:以能够相互共享资源的方式连接起来,并且各自具有独立功能的计算机系统的集合;对用户透明的观点:存在一个能为用户自动管理资源的网络操作系统,由它来调用完成用户任务所需要的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的,实际上这种观点描述的是一个分布式系统。

2. 计算机网络的拓朴结构。

答:计算机网络采用拓朴学的研究方法,将网络中的设备定义为结点,把两个设备之间的连接线路定义为链路。计算机网络也是由一组结点和链路组成的的几何图形,这就是拓朴结构。

分类:按信道类型分,分为点---点线路通信子网和广播信道的通信子网。采用点——点连线的通信子网的基本结构有四类:星状、环状、树状和网状;广播信道通子网有总线状、环状和无线状。

3. 计算机网络的体系结构

答:将计算机网络的层次结构模型和分层协议的集合定义为计算机网络体系结构。

4.计算机网络的协议三要素

答:三要素是:1,语法:关于诸如数据格式及信号电平等的规定;2,语义:关于协议动作和差错处理等控制信息;3,定时:包含速率匹配和排序等。

5.OSI七层协议体系结构和各级的主要作用

答:七层指:由低到高,依次是物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。各层作用分别是:

物理层:向上与数据链路层相连,向下直接连接传输介质。提供一些建立、维持和释放物理连接的方法,以便能在两个或多个数据链路实体间进行数据位流的传输。

数据链路层:通过差错控制、流量控制等,将不可靠的物理传输信道变成无差错的可靠的数据链路。将数据组成适合正确传输的帧形式的数据单元,对网络层屏蔽物理层的特性和差异,使高层协议不必考虑物理传输介质的可靠性问题。

网络层:决定数据在通信子网中的传送路径,控制通信子网中的数据流量并防止拥塞等,提供建立、维护和终止网络连接的手段。网络层是通信子网的最高层。

传输层:为源主机到目的主机提供可靠的、有效的数据传输,这种传输与网络无关,传输层是独立于物理网络的。其上层协议不必了解实际网络,就可将数据安全可靠地传送到目的地。

会话层:建立、维护和同步进行通信的高层之间的对话。服务主要是:协调应用程序之间的连接建立和中断;为数据交互提供同步点;协调通信双方谁可在何时发送数据;确保数据交换在会话关闭之前完成等。

表示层:把源端机器的数据编码成适合于传输的比特序列,传送到目的端后再进行解码,在保持数据含义不变的条件下,转换成用户所理解的形式。

应用层:为用户的应用进程访问OSI环境提供服务。

6.TCP/IP协议体系结构

答:TCP/IP是一个协议系列,目前已饮食了100多个协议,用于将各种计算机和数据通信设备组成计算机网络。

TCP/IP协议具有如下特点:1,协议标准具有开放性,其独立于特定的计算机硬件与操作系统,可以免费使用;2,统一分配网络地址,使得整个TCP/IP设备在网络中都具有惟一的IP地址。

分层:应用层(SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others)、传输层(TCP,UDP)、互联层(IP,ICMP, ARP, RARP)、主机——网络层(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。

传输控制协议TCP:定义了两台计算机之间进行可靠数据传输所交换的数据和确认信息的格式,以及计算机为了确保数据的正确到达而采取的措施。

IP协议:

7.计算机网络常用的传输介质及光纤传输的类型与特点

答:有:1,有线介质,包括双绞线,同轴电缆,光纤;2,无线介质,包括无线电传输系统,红外线,微波。

双绞线:将两根相互绝缘的导体按一定的规格将它们缠绕在一起制成。

同轴电缆:由两个同心圆导中间填充绝缘材料制成。

8.计算机网络的交换技术种类和各自的特点

答:数据交换的种类有:线路交换,报文交换,分组交换(虚电路,数据报),快速交换(ATM(异步传输模式),FR(帧中继))。

线路交换:在一对需要进行通信的设备(结点)之间提供一条暂的专用的传输通道。工作步骤:线路建立,数据通信,电路拆除,释放相关资源。

报文交换特点:1,在源与目的结点之间无须建立专用通道,对网络的故障适应能力较强;2,没有建立和拆除电路的时间延迟;3,线路利用率较高,可以进行速率上的调整;4,可靠性较高;5,每个节点对报文进行全面的处理,如果传输出错,要重发整个报文。

分组交换(packet switching):传输的信息是报文分组,将一个长的报文分割成若干个分组来传输。

高速交换:ATM(异步传输模式):把线路交换跟分组交换相结合。以固定长度(53字节:信元头5字节,正文48字节)。FR(帧中继):采用永久虚电路,只要接收完帧的目的地址(不是指向本结点就立即转发帧)若传输出错,则给下游结点发送错误指示,要它终止接收,并要求上游重发该帧。

9.以数据报为例叙述交换技术的工作过程

10.CSMA/CD总线型网络的拓朴结构,帧结构及其基本工作过程

CSMA/CD(Carrier sense Multiple Access with Collision Detection)带有冲突检测的载波侦听多路访问。

拓朴结构:?

11.令牌环网的拓朴结构,帧结构及其基本工作过程

12.计算机网络流量控制的目的和流量控制的级别

目的:1,防止网络因过载而引起吞吐量下降和延时的增加;2,减少拥塞,避免死锁;3,在互相竞争的用户之间公平合理地分配资源。

四种级别:1,相邻结点间的流量控制,2,源结点和目的结点间的流量控制;3,主机与源结点间的流量控制;4,源主机与目的主机间的流量控制。

13.关于源路由网桥的概念和工作原理(P102)

源路由网桥(IEEE802。5工作组选用的网桥,面向令牌环网):是指源站点要提供侦传送的路由信息,该路由信息(Routing Information)设置在该帧的头部,用于标识帧的传输路径(面向连接的网桥)。

工作原理:源站要向目的站通信前,必须寻找通向目的站的路径(实际上是建立连接的过程:源站首先向全网广播一个“探测帧”,该帧每经过一个网桥,网桥把自己相关路由信息写入该探测帧,为该到达目的站时,该数据包就记录下一张它所经过的路径图(路由表)。目的站会使这个探测帧返回(实际由目的站发出一个应答帧)当源站接收到应答帧时,则可以说连接已建立)。

14.关于透明网桥的概念和工作原理(P99)

所谓透明网桥是指网桥的操作过程对其端口上连接的网段上的工作站是“透明的”,换句话说,工作站用户并不知道网桥的存在。

15.路由器的基本工作过程及其作用

基本工作过程:

A, 路由器工作在网络层,它的传输单位是分组(packet),又称数据包

B, 当路由器接收到一个包时,首先进行拆包,把数据链路层的信息去掉,读取网络层的信息

C, 根据包的目的地址(指向)进行:本地提交(本网是目的结点所在网络);分组转发(选择转发路由)

D,数据安全性检查(转发检验)

E, 通过安全检查后,则进行打包,(封装)加入数据链路层的信息,转发该包。

基本功能:

1, 协议转换

2, 路由选择

3, 支持多协议的路由选择

4, 流量控制

5, 分组的分段与组装

6, 网络管理功能

(未完成)16.路由选择算法的分类和理想路由选择算法应具有的特点

路由算法有:距离矢量算法和链路状态算法。

距离矢量算法:以某一参考点到达目的结点的距离作为度量的算法。这里的距离指该路径上所经历的最少网关(也指路由器)数。

链路状态算法:实际上是一种“最短路径优先”的算法。

特点:?

17.距离向量算法和RIP的工作过程(p110)

距离向量算法的基本思想:以某一参考点到目的结点的距离作为算法的度量。

RIP(routing Information Protocol)路由信息协议工作过程:1,初始化(启动RIP协议);2,路由表交换路由信息;3,路由表更新(最知线路优先)。(P113)

18.路由器的主机名和端口配置使用方法

配置主机名(路由器):每台路由器主机的缺省名Router。假设把它配置为路由器R2则输入命令:

router (config) #host name Router (R2)

显示:Router R2 (config) #

端口配置(端口地址配置):

① Router R2 (config) # interface eithernet 0

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

配置端口的IP地址:200.111.50.1

相应的子网掩码:255.255.255.0

③ Router R2 (config ) # interface serial 0 (0是串行口)

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

19.奈奎斯特和香农定律原理

(离散信号的信道容量)奈奎斯特定律:C = 2 F log2 L (bps) 每秒的信道容量,信道的最大传输速率

C:信道容量。 F:带宽。 L:符号的离散取值。

(连续信号的信道容量)香农定律:C = F log2 (1+S/N)

S:通过的信号平均功率。 N:噪声(干扰信号)的功率。所谓噪声是指干扰信号(噪声)在所有频率上的强度都一样。 S/N:采用信噪比来代替。 SNR 其单位是分贝。DB

分贝值 = 10 log10 (S/N) 分贝值是可测量的。则可利用分贝值得到S/N。

20.计算机网络中常用的编码技术

(1) 单极性不归零编码(NRZ)

(2) 曼彻斯特编码(Manchester Encoding)

(3) 差分曼彻斯特编码

21.画图说明频移键控法的工作原理

22.PCM技术的基本工作步骤

1, 取样:按照一定的时间间隔采样测量模拟信号幅值

2, 量化:将取样点测量的信号幅值分级取整

3, 编码:将量化的结果(整数据)用二进制数表示出来

23.异步传输的编码结构

也叫“起/停方式”:每传送1个字符(5bit/8bit)都在字符前面加入一位开始位(“0”表示使用停电平表示传送开始),而在代码校验(奇/偶)后面跟随停止位(1位,3/2位或2位,用“1”高电平表示,代表字符传输结束)

以ASCII码的A字符为例(11位异步码结构)

A字符:41H = 1000001 编码后:01000001111

24.HDLC的帧结构和基于比特流的传输控制流程规程的主要特性

HDLC(High Data Link Control)高级数据链路控制:基于比特传输的控制规程。主要特征如下:

① 通信方式:全双工

② 差错控制:循环冗余码(CRC)

③ 同步方式:同步

④ 电码:随机码(任意二进制编码)

⑤ 信息长度:可变区

⑥ 速率:2400bps以上

⑦ 发关方式:连续发送,即发送方送出一个信息帧后,不等接收方的应答,则继续发关随后的帧,接收方的应答信号是利用全双工的另一信道在它发送给发送方的信息帧的控制字段中夹带回“已收到某编号的信息帧”(期待接收某个编号的帧)这表明此号帧以前的信息帧已正确接收。如果发现传输出错,则请求重传该号帧及其随后的帧。

HDLC的帧结构:

F
A
C
I
FCS
F

同步标志(01111110) 地址 控制字段 正文 循环冗余码 标志

25.计算机网络中使用的循环冗余码校验的工作原理

26.多路复用的基本思想和种类

多路复用原理:就是让一条线路复用成多个子信道来使用

种类有:

1, 频分多路复用(FDM):分割线路的带宽,形成多个子信道(频度)

2, 同步时分多路复用(TDM):分割线路的传输时间形成多个子信道(一个时间片)时隙

3, 统计时分多路复用(STDM):分割线路的传输时间。但动不是固定给用户分配时间片,而是需要传送时,才给它分配时间片。

4, 波分多路复用(WOM):光纤上使用分割的是信号光的波长

27.频分多路复用的工作原理

28.时分多路复用的种类和各自的工作特性

29.会话层的同步方法

为了控制信息流同时能够从软件或操作失误中恢复过来,会话层允许在数据中插入同步点,当出现故障时,找到故障处的前一个同步点并从该同步点进行恢复,这个过程称为再同步。对话过程中可以插入次同步点,如果传输中出了故障,控制流可以退回到对话中的一个或多个次同步上进行恢复。主同步点必须被确认,次同步点不需要确认。

30.表示层的局部语法和传送语法

局部语法:某一具体计算机所使用的语法称为局部语法。局部语法的差异使得同一数据对象在不同的计算机中被表示成不同的比特序列。

传送语法:符全传送过程要求的语法。数据以传送语法的形式在网络中传送,发送方将符合自己局部语法的比特序列转换成符合传送语法的比特序列。

31.交换机的交换结构和各自的特点

交换结构有:软件执行交换结构、矩阵交换结构、总线交换结构、共享存储器交换结构。

软件执行交换结构:借助CPU和RAM的硬件环境,用特定的软件来实现端口之间的帧交换。所有功能均由软件来实现,操作灵活,但随着端品数和增加,CPU的负担加重。

矩阵交换:采用硬件方法进行交换。优点是利用硬件交换,结构紧凑,交换速度快,延迟时间短,缺点是随着端口的增加,监控和管理变得困难。

总线交换:对总线的带宽要求较高,造价高,但性能也好。

存储交换:结构简单、容易实现,但通过RAM操作会产生延时。

32.交换机的组成和各部分的主要作用

大多数交换器都有一块背板,把各种板卡插在其上面,实现相应连接,交换器的主要部件包括控制、逻辑、阵列、及端口四个。

1, 控制部件:其作用是控制、管理交换器,识别连接到各端口的局域网的类型,并自动地进行交换器的测试

2, 逻辑部件:其作用是读取输入数据帧的目的地址,并以此目的地址与端口地址表中的内容进行比较,找出该目的地址对应的端口号,批示阵列部件按通对应的(输出端口)矩阵开头(来接到输出端口)

3, 阵列部件:一旦接收到逻辑部件的指令时,启动源端口(输入)与目的端口(输出)之间的交叉连接,并保持该连接直到该帧全部传送完

4, 端口部件:可以看成一组物理接口

33.交换机的转发率和过滤率

交换器的过滤率是在某段时间内(通常为1秒)所解释多少帧的目的地址,这种能力称为过滤率。

转发率是指在某段时间内(1秒)所转发帧的数目,称为转发率。

34.如何使用交换机、集线器、路由器、防火墙和常用传输介质组建企业网络

35.关于VLAN的定义和其主要功能(P87)

VLAN(virtual LAN)虚拟局域网:建立在物理交换机之上的,它利用软件进行逻辑工作组的划分和管理。

36.X.25的协议体系结构

X.25协议是CCITT关于公用数据网上以分组方式工作的DTE与DCE之间的接口标准,其功能是为公用数据网在分组交换方式下提供终端操作,它不涉及通信子网的内部结构。

层次结构:自下至上分别称为物理级、帧级、分组级。

37.帧中继的基本工作原理

38.ATM的协议参考模型(P141)

39.ATM交换技术的特点

特点:

(1) 采用面向连接的工作方式。

(2) 采用异步时分多路方式

(3) 网络没有逐段链路的差错控制和流量控制。

(4) 信头功能简单

(5) 小的信元长度

40.ATM交换虚连接的工作过程(P132)

41.什么是ISDN,定义了哪些设备和接口

ISDN是用来解决一些小的办公室或拨号用户需要比传统电话拨号服务能提供更宽传输带宽的应用,同时ISDN也可用来提供线路备份。

42.IP地址结构和子网划分的作用

结构:每个IP地址共有32位,分为4段,以X。X。X。X表示,每个X为8位,取值为0~255。分为网络地址和主机地址两部分,其中网络地址表示一个网络,主机地址用来表示这个网络中的一台主机。

子网划分作用:

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