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机器学习在认知无线网络中的应用研究

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无线网络技术及应用

邮电大学工程硕士研究生堂下考试答卷 2016学年第二学期 考试科目无线网络技术及应用 姓名 年级 专业 2016年 6月28日

D2D终端直通技术研究 摘要:D2D(device-to-device)通信是一种在蜂窝系统的控制下,允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术,通过提高空间利用率从而提高频谱利用率,在某些场景下使移动通信变得更加直接和高效,缓解基站压力,提高用户体验。本文首先给出了D2D通信系统的基本概念、技术特点,重点关注干扰管理、模式选择、资源分配和功率控制。最后对D2D通信技术在下一代网络中的应用提出了一些构想。 关键词:D2D通信技术;蜂窝网络;资源分配;下一代网络 一、D2D的概念及技术特点 D2D(Device-to-Device)通信,也称为邻近服务(Proximity Service,Pro Se),是由3GPP组织提出的一种点到点的无线通信技术,它可以在蜂窝通信系统的控制下允许LTE终端之间利用小区无线资源直接进行通信,而不经过蜂窝网络中转。作为面向5G的关键候选技术,D2D技术能够提升通信系统的频谱效率,减轻系统负荷,在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。同时,由于降低了通信距离,D2D技术还可以降低移动终端发射功率,减少电池消耗,提高终端续航时间。LTE-D2D 有以下几个技术特点。 (1)工作在许可频段 基于LTE技术的D2D工作在许可频段,作为LTE通信技术的一种补充,它使用的是蜂窝系统的频段,通过基站对无线资源的控制使得对小区其他用户的干扰控制在可接受围,因此可以给用户提供干扰可控的环境和较高质量的通信服务。并且利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路短距离的特点,可以实现频谱资源的有效利用,获得资源空分复用增益。而蓝牙、Wi-Fi Direct、Flash Lin Q等技术,工作在免许可频段,存在严重干扰,通信QoS无法得到保障。 (2)网络参与D2D通信流程

无线网络技术论文

无线网络架构设计报告 设计题目图书馆无线网络设计与建设学院软件学院 专业网络工程 学号 姓名 指导教师 完成日期

图书馆无线网络的设计与建设 摘要:文章以XXXX图书馆网络建设的实践,提出了应用无线局域网技术拓展高校图书馆信息网络的技术方案,探讨了无线局域网的技术特征及其在高校图书馆实现的具体方法,同时对实现的技术方案进行了简要评价。 关键词:无线局域网、wlan、高校图书馆 无线局域网(Wireless LAN)技术是相对有线网络的局域网组建技术,在网络的灵活性和可扩展性等方面显示出无可替代的优越性。 一、技术特征 无线局域网是利用电磁波发送和接受数据的非线缆介质型局部区域网络。无线局域网的数据传输速率现在已达到108Mbps,传输距离可达20km以上。它是对有线组网方式的补充和扩展,实现了网络内计算机的便携性和可移动性。无线局域网具有以下技术特征。 1.1 安装便捷 通常有线网络的布线施工工程在网络建设中施工周期较长、对周边环境影响较大,而无线局域网则避免或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点(Access Point)设备,就可以建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 1.2 使用灵活

有线网络中设备的安放位置受网络信息点位置的限制,而无线局域网在信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。 1.3 经济节约 有线网络要求网络规划尽可能地考虑未来发展的需要,缺少灵活性,不可避免地导致预设大量利用率较低的信息点,一旦网络的发展超出了设计要求,就需要花费较多费用进行网络改造,而无线局域网技术可以避免或减少这种现象。 1.4 易于扩展 无线局域网能够根据需要进行灵活、多样的配置,能够胜任从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络。 二、应用环境 一般情况下,图书馆往往可能有多台用户笔记本电脑同时使用,而有线局域网不可能满足用户的自有电脑上网需要。然而,无线局域网能够通过在有限的信息点上连接无线接入器来轻松地实现信息点的扩展。为解决读者不断增长的无线上网需求和电子阅览室现有电脑数量有限的矛盾,为读者提供多样化的阅读方式,我们利用学校的师资优势,尝试在图书馆采用无线局域网解决方案。 三、无线图书馆局域信息网络

无线通信基础知识-复习总结.doc

无线通信基础知识 1、什么是无线通信 利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式称为无线电通信(radio communication),简称无线通信。 2、简述无线通信的特征(特点) 1)、电波传播条件复杂。电波会随传播距离的增加而发生弥散损耗,会受到地形、地物的遮蔽而发生阴影效应,会因多径产生电平衰落和吋延扩展;通信中的快速移动引起多普勒频移。2)、噪声和干扰严重。除外部干扰,如天电干扰、工业干扰和信道噪声外,系统本身和不同系统之间,还会产生各种干扰,如邻道干扰、互调干扰、共道干扰、多址干扰以及远近效应等。3)、要求频带利用率高。无线通信可以利用的频谱资源非常有限,而通信业务量的需求却与日俱增。解决方法:要开辟和启用新的频段;要研究各种新技术和新措施,以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率。 4)、系统和网络结构复杂。根据通信地区的不同需要,网络可以组成带状、面状或立体状,可单网运行,也可多网并行并互连互通。为此,通信网络必须具备很强的管理和控制功能。5)、可同吋向多个接收端传送信号。 6)、抗灾害能力强。 7)、保密性差。 3、无线通信的分类 4、按使用对象分为:军用和民用 5、按使用环境分为:陆地、海上和空中 6、按多址方式分为:频分多址、时分多址和码分多址、空分多址等 7、按覆盖范围分为:城域网、局域网和个域网 8、按业务类型分为:话务网、数据网和综合业务网 9、按服务对象分为:专用网和公用网 10、按工作方式分为:单工、双工和半双工 11、按信号形式分为:模拟网和数字网 无线通信的传播特性 1、通信系统的信道按信道特性参数随外界因素影响而变化的快慢可以分为儿种?无线通信的 信道属于哪种? 信道分类1、恒参信道;2、随参(变参)信道:无线通信信道 2、地形可以分为几种?地物呢? 1)、为了计算移动信道中信号电场强度中值(或传播损耗中值),可将地形分为两大类,即中等起伏地形和不规则地形。 1、所谓中等起伏地形是指在传播路径的地形剖面图上,地面起伏高度不超过20m,且起伏 缓慢,峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。以中等起伏地形作传播基准。 2、其它地形如丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不规则地形。 2)、不同地物环境其传播条件不同,按照地物的密集程度不同可分为三类地区: 1、开阔地。在电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物,呈开阔状地面,如农田、 荒野、广场、沙漠和戈壁滩等; 2、郊区。在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密,例如,有少量的低层房屋或小树林等;

网络基础知识学习笔记讲义

网络基础知识整理

目录 1交换技术 (1) 1.1线路交换 (1) 1.2分组交换技术 (1) 1.3帧中继交换 (2) 1.4信元交换技术 (2) 2网络体系结构及协议 (3) 2.1网络体系结构及协议的定义 (3) 2.2开放系统互连参考模型 (3) 2.3TCP/IP的分层 (4) 2.4IP协议 (4) 2.5用户数据报协议UDP (5) 2.6可靠的数据流传输TCP (6) 3局域网技术 (6) 3.1局域网定义和特性 (7) 3.2以太网Ethernet IEEE802.3 (7) 3.3标记环网Toke Ring IEEE802.5 (8) 3.4光纤分布式数据接口FDDI ISO9314 (8) 3.5局域网标准 (9) 3.6逻辑链路控制协议 (10) 3.7CSMA/CD介质访问控制协议 (11) 3.8标记环介质访问控制协议 (11)

3.10基于交换技术的网络 (12) 3.11ATM局域网 (13) 3.12无线局域网 (13) 3.13城域网 (14) 4广域网技术 (14) 4.1电话网 (14) 4.2点到点通信 (15) 4.3综合业务数字网ISDN (15) 4.4分组交换网 (16) 4.5帧中继网 (18) 4.6ATM网 (19) 4.7数据数据网DDN (20) 4.8移动通信 (21) 4.9卫星通信系统 (21) 4.10Cable Modem线缆调制解调器 (22) 4.11数字用户线 (22) 5网络互连技术 (23) 5.1局域网互连 (23) 5.2网络互连原理 (24) 5.3无连接网络互连 (24) 5.4IP数据报的路由选择 (25)

认知无线网络理论与关键技术第一章.pdf

随着无线通信技术的发展,具有不同接入技术的网络重叠覆盖,用户端的业务需求更加多元化,如何在异构网络的环境下为用户提供泛在的网络接入、高质量的服务水平已成为亟待解决的问题,认知无线网络的出现为此提供了重要的思路,同时,也为提高无线资源的利用率提供了解决方案。本章将介绍认知无线网络的相关概念和关键技术。首先引出认知无线电和认知网络的概念,接着详细描述这两个概念,最后引出这两个概念的结合产物—认知无线网络。 1.1 认知无线电和认知网络概述 认知无线电(CR,Cognitive Radio)是认知无线网络中提高频谱利用率的一项关键技术,通过检测空闲频谱,为认知无线网络提供基本的频谱信息,并根据环境的变化对发射参数等进行自适应的调整。本节将对认知无线电和认知无线网络产生的背景和概念进行简要的介绍。 随着无线通信技术的飞速发展,频谱资源变得越来越紧张。尤其是随着无线局域网技术、无线个域网络技术的发展,越来越多的人通过这些技术以无线的方式接入互联网。这些网络技术大多使用非授权的频段工作。与授权频段相比,非授权频段的频谱资源要少很多,而相当数量的授权频谱资源的利用率却非常低。 为了解决频谱资源匮乏的问题,提高现有频谱的利用率,一些学者提出了认知无线电的概念。认知无线电的基本出发点是:为了提高频谱利用率,具有认知功能的无线通信设备可以机会式地工作在已授权的频段内;同时,非授权用户的接入不能对已授权频段内用户通信造成干扰。这种在空域、时域和频域中出现的可以被利用的频谱资源被称为“频谱空洞”[1]。认知无线电的核心思想就是使无线通信设备具有发现“频谱空洞”并合理利用的能力。 20世纪末,在Internet的冲击下,通信网经历了深刻的变革,人们提出了下一代网络(Next Generation Network)的概念,研究思路由网络综合转向网络融合(network convergence),第一次在统一的IP技术基础上展现了信息通信网的融合前景。然而,随着无线通信技术突飞猛进

基于ZigBee的无线网络技术及其应用_顾瑞红

《电子技术应用》2005年第6期欢迎网上投稿www.aetnet.cnwww.aetnet.com.cnZigBeeProfiles 网络应用层数据链路层 IEEE802.15.4LLC 802.2LLCIEEE802.15.4MAC 868/915PHY 2400PHY 图1IEEE802.15.4协议架构 表1IEEE802.15.4的LLC层和MAC层主要功能 LLC子层的主要功能:IEEE802.15.4的MAC协议主要功能:传输可靠性保障和控制设备间无线链路的建立、维护和结束数据包的分段与重组确认模式的帧传送与接收数据包的顺序传输 信道接入控制帧校验预留时隙管理广播信息管理 长期以来,低价、低传输率、短距离、低功率的无线通讯市场一直存在着。自从Bluetooth出现以后,曾让工业控制、家用自动控制、玩具制造商等业者雀跃不已,但是Bluetooth的售价一直居高不下,严重影响了这些厂商的使用意愿。如今,这些业者都参加了IEEE802.15.4小组,负责制定ZigBee的物理层和媒体介入控制层。IEEE802.15.4规范是一种经济、 高效、低数据速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/928MHz的无线技术,用于个人区域网和对等网状网络。它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准, 在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。 一般而言,随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加。相对于现有的各种无线通信技术,ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术。同时由于 ZigBee技术的低数据速率和通信范围较小的特点,也决 定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。所以 ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性 电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。 1IEEE802.15.4和ZigBee介绍 IEEE无线个人区域网(PAN)工作组的IEEE802.15.4技 术标准是ZigBee技术的基础。802.15.4标准旨在为低能耗的简单设备提供有效覆盖范围在10米左右的低速连接,可广泛用于交互玩具、库存跟踪监测等消费与商业应用领域。传感器网络是其主要市场对象。 1.1802.15.4协议架构及其技术特点 IEEE802.15.4满足国际标准组织(ISO)开放系统互 连(OSI)参考模式。它定义了单一的MAC层和多样的物 理层(如图1所示)。 IEEE802.15.4的MAC层能支持多种LLC标准,通过SSCS (Service-SpecificConvergenceSublayer,业务相关的会聚子层)协议承载IEEE802.2类型一的LLC标准,同时允许其他LLC标准直接使用IEEE802.15.4的MAC层服务。表1列出了IEEE802.15.4的LLC层和MAC层主要功能。 IEEE802.15.4定义了两个物理层标准,分别是2.4GHz 物理层和868/915MHz物理层。它们都基于DSSS(DirectSequenceSpreadSpectrum, 直接序列扩频),使用相同的物理层数据包格式,区别在于工作频率、调制技术、扩频码片长度和传输速率。2.4GHz波段为全球统一的无需申请的ISM频段, 有助于ZigBee设备的推广和生产成本的降低。2.4GHz的物理层通过采用高阶调制技术能够提供250kbps的传输速率,有助于获得更高的吞吐量、更小的通信时延和更短的工作周期,从而更加省电。 868MHz是欧洲的ISM频段,915MHz是美国的ISM频 段,这两个频段的引入避免了2.4GHz附近各种无线通 基于ZigBee的无线网络技术及其应用 顾瑞红,张宏科 (北京交通大学电子信息工程学院,北京100044) 摘要:ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,本文详细分析了ZigBee技术, IEEE802.15.4标准及相关应用, 讨论了它们的关系和相对其它技术的特点,并对其在家庭无线通信网中的应用前景进行了分析和展望。本文还针对无线网络与NGN(IPV6)的结合做了分析。 关键词:IEEE802.15.4ZigBee短距离无线网络IPV6 1

无线网络技术论文

《计算机新技术专题》课程论文论文题目:无线局域网的安全技术分析 姓名:曾亮学号:0643041176 专业:网络工程班号:06304012 评阅成绩:________________________________ 论文提交时间:2009年10月9日

无线局域网的安全技术分析 网络工程专业 学生曾亮 [摘要] 随着无线技术运用的日益广泛,无线网络的安全问题越来越受到人们的关注。通常网络的安全性主要体现在访问控制和数据加密两个方面。访问控制保证敏感数据只能由授权用户进行访问,而数据加密则保证发射的数据只能被所期望的用户所接收和理解。对于有线网络来说,访问控制往往以物理端口接入方式进行监控,它的数据输出通过电缆传输到特定的目的地,一般情况下,只有在物理链路遭到破坏的情况下,数据才有可能被泄漏,而无线网络的数据传输则是利用微波在空气中进行辐射传播,因此只要在Access Point (AP)覆盖的范围内,所有的无线终端都可以接收到无线信号,AP无法将无线信号定向到一个特定的接收设备,因此无线的安全保密问题就显得尤为突出。 关键词:访问控制数据加密IEE802。11I 端口访问控制 一.无限局域网络技术介绍 无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线H UB、无线接入站(A CCESS P OINT,AP,亦译作网络桥通器)、无线网桥、无线M ODEM及无线网卡等来实现,以无线网卡最为普遍,使用最多。不过,无线网络产品通常是一机多用。例如,几乎所有无线网络产品都自含无线发射/接收功能,有的无线路由器覆盖了无线网桥的功能,一些无线M ODEM经适当组合可以形成无线集线器(H UB),具有组合灵活、多样等特点。例如,用C Y L INK公司的A IR L INK无线M ODEM系列产品、TAL公司的R EMOTE C LIENT无线路由器、A CCESS P OINT无线网桥,都可以分别组成城域级无线网。 与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。但它不是使用双绞线或者光纤,而是红外(IR)或者射频(RF)波段,以后者使用居多。 红外线局域网采用小于1ΜM波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,受太阳光的干扰大;支持1~2M BPS数据速率,适于近距离通信。而采用射频作为媒体,覆盖范围大,发射功率较自然背景的噪声低,基本避免了信号的偷听和窃取,使通信非常安全。 这其中,无线局域网一般普遍采用扩频微波技术,主要是由于如下因素: 第一,它使用的频段有三个,L频段(902MH Z~928MH Z)、S频段(2.4GH Z~2.4835GH Z)、C频段(5.725GH Z~5.85GH Z)。大多数产品使用S频段,这个频段也叫ISM(I NDUSTRY S CIENCE M EDICAL)即工业科学医疗频段,该频段在美国不受FCC(美国联邦通信委员会)的限制,属于工业自由辐射频段。 第二,采用扩频技术,特别是直接序列扩频调制方法具有抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力,隐蔽性、保密性强,不干扰同频的系统等性能特点,具有很高的可用性。 无线网通信协议通常采用IEEE802.3和802.11,802.3用于点对点方式,802.11用于

无线网络在各行业实际应用

无线网络的实际应用 人们生活在"移动"的世界中,越来越多的移动产品的出现,标志着人们对快捷数据访问的需求在不断增加。近年来计算机局域网得到了很大的发展与普及,局域网已成为提高工作效率及生产率不可缺少的工具。通过无线局域网可以实现许多新的应用,这表明无线局域网的时代已经来临。 无线局域网的优势无线局域网在人们的印象中是价格昂贵的,但实际上,在购买时不能只考虑设备的价格,因为无线局域网可以在其它方面降低成本。根据无线局域网协会的调查表明,无线局域网可极大地提高经济效益,提高生产率48%,提高企业效率6%,改善收益与利润6%,降低成本40%。使用无线局域网不仅可以减少对布线的需求和与布线相关的一些开支,还可以为用户提供灵活性更高、移动性更强的信息获取方法。 无线局域网的结构对于不同局域网的应用环境与需求,无线局域网可采取不同的网络结构来实现互连。 网桥连接型:不同的局域网之间互连时,由于物理上的原因,若采取有线方式不方便,则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接,无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接,还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。 基站接入型:当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时,各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互连的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网,还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。 HUB接入型:利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网,具有与有线Hub 组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN,可采用类似于交换型以太网的工作方式,要求Hub具有简单的网内交换功能。 无中心结构:要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道,MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。 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,其中以无线网卡最为普遍,使用最多。 无线局域网的关键技术,除了红外传输技术、扩频技术、网同步技术外还有一些其它技术,如:调制技术、加解扰技术、无线分集接收技术、功率控制技术和节能技术。 无线局域网的具体实现方案一

电脑网络基础知识:无线局域网、防火墙、交换机、路由器

电脑网络基础知识:无线局域网、防火墙、交换机、路由器

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电脑网络基础知识:无线局域网、防火墙、交换机、路由器 366小游戏 无线局域网 计算机局域网是把分布在数公里范围内的不同物理位置的计算机设备连在一起,在网络软件的支持下可以相互通讯和资源共享的网络系统。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点联结起来时,敷设专用通讯线路布线施工难度之大,费用、耗时之多,实是令人生畏。这些问题都对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞,限制了用户联网。 WLAN就是解决有线网络以上问题而出现的。WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质。WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps,传输距离可远至20km以上。无线联网方式是对有线联网方式的一种补充和扩展,使网上的计算机具有可移动性,能快速、方便的解决以有线方式不易实现的网络联通问题。 与有线网络相比,WLAN具有以下优点:安装便捷:一般在网络建设当中,施工周期最长、对周边环境影响最大的就是网络布线的施工了。在施工过程时,往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了这部分繁杂的网络布线的工作量,一般只要在安放一个或多个接入点(Access Point)设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 使用灵活:在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN 建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络,进行通讯。经济节约:由于有线网络中缺少灵活性,这就要求网络的规划者尽可能地考虑未来的发展的需要,这就往往导致需要预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划时的预期,又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。 易于扩展:WLAN又多种配置方式,能够根据实际需要灵活选择。这样,WLAN能够胜任只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络,并且能够提供像"漫游(Roaming)"等有线网络无法提供的特性。由于WLAN具有多方面的优点,其发展十分迅速。在最近几年里,WLAN 已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛的应用。据权威调研机构Cahners In-Stat Group预计,全球无线局域网市场将在2000年至2004年保持快速增长趋势,每年平均增长率高达25%。无线局域网市场的网卡、接入点设备及其他相关设备的总销售额也将在2000年轻松突破10亿美元大关,在2004年达到21.97亿美元。 网卡 网络接口卡(NIC -Network Interface Card)又称网络适配器 (NIA-Network Interface Adapter),简称网卡。用于实现联网计算机和网络电缆之间的物理连接,为计算机之间相互通信提供一条物理通道,并通过这条通道进行高速数据传输。在局域网中,每一台联网计算机都需要安装一块或多块网卡,通过介质连接器将计算机接入网络电缆系统。网卡完成物理层和数据链路层的大部分功能,包括网卡与网络电缆的物理连接、介质访问控制(如:CSMA/CD)、数据帧的拆装、帧的发送与接收、错误校验、数据信号的编/解码(如:曼彻斯特代码的转换)、数据的串、并行转换等功能。 Modem MODEM就是调制解调器。是调制器和解调器的合称。网友们通常戏称为"猫"。它是拨号上网的必备设备。通过Modem将计算机的数字信息变成音频信息才得以在电话线上传播。 Modem一般分内置和外置两种。内置式插入计算机内不占用桌面空间,使用电脑内部的电源,价格一般比外置式便宜。外置式安装简易,无需打开机箱,也无需占用电脑中的扩展槽。它有几个指示灯,能够随时报告Modem正在进行的工作。 防火墙 1.什么是防火墙防火墙是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信的公共

基于链路可用时间的认知无线网络路由算法

一第40卷第7期一2017年7月 合肥工业大学学报 (自然科学版) J O U R N A LO F H E F E IU N I V E R S I T Y O FT E C HN O L O G Y V o l .40N o .7一 J u l .2017一 一一 收稿日期:2016-07-20;修回日期:2016-09-22 基金项目:广东省科技计划资助项目(2014A 010103002);广东省优秀青年教师人才培养计划资助项目(2015S 02 )和东莞职业技术学院科研资助项目(2016A 08;政201712 )作者简介:杨怀德(1983-),男,湖北黄冈人,东莞职业技术学院工程师;陈俞强(1980-) ,男,广东茂名人,博士,东莞职业技术学院教授.D O I :10.3969/j .i s s n .1003-5060.2017.07.010基于链路可用时间的认知无线网络路由算法 杨怀德,一陈俞强,一骆剑锋 (东莞职业技术学院计算机工程系,广东东莞一523808 )摘一要:文章针对认知无线网络路由性能易受认知节点移动二主用户干扰二节点剩余能量影响的问题,提出一种基于链路可用时间的路由算法三该算法对节点间的链路可用时间进行预测,自适应地选取重路由操作少二 可用时间长的路径进行通信三仿真实验表明,该算法能简化网络的拓扑,提高认知无线网络的吞吐量,降低网络的传输时延三 关键词:认知无线网络;链路可用时间;预测;剩余能量;路由算法 中图分类号:T P 393一一一文献标识码:A一一一文章编号:1003-5060(2017)07-0912-05 R o u t i n g a l g o r i t h mb a s e do n l i n ka v a i l a b l e t i m e f o r c o g n i t i v e r a d i on e t w o r k Y A N G H u a i d e ,一C H E N Y u q i a n g ,一L U OJ i a n f e n g (D e p t .o fC o m p u t e rE n g i n e e r i n g ,D o n g g u a nP o l y t e c h n i c ,D o n g g u a n523808,C h i n a )A b s t r a c t :Al i n ka v a i l a b l e t i m e b a s e d r o u t i n g a l g o r i t h mi s p r o p o s e d t o i m p r o v e t h e p e r f o r m a n c e o f r o u -t i n g f o r c o g n i t i v e r a d i on e t w o r k s ,w h o s e p e r f o r m a n c e i s a f f e c t e db y n o d em o b i l i t y ,i n t e r f e r e n c e f r o m p r i m a r y u s e r s ,r e s i d u a l e n e r g y o f s e c o n d a r y u s e r s .T h e p r o p o s e da l g o r i t h mf i r s t f o r e c a s t s t h e l i n ka -v a i l a b l e t i m e ,a n d t h e n a d a p t i v e l y s e l e c t s t h e r o u t e sw i t h l e s s r e r o u t i n g o p e r a t i o n s a n d l o n g e r a v a i l a b l e t i m e .S i m u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a t t h e p r o p o s e da l g o r i t h m c a ns i m p l i f y t h en e t w o r kt o p o l o g y ,i m -p r o v e t h e t h r o u g h p u t a n d r e d u c e t h e t r a n s m i s s i o nd e l a y i n c o g n i t i v e r a d i on e t w o r k s .K e y w o r d s :c o g n i t i v er a d i on e t w o r k ;l i n ka v a i l a b l et i m e ;p r e d i c t i o n ;r e s i d u a le n e r g y ;r o u t i n g a l g o -r i t h m 0一引一一言 认知无线电技术是为解决无线频谱资源日益匮乏的问题而提出的一种新型无线网络,其核心思想是允许认知用户动态择机地使用已分配给主用户而主用户当前并未使用的频段,使得频谱资源的利用率得到了极大的提升,从而解决了无线 网络频谱资源不够用的问题[1-3 ]三然而,认知无线 电技术对无线网络的性能特别是路由性能也有着巨大的影响,与传统的无线网络相比,认知无线网络的路由不仅需要考虑节点的移动性和节点剩余能量的影响,还需要考虑来自主用户的干扰三因 此,传统的无线自组网的路由算法并不适用于频谱动态变化的认知无线网络三为此,国内外很多学者都展开了对认知无线网络的路由算法的研究,并且已经取得了许多研究成果三文献[4]提出了一种基于连通性的路由算法,在选取路径时淘汰效率低的二不稳定的瓶颈链路,但没给出具体的算法实现;文献[5]针对主用户的干扰问题,提出了一种多路径的路由算法,该算法通过引入路由接近度的概念,在路径选取时选取接近度低的节点作为下一跳,虽然降低了主用户的干扰对于路由性能的影响,但是增大了网络传输时延二增加了网络的能耗;文献[6 ]针对前向避免区域频繁信道万方数据

浅谈无线技术及其应用(一)

浅谈无线技术及其应用(一) 【摘要】文章阐述了无线局域网技术的基本概念,从各个角度全面探讨了无线技术与传统有线网络的区别,并通过无线技术在悉尼机场的具体实施来深入分析无线技术所带来的效益。【关键词】无线技术;优势;互联网;应用 在信息化时代,计算机和网络已成为人们生活中的不可缺少部分。但传统有线网络在某些应用场合受到一定程度的限制:布线、改线以及调试的工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动等。从而使迅速增加的网络需求形成了严重的技术瓶颈。因此,以高效快捷、组网灵活为优势的无线局域网应运而生。 一、无线技术与传统有线网络的区别 无线互联网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它采用无线传送方式提供传统有线互联网的所有功能,但不会受到线缆的限制。网络系统的基础设备不再需要埋在地下或藏在墙里,它可以是移动性的,也可以随组织的成长发生变化。在无线网络中,终端不像在有线网络中那样,必须保持固定在网络中的某个节点上,而是可以在任意的时间做任意的移动,同时要求能自如的访问网络中的资料。大体来讲,无线网络和传统的有线互联网相比,具有如下不同点。 (一)组网灵活性差异 由安装上无线网卡的几台PC机互通信息就可以组成一个纯无线网络系统,当然也可以与原有的有线网络相结合,对原有网络进行扩展。因此,无线网络组网方便、快捷,安装和拆除都很简单,有很好的灵活性,特别适合展馆的临时组网。相对而言,有线网络的组建就需要考虑网络设备以及线缆的选择,铺设线缆的场地的选择。如果对原有网络进行扩展,还要进行网络兼容性等问题的考虑和解决。 (二)网络部署方式不同 有线网络的建立必须依赖于一定的线缆,并且网络节点是固定的,只有确定了目的地点,才能进行访问。而无线网络不受网线限制,可以随时建立和拆除,它允许用户在一定范围内任何时候都可以访问网络数据,不需要指定明确的访问地点,用户可在网络中漫游,这是无线网络与有线网络的本质区别。 (三)网络各层的功能不同 为了达到网络的透明,无线网络希望在逻辑链路层就能和别的网络相通,这就使得无线网络必须将处理移动工作站以及保持数据传送可靠性的能力全做在介质访问控制层。这和有线网络在介质访问控制层的功能是不同的。 (四)抗干扰性差异 有线网络有一个很明显但又难以避免的弱点,就是线路本身容易遭到破坏,因此抗毁性较差。无线网络采用直接序列技术和跳频技术,因此,无线系统具有很强的抗干扰能力。 (五)长期投资费用不同 有线网络的安装,需要高成本费用的线缆,租用线缆的费用也较高,尤其是那些网络覆盖面比较广的大型网络系统。从长远来看,无线网络从安装到日后维护,以及网络的扩展都有很大的经济优势。 二、悉尼机场的无线技术实施背景 悉尼机场是澳大利亚历史最悠久、持续经营最长的商业机场之一,同时也是澳大利亚乃至全球最繁忙、规模最大的国际机场之一,每年至少有将近2500万名来自世界各地的旅客经由悉尼机场而出入澳大利亚,因此悉尼机场所要承受的旅客对高质量服务要求的压力也是显而易见的。 随着全球经济的高速发展,不管是到国内外旅游的旅客,还是商务出差的从职人员不断地增加,显然这势必给悉尼机场的经营者带来了丰厚的利润,但同时也给悉尼机场的各方面基础

关于无线网络安全技术研究的论文

关于无线网络安全技术研究的论文 因无线网络的出现,使信息交流的速度和质量有了提高,有助于为许多用户提供方便快捷的网络服务。具体来说,无线媒介由于开放式设计的蔓延,以信号在传输过程中信号的传输介质,以实施有效的保护,这使得传输信号尽可能不被他人截获不法分子在网络上的攻击的漏洞,造成了很多困难。以下是小编为大家整理到的关于无线网络安全技术研究的论文,欢迎大家前来阅读。 关于无线网络安全技术研究的论文一: 自从20世纪90年代以来,互联网和移动通信是信息产业发展最快的两个领域,它们直接影响了亿万人的生活,互联网能够使人们获取各种各样想要知道的信息,移动通信则使人们可以任何时间、任何地点和任何人进行联络。无线网络能够将互联网和移动通信很好的结合起来,使得人们可以在任何时间和任何地点同任何人进行联网。你可以想象这样的情形吗?校园里学生带着他们的笔记本电脑校园里漫步时,坐在草坪上讨论问题时或则在咖啡厅里静静的学习时,都能够从图书馆中获得他们想要知道的信息,而这些正是无限网络让它们变成了现实。

一、无线通信的类型 计算机无线方式通信使用的无线电波(短波,微波或FM)和光波(红外,激光)。这些无线通讯媒体有自己的特点和适用性。 (一)红外和激光:易受天气,没有穿透力,在实践中难以适用。 (二)短波或超短波:类似广播电视,使用载波的振幅,频率或相位调制,通信距离可以达到几十公里,长期使用电脑通信,但幅度速度慢,安全性差,有没有一个单一性别的沟通。和窄范围的通信,都与其他无线电或电器设备的干扰,可靠性差,易受他人干扰。和通道的拥挤,和乐队需要专门申请。这样没有无线网络的基本要求。 (三)微波炉:微波收入,作为一个计算机网络通信信道的头发烘干机,因为它的高频率,它可以实现高速数据传输速率,受天气影响非常小。这种高频通信两个彼此可视化,但一定的渗透和控制波通信的角度是非常有用的。 二、无线网络的特点 (一)移动性强。无线网络摆脱了有线网络的束缚,只要在有

无线网络的应用

无线网络的应用

无线网络的应用 摘要:随着网络技术的应用发达,我们已经能被网络包围了,甚至可以说是依赖网络了吧。没有它,我们的生活将一片混乱。随着网络越来越普及了,家家户户都可以通过上网了解外面的世界,甚至夸张的说,不懂上网,你已经快被这个社会淘汰了,网络已经贯穿了我们的生活,无线网络更是方便的能让我们随时随地的知道我们想知道的人和事,无线的发展前景肯定是无可估量的。 关键词:无线网络应用前景 一、无线网络的发展 1.无线网络的进化 所谓无线网络,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术,与有线网络的用途十分类似,最大的不同在于传输媒介的不同,利用无线电技术取代网线,可以和有线网络互为备份。 计算机技术的突飞猛进让我们对现实应用有了更高千兆网络技术刚刚与我们会面,无线网络技术又悄悄地逼近。不可否认,性能与便捷性始终是IT技术发展的两大方向标,而产品在便捷性的突破往往来得更加迟缓,需要攻克的技术难关更多,也因此而更加弥足珍贵。历史的脚印说到无线网络的历史起源,可能比各位想象得还要早。无线网络的初步应用,可以追朔到五十年前的第二次世界大战期间,当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技,并且采用相当高强度的加密技术,得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感,在1971年时,夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络。这被称作ALOHNET的网络,可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。它包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。虽然目前大多数的网络都仍旧是有线的架构,但是近年来无线网络的应用却日渐增加。在学术界、医疗界、制造业、仓储业等,无线网络扮演着越来越重要的角色。特别是当无线网络技术与Internet相结合时,其迸发出的能力是所有人都无法估计的。其实,我们也不能完全认为自己从来没有接触过无线网络。从概念上理解,红外线传输也可以认为是一种无线网络技术,只不过红外线只能进行数据传输,而不能组网罢了。此外,射频无线鼠标、WAP手机上网等都具有无线网络的特征。 2.无线网络的新契机 目前,无线视频传输技术正在不断发展,尽管当前的效果不是很理想,但是其前景无疑非常广阔,并且已经有了坚实的技术基础尽管3G牌照的发放还悬而未决,但这并不能阻碍运营商、内容提供商、手机厂商对3G时代的渴望。中国联通、西伯尔科技、LG三方近日共同在北京推出首个真正意义上的3G业务——流媒体业务,此举着实让人眼前一亮.多媒体数据在传输前必须要先经过编码器有效地压缩成码流,以减少对网络资源的占用率。多媒体数据在传输前必须要先经过编码器有效地压缩成码流,以减少对网络资源的占用率。多媒体编码器所生成的码流只包含了解码该码流所必需的信息,它不包含媒体间的同步、随机访问等系统信息,因此编码后的多媒体数据还要被组织成为具有特定系统格式的多媒体文件用于流媒体传输或者是存入磁盘中。目前常用的文件格式有MPEG-2系统,MP4,微软公司的ASF,Real的文件格式,QuickTime的文件格

最新无线通信技术基础知识(1)

无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。

无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。 2.1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2.2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2.3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

零基础学习:Wi-Fi基础知识

wifi是什么? 简单说,wifi就是相互连通。在家里,wifi可以实现手机、电脑、播放器和其他设备的共享- 不需要任何线缆。无论在办公室、机场或者咖啡厅,你可以随时随地通过wifi连接互联网进行工作,即使你离家很远。现在可以想象一下一切都将变得简单和便捷,再也不用为找有线的网络而烦恼。这就是wifi。 wifi怎么工作? wifi网络运通过802.11无线技术提供安全、可靠、快速的无线连接。wifi网络可用于电子设备与电子设备、互联网和使用以太网技术的有线网络连接。wifi网络工作在2.4和5G两个频段,有些wifi设备可以同时使用两个频段(双频段)。wifi网络的真实体验和有线网络类似。 wifi是为我量身定制的吗? 大公司和学校使用企业级的信息技术和wifi认证的产品将标准的有线网络扩展到公共区域,像会议室、培训室和大型礼堂。很多公司也为户外工作或者远距离办公的员工在家里或者远程办公室提供无线网络。大公司和学校经常使用wifi实现大楼之间的互联。 小公司也会使用wifi网络,用于实现移动办公的销售人员、固定办公人员、背后的投资人以及财务人员的相互通信。 家庭办公室已经从wifi技术收益。在家里工作是非常舒服的,你只需一个简单的接入点就可以实现电脑、打印机、扫描仪、职能手机、音频设备和其他无线设备的相互连接,所以你的办公桌下面不会再有各种线缆了。 wifi技术 今天wifi产品能做任何事情,从发送邮件到传输视频以及电话会议。甚至能够连接100尺外的无线网络,当然连接距离会因为门厅的阻挡而减少。各种形状、形式的wifi产品能够满足你所有的需求,有些甚至非常便宜。 wifi能走到今天是无数公司、科技人员和工程师同心协力的结果。90年代中,来自许多公司的专家通过IEEE这个国际联盟聚在一起工作,为实现新无线产品的相互连接开发新的行业标准。wifi联盟从这次合作中诞生,在全世界拥有此类标准的开发测试实验室,拥有检测产品是否满足可用性和安全标准。 频段 wifi产品通过无线电波工作,就像手机、感应门、电视、收音机、GPS和微波炉。每一种无线电波产品有对应频谱的一个频段。 无线带宽的例子

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