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
认知无线网络理论与关键技术
的发展，规模的快速扩张，以及能力的空前提高，通信网，特别是宽带接入网变得越来越复杂。面向不同应用的无线终端具有不同程度的智能性，近年来针对多制式网络适配，产业界大力研制多模终端，学术界也在积极研究基于软件无线电（SDR，Software Defined Radio）技术的可重配置终端。
为支持如此复杂的异构接入环境的融合，研究人员提出了新的融合技术思路—认知网络（cognitive network）。认知网络是指网络能够感知外部环境，通过对外部环境的理解与学习，实时调整通信网络内部配置，智能地适应外部环境的变化。CR的主要目的是支持频谱资源共享、提高无线电频谱利用率，而认知网络的主要目的是向用户提供最佳的端到端性能。
1.2 认知无线电
一直以来，关于认知无线电的定义存在很多种解释方法，下面给出几种有代表性的认知无线电的定义，并对认知无线电的特点和认知循环进行简要介绍和描述。
认知无线电的前提基础是软件无线电。在引出认知无线电的概念之前，本节需要对软件无线电的发展情况做简要介绍。
软件无线电是Mitola于1992年明确提出来的。根据Mitola的定义，理想的软件无线电电台是一个有能力支持多重空中接口和协议的多波段无线电台，它的所有参数都由软件在通用的处理器上定义。软件无线电是理想软件无线电的一个折中方案：它是在现有的技术条件下用专用集成电路、现场可编程门阵列、数字信号处理器和通用处理器进行适当混合来实现的。
认知无线电是建立在软件无线电平台上的一种内容认知型的智能无线电，通过在无线域建模来扩展软件无线电的功能，通过无线知识描述语言（RKRL，Radio Knowledge Rendering Language）来提高个人服务的灵活性。它能通过学习实现自我重配置，动态自适应通信环境的变化。
自1999年Mitola博士首次提出认知无线电的概念[2]并系统地阐述了认知无线电的基本原理以来，不同的机构和学者从不同的角度给出了认知无线电的定义[2 4]，其中比较有代表性的包括联邦通信委员会（FCC，Federal Communications Commission）和著名学者Haykin教授给出的定义。
根据文献[2]的定义，认知无线电技术将连续不断地认知外部环境的各种信息（如授权用户终端和认知无线电终端的工作频率、调制方式、接收端的信噪比、网络的流量分布，甚至可以是认知用户的行为和说话内容等），并对这些信息进行分析、学习和判断，然后通过无线电知识描述语言与其他认知无线电终端进行智能交流，以选择合适的工作频率、调制方式、发射功率、介质访问协议和路由等，保证整个网络能够始终提供可靠的通信，最终达到最佳的频谱利用率。认知无线电最大的特点在于智能性，这也是它与普通软件无线电最大的不同。
FCC认为：“认知无线电是能够基于对其工作环境的交互改变发射机参数的无线电”[5]。
Haykin教授则从信号处理的角度出发[6]，认为认知无线电是可以认知外界通信环境的智
第1章认知无线网络
能通信系统。认知无线电系统通过学习，不断地认知外界的环境变化，并通过自适应地调整其自身内部的通信机理来实现对环境变化的适应，以达到改进系统的稳定性和提高频谱资源利用率的目的[7]。
认知无线电系统具有检测、分析、调整、推理、学习等过程，这一系列的过程组成认知循环，如图1-1所示。自适应调整的过程一方面改进了系统的稳定性，另一方面也提高了频谱资源的利用率。
1-1
由此可知，CR具有以下几个特点：
①对环境的感知能力；
②对环境变化的学习能力；
③对环境变化的自适应性；
④通信质量的高可靠性；
⑤频谱资源的高利用度；
⑥系统功能模块的可重构性。
1.3 认知网络
认知网络是在认知无线电的基础由Motorola及Virginia-Tech公司率先提出的，他们认为认知网络是一种具有认知能力的网络，能够感知网络当前的状况，并根据当前的状况来计划、决定并采取行动。Virginia-Tech公司的Thomas给认知网络下了一个定义：它是一种能够感知当前网络条件并据此进行规划、调整和采取适当行动的网络。也就是说，认知网络能够感知当前网络条件并根据系统性能目标进行动态规划和配置，通过自学习和自调节，采取适当的行动来满足性能目标。这要求网络能够从认知过程中积累经验并用于今后的决策和行动，并且所有决策和行动服务于特定的系统目标。认知无线电是认知网络的一种特例，它更多考虑
认知无线网络理论与关键技术
如何根据网络环境来调节工作频率和频段以高效利用宝贵的无线频谱资源；而认知网络则更加重视整个网络的性能和系统总体目标。后者涉及数据传输过程中的所有网络元素，包括子网、路由器、交换机、终端、加密机制、传输媒体和网络接口等，涵盖整个网络，而不是局部范围或个别元素。
认知网络的总体目标是在较长的运行时间内以较低代价提供更好的网络端到端性能，具体的性能目标包括资源使用效率、服务质量、安全性、可管理性等。认知网络的能力和应用受限于底层网络单元的自适应性和认知过程的有效性，并且为此付出的代价必须是在可接受范围之内，这些代价可以用系统开销、规划成本和网络运行耗费来衡量。一般情况下，认知网络的复杂程度要高于非认知网络。
1.4 认知无线网络
认知无线网络是一种具有认知过程的网络，它能分辨当前网络状态，然后根据这些状态进行规划、决策和响应。网络能在这些自适应过程中学习，并可以将学到的知识用于以后的决策。最终目标都是为了实现端到端的性能。
这个定义在认知方面与认知无线电的表述相似，两者都广泛地包含了许多认知和学习的简易模型。这个定义的关键是在于网络层面和端到端的部分。如果没有网络和端到端的视角，这个系统也许将成为认知无线电或者只是网络中的一层，而不是一个完整的认知无线网络。这里的端到端指的是网络所有元素都参与了同一个数据流的传播。而端到端的目标使得认知无线网络有一个全网范围内的要求，这点使其与只在本地或者单元素范围内自适应的方法区别开来。
认知无线网络应该将对网络性能的观察（或者代理观察）作为决策处理过程的输入，然后将可作用于网络中可调元素的一系列行为作为输出。理想的情况是，一个认知无线网络应该具有前瞻性而不仅仅是反应式的处理，它应该在问题出现之前就尝试校正修整。此外，认知无线网络的体系架构应该具有扩展性和灵活性，以支持未来改善的网络架构和新增的网络元素，从而实现更高层次的通信目标。认知集中在对无线环境域、网络环境域和用户域的多域认知上，完成对海量认知信息的获取，为以后的学习、决策、调整阶段提供信息输入。学习阶段主要是通过反馈环路分析行动对外界环境变化进行响应，逐步修正达到最优的行动策略目的。决策和调整阶段是针对认知信息和经验学习，选择最优的行动决策并通过重配置方式进行相应参数的调整。这个阶段涉及无线频谱资源的分配和管理、对异构无线网络资源的联合管理，期望得到资源的最大利用效率，从而获得系统性能的最大提升。为了实现这一目标，跨层设计可以通过增加层间交互的方式对相应的协议层做出最优决策和调整命令，Self-x 利用其自配置、自管理、自优化的特性对网络进行实时监测和调整。本书将在后面的几章中陆续介绍这几个阶段所涉及的各项技术。
为了适应时变的无线信道环境，及时获取网络的状态信息，认知无线网络需要借助认知技术，来实现无线资源的有效利用和网络性能的整体提升。由于未来必定是多种异构网络共存的局面，用户可以根据网络的运行状况来自主选择要接入的性能最佳的网络，从而为用户
第1章认知无线网络
提供最好的端到端QoS（Quality of Service）保证，认知为这一目标的实现提供了重要的手段。为了提高认知的效率和完备性，充分认知环境的变化，认知域需要由传统的单一无线环境扩展为包括无线环境、网络环境和用户环境在内的多域认知环境。
传统的静态、局部的频谱分配策略已经不能解决日渐突显的频谱匮乏问题，如何有效地整合空闲的频谱资源并动态地进行分配变得尤为重要。因此目前关于认知的研究也主要集中在对“频谱空穴”的感知上，检测空白频谱并重新分配，提高资源的利用效率。主要相关的技术有：信号检测技术、感知导频信道（CPC，Cognitive Pilot Channel）技术、数据库技术。
学习阶段是当外界环境参量发生变化时，系统感知此变化并做出相应的动作响应，通过动作响应的结果，判断对系统性能的影响。对系统响应结果进行学习，并将学习结果输入策略库，以便下次发生相同的变化时采取经验条件下最优的行动策略。简而言之，期望通过经验学习来获得系统性能的提升。当用户感知到对外界环境的某些参数后，做出决策并作用于外界环境，外界环境给认知用户一个反馈，学习阶段就是逐步分析这些反馈，以达到最佳策略，继而完成学习的过程。相关的学习方法主要有：监督学习、非监督学习和半监督学习。
1．频谱管理
由于认知无线网络中用户对带宽的需求、可用信道的数量和位置都是实时变化的。频谱分配技术将一些不规律和不连续的频谱资源进行整合，按照一定的公平原则将频谱资源分配给不同的用户，实现资源的合理分配和利用。自适应频谱资源分配的关键技术主要有：载波分配技术、子载波功率控制技术、复合自适应传输技术。为了协调授权用户和非授权用户间的关系，提高频谱管理的效率，新的频谱管理思想和管理规则亟待提出，以适应用户的需求和技术的发展。
2．联合无线资源管理
各种异构无线接入技术（RAT，Radio Access Technology）共存将会是未来无线网络环境的一大特点。具体来说，各种无线接入技术将会出现重叠覆盖，各自面向不同的服务要求，技术特性之间存在互补性。这些特点使得异构无线接入技术之间的资源共享成为可能，由此提高系统性能和资源利用率，带来更好的用户体验。
联合无线资源管理（JRRM，Joint Radio Resource Management）用于多个异构无线接入网之间的无线资源分配，它通过联合会话接纳控制、联合会话调度、联合负载控制和切换等功能来实现更高的系统性能和频谱效率。
3．跨层设计
所谓跨层优化设计，是通过在网络各层间共享与其他层相关的信息，利用各层之间的相关性，将各层协议集成到一个综合的分级框架中，对无线网络进行整体设计的一种思想。这种设计模糊了严格的层间界限，打破传统的通信系统分层框架，将分散在网络各个子层的特性参数协调融合，使得协议栈能够以全局的方式适应特定应用所需的QoS和网络状况的变
认知无线网络理论与关键技术
化，根据系统的约束条件和网络特征来进行综合优化的方式。跨层的设计思想，实现了对网络资源的有效分配，达到了提高网络的综合性能，为用户提供更好服务的目的。
4．Self-x技术
下一代网络融合了多种异构网络，这极大地增加了网络管理的复杂性，针对此问题，研究人员提出了基于自主计算（AC，Autonomic Computing）的异构无线网络自主管理架构。
自主计算的概念最早由IBM在2001年提出。所谓自主计算，即通过设计、构建一个能够自管理的计算系统来实现系统的自我管理，以便将管理人员从复杂管理任务中解脱出来，降低系统的复杂性，减少管理成本。它的本质是由系统主动监视自身的运行状态，并按照管理策略针对不同的运行状态自动执行相应的调整系统操作。自主计算的核心思想是实现自主管理（Self-management）功能，主要表现为：自配置（Self-configuring）、自恢复（Self-healing）、自优化（Self-optimizing）、自保护（Self-protecting）。以上自主管理的功能也被称为Self-x。
参考文献
[1] Mitola J. Cognitive radio: Making software radios more personal.IEEE Personal Communications,
1999, 6(4): 13-18.
[2] Mitola J. Cognitive radio [D]. Stockholms, Swedrn: Royal Institute of Technology (KTH),
2000.
[3] Mitola J. Cognitive radio for flexible mobile multimedia communications//Sixth International
Workshop on Mo bile Multimedia Communications (MoMuC’99), San Diego, CA, November 1999.
[4] Notice of proposed rule making and order [R]. FCC Et Docket no. 03-322, 2003.
[5] Haykin S. Cognitive Radio: Brain-Empowered W ireless Communications [J]. IEEE Journal on
Selected Areas in Communications, 2005, 23 (2):201-220.
[6] 王军，李少谦．认知无线电：原理、技术与发展趋势．中兴通讯技术，2007, 13(3):1-4.
[7] Mitola J.Cognitive Radio: An Integrated Agent Architecture for Software De?ned Radio. PhD
thesis, Royal Institute of Technology (KTH), 2000.
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
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《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
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) 【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
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
第一章 名词解释 1、无线体域网：无线局域网是由依附于身体的各种传感器构成的网络。 2、无线穿戴网：是指基于短距离无线通信技术与可穿戴式计算机技术、穿戴在人体上、具有智能收集人体和周围环境信息的一种新型个域网。 3、TCP/IP:P12,即传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。 4、OSI RM:即开放系统互连参考模型。 第一章简答 1、简述计算机网络发展的过程。 答：计算机网络发展过程可分为四个阶段。 第一阶段：诞生阶段；第二阶段：形成阶段；第三阶段：互联互通阶段；第四阶段：高速网络技术阶段。（如果想加具体事例查p1-2） 2、无线网络从覆盖范围可以分成哪些类？请适当举例说明。 答：无线网络从覆盖范围可分为如下三类。第一类：系统内部互连/无线个域网，比如： 蓝牙技术，红外无线传输技术；第二类：无线局域网，比如：基本服务区BSA，移动Ad Hoc网络；第三类：无线城域网/广域网，比如：蜂窝系统等。 3、从应用的角度看，无线网络有哪些？要求举例说明。 答：从无线网络的应用角度看，可以划分出： ①无线传感器网络，例如能实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息并通过无线方式发送到用户终端； ②无线Mesh网络，例如Internet中发送E-mail； ③无线穿戴网络，例如能穿戴在人体上并能智能收集人体和周围环境信息； ④无线体域网，例如远程健康监护中有效地收集信息。 4、现在主流的无线网络种类有哪些？ 答：P5（不确定）WLAN,GPRS,CDMA ，wifi 5、什么是协议？请举例说明。 答：P9第一段第三句；协议是指通信双方关于如何进行通信的一种约定。举例：准确地说，它是在同等层之间的实体通信时，有关通信规则和约定的集合就是该层协议，例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。 6、与网络相关的标准化有哪些？ 答：主要有：国际电信标准，国际ISO标准，Internet标准 1.美国国际标准化协会（ANSI） 2.电气电子工程师协会(IEEE) 3.国际通信联盟（ITU） 4.国际标准化组织（ISO） 5.Ineter协会(ISOC)和相关的Internt工程任务组（IETF） 6.电子工业联合会(EIA)和相关的通信工业联合会（TIA） 7、无线网络的协议模型有哪些特点？ 答：（p13）无线网络的协议模型显然也是基于分层体系结构的，但是对于不同类型的无线网络说
无线网络的应用以及发展趋势 无线网络在校园中的应用： 随着信息技术的飞速发展和我国国民经济信息化的推进，在教育系统内全面实现信息电子化交换和信息资源共享成为必要。在教育系统联网建设中，使用无线局域网产品可以实现建筑群网络连接、宽带互连网络接入以及移动获取网络服务等功能。无线网络产品具有传输距离远、可以在建筑物之间或建筑物内施工困难的环境下使用、支持移动漫游等特点，因此可以使用它来替代传统的电信线缆来构建未来的教育网络。 1、分校区之间的联网。对于地理位置分布较远的多个校区之间，或布线不方便的校园建筑物之间的校园联网，采用无线局域网产品是最佳选择。它可以将学校内所有校区的局域网联网，实现资源共享，为学校师生提供高质量的教学、科研和综合信息服务。 2、互连网接入。目前中国教科网的网络接入一般应用DDN专线的方法来实现，但是这种方式存在明显的弊端。首先，邮电的DDN线路费用比较高，每年每条市内的64K线路都有至少几万元的开销。而且在有些地方，DDN线路比较紧张，高速的线路也不容易实现。而通过卫星联网及光纤通信，具有速率高，稳定性好的特点，但是建设投资极高，非一般学校所能承受，所以对于目前大部分地区和用户并不是一个可行的接入方法。无线接入方法具有接入方式灵活、方便，性能稳定、可靠、高速的特点，利用无线局域网产品可以将多个学校的网络中心与中国教科网连接。这样可以为各学校提供价格合理的宽带互连网络接入，满足师生迫切需要上网来实时获取信息的需要，同时可以为学生提供远程学习的机会。 3、为学生和员工提供移动网络服务。学校为学生和员工提供了像互联网接入、图书馆和数据中心等服务设施，但是人们为了使用它们不得不整天在它们之间奔波。如果学生与员工使用了配有无线网卡的便携式计算机，他们就可以在学校的任何时间、任何地点来使用这些校园提供的服务设施，可以很方便地建立虚拟教室和调研项目，为学生提供方便即时的无线上网服务。 4、对于临时教学活动提供灵活方便的服务。也许某一天，一间教室可能用于软件培训，而另一天它又被用来上文学课。同时，该教室中的计算机可能需要被拿到另外的教室中用于统
目录 1 引言 (2) 2 频谱切换的概念 (2) 3 频谱切换对CRN的需求 (3) 3.1 对物理层的需求 (3) 3.2 对MAC层的需求 (3) 4 频谱切换的研究现状及建议 (4) 4.1 频谱切换研究场景 (4) 4.2 频谱切换相关参数 (5) 4.3 频谱切换频率 (5) 4.4 频谱预留对链路保持概率的影响 (5) 4.5 理论分析模型 (5) 5 总结 (6)
认知无线网络中的频谱切换技术 【摘要】针对频谱切换的研究现状，文章介绍了频谱切换的场景、分类以 及对认知无线网络物理层、媒体接入控制层（MAC）的需求，总结了频谱切换技术的最新研究进展，对目前的各种方案进行了比较分析，并提出了未来面临的挑战及研究方向。 【关键词】频谱切换动态频谱管理认知无线电认知无线网络QoS 1 引言 面对频谱资源高度紧缺这一严峻现状，认知无线电技术（CR，Cognitive Radio）能够跟踪频谱变化，并根据无线环境自适应调整其工作参数，有效地提高频谱利用率。而基于CR 构建认知无线网络（CRN，CR Network）是CR迈向实际应用的重要一步。 空闲频谱的空时变化特性以及各种业务的不同QoS要求是CRN目前面临的两个主要问题，而动态频谱管理是解决这些问题最核心的技术。目前关于动态频谱管理的研究主要分为频谱检测、频谱判决、频谱共享和频谱移动性四个方面。 频谱检测进行空闲频谱的实时发掘，频谱判决为认知用户选择合适的空闲频谱提供依据，频谱共享解决多个用户同时接入空闲频谱的问题，而频谱移动性即频谱切换则可使用户通过更新工作频谱保持与CRN的持续良好连接。频谱检测、判决和共享为认知用户高效使用空闲频谱提供了必要的基础，这三方面的研究工作开展较早。而为了满足用户无缝、泛在通信的需求并保障各种业务的QoS要求，从本质上实现对频谱的动态管理与使用，频谱切换是尤为重要的一环。目前关于这方面的研究刚刚展开，有许多工作亟待完成。 本文针对频谱切换技术目前的研究现状及重要进展进行了分析和讨论，并对其下一步的研究提出了建议。 2 频谱切换的概念 在CRN中，用户包括授权用户与认知用户：前者享有频谱的优先使用权，后者则动态跟踪前者的频谱占用情况，在其未使用的空闲频谱上通信。当授权用户重新使用频谱时，认知用户需将频谱归还给其使用。为了保证认知用户通信的持续性和业务QoS，它可以在让出频谱的同时平滑转移到其他空闲频段继续通信；另外，当认知用户所占用频谱不能满足其业务需求时，也可以转移到其他更合适的空闲频谱，即为频谱切换。
无线网络技术应用现状及发展前景 试想一下，在有线网络时代，用户的活动范围受限于网线，无论到哪里必须要拖着长长的缆线，为寻找宽带接口而苦恼。为此，无线网络应运而生。和有线网络相比，虽然无线网络的带宽较小；相对目前的有限网络有较多的等待延迟；稳定性较差；无线接入设备的cpu、内存以及显示屏幕等资源有限等缺陷。但无线网络可适应复杂的搭建环境，搭建简单，经济性价比强，并且最大的优点是可以让人们摆脱网线的束缚，更便捷，更加自由的沟通。故自开发之初，就迅速抢占着市场。目前无线网络从覆盖范围上可以大致分成以下三大类：（1）系统内部互联/无限个域网（2）无线局域网（3）无限城域网/广域网。故本文就此介绍各类无线网络的的应用现状。 （一）蓝牙技术是一种支持点对点，点对多点语音和数据业务的短距离无线通信技术。其基本网络结构是微微网。其优点在于低功耗、具有很强的可移植性，集成电路简单，易于推广等。蓝牙技术工作在全球通用的 ism频段，消除了国界的限制，可在短距离中互相连接，实现即插即用，在无线电环境非常嘈杂的环境下，其优势更加明显。目前在为3个使用短距离无线连接的通用应用领域提供支持，分别是数据和语音接入点、电缆替代和自组网络。 （二）irda技术是目前几种技术中市场份额最大的，它采用红外线作为通信媒介，支持各种速率的点对点的语音和数据业务，主要应用在嵌入式系统和设备中。 （三） home rf 用于在家庭区域内，在pc和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放式工业标准。 （四）超宽带技术是一种新技术，其概念类似于雷达，它的高性能和低功耗的优点将使它成为未来市场的强有力的竞争者之一。 （五）zigbee技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。它是一种介于无限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。 无线局域网主要采用标准。通过利用空中的电磁波代替传统的缆线进行信息传输，可以作为有线网络的延伸、补充或代替。相比较而言，无线局域网具有以下优点，（一）移动性：通信范围不在受环境条件的限制，可以为用户提供实时的无处不在的网络接入功能，使用户可以很方便地获取信息。 （二）灵活性：无线局域网的组网方式灵活多样，可方便的增减、移动、修改设备。 （三）经济型：无线局域网可用于物理布线困难或不适合进行物理布线的地方，可将网络快速投入使用节省人缘费用。 它是目前发展最热的无线网络类型，具体应用非常广泛，应用方式也很多，但目前还只能用于不移动或慢速移动的用户或业务，可能会在不久的将来开发出适合高速移动的无线局域网。按应用类型分为两大类，一类是有固定基础设施的，一类是无固定基础设施。无固定基础设施无线局域网又叫自组网络（ad hoc），其中最突出的是移动ad hoc网络，它在军用和民用领域有很好的应用前景，它可在任意通信环境下迅速展开使用、能够对网络拓扑变化做出及时响应。是目前和未来发展前景看好的一种组网技术。 四、结束语
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的文件格式以及用于3G无
5G无线通信技术概念及相关应用 由技术编辑于星期三, 12/17/2014 - 11:45 发表 作者: 翟冠楠李昭勇中国移动通信集团广东有限公司珠海分公司电信网技术 随着通信网络的El益发展及3G与4G技术的推广与应用，后4G时代的通信技术被命名为5G。5G通信技术作为概念性的技术在2001年由日本NTT公司提出，而我国5G概念则是于2012年8月在中国国际通信大会上被提出。目前，5G通信技术还没有统一的制式标准。前不久，报道称韩国三星公司已研发出5G通信技术，该技术被命名为Nomadic Local Area Wjreless Access(简称NoLA)。手机在利用该技术后无线下载速度可以达到3.6G/s。本文将简要阐述5G通信技术的概念，并结合目前通信领域先进的技术(如云计算等)及概念性产品(如光场相机、比特币等)来阐述该技术在未来的发展和应用前景。 1. 引言
5G无线通信技术实际上就是无线互联网网络(见图1)，这个技术将支持OFDM(正交频分复用)、MC．CDMA(多载波码分多址)、LAS-CDMA(大区域同步码分多址)、UWB(超宽带)、NETWORK．LMDS(区域多点传输服务)和IPv6(互联网协议)。事实上，IPv6是4G和5G技术的基础协议。5G技术是一个完整的无线通信系统，没有任何限制，所以我们将5G称为真正无线世界或者Wwww (WorldwideWireless Web，世界级无线网)。 图1 5G网络拓扑图 2. 5G移动网络 对于不同的RAN(Radio Access Network，无线电接入网)，利用扁平化IP概念更容易使5G网络升级至一个单纳米核心网络。由于扁平化IP，我们要更关注网络安全，因此5G网络运用纳米技术作为防护工具来保障网络安全。不可否认的是，扁平化IP网络的关键概念就是使5G可以兼容所有的网络。为了满足使用者对即时数据应用的要求，无线运营商要试图转型到扁平化IP建设中去。扁平化IP构架提供
无线网络技术简述与应用案例
1.2无线网络分类 无线通信网络根据应用领域可分为： ●无线个域网(WPAN)：在小范围内相互连接数个装置所形成的无线网络，通常是个人可及的范围内。例如蓝牙连接耳机及膝上电脑，ZigBee也提供了无线个人网的应用平台。 ●无线局域网(WLAN)：相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency； RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 ●无线区域网(WRAN)：基于认知无线电技术，IEEE802.22定义了适用于WRAN系统的空中接口。WRAN系统工作在47MHz～910MHz高频段/超高频段的电视频带内的，由于已经有用户(如电视用户) 占用了这个频段，因此802.22设备必须要探测出使用相同频率的系统以避免干扰。 ●无线城域网(WMAN)：主要用于解决城域网的接入问题，覆盖范围为几千米到几十千米，除提供固定的无线接入外，还提供具有移动性的接入能力，包括多信道多点分配系统(Multichannel Multipoint Distribution System，MMDS)、本地多点分配系统(Local Multipoint Distribution System，LMDS)、IEEE 802.16和ETSI HiperMAN(High Performance MAN，高性能城域网)技术。 ●蜂房移动通信网(WWAN)：无线广域网。WWAN技术是使得笔记本电脑或者其他的设备装置在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方
无线产品及应用方案 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
无线网络产品及应用方案局域网是我们日常工作中接触最多的一种网络类型，它可以提供高速、可靠的网络连接。但随着网络应用的不断深入，我们对网络的依赖性也越来越强，无论是开会、会客，无论在办公区的任何位置，我们都希望能够不间断地进行网络连接。网线就成为限制网络灵活性的障碍。而IEEE 无线局域网的出现，则满足了我们在一定区域内实现不间断移动办公的需求。 IEEE 无线局域网的带宽最高可达11Mbps，另外也可根据实际情况采用、2 Mbps和1 Mbps带宽。IEEE 使用的是的ISM开放频段，该频段根据国际无线电应用委员会的规定属于开放频段，无需申请使用许可证。无线局域网适合于频繁变动和难于布线的环境，既可作为对有线网络的延伸和补充，也可独立组网，从而使网络用户摆脱网线的束缚，实现真正意义上的移动应用。 IEEE 无线局域网与我们熟悉的IEEE 以太网的原理很类似，都是采用载波侦听的方式来控制网络中信息的传送，不同之处是以太网采用的是CSMA/CD （即载波侦听/冲突检测）技术，网络上所有工作站都侦听网络中有无信息发送，当发现网络空闲时即发出自己的信息，如同抢答一样，同一时刻只能有一台工作站抢到发言权，而其余工作站需要继续等待；如果一旦有两台以上的工作站同时发出信息，则网络中会发生冲突，冲突后这些冲突信息都会丢失，各工作站在等待一随机时间后将继续抢夺发言权。而IEEE 无线局域网则引进了CSMA/CA（即载波侦听/冲突避免）技术，从而避免了网络中冲突的发生，可以大幅度提高网络效率。
无线网络技术的原理及应用浅析网络的发展可谓是日新月异，随着无线网络技术的飞速发展为我们组建局域网提供了一个新的手段，我们再也不会因为没有事先做好布线工作而苦恼了，而今我们可以利用无线WLAN技术来搭建内部无线网络。无线网络设备的价格越来越低，组建无线局域网的家庭已经不在少数。但无线网络的传输原理及如何能够增加无线信号的覆盖范围，很多人可能不太了解，还是让我们先来了解一下无线网络的原理吧。 无线网络是计算机网络与无线通信技术相结合的结晶，它提供了使用无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段。一般而言，凡采用无线传输的计算机网络都可称为无线网。从WLAN到蓝牙、从红外线到移动通信，所有的这一切都是无线网络的应用典范。它不采用传统电缆线提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要埋在地下或隐藏在墙里，网络能够随着实际需要移动或变化。说得通俗点，就是局域网的无线连接形式，也就是无线局域网(Wireless Local-area Network)，我们经常看到的WLAN就是指无线网络。 无线局域网的传输原理和普通有线网络一样，也是采用了ISO/RM七层网络模型，只是在模型的最低两层“物理层”和“数据链路层”中，使用了无线的传输方式。尽管目前各类无线网络的标准和规范并不统一，但是就其传输方式来看肯定是以下两种之一：无线
电波方式和红外线方式。采用无线电波进行传输，不仅覆盖范围大、发射功率强，而且还具有隐蔽性、保密性等特点，不会干扰同频的系统，具有很高的可用性。所以现在的计算机无线网络基本都是采用此种方式。 很多采用无线局域网的用户可能会遇到信号不稳定、掉线、信号死角等问题。目家庭常用的54M无线路由的信号覆盖范围足以遍布普通家庭。但是信号会受到环境等一些客观因素的影响而出现衰减，障碍太多，玻璃、墙等等都会对无线信号造成衰减。还有电器，如微波炉、冰箱、空调、电视都会阻碍信号的传播。阻隔信号最厉害的就是金属，如果你家的承重墙中的金属多，那墙另一面信号就会弱很多。所以AP或者无线路由的摆放位置一定要做好。 无线路由摆放位置合理，解决了信号穿透性的问题，但信号传输还是不理想，出现这个问题其实就是频道冲突，无线信号串扰所造成的。54M无线信号频道有11个，如果附近有邻居使用的信道跟我们的一样，那么，我们双方的无线信号都会受到影响。还有就是，一个频道的信号会同时干扰与其相邻的两个频道，即频道6的信号也会影响到频道5和频道7，所以我们在设置无线信道的时候，应该尽量使自己的信道离其他信号频道两个以上。但要如何来确定邻居用了哪个频道呢？可以用Network Stumbler扫描一下，看看附近都有哪些无线信号，都使用了哪个频道。即使无线信号不广播SSID号和进行WEP 与WPA加密也可以通过Network Stumbler扫描出来。 还有一些是对天线的改进，更改增益，增强信号的覆盖范围和强