高速无线局域网HiperLAN/2数据链路协议的原理及其实现

高速无线局域网HiperLAN/2数据链路协议的原理及其实现

李立志[1]2003年在《高速无线局域网HiperLAN/2数据链路协议的原理及其实现》文中研究说明近年来,无线通信在多个领域都取得了飞速的发展,向用户提供的业务也从简单的语音、低速数据逐步向宽带多媒体业务方向发展。在众多的宽带无线通信技术中,宽带无线局域网技术正成为蜂窝移动通信以外的又一个大众关注的热点。在目前几种宽带无线局域网提案中,HiperLAN/2是性能最优的一个,具有高速、高效、支持QoS以及可以接入到多个现有核心网络以及可提供宽带多媒体业务等优点。本文首先介绍当前无线通信的发展概况,然后讨论了无线网络中占有重要地位的数据链路协议的原理,重点研究了HiperLAN/2数据链路协议的原理。无线常常意味着移动,可移动的通信终端必由嵌入式系统来实现。因此,在本文的最后,研究了HiperLAN/2数据链路协议在嵌入式系统中的实现。 第一章首先介绍了各种宽带无线接入技术,并简单讨论了无线通信发展中的几种关键技术,最后指出了本文的主要工作。 第二章首先介绍了通信协议模型的概念,然后分别详细地介绍了无线链路协议层的各种重要技术,包括无线媒体访问控制、无线差错控制和移动性管理。 第叁章首先概述了HiperLAN/2标准的技术背景、系统体系结构以及协议栈模型;接着详细地探讨了HiperLAN/2数据链路层的功能:媒体访问控制功能、无线链路控制功能以及差错控制功能。 第四章首先讨论了基于实时操作系统VxWorks的嵌入式系统的开发原理,并在此基础上研究了HiperLAN/2的DLC协议层实现。

韦雪明[2]2005年在《宽带无线局域网中的动态频率选择技术研究》文中进行了进一步梳理随着通信3G 时代来临,人们对大规模数据业务以及无缝通信的需求日益扩大,使得宽带无线通信已经越来越多的获得广大用户的肯定。同时,无线通信设备的广泛使用,使得相互之间的干扰不可避免。这样,如何排除无线通信设备相互之间的干扰是业界研究的一个重要的方向。HiperLAN/2 标准是欧洲ETSI BRAN(宽带无线接入网络) 小组制定并发布的宽带无线局域网通信标准,也是目前最完善的无线局域网通信标准。我国对它的研究比欧洲发达国家落后,国内也鲜有这方面的研究。这个标准中总结了以往无线局域网通信标准的优点和不足,发展了一些新的技术,其中就包括一种称之为动态频率选择的新技术,用于排除无线通信设备工作时相互之间的干扰。这项技术只定义了无线通信设备之间通信信令协议,因此通信设备的干扰检测和选频功能的设计就有了很大的自由度,只要能够稳定检测出通信设备的干扰状况以及能够及时的切换至未受干扰的频道用以通信就是符合要求的。文中具体分析了无线通信干扰的种类、一些避免干扰的方法以及HiperLAN/2 技术标准,并对采用动态频率选择技术后通信系统误码性能进行了仿真,然后提出了一套干扰检测和动态选频的方案,最后对宽带通信和动态频率选择技术的未来做了总结分析,文中有两点创新工作:(1)结合工程实际改进动态频率选择检测算法,对采用动态频率选择技术的通信系统的误码性能进行了模拟环境仿真,对不同的算法检测性能做了比较。(2)提出了一套干扰检测和动态选频的方案。该方案主要对可通信频率进行处理,归类为可用通信频点和不可用通信频点。这样处理后就可以对通信频点进行转换,从而将受干扰通信频点转到未受干扰频点。动态频率选择核心控制部分采用FPGA 设计,仿真实现了预定的设计功能。

邱晓华[3]2005年在《基于高速跳频技术的宽带WPAN若干关键技术研究》文中认为个人通信的宽带化是当前无线通信网络研究的重大课题之一,如何充分利用有限的频率资源来提供宽带高速应用具有重要的意义。本学位论文针对这种需求,深入研究了基于高速跳频技术的宽带WPAN若干关键技术,主要内容包括高速跳频-码分多址(FH-CDMA)、多链路并行传输、提高纠错能力的信道编码方法等。本论文主要围绕提高基于高速跳频技术的WPAN的带宽问题展开,提出一个多路并行传输高速跳频通信系统,依靠多链路并行传输技术来提高传输速率,从而提高系统带宽。多链路并行技术要求多个相同的系统共存,必须考虑抗干扰问题,从而提高系统容量,论文以BCH码为例提出一种全新的简单的查表译码算法,以扩展某些BCH码的纠错能力。这样再采用交织技术,从而可以提高整个系统的抗干扰能力。论文首先以Bluetooth跳频算法为基础,系统地讨论了它的跳频特性并进行了仿真,在此基础上对Bluetooth系统的自干扰性能进行了重点分析,推导出在满足特定QoS情况下同时工作的Piconet数目的解析式。这些推导和仿真工作为本论文提出的多链路并行传输方案奠定了理论基础。在前面理论推导的基础上,论文提出了一个多路并行传输高速跳频通信系统的方案,并以Bluetooth技术为例加以实现。给出了该方案的设计思想、系统模型、设备框图和具体实施,重点分析了它的优点和创新之处。文中以文件传输为例,论证了并行传输的路数与系统传输速率和吞吐量间的关系,证明了该方案能够合理解决宽带高速应用与大容量间的矛盾,有效提高频谱利用率。接着,对所提出的多路并行传输技术中涉及到的并行多链路的调度算法和流量控制算法进行了讨论。在总结现有各种算法的基础上,分析了本文实验系统采用的算法及其性能,并对多路并行传输技术在WPAN环境下的应用进行了阐述。最后,为了提高多路并行传输高速跳频通信系统的抗干扰能力,论文还对差错控制编码领域做了一些研究,主要围绕提高BCH码的纠错能力展开,提出一种全新的简单的BCH码的译码算法——查表法译码。首先搜索出BCH(n,k,t)码能够纠正的码重为t+1的错误图样,再将这些错误图样与码重小于t+1的错误图样放在一起,根据它们对应的伴随式大小进行排序并存储于硬件设备中,从而进行查表法译码。仿真表明:对于某些BCH码,采用这种译码方法,在相同的码长和信息比特数的条件下,能够比一般的BCH译码方法多纠正1比特错误,而且译码电路相对简单,译码速度快。这种提高纠错能力的译码方法对所有的二进制线性循环码都是适用的。采用BCH码的新译码算法后,再进行交织技术,就可以一定程度上提高宽带WPAN系统的抗干扰能力,从而也可以提高系统容量。

戴水兵[4]2004年在《公共无线局域网安全认证与管理技术研究》文中提出随着数据业务的不断增长,一方面为了实现在任何时间、地点均能进行数据通信的目标,要求网络由有线向无线、由固定向移动发展,另一方面人们对无线宽带接入的要求已经超过了蜂窝系统所能提供的容量,而作为网络技术与无线通信技术相结合的产物——无线局域网(WLAN)技术以其方便、快捷、廉价等诸多特点得了广泛关注。 目前WLAN的应用模式可以分为:企业或个人自建的无线局域网;针对广域的面向公众的新型无线高速互联接入的公共无线局域网(PWLAN)。由于无线的开放性,WLAN的安全问题已经成为阻碍其市场快速增长的主要问题之一。作为国家863项目“公共无线局域网安全体系与应用研究”的一部分,本文主要研究PWLAN安全认证及安全网络管理技术, 为建立既有利于移动用户、又有利于运营商的高效率、高安全性PWLAN提供理论指导和技术支撑。论文第一部分介绍了无线局域网的标准、网络构架、IEEE 802.11x标准安全技术(如服务集标识符、MAC地址过滤、加密技术与认证等)以及公共无线局域网安全体系结构等。第二部分在详细分析网络安全认证加密中的随机数及其产生机制的基础上,提出了一类新型的李沙育混沌流密码。由于提出的李沙育混沌映射可表现出与已知混沌映射完全不同的确定性随机现象,其混沌序列具有多种密码学优良性质,因此基于此映射建立的李沙育混沌流密码具有高的安全性和可用性。第叁部分,深入研究了基于端口访问控制协议(802.1x)的可扩展认证协议(EAP),在接入控制器(AC)中实现了EAP_MD5, EAP_TLS,EAP_TTLS, EAP_PEAP, EAP_LEAP等多种认证方式。进一步,通过对认证逻辑端口进行扩展,实现了Web与EAP认证兼容;通过融合EAP终结方式、EAP透传方式,实现了PWLAN系统中普通无线接入点(AP)与支持强安全网络接入点的混合组网技术。第四部分,依据中国联通无线局域网技术规范v2.0, 研究了基于简单网络管理协议(SNMP)的PWLAN安全管理技术。 实现了基于SNMPv1, v2c, v3的RFC 1213 MIB, 802.11 MIB, 802.1d MIB, 802.1x MIB以及私有MIB的本地与WEB方式的接入点与接入控制器的安全网络管理。

马建国[5]2004年在《具有内容标引的信息共享技术》文中指出信息的理解与信息的共享是信息研究中十分重要的课题。论文主要研究信息主动服务与信息的共享技术,并针对在传输与主动服务中的信息理解---统一内容定位(UCL)技术开展了系统的研究工作。研究课题在国家863计划项目和国家自然科学基金等项目的资助下完成,其工程应用背景是国家信息网格。论文首先阐述了目前信息共享技术存在的障碍,研究了网络信息的特征,分析了目前叁种重要信息共享技术:万维网技术、数据广播技术和网格技术的技术现状。分析了物质、能量与信息共享的特点,较为系统地阐述了信息共享的理论架构。建立了信息共享网络的模型,研究了信息共享网络的基本特征,建立了网络信息理解的层次结构,构建了具有内容理解的信息服务系统基本框架。比较完整的描述了大规模并播技术,阐述了在大规模并播技术中的总带、子带、元带、路、群、复用等基本概念,研究了并播技术的层次结构,建立了两级复用模型,设计了基于二维循环FIFO的多路复用与轮播控制机制。在局域网和DVB-C网络进行了大规模并播技术的二级复用传输实验,验证了两级复用模型的合理性和可行性。论文重点研究了在信息主动服务中的关键技术—信息的标引技术。建立了信源空间和信源空间的内容分类模型。定义了内容分类空间的UCL向量,为UCL的规范设计建立了理论体系。较完整的建立了数据广播中的UCL标引、映射、传输、解析、数据流控制机制,提出了用户兴趣图谱和基于UCL的用户模型建立方法,并进行了系统的实验研究。研究了网络信息资源的媒体结构和本体结构,提出了基于媒体结构和本体结构的语义地图概念,建立了基于媒体结构的用户兴趣图谱方法,提出了由基于媒体结构的用户兴趣图谱到本体结构的用户兴趣图谱之间的转换方法。分析了语义互连网与UCL技术的关联与区别。研究了UCL的规范化问题,依据IEEE 1484规范、《现代远程教育资源建设技术规范》和DLTS框架建议提出了〈高等教育资源元数据与传输协议〉。该协议对于高等教育资源的内容标引、传输和应用有一定价值。提出了用于网络信息资源的标引、传输、识别和应用的《网络信息的元数据框架》。<WP=6>论文的另一个研究重点是广播型网格技术。广播型网格是一种优秀信息共享结构。研究了广播型网格的信源特征,提出了信息节点的热度概念,建立了信息节点热平衡方程,研究了信息的梯度与信息的运动特征,确立了信息网络的主流节点的概念及评判标准。研究了广播型网格的实现原理、特点和关键技术,进行了缩比实验研究,为各类广播型网格的进一步研究提供了有益的尝试。建立了广播型网格的层次模型、结构模型和沙漏斗模型,概括了广播型网格的特点。研究了广播型网格的重要应用“国家文化网格”。论证了建立“国家文化网格”的必要性,提出了建立广泛整合数字文化资源如优秀网站、报刊杂志、专利、数字图书、数字博物馆等资源的“国家文化网格”目标,给出了“国家文化网格”的结构,进行了“国家文化网格”的缩比实验。论证了建立“国家教育网格”的必要性,提出了“国家教育网格”的目标,给出了“国家教育网格”的协议分层结构和用户模型,建立了“国家教育网格”的有线实验网络,进行了传输实验,提出了“国家教育网格”需要进一步的研究几个工作。提出了基于信息共享理论的移动网络架构MIS-Grid。研究了具有互补结构的信息共享网格和在此基础上构造的未来个人移动通信网络的基本特征和进一步研究的工作。论文最后提出了建立“国家信息网格”的建议。指出了“国家信息网格”应该成为“国家基础信息设施NII”的重要组成部分,建立了“国家信息网格”的层次模型和基本结构。

佚名[6]2003年在《通信》文中研究说明TN91 2003050849PC与P LC在自由口模式下的串行通信/韩宝彬(西安电子禾书比大学)刀通信技术.一2003,(5)一25一26介绍了在自由口模式下5 iemens公司57一200系列可编程逻辑控制器(Miero PLC)与PC机的通信机制,

叶正鑫[7]2007年在《基于802.11b标准的无线移动终端研制》文中提出无线局域网采用无线介质来代替传统的有线电缆进行信息传输,具有成本低廉、易组网、移动性强、数据吞吐量大、通信可靠等优点。作为无线局域网网络协议IEEE802.11系列之一的IEEE802.11b,以其运行于2.4GHz ISM公共频段以及高达11Mbps的数据传输速率,现已成为WLAN的主流技术之一。本文结合嵌入式技术和WLAN技术,为无线监控、移动视频、移动Ad-hoc网络等场合提供一种解决方案。本系统采用了ARM控制系统+WLAN集成芯片的解决方案,来实现无线移动终端。其中,WLAN集成芯片采用Philips公司的WLAN SiP芯片BGW200,BGW200作为无线子系统的核心芯片,主要负责完成物理层和数据链路层的数据处理,其中包括802.11b无线射频信号的收发、放大、滤波、混频和基带处理等,提供同ARM控制系统通信的数据接口,支持自举加载和主机加载两种方式;ARM控制系统采用的处理器为基于ARM920T的ARM9芯片S3C2410,采用嵌入式Linux作为操作系统,主要负责实现无线移动终端的数据处理、IEEE802.11b与IEEE802.3协议数据之间的转换、并提供各种人机交互接口和无线子系统之间的通信接口。WLAN子系统和ARM控制系统之间通过SPI接口进行数据通信,S3C2410能够提供最大SPI时钟频率为25MHz,满足802.11b数据传输速率要求。本文的主要工作包括以下几个部分:根据系统应用需求,提出了无线移动终端的总体设计方案;完成了嵌入式处理器子系统的设计;完成了WLAN子系统的设计;解决了本课题中2.4GHz频段电磁兼容性问题;完成系统应用软件系统的设计;完成了系统原理图、PCB版图的设计,软硬件系统的安装、调试和测试。结果表明,本系统工作稳定可靠、系统总体设计方案是先进的、可行的、合理的,满足了设计要求,达到了设计目的。

王利平[8]2008年在《无线局域网入侵检测技术研究》文中指出无线局域网因其灵活性与经济性得到了广泛的应用,但由于无线信道的开放性和协议自身的漏洞,无线局域网的安全性一直受到各种入侵方式的威胁。入侵检测技术能够在不影响网络性能的情况下,对网络数据进行检测,从而提供对内部攻击、外部攻击和失误操作的实时保护。但由于无线局域网的特殊性,传统的工作在上层的有线网络入侵检测系统的某些应用在无线局域网中已经不再适用,无法有效检测针对无线局域网链路层和IEEE 802.11协议的攻击。针对无线局域网的安全问题,在研究入侵检测技术的基础上,给出一种基于数据链路层的无线局域网入侵检测方案。通过研究以IEEE 802.11协议为主的无线局域网及安全机制,详细分析无线局域网的安全性和各种攻击原理,提取分析各种攻击方式的特征与异常。针对无线局域网的特性,将协议分析的入侵检测方法和传统的模式匹配技术结合起来进行检测。首先,对IEEE 802.11协议进行协议分析;然后,针对攻击方式的特征码,利用协议分析得到的协议变量和改进的单模式匹配算法进行特征匹配检测;最后,综合利用统计分析的检测方法和异常行为分析的检测方法,分析所捕获的链路层报文中可能存在的各种异常,进行全面的入侵检测。测试结果表明,根据该方案设计实现的无线局域网入侵检测系统可有效检测针对无线局域网的大部分已知威胁和部分未知威胁,如拒绝服务攻击、伪造类型的攻击等,在一定程度上提高无线局域网的安全性。

谢忠林[9]2015年在《Wi-Fi网络MAC协议跨层优化研究》文中认为随着近几年来无线通信技术的不断发展,Wi-Fi逐渐被人们熟知,并逐渐融入生活。现今,其已经成为了家喻户晓的“人物”。Wi-Fi的出现让人们实现了无线布局和随时随地上网,其网络传输速度快的优点逐渐受到人们的倾爱,可以说,Wi-Fi成为了人们无线上网的首选。近来,国务院制定并发布了关于全面进入“宽带时代”的战略和实施方案,Wi-Fi在无形中成为了电信行业发展中的绝对领头羊。全世界的无线局域网销售呈现出欣欣向荣的景象,特别是最近几年呈现出了爆发式增长。然而,Wi-Fi作为无线局域网通信中非常重要的技术之一,与有线的网络相比,Wi-Fi的性能还有待提高,其传输距离、网络传输效率等还有待改进。除了环境因素的影响,MAC层协议与路由协议设计等自身因素也是造成Wi-Fi性能没有达到预期的另一大原因。因而,进一步提高Wi-Fi的性能,研究和改进Wi-Fi的MAC层协议具有非常重要的意义。随着1997年Wi-Fi的第一个标准发布起,科研人员一直都在改进Wi-Fi性能,新定义的Wi-Fi标准在性能上也得到了很大提升;同时学术界也提出了多种数学模型来分析MAC层协议;跨层设计也在近年应运而生,并成为了研究网络性能的新方向。本文正是通过跨层设计思想来研究Wi-Fi网络的性能。文章主要包括:绪论、理论基础、模型建立与扩展、跨层方案选取和构建、仿真结果分析等部分。论文首先以无线局域网的组成引入Wi-Fi,以其为本文研究基础,突出研究Wi-Fi的意义;同时在IEEE802.11标准的发展基础上,由于系统性能不同,由此引导出MAC层的研究热点和方向:吞吐量、冲突概率、时延和跨层设计等方向已经成为了全世界研究者和学者着重研究的方向;然后以MAC层的功能、MAC层协议的体系结构、路由协议为研究背景,通过对PCF和DCF机制来确定数据在信道传输过程中所遇到的碰撞、竞争和时延等问题,并完成对路由协议叁大类的比较,其中主要包括表驱动协议(DSDV、WRP、OLSR)、按需路由协议(DSR、ABR、AODV)和混合路由协议,并通过对这些协议的比较来总结现有路由协议性能的不足;接着以DCF机制为基础,建立MAC层的数学模型,其中主要包括对饱和、非饱和的马尔科夫链模型,通过这两种模型建立相关参考量的计算方法,并引入跨层设计思想、跨层设计的研究成果,从而提出文章的跨层设计方向:以饱和的马尔科夫链为基础,对模型进行延伸,提取相应参数(冲突概率)作为跨层分析条件,结合路由优化机制AODVMLP获取跨层设计方案,在此方案上,计算冲突概率,并同时更新路由判据和修改路由列表,从而完成跨层设计,同时推导出相关参考量(吞吐量、时延等)的计算方法。最后,通过NS-2仿真软件对跨层设计方案进行仿真模拟,结合吞吐量、时延等参考量来分析结果,结果表明该跨层设计方案较于原始设计上,对于MAC层的性能有了明显改善,从而验证了跨层设计方案的可行性。

佚名[10]2005年在《通信》文中指出TN91200504764一种基于GPRS网络的GPS数据传输系统的实现/许克滨,陈新,胡兰馨,林真(福州大学物理与信息工程学院)//福州大学学报(自然科学版).―2004,32(5).―541~546.介绍了一套实用的GPRS无线数据传输系统的硬件和软

参考文献:

[1]. 高速无线局域网HiperLAN/2数据链路协议的原理及其实现[D]. 李立志. 浙江大学. 2003

[2]. 宽带无线局域网中的动态频率选择技术研究[D]. 韦雪明. 电子科技大学. 2005

[3]. 基于高速跳频技术的宽带WPAN若干关键技术研究[D]. 邱晓华. 东南大学. 2005

[4]. 公共无线局域网安全认证与管理技术研究[D]. 戴水兵. 东南大学. 2004

[5]. 具有内容标引的信息共享技术[D]. 马建国. 电子科技大学. 2004

[6]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2003

[7]. 基于802.11b标准的无线移动终端研制[D]. 叶正鑫. 南京航空航天大学. 2007

[8]. 无线局域网入侵检测技术研究[D]. 王利平. 华中科技大学. 2008

[9]. Wi-Fi网络MAC协议跨层优化研究[D]. 谢忠林. 成都理工大学. 2015

[10]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2005

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