【正文】 人電腦或網(wǎng)絡(luò)電視，主用戶設(shè)置控制命令（開(kāi)關(guān)控制、時(shí)間表控制或聯(lián)動(dòng)控制）。通過(guò)對(duì)這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的充分應(yīng)用，才使網(wǎng)絡(luò)走入家庭，貼近生活，才能體現(xiàn)出正真意義上的智能住宅。 （三）家庭流量計(jì)費(fèi) 目前 ，大多數(shù)遠(yuǎn)傳計(jì)量系統(tǒng)采用如下方式：在各個(gè)房間內(nèi)的遠(yuǎn)傳表，通過(guò)專用的布線系統(tǒng)連接至各個(gè)節(jié)點(diǎn)流量控制器，再匯總到物業(yè)管理中心進(jìn)行上位管理。 圖 主機(jī)主程序流程圖 初始化階段，模塊先發(fā)送 HCI 命令，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備的復(fù)位、啟動(dòng)、地址查詢、自動(dòng)巡檢和跳頻算法等初始化操作，與主機(jī)建立藍(lán)牙物理鏈路和 L2CAP 鏈路．藍(lán)牙設(shè)備之間的無(wú)線數(shù)據(jù)通信通過(guò) HCI 分組來(lái)實(shí)現(xiàn)．初 始化程序還要通過(guò)MCU 對(duì)藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送命令分組． MCU 每發(fā)送一個(gè) HCI 命令分組后，都要接收從藍(lán)牙設(shè)備返回的事件分組、判斷命令、分析命令執(zhí)行情況，直到完成初始化操作。鑒權(quán)字具有靜態(tài)性，而一旦建立加密字，就由運(yùn)行在藍(lán)牙設(shè)備上的具 體應(yīng)用，來(lái)決定什么時(shí)候和是否需要修改加密字。鑒權(quán)基于 “競(jìng)爭(zhēng) 應(yīng)答 ”算法，是藍(lán)牙系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，它允許用戶為個(gè)人的藍(lán)牙設(shè)備建立一個(gè)信任域。 藍(lán)牙給每個(gè)微微網(wǎng)都提供了特定的跳轉(zhuǎn)模式，因此，它允許大量的微微網(wǎng)同時(shí)存在。所有的 0 信息 AM_ADDR 都用于廣播消息。 2/3比例前向糾錯(cuò)碼是一種（ 15， 10）精簡(jiǎn)的漢明碼表示方法，用于部分分組。該頻段對(duì)所有無(wú)線電系統(tǒng)都開(kāi)放，因此，藍(lán)牙在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到不可預(yù)測(cè)的干擾源，例如手機(jī)、無(wú)繩電話、微波爐等。提供了短距離的無(wú)線多媒體通信。無(wú)奈 GPRS 上網(wǎng)不但速度難以讓人滿意，資費(fèi)也不便宜。 不僅支持多個(gè)并發(fā)用戶和設(shè)備，而且它的 超強(qiáng)功能可保證服務(wù)質(zhì)量，確保家庭中所有設(shè)備提供更佳用戶體驗(yàn)，同時(shí)提供智能的內(nèi)容管理和發(fā)布。由于信息家電的高端功能都由家庭網(wǎng)關(guān)來(lái)完成，所以可以不用實(shí)現(xiàn) Wifi 的上層協(xié)議，只實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制。將接受到的用戶的控制或查詢命令進(jìn)行處理， CCI 程序?qū)⒚钷D(zhuǎn)換成 UDCP 報(bào)文，通過(guò) Wifi 模塊發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的信息家電或控制設(shè)備。由嵌入式 Unux 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) Wifi 功能 ，并提供圖形用戶界面和 TCP、 HTIP、 WebServer 高層應(yīng)用。因此。也稱為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式或 IBSS。另一種稱為無(wú)線接入點(diǎn)，它的作用是提供無(wú)線和有線之間的連接。 規(guī)定的發(fā)射功率不可超過(guò) 100 毫瓦，實(shí)際發(fā)射功率約 60 毫瓦 — 70 毫瓦，而手機(jī)的發(fā)射功率約 200 毫瓦 — 1 瓦間，手持式對(duì)講高達(dá) 5 瓦。藍(lán)牙的電波覆蓋范圍小，半徑大約只有 15 米左右，而 Wifi的半徑可達(dá) 100 米。現(xiàn)在，人們已經(jīng)習(xí)慣了在網(wǎng)上炒股、購(gòu)物、查詢賬目、繳費(fèi)和搜索資料，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)正快速進(jìn)入家庭。 藍(lán)牙技術(shù)的主要特點(diǎn)： ①采用調(diào)頻技術(shù)。旨在將 HomeRF 發(fā)展成為家庭無(wú)線通訊范圍。是一種短程無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無(wú)線電信號(hào)。當(dāng)一個(gè) 客戶端進(jìn)入一個(gè)或者多個(gè)接入點(diǎn)的覆蓋范圍時(shí)，它會(huì)根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱以及包錯(cuò)誤率來(lái)自動(dòng)選擇一個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行連接。站點(diǎn)通過(guò)發(fā)送一個(gè)認(rèn)證管理幀來(lái)執(zhí)行不認(rèn)證服務(wù)。站點(diǎn)可以 AP，可以安裝無(wú)線網(wǎng)卡的筆記本計(jì)算機(jī)。由于每個(gè)站點(diǎn)只需要在中心站覆蓋范圍之內(nèi)就可與其他點(diǎn)站通信，故網(wǎng)重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計(jì)（論文） 11 絡(luò)中站點(diǎn)布局受環(huán)境限制也小。這種網(wǎng)絡(luò)又叫做 對(duì)等網(wǎng)。經(jīng)歷了一個(gè)價(jià)格迅速降低的過(guò)程，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也將有一個(gè)價(jià)格降低的過(guò)程。因?yàn)樵谥贫ㄔ摌?biāo)準(zhǔn)時(shí)已經(jīng)傾注了大量的時(shí)間和精力，從而消除了在執(zhí)行應(yīng)用上的障礙。家庭網(wǎng)絡(luò)是融合通信網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)和多媒體信息網(wǎng)絡(luò)于一體的家庭信息化平臺(tái)。 ② 兼容性 ：對(duì)于室內(nèi)使用的無(wú)線局域網(wǎng)，應(yīng)盡可能使其跟現(xiàn)有的 有線局域網(wǎng)重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計(jì)（論文） 9 在 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 和網(wǎng)絡(luò)軟件上相互兼容。無(wú)線數(shù)據(jù)通信，與有線網(wǎng)鋪設(shè)相比，數(shù)據(jù)傳輸速率高，高干擾性、保密性較強(qiáng)，不受布線接點(diǎn)位置限制。隨著無(wú)線技術(shù)在日常生活中日益普及，人們?cè)絹?lái)越渴 望在家中利用網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地自由地工作、學(xué)習(xí)和娛樂(lè)。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計(jì)（論文） 7 光纖接入網(wǎng)的產(chǎn)生，一方面是由于 inter 的飛速發(fā)展促進(jìn)市場(chǎng)迫切的寬帶需求，另一方面得益于光纖技術(shù)的成熟和設(shè)備成本的下降，這 些因素使得光纖技術(shù)的應(yīng)用從廣域網(wǎng)延伸到接入網(wǎng)成為可能，為家庭網(wǎng)絡(luò)更帶來(lái)了方便 “光纖到家”代表通信運(yùn)營(yíng)商把光纖安裝到特定的大樓中，如住宅或公寓或辦公摟。家庭信息網(wǎng)絡(luò)由于距離短，也可以利用藍(lán)牙技術(shù)。 ③自由空間光通信（ FSO）。 但 Cable Modem 也有缺點(diǎn)，其缺點(diǎn)是采用共享結(jié)構(gòu)，隨著用戶的增加，個(gè)人的接入速率會(huì)有所下降，安全保密性也欠佳，另外，由于各地的有線網(wǎng)各自成一體，在一定程度上也限制了 Cable Modem 的發(fā)展。 ADSL 被譽(yù)為“現(xiàn)代信息高速公路上的快車”。 寬帶到底需要多寬，才能滿足人們的需求？經(jīng)研究認(rèn)為超過(guò) 300kbit/s 就可以作為一個(gè)比較合理的寬帶應(yīng)用。這種接入方式僅能支持普通的、低速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。如： PDA、 PC 之間的數(shù)據(jù)共享。根據(jù)用戶的需求，家庭網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)與應(yīng)用帶給消費(fèi)者的體驗(yàn)可以僅限于家庭內(nèi)部，小區(qū)內(nèi)部，也可以是任意時(shí)間任意地點(diǎn)。隨著家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范圍一點(diǎn)一點(diǎn)的變得廣闊，其起到的作用更是不可磨滅的。怎樣更好的滿足家庭客戶的需要 ,又可兼顧到目前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和運(yùn)營(yíng)商的成本是一個(gè)亟待解決的重要課題 ,而長(zhǎng)期以來(lái)的應(yīng)用研究主要集中在了家庭內(nèi)部 ， 對(duì)于家庭之間 ,即家 庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間的互聯(lián)、互通幾乎沒(méi)有研究。重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計(jì)（論文） I 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 設(shè)計(jì) (論文 )題目 基于電信系統(tǒng)的家庭網(wǎng)絡(luò)研究 教師單位 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院 下任務(wù)日期 _20xx_年 _1_月 _4_日 主 要 研 究 內(nèi) 容 、 方 法 和 要 求 本文主要研究在電信系統(tǒng)中家庭網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)中的寬帶技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)有系統(tǒng)的講解，再者主要研究藍(lán)牙技術(shù)、Wifi 技術(shù)的發(fā)展以及在家庭網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用，還 用時(shí)下盛行的手機(jī)Wifi 技術(shù)。其中 ,家庭娛樂(lè)流媒體業(yè)務(wù)成為目前家庭網(wǎng)絡(luò)發(fā)展最快的一個(gè)領(lǐng)域。 現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代足不出戶就可以看到你所需要的影片或者視頻，并且還可以享受在家里輕松購(gòu)物的感覺(jué)，不用大包小包的滿商店的逛，而且還給人們帶來(lái)了很多視覺(jué)和精神上的享受，最主要的是給那些沒(méi)時(shí)間逛街的上班族也帶來(lái)了莫大的方便。 今 天 ，不同行業(yè)（包括 IT/家電業(yè)、通信業(yè)、小區(qū)物業(yè)）對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)的不同理解都是根據(jù)不同的用戶需求而來(lái)的。 ②實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部各種信息終端的高速信息共享。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計(jì)（論文） 4 傳統(tǒng)的接入方式是銅線接入，接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)不開(kāi)放。通常人們把骨干網(wǎng)傳輸速率在 、接入網(wǎng)的傳輸速率能夠達(dá)到 1Mbit/s 的網(wǎng)絡(luò)即為寬帶網(wǎng)。它以銅質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì)，在一根銅線上分別傳輸數(shù)據(jù)和語(yǔ)音信號(hào)，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) XDSL 中的“ x” 代表各種數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)，因此它又分為 IDSL（ ISDN 數(shù)字用戶環(huán)路 ） 、 HDSL（ high speed DSL，利用兩對(duì)線雙向?qū)ΨQ傳輸 2Mbit\s 的高速數(shù)字用戶環(huán)路）、 SDSL（單線對(duì)雙線雙向?qū)ΨQ傳輸?shù)臄?shù)字環(huán)路，傳輸距離比HDSL 稍短）、 VDSL（甚高速數(shù)字用戶環(huán)路）、 ADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路）。 Cable Modem 與以往的 Modem 在原理上都是將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后在 Cable(電纜 )的一個(gè)頻率范圍內(nèi)傳輸，接收時(shí)進(jìn)行解調(diào)，傳輸機(jī)與普通的 Modem 相同，不同之處是通過(guò)有線電視的某個(gè)傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的。 MMDS 不需要本地電信或有線廣播公司的支持就能通過(guò)安裝在屋頂上的天線為每位用戶提供服務(wù)。藍(lán)牙是一種短距離無(wú)線連接技術(shù) ，用于低成本的短距離無(wú)線連。光纖接入網(wǎng)主要的傳輸介質(zhì)是光纖，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計(jì)（論文） 8 第二章 家庭網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線局域網(wǎng) 第一節(jié) 無(wú)線技術(shù)發(fā)展推動(dòng)市場(chǎng)的需求 一、無(wú)線網(wǎng)絡(luò) WLAN 出現(xiàn)的必然性 眾所周知，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正在全世界蓬勃發(fā)展。無(wú)線局域網(wǎng)是有線局域網(wǎng)的延伸或替代網(wǎng)絡(luò)。 二、無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)勢(shì) ① 可靠性：無(wú)線局域網(wǎng)的系統(tǒng)分組丟失率應(yīng)該低于 105， 誤碼率 應(yīng)該低于108。 第二節(jié) 無(wú)線局域網(wǎng) WLAN 技術(shù) 無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)今年來(lái)產(chǎn)生了土匪猛進(jìn)的發(fā)展，目前無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有四種： 家族、藍(lán)牙技術(shù)、紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)和HomeRF,其中 和藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。 標(biāo)準(zhǔn)受到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)專家嚴(yán)格的論證和檢測(cè)，重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計(jì)（論文） 10 開(kāi)發(fā)者可以大膽采用該標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)發(fā)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。其中一個(gè)原因是廠家將不再需要發(fā)展和支持低質(zhì)量的專有組件以及制造和配套設(shè)備的開(kāi)支。 1. IBSS 網(wǎng)絡(luò) IBSS 是一個(gè)獨(dú)立的 BSS，它沒(méi)有接入點(diǎn)作為連接的中心。這樣， 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量增大時(shí)網(wǎng)絡(luò)吞吐性能及網(wǎng)絡(luò)時(shí)延性能的惡化并不劇烈。 站點(diǎn)服務(wù) ： 標(biāo)準(zhǔn)定義的站點(diǎn)服務(wù)為各站點(diǎn)所提供的功能。而且不準(zhǔn)對(duì)方拒絕。 在 中，有 MAC 層負(fù)責(zé)解決客戶端工作站和訪問(wèn)加入點(diǎn)之間的連接。 1. Wifi Wifi 即 協(xié)議。 HomeRF(家庭射頻 )是在個(gè)人電腦、消費(fèi)電子、外設(shè)、軟件通訊和半導(dǎo)體工業(yè)等各方面領(lǐng)先的公司組織發(fā)起的。它有時(shí)限的帶寬和較小的傳輸距離無(wú)法滿足人 們的日常應(yīng)用的需求。人們的日常生活已經(jīng)越來(lái)越來(lái)離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)。 二、 Wifi 的優(yōu)勢(shì) ①無(wú)線電波的覆蓋范圍廣。 ④健康安全。通常通過(guò)一臺(tái) PC 加上一塊無(wú)線網(wǎng)卡構(gòu)成。 Adhoc 模式。我們可以使用個(gè)人電腦、手持網(wǎng)絡(luò)終端或者遙控與家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接，并通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)對(duì)各種信息家電實(shí)施有效的管理和控制。 家庭網(wǎng)關(guān)基于嵌入式 Linux 進(jìn)行架構(gòu)。 家庭網(wǎng) 關(guān)啟動(dòng)后，完成系統(tǒng)的初始化，并加載相關(guān)的服務(wù)。可選用Rabbit 公司的 Wifi 核心模塊和其相應(yīng)的開(kāi)發(fā)包進(jìn)行相關(guān)擴(kuò)展。 四、 Wifi 在手機(jī)上的應(yīng)用 如今許多消費(fèi)者擁有數(shù)字電影、電視劇、音樂(lè)和照片庫(kù)，他們非常希望能夠從家庭中的任何地方通過(guò)無(wú)線設(shè)備訪問(wèn)這些媒體內(nèi)容。 為了能用手機(jī)躺在床上上網(wǎng)，開(kāi)通 GPSR。藍(lán)牙支持 64kbps 的實(shí)時(shí)語(yǔ)音傳輸和各種速率的數(shù)據(jù)傳輸。 藍(lán)牙工作的頻段是全球通用的 ISM頻段。 1/3比例前向糾錯(cuò)碼是一種較簡(jiǎn)單的糾錯(cuò)碼方式，屬于重復(fù)碼，實(shí)現(xiàn)時(shí)對(duì)每位信息重復(fù)三次。 AMADDR 3 位長(zhǎng)的活動(dòng)成員地址。主從設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 1所示。藍(lán)牙的低層安全是通過(guò)基帶和鏈路管理中的鑒權(quán)、匹配和加密完成的。網(wǎng)絡(luò)傳送協(xié)議和應(yīng)用程序，可以為用戶提供一個(gè)較強(qiáng)的安全機(jī)制，需要注意的是，加密字節(jié)全不同于鑒權(quán)字。 圖 2 所示為主機(jī)主程序流程圖．主機(jī)不僅負(fù)責(zé)各種不同類型子網(wǎng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，而且還要完成家居智能控制和互聯(lián)網(wǎng)接入功能．它通過(guò)多種途徑（互聯(lián)網(wǎng)、有線電話、手機(jī)等）從多樣的外部網(wǎng)絡(luò)接收通信信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息交互?？梢宰詣?dòng)關(guān)燈和關(guān)閉電器，節(jié)省開(kāi)支；家中沒(méi)有人時(shí)，可以調(diào)節(jié)供暖的溫度；在電費(fèi)較低的時(shí)段開(kāi)啟電器。 但是要實(shí)現(xiàn)上述功能需要藍(lán)牙技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)連接來(lái)實(shí)現(xiàn) 智能住宅從使用的角度來(lái)看是由三個(gè)使用網(wǎng)絡(luò)組成一即家庭網(wǎng)絡(luò)（ HOMENET）、小區(qū)管理網(wǎng)絡(luò)（ INTRANET）、國(guó)際互連網(wǎng)絡(luò)（ INTERNET）。計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、 CATV線路與外部相連接。根據(jù)設(shè)置在內(nèi)部的時(shí)鐘功能，執(zhí)行控制命令，并向單元控制模塊傳達(dá)命令，對(duì)聯(lián)接的各種家電進(jìn)行控制。藍(lán)牙產(chǎn)品的全面測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)也制約了藍(lán)牙產(chǎn)品的推廣。藍(lán)牙芯片越小越便于安裝，應(yīng)用范圍越廣，但是制造成本會(huì)大幅增加，導(dǎo)致性能價(jià)格比不優(yōu)的問(wèn)題。 ： ① 網(wǎng)絡(luò)接入功能實(shí)體（ work access entity， NAE），負(fù)責(zé)終結(jié)接入技術(shù)。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科論文設(shè)計(jì)（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1]戴志濤，鄭巖 ． 以太網(wǎng) [M]． 北京：人民郵電出版社， 19998． [2]建亞，佘浩，王振凱 .現(xiàn)代交換原理 [M]． 北京：北京郵電大學(xué)出版社， 20xx． [3]孫維平 ． FTTx 與 PON 系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)例 [M]． 北京 :人民郵電出版社， 20xx1 [4]蔣青， 呂翊 .通信原理與技術(shù) [M]． 北京：北京郵電大學(xué)出版社， 20xx． [5]應(yīng)曉蕊 ． 工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性研究系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D]． 浙江大學(xué)， 20xx [6],Mackay:Good Error Correcting Codes Based on Sparse Matrices[J],I EEE Trans Theory,1999,399431. 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