【正文】
中皆可建立TCP連接并不會(huì)發(fā)生中斷。在無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)中,廣泛的應(yīng)用移動(dòng)IP技術(shù)可以突破網(wǎng)絡(luò)的地域范圍限制,并可克服在跨網(wǎng)段時(shí)使用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)方式所造成的通信中斷、權(quán)限變化等問(wèn)題。3.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理問(wèn)題相對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò),無(wú)線局域網(wǎng)具有非常獨(dú)特的特性,因此必須建立相應(yīng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。除了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、用戶需求和典型應(yīng)用等模塊之外,一個(gè)好的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)還必須考慮以下因素:(1)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)管通信方式。網(wǎng)管子系統(tǒng)通常與中央主機(jī)相連。網(wǎng)管子系統(tǒng)必須基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的管理協(xié)議(比如SNMP),這樣才能監(jiān)視主機(jī)和子系統(tǒng)之間每條鏈路上的狀態(tài)信息,并可根據(jù)狀態(tài)信息快速分析和解決出現(xiàn)的問(wèn)題。(2)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和報(bào)告。主機(jī)必須能夠監(jiān)視無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有單元??紤]到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接性不如有線網(wǎng)絡(luò)那樣穩(wěn)定,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)必須監(jiān)視和報(bào)告無(wú)線信號(hào)的變化以及接入點(diǎn)的業(yè)務(wù)類型和負(fù)載情況,還須能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的新設(shè)備。(3)有效地利用帶寬。盡管隨著新技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬逐步增大,但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于有線局域網(wǎng)的帶寬。因此,在實(shí)際應(yīng)用中必須考慮帶寬的合理使用。4.無(wú)線局域網(wǎng)與3G 無(wú)線局域網(wǎng)不否會(huì)對(duì)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)構(gòu)成威脅是近年來(lái)業(yè)界關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。實(shí)際上,無(wú)線局域網(wǎng)與3G采用的是截然不同的兩種技術(shù),用于滿足不同的需要。與3G不同的是,無(wú)線山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院08屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文局域網(wǎng)并不是一個(gè)完備的全網(wǎng)解決方案,而只用于滿足小型用戶群的需求。無(wú)線局域網(wǎng)與3G可以互補(bǔ),因此不會(huì)對(duì)3G運(yùn)營(yíng)商造成威脅,運(yùn)營(yíng)商還可以從無(wú)線局域網(wǎng)和3G的共存中獲得好處。NorthStream的研究表明,無(wú)線局域網(wǎng)與3G和GPRS的結(jié)合可增加用戶的滿意程度和業(yè)務(wù)量,從而增加移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)。作為3G的一個(gè)重要補(bǔ)充,無(wú)線局域網(wǎng)可用于在諸如機(jī)場(chǎng)候機(jī)廳、賓館休息室和咖啡廳等地方建立無(wú)線Internet連接。六、致謝本論文是在導(dǎo)師劉佳的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范,樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法,還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成,每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的,傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此,謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x!山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院08屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文參考文獻(xiàn):金純,陳林星,楊吉云.《》.電子工業(yè)出版社,、趙紅禮,吳昊,黃清.《21世紀(jì)高等院校教材無(wú)線局域網(wǎng)》.、劉元安,翟明岳,吳惠蘭.《寬帶無(wú)線接入和無(wú)線局域網(wǎng)》..上海:北京郵電大學(xué)出版社,2000.第五篇:無(wú)線局域網(wǎng)論文擴(kuò)頻通信在無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用Spectrum Spreading Technology for Wireless LAN 摘 要:無(wú)線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)通信來(lái)統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分,具有傳輸速率高、安全保密性強(qiáng)、使用靈活方便等特點(diǎn)。擴(kuò)頻技術(shù)不僅具有很強(qiáng)的抗干擾性能,而且其多址功 能、安全保密、杭多徑干擾等功能也備受人們青睞, 線局域網(wǎng)的整體性能大大提高,滿足各種情況下對(duì)系統(tǒng)的要求。本文介紹了無(wú)線局域網(wǎng)調(diào)制方式及擴(kuò)頻技術(shù)的理論基礎(chǔ)和工作方式,并對(duì)常見(jiàn)的兩種擴(kuò)頻技術(shù)的性能進(jìn)行分析比較,進(jìn)而說(shuō)明擴(kuò)頻技術(shù)是未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)中必不可少的一種重要技術(shù)。關(guān)鍵字:擴(kuò)頻;抗干擾;無(wú)線局域網(wǎng);頻帶;調(diào)制;解調(diào)Abstract:Wireless LAN is an important munication is characterized by high transmission speed,strong security and easy spreading is quite attractive for not only its strong antijamming ability but also its multiaddress functionality,security and performance of antimultipath spectrum spreading technology in wireless LAN would result in great improvement of wireless LAN39。s overall performance and thus meet the reQuirements for the system under various : spread spectrum。antijamming。wireless LAN。band。modulation。demodulation引言無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN—WirelessLoealAreaNetwork)是一種高速計(jì)算機(jī)通信網(wǎng),也是全球個(gè)人通信的一個(gè)重要組成部分。無(wú)線局域網(wǎng)是在有線局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。近年來(lái),有線局域網(wǎng)(如以太網(wǎng))的使用已非常普及,世界各國(guó)聯(lián)入局域網(wǎng)的微機(jī)數(shù)量巨大,大大提高了工作效率和生產(chǎn)效率。但有線局域網(wǎng)有其本質(zhì)的缺陷:網(wǎng)中的站不可移動(dòng),布線、改線不易,抗毀性差等。無(wú)線局域網(wǎng)采用無(wú)線方式傳輸,正好克服了有線局域網(wǎng)的本質(zhì)的不足,且無(wú)線局域網(wǎng)具有傳輸速率高(可一與有線局域網(wǎng)相比擬)、安全保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。擴(kuò)展頻譜技術(shù)具有很強(qiáng)的抗干擾性能,多址能力強(qiáng)、頻譜利用率高和安全保密性好也是擴(kuò)頻技術(shù)固有的優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛地應(yīng)用于通信的各個(gè)領(lǐng)域,發(fā)展非常迅速。將擴(kuò)頻技術(shù)用干無(wú)線局域網(wǎng)中,必將大大提高系統(tǒng)性能,滿足各種情況下對(duì)系統(tǒng)提出的要求。擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式,其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬。頻帶的擴(kuò)展是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的碼序列來(lái)完成,用編碼及調(diào)制的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的,與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。在接收端則用同樣的碼進(jìn)行相關(guān)同步接收、主要是出于對(duì)無(wú)線通信安全性的考慮,于是,信息論中關(guān)于信息容量的仙農(nóng)(Shannon)公式為: C=WLog2(1十P/N)(11)式中: C—信道容量(用傳輸速率度量),W—信號(hào)頻帶寬度,P—信號(hào)功率,N—白噪聲功率。式(11)說(shuō)明,在給定的傳輸速率C不變的條件下,頻帶寬度W和信噪比P/N是可以互換的。即可通過(guò)增加頻帶寬度的方法,在較低的信噪比P/N(S/N)情況下,傳輸信息。擴(kuò)展頻譜換取信噪比要求的降低,正是擴(kuò)頻通信的重要特點(diǎn),由此為擴(kuò)頻通信的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。目前,擴(kuò)頻通信技術(shù)的擴(kuò)頻方式主要有:直接序列擴(kuò)頻(DS)、跳頻(FH)、跳時(shí)(TH)、線性調(diào)頻(CHIRP),此外,還有這些擴(kuò)頻方式的各種組合方式,如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。各種擴(kuò)頻方式都有自己的特點(diǎn)和共性,在無(wú)線通信中不同程 度2.?dāng)U頻技術(shù)在無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用無(wú)線局域網(wǎng)擴(kuò)頻技術(shù)目前已有直接序列擴(kuò)頻、跳頻、跳時(shí)三種基本方式。圖 21 直擴(kuò)系統(tǒng)組成框圖如21所述,直接序列擴(kuò)頻(Direct Sequence Spread Spectrum)是直接利用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列,在發(fā)射端采用各種調(diào)制方式擴(kuò)展信號(hào)的頻譜,而在接收端用相同的擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行解碼,把展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始的信息。它是一種數(shù)字調(diào)制方法,其原理如圖22所示,具體地說(shuō),就是將信源與一定的PN碼(偽噪聲碼)進(jìn)行模二加。由信源輸出的信號(hào)a(t)是碼元持續(xù)時(shí)間為T(mén)a的信息流,偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器產(chǎn)生偽隨機(jī)碼c(t),每一偽隨機(jī)碼寬度或切普(chip)寬度為T(mén)c。將信息碼a(t)與偽隨機(jī)碼c(t)進(jìn)行相乘或模二加,產(chǎn)生一速率與偽隨機(jī)碼速率相同的信頻序列d(t),然后用信頻序列d(t)去調(diào)制載波,這樣就可以得到已擴(kuò)頻調(diào)制的射頻信號(hào)s(t),即s(t)=a(t)c(t)cos(w0t)。而直擴(kuò)信號(hào)的接收一般采用相關(guān)接收,通過(guò)解擴(kuò)和解調(diào)兩步進(jìn)行。圖 22 直接序列擴(kuò)頻原理圖跳頻擴(kuò)頻技術(shù)(Frequency Hopping)是通過(guò)偽隨機(jī)碼的調(diào)制,使載波工作的 中心頻率不斷跳躍改變,而噪音和干擾信號(hào)的中心頻率卻不會(huì)改變。這樣,只要收、發(fā)信機(jī)之間按照固定的數(shù)字算法產(chǎn)生相同的偽隨機(jī)碼,就可以達(dá)到同步,排除噪音和其他干擾信號(hào)。跳頻技術(shù)用一定碼序列進(jìn)行選擇的多頻率頻移鍵控,也就是用擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行頻移鍵控調(diào)制,使載波頻率不斷地跳變,所以稱為跳頻,圖43為跳頻系統(tǒng)的組成。發(fā)射端信息碼序列與擴(kuò)頻碼序列組合以后按照不同的碼圖 23 跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)(FH)原理圖字去控制頻率合成器,其輸出的頻率根據(jù)碼字的改變而改變,從而形成了頻率的跳變。從圖24我們可以看到橫軸為時(shí)間,縱軸為頻率。這個(gè)時(shí)間與頻率的平面叫做時(shí)頻域,它表明了什么時(shí)間采用什么頻率進(jìn)行通信,時(shí)間不同頻率也不同。跳時(shí)是使發(fā)射信號(hào)在時(shí)間軸上跳變。先把時(shí)間軸分成許多時(shí)片。在一幀內(nèi)哪個(gè)時(shí)片發(fā)射信號(hào)由擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行控制??梢园烟鴷r(shí)理解為用一定碼序列進(jìn)行選擇的多時(shí)片的時(shí)移鍵控。由于采用窄得很多的時(shí)片去發(fā)送信號(hào),相對(duì)說(shuō)來(lái),信號(hào)圖 24 時(shí)頻域上的調(diào)頻序列 的頻譜也就展寬了。在發(fā)射端,輸入的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)起來(lái),由擴(kuò)頻碼發(fā)生器的擴(kuò)頻碼序列去控制通斷開(kāi)關(guān),經(jīng)二相或四相調(diào)制后再經(jīng)射頻調(diào)制后發(fā)射。在接收端,4由射頻接收機(jī)輸出的中頻信號(hào)經(jīng)本地產(chǎn)生的與發(fā)射端相同的擴(kuò)頻碼序列控制通斷開(kāi)關(guān),再經(jīng)二相或四相解調(diào)器,送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器后再定時(shí)后輸出數(shù)據(jù)。只要收、發(fā)兩端在時(shí)間上嚴(yán)格同步進(jìn)行,就能正確地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。Internet無(wú)線局域網(wǎng)擴(kuò)頻技術(shù)的特點(diǎn)擴(kuò)展頻譜技術(shù)具有抗干擾性強(qiáng)、信息保密性好、易于實(shí)現(xiàn)碼分多址和抗多徑干擾四個(gè)特點(diǎn),下面主要論述它的抗干擾性。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)擴(kuò)展的頻譜越寬,處理增益越高,抗干擾能力就越強(qiáng)。另外,由于接收端采用擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行相關(guān)檢測(cè),空中即使有同類信號(hào)進(jìn)行干擾,如果不能檢測(cè)出有用信號(hào)的碼序列,干擾也起不了太大作用,因此抗干擾性能強(qiáng)是擴(kuò)頻通信的最突出的優(yōu)點(diǎn)。擴(kuò)頻本身具有一定的抗干擾能力,用“擴(kuò)頻處理增益Gp”來(lái)表示,即Gp=W /F。其中,W是擴(kuò)頻信號(hào)帶寬,F(xiàn)是信息帶寬。它表示了擴(kuò)頻系統(tǒng)信噪比改善的程度,Gp越大,則抗干擾能力越強(qiáng),其代價(jià)是帶寬的增加。受器件水平、捕獲同步和寬帶均衡等實(shí)際條件的限制,其帶寬不能無(wú)限制地增加。提高增益的方法有以下幾種:(1)混合擴(kuò)頻系統(tǒng)。在直接序列擴(kuò)頻的基礎(chǔ)上增加了載波頻率跳變的功能組成直擴(kuò)/跳頻(DS/FH)混合擴(kuò)頻技術(shù),綜合了DS和FH兩種擴(kuò)頻方式的優(yōu)點(diǎn),能更有效地對(duì)抗干擾。由于DS/FH系統(tǒng)的處理增益是兩種處理增益(dB)之和,可以采用相對(duì)簡(jiǎn)單的技術(shù)實(shí)現(xiàn)高的處理增益。通過(guò)理論分析和仿真研究表明,在干擾和噪聲低于直擴(kuò)信號(hào)的噪聲容限時(shí),混合系統(tǒng)的誤碼性能優(yōu)于純跳頻系統(tǒng)。在干擾和噪聲高于直擴(kuò)的噪聲容限時(shí),純跳頻系統(tǒng)的誤碼性能優(yōu)于混合系統(tǒng)。(2)高效擴(kuò)頻技術(shù)。即利用編碼擴(kuò)頻理論和正交多載波理論,實(shí)現(xiàn)高效擴(kuò)頻。高效編碼擴(kuò)頻是一種(N,k)編碼的直序擴(kuò)頻,把k位信息碼由長(zhǎng)為N的偽隨機(jī)碼來(lái)代替。k位信息碼有2k個(gè)狀態(tài),則需2k條長(zhǎng)為N的偽隨機(jī)碼來(lái)代表k位信息碼的2k個(gè)狀態(tài),其擴(kuò)頻帶寬為傳輸數(shù)據(jù)速率的N/k倍。由于擴(kuò)頻信號(hào)在很寬的頻帶上被擴(kuò)展了,單位頻帶內(nèi)的功率就很小,即信號(hào)的功率譜密度很低,所以應(yīng)用擴(kuò)頻碼序列擴(kuò)展頻譜的直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng),可在信道噪聲和熱噪聲的背景下,在很低的信號(hào)功率譜密度上進(jìn)行通信。信號(hào)被湮沒(méi)在噪聲里,很不容易被發(fā)現(xiàn),想進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)的參數(shù)就更加困難了。由于擴(kuò)頻通信中存在擴(kuò)頻碼序列的擴(kuò)頻調(diào)制,可充分利用各種不同碼型擴(kuò)頻序列之間優(yōu)良的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,在接收端利用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò),則在分配給不同用戶不同碼型的情況下,系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號(hào),這樣在同一頻帶上許多用戶可以同時(shí)通話而互不干擾。在無(wú)線電通信的各個(gè)頻段,短波、超短波、微波和光波中存在大量的多徑干擾。一般方法是采用分集接收技術(shù),或設(shè)法把不同路徑的不同延遲信號(hào)在接收端從時(shí)間上對(duì)齊相加,合并成較強(qiáng)的有用信號(hào),這兩種基本方法在擴(kuò)頻通信中都是很容易實(shí)現(xiàn)的。本文就無(wú)線局域網(wǎng)和擴(kuò)頻技術(shù)進(jìn)行了基本的介紹,重點(diǎn)介紹了用于無(wú)線局域網(wǎng)的擴(kuò)頻通信技術(shù),并給出了無(wú)線局域網(wǎng)中擴(kuò)頻通信技術(shù)中幾種實(shí)現(xiàn)方式的特點(diǎn)和其中的不足,就擴(kuò)頻技術(shù)在無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的討論,總結(jié)了用于無(wú)線局域網(wǎng)的擴(kuò)頻通信技術(shù)的的常見(jiàn)幾種方法并簡(jiǎn)要分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用的場(chǎng)合?;跀U(kuò)頻技術(shù)抗干擾性強(qiáng)、信息保密性好、易于實(shí)現(xiàn)碼分多址和抗多徑干擾四個(gè)特點(diǎn),探討了擴(kuò)頻技術(shù)在無(wú)線局域網(wǎng)中應(yīng)用的可行性。目前,無(wú)限局域網(wǎng)的發(fā)展方興未艾,組網(wǎng)技術(shù)也有多種。對(duì)于無(wú)限局域網(wǎng)來(lái)說(shuō),抗干擾性和保密性的好壞應(yīng)該是最主要衡量指標(biāo)。擴(kuò)頻通信抗干擾性和保密性好的特點(diǎn)使其在無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用前景十分廣闊。由于時(shí)間所限,本文對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)的擴(kuò)頻通信技術(shù)的研究沒(méi)有做更深入的探討,同時(shí)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒(méi)能進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。這些不足需要在以后的研究工作中完善。參考文獻(xiàn)[l]IEEE 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