无线局域网论文精选(九篇)
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第1篇：无线局域网论文范文
关键词：nRF9E5；无线局域网络；通讯协议；无线监测
当今，无线技术正快速应用于许多产品之中，与有线技术相比，无线技术主要具有成本低、携带方便、省去布线烦恼等优点。特别适用于工业数据采集系统、无线遥控系统、小型无线网络、无线RS485/232数据通信系统等。本文给出了一种用于监测有毒气体的无线局域网络系统方案设计方案。
1系统的功能及组成
在石华工业中，为了有效监测空气中H2S、CL2等有毒气体的浓度，把隐患消灭于萌芽状态，通常需要设计许多无线网络检测系统。图1所示就是一种多任务无线通讯局域网示意图。该系统是由一台中央监控设备CMS（centermoniteringsystem）和多台远程终端节点RTN（remoteterminalnodes）组成的多任务无线通信网络。其中的中央监控设备CMS主要由无线收发模块Nrf9e5、报警装置和上位机组成，能够接收远程各节点信息，监控节点运行情况，并能根据上位机要求发送命令字到指定节点。各节点RTN主要由有毒气体传感部分和无线接收模块Nrf9e5组成，能够采样并发送数据到CMS，接收并执行CMS发送来的指令，并且可作为中转站间接传输数据。
在CMS工作信号覆盖范围内，各节点和CMS直接通讯，如图中RTN100、RTN200和CMS之间可以直接通讯。在CMS工作信号覆盖范围外，各远程终端节点其上级相应节点和CMS间接通讯，如图中RTN121、RTN122依次通过RTN120、RTN100和CMS来进行间接通讯。采用这种方法，可将系统扩展成一个非常大的无线居域网络。
2硬件设计
2．1硬件电路连接
中央监控设备（CMS）电路主要包括监控计算机、接收模块nRF9E5及报菟装置，具体电路如图2所示。图中，把nRF9E5的P0.1、P0.2口配置成SCI模式，外接MAX232转换电路，和上位机进行串行通讯；P0.3配置成普通端口，外接报警装置。
该系统中的远程终端节点（RTN）电路主要由射频模块nRF9E5和气体变送器GT-130/H2S-1组成。ADC模块选用内部参考电压，气体传感装置能够输出4~20mA电流，经75Ω电阻转换为0.3~1.5V电压信号，来作为ADC模拟量输入信号。电路连接和图2基本相似，区别是断开图2中的P0.1-P0.3端口，将变送器输出端和nRF9E5的AIN0引脚相连接。
2．2无线收发模块nRF9E5
nRF9E5是挪威Nordic公司的产品。该芯片采用+3VDC供电，面积为5mm×5mm，共有32个外部引脚，包括UART和SPI等功能。内部集成了nRF9E5射频模块、8051微控制器及A/D转换模块，具有433/868/915MHz三波段载波频率。采用GFSK调制，抗扰能力强；支持多点通讯，数据传输速率高达0.1Mbps。具有特有的ShockBurst信号发射模式和发射信号载波监测功能，可有效降低功耗电流、避免数据冲突。内部寄存器为用户提供了基础的通讯协议，便于用户扩展，缩短了开发周期。电路连接极为简单，只需要一个晶体管和一个电阻，nRF9E5输出端ANT1、ANT2外接50Ω单天线终端装置，信号有效发射距离无遮挡时可达800m以上，有建筑物等遮挡时可达350m左右。
3软件设计
3．1通讯协议
CMS可与在其信号覆盖范围内的RINT进行直接通讯，在其工作信号覆盖范围之外的RIN通过其它节点转载信号实现与CMS的间接通讯。同时，CMS能够根据接收的数据内容判断信号来自哪一个RTN节点。为此，需把系统通讯协议设置为下列格式：
Prea-mbleAddPayloadCRC
JidMidYidXData
Preamble为引导字节；Add为接收机地址；Payload为有效加载数据（包括接收机识别码Jid、目的机识别码Mid、源信号机识别码Yid及Data字：状态字X=1时Data为命令字，X=0时Data为浓度数据）；CRC为校验码。
nRF9E5处于发射模式时，Add和Payload由微控制器按顺序送入射频模块nRF9E5,Preamble和CRC由nRF9E5自动加载。接收模块时，nRF9E5先接收一数据包，分别验证Preamble、Add和CRC正确后，再将Payload数据送入微控制器处理；当接收机微处理器判断Payload中的Payload中的Jid和本机识别码号一致时，继续处理后继数据，否则放弃该数据包。
要实现上述数据通讯功能，需进行nRF9E5初始化配置和用户程序设计。
3．2nRF9E5子系统初始化配置
在nRF9E5模块中，特殊寄存器RF-Register包含10个字节，其配置字内容可决定射频模块nRF9E5的工作特性，表1列出本设计殊寄存器RF-Register需要配置的基本参数（文中未述及的参选用默认值）。
表1RF-Register寄存器部分字节配置说明
名称设定值（二进制）说明
CH-NO001110101载波频率为868.2MHz
HRFEQ-PLL1设定PLL工作模式
PA-PWR11输出功率为10dBm
RX-PW001接收地址字长为1byte
RX-PW00100000接收有效字节长度8bytes
TX-PW00100000发射有效字节长度8bytes
PX-ADDRESS11100111接收地址名0xE7h
UP-CLK-EN0外部时钟禁止
XOF011晶体振荡器16MHz频率
CRC-EN1使能CRC校验功能
CRC-MODE0使用8位CRC校验码
系统通讯时，各模块处于正常接收状态：收发使能位TRX-CE=1且方式选择位TX-EN=0。在运行过程中，可由用户编程修改TX-EN=1使各字节工作于发射状态。
本系统设定CMS和所有RTN的地址ADD均为0xE7h，这样，系统内CMS和所有RTN之间可以互相通讯，从而避免了其它系统的干扰。各节点识别码长度根据网络节点级数和容量配置，继承关系分配地址；通讯时，通过对目的机代码Mid和接收机代码Jid的比较和识别，不断修改接收机代码Jid，直至Jid=Mid为止，实现节点间的自动双向寻址。以图1中系统3级路径为例，所有模块识别码长度均配置为12位，CMS识别码配置为0x000h。各节点识别码按照上下级路径。继承关系分配地址：第一级节点识别码以高四位区分，其余位均为0，如节点0x100h与0x200h；第二级节点识别码高四位继承其上一级节点高四位识别码，以中间四位区分，如RTN100的下级节点0x110h与0x120h；第三级节点继承其上一级节点的前八位识别码，以低四位区分，如0x120h的下级节点0x121h与0x122h。通讯时，即按照这种上下级路径关系传输数据。采用上述方法，三级路径最大可以配置四千多个节点，能组成一个比较大的无线局域网络。
4微处理器用户程序
该系统的处理器用户程序包括CMS用户程序和RTN用户程序，而它们又分别包括主程序和中断子程序两部分。
4.1CMS用户程序
a.CMS主程序
（1）当Flagi=1时，CMS对接收到的数据进行存储和排序记录，并在气体深度超标时，使报菟输出端P0.3=1；最后将Flagi清0。
（2）当Sleep=1时，由CMS发送命令字(X=1)到指定节点，最后将Sleep清0。
此时，Mid为目的机识别码，Yid=0x000h，接收机识别码Jid可由CPU根据Mid高四位自动产生。
b.CMS中断子程序
（1）串行通信口接收计算机命令信号，置Sleep=1。中断优先级为最高。
（2）RD1=1时中断CPU，接收某节点RTNi信号，置标志字Flagi=1。中断优无级为次高。
（3）用定时器2监控各节点通讯记录：若在定时器2的一个定时周期T2内判断出某节点一直没有发送信号，则会记录相应警告信息，直至手动清除。其中，T2为系统中各节点和CMS通讯一次的最大迟滞时间，中断优先级为次低。
（4）定时器1定时中断CPU，将内存数据送上位计算机显示处理，中断优先级为最低。
4．2RTN用户程序
a.RTN主程序
当Flagi=1时，CPU对Payload作如下处理后，最后将Flagi清0。
图2
（1）若接收的数据包中，Mid=0x000h,Yid为RTNj识别码，则数据来自下级节点RTNj，需净数据继续向CMS方向转发。
在转发数据包中，Jid内容由CPU对本机识别码的四位识别位清0获得，其它数据不变。
（2）若接收的数据包中，Mid为下级节点识别码，Yid=0x000h，则数据来自CMS，需将数据继续向下级路径转发。
在此转发数据包中，Jid内容由CPU将本机识别码和目的机识别码比较获得。
（3）若接收机的数据包中，Mid为本机识别码，判断X=1时执行命令字，作相应处理。
b.RTN中断子程序
（1）ADC转换结束标志EOC=1时产生中断，提醒CPU将Add、Jid、Mid、Yid、X=0和气体浓度Data依次送入nRF905模块，准备发射。最后将EOC清0，并重新启动ADC转换器。中断优先级为低。
（2）在RTNi中，RD1=1时产生中断，CPU读取nRF9E5的数据，若Payload中Jid为本节点识别码，存储数据并置Flagi=1;否则将Payload丢弃，Flagi不变。中断优先级为高。
此时，Add=0xFFh,Mid=0x000h,Yid为本机识别码。Jid内容由CPU对本机识别码的四位识别位置0获得。
第2篇：无线局域网论文范文
关键词：第三代移动通信；TD-SCDMA，关键技术；HSPA；WI-MAX；MPLS；技术融合
一、TD-SCDMA简要介绍
TD-SCDMA是中国提出的时分双工模式的第三代移动通信技术。TD-SCDMA采用智能天线、同步CDMA技术、多用户联合检测技术、动态信道分配技术、软件无线电、接力切换等一系列高新技术，具有高频谱利用率、低成本、上下行不对称信道可适用于不对称业务等特点。
中国移动2007年在全国选取8个城市建立TD的试验网，2008年奥运期间得到试用，在此之前和奥运期间都存在一个明显的问题：高掉话率。GSM网络由建立到成熟经历了一个漫长的过程，TD一个刚刚应用的技术也一定需要一段过渡时间来慢慢成熟。2009年中移动全面在二级城市展开TD建设，并着手LTE即第四代网络演进做出预测及初步部署。
二、3G发展预测
(一)3G与无线局域网高速传输技术融合互补趋势
随着无线技术在各个领域的发展，新的技术和应用不断涌现。尤其在移动通信领域，除3G技术外，比较引人注目的还有几种技术WLAN、WiMax，以及Bluetooth。在此背景下，已经有人提出以下几个问题：3G会受到2.5G与WLAN的联合夹击?WiMax会是3G的掘墓者?而Bluetooth在这种关系中又处于何种地位?这几种技术彼此之间有什么关系?
实际上3G、Bluetooth、WLAN、WiMax这几种技术在本质上存在互补性，尽管它们之间在边缘上是竞争的，从图2.2-1无线接入全球标准中可以看出这几种技术各自的定位。Bluetooth主要定位于最后10m的接入，即个人区域(PAN，PersonalAreaNetwork)；WLAN主要定位于最后100m的接入，即局域网(LAN，LocalAreaNetwork)；WiMax遵循802.16标准，主要是定位于城域网(MAN，MetropolitanAreaNetwork)建设的标准；而3G是定位于广域网(WAN，WideAreaNetwork)建设的标准。
其他几种技术在本文不加详述，这里主要来谈谈WiMax技术与3G的关系。经过对两者仔细地分析，我们会发现普遍流传的一种预言，即WiMax将成为3G的杀手，是一个错误的定论。3G网络的核心功能是提供移动电话服务，也可以用来传输数据；WiMax的标准是高速率的数据传输，语音质量并不是其关键要求。因此这两种技术各自的任务和目标都不相同。WiMax的着眼点是实现宽带无线化，而3G则更多地倾向于实现无线宽带化。两者从根本上说完全可以技术互补，并不存在谁是谁的杀手。
实际上，如果运营商选择WiMax，更多的用于接入层上，可以更加迅速的占领移动高速无线接入市场。WiMax最初的市场定位也是最后一公里的接入，这样就省去很多基础网络的建设和运营维护，从而与3G运营商实现技术资源互补达到双赢。一再强调事实上竞争力不在一个层面上的WiMax和3G技术是互相竞争对立，这样是盲目而不客观的。
作为分别着眼于MAN与WAN两个层面分明的领域内的技术，WiMax与3G并非冤家对头，而是总体网络框架中优势互补的有机组成部分。
(二)国内的通信产业演进方向的预测
目前国内重组后的三大运营商都着手于网络向3G演进的工作。中移动于2008年启动28个城市的TD试验网，另外把原电信的两个城市的TD试验网也接手。2009年中移动在全网一二线主要城市全面展开TD网络建设。电信更是在2008年9月份开始在很多城市开展无线局域网的应用和试商用。网通也于2008年开始着手占用3G资源频率的小灵通全面退网工作。
为了彻底解决运营商基础设施重复建设问题，广东移动内部人士称，国家正考虑组建一家“国”字头企业，运营全国网络，而移动、联通、电信则向该公司租赁网络。以后所有的运营商都得租国资委下面一个骨干网络公司的网络资源，包括基站光纤等。暂不说消息的可靠性，但租凭网络在国外非常盛行，而此时针对重复性建设的问题提出这个建议看见也并非空穴来风。此前，工业和信息化部联合国资委《关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知》(以下简称“通知”)，要求电信运营商实行基础设施共建共享。工信部更制定了严厉的共享共建考核制度，还将成立专门领导小组，要求运营商“不折不扣地坚决执行”。采取网络一家接管，运营商租赁，一方面可以彻底杜绝电信设施重复建设。同时，由于WTO条款原因，外资纷纷入股电信商，原目前联通第二大股东即是外资，采取上述制度有利于国家安全，因为骨干网络被外资介入显然不是件好事情。其实，网络租凭在中国电信行业已经有了先例，比如，铁通网络出口原则上由总部统一租用电信的，但是个别省也有私下租的。此前电信也租赁了原联通的C网运营。
纵观国内通信产业全局从运营商到用户都在期待3G网络的早日铺设调测完毕，国家也在先期通信网络建设和运营方面汲取了宝贵的经验和教训，一切都为了3G顺利实现打下了良好的铺垫和坚实地支撑，相信以个人通信为目标的3G离我们已经越来越近。
(三)移动通信咨询设计行业的简单展望和预测
随着技术变革的加大，技术复杂度的加深，对从事设计咨询行业人员的素质要求会越来越高，专业化和综合化人才两极发展需求逐渐增强，传统的核心网专业、数据专业、传输设备专业、传输线路专业、基站设备专业、基站电源专业等划分将打破模糊界限，各专业融合逐渐体现。各专业配合的重要性日益加强，重复型、劳动密集型转向集团协同作业和技术型作业转换，与此同时将会衍生新的更加细化的专业划分。具体的运行模式目前正处于酝酿期，一旦形成适用的高效的运转模式，将会在行业内迅速复制。现有的管理模式将逐渐演变，而项目负责人的作用和权限将会在设计人员素质达到一定标准和具备相应资质后得到极大的提升。
对此，我们从事设计咨询的人员要看清大势所趋，抓紧时间选取自己的发展方向，有意识培养自己的专业方向能力和项目总体管理能力，为即将到来的机遇做好充分准备。
机会是留给做准备的人，这句话既做为本小节的结，也用以作为本文的尾。
最后祝愿我们的行业蓬勃发展的同时，通信人特别是从事咨询设计的通信人水平节节攀升，抓住历史的机遇展现自我的风采。祝愿我国的通信产业蒸蒸日上，继续为我国的经济建设和人民生活做出更多的贡献。
参考文献：
[1]李世鹤.TD-SCDMA第三代移动通信系统标准.北京：人民邮电出版社.2003
[2]广东杰赛通信规划设计院.TD-SCDMA规划设计手册.北京：人民邮电出版社，2007
