網(wǎng)絡(luò)工程:無線網(wǎng)絡(luò)的搭建

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方案實(shí)施背景資料 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣。有線網(wǎng)絡(luò)以其傳輸速度高,產(chǎn)品的品牌和數(shù)量眾多,以及技術(shù)發(fā)展速度快等優(yōu)點(diǎn),占據(jù)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域上相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。
    然而,隨著移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的日益普及和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐步為市場(chǎng)所采納和接受,無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地?cái)U(kuò)大。
    無線局域網(wǎng)的出現(xiàn)使人們不必再圍著機(jī)器轉(zhuǎn),它采用以太網(wǎng)的幀格式,使用簡(jiǎn)單。無線局域網(wǎng)方便了用戶訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),高吞吐量無線局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)11Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。
    從網(wǎng)絡(luò)角度來看,它涉及互聯(lián)網(wǎng)和城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network-MAN)、局域網(wǎng)(Local Area Network-LAN)及最近提出的“無線個(gè)域網(wǎng)” (Wireless Personal Area Network - WPAN)。在廣域網(wǎng)(Wide Area Network-WAN)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)中,WPAN的范圍是最小的。
    WPAN將取代線纜成為連接包括移動(dòng)電話、筆記本個(gè)人電腦和掌上設(shè)備在內(nèi)的各類用戶個(gè)人設(shè)備的工具。WPAN可以隨時(shí)隨地地為用戶實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的無縫通訊,并使用戶能夠通過蜂窩電話、局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的接入點(diǎn)聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)。
    家庭短距離無線聯(lián)網(wǎng)方案
    1.Bluetooth應(yīng)用
    通過Bluetooth(藍(lán)牙)技術(shù),你周圍的電子設(shè)備將會(huì)通過無線的網(wǎng)絡(luò)連接在一起。這些設(shè)備包括:桌上型電腦、筆記本電腦、打印機(jī)、手持設(shè)備、移動(dòng)電話、傳呼機(jī)和可攜帶的音樂設(shè)備等。想象一下在機(jī)場(chǎng)通過連接數(shù)據(jù)接入點(diǎn)無線地檢查是否有E-mail,以及使用身后的打印機(jī)無線地打印文檔,該是多么方便。
    藍(lán)牙技術(shù)是由愛立信、IBM、英特爾、諾基亞和東芝這五大公司于1998年5月聯(lián)合推出的一項(xiàng)旨在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各類數(shù)據(jù)及語(yǔ)音設(shè)備(如PC、撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)、筆記本電腦、打印機(jī)、傳真機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話、高品質(zhì)耳機(jī)等)互連的計(jì)劃,并為紀(jì)念第一個(gè)統(tǒng)一北歐語(yǔ)言的人Norse國(guó)王而命名為藍(lán)牙。
    該計(jì)劃公布后,迅速得到了摩托羅拉、朗訊、康柏、西門子、高通、3Com、TDK等公司的廣泛支持,并共同成立了藍(lán)牙特別興趣小組(Bluetooth SPecial Interest Group)來負(fù)責(zé)該項(xiàng)工作。
    藍(lán)牙收發(fā)信機(jī)采用跳頻擴(kuò)譜技術(shù),在2.45 GHz ISM頻帶上以1600跳/s的速率進(jìn)行跳頻。依據(jù)各國(guó)的具體情況,以2.45 GHz為中心頻率,最多可以得到79個(gè)1MHz帶寬的信道。除采用跳頻擴(kuò)譜的低功率傳輸外,藍(lán)牙還采用鑒權(quán)和加密等措施來提高通信的安全性。
    藍(lán)牙協(xié)議可以分為4層,即核心協(xié)議層、電纜替代協(xié)議層、電話控制協(xié)議層和采納的其他協(xié)議層。
    藍(lán)牙的核心協(xié)議由基帶、鏈路管理(LMP)、邏輯鏈路控制與適應(yīng)協(xié)議(L2CAP)和業(yè)務(wù)搜尋協(xié)議(SDP)等四部分組成。從應(yīng)用的角度看,射頻、基帶和LMP可以歸為藍(lán)牙的低層協(xié)議,它們對(duì)應(yīng)用而言是十分透明的。
    串行電纜仿真協(xié)議(RFCOMM)像SDP一樣位于L2CAP之上,作為一個(gè)電纜替代(Cable Replacement)協(xié)議,它通過在藍(lán)牙的基帶上仿真RS-232的控制和數(shù)據(jù)信號(hào),為那些將串行線用作傳輸機(jī)制的高級(jí)業(yè)務(wù)(如OBEX協(xié)議)提供傳輸能力。
    電話控制協(xié)議包括電話控制規(guī)范二進(jìn)制(TCSBIN)協(xié)議和一套電話控制命令(AT-commands)。其中,TCSBIN定義了在藍(lán)牙設(shè)備間建立話音和數(shù)據(jù)呼叫所需的呼叫控制信令;AT-commands則是一套可在多使用模式下用于控制移動(dòng)電話和調(diào)制解調(diào)器的命令。
    電纜替代層、電話控制層和被采納的其他協(xié)議層可歸為應(yīng)用專用(Application-specific)協(xié)議。在藍(lán)牙中,應(yīng)用專用協(xié)議可以加在串行電纜仿真協(xié)議之上或直接加在L2CAP之上。
    被采納的其他協(xié)議有PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、WAE、vCard、vCalendar等。
    2. HomeRF應(yīng)用
    無線局域網(wǎng)技術(shù)HomeRF,是專門為家庭用戶設(shè)計(jì)的短距離無線聯(lián)網(wǎng)方案。
    它基于共享無線訪問協(xié)議(shared Wireless Access Protocol,SWAP),可應(yīng)用于家庭中的移動(dòng)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音設(shè)備與主機(jī)之間的通信。
    符合SWAP規(guī)范的產(chǎn)品工作在2.4GHz頻段,使用每秒50跳的跳頻擴(kuò)展頻譜技術(shù),通過家庭中的一臺(tái)主機(jī)在移動(dòng)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信,既可以通過時(shí)分復(fù)用支持語(yǔ)音通信,又能通過載波監(jiān)聽多重訪問/沖突避免協(xié)議提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。同時(shí),HomeRF提供了與TCP/IP良好的集成,支持廣播和48位IP地址。
    按照SWAP規(guī)范,用戶可以建立無線家庭網(wǎng)絡(luò),用戶可在PC、PC增強(qiáng)無繩電話、手持式遠(yuǎn)程顯示器等設(shè)備之間共享話音、數(shù)據(jù)和Internet連接;用手持顯示裝置在房間內(nèi)和房間周圍的任何地方訪問Internet;在多臺(tái)PC間共享文件、調(diào)制解調(diào)器、打印機(jī)等;向多個(gè)無繩手機(jī)、傳真機(jī)和話音郵箱轉(zhuǎn)發(fā)電話;使用小型PC增強(qiáng)無繩電話手機(jī)重復(fù)收聽話音、傳真和電子郵件;簡(jiǎn)單地使用PC增強(qiáng)無繩電話手機(jī)發(fā)出話音命令,來激活其他家用電子系統(tǒng);可以玩PC或Internet上的多人游戲。