无线家庭网络技术

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引言

当今信息化的一个重要方面就是因特网和移动通信的迅猛发展。大大的改变了人们的生活方式、工作方式以及思维方式，这种巨大变化的背后，也刺激人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求得到快速增长。智能家庭网络应运而生，为千万个家庭注入了新的生机和活力，推进了社会发展与进步，无线家庭技术不断得到完善，无数创新型发现日趋对这个新的浪潮起到了推波助澜的引导作用。有了无线网络，缠绕的缆线不见了，但网络通信依然畅通。您可以决定从什么地方上网以及何时上网。而实现无线网络的技术离不开采用射频在配置了无线接入功能的设备之间建立通信。

1基于无线的传输设备

当前，无线网络技术标准工作组已经形成，主要内容包括IEEE802.11、HomeRF、蓝牙和标准无线访问协议SWAP。这些无线传输设备均能够支撑家庭内部传送多种信息的需要，满足人们生活。无线RF传输快速、多样、灵活的可移动性，是一种不需要有线连接就能设置成网络功能的技术，这已经完完成全以网络为中心的家庭全最权威与首选的家庭网络拓扑结构。

2RF传输网络

多数的家庭网络无线系统利用扩频技术。扩展频谱通信的理论基础是著名的山农理论公式：C=Wlog2(1+S/N)，对于给定的信道容量C，带宽W和信噪比S/N存在着互换的关系。即在给定的信道容量不变的情况下，若减小带宽则必须传送较大的信号功率；若有较大的传输带宽则用较小的信号功率来传送，只有带宽系统良好，才能具备多种抗干扰功能。当前使用最好、推广最多的就是两种，这两种常用的扩频无线电技术包括跳频扩频（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）无线电技术。这是两种不能相互融合与替代的，因为这两种无线电技术采用不同的频带和不同的系统，因此，在安装前，一定要明确系统功能，因为系统的不一样，就决定了用户选定供应商，一但选定很难更换到另一家供应商的，所以，选择系统是非常关键的一个环节。

2.1跳频扩频技术

FHSSFHSS技术即跳频系统的载频受一伪随机码的控制而不断地跳变。信源产生的信息用来调制频率合成器的载频，得到射频信号。PN码产生器会形成PN码控制频率，通过合成器使频率输出随PN码变化而出现不同，结果会生成一个载频跳动、变化的射频信号。直接序列扩频技术是要将发送的信息用伪随机码扩展到一个很宽的频带上去，通过与接收端和发射端相同的伪随机码形成对接，把收到的信号及时处理，设置成需要的可发送信息。简单来说，FHSS实际就是我们通常理解的窄带载波，利用接收和传送同时能够识别的传输模式，使双方设备保持同步，稳定的建立起一套系统逻辑通信信道。

2.2直接序列扩频技术

DSSSDSSS技术主要是能够生成碎片或切分码比特模式。具备可靠性的特征，主要体现就是切分码程度或所传送数据比特长度。自身有着纠错能力，一般情况下，数据不需要直接发送，这是一种创新性的技术，性能大大提升，功能更加强劲。

3以PC为中心的纯数据网络

一些软件和硬件供应商，通过另一种途径形成方案，大多数为无线局域网，这种家庭网络解决方案主要就是通过家庭PC机完成的，PC是系统的中心控制设备，这样的系统设置，只需要一台PC就能够完全实现网络主控器功能，为家庭与Internet之间提供寻址和路由引导功能。这种方法较为直接，人们在原来熟悉的PC领域，再加上最新技术，就能完全理解并实现新型家庭网络技术结合系统，目前还要不断完善阶段，最终大规模应用将会形成新的消费市场挑战。主要因素一是围绕PC而建的家庭网络就必须保持PC永远开机，达到时时运行。有些安装好的系统软件，与其不能兼容，如果使用这种方式，就必须保证其他运行在PC上的软件或硬件不能妨碍PC执行通信任务。消费者最希望的是网络速度快，运行良好，也就是说，如果PC出现问题，可以重做系统，但通信网络出现问题，则是人们无法接受的，选择网络系统对人们非常重要，也是关键的一步，这决定了人们的消费体验。二是围绕PC而建的家庭网络只能处理家庭中与PC相关的文件、打印等，这些网络共享不能很好的解决掉语音通信问题，而现代的控制与监控应用更是无法快速实现与完成。

4控制器数据与语音家庭网络

通过微处理器完成的数字交换技术，做为通信服务器，让家庭中传送语音数据流成为可能，寻址和路由功能的实现，使人们快速完成网络应用。通过功能强大的板上RF收发器传送家庭网络传输要素。收发器是一种现代专利，主要技术构成是数字扩频技术，毫中技术的较为成熟，目前可控范围超过了家庭周围几百英尺距离。控制器具有的高带宽容量、用于语音和数据传输的强健的家庭网络，系统能够把家庭内外几百英尺进行接入，实现互通功能。

5几种无线家庭网络技术

现在，能全部提供家庭网络的频段有902-928MHz、2400-2483MHz、5-6GHz三个主要段，最常用的则是第二个2400-2483MHz这一频段，这个频段是人们接受的，其稳定性较好。无线传输方式可以选择频率跳跃和直接无线连接两种。在2450MHz附近的频率上，以频率跳跃为例，能够为人们提供1M左右的带宽，通过每秒跳频超过75次，为人们提供可靠的供应。无论是跳频方式还是直接传输，都使得单个的用户必须与许多人共用这一频段，因而在技术规范上必须严格规范干扰。无线电频段是需要审批流程的，但是网络的频段一直是开放的，人们可以无干扰的进行关注与连接。IEEE802.11工作组已经为发展无线局域网的可互操作协议工作了许多年。802.11重点支持较高的数据速率，只能是数据通信功能。HomeRF无线标准主要适用各类家庭范围，能够保证计算机和其他设备间的无线通信，其开放性工业标准符合现行通信规范。HomeRF是IEEE802.11与DECT相互融合的产物，通过密切的结合，达到降低语音数据成本的作用。Bluetooth比较特殊，其表现主要就是阵营不同。厂商开发的是低成本、小范围的系统，其功能主要是连接各类电子信息设备。蓝牙技术就是其中的一款，跳频快、较稳定、低功耗、低代价。

6结束语

总的来讲，IEEE802.11是一种选用于家庭、办公的企业无线网络，人们能够连接多台PC，还能保持文件和图形的传送，是一种应用于高端的WLAN技术。HomeRF标准可应用于家庭中的移动数据和语音设备与主机之间的通信，在传送声音、音乐以及影像数据方面有优势。而蓝牙技术能够替代线缆，当前的市场上，各种技术同时存在，不久的将来，产品与市场会向融合的方向发展，形成完全兼容与统一的新形式，满足人们生产与生活需求。

作者：张斯珩 单位：江西电力职业技术学院