【文章內(nèi)容簡介】 起來。那時(shí)家庭用戶儲(chǔ)存的視頻數(shù)據(jù)可以在 PC、DVD、TV、PDA 等設(shè)備上共享觀看，可以自由地同Inter交互信息；可以遙控 PC，讓它控制你的信息家電；也可以通過 Inter聯(lián)機(jī)，用無線手柄結(jié)合音、像設(shè)備營造出逼真的虛擬游戲空間。在這方面，應(yīng)用 UWB技術(shù)無疑是一個(gè)很好的選擇?！?有源相控技術(shù)的民用化有源相控技術(shù)是當(dāng)前軍事技術(shù)中尖端技術(shù)，它通過一臺(tái)發(fā)射器可向多目標(biāo)發(fā)射不同頻段互不干擾電磁波，并且可以使所發(fā)射的多束電磁波隨著目標(biāo)的移動(dòng)而移動(dòng)。若將其民用化并應(yīng)用到 WLAN技術(shù)中必將大大的提高 WLAN的傳輸速率，降低能源的損耗以及對(duì)人體的電磁輻射。 住宅小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋需求分析在信息迅猛發(fā)展的今天，國內(nèi)幾乎所有的住宅小區(qū)都實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)。但隨著無線終端的普及，越來越多的便攜式計(jì)算機(jī)、PDA、智能手機(jī)等被帶入了家庭當(dāng)中。當(dāng)下人們對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)的依賴性相當(dāng)之高。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)接入方式的缺點(diǎn)逐漸地為人們所不能接受，這就需要我們?cè)诂F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上充分?jǐn)U展利用無線網(wǎng)絡(luò)來解決。第 2 章 無線局域網(wǎng)系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)分析 無線局域網(wǎng)概述WLAN是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，通常指采用無線傳輸介質(zhì)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。可定義為一種利用無線方式，提供無線對(duì)等（如 PC對(duì) PC、PC 對(duì)交換機(jī)）或點(diǎn)到點(diǎn)（如 LAN到 LAN）連通性的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。WLAN 放棄了雙絞線、同軸電纜或光纖，而是采用射頻（RF）技術(shù)通過電磁波傳送和接受數(shù)據(jù)。目前采用的無線傳輸介質(zhì)有無線電與紅外線。從技術(shù)角度分析，WLAN 利用了無線多址信道和寬帶調(diào)制技術(shù)來提供統(tǒng)一的物理層平臺(tái)，并以此來支持節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信，并為通信的移動(dòng)化、個(gè)性化和多媒體應(yīng)用提供可能。圖 典型 WLAN 與有線網(wǎng)絡(luò)的集成示意圖WLAN在距離有限的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)無線通信，距離差異使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶煌?，?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)具體的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面有所區(qū)別。WLAN 能在幾十到幾千米范圍內(nèi)支持較高的數(shù)據(jù)速率，可采用微蜂窩（Microcell） 、微微蜂窩（Picocell）結(jié)構(gòu)，也可采用非蜂窩（如 Ad Hoc）結(jié)構(gòu)。圖 WLAN與有線網(wǎng)絡(luò)的集成部署示意圖。 無線局域網(wǎng)特點(diǎn) 無線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)WLAN實(shí)在有線局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，能使終端擺脫有線介質(zhì)的束縛，而具有更大的便捷性和移動(dòng)性，并能實(shí)現(xiàn)與有線網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通。WLAN 的通信范圍與傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)相比受環(huán)境限制更小一些，網(wǎng)絡(luò)傳輸范圍大為拓寬。WLAN 具備一定的抗干擾能力和網(wǎng)絡(luò)保密性。相對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)，WLAN 的組件、配置和維護(hù)更容易。主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1）移動(dòng)性。網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)便宜方便。通信范圍不再受環(huán)境條件的限制，擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，為便攜式設(shè)備提供有效的網(wǎng)絡(luò)接入功能，用戶可隨時(shí)隨地獲取信息。（2）靈活性。安裝簡單，組網(wǎng)靈活?？蓪⒕W(wǎng)絡(luò)延伸到線纜無法連接的地方。（3）可伸縮性。安置或添加接入點(diǎn)（Access Point，AP）或擴(kuò)展點(diǎn)（Extend Point，EP） ，可擴(kuò)展組網(wǎng)。（4）經(jīng)濟(jì)性?？捎糜陔y以實(shí)施物理布線的環(huán)境，如危險(xiǎn)區(qū)和古建筑物中，節(jié)省了線纜、附件和人工費(fèi)用。同時(shí)省去布線工序，快速組網(wǎng)，快速投入使用，提高了經(jīng)濟(jì)效益?？傻统杀究焖賹?shí)現(xiàn)臨時(shí)性的網(wǎng)絡(luò)。而對(duì)需頻繁布線或更換地方的場合，費(fèi)用節(jié)約更為明顯。 無線局域網(wǎng)的局限性WLAN盡管有很多優(yōu)點(diǎn)，也存在一些不足，具體包括：（1）可靠性。傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的誤碼率小于 109，可靠性和穩(wěn)定性極高。而 WLAN采用無線信道，并不十分可靠，存在各種干擾和噪聲，會(huì)引起信號(hào)衰落和誤碼，進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐性能下降和不穩(wěn)定。此外，由于無線傳輸?shù)奶厥庑?，還可能產(chǎn)生“隱藏節(jié)點(diǎn)” 、“暴露節(jié)點(diǎn)”等現(xiàn)象，影像系統(tǒng)的可靠性。（2）兼容性與共存性。兼容性包括：WLAN 要兼容有線局域網(wǎng)；兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件；多種 WLAN標(biāo)準(zhǔn)互相兼容；不同廠家無線設(shè)備的兼容。共存性包括：同一頻段的不同制式或標(biāo)準(zhǔn)共存，如 IEEE ；不同頻段、制式或標(biāo)準(zhǔn)的共存，如 WLAN共存，WLAN 與 2GHz/3GHz共存等。（3）帶寬與系統(tǒng)容量。由于頻率資源的匱乏，WLAN 的信道帶寬遠(yuǎn)小與有線網(wǎng)絡(luò)帶寬。即使復(fù)用，其系統(tǒng)容量也小于有線網(wǎng)絡(luò)。提高系統(tǒng)傳輸帶寬和系統(tǒng)容量非常重要。（4）覆蓋范圍。WLAN 的低功率和高頻率限制了其覆蓋范圍。為擴(kuò)大覆蓋范圍，需引進(jìn)蜂窩或微蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，或中繼與網(wǎng)橋等措施。 無線局域網(wǎng)的分類WLAN可根據(jù)不同層次、不同業(yè)務(wù)、不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及不同應(yīng)用等進(jìn)行分類。根據(jù)頻段，可分為專用頻段和自由頻段兩類。自由頻段又可分為紅外線和 GHz頻段無線電兩種。還可以根據(jù)采用的傳輸技術(shù)進(jìn)一步細(xì)分，如圖 圖 無線局域網(wǎng)分類一根據(jù)業(yè)務(wù)類型，可分為面向連接和非連接兩類。前者主要用于傳輸語音等實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的業(yè)務(wù)，一般基于時(shí)分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）等技術(shù)，如HiperLAN2（ High Performance Radio LAN 2） 和 藍(lán) 牙 等 。 而 后 者 主 要 用 于 高 速 數(shù) 據(jù) 傳輸 ， 通 常 基 于 IP 分 組 ， 這 類 是 IEEE 標(biāo) 準(zhǔn) 的 典 型 例 子 ， 如 圖 所 示圖 無線局域網(wǎng)分類二根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛻?yīng)用要求，可分為對(duì)等、基礎(chǔ)架構(gòu)、接入、中繼等。 無線局域網(wǎng)的組成 站（STA）站也稱主機(jī)或終端，是 WLAN的基本組成單元。站一般作為客戶端，是具備無線網(wǎng)絡(luò)接口的計(jì)算機(jī)設(shè)備，通常包括終端用戶設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)接口和網(wǎng)絡(luò)軟件 3部分WLAN中的站如果移動(dòng)，常稱為移動(dòng)主機(jī)或移動(dòng)終端。按移動(dòng)性可分為固定站、半移動(dòng)站和移動(dòng)站。固定站指位置固定不動(dòng)，半移動(dòng)站指經(jīng)常改變地理位置，但移動(dòng)時(shí)并不要求保持網(wǎng)絡(luò)連接，而移動(dòng)站則要求能在移動(dòng)狀態(tài)保持連接，典型移動(dòng)速率為 210m/s。站之間的通信距離由于天線輻射能力有限和應(yīng)用環(huán)境不同而受限制。WLAN 能覆蓋的區(qū)域范圍稱為服務(wù)區(qū)（Service Area，SA）,由移動(dòng)站的無線收發(fā)信機(jī)及地理環(huán)境確定的通信覆蓋區(qū)域稱為基本服務(wù)區(qū)（Basic Service Area，BSA）或小區(qū)（Cell） ，是網(wǎng)絡(luò)的最小單元。一個(gè) BSA內(nèi)相互聯(lián)系、相互通信的一組主機(jī)組成了基本業(yè)務(wù)集（Basic Service Set，BSS） 。 無線介質(zhì)（WM）無線介質(zhì)是 WLAN中站或 AP間通信的傳輸介質(zhì)，空氣是無線電波和紅外線傳播的良好介質(zhì)。WLAN 中的無線介質(zhì)由物理層標(biāo)準(zhǔn)定義。 無線接入點(diǎn)（BS）AP類似于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基站通常處于與 BSA的中心，固定不動(dòng)，其功能包括：（1）完成其他非 AP的站的接入訪問和同一 BSS的不同功能。（2）作為 WLAN和分布式系統(tǒng)的橋節(jié)點(diǎn)，完成 WLAN和分布式系統(tǒng)間的橋接功能。（3）作為 BSS的中心，控制和管理其他非 AP站。無線 AP是具有無線網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一般包括：（1）與分布式系統(tǒng)的接口。（2）無線網(wǎng)絡(luò)接口和相關(guān)軟件。（3）橋接軟件、接入控制軟件、管理軟件等 AP軟件和網(wǎng)絡(luò)軟件。 分布式系統(tǒng)（DS）單個(gè) BSA覆蓋區(qū)域受環(huán)境和主機(jī)收發(fā)信機(jī)特性的限制。未覆蓋更大區(qū)域，需要把多個(gè) BSA通過 DS連接，形成一個(gè)擴(kuò)展業(yè)務(wù)區(qū)(Extended Service Area，ESA)，而通過 DS互聯(lián)的同屬個(gè) ESA的所有主機(jī)組成一個(gè)擴(kuò)展業(yè)務(wù)區(qū)集（Extended Service Set，ESS） 。用來連接不同 BSA的通信信道，稱為分布式系統(tǒng)介質(zhì)（Distribution System Medium，DSM） 。DSM 可以是有線或無線通道。無線分布式系統(tǒng)（Wireless DS,WDS）可通過無線通信連接不同 BSS，DS 通過入口（Portal）連接骨干網(wǎng)。WLAN 和有線骨干網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸都需經(jīng)過 Portal。Portal 必須能識(shí)別有線網(wǎng)和 WLAN的幀，它是一個(gè)邏輯接入點(diǎn)，也可以是一個(gè)單一設(shè)備，或與 AP集成于同一設(shè)備。 無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)WLAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可從幾方面分類。根據(jù)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為單區(qū)網(wǎng)和多區(qū)網(wǎng)；根據(jù)邏輯拓?fù)淇煞譃閷?duì)等式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式、和線型、星型、環(huán)型等；根據(jù)控制方式可分為無中心分布式和有中心集中控制兩種；根據(jù)與外網(wǎng)的連接性可分為獨(dú)立 WLAN和非獨(dú)立WLAN。BSS是 WLAN的基本構(gòu)造模塊，有兩種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或組網(wǎng)方式：分布對(duì)等式拓?fù)?、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式拓?fù)?。單個(gè) BSS稱單區(qū)網(wǎng)，多個(gè) BSS通過 DS互聯(lián)構(gòu)成多區(qū)網(wǎng)。 分布對(duì)等式拓?fù)浞植紝?duì)等式網(wǎng)絡(luò)是一種獨(dú)立 BSS（IBSS） ，至少有兩個(gè)站。它是一種典型的自制式單區(qū)網(wǎng)。通信范圍內(nèi)的任意站之間可直接通信而無需依賴 AP轉(zhuǎn)接，如圖 。由于沒有 AP，站之間是對(duì)等、分布式或無中心的。由于 IBSS網(wǎng)絡(luò)不必預(yù)先計(jì)劃，可按需要隨時(shí)構(gòu)建，因此該模式被稱為自組織網(wǎng)絡(luò)。這種結(jié)構(gòu)中各站點(diǎn)競爭公用信道。站點(diǎn)數(shù)過多時(shí)，信道競爭會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)性能。因此，較適合小規(guī)模、小范圍的 WLAN。多用于臨時(shí)組網(wǎng)和軍事通信中。注意 IBSS是一種單區(qū)網(wǎng)，但單區(qū)網(wǎng)并不一定就是 IBSS。另外 IBSS不能接入DS。圖 分布對(duì)等工作模式 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式拓?fù)湟粋€(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相除 DS外，至少要有一個(gè) AP。只包含一個(gè) AP的單區(qū)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)如圖 。AP 是 BSS的中心控制站，其他站在該中心站的控制下互通信息。與 IBSS相比，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) BSS的可靠性較差，如 AP遭破壞，整個(gè) BSS就會(huì)癱瘓。此外，中心站 AP的復(fù)雜度較大，成本也較高。在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) BSS中，如一個(gè)站想與同一 BSS內(nèi)的另一站通信，須經(jīng)源站→AP→目標(biāo)站的兩跳過程，由 AP來進(jìn)行轉(zhuǎn)接。需較多的傳輸容量，增加了傳輸時(shí)延，但比各站直接通信仍具備以下優(yōu)勢：（1）BSS 內(nèi)的所有站都需在 AP通信范圍之內(nèi)，而對(duì)各站間的距離無限制，即網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)布局受環(huán)境限制較少。（2）由于各站不需保持鄰居關(guān)系，其路由的復(fù)雜性和物理層實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低。圖 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) BSS 工作模式（3）AP 作為中心站，控制所有站點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量增大時(shí)網(wǎng)絡(luò)吞吐和時(shí)延性能的二話并不劇烈。（4）AP 可對(duì) BSS內(nèi)站點(diǎn)進(jìn)行同步、移動(dòng)和節(jié)能管理，可控性好。（5）為接入 DS或骨干網(wǎng)提供了一個(gè)邏輯接入點(diǎn)，并有較大的可伸縮性?？刹捎迷黾?AP數(shù)量、選擇 AP位置等方法擴(kuò)展容量和覆蓋區(qū)域，即將單區(qū) BSS擴(kuò)展成為多區(qū) ESS。 ESS 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銭SA是多個(gè) BSA通過 DS連接形成的擴(kuò)展區(qū)域，范圍可達(dá)數(shù)千米。同一 ESA的所有站組成 ESS。在 ESA中，AP 除完成基本功能外，還可確定一個(gè) BSA的地理位置。ESS 是一種由多個(gè) BSS組成的多區(qū)網(wǎng)，每個(gè) BSS都獲配一個(gè) BSSID。如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)有多個(gè) ESS組成，每個(gè) ESS也會(huì)有一個(gè) ESSID，所有 ESSID組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí) NID以區(qū)分該網(wǎng)絡(luò)（子網(wǎng)） 。 中繼或橋接型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬蓚€(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)（LAN 或 WLAN）或網(wǎng)段可通過無線中繼器、網(wǎng)橋或路由器等連接或擴(kuò)展。如果中間只通過一個(gè)設(shè)備，成為單跳網(wǎng)絡(luò)；如果中間需通過多個(gè)設(shè)備，責(zé)成多條網(wǎng)絡(luò)。 無線局域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE ，如表 表 IEEE 系列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議名稱 發(fā)布時(shí)間 簡要說明IEEE 1997 ，初始速率 1Mbps和 2MbpsIEEE 1999 5GHz微波標(biāo)準(zhǔn)，速率達(dá) 54 MbpsIEEE 1999 ，增強(qiáng)到 Mbps和 11 MbpsIEEE 2022 IEEE IEEE 2022 國際間漫游的規(guī)范IEEE 2022 服務(wù)質(zhì)量控制，包括數(shù)據(jù)包脈沖IEEE 2022 服務(wù)訪問點(diǎn)間通信協(xié)議IEEE 2022 ，速率達(dá)IEEE 2022 5微 GHz波頻譜管理（歐洲）IEEE 2022 增強(qiáng)安全機(jī)制IEEE 2022 微波頻譜擴(kuò)展（日本）IEEE 2022 微波測量規(guī)范IEEE 2022 使用 MIMO技術(shù)的高吞吐量規(guī)范（100 Mbps）IEEE 2022 車載環(huán)境的無線接入IEEE 2022 快速的 BSS切換IEEE 2022 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展服務(wù)集IEEE 2022 和非 IEEE 802類型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同IEEE 2022 無線網(wǎng)絡(luò)管理IEEE 2022 被保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)管理幀IEEE 2022 36503700MHz微?。绹㊣EEE 2022 擴(kuò)展到直接鏈路建立IEEE 2022 音/視頻流的魯棒性IEEE 2022 使用 MIMO技術(shù)對(duì) IEEE 第 3 章 住宅小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì) 住宅小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)無線網(wǎng)絡(luò)的勘測與設(shè)計(jì)是 WLAN項(xiàng)目實(shí)施中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，好的勘測設(shè)計(jì)方案，可以保證無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定，保證用戶使用體驗(yàn)；提高設(shè)備使用效率，從而提高客戶投資回報(bào)率；減少無線網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作量。 住宅小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)原則住宅小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)的原則就是要采用先進(jìn)成熟的技術(shù)和設(shè)計(jì)思想，運(yùn)用先進(jìn)的集成技術(shù)路線，以先進(jìn)、實(shí)用、開放、安全、使用方便和易于操作為設(shè)計(jì)原則，突出系統(tǒng)功能的實(shí)用性，盡快投入使用，發(fā)揮較好的效能。本系統(tǒng)在軟件配置和硬