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详谈CDMA无线网络技术的原理

时间:2023-05-19 08:10:22 其他范文 收藏本文 下载本文

以下是小编整理的详谈CDMA无线网络技术的原理,本文共9篇,欢迎阅读与收藏。

详谈CDMA无线网络技术的原理

篇1:详谈CDMA无线网络技术的原理

其实CDMA技术很早之前就已经被使用了,也许是先开始引进中国时,由于各种原因,一直没有完全发挥出它的优势。那么它具体有什么优点呢?是什么原理呢?在此就不多赘述了,请看下文。

CDMA是码分多址(Code-DivisionMultiple Access)技术的缩写,是数字移动通信进程领域的一种先进无线扩频通信技术,该技术具有频谱利用率高、语音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大,覆盖广等特点,能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求。

CDMA的优点,可能大家都知道一些,不过至于它的原理,可能大家知道的不多。CDMA无线网络技术是基于扩频技术,即将需要传送的那些具有一定信号带宽的信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,从而使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端则由使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号转换成原信息数据的窄带信号解扩,以实现信息通信的过程。

CDMA最早是由美国高通公司推出的,并很快得到了迅速的发展,在我国,CDMA无线网络是联通力推的一个网络。

CDMA技术的优点

CDMA无线网络的迅速发展,除了市场等方面的因素外,其技术本身的优势也起着决定性的作用,其优势主要体现在以下几方面:

(1)扩频通信。由于CDMA属于扩频通信的一种,所以它的抗干扰性强,能够实现宽带传输,也具有很好的抗衰落能力。并且在信道中传输的有用信号功率比干扰信号的功率低,因此能够将信号很好地隐藏在噪声中,保密性较好。

(2)采用了多种分集方式。除了传统空间的分集外,同时在移动台和基站采用了RAKE接收技术,相当于时间分集的作用。

(3)采用语音激活技术和扇区化技术。因为CDMA系统的容量直接与所受的干扰有关,采用话音激活和扇区化技术可以减少干扰,可以使整个系统的容量增大。

(4)采用了移动台辅助的软切换。能够实现无缝切换,保证了通话的连续性。处于切换区的移动台通过分集接收多个基站的信号,减低自身的发射功率,并从而减少了对周围基站的干扰。

(5)兼容性好。由于CDMA的带宽很大,功率分布在广阔的频谱上,因此对窄带模拟系统来说,干扰很小,两者的兼容性好,

CDMA关键技术

上面简单列举了CDMA无线网络技术的一些优点,当然这些优点跟CDMA采用的先进技术是分不开的。其关键技术主要有以下几个:

(1)RAKE接收技术

在GSM手机中,一般只能通过时域均衡器抵消多径效应,不能通过多路信号的能量叠加降低发射功率。而在CDMA无线网络移动通信系统中,采用了RAKE接收技术,由于信号带宽较宽,因而在时间上可以分辨出比较细微的多径信号,对分辨出的多径信号分别进行加权调整,使合成之后的信号得以增强,从而可在较大程度上降低多径衰落信道所造成的负面影响。

(2)智能天线技术

智能天线的复杂性较高,能量消耗较大,早些时候大都局限于在基站中的应用中,后来才渐渐被引入到移动平台。智能天线能够显著地提高第三代移动台的性能,因此也成为第三代移动通信系统的研究热点之一。我国自主产权的TD-SCDMA系统,也采用了智能天线技术。

智能天线技术对接收信号进行空域处理,可减小多址干扰对信号的影响,采用了具有一定方向性的扇形天线,从某一角度掏空其他干扰,从而提高系统性能。

(3)多用户检测技术

多用户检测技术能够有效地抑制多址干扰,具有以下一些优点:提高带宽利用率,抑制多径干扰;消除或减轻远近效应,降低了对功控高度精度的要求,可简化功控;弥补扩频码互相关性不理想造成的影响;减小发射功率,延长移动台电池的使用时间,同时也减小移动台的电磁辐射;改善系统性能,提高系统容量,增大小区覆盖范围。当然,它也存在一些局限性,如复杂性太高,系统存在延时等。

(4)高效编译码技术

在通信系统里面,编译码是一项基本的技术。在第三代移动通信系统主要提案中(包括WCDMA和cdma等),除了采用IS-95 CDMA系统相类似的卷积编码技术及交织技术之外,还采用了Turbo编码技术及RS-卷积级联码技术。这些技术都具有很高的编译码效率。

(5)功率控制技术

在CDMA无线网络系统中,用户使用相同的频带,彼此之间会存在干扰,任何一个用户对其他用户来说都是一个干扰源。而功率控制可以在一定程度上消除这种影响,已经成为第三代通信标准中最为重要的核心技术之一。常见的CDMA功率控制技术可分为开环功率控制、闭环功率控制和外环功率控制3种类型。在WCDMA和cdma2000系统中,下行信道采用了开环、闭环和外环功率控制技术,下行信道采用了闭环和外环功率控制技术。

篇2:无线网络技术论文

无线网络技术论文

随着社会经济的不断发展,城市交通拥堵情况频繁发生,每年由于交通问题产生的损失不计其数。以下是“无线网络技术论文”希望能够帮助的到您!

为了有效解决这一问题,智能交通应运而生,成为世界各地广泛关注和研究的话题。在现代网络技术不断发展的背景下,无线网络技术已经逐渐应用到智能交通系统当中,为人们的生活提供较大的便利。

1智能交通系统设计

1.1设计目的

近年来,经过国内外专家和学者对智能交通系统的不断研究,已经取得了显著的成果。但是,国内在此方面的科研成果主要集中在公共监控管理方面,为公共交通信息的发布和控制提供了较大的参考价值。但是在智能分流、智能干预和控制方面略显不足。在实际的城市交通网络中,主要采用的是在路口安装高清摄像头的形式,通过监控中心的大型设备来处理和收集路况信息,这样做的缺点在于需要大量的人力和物力资源,投入大量的资金使系统分析的代价提高。

1.2总体设计

在智能交通系统中,主要以ITS作为系统的主要控制核心,并且将其与城市中各个路线的公交车模块的收集和车辆信息向结合,利用GIS地理信息系统收集地图数据,为交通指挥人员提供该路段中的相关信息,以便于立即采取措施进行处理。

2无线网络技术在智能交通系统中的应用

2.1公交车模块设计和应用

公交车模块是主控中心重要的数据来源,它主要是根据GPS中对具体位置、速度等信息的测量,利用无线技术将这些测量信息传送到ITS当中,然后由该程序进行系统的操作和运行。公交车模块主要部分是嵌入式的微控制器,它能够对接收到的定位测速信息进行处理,再将处理之后的信息通过无线通信模块传送到主控中心当中。此外,这种微控制器在对主控所接收信息进行处理之后在LED中进行展示。公交车的系统包含了城市的主要交通网络,能够对线路的`稳定性以及主要特征进行良好的呈现。因此,凭借公交车进行数据信息的收集,这种方式不但能够减低经济投入、信息真实可靠,而且具有安装方便、覆盖面广泛等优势。

2.2公交站牌模块设计和应用

在公交车站点中通常会使用公交站牌模块,利用LED来对本站信息和各个相关线路公交车预计到达时间进行显示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心发布的实时路况信息,将其输入到本站点的站牌模块当中,更新站牌信息。由于站牌通常会固定的位置,因此利用这种方式能够很容易实现,极大的节省了GPS开支。根据公交车中嵌入式的微控制器能够对具体的路况信息进行了解,掌握公交车实时运行情况,还可以对本站所有线路公交车进行分析,掌握其到站情况,并且在LED模块进行显示。例如,A路中正在行驶某路公交车,线路较为畅通,约10分钟可到达本站,请乘客们做好准备,或者是B路中正在行驶某路公交车,线路拥堵较为严重,大约30分钟可到达本站,请乘客们做好准备。

2.3其他設备的应用

设备接入所涉及到的范围较广,例如,交警手持设备、Internet便民接入、交通信号灯以及短消息接入等。第一,交警手持设备。交警在进行日常指挥时,经常会随身携带一种手持设备,这种设备能够为其提供信息,使其能够在较短的时间内对某路段的交通情况进行了解,帮助交警做出正确的决策。第二,交通信号灯。该信号灯可以被称作为交通“总指挥”,能够极大的避免交通事故的发生,在整个交通管理的过程中,信号灯的时长具有不可忽视的作用。利用公共交通模块系统中的ITS能够获取到相应路段信息的同时,结合获取的信息对该路段交通信号灯的市场进行调整,从而对该路段的交通压力进行缓和和改善。

第三,Internet便民接入。随着网络计算机技术的广泛应用,市民在出行的过程中能够通过短信、屏幕等方式获取出行信息。同时,随着互联网的不断发展,人们可以在电脑或者手机上搜索到公交的到站时间以及交通状况是否存在异常等问题,这将在为市民提供便利的同时,也提升了交通管理的质量。第三,短信息模块。短信息模块的作用是当某一路段发生重大交通事故时,利用无线网络技术能够在最短的时间内将这一情况通知给各个出租车司机,使其在驾驶的过程中绕过该路段,同时对缓解交通压力也能够起到促进作用。

2.4ITS主控中心软件设计和应用

由于ITS主控中心属于智能交通系统的核心,它将能够依照GIS地图信息和分析处理,形成路况信息以及道路优化缓和堵塞的措施。ITS主控中心中最为主要的三层架构设计为表示层、逻辑层以及数据层。其中,表示层的主要作用为显示和应用。例如公交站牌信息的显示、大屏幕信息的显示等。同时,对于交警手持设备以及信号灯的控制等设备的接入和应用也有所涉及。总体来看,其显示的信息涉及到多个领域,对市民的出行提供了较大的便利。逻辑层属于三层中最为核心和关键的部分,它能够通过数据层获取一定的数据资源,对整个系统中的相关业务进行处理和计算,为表示层的显示功能提供服务。数据层能够通过对数据的收集和整理,得出路面人流以及车辆的拥堵情况,根据具体的情况制定出相应的排堵方案,从而给司机和行人提供便利。

结束语:综上所述,无线网络具有使用灵活、操作方便,受环境影响较小的特点,能够以多种形式在智能交通中进行应用,因此受到广大使用者的一致好评。但是,美中不足的是其发送时间会稍有延迟,可能会产生较大的不利影响。但是从整体来看,无线网络技术在智能交通中的应用前景一片光明,值得进行深入的研究和探索。

篇3:什么是无线上网卡 CDMA无线上网卡

无线上网卡,顾名思义,就是不用网线的上网卡,它是目前无线广域通信网络应用广泛的上网介质,目前,由于我国只有中国移动的GPRS和中国联通的CDMA(1X)两种网络制式,所以常见的无线上网卡就包括CDMA无线上网卡和GPRS无线上网卡两类。另外还有一种CDPD无线上网卡。

CDMA无线上网卡

CDMA(CodeDivisionMultipleAccess,码分多址)无线上网卡是针对中国联通的CDMA网络推出来的上网连接设备。CDMA允许所有的使用者同时使用全部频带,并且把其他使用者发出的讯号视为杂讯,完全不必考虑到讯号碰撞(collision)的问题。

GPRS无线上网卡

GPRS上网卡是针对中国移动的GPRS网络推出来的无线上网设备。GPRS的英文全称为GeneralPacketRadioService,中文含义为通用分组无线服务,它是利用包交换(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式。所谓的包交换就是将Date封装成许多独立的封包,再将这些封包一个一个传送出去,形式上有点类似寄包裹,采用包交换的好处是只有在有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对用户来说是比较合理的计费方式,因为像Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是间置的,

相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术,具有实时在线、按量计费、快捷登录、高速传输、自如切换的优点。

CDPD无线上网卡

CDPD(蜂窝数字分组数据-CellularDigitalPacketData)采用分组数据方式,是目前公认的最佳无线公共网络数据通信规程。它是建立在TCP/IP基础上的一种开放系统结构,将开放式接口、高传输速度、用户单元确定、空中链路加密、空中数据加密、压缩数据纠错和重发和运用世界标准的IP寻址模式无线接入有力的结合在一起,提供同层网络的无缝连接、多协议网络服务。CDPD具有速度快(19.2kbps),数据安全性高等特点,它支持用户越区切换和全网漫游、广播和群呼,支持移动速度达100km/h的数据用户,可与公用有线数据网络互联互通。

CDPD特别适用于:用户点多、分布面广、移动中、短信息使用、频次密的场合。目前主要应用在如下领域:金融交易、交通运输、遥测与远程监控、移动办公等。

篇4:无线Mesh网络结构详谈(一)

大家应该都有一些了解,对于无线Mesh网络,它是一种具有多跳性和传统无线性能的结合体,是一种新的无线网络。它的诞生,给我们的无线带来了新的理念。那么它具体是新在哪里呢?本文主要针对的是无线Mesh网络结构进行的具体介绍。希望通过此文,能让大家对无线Mesh网络结构有一个全面的了解,对其网络构架有一个直观的认识。

无线Mesh网络结构

传统的无线接入技术中,主要采用点到点或者点到多点的拓扑结构。这种拓扑结构一般都存在一个中心节点,例如移动通信系统中的基站、802.11 WLAN中的AP等。中心节点一方面与各个无线终端通过单跳无线链路相连,控制各无线终端对无线网络的访问;另一方面,中心节点又通过有线链路与有线骨干网相连,提供到骨干网的连接。

而在无线Mesh网络中,采用网状Mesh拓扑结构,也可以说是一种多点到多点的网络拓扑结构。在这种无线Mesh网络结构中,各网络节点通过相邻的其它网络节点以无线多跳方式相连。目前,普遍认为无线Mesh网络包含两类网络节点:Mesh路由器和Mesh客户端。

Mesh路由器除了具有传统的无线路由器的网关/中继功能外,还支持Mesh网络互联的路由功能。Mesh路由器通常具有多个无线接口,这些无线接口可以基于相同的无线接入技术构建,也可以基于不同的无线接入技术。与传统的无线路由器相比,无线Mesh路由器可以通过无线多跳通信,以更低的发射功率获得同样的无线覆盖范围。

Mesh终端也具有一定的Mesh网络互联和分组转发功能,但是一般不具有网关桥接功能。通常,Mesh终端只具有一个无线接口,实现复杂度远小于Mesh路由器。

根据各个节点功能的不同,无线Mesh网络结构分为3类:骨干网Mesh结构(分级结构)、客户端Mesh结构(平面结构)、混合结构。

1 骨干网Mesh结构

骨干网Mesh结构由Mesh路由器组成,是一个可以自配置和自愈的网络,通过Mesh路由器的网关功能与因特网相连,普通客户端和已有无线网络可以通过Mesh路由器的网关或中继功能接入WMN,网络如图1所示,

图1 骨干网Mesh结构

其中虚线和实线分别表示无线和有线连接,使用包括IEEE 802.11在内的多种无线技术,具有以太网接口的普通客户端通过以太接口直接接入Mesh路由器。如果普通客户端采用与Mesh路由器相同的无线技术,则可以直接建立通信;若采用不同的无线技术,则不同的客户端需要先接入具有以太接口的基站再与Mesh路由器相连。编辑推荐无线网状网(MESH)

线网络技术的发展日新月异,各种802.11x标准不断被更新,新的无线网络架构和技术也不断被提出。正当无线局..

无线Mesh网络接入技术基础知识讲解应用指南:无线MESH网络技术详解全方位讲解Mesh网络技术优势无线Mesh接入网络介绍及其应用说明分析无线Mesh接入技术的不足之处

2 客户端Mesh结构

客户端Mesh结构是由Mesh客户端组成,在用户设备间提供点到点的无线服务。客户端组成一个能提供路由和配置功能的网络,支持用户的终端应用。由于组成网络的节点不需要具有网关或中继功能,所以不需要Mesh路由器,网络结构见图2。

图2 客户端Mesh结构

这种网络结构中的客户端通常只使用一种无线技术。任意节点发出的数据包可以经过多个节点的转发抵达目的节点,虽然节点不需要有网关和中继功能,但路由和自组织能力是必需的。

3 混合结构

综合以上2种无线Mesh网络结构,构建一种混合结构,Mesh客户端可以通过Mesh路由器接入骨干Mesh网络,如图3所示。这种结构提供了与其它一些网络结构的连接,如因特网、WLAN、WiMax、蜂窝和传感器网络。在这种无线Mesh网络结构中,可以利用客户端的路由能力为无线Mesh网络增强连接性、扩大网络覆盖范围。

图3 混合结构

篇5:无线传感网络技术论文

摘要:实验教学在学校教育教学中提升学生的实际动手与操作能力方面具有十分重要的作用,尤其是在电子类课程的教学中实验室的重要性更是不言而喻。但是对这类实验室的管理难度却要更大,迫切需要良好的技术手段和方法支持其管理。目前基于WSN新型分布式协议在电子类实验室管理中的应用越来越广泛,为如何提高电子类实验室的使用效率提供了重要的思路和方法。

关键词:WSN新型分布式协议;电子类实验室;管理;应用研究

WSN也就是无线传感器网络(全称为wirelesssensornetwork),WSN目前在国际上是备受关注,其涉及诸多的学科,而这些学科还具有高度的交叉性和集成性。具体来说,WSN综合了目前比较流行的传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络、无线通信技术以及分布式信息处理技术等一系列的高新技术。

1WSN新型分布式协议在电子类实验室管理中的应用

传统背景下,WSN主要是由部署在检测区域内大量的传感器节点(一般都是比较廉价的)所组成,其通过无线通信和传输的方式形成的一个多跳的、自组织的综合系统,其实际的目的就是为了协作地感知、采集与处理网络覆盖区域中具体的感知对象,并将感知到的具体对象的信息发送给观察者。一般是由传感器、感知对象以及观察者,三个基本要素所构成。

在电子类实验室的WSN应用领域,感知对象就是电子类实验室中的各种实验仪器、设备、操作平台等,而观察人员则为实验室的管理员(当然也有相应的技术人员参与其中)。

新型的分布式WSN网络协议使得监控获得的信息数据不再仅仅局限于一些环境数据信息如温度、湿度、位置等标量的数据。其已经集成了更多的视频、音频、图像信息等进入到系统中,而分布式的WSN网络协议与网络结构的OSI模型有着类似之处,就是将系统分层、分布的展开,不同的层次负责不同的业务,是一种分布处理的工作机制。新型的分布式WSN协议主要是让节点参与到特定的节点的簇内多跳通信之中,然后令簇头进行数据的聚合,以有效的减少向sink节点传送的消息数量,这样一来就达到了节省资源和提高可扩展性的最终目的,这也是其为何能够发送、传递更多、更丰富信息的最主要原因。将新型的分布式WSN协议应用到了电子类实验室的管理中,就是为了解决电子类实验室长期存在的人员、效率方面的困难。

新型的分布式WSN协议下的WSN系统更为的可靠、安全,信息的传输效率更高,传输的内容也更为丰富,这就使得相关的管理人员所获得的信息更具有指导性也更容易理解,不再需要更多的技术性要求,让管理工作变得更为简单,同时也节省了人力资源的消耗。并且,新型的分布式WSN协议,是安全可靠的,对于实验室的管理效率的提升也是具有极大帮助的,能够充分的在系统的提示下将各类系统资源利用起来,更好的发挥实验室的工作效率。

但需要注意的问题是,WSN新型分布式协议在电子类实验室管理中的应用并不是无懈可击的,虽然这种分布式的操作模式最大的优势在于分层、分布,当其中某一个环节、层次出现问题的.时候并不会严重的影响到其它部分系统的工作;但是,很明显其也加大了系统的复杂程度,虽然应用起来比较方便,便于管理人员的管理,但是对于系统的维护技术人员而言,维护的难度可能就有所提高了。

2WSN新型分布式协议应用设计模型以及分析

应用模型利用近距离无线组网通讯技术ZIGBEE将各个节点组成一个物联网,教师和学生可以登陆实验室管理信息系统在线平台,可以查看浏览实验室信息、预约申请使用实验室以及设备、管理个人资料信息、编辑预约信息和修改用户密码。

教师管理员登陆实验室管理信息系统管理平台,可以编辑用户信息、维护管理人员信息、查看实验室和设备电源状态、检测实验室室内各个参数信息。如图1所示,该设计模型中涉及到的关键性硬件为利用ZIGBEE技术开发的CC2530模块。

该模块承担建立自主网实验室网关以及与实验室管理服务器通信的任务。如图2所示,为CC2530模块原理图。CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能,业界标准的增强型8051CPU,系统内可编程闪存,8-KBRAM和许多其它强大的功能。如图3所示,为本应用设计模型软件处理流程图。程序主要完成处理器、输入输出口、AD和DA、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、运算放大器、定时器等的初始化工作。CC2530采集实验室相关信息后向网关发送并到达实验室管理信息系统的网页平台。采集时间为100us每次。

3结语

总的来说,WSN新型分布式协议在电子类实验室管理中的应用比较明确的解决了一般在传统的电子类实验室中常见的问题,如人员的工作量大、管理的效率低下、实验室得不到充分有效的利用等诸多问题。

这些问题的解决是WSN系统技术的重要更新和与时俱进的发展下的必然结果,对于其中可能存在的问题,通过日后的研究也势必会得到充分有效的解决。

参考文献

[1]李艳辉.物联网技术在实验室安防系统中的应用[D].华北理工大学,.

[2]吴文华,施镇江,朱娟娟,史同娜,谢卫民.智能管理系统在高校实验室管理中的应用[J].实验室研究与探索,,(11):259-264.

[3]葛日波,王颖,李梦梦,林敏.以信息化平台建设为依托的实验室管理模式创新与实践[J].实验技术与管理,2014,(01):15-18.

篇6:无线传感网络技术论文

[摘要]随着通信技术、嵌入式技术和传感器等技术的进步,无线传感器网络在制造成本和服务质量上已经越来越符合人们的要求,并在各种生活场景中有了一定的应用。无线传感器网络具有十分广阔的应用前景。其在环境监测、军事国防、抢险救灾、工农业生产、城市管理、生物医疗、危险区域远程控制等许多重要领域的实用价值,已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视。

[关键词]无线传感器网络

一、无线传感器网络的定义

无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Networks)是由大量具有通信和计算能力的微型传感器节点密集分布在监控区域内部或附近,协作地监控不同位置的物理或环境状况,且能够根据周围环境自主完成指定任务的智能测控网络系统。它综合了传感器、网络通信、嵌入式计算、无线传输、分布式信息处理等领域技术,能够通过大量微型传感器协作地监测、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并把信息发布给用户。

二、无线传感器网络的基本特征

与数字蜂窝移动通信系统(GSM)、蓝牙(Bluetooth)、无线局域网(WLAN)等无线通信网络不同,无线传感器网络是类似于传统Ad-hoe网络,没有基站设备支持,自组织、自管理的多跳网络。无线传感器网络是Ad-Hoe网络应用在传感器技术中的一种具有动态拓扑结构的组织网络。

1.自组织的网络:无线传感器网络通常具备自组织能力;

2.自管理的网络:无线传感器网络通常具备自管理能力;

3.网络规模大,分布密集:无线传感器网络中的节点数量多于传统Ad-hoc网络中的节点数量,并且分布密度大;

4.网络节点易出错:无线传感器网络中的节点较之传统Ad-hoe网络中的节点更容易出错;

5.单个节点能力较弱:无线传感器网络的节点的计算能力、存储能力十分有限,无法进行复杂的计算和数据存储;

6.节点间广播式通信:无线传感器网络节点主要采用广播方式通信,而传统Ad-hoe网络大都采用点对点通信;

7.以数据为中心的网络:与数据为中心的含义指无线传感器网络运行时,通常只关心整个任务的执行情况,用户在使用网络查询事件时,只关心是否获得了所需的数据,不关心数据是由哪个节点发来。

三、无线传感器网络的发展

,美国在先进国防研究项目局(DARPA)的一个研究项目中第一次提出无线自组织传感器网络的概念。

IEEE协会成立了IEEE802.15.4工作组,其目标是开发一种供廉价的固定、便携式或者移动设备使用的低复杂度,低成本,低速率与功耗的无线传输技术。IEEE推出了IEEE802.15.4的PHY物理层与MAC媒体接入控制层,其主要的特点就是低成本,易实现,可靠的近距离传输操作,而且可以在一个PAN(Personal area network,其范围为5-10米)里使用同一信道却有效避免冲突。在IEEE802.15.4里定义了两种网络节点:全功能节点与半功能节点。全功能节点可以与任何一个其它的节点进行通讯而半功能节点只能与全功能节点通讯。另外,超宽带无线通信(UWB[16])以其高速率、低功耗、抗多径、低成本等诸多优势,已成为室内短距离无线网络的首选方案,这为WSN网络的数据传输开辟了一种崭新的方案。

四、无线传感器网络的关键技术

无线传感器网络必须要在设计上体现以下要求:

第一,由于传感器节点的大规模和低成本特性,无线传感器网络通常不会进行节点的回收或充电,这使得能量消耗效率为系统的首要优化指标。大部分关键技术都是围绕着能量消耗问题这个性能指标来做优化的。同时,节点的大规模和随机部署的特性又要求网络拓扑结构为自组织的分布式结构。

第二,异构性是无线传感器网络的一个重要特性。无线传感器网络的异构性可以分成网络内的异构性(节点异构)和网络间的异构性两种。关键的异构因素包括节点系统差异,通信协议差异,数据管理差异和系统优化目标差异。一方面,异构互连能提供更灵活便捷的组网方式,同时,平滑的异构互连是产业化多样性的基础,系统的可扩展性也对异构性有要求。

第三,无线传感器网络是普适计算(Pervasive Computing)的核心组成部分,需要资源的协同操作。由于单个节点的能量、传感、存储和计算能力都相当有限,如何有效的利用大量节点的资源,并对海量的感知数据进行处理完成任务,对于无线传感器网络的构造和设计都是一项巨大的挑战。

篇7:无线网络技术导论论文

无线网络技术导论论文

【摘要】本文通过介绍无线网络技术的发展过程、技术手段和措施等,并结合无线网络技术在作业区的应用,实现无障碍的信息交换和业务沟通,不必受到任何地域和网络资源的限制,使得现有企业信息系统资源得以最大化利用。

【关键词】无线网络技术;无线网络安全;无线AP

一、无线网络的发展

1、无线网络的应用

无线网络技术的发展最终需要在应用层面上得到用户的充分认可。时至今日,无线传输标准可谓百家争鸣,除了最容易想到的无线局域网,用户也将能在不同的领域应用这些新技术,包括硬件设备与应用软件两方面。目前,有三种方式可供选择。红外线无线传输利用红外线波段的电磁波来传送数据,通讯距离较短,传输速率最快可达16Mbps。蓝牙有着全球开放的自由频段2.4GHz,有效传输速度为721kb/s,数据传输速度1Mbps,2.0版本的蓝牙技术甚至达到3Mbps。WiFi即“无线相容性认证”,目前已出现多个标准。802.11b标准在理想情况下的传输速率为11Mbps,802.11g标准的理论传输速率也达到54Mbps。但在实际使用环境中,它们的传输速率也只有理论速度的一半左右。无论是红外线无线、蓝牙无线传输,还是WiFi无线技术方式,都有着很高的无线技术含量,并且都运用了自家的独门技术,无线传输的表现能力相当出色。

2、无线网络的特征和优势

(1)移动性强。无线网络摆脱了有线网络的束缚,可以在网络覆盖的范围内的任何位置上网。无线网络完全支持自由移动,持续连接,实现移动办公。

(2)带宽很宽,适合进行大量双向和多向多媒体信息传输。

在速度方面,802.11b的传输速度可提供可达11Mbps数据速率,而标准802.11g无线网速提升五倍,其数据传输率将达到54Mbps,充分满足用户对网速的要求.

(3)有较高的平安性和较强的灵活性

由于采用直接序列扩频、跳频、跳时等一系列无线扩展频谱技术,使得其高度平安可靠;无线网络组网灵活、增加和减少移动主机相当轻易。

(4)维护成本低,无线网络尽管在搭建时投入成本高些,但后期维护方便,维护成本比有线网络低50%左右。

3、无线网络存在的安全隐患

无线网络的出现,极大方便了日常办公。由于无线网络是借助空气作为传输介质的的一种组网模式,具有一定的开放性,无线网络也有一定的安全隐患。在无线网络的实际应用中,安全隐患主要体现在以下几个方面:

(1)信息重放。在没有足够的平安防范办法的情况下,是很轻易受到利用非法AP进行的中间人欺骗攻击。中间人攻击则对授权客户端和AP进行双重欺骗,进而对信息进行窃取和篡改。

(2)WEP破解。现在互联网上已经很普遍的存在着一些非法程序,能够捕捉位于AP信号覆盖区域内的数据包,收集到足够的WEP弱密钥加密的包,并进行分析以恢复WEP密钥。根据监听无线通信的机器速度、WLAN内发射信号的无线主机数量,最快可以在两个小时内攻破WEP密钥。

(3)网络。一般说来,大多数网络通信都是以明文(非加密)格式出现的,这就会使处于无线信号覆盖范围之内的攻击者可以乘机监视并破解(读取)通信。这种威胁已经成为无线局域网面临的最大新问题之一。

(4)MAC地址欺骗。通过网络工具获取数据,从而进一步获得AP答应通信的静态地址池,这样不法之徒就能利用MAC地址伪装等手段合理接入网络。

(5)拒绝服务。攻击者可能对AP进行泛洪攻击,使AP拒绝服务,这是一种后果最为严重的攻击方式。

二、作业区无线网络技术简介

1、作业区无线网络需求分析

作业区绝大多数单位已拥有的有线网络只能提供固定而有线的网络信息点,而作业区部分采气作业区距离厂区较远,有线网络建设周期费用较大,职工移动办公设备越来越多、临时性活动较多,灵活性较大,有线局域网无法满足员工随时随地共享网络资源的需要,所以很有必要使用无线局域网技术对原有的有线网络进一步扩充,从而无线网络正式顺应了智能化气田建设的前进步伐。

2、无线网络系统设计

作业区在新疆油田公司无线局域网络项目中共涉及4个站点,包括一个中心站点,3个客户站点。

中心站安装了三台无线网桥,使用三面1200,增益为16dBm的扇区天线,共同围成3600的全向覆盖;三个客户站各安装一台无线网桥,使用一面增益为24dBm的栅格天线。

3、无线网关键技术

微蜂窝覆盖及漫游。对于办公楼、会议培训、宿舍等场所,无线微蜂窝覆盖是最有效简洁的解决方案。由于每个AP的发射功率均又严格控制,同时,安装再室内的AP会受建筑物本身的影响,因此采用了多个AP进行合理分布和配置,扩大覆盖区域。

无线网桥。无线网络除了覆盖应用以外,无线桥接是另一项重要的应用。利用无线桥接设备,为多个独立的局域网络建立空中连接。作业区无线网桥选用cisco的1310G型号,实现生产站区的基本数据快速传输和查询,使数据存储、备份更加安全。

三、如何保障无线网络的安全

为了保护无线网路免于攻击入侵的威胁,主要应该在提高使用的平安性、达成通信数据的保密性、完整性、使用者验证及授权等方面予以改善,实现最基本的平安目的。

1、规划天线的放置,掌控信号覆盖范围。要部署封闭的'无线访问点,第一步就是合理放置访问点的天线,以便能够限制信号在覆盖区以外的传输距离。最好将天线放在需要覆盖的区域的中心,尽量减少信号泄露到墙外。

2、使用WEP,启用无线设备的平安能力。保护无线网络平安的最基础手段是加密,通过简单的设置AP和无线网卡等设备,就可以启用WEP加密。无线加密协议(WEP)是对无线网络上的流量进行加密的一种标准方法。虽然WEP加密本身存在一些漏洞并且比较脆弱,但是仍然可以给非法访问设置不小的障碍,有助于阻挠偶然闯入的黑客。

3、变更SSID及禁止SSID广播。服务集标识符(SSID)是无线访问点使用的识别字符串,客户端利用它就能建立连接。对于部署的每个无线访问点而言,要选择独一无二并且很难猜中的SSID。

4、禁用DHCP。对无线网络而言,这很有意义。假如采取这项办法,黑客不得不破译用户的IP地址、子网掩码及其它所需的TCP/IP参数。无论黑客怎样利用公司的访问点,他仍需要弄清楚IP地址。

5、禁用或改动SNMP设置。假如公司的访问点支持SNMP,要么禁用,要么改变公开及专用的共用字符串。

四、结束语

无线网络的发展是伴随着计算机技术的进步走到今天的。近年来,网络技术取得了巨大的进步。一方面,速率大大提高,可达千兆级。但“接入点的固定和有限”随着“移动办公”日益强烈的需求,有线接入难以为继。同时,众多局域网的互联,使得布线遇到重重困难。无线局域网在这种情况下应运而生,它所提供的“多点接入”、“点对点中继”(即所谓的mesh技术)为用户提供了一种替代有线的高速解决方案。可以说无线网络的世纪已经到来了。随着802.11g/b等标准的广泛应用,更大、更快、更广成为新一代无线网络的发展趋势。因此,无线接入的商机正在到来,无线网络的明天一片光明。

篇8:无线充电原理详解

随着便携式媒体播放器、智能手机和平板电脑等电池供电的消费类电子设备的不断普及,导致家里到处充斥着大量不同的充电器和成捆的电线,以无线方式给设备充电的概念即没有任何直连线的连接已经推出一段时间了,现在正迅速提起人们的兴趣,使之更加灵活和更加有用。不过目前有哪些不同的技术、工程师需要应付的设计挑战又有哪些呢?

由于无需使用充电线缆,给消费设备进行无线充电有许多吸引人的地方。也许应该说得更明白点,无线充电的目的是通过不同于有线或连接器等的创新方式提供给设备电池充电的新途径。

无线充电方式在诸如电动牙刷等许多消费设备中已经非常流行,其中最主要的一种方法是基于麦克斯韦定律的感应方法,即来自某个线圈的磁场变化会在另外一个与之耦合的线圈中产生电流。虽然使用磁场的感应方法适合类似上述这样的许多小设备,但在平板电脑和智能手机等更加现代的消费电子设备中使用这种方法面临着诸多工程设计挑战。

随着馈送给电池的功率的增加,相对效率或摆放耦合线圈的灵活性要求也会提高。这种感应方法的主要考虑因素是如何控制产生或“发送”能量并使用感应磁场传送给“接收”设备的信号所产生的电磁干扰(EMI)。接收设备随后将磁场能量转换为电能再给电池充电。Wi-Fi、蓝牙、近场通信(NFC)、蜂窝系统和调频广播是众多无线语音和数据连接方法中的一些例子,它们可能都会受到这种电磁场的干扰。

当然,另外一个考虑因素是使功率传输效率尽可能高,即使在更高功率电平和更宽摆放误差等挑战约束条件下。在过去几年中,业界对于如何实现感应充电技术提出了许多新的想法,但规避EMI影响的进展不像期望的那样顺利,因为达到EMI兼容需要付出艰巨的努力,

最近这方面的挑战得到了进一步发展,这得感谢无线充电联盟(WPC)的不懈努力。WPC是美国消费电子(CEA)组织的一项行动计划,目的是鼓励进一步研究开发,使无线充电更加引人注目,从而得到更大消费群体的青睐。

感应方法的另外一个众所周知的约束条件是需要精确地配对充电器和被充设备,这可以用电动牙刷例子来很好地描述。充电器基板上有一个小塔,从放置待充电牙刷的基板上升出来。使用这种方法可以使两个线圈完美匹配,以确保磁能的传输。任何稍微的不对齐都会完全丢失功率传输能力。在使用诸如智能手机或平板电脑等要求稍大功率电平的其它设备时,这种使用方法显然很不方便。最后,存在如何解决电热损失的问题。充电器功率越高,热量损失越大。这对温度高度敏感的锂离子电池来说更是个问题,很可能会在今天外形高度紧凑的消费电子设计中产生元件应力。

使用电容架构是可以代替磁场无线充电的另外一种无线充电方法,这种方法的原理类似于电场的麦克斯韦定律。这种概念已经被村田公司采纳,并被广泛引入新的设计。该公司的做法是使用准静电电场并通过电容传输能量,这种电容则是由属于物理上分开的器件的两个电极组成。将这两个器件彼此靠近就能形成一个电容阵列,并用来传输能量。图1a显示了这种方法的基本原理。

图1a:无线功率传输中发送器-接收器对原理。    图1b:图1a所示发送器-接收器对的等效电路。

篇9:家庭无线路由故障详谈(一)

家庭无线网络掉线很多时候时由于无线路由发生了问题,关于其他无线路由故障问题我们曾经也有介绍过,那么,针对家庭无线路由故障我们在此进行一个详细的分析和说明?

宽带原因

很多时候,无线路由出现掉线并不是由无线路由自身引起,本着先检查前端设备的思路,应先重点检查前端宽带设备是否存在掉线问题?

图1

家庭无线路由故障1?连接故障

线缆松动或连接不牢或水晶头接触片被氧化/卤化,线路接触不好等原因导致高频衰减过大?

解决思路:

检查连接网络的线缆是否插在正确的端口上,宽带MODEM线应插在无线路由WAN/Internet口,是否连接正确?可尝试更换和无线路由连接的网线试试,并重点检查水晶头做工和质量(如舌片弹性是否足够),水晶头松动和卤化也会导致网络连接时断时续?ADSL终端的广域口指示灯闪亮,终端无法激活或偶尔能激活,仔细检查用户线和电话线的连接是否正确,连接有没有脱落,必要时可换线试试?

如果是有线宽带,可检查Cable Modem上的指示灯状态,如果指示灯显示的状态不正常,可检查连接Cable Modem与有线电视同轴电缆的连接是否牢靠?是否有损坏?接头是否松动等;查看有线电视接收是否正常,如果电视节目效果明显变差或者根本收看不到节目,可致电有线电视客户服务中心?

这样可一步步缩小问题出现可能的范围,以便确定是宽带设备?服务商的问题还是无线路由的问题?

家庭无线路由故障2?ADSL线路故障

进户电话线线路过长,接头过多,或存在一些干扰源?

解决思路:

用户线路质量太差,单独使用ADSL上网试试看,如果同样掉线,可要求ISP检查进户线质量?检查ADSL周围是否有无绳电话(手机)?空调?洗衣机?冰箱等电磁干扰比较严重的设备,如有请移开,并不要共用一条电源线(电压不稳也会造成一些MODEM掉线)?

可用以下常见方法判断故障所在――能打电话?不能上网,表明线路正常,原因可能是互联网络问题或ADSL终端问题;能上网,不能打电话,边明外线正常?互联网络正常,原因可能是室内电话连接问题或从ADSL机架到程控交换机问题;不能打电话,也不能上网,可能是外线断,或其他问题;用户端外线绝缘不良,用户上网时一拿电话手柄WAN灯熄灭或宽带信号不能同步,一般为外线绝缘不良或有接头接触不良,修好外线后故障可解除?

家庭无线路由故障3?分离器问题

分离器存在故障和连接不正确?

解决思路:

不解分离器,直接将电话线插上ADSL,单独使用ADSL上网试试看?正确连接ADSL的信号分离器,正确的连接方法是将来自电信局端的电话线接入信号分离器Splitter的输入端(一般标示为“Line“);将一根电话线的一头连接信号分离器的语音信号输出口,一般标示为“Phone(电话)”,另一端连接你的电话机?将分离器上的ADSL输出口,一般标示为“ADSL“或“Modem”,用一根电话线接入ADSL MODEM的ADSL插孔?

图2

需要说明的是信号分离器和外线之间不能有其他的电话设备,任何分机?传真机?防盗器等设备的接入都将造成ADSL的故障,分机等设备只能连接在分离器分离出的语音端口后面?如果在PC旁边不需要电话,可将电话线直接连接ADSL调制解调器,分离器安装在话机前?

【责任编辑:佟媛微 TEL:(010)68476606】

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