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無(wú)線(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò )技術(shù)論文
引言
當今信息化的一個(gè)重要方面就是因特網(wǎng)和移動(dòng)通信的迅猛發(fā)展。大大的改變了人們的生活方式、工作方式以及思維方式，這種巨大變化的背后，也刺激人們對電腦以外的各種數據源和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的需求得到快速增長(cháng)。智能家庭網(wǎng)絡(luò )應運而生，為千萬(wàn)個(gè)家庭注入了新的生機和活力，推進(jìn)了社會(huì )發(fā)展與進(jìn)步，無(wú)線(xiàn)家庭技術(shù)不斷得到完善，無(wú)數創(chuàng )新型發(fā)現日趨對這個(gè)新的浪潮起到了推波助瀾的引導作用。有了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，纏繞的纜線(xiàn)不見(jiàn)了，但網(wǎng)絡(luò )通信依然暢通。您可以決定從什么地方上網(wǎng)以及何時(shí)上網(wǎng)。而實(shí)現無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)離不開(kāi)采用射頻在配置了無(wú)線(xiàn)接入功能的設備之間建立通信。
1基于無(wú)線(xiàn)的傳輸設備
當前，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)標準工作組已經(jīng)形成，主要內容包括IEEE802.11、HomeRF、藍牙和標準無(wú)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議SWAP。這些無(wú)線(xiàn)傳輸設備均能夠支撐家庭內部傳送多種信息的需要，滿(mǎn)足人們生活。無(wú)線(xiàn)RF傳輸快速、多樣、靈活的可移動(dòng)性，是一種不需要有線(xiàn)連接就能設置成網(wǎng)絡(luò )功能的技術(shù)，這已經(jīng)完完成全以網(wǎng)絡(luò )為中心的家庭全最權威與首選的家庭網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。
2RF傳輸網(wǎng)絡(luò )
多數的家庭網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)系統利用擴頻技術(shù)。擴展頻譜通信的理論基礎是著(zhù)名的山農理論公式：C=Wlog2(1+S/N)，對于給定的信道容量C，帶寬W和信噪比S/N存在著(zhù)互換的關(guān)系。即在給定的信道容量不變的情況下，若減小帶寬則必須傳送較大的信號功率；若有較大的傳輸帶寬則用較小的信號功率來(lái)傳送，只有帶寬系統良好，才能具備多種抗干擾功能。當前使用最好、推廣最多的就是兩種，這兩種常用的擴頻無(wú)線(xiàn)電技術(shù)包括跳頻擴頻（FHSS）和直接序列擴頻（DSSS）無(wú)線(xiàn)電技術(shù)。這是兩種不能相互融合與替代的，因為這兩種無(wú)線(xiàn)電技術(shù)采用不同的頻帶和不同的系統，因此，在安裝前，一定要明確系統功能，因為系統的不一樣，就決定了用戶(hù)選定供應商，一但選定很難更換到另一家供應商的，所以，選擇系統是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節。
2.1跳頻擴頻技術(shù)
FHSSFHSS技術(shù)即跳頻系統的載頻受一偽隨機碼的控制而不斷地跳變。信源產(chǎn)生的信息用來(lái)調制頻率合成器的載頻，得到射頻信號。PN碼產(chǎn)生器會(huì )形成PN碼控制頻率，通過(guò)合成器使頻率輸出隨PN碼變化而出現不同，結果會(huì )生成一個(gè)載頻跳動(dòng)、變化的射頻信號。直接序列擴頻技術(shù)是要將發(fā)送的信息用偽隨機碼擴展到一個(gè)很寬的頻帶上去，通過(guò)與接收端和發(fā)射端相同的偽隨機碼形成對接，把收到的信號及時(shí)處理，設置成需要的可發(fā)送信息。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，FHSS實(shí)際就是我們通常理解的窄帶載波，利用接收和傳送同時(shí)能夠識別的傳輸模式，使雙方設備保持同步，穩定的建立起一套系統邏輯通信信道。
2.2直接序列擴頻技術(shù)
DSSSDSSS技術(shù)主要是能夠生成碎片或切分碼比特模式。具備可靠性的特征，主要體現就是切分碼程度或所傳送數據比特長(cháng)度。自身有著(zhù)糾錯能力，一般情況下，數據不需要直接發(fā)送，這是一種創(chuàng )新性的技術(shù)，性能大大提升，功能更加強勁。
3以PC為中心的純數據網(wǎng)絡(luò )
一些軟件和硬件供應商，通過(guò)另一種途徑形成方案，大多數為無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，這種家庭網(wǎng)絡(luò )解決方案主要就是通過(guò)家庭PC機完成的，PC是系統的中心控制設備，這樣的系統設置，只需要一臺PC就能夠完全實(shí)現網(wǎng)絡(luò )主控器功能，為家庭與Internet之間提供尋址和路由引導功能。這種方法較為直接，人們在原來(lái)熟悉的PC領(lǐng)域，再加上最新技術(shù)，就能完全理解并實(shí)現新型家庭網(wǎng)絡(luò )技術(shù)結合系統，目前還要不斷完善階段，最終大規模應用將會(huì )形成新的消費市場(chǎng)挑戰。主要因素一是圍繞PC而建的家庭網(wǎng)絡(luò )就必須保持PC永遠開(kāi)機，達到時(shí)時(shí)運行。有些安裝好的系統軟件，與其不能兼容，如果使用這種方式，就必須保證其他運行在PC上的軟件或硬件不能妨礙PC執行通信任務(wù)。消費者最希望的是網(wǎng)絡(luò )速度快，運行良好，也就是說(shuō)，如果PC出現問(wèn)題，可以重做系統，但通信網(wǎng)絡(luò )出現問(wèn)題，則是人們無(wú)法接受的，選擇網(wǎng)絡(luò )系統對人們非常重要，也是關(guān)鍵的一步，這決定了人們的消費體驗。二是圍繞PC而建的家庭網(wǎng)絡(luò )只能處理家庭中與PC相關(guān)的文件、打印等，這些網(wǎng)絡(luò )共享不能很好的解決掉語(yǔ)音通信問(wèn)題，而現代的控制與監控應用更是無(wú)法快速實(shí)現與完成。
4控制器數據與語(yǔ)音家庭網(wǎng)絡(luò )
通過(guò)微處理器完成的數字交換技術(shù)，做為通信服務(wù)器，讓家庭中傳送語(yǔ)音數據流成為可能，尋址和路由功能的實(shí)現，使人們快速完成網(wǎng)絡(luò )應用。通過(guò)功能強大的板上RF收發(fā)器傳送家庭網(wǎng)絡(luò )傳輸要素。收發(fā)器是一種現代專(zhuān)利，主要技術(shù)構成是數字擴頻技術(shù)，毫中技術(shù)的較為成熟，目前可控范圍超過(guò)了家庭周?chē)鷰装儆⒊呔嚯x�？刂破骶哂械母邘捜萘�、用于語(yǔ)音和數據傳輸的強健的家庭網(wǎng)絡(luò )，系統能夠把家庭內外幾百英尺進(jìn)行接入，實(shí)現互通功能。
5幾種無(wú)線(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò )技術(shù)
現在，能全部提供家庭網(wǎng)絡(luò )的頻段有902-928MHz、2400-2483MHz、5-6GHz三個(gè)主要段，最常用的則是第二個(gè)2400-2483MHz這一頻段，這個(gè)頻段是人們接受的，其穩定性較好。無(wú)線(xiàn)傳輸方式可以選擇頻率跳躍和直接無(wú)線(xiàn)連接兩種。在2450MHz附近的頻率上，以頻率跳躍為例，能夠為人們提供1M左右的帶寬，通過(guò)每秒跳頻超過(guò)75次，為人們提供可靠的供應。無(wú)論是跳頻方式還是直接傳輸，都使得單個(gè)的用戶(hù)必須與許多人共用這一頻段，因而在技術(shù)規范上必須嚴格規范干擾。無(wú)線(xiàn)電頻段是需要審批流程的，但是網(wǎng)絡(luò )的頻段一直是開(kāi)放的，人們可以無(wú)干擾的進(jìn)行關(guān)注與連接。IEEE802.11工作組已經(jīng)為發(fā)展無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的可互操作協(xié)議工作了許多年。802.11重點(diǎn)支持較高的數據速率，只能是數據通信功能。HomeRF無(wú)線(xiàn)標準主要適用各類(lèi)家庭范圍，能夠保證計算機和其他設備間的無(wú)線(xiàn)通信，其開(kāi)放性工業(yè)標準符合現行通信規范。HomeRF是IEEE802.11與DECT相互融合的產(chǎn)物，通過(guò)密切的結合，達到降低語(yǔ)音數據成本的作用。Bluetooth比較特殊，其表現主要就是陣營(yíng)不同。廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)的是低成本、小范圍的系統，其功能主要是連接各類(lèi)電子信息設備。藍牙技術(shù)就是其中的一款，跳頻快、較穩定、低功耗、低代價(jià)。
6結束語(yǔ)
總的來(lái)講，IEEE802.11是一種選用于家庭、辦公的企業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，人們能夠連接多臺PC，還能保持文件和圖形的傳送，是一種應用于高端的WLAN技術(shù)。HomeRF標準可應用于家庭中的移動(dòng)數據和語(yǔ)音設備與主機之間的通信，在傳送聲音、音樂(lè )以及影像數據方面有優(yōu)勢。而藍牙技術(shù)能夠替代線(xiàn)纜，當前的市場(chǎng)上，各種技術(shù)同時(shí)存在，不久的將來(lái)，產(chǎn)品與市場(chǎng)會(huì )向融合的方向發(fā)展，形成完全兼容與統一的新形式，滿(mǎn)足人們生產(chǎn)與生活需求。
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