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bss和無線網路發射器

發布時間: 2024-12-09 02:58:17

無線網路技術論文三篇

以下就是我為大家帶來的無線 網路技術 論文三篇。

無線網路 技術論文一

試想一下,在有線網路時代,用戶的活動范圍受限於網線,無論到哪裡必須要拖著長長的纜線,為尋找寬頻介面而苦惱。為此,無線網路應運而生。和有線網路相比,雖然無線網路的帶寬較小;相對目前的有限網路有較多的等待延遲;穩定性較差;無線接入設備的CPU、內存以及顯示屏幕等資源有限等 缺陷。但無線網路可適應復雜的搭建環境,搭建簡單,經濟性價比強,並且最大的優點是可以讓人們擺脫網線的束縛,更便捷,更加自由的溝通。故自開發之初,就迅速搶占著市場。目前無線網路從覆蓋范圍上可以大致分成以下三大類:(1)系統內部互聯/無限個域網(2)無線區域網(3)無限城域網/廣域網。故本文就此介紹各類無線網路的的應用現狀。

一、無限個域網(WPAN)

無線個域網主要採用IEEE802.15標准。無限個域網可以看成是無線區域網的一個特例。其覆蓋半徑只有幾米。其主要應用范圍包括:語音通信網關、數據通信網關、信息電器互聯與信息自動交換等。WPAN通常採用微微蜂窩或毫微微蜂窩結構。WPAN是當前發展最迅速的領域之一,相應的新技術也層出不窮,主要包括藍牙技術、IrDA、Home RF、超寬頻技術和ZigBee技術等,具體介紹如下:

(一)藍牙技術 是一種支持點對點,點對多點語音和數據業務的短距離無線通信技術。其基本網路結構是微微網。其優點在於低功耗、具有很強的可移植性,集成電路簡單,易於推廣等。藍牙技術工作在全球通用的2.45GHz ISM頻段,消除了國界的限制,可在短距離中互相連接,實現即插即用,在無線電環境非常嘈雜的環境下,其優勢更加明顯。目前在為3個使用短距離無線連接的通用應用領域提供支持,分別是數據和語音接入點、電纜替代和自組網路。

(二)IrDA技術 是目前幾種技術中市場份額最大的,它採用紅外線作為通信媒介,支持各種速率的點對點的語音和數據業務,主要應用在嵌入式系統和設備中。

(三) Home RF 用於在家庭區域內,在PC和用戶電子設備之間實現無線數字通信的開放式工業標准。

(四)超寬頻技術 是一種新技術,其概念類似於雷達,它的高性能和低功耗的優點將使它成為未來市場的強有力的競爭者之一。

(五)ZigBee技術 是一種新興的短距離、低速率無線網路技術。它是一種介於無限標記技術和藍牙之間的技術提案,主要用於近距離無線連接。

二、無線區域網(WLAN)

無線區域網主要採用IEEE802.11標准。通過利用空中的電磁波代替傳統的纜線進行信息傳輸,可以作為有線網路的延伸、補充或代替。相比較而言,無線區域網具有以下優點,

(一)移動性:通信范圍不在受環境條件的限制,可以為用戶提供實時的無處不在的網路接入 功能,使用戶可以很方便地獲取信息。

(二)靈活性:無線區域網的組網方式靈活多樣,可方便的增減、移動、修改設備。

(三)經濟型:無線區域網可用於物理布線困難或不適合進行物理布線的地方,可將網路快速投入使用節省人緣費用。

它是目前發展最熱的無線網路類型,具體應用非常廣泛,應用方式也很多,但目前還只能用於不移動或慢速移動的用戶或業務,可能會在不久的將來開發出適合高速移動的無線區域網。按應用類型分為兩大類,一類是有固定基礎設施的,一類是無固定基礎設施。無固定基礎設施無線區域網又叫自組網路(Ad Hoc),其中最突出的是移動Ad Hoc網路,它在軍用和民用領域有很好的應用前景,它可在任意通信環境下迅速展開使用、能夠對網路拓撲變化做出及時響應。是目前和未來發展前景看好的一種組網技術。

三、無限廣域網(WWAN)

無線廣域網主要採用IEEE802.20標准。它更強調快速移動性,其連接能力可覆蓋相當廣泛的地理區域。但其信息速率通常不是很高,只有115kb/s。當前無線廣域網多是行動電話及數據服務所使用的數字移動通信網路,常用的有GSM移動通信系統和衛星通信系統,而3G、4G技術也都屬於無限廣域網技術。該技術是使得 筆記本 計算機或者其他的設備裝置在蜂窩網路覆蓋范圍內可以在任何地方連接到互聯網。

四、結束語

基於Wi-Fi技術的無線網路不但在帶寬、覆蓋范圍等技術上均取得了極大提升,同時在應用上,基於Wi-Fi無線應用也已從當初「隨時、隨地、隨心所欲的接入」服務轉變成車載無線、無線語音、無線視頻、無線校園、無線醫療、無線城市、無線定位等諸多豐富的無線應用。以後,無線網路在學術界、製造業、倉庫業、醫療界等扮演著至關重要的角色。但對於無線網路來說,在應優先解決以下問題:(1)加強移動設備管理(MDM)和安全系統;(2)部署大規模語音和視頻無線區域網;(3)無線區域網控制器安裝在企業內部還是外部? 這些問題是最迫切需要解決的,也是決定未來無線網路所扮演的角色。

無線網路技術論文二

說到無線網路的歷史起源,可以追朔到五十年前的第二次世界大戰期間,當時美國陸軍採用無線電信號做資料的傳輸。他們研發出了一套無線電傳輸科技,並且採用相當高強度的加密技術,得到美軍和盟軍的廣泛使用。這項技術讓許多學者得到了一些靈感,在1971年時,夏威夷大學的研究員創造了第一個基於封包式技術的無線電通訊網路。這被稱作ALOHNET的網路,可以算是相當早期的無線區域網絡(WLAN)。它包括了7台計算機,它們採用雙向星型拓撲橫跨四座夏威夷的島嶼,中心計算機放置在瓦胡島上。從這時開始,無線網路可說是正式誕生了。

從最早的紅外線技術到被給予厚望的藍牙,乃至今日最熱門的IEEE 802.11(wifi),無線網路技術一步步走向成熟。然而,要論業界影響力,恐怕誰也比不上WiFi。

Wi-Fi (wireless fidelity(無線保真) 的縮寫)為IEEE定義的一個無線網路通信的工業標准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一個版本發表於1997年,其中定義了介質訪問接入控制層(MAC層)和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調頻方式和一種紅外傳輸的方式,總數據傳輸速率設計為2Mbits。兩個設備之間的通信可以自由直接(ad hoc)的方式進行,也可以在基站(Base Station, BS)或者訪問點(Access Point,AP)的協調下進行。

下面介紹一下Wi-Fi聯接點網路成員和結構:

站點(Station) ,網路最基本的組成部分。

基本服務單元(Basic Service Set, BSS) 。網路最基本的服務單元。最簡單的服務單元可以只由兩個站點組成。站點可以動態的聯結(associate)到基本服務單元中。

分配系統(Distribution System, DS) 。分配系統用於連接不同的基本服務單元。分配系統使用的媒介(Medium) 邏輯上和基本服務單元使用的媒介是截然分開的,盡管它們物理上可能會是同一個媒介,例如同一個無線頻段。

接入點(Acess Point, AP) 。接入點即有普通站點的身份,又有接入到分配系統的功能。

擴展服務單元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系統和基本服務單元組合而成。這種組合是邏輯上,並非物理上的--不同的基本服務單元物有可能在地理位置相去甚遠。分配系統也可以使用各種各樣的技術。

關口(Portal) ,也是一個邏輯成分。用於將無線區域網和有線區域網或 其它 網路聯系起來。

這兒有3種媒介,站點使用的無線的媒介,分配系統使用的媒介,以及和無線區域網集成一起的其它區域網使用的媒介。物理上它們可能互相重迭。IEEE802.11隻負責在站點使用的無線的媒介上的定址(Addressing)。分配系統和其它區域網的定址不屬無線區域網的范圍。

IEEE802.11沒有具體定義分配系統,只是定義了分配系統應該提供的服務(Service) 。整個無線區域網定義了9種服務,5種服務屬於分配系統的任務,分別為,聯接(Association), 結束聯接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再聯接(Reassociation) 。4種服務屬於站點的任務,分別為,鑒權(Authentication), 結束鑒權(Deauthentication), 隱私(Privacy), MAC數據傳輸(MSDU delivery) 。

簡單而言,WIFI是由AP(Access Point)和無線網卡組成的網路。AP一般稱為網路橋接器或接入點,它是當作傳統的有線區域網絡與無線區域網絡之間的橋梁,也是無線區域網絡與無線區域網絡之間的橋梁,因此任何一台裝有無線網卡的PC均可透過AP去分享有線區域網絡甚至廣域網路的資源,其工作原理相當於一個內置無線發射器的hub或者是路由,而無線網卡則是負責接受由AP所發射信號的CLIENT端設備。

雖然WIFI無線技術在前進的路上遇到了很多困難,但是隨著產品技術的進步和技術標準的統一,WIFI一定會帶給人們更大的便利和更光明的前景,無線網路技術也會向著更主流的方向發展。

無線網路技術論文三

一、引言

在人們即將邁入21世紀的時候,網路不知不覺成為每個人生活當中不可或缺的一部分,每天用它來查詢所需的資料、瀏覽各方面的新聞、甚至查詢當天出行的路線等等。 然而人們想要完成所有這些事情,基本上都是通過有線網路。對於慢慢發展起來的無線網路,大多數人都對它很陌生,而且目前在國內,如果你要使用它的話,費用還挺貴,因此,一些客觀的原因導致大部分人遠離它,甚至都從不過問它。

其實,無線網路是網路時代的一種進步、一種改革。它可以讓生活變得更便捷,並且也推動著整個社會的進步;所以,為了讓那些不懂它或者不想接近它的人,更多地知道、了解它,讓它們去接觸、甚至慢慢使用上它,下面就從五個方面簡單地介紹一下無線網路。

二、無線網路的誕生

從1969年網際網路誕生於美國開始至今,網路的歷史並不算長;下面可以通過一個小小的 故事 來說明,故事開始於當年的8月30日,由BBN公司製造的第一台「介面信息處理機」簡稱IMP1,在預定日期的前兩天抵達了加利福尼亞大學。克蘭羅克是當時進行這次實驗的教授,還有他的40多名工程技術人員和研究生。然而就在10月初的時候,第二台IMP2運到了阿帕網試驗的第二節點,即斯坦福研究院(簡稱:SRI)。

經過數百人一年多時間的緊張研究,阿帕網遠程聯網試驗即將正式實施。那台由IMP1聯接的大型主機叫做Sigma-7,已運至加利福尼亞大學,與它通訊的那台SRI大型主機叫作SDS 940的機器,也在同一時間到達,經過一到兩個月的准備工作,於10月29日晚上,在全球首次實現兩台機器之間的通信實驗,克蘭羅克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亞大學學生名叫查理·克萊恩(英文名:C. Kline),坐在一台名叫IMP1的終端前面,吩咐他要戴上耳機和麥克風,通過長途電話隨時與另外一名負責SRI終端操作的技術員保持密切聯系。

實驗就這樣開始了,據當時克萊恩的回憶,是他的教授讓他首先傳輸5個字母,分別為:L、O、G、I、N。用它們來確認分組交換技術的傳輸效果。並且教授指導它,只需要鍵入其中的L、O、G三個字母,使IMP1機器傳送出去,再由SRI機器自動產生「IN」,最後合成為前面要實現的五個字母組合,即:LOGIN。經過教授指導及克萊恩與SRI終端操作員的配合,就在22點30分的時候,帶著激動的心情,C.Kline就開始在鍵盤上敲入第一個字母「L",然後對著麥克風喊:「請問您收到『L』了嗎?」 另外一頭的回答是:「是的,我收到了『L』。」

他繼續做著同樣的工作……

「你收到O嗎?

「是的,我收到了『O』了,

就這樣一步接著一步地繼續下去,突然出現了一個出乎意料的結果,IMP1儀表顯示傳輸系統崩潰,通訊無法繼續進行下去。克蘭羅克教授與他的四十名學生在世界上的第一次互聯網路的通訊試驗宣告結束,當時僅僅傳送成功兩個字母L、與O、,也就這次字母傳送實驗真真切切地標志著網路的真正誕生;歷史上把這一次事件的發生作為了互聯網誕生的見證。

無線網路的誕生呢?那要追溯到第二次世界大戰,那時的美國在科技方面領先於其他國家,不管是在通信還是網路方面,因此美國的陸軍就採用了無線電信號,利用一套無線電傳輸技術,此技術具有高強度的加密保護功能,開始了他們在戰場上的技術突破。從這一刻起,無線網路也算是正式誕生了。

三、無線網路的概念與安全

(一)概念

所謂無線網路,顧名思義,就是一種不需要通過線纜這種介質來做傳輸而已,另外用戶可以建立遠距離無線連接的一種全球語音和數據的網路,它與有線網路的用途十分類似,最大的不同除了傳輸介質:無線電技術取代網線之外,在分類上和有線網路也稍有區別,分無線個人網、無線區域網、無線城域網。

在一個無線區域網內,常見的設備有:無線網卡、無線網橋、無線天線、和無線路由器等等無線設備。一旦建立起一個區域網之後,無線網路就會存在著一定的輻射危險,甚至可以說比有線網路在時間以及范圍上顯得更加強烈,所以,為了盡少量地受到輻射,應該把常用的無線路由、無線AP擺放在離我們人體和離卧室遠一些的地方,還要注意避免把一些無線產品過分靠近音響、電視等電子產品,防止它們之間互相的干擾產生的其它輻射。總之,只要我們與它保持較遠的距離,避免長時間呆在無線網路環境中所產生的累積效應,養成一種良好的習慣,那麼無線網路的輔射就對人類構不成多大的威協。

(二)安全

在使用無線網路的時候,安全性固然重要,在安全防範方面,與有線網路存在非常大的區別,無線網路的安全主要可以從以下六個方面進行把握:

1.採用強力的密碼。談到密碼,是一個讓人非常敏感的東西,足夠強大的密碼可以讓暴力解除成為不可能實現的情況。相反,如果密碼強度不夠,幾乎可以肯定會讓你的系統受到損害。所以,不但要設密碼,而且還要足夠強力才行。

2.嚴禁廣播服務集合標識符(簡稱:SSID)。SSID其實就是給無線網路的一種重命名,假如不能對它進行保護的話,帶來的安全隱患是非常嚴重的。同時在對無線路由器配置的時候,須禁止服務集合標識符的廣播,盡管不能帶來真正的安全,但至少可以減輕威脅程度,因為很多初級的惡意攻擊者都是採用掃描的方式尋找一些有漏洞的系統作為它們的突破口。一旦隱藏了服務集合標識符這項功能,也就大大降低了破壞程度。

3.採用有效的無線加密方式。相反,另一種動態有線保密方式其實並不算很有效。使用象aircrack等類似的免費工具,就可以在短短的幾分鍾里找出動態有線等效保密模式加密過的無線網路的漏洞;無線網路保護訪問是目前通用的加密標准,當然,你也可以選擇使用一些更強大有效的方式。畢竟,加密和解密的斗爭是無時無刻不在進行的。

4.採用不同類型的加密。不要僅僅依靠以上談到的無線加密手段來保證無線網路的整體安全。不同類型的加密可以在系統層面上提高安全的可靠性。例如:OpenSSH就是一個不錯的加密選擇,它可以在同一網路內的系統提供安全通訊,即使需要經過網際網路也沒有問題。與採用了SSL加密技術的電子商務網站是有著異曲同工之妙的。實際上,為了達到更安全的效果,建議不要總更換加密方式。

5.控制介質訪問控制地址層。即我們所說的MAC地址,單獨對其限制是不會提供真正的保護。但是,像隱藏無線網路的服務集合標識符、限制介質訪問控制(MAC)地址對網路的訪問,是可以確保網路不會被初級的惡意攻擊者騷擾的。另外此種 方法 對於整個系統來說,無論是新手的惡意攻擊還是專家的強烈破壞,都能起到全面的防護,保證整個系統的安全。

6.監控網路入侵者的活動。眾所周知,人類無時無刻不在使用著網路。所以入侵者也隨時會攻擊到你的網路中來,那麼你就需要對攻擊的發展趨勢以及了解它們是如何連接到你的網路上來的進行一定的跟蹤,為了提供更好的安全保護依據,你還需要對日誌里掃描到的相關信息進行分析,找出其中更有利的部分,以備在以後出現異常情況的時候給予及時的通知。總之,在隨著社會的進步、科技的不斷更新,未來,我們更需要對以上十點進行理解性地記憶與靈活性地變通使用。

四、無線網路的技術與應用

目前,在國內無線網路的技術並不算很盛行,與有線網路相比,它還不是很成熟,可是,發展至今,在無線的世界內,新技術層出不窮、新名詞是應接不暇。例如:從無線區域網、無線個域網、無線體域網、無線城域網到無線廣域網;從移動AdHoc網路到無線感測器網路、無線 Mesh網路;從Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;從IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;從固定寬頻無線接入到移動寬頻無線接入;從藍牙到紅外、HomeRF,從UWB到ZigBee;從GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。

在應用方面,其中兩種主要的方式分為:GPRS手機無線網路和無線區域網。從某種意義上來說,GPRS手機無線網可稱作是目前社會上一種真正意義的網路,它主要是通過行動電話網路來接入Internet的,所以只要你所在的區域開通了GPRS業務,那麼不管在任何一個角落都可以實現上網;後者呢,主要是與有線網路作比較,突出它的便捷性,因為它是利用射頻技術(即:Radio Frequency簡稱:RF)來實現的一種數據傳輸系統, RF取代了舊式的那種通過雙絞銅線來實現上網的煩索性;另外,除了以上談到兩種主流方式,在當今快速發展的科技形勢下,我國通信方面出現了移動的TD-SCDMA和電信的CDMA2000以及聯通的WCDMA三種無線網路通信方式,所以,未來只要有3G網路信號存在的地方,便可以實現上網。

五、就業前景

一種新型的產業必定會為社會帶來不小的影響,並且推動整個社會走上更穩健的步伐 。例如:在就業方面,它產生了一批新型的就業崗位,比如:3G網路工程師、無線網路優化崗位等等,通信方面,出現堪察、無線網路測試等等,因此而減輕了整個社會在就業上不少的壓力,再者,在另外一種無線區域網標准下生產出的產品技術應用逐漸成為無線網路市場主流的情況下,基於Wi-Fi技術的無線網不但在帶寬以及覆蓋范圍等技術上取得了極大突破,而且在應用上,如今的無線網路也不再只是單純地滿足用戶隨時隨地接入網路,甚至已經能更多地參於到行業信息化的服務中來,可想而知,將來出現無線醫遼、無線校園、無線城市等其他行業應用成為無線網路市場的主流也不是夢想。

六、結束語

隨著科技的不斷演進與無線行業的飛速發展,無線網路將成為推動整個網路市場前進的新生力量,並且在不可預見的未來,紛繁多樣、永遠在線的智能終端技術將會把娛樂、辦公、消費、醫遼、 文化 教育 、生活服務等多種行業區域的全部功能融會貫通,一起服務於我們的工作和生活,使之變得更輕松、更智能。使智能技術與無線網路更好地密切結合,讓越來越多的創新應用和新的生活方式進入到未來的社會當中。最後,讓我們迎接一個「網聚萬物」、「網隨人動」的無線時代。

❷ GSM主要介面的協議分層結構

樓上的答的牛頭不對馬嘴,抄書,不是這么抄滴。

不過樓主的這個問題確實問的比較大。在整個GSM網路結構中,介面很多。有
--手機到BTS(基站發射器)的空中介面-Um itf;
--BTS到BSC(基站控制器)的Abis介面;
--BSC到MSC(移動交換中心)的A介面;
--MSC到VLR(訪問位置寄存器)直接的B介面;
--MSC到HLR(歸屬位置寄存器)之間的C介面;
--HLR和VLR之間的D介面;
--各MSC之間的E介面;
--MSC到EIR(電子設備寄存器)之間的F介面;
--各VLR之間的G介面;
--HLR和AC(鑒權中心)之間的H介面等。

上述介面中,Abis,B,H介面一般為設備中的內部介面,不開放,其餘都是開放介面。一律採用的CCITT的七號信令。

7號信令採用的也是IT通用OSI的7層協議棧,從承載,到鏈路,一直到應用。只不過電信的7號信令在鏈路層以上採用了一些專用的定義。在承載以上,分別為MTP,SCCP,以及上層應用的BSSAP,TUP,ISUP,MAP等。當然,有些協議,主要是TUP是直接建立在MTP層上的,並不通過SCCP。類似的信令還有隨路信令CAS,也就是R2信令。

這個問題實在是比較專業,我也想不出有什麼很簡單的辦法可以講的特別清楚,就只能這樣了。多包涵。

❸ 關於WiFi 6技術,這篇說得最詳細

12 個空間流與 256-QAM 調制。
2 2 個空間流與 256-QAM 調制。
3 3 個空間流與 64-QAM 調制。

Wi-Fi 已成為當今世界無處不在的技術,為數十億設備提供連接,也是越來越多的用戶上網接入的首選方式,並且有逐步取代有線接入的趨勢。為適應新的業務應用和減小與有線網路帶寬的差距,每一代 802.11 的標准都在大幅度的提升其速率。

1997 年 IEEE 制定出第一個無線區域網標准 802.11,數據傳輸速率僅有 2Mbps,但這個標準的誕生改變了用戶的接入方式,使人們從線纜的束縛中解脫出來。

隨著人們對網路傳輸速率的要求不斷提升,在 1999 年 IEEE 發布了 802.11b 標准。802.11b 運行在 2.4 GHz 頻段,傳輸速率為 11Mbit/s,是原始標準的 5 倍。同年,IEEE 又補充發布了 802.11a 標准,採用了與原始標准相同的核心協議,工作頻率為 5GHz,最大原始數據傳輸率 54Mbit/s,達到了現實網路中等吞吐量(20Mbit/s)的要求,由於 2.4GHz 頻段已經被到處使用,採用 5GHz 頻段讓 802.11a 具有更少沖突的優點。

2003 年,作為 802.11a 標準的 OFDM 技術也被改編為在 2.4 GHz 頻段運行,從而產生了 802.11g,其載波的頻率為 2.4GHz(跟 802.11b 相同),原始傳送速度為 54Mbit/s, 凈傳輸速度約為 24.7Mbit/s(跟 802.11a 相同)。
對 Wi-Fi 影響比較重要的標準是 2009 年發布的 802.11n,這個標准對 Wi-Fi 的傳輸和接入進行了重大改進,引入了 MIMO、安全加密等新概念和基於 MIMO 的一些高級功能 (如波束成形,空間復用......),傳輸速度達到 600Mbit/s。 此外,802.11n 也是第一個同時工作在 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段的Wi-Fi 技術。

然而,移動業務的快速發展和高密度接入對 Wi-Fi 網路的帶寬提出了更高的要求,在2013 年發布的 802.11ac 標准引入了更寬的射頻帶寬(提升至 160MHz)和更高階的調制技術(256-QAM),傳輸速度高達 1.73Gbps,進一步提升 Wi-Fi 網路吞吐量。另外,在 2015 年發布了 802.11ac wave2 標准,將波束成形和 MU-MIMO 等功能推向主流,提升 了系統接入容量。但遺憾的是 802.11ac 僅支持 5GHz 頻段的終端,削弱了 2.4GHz 頻段下的用戶體驗。

然而,隨著視頻會議、無線互動 VR、移動教學等業務應用越來越豐富,Wi-Fi 接入終端越來越多,IoT 的發展更是帶來了更多的移動終端接入無線網路,甚至以前接入終端較少的家庭 Wi-Fi 網路也將隨著越來越多的智能家居設備的接入而變得擁擠。因此 Wi-Fi 網路仍需要不斷提升速度,同時還需要考慮是否能接入更多的終端,適應不斷擴大的客戶端設備數量以及不同應用的用戶體驗需求。

下一代Wi-Fi 需要解決更多終端的接入導致整個Wi-Fi 網路效率降低的問題,早在2014 年 IEEE 802.11 工作組就已經開始著手應對這一挑戰, 預計在 2019 年正式推出的802.11ax(下個章節介紹為什麼叫 Wi-Fi 6)標准將引入上行 MU-MIMO、OFDMA 頻分復用、1024-QAM 高階編碼等技術,將從頻譜資源利用、多用戶接入等方面解決網路容量和傳輸效率問題。目標是在密集用戶環境中將用戶的平均吞吐量相比如今的 Wi-Fi 5 提高至少4 倍,並發用戶數提升 3 倍以上,因此,Wi-Fi 6(802.11ax)也被稱為高效無線(HEW)。

Wi-Fi 6 是下一代 802.11ax 標準的簡稱。隨著 Wi-Fi 標準的演進,WFA 為了便於 Wi- Fi 用戶和設備廠商輕鬆了解其設備連接或支持的 Wi-Fi 型號,選擇使用數字序號來對 Wi- Fi 重新命名。另一方面,選擇新一代命名方法也是為了更好地突出 Wi-Fi 技術的重大進步, 它提供了大量新功能,包括增加的吞吐量和更快的速度、支持更多的並發連接等。根據 WFA 的公告,現在的 Wi-Fi 命名分別對應如下 802.11 技術標准:

和以往每次發布新的 802.11 標准一樣,802.11ax 也將兼容之前的 802.11ac/n/g/a/b 標准,老的終端一樣可以無縫接入 802.11ax 網路。

4G 是移動網路高速率的代名詞,同樣,Wi-Fi 6 是無線區域網高速率的代名詞,但這個高速率是怎麼來的,由以下幾個因素決定。

1.空間流數量 空間流其實就是 AP 的天線,天線數越多,整機吞吐量也越大,就像高速公路的車道一樣,8 車道一定會比 4 車道運輸量更大。

表 2 不同 802.11 標准對應的空間流數量 2.Symbol 與 GI Symbol 就是時域上的傳輸信號,相鄰的兩個Symbol 之間需要有一定的空隙(GI),以避免 Symbol 之間的干擾。就像中國的高鐵一樣,每列車相當於一個 Symbol, 同一個車站發出的兩列車之間一定要有一個時間間隙,否則兩列車就可能會發生碰撞。不同 Wi-Fi 標准下的間隙也有不同,一般來說傳輸速度較快時 GI 需要適當增大,就像同一車道上兩列 350KM/h 時速的高鐵發車時間間隙要比時速 250KM/h 時速的高鐵發車間隙要大一些。

表 3 802.11 標准對應的 Symbol 與GI 數據
3.編碼方式 編碼方式就是調制技術,即 1 個 Symbol 裡面能承載的 bit 數量。從 Wi-Fi 1 到 Wi-Fi 6,每次調制技術的提升,都能至少給每條空間流速率帶來 20%以上的提升。

表 4 802.11 標准對應的 QAM 4.碼率 理論上應該是按照編碼方式無損傳輸,但現實沒有這么美好。傳輸時需要加入一些用於糾錯的信息碼,用冗餘換取高可靠度。碼率就是排除糾錯碼之後實際真實傳輸的數據碼占理論值的比例。

表 5 802.11 標准對應的碼率 5.有效子載波數量 載波類似於頻域上的 Symbol,一個子載波承載一個 Symbol,不同調制方式及不同頻寬下的子載波數量不一樣。

表6.802.11 標准對應的子載波數量
至此,我們可以計算一下 802.11ac 與 802.11ax 在 HT80 頻寬下的單條空間流最大速率:

Wi-Fi 6(802.11ax)繼承了Wi-Fi 5(802.11ac)的所有先進 MIMO 特性,並新增了許多針對高密部署場景的新特性。以下是Wi-Fi 6 的核心新特性:

下面詳細描述這些核心新特性。

圖 2-1 OFDM 工作模式 802.11ax 中引入了一種更高效的數據傳輸模式,叫 OFDMA(因為 802.11ax 支持上下行多用戶模式,因此也可稱為 MU-OFDMA),它通過將子載波分配給不同用戶並在OFDM 系統中添加多址的方法來實現多用戶復用信道資源。迄今為止,它已被許多無線技術採用,例如 3GPP LTE。此外,802.11ax 標准也仿效 LTE,將最小的子信道稱為「資源單位(Resource Unit,簡稱 RU)」,每個 RU 當中至少包含 26 個子載波,用戶是根據時頻資源塊 RU 區分出來的。我們首先將整個信道的資源分成一個個小的固定大小的時頻資源塊 RU。在該模式下,用戶的數據是承載在每一個 RU 上的,故從總的時頻資源上來看,每一個時間片上,有可能有多個用戶同時發送(如下圖)。

圖 2-2 OFDMA 工作模式 OFDMA 相比 OFDM 一般有三點好處:

圖 2-3 不同子載波頻域上的信道質量

因為 802.11ac 及之前的標准都是占據整個信道傳輸數據的,如果有一個 QOS 數據包需要發送,其一定要等之前的發送者釋放完整個信道才行,所以會存在較長的時延。在OFDMA 模式下,由於一個發送者只佔據整個信道的部分資源,一次可以發送多個用戶的數據,所以能夠減少 QOS 節點接入的時延。

表 7不同頻寬下的 RU 數量

圖 2-4RU 在 20MHz 中的位置示意圖 RU 數量越多,發送小包報文時多用戶處理效率越高,吞吐量也越高,下圖是模擬收益:

圖 2-5 OFDMA 與 OFDM 模式下多用戶吞吐量模擬

圖 2-6 SU-MIMO 與 MU-MIMO 吞吐量差異

圖 2-7 8x8 MU-MIMO AP 下行多用戶模式調度順序

圖 2-8 多用戶模式上行調度順序 雖然 802.11ax 標准允許OFDMA 與 MU-MIMO 同時使用,但不要 OFDMA 與 MU- MIMO 混淆。OFDMA 支持多用戶通過細分信道(子信道)來提高並發效率,MU-MIMO 支持多用戶通過使用不同的空間流來提高吞吐量。下表是 OFDMA 與 MU-MIMO 的對比:

表 8 OFDMA 與 MU-MIMO 對比

圖 2-9 256-QAM 與 1024-QAM 的星座圖對比 需要注意的是 802.11ax 中成功使用 1024-QAM 調製取決於信道條件,更密的星座點距離需要更強大的 EVM(誤差矢量幅度,用於量化無線電接收器或發射器在調制精度方面的性能)和接受靈敏度功能,並且信道質量要求高於其他調制類型。

圖 2-10 802.11 默認 CCA 門限
例如圖 12,AP1 上的 STA1 正在傳輸數據,此時,AP2 也想向 STA2 發送數據,根據Wi-Fi 射頻傳輸原理,需要先偵聽信道是否空閑,CCA 門限值默認-82dBm,發現信道已被STA1 佔用,那麼 AP2 由於無法並行傳輸而推遲發送。實際上,所有的與 AP2 相關聯的同信道客戶端都將推遲發送。引入動態 CCA 門限調整機制,當 AP2 偵聽到同頻信道被佔用時,可根據干擾強度調整 CCA 門限偵聽范圍(比如說從-82dBm 提升到-72dBm),規避干擾帶來的影響,即可實現同頻並發傳輸。

圖 2-11 動態 CCA 門限調整 由於 Wi-Fi 客戶端設備的移動性,Wi-Fi 網路中偵聽到的同頻干擾不是靜態的,它會隨著客戶端設備的移動而改變,因此引入動態 CCA 機制是很有效的。802.11ax 中引入了一種新的同頻傳輸識別機制,叫 BSS Coloring 著色機制,在 PHY 報文頭中添加 BSS color 欄位對來自不同BSS 的數據進行「染色」,為每個通道分配一種顏色,該顏色標識一組不應干擾的基本服務集(BSS),接收端可以及早識別同頻傳輸干擾信號並停止接收,避免浪費收發機時間。如果顏色相同,則認為是同一 BSS 內的干擾信號, 發送將推遲;如果顏色不同,則認為兩者之間無干擾,兩個 Wi-Fi 設備可同信道同頻並行傳輸。以這種方式設計的網路,那些具有相同顏色的信道彼此相距很遠,此時我們再利用動態CCA 機制將這種信號設置為不敏感,事實上它們之間也不太可能會相互干擾。

圖 2-12 無BSS Color 機制與有BSS Color 機制對比

圖 2-13 Long OFDM symbol 與窄帶傳輸帶來覆蓋距離提升

前面的幾大核心技術已經足夠證明 802.11ax 帶來的高效傳輸和高密容量,但802.11ax 也不是 Wi-Fi 的最終標准,這只是高效無線網路的開始,新標準的 802.11ax 依然需要兼容老標準的設備,並考慮面向未來物聯網路、綠色節能等方向的發展趨勢。以下是 802.11ax 標準的其他新特性:

下面詳細描述這些新特性。

我們都知道 2.4GHz 頻寬窄,且僅有 3 個 20MHz 的互不幹擾信道(1,6 和 11),在 802.11ac 標准中已經被拋棄,但是有一點不可否認的是 2.4GHz 仍然是一個可用的 Wi-Fi 頻段,在很多場景下依然被廣泛使用,因此,802.11ax 標准中選擇繼續支持 2.4GHz,目的就是要充分利用這一頻段特有的優勢。

無線通信系統中,頻率較高的信號比頻率較低的信號更容易穿透障礙物,而頻率越低, 波長越長,繞射能力越強,穿透能力越差,信號損失衰減越小,傳輸距離越遠。雖然 5GHz 頻段可帶來更高的傳播速度,但信號衰減也越大,所以傳輸距離比 2.4GHz 要短。因此,我們在部署高密無線網路時,2.4GHz 頻段除了用於兼容老舊設備,還有一個很大的作用就是邊緣區域覆蓋補盲。

現階段仍有數以億計的 2.4GHz 設備在線使用,就算如今成為潮流的 IoT 網路設備也使用的 2.4GHz 頻段,對有些流量不大的業務場景(如電子圍欄、資產管理等),終端設備非常多,使用成本更低的僅支持 2.4GHz 的終端是一個性價比非常高的選擇。

圖 2-14 廣播目標喚醒時間操作

為什麼要 Wi-Fi 6(802.11ax)

802.11ax 設計之初就是為了適用於高密度無線接入和高容量無線業務,比如室外大型公共場所、高密場館、室內高密無線辦公、電子教室等場景。

圖 3-1 高密高帶寬應用場景 在這些場景中,接入Wi-Fi 網路的客戶端設備將呈現巨大增長,另外,還在不斷增加的語音及視頻流量也對 Wi-Fi 網路帶來調整,根據預測,到 2020 年全球移動視頻流量將占移動數據流量的 50%以上,其中有 80%以上的移動流量將會通過 Wi-Fi 承載。我們都知道 4K 視頻流(帶寬要求 30Mbps/人)、語音流(時延小於 30ms)、VR 流(帶寬要求 50Mbps/人,時延 10~20ms)對帶寬和時延是十分敏感的,如果網路擁塞或重傳導致傳輸延時,將對用戶體驗帶來較大影響。而現有的Wi-Fi 5(802.11ac)網路雖然也能提供大帶寬能力,但是隨著接入密度的不斷上升,吞吐量性能遇到瓶頸。而Wi-Fi 6 (802.11ax)網路通過 OFDMA、UL MU-MIMO、1024-QAM 等技術使這些服務比以前更可靠,不但支持接入更多的客戶端,同時還能均衡每用戶帶寬。比如說電子教室,以前如果是 100 多位學生的大課授課形式,傳輸視頻或是上下行的交互挑戰都比較大,而802.11ax 網路將輕松應對該場景。

5G 與 Wi-Fi 6(802.11ax)的共存關系

這不是一個新穎的話題,在 1999 年~2000 年間,就有人提出 2G 將替代 Wi-Fi 的觀點;2008 年~2009 年也出現了 4G 將代替 Wi-Fi 的猜測;現在又有人開始討論 5G 代替 Wi- Fi 的話題了。可是,5G 與 Wi-Fi 的應用場景模式是不相同的。Wi-Fi 主要用於室內環境, 而 5G 則是一種廣域網技術,它在室外的應用場景更多。所以我們相信 Wi-Fi 和 5G 將長期共存下去。我們從以下幾個角度進一步分析:

假設 5G 技術取代 Wi-Fi,那麼就必須推出無限流量的套餐,否則費用會遠遠大於寬頻的使用的費用,更何況目前寬頻的價格一年比一年低,誰也不會去選擇更貴的 5G。在目前的 4G 時代無限流量的套餐就是個噱頭,三大運營商都紛紛推出過無限流量的套餐,當時流量超出套餐的流量之後,網路會自動將為 2G 模式,最高速度只有 128Kbps,這個速度看視頻不如看漫畫,因此所謂的無限流量只是個無稽之談。

5G 網路技術採用的是超高頻頻譜(5G 網路頻段: 24GHz~52GHz;4G 網路頻段:1.8GHz~2.6GHz,不包括 2.4GHz),前面已經提到,頻率越高衍射現象越弱,穿越障礙的 能力也就越弱,所以 5G 信號是很容易衰弱的。如果保持 5G 信號的覆蓋需要比 4G 建設更多的基站。而且由於信號的衰減,如果在大樓的內部,隔著幾道牆,信號衰減就更加嚴重了。 再有個極端的例子就是地下室,Wi-Fi 網路可以將路由器通過有線連接放入地下室產生信號, 但是 5G 網路是不可能覆蓋到所有大樓的地下室的,單就這一個弊端,5G 也無法取代 Wi- Fi。另外,現在幾乎所有智能設備都有 Wi-Fi 模塊,大多數物聯網設備也配備了 Wi-Fi 模塊, 出口只用一個公網 IP 地址,區域網內部佔用大量地址也沒關系,用戶在自己的 Wi-Fi 網路下管理這些設備都很方便,而用 5G 勢必會佔用更多公網的 IP 地址。

帶寬 x 頻譜效率 x 終端數量 = 總容量。

5G 的優點在於它的載波聚合技術,提升了頻譜利用率,大大提升了網路容量。在 3G/4G 時代,當用戶在人群密集的場所如地鐵、車站等地方使用手機上網時,可以明顯感覺到上網延遲變大,網速變慢。而在 5G 時代,隨著網路容量大幅提升上述現象帶來的影響明顯降低。也正是這樣的特性,讓人們覺得 5G 網路下可以無限量接入,但很多人忽視了一點,那就是隨著物聯網時代的到來,入網設備的數量也在大幅提升,如果真的所有的上網設備都直連區域內的基站,這條 5G 高速路再寬也得堵死啊!而要想降低基站塔的負擔,就必須依靠Wi-Fi 來做分流。

移動設備廠商宣傳的 5G 最重要的 3 個特徵是高速度、大容量、低時延,其實最新一代的 Wi-Fi 速率比 5G 還要快,最新的 802.11ax(Wi-Fi 6)單流峰值速率 1.2Gbps(5G 網路峰值速率 1Gbps),平均來看,Wi-Fi 每升級一代所用的時間大約只是移動網路的一半左右,所以從最新的Wi-Fi 6 開始,速率會持續領先於移動網路。

辦公、物流、商業、智能家居等各行各業都在走向無線化,首先要做的就是把設備、人員、終端等全部聯網使用。假設 5G 替代了 Wi-Fi 的存在,那麼未來的所有聯網終端都需要配備一張類似手機 SIM 卡的東西才可以上網。這一個理由也註定了目前在室內場景 5G 是不可能取代Wi-Fi 的。類似的設備還有 VR、游戲機、電子閱讀器、機頂盒等等……

大家都知道手機、pad 等移動終端都是用的電池,大家通常都認為電池的耐用性與安裝的業務,和使用頻率有關,但人們往往忽略了一點,終端的各種移動信號接入質量好與差也 與電池耗電量有關。當信號變差時,移動終端為了確保給用戶提供一個良好的體驗,會自動增加發射功率來提升信號質量,這就導致電池耗電量增加。由於 Wi-Fi 的信號源基本是在室內范圍,而 5G 信號在室外幾十公里外的基站,這樣就導致移動終端上傳數據時,Wi-Fi 的傳送距離遠遠小於 5G 信號。通常情況下 5G 的通信距離是 Wi-Fi 的幾千倍以上,這樣就需要手機的信號發射強度大大增加,這就增加了耗電量。曾經有人做過實驗,以 4G 為例,使用網路數據半小時,Wi-Fi 會比移動網路節省 5%的電量。另外,最新一代的 Wi-Fi 6 (802.11ax)支持 TWT 功能,可以在業務需要時自動喚醒,在業務不適用時自動休眠,進一步節省了電量。

因此,目前所面臨的這些問題使得 5G 還無法徹底取代 Wi-Fi,更多的是與 Wi-Fi 進行深度融合,因此使用 Wi-Fi 的企業和用戶並不用過於慌張。今天的 Wi-Fi 已不再是一個提供無線網路的設備,更多的應該被視為企業數字化轉型的必備設施或中央樞紐。例如目前絕大部分的智慧零售、智慧物流、智慧辦公等解決方案的中央樞紐就是 Wi-Fi 網路。

參考:
關於WiFi 6技術,這篇說得最詳細
不同的 Wi-Fi 協議和數據速率
HZ (物理單位

❹ 手機是怎麼與基站通信的

基站發射的微波始終跟蹤著手機,當用戶從一區域過渡到另一區域時,手機自動進行切換。也就是說,手機始終在基站的「監視」之中,這就有點象處在雷達監視中的飛機。基站只是起著發射信號的作用,而進行數據處理、轉換的中心則是網路運營商的中央機房計算機系統,計算機擔負著數據的處理、傳輸,計算費用等任務。基站與系統也是時刻保持聯系的,基站將用戶的信息及時反饋給系統,而且將用戶在進行數據業務的同時將數據傳輸給系統,然後系統再進行中轉。因此,我們不難發現手機用戶、基站、中央計算機系統之間的關系。

這就是手機通信的基本原理,當然在實際操作中絕對沒有這么簡單,但是如果我們明白了這個基本原理以後,我們可以解釋許多平時遇到過的現象。

就象前面所說的當你的手機處於信號盲區別人打你的手機的時候,這時候系統自動給予用戶不在服務區的提示。原因很簡單,當用戶處在信號盲區,這時候用戶和基站暫時脫離聯系,基站尋找不到用戶,所以就給中央系統反饋信息,系統記錄下來,認為此用戶脫離服務區,當別人撥打此用戶的時候,系統自動播放事先錄制好的語音提示,所以就能聽到「您所撥叫的用戶不在服務區……」的提示。當用戶再次進入網路服務區內,重新進入基站的「監視」中,基站又給中央系統反饋信息,系統記錄下來,重新接通,於是用戶恢復到了正常通信狀態。

有這樣一種有趣的現象不知道大家是否發現過沒有,當手機開機的時候強行取下電池後,然後撥打該手機,仍然會聽到用戶不在服務區的語音提示,這又是為什麼呢?(開機的時候強行取下電池有損手機壽命,強烈建議大家不要去試,否則後果自負哦)我們已經知道,手機是時刻與基站保持聯系的.當我們關機的時候,手機向基站發出退網信息,然後基站將信息反饋給中央系統。關機後,系統自動記錄該用戶的關機信息.所以當我們關機以後,別人再打你的電話,就聽到的是'您所撥叫的用戶已關機,請稍後再撥'的語音提示.當我們開機的時候,手機又向基站發出登陸網路信息,然後尋網,待登陸好網路以後我們就可以使用手機進行通話等業務了.那為什麼手機在開機狀態取下電池,然後如果別人再打就認為你的手機不在服務區了呢?當我們在開機狀態取下電池,這個時候手機是被強行關機的,並沒有來得及給基站發送關機信息的,但是這個時候,手機關機了,與基站突然脫離聯系,基站不能正常跟蹤手機,基站將信息反饋給中央系統,系統就認定此用戶進入信號盲區,所以系統自動記錄此用戶不在服務區。

❺ GSM無線UM空口通信協議有哪些

Um介面是GSM的空中介面(基站與移動台間的介面)。
Um介面上的通信協議有5層,自下而上依次為物理層、MAC(Media Access Control)層、LLC(Logical Link Control)層、SNDC層和網路層。Um介面的物理層為射頻介面部分,而物理鏈路層則負責提供空中介面的各種邏輯信道。GSM空中介面的載頻帶寬為200KHZ,一個載頻分為8個物理信道。
如果8個物理信道都分配為傳送GPRS數據,則原始數據速率可達200Kbps。考慮前向糾錯碼的開銷,則最終的數據速率可達164kbps左右;MAC為媒質訪問控制層。MAC的主要作用是定義和分配空中介面的GPRS邏輯信道,使得這些信道能被不同的移動終端共享;LLG層為邏輯鏈路控制層。
它是一種基於高速數據鏈路規程HDLG的無線鏈路協議;SNDC被稱為子網依賴結合層。它的主要作用是完成傳送數據的分組、打包,確定TCP/IP地址和加密方式;網路層的協議目前主要是Phasel階段提供的 TCP/IP和L25協議。TCP/IP和X.25協議對於傳統的GSM網路設備(如:BSS、NSS等設備)是透明的。

❻ 什麼是無線網

無線網路指的是任何型式的無線電計算機網路,普遍和電信網路結合在一起,不需電纜即可在節點之間相互鏈接。無線電信網路一般被應用在使用電磁波的搖控信息傳輸系統,像是無線電波作為載波和物理層的網路。

無線網路的發展方向之一是「通用無線網路技術」,即在單個設備下統一各種無線網路。英特爾正在開發一種晶元,該晶元使用軟體無線電技術在同一晶元上處理不同的無線技術,如wifi、wimax和dvb-h數字電視。無線網路的發展方向之一是「通用無線網路技術」,即在單個設備下統一各種無線網路。英特爾正在開發一種晶元,該晶元使用軟體無線電技術在同一晶元上處理不同的無線技術,如wifi、wimax和dvb-h數字電視。

(6)bss和無線網路發射器擴展閱讀:

無線網路比較容易受到攻擊,因為任何人都可以嘗試去入侵無線網路的信號。許多網路提供有線等效加密(WEP)防護系統,但它其實也相當容易受到攻擊。雖然WEP能夠擋掉一些入侵者,但許多公司基於安全性考量,仍堅持使用有線網路直到問題改善為止。另一種無線網路防護系統為WPA(Wi-Fi Protected Access)。WPA提供了比WEP更安全的無線網路環境,而這道防火牆可以幫助易受入侵的無線網路修補漏洞。