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有線網路未連接時怎麼辦 2025-09-30 03:11:25
cf端游網路異常32 2025-09-30 03:02:59

無線網路機構原理動圖

發布時間: 2023-05-21 15:54:14

A. 無線網的原理是什麼

1、所謂無線網路,就是利用無線電波作為信息傳輸的媒介構成的無線區域網(WLAN),與有線網路的用途十分類似,最大的不同在於傳輸媒介的不同,利用無線電技術取代網線,可以和有線網路互為備份。
2、常見標准有以下三種:
IEEE 802.11a :使用5GHz頻段,傳輸速度54Mbps,與802.11b不兼容
IEEE 802.11b :使用2.4GHz頻段,傳輸速度11Mbps
IEEE 802.11g :使用2.4GHz頻段,傳輸速度54Mbps,可向下兼容802.11b
目前IEEE 802.11b最常用,但IEEE 802.11g更具下一代標準的實力
3、光有無線網卡無法連接無線網路,還必須有無線AP,相當於有線網路的集線器.只有在無線AP可以覆蓋的區域內,進行適當的設置,才能連接無線網路.
無線上網是靠無線網卡,當然,配套的還需無線路由(無線貓)。
無線網卡相當於是接收器,無線路由(無線貓)相當於發射器。其實還是需要有線的Internet線路接入到無線貓上,再將信號轉化為無線的信號發射出去,由無線網卡接收。
一般無線路由可以拖2~4個無線網卡,工作距離在50米以內效果較好,遠了通信質量很差。這種無線方案嚴格的說,只是無線布網,工作環境必須緊挨著有線網路。
一套的售價在300~800不等。
另外一種就是純粹的無線了,這就需要通信器材,比如衛星接收器,或可以上網的手機等等,這些東西通過專用的數據線接入電腦,由他們接收來自衛星或無線網路服務的信號,但是速度不怎麼樣,通信費用超貴。並且衛星接收器和手機的價格也不菲,通常在3000~5000不等,優點就是,即使你在荒山野嶺也能上網(當然要有電腦)
這兩種方案都可以用在筆記本和台式機上,當然,台式機本來移動就不方便,無線就沒什麼太大的意義了。
無線網卡的作用類似於乙太網中的網卡,作為無線網路的介面,實現與無線網路的連接.無線網卡根據介面類型的不同,主要分為三種類型,即PCMCIA無線網卡,PCI無線網卡和USB無線網卡.
PCMCIA無線網卡僅適用於筆記本電腦,支持熱插拔,可以非常方便地實現移動式無線接入.
PCI介面無線網卡適用於普通的台式計算機使用.其實PCI介面的無線網卡只是在PCI轉接卡上插入一塊普通的PC卡.
USB介面無線網卡適用於筆記本電腦和台式機,支持熱插撥.不過,由於USB網卡對筆記本而言是個累贅,因此,USB網卡通常被用於台式機.

B. 無線路由器工作原理

尊敬的用戶您好,
無線路由器的工作原理,就是把電信號轉換成電波發送出去,再把接收到的電波轉換成電信號。

C. wifi電路圖的工作原理,為什麼它能發射和接收信號,他的理論知識,如果理論太多,可以給我專業名詞,

簡單的說隨身WiFi的原理:
使用有線網路、無線運營商提供的無線上網晶元(sim卡)或者電腦自身的互聯網連接作為網路源,在此基礎上建立一個wifi熱點共享網路。通過此套設備,可將非wifi接入的互聯網連接擴充出wifi網路供上網終端使用。工作原理可參考360隨身WIFI的http://net.zol.com.cn/381/3814092_all.html#p3814092

D. 無線wifi什麼原理是什麼

Wi-Fi是一個無線網路通信技術的品牌,由Wi-Fi聯盟所持有。我為大家整理了無線WiFi的相關內容,供大家參考閱讀!

無線WiFi的技術原理

無線網路在無線區域網的范疇是指“無線相容性認證”,實質上是一種商業認證,同時也是一種無線聯網技術,以前通過網線連接電腦,而Wi-Fi則是通過無線電波來連網;常見的就是一個無線路由器,那麼在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以採用Wi-Fi連接方式進行聯網,如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網線路,則又被稱為熱點。

無線WiFi的主要功能

無線網路上網可以簡單的理解為無線上網,幾乎所有智能手機、平板電腦和筆記本電腦都支持Wi-Fi上網,是當今使用最廣的一種無線網路傳輸技術。實際上就是把有線網路信號轉換成無線信號,就如在開頭為大家介紹的一樣,使用無線路由器供支持其技術的相關電腦,手機,平板等接收。手機如果有Wi-Fi功能的話,在有Wi-Fi無線信號的時候就可以不通過移動聯通的網路上網,省掉了流量費。

無線網路無線上網在大城市比較常用,雖然由Wi-Fi技術傳輸的無線通信質量不是很好,數據安全性能比藍牙差一些,傳輸質量也有待改進,但傳輸速度非常快,可以達到54Mbps,符合個人和社會信息化的需求。Wi-Fi最主要的優勢在於不需要布線,可以不受布線條件的限制,因此非常適合移動辦公用戶的需要,並且由於發射信號功率低於100mw,低於手機發射功率,所以Wi-Fi上網相對也是最安全健康的。

但是Wi-Fi信號也是由有線網提供的,比如家裡的ADSL,小區寬頻等,只要接一個無線路由器,就可以把有線信號轉換成Wi-Fi信號。國外很多發達國家城市裡到處覆蓋著由政府或大公司提供的Wi-Fi信號供居民使用,我國也有許多地方實施”無線城市“工程使這項技術得到推廣。在4G牌照沒有發放的試點城市,許多地方使用4G轉Wi-Fi讓市民試用。

無線WiFi的應用領域

網路媒體

由於無線網路的頻段在世界范圍內是無需任何電信運營執照的,因此WLAN無線設備提供了一個世界范圍內可以使用的,費用極其低廉且數據帶寬極高的無線空中介面。用戶可以在Wi-Fi覆蓋區域內快速瀏覽網頁,隨時隨地接聽撥打電話。而其它一些基於WLAN的寬頻數據應用,如流媒體、網路游戲等功能更是值得用戶期待。有了Wi-Fi功能我們打長途電話(包括國際長途)、瀏覽網頁、收發電子郵件、音樂下載、數碼照片傳遞等,再無需擔心速度慢和花費高的問題。Wi-FiWi-Fi技術與藍牙技術一樣,同屬於在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。

掌上設備

無線網路在掌上設備上應用越來越廣泛,而智能手機就是其中一份子。與早前應用於手機上的藍牙技術不同,Wi-Fi具有更大的覆蓋范圍和更高的傳輸速率,因此Wi-Fi手機成為了2010年移動通信業界的時尚潮流。

日常休閑

2010年無線網路的覆蓋范圍在國內越來越廣泛,高級賓館、豪華住宅區、飛機場以及咖啡廳之類的區域都有Wi-Fi介面。當我們去旅遊、辦公時,就可以在這些場所使用我們的掌上設備盡情網上沖浪了。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設置“熱點”,並通過高速線路將網際網路接入上述場所。這樣,由於“熱點”所發射出的電波可以達到距接入點半徑數十米至100米的地方,用戶只要將支持Wi-Fi的筆記本電腦或PDA或手機或psp或ipodtouch等拿到該區域內,即可高速接入網際網路。

在家也可以買無線路由器設置區域網然後就可以痛痛快快的無線上網了。

無線網路和3G技術的區別就是3G在高速移動時傳輸質量較好,但靜態的時候用Wi-Fi上網足夠了。

無線網路的規模商業化應用,在世界范圍內罕見成功先例。問題集中在兩個方面:一是大型運營商對這一模式的不認可;二是本身缺乏有效的商業模式。但基於無線網路技術的無線區域網已經日趨普及,這意味將來可以十分方便的應用。一旦存在Wi-Fi網路的公眾場合,解決了運營商的互聯互通、高收費、漫遊性的問題,Wi-Fi將來從一個成功的技術轉化為成功的商業。

客運列車

2014年11月28日14時20分,中國首列開通WiFi服務的客運列車——廣州至香港九龍T809次直通車從廣州東站出發,標志中國鐵路開始WiFi(無線網路)時代。

列車WiFi開通後,不僅可觀看車廂內部區域網的高清影院、玩社區游戲,還能直達外網,刷微博、發郵件,以10-50兆的帶寬速度與世界聯通。

公共廁所

公廁免費WIFI

重慶南岸區2016年將修建20座帶有免費WIFI功能的公廁 。

無線WiFi的產生背景

無線網路是IEEE定義的無線網技術,在1999年IEEE官方定義802.11標準的時候,IEEE選擇並認定了CSIRO發明的無線網技術是世界上最好的無線網技術,因此CSIRO的無線網技術標准,就成為了2010年Wi-Fi的核心技術標准。

無線網路技術由澳洲政府的研究機構CSIRO在90年代發明並於1996年在美國成功申請了無線網技術專利。(US Patent Number 5,487,069)發明人是悉尼大學工程系畢業生Dr John O'Sullivan領導的一群由悉尼大學工程系畢業生組成的研究小組 。IEEE曾請求澳洲政府放棄其無線網路專利,讓世界免費使用Wi-Fi技術,但遭到拒絕。澳洲政府隨後在美國通過官司勝訴或庭外和解,收取了世界上幾乎所有電器電信公司(包括蘋果、英特爾、聯想、戴爾、AT&T、索尼、東芝、微軟、宏碁、華碩,等等)的專利使用費。2010年我們每購買一台含有Wi-Fi技術的電子設備的時候,我們所付的價錢就包含了交給澳洲政府的Wi-Fi專利使用費。

2010年全球每天估計會有30億台電子設備使用無線網路技術,而到2013年底CSIRO的無線網專利過期之後,這個數字預計會增加到50億。

無線網路被澳洲媒體譽為澳洲有史以來最重要的科技發明,其發明人John O'Sullivan被澳洲媒體稱為”Wi-Fi之父“並獲得了澳洲的國家最高科學獎和全世界的眾多贊譽,其中包括歐盟機構,歐洲專利局,European Patent Office(EPO)頒發的European Inventor Award 2012,即2012年歐洲發明者大獎。

無線WiFi的組成結構

一般架設無線網路的基本配備就是無線網卡及一台AP,如此便能以無線的模式,配合既有的有線架構來分享網路資源,架設費用和復雜程度遠遠低於傳統的有線網路。如果只是幾台電腦的對等網,也可不要AP,只需要每台電腦配備無線網卡。AP為Access Point簡稱,一般翻譯為“無線訪問接入點”,或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線區域網絡的橋梁。有了AP,就像一般有線網路的Hub一般,無線工作站可以快速且輕易地與網路相連。特別是對於寬頻的使用,Wi-Fi更顯優勢,有線寬頻網路(ADSL、小區LAN等)到戶後,連接到一個AP,然後在電腦中安裝一塊無線網卡即可。普通的家庭有一個AP已經足夠,甚至用戶的鄰里得到授權後,則無需增加埠,也能以共享的方式上網。

硬體設備

隨著無線網路的不斷興起和發展,2010年無線網路模塊的應用領域相當廣泛!

但是Wi-Fi模塊畢竟是一高頻性質的產品,它不象普通的消費類電子產品,生產設計的時候會有一些莫名其妙的現象和問題,讓一些沒有高頻設計經驗的工程師費勁心思,有相關經驗的從業人員,往往也是需要藉助昂貴的設備來協助分析。

對於無線網路部分的處理,有直接把Wi-Fi部分Layout到PCB主板上去的設計,這種設計,需要勇氣和技術,因為本身模塊的價格不高,主板對應的產品價格不菲,當有Wi-Fi部分產生的問題,調試更換比較麻煩,直接報廢可惜;所以很多設計都願意採用模塊化的Wi-Fi部分,這樣可以直接讓Wi-Fi部分模塊化,處理起來方便,而且模塊可以直接拆卸,對於產品的設計風險和具體的耗損也有很大幫助。

具體的硬體設計應該和相關Wi-Fi模塊咨詢時,要考慮清楚以下方面:

通信介面方面:2010年基本是採用USB介面形式,PCIE和SDIO的也有少部分,PCIE的市場份額應該不大,多合一的價格昂貴,而且實用性不強,集成的很多功能都不會使用,其實也是一種浪費。

供電方面:多數是用5V直接供電,有的也會利用主板設計中的電源共享,直接採用3.3V供電。

天線的處理形式:可以有內置的PCB板載天線或者陶瓷天線;也可以通過I-PEX接頭,連接天線延長線,然後讓天線外置。

規格尺寸方面:這個可以根據具體的設計要求,最小的有nano型號(可以直接做nano無線網卡);有可以做到迷你型的12*12左右(通常是外置天線方式採用);通常是25*12左右的設計多點(基本是板載天線和陶瓷天線多,也有外置天線接頭)。

跟主板連接的形式:可以直接SMT,也可以通過2.54的排針來做插件連接(這種組裝/維修方便)。

軟體的調試要結合具體的方案主控,畢竟Wi-Fi部分僅僅是一個無線的收發而已。很多用戶在咨詢的時候,很容易混淆!可以說,2013年Wi-Fi模塊應用最火爆的領域就是MID市場,同時傳統的一些網路領域應用市場也有滲透,比如一些工業控制領域/網路播放領域/甚至一些遙控領域也有在考慮的,基本上是能用到網路的部分都希望嘗試無線化!

無線WiFi的網路協議

一個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)是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。站點可以動態地聯結(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(Access Point,AP)。接入點既有普通站點的身份,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疊。

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)。

無線WiFi的認證種類

前Wi-Fi聯盟所公布的認證種類有:

*WPA/WPA2:WPA/WPA2是基於IEEE802.11a、802.11b、802.11g的單模、雙模或雙頻的產品所建立的測試程序。內容包含通訊協定的驗證、無線網路安全性機制的驗證,以及網路傳輸表現與相容性測試。

*WMM(Wi-Fi MultiMedia):當影音多媒體透過無線網路的傳遞時,要如何驗證其帶寬保證的機制是否正常運作在不同的無線網路裝置及不同的安全性設定上是WMM測試的目的。

* WMM Power Save:在影音多媒體透過無線網路的傳遞時,如何透過管理無線網路裝置的待命時間來延長電池壽命,並且不影響其功能性,可以透過WMM Power Save的測試來驗證。

*WPS(Wi-Fi Protected Setup):這是一個2007年年初才發布的認證,目的是讓消費者可以透過更簡單的方式來設定無線網路裝置,並且保證有一定的安全性。當前WPS允許透過Pin Input Config(PIN)、Push Button Config(PBC)、USB Flash Drive Config(UFD)以及Near Field Communication 、Contactless Token Config(NFC)的方式來設定無線網路裝置。

*ASD(Application Specific Device):這是針對除了無線網路存取點(Access Point)及站台(Station)之外其他有特殊應用的無線網路裝置,例如DVD播放器、投影機、列印機等等。

*CWG(Converged Wireless Group):主要是針對Wi-Fi mobile converged devices 的RF 部分測量的測試程序。

無線WiFi的發展前景

融合3G

從覆蓋范圍、傳輸速率、基本業務類別、可移動速率、前向擴展、演進走向等多方面綜合分析,3G與WLAN是一種可以揚長避短的互補關系。

對於GPRS、CDMA1x、1xRTT、EV-DO、EV-DV等技術而言,上下鏈路數據業務的對稱性是Wi-Fi的一個明顯優勢。對於3G室內的2Mbit數據速率,Wi-Fi也具有絕對的優勢,它當前採用的是802.11b標准,理論數據速率可達11Mbit,實際的物理層數據速率支持1、2、5.5、11Mbit可調,覆蓋范圍從100-300m。隨著802.11g/a、802.16e、802.11i、WiMAX等技術、協議標準的制定和完善,加上Wi-Fi聯盟對市場快速的反應能力,Wi-Fi正在進入一個快速發展的階段。其中,作為802.11b發展的後繼標准802.16(WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access全球微波接入互操作性),已經在2003年1月正式獲得批准,雖然它採用了與802.11b不同的頻段(10-66GHz),但是作為一項無線城域網(WMAN)技術,它可以和802.11b/g/a無線接入熱點互為補充,構築一個完全覆蓋城域的寬頻無線技術。Wi-Fi/WiMAX作為Cable和DSL的無線擴展技術,它的移動性與靈活性為移動用戶提供了真正的無線寬頻接入服務,實現了對傳統寬頻接入技術的帶寬特性和QoS服務質量的延伸。

對於Wi-Fi技術而言,漫遊、切換、安全、干擾等方面都是運營商組網時需考慮的重點。隨著骨幹傳輸網容量和傳輸速率的提高,無論採用平面或者兩層的架構都不會影響到用戶的寬頻快速接入;隨著IAPP以及MobileIP技術的完善、IPv6的發展也可以最終解決漫遊和切換的問題;802.11i標準的產生將提供更多的包括WPA2、多媒體認證等安全策略;不斷成熟的組網方案和干擾預檢測機制都可以減少頻率資源開發帶來的干擾。

Wi-Fi/WiMAX的市場目標是成為寬頻無線接入城域網技術,基本目標是要提供一種城域網領域點對多點的多廠商環境下可有效地互操作的寬頻無線接入手段,以實現滿足3G標準的以無線廣域網WWAN為基本模式、以公眾語音及多媒體數據為內容、在全球范圍內漫遊的個人手機終端的基本市場定位。Wi-Fi/WiMAX也可以作為3G無線廣域/城域、多點基站互聯支持手段的補充。

Wi-Fi/WiMAX的發展方向包括:網路技術,覆蓋更大的范圍,從熱點到熱區到整個城市;Wi-Fi手持終端和VoWLAN業務必然成為潛在的應用模式;基於IP的Wi-Fi/WiMAX的交換技術和開放的業務平台,將使WLAN網路更智能、更易管理;基於多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、等)提供不同等級的安全方案,將使企業、個人用戶可以根據不同的性價比來選擇滿足自己需要的安全策略。

1.基於全IP的網路架構

不管是商用的還是正在試驗的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G標准都不是基於全IP的網路,比如CDMA2000是基於ANSI-41;WCDMA99/TD-SCDMA是基於傳統的GSM-MAP、R4軟交換的承載和控制分離方式,而直到R5引入了IMS才實現全IP的核心網。顯然全IP的核心網路也是3G發展的方向,採用基於全IP的核心網不但可以與無線接入方式獨立地發展,還可以支持包括Wi-Fi/WiMAX、WCDMA、Bluetooth等多種無線接入方式。在3G的R6中已經開始把WLAN和3G一同考慮了。

2.共用開放的業務平台和運營支撐系統

Wi-Fi/WiMAX和3G不同的承載特性(吞吐量、延時、QoS、對稱性等)為用戶享受語音、數據、多媒體業務提供更多的接入方式選擇;它們可通過共用開放的業務平台融合不同的業務引擎實現網路間互通;根據網路服務區內的性能,用戶可以手工或者自動選擇接入那個網路;同時支持WLAN和3G網路的運營支撐系統,可以對雙網實現統一的運營管理、計費、甚至用戶身份認證,最大限度降低網路建設、維護成本。

E. 無線區域網的工作原理

無線區域網絡簡介

無線區域網:
無線區域網絡(Wireless Local Area Networks; WLAN)是相當便利的數據傳輸系統,它利用射頻(Radio Frequency; RF)的技術,取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構成的區域網絡,使得無線區域網絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它,達到「信息隨身化、便利走天下」的理想境界。

為何使用無線區域網絡

對於區域網絡管理主要工作之一,對於鋪設電纜或是檢查電纜是否斷線這種耗時的工作,很容易令人煩躁,也不容易在短時間內找出斷線所在。再者,由於配合企業及應用環境不斷的更新與發展,原有的企業網路必須配合重新布局,需要重新安裝網路線路,雖然電纜本身並不貴,可是請技術人員來配線的成本很高,尤其是老舊的大樓,配線工程費用就更高了。因此,架設無線區域網絡就成為最佳解決方案。

什麼情形需要無線區域網絡

無線區域網絡絕不是用來取代有線區域網絡,而是用來彌補有線區域網絡之不足,以達到網路延伸之目的,下列情形可能須要無線區域網絡

◆ 無固定工作場所的使用者

◆ 有線區域網絡架設受環境限制

◆ 作為有線區域網絡的備用系統

無線區域網絡存取技術

目前廠商在設計無線區域網絡產品時,有相當多種存取設計方式,大致可分為三大類:窄頻微波(Narrowband Microwave)技術、展頻(Spread Spectrum)技術、及紅外線(Infrared)技術,每種技術皆有其優缺點、限制、及比較,接下來是這些技術方法的詳細探討。

展頻技術

展頻技術的無線區域網絡產品是依據FCC(Federal Communications Committee;美國聯邦通訊委員會)規定的ISM(Instrial Scientific, and Medical),頻率范圍開放在902M~928MHz及2.4G~2.484GHz兩個頻段,所以並沒有所謂使用授權的限制。展頻技術主要又分為「跳頻技術」及「直接序列」兩種方式。而此兩種技術是在第二次世界大戰中軍隊所使用的技術,其目的是希望在惡劣的戰爭環境中,依然能保持通信信號的穩定性及保密性。

一、 跳頻技術 (FHSS)

跳頻技術 (Frequency-Hopping Spread Spectrum; FHSS)在同步、且同時的情況下,接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號,對於一個非特定的接受器,FHSS所產生的跳動訊號對它而言,也只算是脈沖雜訊。FHSS所展開的訊號可依特別設計來規避雜訊或One-to-Many的非重復的頻道,並且這些跳頻訊號必須遵守FCC的要求,使用75個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔(Dwell Time)為400ms。

二、 直接序列展頻技術 (DSSS)

直接序列展頻技術 (Direct Sequence Spread Spectrum; DSSS)是將原來的訊號「1」或「0」,利用10個以上的chips來代表「1」或「0」位,使得原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率。而每個bit使用多少個chips稱做Spreading chips,一個較高的Spreading chips可以增加抗雜訊干擾,而一個較低Spreading Ration可以增加用戶的使用人數。

基本上,在DSSS的Spreading Ration是相當少的,例如在幾乎所有2.4GHz的無線區域網絡產品所使用的Spreading Ration皆少於20。而在IEEE802.11的標准內,其Spreading Ration大約在100左右。

三、 FHSS VS DSSS調變差異

無線區域網絡在性能和能力上的差異,主要是取決於所採用的是FHSS還是DSSS來實現、以及所採用的調變方式。然而,調變方式的選擇並不完全是隨意的,像FHSS並不強求某種特定的調變方式,而且,大部分既有的FHSS都是使用某些不同形式的GFSK,但是,IEEE 802.11草案規定要使用GFSK。至於DSSS則過使用可變相位調變 (如:PSK、QPSK、DQPSK),可以得到最高的可靠性以及表現高數據速率性能。

在抗雜訊能力卜方面,採用QPSK調變方式的DSSS與採用FSK調變方式的FHSS相比,可以發現這兩種不同技術的無線區域網絡各自擁有的優勢。FHSS系統之所以選用FSK調變方式的原因是因為FHSS和FSK內在架構的簡單性,FSK無線訊號可使用非線性功率放大器,但這卻犧牲了作用范圍和抗雜訊能力。而DSSS系統需要稍為貴一些的線性放大器,但卻可以獲得更多的回饋。

四、 DSSS VS FHSS之優劣

截至目前,若以現有的產品參數詳加比較,可以看出DSSS技術在需要最佳可靠性的應用中具有較佳的優勢,而FHSS技術在需要低成本的應用中較占優勢。雖然我們可以在網際網路內看到各家廠商各說各話,但真正需要注意的是廠商在DSSS和FHSS展頻技術的選擇,必須要審慎端視產品在市場的定位而定,因為它可以解決無線區域網絡的傳輸能力及特性,包括:抗干擾能力、使用距離范圍、頻寬大小、及傳輸資料的大小。

一般而言,DSSS由於採用全頻帶傳送資料,速度較快,未來可開發出更高傳輸頻率的潛力也較大。DSSS技術適用於固定環境中、或對傳輸品質要求較高的應用,因此,無線廠房、無線醫院、網路社區、分校連網等應用,大都採用DSSS無線技術產品。FHSS則大都使用於需快速移動的端點,如行動電話在無線傳輸技術部分即是採用FHSS技術;且因FHSS傳輸范圍較小,所以往往在相同的傳輸環境下,所需要的FHSS技術設備要比DSSS技術設備多,在整體價格上,可能也會比較高。以目前企業需求來說,高速移動端點應用較少,而大多較注重傳輸速率、及傳輸的穩定性,所以未來無線網路產品發展應會以DSSS技術為主流。

消費者選購無線區域網絡時需要特別注意下列的特性,以決定自己合適的產品,包括:

◎ 涵蓋范圍;

◎ 傳輸率;

◎ 受Multipath影響程度;

◎ 提供資料整合程度;

◎ 和有線的基礎設施之間的互操性;

◎ 和其它無線的基礎設施之間的互操性;

◎ 抗干擾程度;

◎ 簡單、易操作;

◎ 保密能力;

◎ 低成本;

◎ 電流消耗情況。

IEEE 802.11之相關信息

因應無線區域網絡的強烈需求,美國的國際電子電機學會於1990年11月召開了802.11委員會,開始制定無線區域網絡標准。

承襲IEEE802系列,802.11規范了無線區域網絡的介質存取控制 (Medium Access Control ; MAC)層及實體 (Physical ;PHY)層。此較特別的是由於實際無線傳輸的方式不同,IEEE802.11在統一的 MAC層下面規范了各種不同的實體層,以因應目前的情況及未來的技術發展。目前802.11中制訂了三種介質的實體,為了未來技術的擴充性,也都提供了多重速率 (Mulitiple Rates)的功能。這三個實體分別是:

一、2.4GHz Direct Sequence Spread Spectrum

速率1Mbps時用DBPSK調變 (Difference By Phase Shift Keying)

速率2Mbps 時用DQPSK調變 (Difference Quarter Phase Shift Keying)

接收敏感度 –80dbm

用長度11的Barker碼當展頻PN碼

二、2.4GHz Frequency Hopping Spread Spectrum

速率1Mbps時用 2-level GFSK調變,接收敏感度 –80dbm,

速率2Mbps時用4-level GFSK調變,接收敏感度 –75dbm,

每秒跳2.5個 hops

Hopping Sequence在歐美有22組,在日本有4組

三、Diffused IR

速率1Mbps時用16ppm調變,接收敏感度2 ×10-5mW/平方公分

速率2Mbps時用4ppm調變,接收敏感度8 ×10-5mW/平方公分

波長850nm~950nm

其中前兩種在2.4GHz的射頻方式是依據ISM頻段以展頻技術可做不須授權使用的規定,這個頻段的使用在全世界包含美國、歐洲、日本及台灣等主要國家都有開放。第三項的紅外線由於目前使用上沒有任何管制(除了安全上的規范),因此也是自由使用的。

IEEE 802.11 MAC的基本存取方式稱為 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance),與乙太網絡所用的CSMA/CD (Collision Detection)變成了碰撞防止(Collision Avoidance),這一字之差是很大的。因為在無線傳輸中感測載波及碰撞偵測都是不可靠的,感測載波有困難。另外通常無線電波經天線送出去時,自己是無法監視到的,因此碰撞偵測實質上也做不到。在802.11中感測載波是由兩種方式來達成,第一是實際去聽是否有電波在傳,及加上優先權的觀念。另一個是虛擬的感測載波,告知大家待會有多久的時間我們要傳東西,以防止碰撞。

無線區域網絡之產品簡介

Access Point
一般俗稱為網路橋接器,顧名思義即是當作傳統的有線區域網絡與無線區域網絡之橋梁,因此任何一台裝有無線網卡之PC均可透過AP去分享有線區域網絡甚至廣域網路之資源。除此之外,AP本身又兼具有網管之功能,可針對接有無線網路卡之PC作必要之控管。

Wireless LAN Card
一般稱為無線網路卡,其與傳統之Ethernet網路卡的差別是在於前者之資料傳送乃是藉由無線電波,而後者則是透過一般的網路線。

目前無線網路卡的規格大致可分成2M, 5M, 11M,三種,而其適用之界面可分為PCMCIA, ISA, PCI三種界面。

Antenna

一般稱為天線,此天線與一般電視,火腿族,大哥大所用之天線不同,其原因乃是因為頻率不同所致,WLAN所用之頻率為較高2.4GHz之頻段。

天線之功能乃是將source之信號,藉由天線本身的特性而傳送至遠處,至於能傳多遠,一般除了考慮source的output power強度之外,其另一重要因素乃是天線本身之dBi值,即俗稱的增益值,dB值愈高,相對所能傳達之距離也更遠。通常每增加8dB則相對之距離可增至原距離的一半。

一般天線有所謂指向性(Uni-direction)與全向性(Omni-direction)兩種,前者較適合於長距離使用,而後者則較適合區域性之應用。

產品Q & A

Q1:何謂無線網路?

ANS:一般來講,所謂無線,顧名思義就是利用無線電波來作為資料的傳導,而就應用層面來講,它與有線網路的用途完全相似,兩者最大不同的地方是在於傳輸資料的媒介不同。除此之外,正因它是無線,因此無論是在硬體架設或使用之機動性均比有線網路要優勢許多。

Q2:無線網路與有線網路相較之下,有那些優點?

ANS:就使用上它的機動性,便利性,是有線網路所不及,就成本上,它可省下一筆可觀的布線費用,修改裝潢費用,基本上使用的空間較為彈性許多。

Q3:無線網路對人體是否有所影響?

ANS:因無線網路的發射功率較一般的大哥大手機要微弱許多,無線網路發射功率約60~70mW,而大哥大手機發射功率約200mW左右,而且使用的方式亦非像手機一般直接接觸於人體,因此較無安全上之考量。

Q4:若要架構一個無線網路,其最基本之配備需要有那些?

ANS:一般架設無線網路的基本配備就是一片無線網路卡及一台橋接器(AP),如此便能以無線的模式,配合既有的有線架構來分享網路資源。

Q5:無線網路就使用是否會被干擾或影響其它設備運作?

ANS:基本上無線網路所使用之頻段是屬於ISM 2.4GHz的高頻率范圍,就日常生活,或辦公室等等所用之電器設備是不會相互干擾,因頻率差異甚多,而且無線網路本身共有12個信道可供調整,自然干擾的現象就不必擔心。

Q6:何謂ISM頻段?

ANS:ISM(Instrial Scientific Medical) Band,此頻段( 2.4~2.4835GHz)主要是開放給工業,科學、醫學,三個主要機構使用,該頻段是依據美國聯邦通訊委員會(FCC)所定義出來,屬於Free License,並沒有所謂使用授權的限制。

Q7:何謂展頻 (Spread Spectrum)?

ANS:展頻技術主要又分為「跳頻技術」及「直接序列」兩種方式。而此兩種技術是在第二次世界大戰中軍隊所使用的技術,其目的是希望在惡劣的戰爭環境中,依然能保持通信信號的穩定性及保密性。對於一個非特定的接受器,Spread Spectrum所產生的跳動訊號對它而言,只算是脈沖雜訊。因此對整體而言是一種較具安全性的通訊技術。

Q8:何謂跳頻(Frequency-Hopping Spread Spectrum)?

ANS:跳頻技術 (Frequency-Hopping Spread Spectrum;FHSS)在同步、且同時的情況下,接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號,對於一個非特定的接受器,FHSS所產生的跳動訊號對它而言,只算是脈沖雜訊。FHSS所展開的訊號可依特別設計來規避雜訊或One-to-Many的非重復的頻道,並且這些跳頻訊號必須遵守FCC的要求,使用75個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔 (Dwell Time)為400ms。

Q9:何謂直接序列展頻(Direct Sequence Spread Spectrum)?

ANS:直接序列展頻技術(Direct Sequence Spread Spectrum; DSSS)是將原來的訊號「1」或「0」,利用10個以上的chips來代表「1」或「0」位,使得原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率。而每個bit使用多少個chips稱做Spreading chips,一個較高的Spreading chips可以增加抗雜訊干擾,而一個較低Spreading Ration可以增加用戶的使用人數。

基本上,在DSSS的Spreading Ration是相當少的,例如在幾乎所有2.4GHz的無線區域網絡產品所使用的Spreading Ration皆少於20。而在IEEE 802.11的標准內,其Spreading Ration只有11,但FCC的規定是必須大於10,而實驗中,最佳的Spreading Ration大約在100左右。

Q10:無線網路所能含蓋的范圍有多廣?

ANS:一般無線網路所能含蓋的范圍應視環境的開放與否而定,若不加外接天線而言,在視野所及之處約250M,若屬半開放性空間,有隔間之區域,則約35~50M左右,當然若加上外接天線,則距離可達更遠,此關繫到天線本身之增益而定,因此需視客戶之需求而加以規劃之。

Q11:無線網路於使用之過程其保密性為何?

ANS:基本上GEMPLEX之無線網路技術采DSSS系統,本身就具有防竊聽之功能,另外再加上資料加密功能(WEP40bits)的雙重防護下,因此其安全性是相當周全。

Q13:何謂橋接器(Access Point)?

ANS:Access Point,一般俗稱為網路橋接器,顧名思義即是當作傳統的有線區域網絡與無線區域網絡之橋梁,因此任何一台裝有無線網卡之PC均可透過AP去分享有線區域網絡甚至廣域網路之資源。除此之外,AP本身又兼具有網管之功能,可針對接有無線網路卡之PC作必要之控管。

Q14:Access Point在使用上可同時支持多少工作站?

ANS:理論上是可以支持到一個CLASS C,但為了讓工作站本身有足夠之頻寬可利用,一般建議一台AP約支持20~30左右之工作站為最佳狀態。

Q15:何謂漫遊(Roaming)功能?

ANS:如同大哥大一般,可漫遊在不同的基地台之間,無線網路工作站亦可漫遊在不同的AP之間,只要AP群的ESSID定義一樣,則自然無線網路工作站可自由的漫遊於無線電波所能含蓋之區域。

Q16:若無線網路之設備架設於室外,其如何防止雷擊?

ANS:基本上無線網路可配置避雷器之設備,此設備可選購裝設於無線網路設備上,以利外來之突波造成系統損壞。

Q17:何謂Access Control?

ANS:基本上每張無線網卡上都有一組獨一無二的硬體地址,即所謂的MAC address,經由Access Control table可定義某些卡可登入此AP,某些卡被拒絕登入,如此便能達到控管的機制,可避免非相關人員隨意登入網路,竊取資源。

Q18:何謂ASBF?

ANS:ASBF(Automatic Scale Back Functionality),此項功能是Gemplex AP特有之功能,保證WLAN始終處於最佳的聯機品質,除此之外,並提供支持多重廠商的無線網卡,但其網卡必須是符合IEEE 802.11之規范而設計。

Q19:何謂Power Management?

ANS:由於Notebook使用約2小時左右後便必須充電,若又同時使用其它外圍設備,則必定更加耗電,因此此項功能乃在於有效的管理無線網路卡所消耗之電量,換句話說,它能適時控制當有DATA sending or receiving時,是處於」Wake up status」,反之則處於power down mode。

Q20:天線所使用之導線的長度是否有影響傳輸品質?

ANS:一般來講,天線所使用之導線的長度,材質,阻抗匹配,均會對訊號造成某程度之影響,而最明顯的就是增益衰減。通常以20 feet之長度而言就會讓訊號衰減約1.2dBi左右,而平均每衰減8dBi就會讓原傳輸之距離約縮減一半,因此導線之長度與品質在無線產品的應用上是不容忽視的。

Q21:架設指向性天線時,是否有工具可提供指示,讓訊號品質達到最佳化?

ANS:Gemplex之Bridge本身有提供一套軟體聯機品質校正程序,其中是以圖形曲線的方式呈現於屏幕上,使用者可明顯看出該訊號目前強弱之狀況,而加以調整天線的位置,已達最佳狀態。

Q22 : 何謂 Ad-hoc ?

ANS : 構成一種特殊的無線網路應用模式,一群計算機接上無線網路卡,即可相互連接,資源共享,無需透過Access Point.

Q23 : 何謂 Infrastructure ?

ANS : 一種整合有線與無線區域網絡架構的應用模式,透過此種架構模式,即可達成網路資源的共享,此應用需透過Access Point.

Q24 : 何謂 BSS ?

ANS : 一種特殊的Ad-hoc LAN的應用,稱為Basic Service Set (BSS),一群計算機設定相同的BSS名稱,即可自成一個group,而此BSS名稱,即所謂BSSID。

Q25 : 何謂 ESS ?

ANS : 一種infrastructure的應用,一個或多個以上的BSS,即可被定義成一個Extended Service Set ( ESS ),使用者可於ESS上roaming及存取BSSs中的任何資料,其中Access Points必須設定相同的ESSID及channel才能允許roaming.

Q26 : 何謂 SNMP ?

ANS : 「 Simple Network Management Protocol 「,一種網管的通信協議,透過SNMP的軟體可以連接至可支持SNMP的裝置並可收集該裝置所有的信息並做其它整合性的應用,Gemplex Wireless LAN proct 就有support此功能。

Q27 : 何謂 WEP ?

ANS : 「 Wired Equivalent Protection 「,一種將資料加密的處理方式,WEP 40bits的encryption 乃是IEEE 802.11的標准規范。透過WEP的處理便可讓我們的資料於傳輸中更加安全。

無線區域網絡之應用

大樓之間

大樓之間建構網路的連結,取代專線,簡單又便宜。

餐飲及零售

餐飲服務業可使用無線區域網絡產品,直接從餐桌即可輸入並傳送客人點菜內容至廚房、櫃台。零售商促銷時,可使用無線區域網絡產品設置臨時收銀櫃台。

醫療

使用附無線區域網絡產品的手提式計算機取得實時信息,醫護人員可藉此避免對傷患救治的遲延、不必要的紙上作業、單據循環的遲延及誤診等,而提升對傷患照顧的品質。

企業

當企業內的員工使用無線區域網絡產品時,不管他們在辦公室的任何一個角落,有無線區域網絡產品,就能隨意地發電子郵件、分享檔案及上網路瀏覽。

倉儲管理

一般倉儲人員的盤點事宜,透過無線網路的應用,能立即將最新的資料輸入計算機倉儲系統。

貨櫃集散場

一般貨櫃集散場的橋式起重車,可於調動貨櫃時,將實時信息傳回office,以利相關作業之逐行。

監視系統

一般位於遠方且需受監控現場之場所,由於布線之困難,可藉由無線網路將遠方之影像傳回主控站。

展示會場

諸如一般的電子展,計算機展,由於網路需求極高,而且布線又會讓會場顯得凌亂,因此若能使用無線網路,則是再好不過的選擇。

DSSS vs FHSS

DSSS
FHSS

展 頻 特 性
將原信號 「1」 或 「0」 利用10個以上的chips代表「1」 或 「0」,使得原來較高功率,較窄頻率變成具有較寬頻的低功率。
同步,同時接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號。對於一個非特定的reveiver,FHSS所產生的跳動訊號對它而言,只能算是脈沖雜訊而已。

調 變 差 異
PSK,DBPSK,DQPSK
GFSK

抗 噪 聲 能 力
DSSS之DQPSK調變方式是采 線性放大器組成,其作用范圍和抗雜訊能力效果佳。
FHSS之FSK調變方式架構簡單,采非線性功率放大器組成



差 異 性
High Speed

Long Distance

Easy Integration

適用於較固定環境中使用

作用范圍較大
Low Speed

Short Range

Carrier Data Voice

Better Security

DSSS與 FHSS 之取決端視產品在市場定位而定,因為它可以解決無線區域網絡的傳輸能力及特性,包括抗干擾能力,使用距離范圍,頻寬大小及傳輸資料的大小。DSSS技術適用於固定環境中,或對傳輸品質要求較高的應用,因此,無線廠房,無線醫院,網路社區,大都採用DSSS無線技術產品。而FHSS則大都使用於需快速移動的端點,如行動電話,其無線傳輸的技術部份即採用FHSS展頻技術。

無線網路技術比較表

Item
Specification
Wireless LAN

802.11
HOME RF

1.09
BLUETOOTH

Application High speed wireless data networking(long distance)
Wireless communication in home & SOHO
Wireless communication in short range

Technology
FHSS,DSSS
FHSS
FHSS

Frequency
RF 2.4GHz
RF 2.4GHz
RF 2.4GHz

Power
+18dbm
+18dbm
+18dbm

Data rate
11Mbps
11Mbps
1Mbps

Distance
150M
50M
10M

Transmission
DSSS: Data

FHSS: Data & Voice
Data & Voice
Data & Voice

Specification
IEEE
Home RF group
Bluetooth SIG

Interface
USB,ISA,PCI,PCMCIA
N/A
Mole

Main structure
MAC,RF,Baseband
MAC,RF,Baseband
RF,Baseband,HCI,Ling manager

Power

consumption
250mA
100mA
40mA

Cost
High
Middle
Low

F. 無線路由器的電氣原理圖

您好!希望以下方法能夠幫到您。考慮到實際問題,您應該提問的是路由器接線圖。線路連接的方法如下:a.(有ADSLModem貓)把貓出來的網線,連接到路由器(WAN口)上,然後把接電腦的網線連接到路由器上(編號1/2/3/4的任意一個埠)b.(無ADSLModem貓)把寬頻線連到路由器(WAN口)上,然後把連接電腦的網線接到路由器上(編號1/2/3/4的任意一個埠)感謝您對我們產品的支持,同時歡迎關注騰達官方 號Tenda1999,祝您工作順利,生活愉快!

G. 無線WiFi什麼原理

現在無線WiFi已經成為了我們生活中不可缺少的一部分,走到哪,哪裡就有WiFi。我為大家整理了無線WiFi的原理,供大家參考閱讀!

無線WiFi的原理

無線WiFi俗稱無線寬頻,全稱Wireless Fideliry。無線區域網又常被稱作WiFi網路,這一名稱來源於全球最大的無線區域網技術推廣與產品認證組織——WiFi聯盟(WiFi Alliance)。作為一種無線聯網技術,WiFi早已得到了業界的關注。WiFi終端涉及手機、PC(筆記本電腦)、平板電視、數碼相機、投影機等眾多產品。目前,WiFi網路已應用於家庭、企業以及公眾熱點區域,其中在家庭中的應用是較貼近人們生活的一種應用方式。由於WiFi網路能夠很好地實現家庭范圍內的網路覆蓋,適合充當家庭中的主導網路,家裡的其他具備WiFi功能的設備,如電視機、影碟機、數字音響、數碼相框、照相機等,都可以通過WiFi網路這個傳輸媒介,與後台的媒體伺服器、電腦等建立通信連接,實現整個家庭的數字化與無線化,使人們的生活變得更加方便與豐富。目前,除了用戶自行購置WiFi設備建立無線家庭網路外,運營商也在大力推進家庭網路覆蓋。比如,中國電信的“我的E家”,將WiFi功能加入到家庭網關中,與有線寬頻業務綁定。今後WiFi的應用領域還將不斷擴展,在現有的家庭網、企業網和公眾網的基礎上向自動控制網路等眾多新領域發展。

無線通信的簡述

與有線傳輸相比,無線傳輸具有許多優點。或許最重要的是,它更靈活。無線信號可以從一個發射器發出到許多接收器而不需要電纜。所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的,電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。

在無線通信中頻譜包括了9khz到300000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線,然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。

信號通過空氣傳播,直到它到達目標位置為止。在目標位置,另一個天線接收信號,一個接收器將它轉換回電流。接收和發送信號都需要天線,天線分為全向天線和定向天線。在信號的傳播中由於反射、衍射和散射的影響,無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地,形成多徑信號。

無線通信的基本原理

無線通信是利用電波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。在移動中實現的無線通信又通稱為移動通信,人們把二者合稱為無線移動通信。簡單講,無線通信是僅利用電磁波而不通過線纜進行的通信方式。

1,無線頻譜

所有無線信號都是隨電磁波通過空氣傳輸的,電磁波是由電子部分和能量部分組成的能量波。聲音和光是電磁波得兩個例子。無線頻譜(也就是說,用於廣播、蜂窩電話以及衛星傳輸的波)中的波是不可見也不可聽的——至少在接收器進行解碼之前是這樣的。

“無線頻譜”是用於遠程通信的電磁波連續體,這些波具有不同的頻率和波長。無線頻譜包括了9khz到300 000Ghz之間的頻率。每一種無線服務都與某一個無線頻譜區域相關聯。例如,AM廣播涉及無線通信波譜的低端頻率,使用535到1605khz之間的頻率。

無線頻譜是所有電磁波譜的一個子集。在自然界中還存在頻率更高或者更低的電磁波,但是他們沒有用於遠程通信。低於9kz的頻率用於專門的應用,如野生動物跟蹤或車庫門開關。頻率高於300 000Ghz的電磁波對人類來說是可見的,正是由於這個原因,他們不能用於通過空氣進行通信。例如,我們將頻率為428570Ghz的電磁波識別為紅色。

當然,通過空氣傳播的信號不一定會保留在一個國家內。因此,全世界的國家就無線遠程通信標准達成協議是非常重要的。ITU就是管理機構,它確定了國際無線服務的標准,包括頻率分配、無線電設備使用的信號傳輸和協議、無線傳輸及接收設備、衛星軌道等。如果政府和公司不遵守ITU標准,那麼在製造無線設備的國家之外就可能無法使用它們。

2,無線傳輸的特徵

雖然有線信號和無線信號具有許多相似之處——例如,包括協議和編碼的使用——但是空氣的本質使得無線傳輸與有線傳輸有很大的不同。當工程師門談到無線傳輸時,他們是將空氣作為“無制導的介質”。因為空氣沒有提供信號可以跟隨的固定路徑,所以信號的傳輸是無制導的。

正如有線信號一樣,無線信號也是源於沿著導體傳輸的電流。電子信號從發射器到達天線,然後天線將信號作為一系列電磁波發射到空氣中。信號通過空氣傳播,直到它到達目標位置為止。在目標位置,另一個天線接收信號,一個接收器將它轉換回電流。

注意,在無線信號的發送端和接收端都使用了天線,而要交換信息,連接到每一個天線上的收發器都必須調整為相同的頻率。

3,天線

每一種無線服務都需要專門設計的天線。服務的規范決定了天線的功率輸出、頻率及輻射圖。天線的“輻射圖”描述了天線發送或接收的所有電磁能的三維區域上的相對長度。“定向天線”沿著一個單獨的方向發送無線電信號。這種天線用在來源需要與一個目標位置(如在點對點連接中)通信時。定向天線還可能用在多個接收節點排列在一條線上時。或者,它可能用在維持信號的一定距離上的強度比覆蓋一個較廣的地理區域更重要時,因為天線可以使用它的能量在更多的方向發送信號,也可以在一個方向上發送更長的距離。使用定向天線無線服務的一些例子包括衛星下行線路和上行線路,無線LAN以及太空、海洋和航空導彈。

與之相比,“全向天線”在所有的方向上都與相同的強度和清晰度發送和接收無線信號。這種天線用在許多不同的接收器都必須能夠獲得信號時,或者用在接收器的位置高度易變時。電視台和廣播站使用全向天線,大多數發送行動電話的發射塔也是如此。

無線信號傳輸中的一個重要考慮是天線可以將信號傳輸的距離,同時還使信號能夠足夠強,能夠被接收機清晰地解釋。無線傳輸的一個簡單原則是,較強的信號將傳輸的比較弱的信號更遠。

正確的天線位置對於確保無線系統的最佳性能也是非常重要的。用於遠程信號傳輸的天線經常都安裝在塔上或者高層的頂部。從高處發射信號確保了更少的障礙和更好的信號接收。

4,信號傳播

在理想情況下,無線信號直接在從發射器到預期接收器的一條直線中傳播。這種傳播被稱為“視線”(Line Of Sight,LOS),它使用很少的能量,並且可以接收到非常清晰的信號。不過,因為空氣是無制導介質,而發射器與接收器之間的路徑並不是很清晰,所以無線信號通常不會沿著一條直線傳播。當一個障礙物擋住了信號的路線時,信號可能會繞過該物體、被該物體吸收,也可能發生以下任何一種現象:發射、衍射或者散射。物體的幾何形狀決定了將發生這三種現象中的那一種。

(1)反射、衍射和散射

無線信號傳輸中的“反射”與其他電磁波(如光或聲音)的反射沒有什麼不同。波遇到一個障礙物並反射——或者彈回——到其來源。對於尺寸大於信號平均波長的物體,無線信號將會彈回。例如,考慮一下微波爐。因為微波的平均波長小於1毫米,所以一旦發出微波,它們就會在微波爐的內壁(通常至少有15cm長)上反射。究竟哪些物體會導致無線信號反射取決於信號的波長。在無線LAN中,可能使用波長在1~10米之間的信號,因此這些物體包括牆壁、地板天花板及地面。

在“衍射”中,無線信號在遇到一個障礙物時將分解為次級波。次級波繼續在它們分解的方向上傳播。如果能夠看到衍射的無線電信號,則會發現它們在障礙物周圍彎曲。帶有銳邊的物體——包括牆壁和桌子的角——會導致衍射。

“散射”就是信號在許多不同方向上擴散或反射。散射發生在一個無線信號遇到尺寸比信號的波長更小的物體時。散射還與無線信號遇到的表面的粗糙度有關。表面也粗糙,信號在遇到該表面是就越容易散射。在戶外,樹木會路標都會導致行動電話信號的散射。

另外,環境狀況(如霧、雨、雪)也可能導致反射、散射和衍射

(2)多路徑信號

由於反射、衍射和散射的影響,無線信號會沿著許多不同的路徑到達其目的地。這樣的信號被稱為“多路徑信號”。多路徑信號的產生並不取決於信號是如何發出的。它們可能從來源開始在許多方向上以相同的輻射強度,也可能從來源開始主要在一個方向上輻射。不過,一旦發出了信號,由於反射、衍射和散射的影響,它們就將沿著許多路徑傳播。

無線信號的多路徑性質既是一個優點又是一個缺點。一方面,因為信號在障礙物上反射,所以它們更可能到達目的地。在辦公樓這樣的環境中,無線服務依賴於信號在牆壁、天花板、地板以及傢具上的反射,這樣最終才能到達目的地。

多路徑信號傳輸的缺點是因為它的不同路徑,多路徑信號在發射器與接收器之間的不同距離上傳播。因此,同一個信號的多個實例將在不同的時間到達接收器,導致衰落和延時。

5,窄帶、寬頻及擴展頻譜信號

傳輸技術根據它們的信號使用了無線頻譜的部分大小而有所不同。一個重要區別就是無線使用窄帶還是寬頻信號傳輸。在“窄帶”,發射器在一個單獨的頻率或者非常小的頻率范圍上集中信號能量。與窄帶相反,“寬頻”是指一種使用無線頻譜的相對較寬頻帶的信號傳輸方式。

使用多個頻率來傳輸信號被稱為擴展頻譜技術,換句話說,在傳輸過程中,信號從來不會持續停留在一個頻率范圍內。在較寬的頻帶上分布信號的一個結果是它的每一個頻率需要的功率比窄帶信號傳輸更小。信號強度的這種分布使擴展頻譜信號更不容易干擾在同一個頻帶上傳輸的窄帶信號。

在多個頻率上分布信號的另一個結果是提高了安全性。因為信號是根據一個只有獲得授權的發射器和接收器才知道的序列來分布的,所以未獲授權的接收器更難以捕獲和解碼這些信號。

擴展頻譜的一個特定實現是“跳頻擴展頻譜”(Frequency Hopping Spread Spectrum ,FHSS)。在FHSS傳輸中,信號與信道的接收器和發射器知道的同一種同步模式在一個頻帶的幾個不同頻率之間跳躍。另一種擴展頻譜信號被稱為“直接序列擴展頻譜”(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)。在DSSS中,信號的位同時分布在整個頻帶上。對每一位都進行了編碼,這樣接收器就可以在接收到這些位時重組原始信號。

6,固定和移動

每一種無線通信都屬於以下兩個類別之一:固定或移動。在“固定”無線系統中,發射器和接收器的位置是不變的。傳輸天線將它的能量直接對准接收器天線,因此,就有更多的能量用於該信號。對於必須跨越很長的距離或者復雜地形的情況,固定的無線連接比鋪設電纜更經濟。

不過,並非所有通信都適用固定無線。例如,移動用戶不能使用要求他們保留在一個位置來接收一個信號的服務。相反,行動電話、尋呼、無線LAN以及 其它許多服務都在使用“移動”無線系統。在移動無線系統中,接收器可以位於發射器特定范圍內部的任何地方。這就允許接收器從一個位置移動到另一個位置,同時還繼續接受信號。

無線通信原理的發展現狀

1,分類

無線通信主要包括微波通信和衛星通信。微波是一種無線電波,它傳送的距離一般只有幾十千米。但微波的頻帶很寬,通信容量很大。微波通信每隔幾十千米要建一個微波中繼站。衛星通信是利用通信衛星作為中繼站在地面上兩個或多個地球站之間或移動體之間建立微波通信聯系。

2,熱點技術

(1)4G

第四代行動電話行動通信標准,指的是第四代移動通信技術,外語縮寫:4G。該技術包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式(嚴格意義上來講,LTE只是3.9G,盡管被宣傳為4G無線標准,但它其實並未被3GPP認可為國際電信聯盟所描述的下一代無線通訊標准IMT-Advanced,因此在嚴格意義上其還未達到4G的標准。只有升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯盟對4G的要求)。4G是集3G與WLAN於一體,並能夠快速傳輸數據、高質量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上的速度下載,比目前的家用寬頻ADSL(4兆)快25倍,並能夠滿足幾乎所有用戶對於無線服務的要求。此外,4G可以在DSL和有線電視數據機沒有覆蓋的地方部署,然後再擴展到整個地區。很明顯,4G有著不可比擬的優越性。

(2)ZigBee技術

ZigBee技術主要用於無線個域網(WPAN),是基於IEE802.15.4無線標准研製開發的,是一種介於RFID和藍牙技術之間的技術提案,主要應用在短距離並且數據傳輸速率不高的各種電子設備之間。ZigBee協議比藍牙、高速率個域網或802.11x無線區域網更簡單使用,可以認為是藍牙的同族兄弟。

(3)WLAN與WAPI

WLAN(無線區域網)是一種藉助無線技術取代以往有線布線方式構成區域網的新手段,可提供傳統有線區域網的所有功能,是計算機網路與無線通信技術相結合的產物。它是通用無線接入的一個子集,支持較高傳輸速率(2Mb/s~54Mb/s,甚至更高),利用射頻無線電或紅外線,藉助直接序列擴頻(DSSS)或跳頻擴頻(FHSS)、GMSK、OFDM等技術,甚至將來的超寬頻傳輸技術UWBT,實現固定、半移動及移動的網路終端對Internet網路進行較遠距離的高速連接訪問。目前,原則上WLAN的速率尚較低,主要適用於手機、掌上電腦等小巧移動終端。1997年6月,IEEE推出了802.11標准,開創了WLAN先河,WLAN領域現在主要有IEEE802.11x系列與HiperLAN/x系列兩種標准。

WAPI是WLAN Authentication and Privacy Infrastructure的縮寫。WAPI作為我國首個在計算機網路通信領域的自主創新安全技術標准,能有效阻止無線區域網不符合安全條件的設備進入網路,也能避免用戶的終端設備訪問不符合安全條件的網路,實現了“合法用戶訪問合法網路”。WAPI安全的無線網路本身所蘊含的“可運營、可管理”等優勢,已被以中國移動、中國電信為代表的極具專業能力的運營商積極挖掘並推廣、應用,運營市場對WAPI的應用進一步促進了其他行業市場和消費者關注並支持WAPI。目前市場上已有50多款來自全球主要手機製造商的智能手機支持WAPI,包括諾基亞、三星、索愛、酷派。而中國三大電信運營商也都已開始或完成第一批WAPI熱點的招標和競標工作,以中國移動為例,到目前為止已實際部署了大概10萬個WAPI熱點。這意味著WAPI的生態系統已基本建成,WAPI商業化的大門已經打開。

(4)短距離無線通信(藍牙、RFID、IrDA)

藍牙(Bluetooth)技術,實際上是一種短距離無線電技術。利用藍牙技術,能夠有效地簡化掌上電腦、筆試本電腦和行動電話手機等移動通信終端設備之間的通信,也能夠成功地簡化以上這些設備與網際網路之間的通信,從而使這些現代通信設備與網際網路之間的數據傳輸變得更加迅速高效,進而為無線通信拓寬道路。藍牙採用分散式網路結構以及快跳頻和短包技術,支持點對點及點對多點通信,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業、科學、醫學)頻段,其數據速率為1Mbps,採用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。藍牙技術為免費使用,全球通用規范,在現今社會中的應用范圍相當廣泛。

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識別,俗稱電子標簽。射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞並通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。目前RFID產品的工作頻率有低頻(125kHz~134kHz)、高頻(13.56MHz)和超高頻(860MHz~960MHz),不同頻段的RFID產品有不同的特性。射頻識別技術被廣泛應用於工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理、防偽等眾多領域,例如WalMart、Tesco、美國國防部和麥德龍超市都在它們的供應鏈上應用RFID技術。在將來,超高頻的產品會得到大量的應用。

IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術,也許是第一個實現無線個人區域網(PAN)的技術。目前其軟硬體技術都很成熟,在小型移動設備,如PDA、手機上廣泛使用。事實上,當今每一個出廠的PDA及許多手機、筆記本電腦、列印機等產品都支持IrDA。IrDA的主要優點是無需申請頻率的使用權,因而紅外通信成本低廉。它還具有移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用的特點;且由於數據傳輸率較高,適於傳輸大容量的文件和多媒體數據。此外,紅外線發射角度較小,傳輸安全性高。IrDA的不足在於它是一種視距傳輸,2個相互通信的設備之間必須對准,中間不能被其他物體阻隔,因而該技術只能用於2台(非多台)設備之間的連接(而藍牙就沒有此限制,且不受牆壁的阻隔)。IrDA目前的研究方向是如何解決視距傳輸問題及提高數據傳輸率。

(5)WiMAX

WiMAX全稱為World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作系統,可以替代現有的有線和DSL連接方式,來提供最後一英里的無線寬頻接入,其技術標准為IEEE 802.16,其目標是促進IEEE 802.16的應用。相比其他無線通信系統,WiMAX的主要優勢體現在具有較高的頻譜利用率和傳輸速率上,因而它的主要應用是寬頻上網和移動數據業務。

(6)超寬頻無線接入技術UWB

UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通信技術,利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據。通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號,UWB能在10米左右的范圍內實現數百Mb/s至數Gb/s的數據傳輸速率。UWB具有抗干擾性能強、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發送功率小等諸多優勢,主要應用於室內通信、高速無線LAN、家庭網路、無繩電話、安全檢測、位置測定、雷達等領域。

對於UWB技術,應該看到,它以其獨特的速率以及特殊的范圍,也將在無線通信領域占據一席之地。由於其高速、窄覆蓋的特點,它很適合組建家庭的高速信息網路。它對藍牙技術具有一定的沖擊,但對當前的移動技術、WLAN等技術的威脅不大,反而可以成為其良好的補充。

(7)EnOcean

EnOcean無線通信標准被採納為國際標准“ISO/IEC 14543-3-10”,這也是世界上唯一使用能量採集技術的無線國際標准。EnOcean能量採集模塊能夠採集周圍環境產生的能量,從光、熱、電波、振 動、人體動作等獲得微弱電力。這些能量經過處理以後,用來供給EnOcean超低功耗的無線通訊模塊,實現真正的無數據線,無電源線,無電池的通訊系統。 EnOcean無線標准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz,902MHz,928MHz和315MHz頻段,傳輸距離在室外是300 米,室內為30米。

(8)Z-Wave

Z-Wave是由丹麥公司Zensys所主導的無線組網規格, Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網路的短距離無線通信技術。工作頻帶為908.42MHz,868.42MHz信號的有效覆蓋范圍在室內是30m,室外可超過100m,適合於窄帶寬應用場合。Z-Wave技術也是低功耗和低成本的技術,有力地推動著低速率無線個人區域網。

H. 無線網卡是什麼原理

無線網卡的工作原理網卡是工罩搭作在數據鏈路層的網路組件,是區域網中連接計算機合傳輸介質的介面,不僅能實現與區域網傳輸介質之間的物理連接合電信號匹配,還涉及幀的發送與接收、幀的封裝與拆封、介質訪問控制、數據的編碼與解碼以及數據緩存的功能等。無線網卡的工作原理是微波射頻技術族悶基,筆記本目前有WIFI、GPRS、CDMA等幾種無線數據傳輸模式來上網,後兩者由中國電兆謹信和中國聯通來實現,前者電信或網通有所參與,但不多主要是自己擁有接入互聯網的WIFI基站(其實就是WIFI路由器等)和筆記本用的WIFI網卡。要說基本概念是差不多的,通過無線形式進行數據傳輸。無線上網遵循802.1q標准,通過無線傳輸,有無線接入點發出信號,用無線網卡接受和發送數據。了解更多服務優惠點擊下方的「官方網址」客服218為你解答。

I. 無線網卡的天線的作用原理,希望物理達人們指點一二!謝謝!

無線AP的工作原理是將網路信號通過雙絞線傳送過來,經過AP產品的編譯,將電信號轉換成為無線電訊號發送出來,形成無線網的覆蓋,這一切,只需要一根網線和一個電源就可以完成。
通俗的來說就是微波射頻技術
筆記本目前有WIFI、GPRS、CDMA等幾種無線數據傳輸模式來上網,後兩者由中國電信和中國聯通來實現,前者電信或網通有所參與,但不多主要是自己擁有接入互聯網的WIFI基站(其實就是WIFI路由器等)和筆記本用的WIFI網卡。要說基本概念是差不多的,通過無線形式進行數據傳輸。無線上網遵循802.1q標准
通過無線傳輸,有無線接入點發出信號,用無線網卡接受和發送數據
無線網路是實現移動Internet的基本物理網之一,它為移動計算機(移動終端)提供高速
的網路接入方法。目前,無線區域網提供的通信業務實際上是一個尚未開發的大市場,有著很
大的潛力。國際上許多大公司,如IBM、AT&T(Incent)、DEC、AMD等都在加緊研製無線網路產
品。現雖有部分產品面市,但只是實現了簡單的計算機無線聯網,真正支持移動通信的產品還
未見到。IEEE協會已推出了IEEE802.11協議,制訂了無線區域網的媒體訪問控制協議,我們研
制的網卡不但符合IEEE802.11協議,而且具有漫遊和散步功能。
無線網卡的硬體組成包括Antenna & RF、IF、SS和NIC等幾部分,如圖所示。
@@49E19000.GIF;圖1 網卡的硬體組成示意圖@@
NIC是網路介面控制單元,它完成SS單元與計算機之間的介面控制。SS是擴頻解擴頻及解
調單元,它完成對發送數據的頻譜擴展和對接收信號的解擴解調,同時,它還具有對數據進行
加、解擾處理的功能,在QPSK時還要進行並/串和串/並變換。在SS單元,還要對發射功率和分
集接收進行相應的控制,並具有信道能量檢測(ED-Energy Detect,實際是接收信號強度指示
RSSI-Receive Signal Strength Indication)和載波強度(CS-CarrierSense,實際是信號
質量SQ-Signal Quality)檢測等功能。IF是中頻單元,它完成對已擴頻信號的調制BPSK/QP
SK)和對接收信號的變頻及其它處理。RF&Antenna單元完成對發送中頻信號的向上和向下變
頻、功率放大(PA)及低雜訊放大(LNA)等功能,一般包括Antenna及分集開關、T/R開關、LNA
和PA、Local oscilator、向下/向下混頻器、濾波器幾個部分。
由RF&Antenna、IF和SS單元構成了擴頻通信機(SS Transceiver)。

無線網卡的工作原理
按照IEEE802.11協議,無線區域網卡分為媒體訪問控制(MAC)層和物理層(PHY Layer)在
兩者之間,還定義了一個媒體訪問控制-物理(MAC-PHY)子層(Sublayers)。MAC層提供主機與
物理層之間的介面,並管理外部存儲器,它與無線網卡硬體的NIC單元相對應。
物理層具體實現無線電信號的接收與發射,它與無線網卡硬體中的擴頻通信機相對應。
物理層提供空閑信道估計CCA信息給MAC層,以便決定是否可以發送信號,通過MAC層的控制來
實現無線網路的CCSMA/CA協議,而MAC-PHY子層主要實現數據的打包與拆包,把必要的控制信
息放在數據包的前面。
IEEE802.11協議指出,物理層必須有至少一種提供空閑信道估計CCA信號的方法。
無線網卡的工作原理如下:當物理層接收到信號並確認無錯後提交給MAC-PHY子層,經過
拆包後把數據上交MAC層,然後判斷是否是發給本網卡的數據,若是,則上交,否則,丟棄。
如果物理層接收到的發給本網卡的信號有錯,則需要通知發送端重發此包信息。當網卡
有數據需要發送時,首先要判斷信道是否空閑。若空,隨機退避一段時間後發送,否則,暫不發
送。由於網卡為時分雙工工作,所以,發送時不能接收,接收時不能發送。

擴頻通信機
擴頻通信機的功能和技術指標如下:

1.擴頻和解擴
無線網卡幾乎均採用了擴頻技術,IEEE802.11也要求使用擴頻技術,且規定擴頻處理增益
不小於10dB。在無線網卡中使用擴頻技術,主要有以下幾方面的考慮:
·限制發射功率譜密度,減小對其它設備的影響;
·提高抗干擾能力;
·有一定的加密作用;
·在多用戶環境下提高強有力的多址功能。
IEE802.11推薦使用的擴頻技術有直擴(DS)和跳頻(FH)兩種,對應的調制方式分別為PS和
FSK。在我們研製的網卡中,使用的是直擴方式。

2.基帶時間的加擾與解擾
時間加解擾器分別對未編碼和已解碼的基帶時間(Bit)進行加擾和解擾。對數據進行加
擾的目的有二:一是進一步擴展頻譜,減小數據中"0"和"1"數目的不平衡性;二是可以獲得一
定的保密性。

3.DBPSK/DQPSK調制與解調
差分BPSK/QPSK編解碼器和數據機分別對發送和接收的BPSK/QPSK信號進行編解碼和
調制解調。

4.上/下變頻
對發送IF已調信號上變頻至RF以便發射;對接收到的RF信號下變頻至IF以便進一步處理


5.RF信號的發送和接收

6.無線分集接收
可實現通信的二重極化分集或二重空間分集,從而改善無線網卡物理層的性能。

7.載波檢測(CS)或信號質量(SQ)檢測

8.能量檢測(ED)或接收信號強度指示(RSSI)

9.PA控制
根據需要可控制發射機的發射功率。

10.技術指標
·頻率范圍:2.1400GHz~2.500GHz;
·調制方式:DS/BPSK或DS/QPSK,參考碼可編程;
·通信方式:半雙工;
·發射功率:10mW/100mW,自適應選擇;
·數據速率:2Mbps/4Mbps;
·PN碼速及碼長:11.264Mc/s,11chips-64chips可編程;
·相關方式:匹配濾波器;
·PN碼同步捕獲時間:一個偽碼周期;
·天線分集:空間自適應分集;
·接收機靈敏度:-89dBm~-99.5dBm,BER10—6。

NIC
NIC的功能是:
·從驅動程序接收時間並裝幀發送;
·從擴頻通信機接收數據,拆幀並送至驅動程序;
·媒體訪問控制(MAC);
·與主機的匯流排介面;
·移動管理:越區切換、用戶登錄與認證;
·網路同步:網路同步指的是本站與基站和WLAN的其它站達到時鍾同步;
·節能管理:當無業務量或者業務量少時,使物理層處於睡眠狀態或節能工作模式。

媒體訪問控制協議
媒體訪問控制協議,即IEEE802.11MAC,IEEE802.11MAC的基礎是CSMA/CA,在它之上可配置
無競爭信道訪問的接入機制,這就是中心網控方式(PCF)。在PCF方式中,時間域被劃分為超幀
格式。在超幀的無競爭期,由中心控制節點(一般是AP)進行輪詢,某一時刻僅允許一個站點發
送。而在超幀的競爭期,使用改進的CSMA/CA方式,或稱分布接入方式(DCF)。這樣,IEEE8021
1MAC除了能以競爭接入方式支持非同步業務外,無競爭的訪問方式還可支持同步業務或時限業
務。時限業務對於實時數據和語音通信是至關重要的。

1.CSMA/CA與DCF
a)基本的CSMA/CA與訪問優先權
如上所述,IEEE802.11MAC有兩種訪問控制方式:分布式(DCF)和集中控制方式(PCF),二者
的基礎是CSMA/CA。IEEE802.11MAC採用的基本的CSMA/CA演算法非常簡單:當監測到信道空閑期
間大於某一幀間隔(IFS)後立即開始發送幀;否則延遲接入直至監測到需要的幀間隔,然後選
擇退避時延進入退避;退避結束後重新開始上述過程。基本的CSMA/CA利用物理層提供的載波
監測指示信號CS監測信道的忙閑。IEEE802.11MAC規定了三種訪問優先權,依優先權不同,IS
不同。
Short優先順序:對需要立即響應業務(如某些控制幀)的優先順序。例如,MAC層的Ack幀,或當
採用PCF時主機對輪詢的響應幀等。該優先順序的幀間隔被稱為SIFS。
PCF優先順序:PCF接入方式的優先順序。該優先順序的幀間隔被稱為PIFS。
DCF優先順序:DCF接入方式的優先順序。該優先順序的幀間隔被稱為DIFS。上述各IFS滿足:DF
S>PIFS>SIFS。
b)增強型CSMA/CA
為了增強基本CSMA/CA對非同步業務傳輸的可靠性,IEEE802.11MAC建立在基本CSMA/CA的基
礎上使用MAC層確認機制,也就是CSMA/CA+Ack,這樣可以在MAC層對幀丟失予以檢測並重新發
送。此外,為了進一步減小在各種環境下的碰撞概率,源站與目的站可在數據傳送前交換簡短
的控制幀,即RTS/CTS,它們以Short優先順序接入信道。RTS/CTS幀中的Duration欄位被各站點
(目的站除外)用於設置它們的網路分配矢量(NAV:Net Allocation Vector),以確定信道將被
佔用多長時間,這樣,載波監測的功能可由監測、維護CS及NAV實現。IEEE802.11MAC要求DC方
式必須支持基本的CSMA/CA,可選地支持增強型CSMA/CA,即CSMA/CA+Ack與CSMA/CA+Ack+RS/C
TS。
c)延遲接入與退避演算法
如上所述,欲發送幀的站檢測到信道忙時就會延遲接入,直到監測到信道空閑時間大於I
FS/SIFS後選擇一個退避時間值然後進入退避狀態。這樣可解決正在處於延遲的多個站間的
競爭。
在退避狀態下,只有當檢測到信道空閑時退避計時器才計時。如果檢測到信道忙,則退避
計時器將停止計時,直到檢測到信道空閑時間大於DIFS後計時器才重新繼續計時。這一做法
的作用是:當多個站延遲並進入隨機退避狀態後,退避時間值(Backoff)最小的站將在競爭中
獲勝,從而獲得對媒體的訪問權:在競爭中失敗的站會保持在退避狀態直到下一個DIFS。這樣
,這些主站就有可能比第一次進入退避的新站具有更短的退避時間。另外,退避過程也可重傳

d)防止重幀
因為在IEEE802.11MAC中引入了確認和重傳,所以可能產生重幀現象,即在接收站可能會
收到多個相同的幀。IEEE802.11MAC利用幀中的MPDU-ID域防止重幀現象。同一MPDU中的幀具
有相同的MPDU-ID值,在不同MPDU中的幀其MPDU-ID值不同。接收站保持一個MPDU-ID緩沖區它
將拒收那些MPDU-ID值與緩沖區某一MPDU-ID值相同的重傳幀。

2.中心網控方式PCF
a)PCF支持的業務類型
如圖2所示,PCF方式由上述CSMA/CA協議提供的訪問優先順序實現,它可支持無競爭型時限
業務及無競爭型非同步業務。而DCF僅支持競爭型非同步業務。
@@49E19001.GIF;圖2 IEEE802.11 MAC的業務模型@@
b)超幀結構
@@49E19002.GIF;圖3 PCF的超幀結構@@
IEEE802.11MAC使用圖3所示的超幀實現PCF。在一個超幀期間(SFP),PCF使用無競爭期C
FP),DCF使用競爭期(CP)。
在超幀開始時,如果信道空閑則PCF獲得信道訪問權;否則PCF會延遲直到它檢測到信道空
閑時間大於PIFS,才能獲得信道訪問權。這樣,就可能引起超幀的擴展,導致超幀中CFP的起始
點可變,並且CFP的長度可變。DCF的非同步業務將自動地延遲到CFP之後才能獲得信道訪問權。
c)PCF協議原理
PCF協議基於輪詢機制。某站(如手持或固定站點)如希望提供無競爭服務,則需要向APA
ccess Point,即基站)發出請求,經許可後該站將被列入輪詢序列,從而參與無競爭業務。
AP以PCF優先順序向參與無競爭業務的站發送下行數據幀(CF-Down業務),具體使用幀頭控
制域的輪詢比特實現輪詢。如果被輪詢到的站有緩存的數據,則在檢測到一個SIFS後立即將
數據發出。當AP發出輪詢後,如果在PIFS時間內沒有響應,那麼AP將恢復對信道的控制,發出
下一個輪詢幀。當發生下列情況時,參與無競爭業務的站不對AP的輪詢進行響應:沒有上行的
無競爭業務(CF-Up)等待發送,並且對前面收到的下行無競爭幀(CF-Down)也無須進行確認。

3.網同步
無線網路(WLAN)中每個站均有其內部時鍾,所謂網同步指這些時鍾的同步。在多區WLA中
,AP(基站)控制著網同步,它周期性地發送含有其自身時鍾信息的信標幀,BSS內與AP連接的各
站對照此信標修改自己本地時鍾。而在自組WLAN中,所有站均承擔有定期發送網同步信標的
責任,各站根據確定的演算法將本地時鍾與"聽"到的時間進行比較並調整,這樣,在一定時間內
全網時鍾能夠達到同步。
無線網路中的許多功能都藉助各站同步的時鍾實現,例如,下面幾個典型的功能就是利用
同步實現:
·節能管理,允許MT關閉其接收機直到下一信標到達為止。
·物理層管理,比如當物理層使用跳頻擴展頻譜方式時,網同步用於確定跳頻定時。
·支持時限業務,利用網同步完成超幀定時。
盡管信標發送應該是定期的,但它也必須遵循CSMA/CA這一基本信道訪問原則,因此確定
的"信標間隔"只能是預計發送時刻。信標中含有時戳、信標間隔等內容。信標以廣播方式發
送,含有發送者的物理網地址(NID)。
如何在入網時獲取同步,這一問題實際上是解決越區切換的基礎。

4.節能管理
IEEE802.11MAC提供的節能管理機制允許網中各站點收發器在一段時間內關閉,使之工作
於低功耗節能模式。其基本原則是在不同環境中,使網中站點獲得合理的性能/功耗比。
在多區WLAN中,當一個站希望進入節能模式時,應事先通知AP。而AP將暫存發往該站的數
據並在適當的時刻轉發給該站。在由AP定時發送的信標中含有業務指示表TIM,該表中標識了
哪些站在AP中暫存有待收數據。工作於節能模式的站點仍需以一定的時間間隔定時"蘇醒"以
便接收像信標幀這樣的控制幀。在TIM被標識的站點應當向AP申請或做好等待接收被暫存數
據的准備。
在自組WLAN中,沒有像AP這樣的站點始終處於激活狀態並為其它站點提供暫存服務。為
了支持節能工作模式,需要各站在全網同步的基礎上定時"蘇醒"。當某站要向一個處於節能
模式的站點發送數據時,就預先發送一種具有聲明性質的控制幀(ATIM),這樣可使處於節能模
式的目的站能定時打開收發器並維持一段時間的正常工作狀態,以便接收源站點後續發來的
數據。

結論
對於無線網路,目前世界標准(IEEE802.11)已經確定,網卡硬體和相應的IC陸續推出,價
格逐漸下降,無線網卡的軟體也已漸成熟,其市場將會越來越明朗,如再與移動Intenet網結合
,仿照行動電話蜂窩網的形式來組網,其前景將更看好。

J. 無線通信的工作原理

無線電通信的基本原理

羅傑

摩托羅拉的雙向無線電通信系統於五十餘年前第二次世界大戰時由軍方率先採用,讓軍人在行動時以無線電對講機彼此通話,當時的手機稱為步話機(walkie-talkies)。

雙向無線電在軍方使用非常普遍,在無電話線路的地區,軍方人員就採用無線電。在今天,無線電已經廣泛地用於保安、公共服務和公用事業,以及商業和個人等用途。

雙向無線電的主要優點是直接點對點,不須任何基本設施,只要雙方調到相同的頻率,便可彼此通話。

雙向無線電通信的原理

雙向無線電對講機是用於發射和接收語音信息。每一部雙向無線電對講機包含一個發射器和一個接受器、一個麥克風和一個擴音器、一條天線和一組電源。手提式雙向無線通訊以電池為電源,而車裝式無線電可使用汽車的電源。

用戶對著麥克風說話,語音信號即轉換為電子信號。此信號經發射器處理放大為無線電信號,再傳送至天線,由天線把無線電信號發射至空中。

受信方的天線接收無線電信號,把此信號送到接收器。接收器將此無線電信號轉變為原來的語音,再由無線電對講機的擴音器放出來,此時就可聽見原來的信息。

簡單的雙向無線電系統

兩部以上的無線電對講機彼此「對話」時,它們必須在同一個頻率上運作。在單一頻率單工系統,每位無線電用戶可以在任何時間發射或接收信息。這與電話系統不同,電話是雙工系統,可以同時發言和聆聽。

因而,用戶在發話前,必須注意無線電系統的頻道是否開放。

高效率雙向無線電通信步驟

如果所有無線電用戶都遵守下列規則,就可達成高效率的雙向無線電通信。

1.不打斷其它用戶的發言。隨時注意頻道上的通話情形。大部份雙向無線電對機上都有一個監聽按鈕。壓下此按鈕便可聽到頻道上的通話情形。發送前頻道必須是空白的。

2.把對講機維持在垂直位置,擴音器??麥克風維持在嘴巴正前方三寸處。

3.發話時,對著麥克風緩慢地、清楚地說話。長話短說,才不會霸佔語音頻道太久。

噪音抑制

噪音抑制是指降低、抑制或消除無用的無線電信號或雜訊,讓它們不會從擴音器傳出來。無線電對講機所出現的背景雜訊是未使用噪音抑制的結果。大部份無線電對講機都配備噪音抑制模式(載波抑制或編碼抑制)和抑制水準的選擇開關或按鈕。

載波抑制和編碼抑制

載波抑制在不發射時防止雜訊自擴音器出來,因而屬於安靜的備用作業。

編碼抑制讓無線電以編碼方式只聽到他們所要的信息。換言之,它過濾了轉往特定無線電用戶以外的所有其它信息,只有編碼相同的無線電對講機在編碼模式下才能聽到所發的信號。編碼抑制分為PL(Private Line專用線路)的單音編碼抑制和DPL(Digital Private Line 數字化專用線路)的數字化編碼抑制兩種。

大部份無線電對講機都配備一個監聽按鈕,讓客戶取消噪音抑制、解除編碼抑制模式。壓下此按鈕時,擴音器即傳出頻道上的所有語音通話。以相同的頻率而以不同的抑制編碼通話時,發話前必須先聆聽、確定頻道上無其它語音通話。否則,同時發話會破壞已經在進行中的通話。 PL和DPL編碼噪音抑制系統

單音編碼抑制系統使用次音頻,可使用42種不同的單音編碼。數字化編碼抑制系統的功能和單音編碼抑制系統相同,但可使用84種不同的數字編碼,不使用音頻來「開啟」擴音器。

雖然這些系統都稱為「專用線路」,但實際上不具保密功能。如果用戶遵守規律,多少還有點隱密性,但任何用戶接聽時,都可以在頻率上聽見。因而,用戶必須了解編碼抑制的效益和限制。

頻率和頻道

頻率和頻道是無線電通信中常用的術語。每一部雙向無線電產品的規格上都會清楚地列出其作業頻率。同時,主管機構發出的使用執照上也列出其作業的特定頻率。 無線電用戶增加、頻譜愈來愈擁擠時,頻率使用管制愈為必要。

簡言而之,頻道就是無線電發射和接收信息的頻率。然而、頻道負載是指同一頻道所指定的用戶數目。在無線電使用頻繁的地區,頻道負載可能有效地限制了可使用的頻道數和客戶的通話能力。

無線電對講機可使用數條頻道時,用戶就可一條一條地測試,找到可以使用的空白頻道。同時、可使用的頻道較多時,用戶群組的組織更方便。

如無線電對講機具備PL/DPL編碼噪音抑制功能,如果用戶群組都具有相同的PL?DPL編碼,就可加以組合,從而在同一條頻道上作業。除非他們要轉換頻道,轉到其它頻率,他們就可設定在其通話小組的頻率上。

涵蓋范圍

無線電涵蓋范圍指它的可能通話距離。涵蓋范圍視許多因素定,諸如:

■無線電對講機的功率,即發射無線電信號的強度:1W-5W

■無線電信號所必須經過的地形:郊外/市區

■作業頻率:VHF/UHF

低頻率無線電涵蓋的距離大於高頻率。一般而言,無線電信號受各種障礙物以及空氣中各種顆粒、例如水蒸氣和灰塵的影響。樹木、濃密的樹葉、 建築物和混凝土地板也會限制涵蓋范圍。總之,郊區的無線電通話距離比都市內遠。

戶外

一瓦特功率輸出的UHF無線電在戶外的涵蓋范圍、即在非常開闊的環境、山崗和樹木等障礙物非常少時,一般可達兩公里。如地形上的障礙增加,則涵蓋范圍縮短。

大樓建築

在大樓建築中,一瓦特功率輸出的UHF無線電的涵蓋范圍可達二至二十層樓,但涵蓋范圍會受建築物造形和建築材料的影響。