❶ 如何組建無限區域網
輕松組建家庭無限區域網
比起上期《輕松組建家庭區域網》(編者註:見本刊2004年2月號應用實戰欄目)中介紹的家庭有線區域網的組建,家庭無線區域網的搭建可謂「更輕松」,原因在於無線區域網的搭建不需要你有像組建有線網路那樣自己親自從事布線、做網線接頭等「體力勞動」。無線區域網的設備安裝也比有線網路設備安裝簡單,基本上可以省去類似網卡那樣需
要打開機箱的安裝步驟。
相比較而言,唯一可能覺得不太輕松的就是你的錢包——因為無線區域網設備的價格相比有線區域網還是要貴一些,但近來隨著電腦配件價格的下降,這些設備投資也基本在普通家庭能夠接受的范圍之內,一般不包括電腦本身,組建一個2~3台機器組成的小型家庭區域網的設備投資可以控制在2000元左右(當然前提是你不要選擇價格昂貴的名牌產品)。
家庭組建無限區域網,其目的應該和有線家庭區域網類似,除了便於多台電腦之間互通信息共享資源外,最主要的就是要實現多台電腦共享上網。它的組網模式和有線網路類似,也主要有兩種模式:對等網和星型網。家庭無線區域網可以簡單也可以復雜,最簡單的網路可以只要兩個裝有無線適配卡(wireless adapter card,俗稱無線網卡)的PC,放在有效距離內,這就是所謂的對等(peer-to-peer)網路,這類簡單網路無需經過特殊組合或專人管理,任何兩個PC之間不需中央伺服器(central server)就可以相互對通,它的組網模式與有線網路中兩台PC通過一條雙機對連的交叉網線連接而成的網路類似。這種無線區域網的優點是設備投入低廉,組網簡單。但是,其缺點是有效距離短,可擴充性差,在這里我們不推薦。
另外一種家庭無線區域網的組網模式和有線網路的星型網一樣,如圖01所示,它需要一個接入中心(無線網關),有線網路(Cable Modem、ADSL、社區寬頻等)到戶後,連接到無線網關上,然後家庭各房間里的PC或筆記本電腦利用無線網卡與無線寬頻網關之間建立起無線連接,構建起整個家庭的內部區域網絡,實現共享信息和接入Internet。這個無線網關就相當於有線網路中的集線器或者路由器,它可以是一台無線AP(無線接入點,Access Point),也可以是功能更復雜些的無線路由器。
這里我們將主要教大家如何搭建這種類型的家庭無線區域網。
小知識
IEEE 802.11協議與無限區域網
作為全球公認的區域網權威,IEEE 802工作組建立的標准在區域網領域內獨領風騷。1997年,IEEE發布了802.11協議,這是在無線區域網領域第一個國際上被認可的協議。1999年9月,他們又提出了802.11b「High Rate」協議,用來對802.11協議進行補充,802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps兩個新的網路吞吐速率。利用802.11b,移動用戶能夠獲得同有線的乙太網一樣的性能、網路吞吐率、可用性。802.11定義了兩種類型的設備,一種是無線站,通常是通過一台PC機加上一塊無線網路介面卡構成的,另一個稱為無線接入點(Access Point,AP),它的作用是提供無線和有線網路之間的橋接。一個無線接入點通常由一個無線輸出口和一個有線的網路介面(802.3介面)構成,橋接軟體符合802.1d橋接協議。接入點就像是無線網路的一個無線基站,將多個無線的接入站聚合到有線的網路上。無線的終端可以是02.11PCMCIA卡、PCI介面、ISA介面,或者是在非計算機終端上的嵌入式設備(例如802.11手機)。
在這里,針對不同的情況,我給大家推薦兩套家庭無線組網方案:
第一方案:如果家裡已經按照《輕松組建家庭區域網》中介紹的方法搭建了以集線器為中心的有線區域網,那麼不妨採用加裝無線AP的方式將區域網升級為具有無線接入功能的區域網,同時保留原來的有線區域網功能,這樣家中原有的台式機可以繼續用網線連接上網,而筆記本或者不便布線的台式機則用無線方式接入區域網,由於無線AP的價格比無線路由器便宜,所以這樣的升級方案花費較少,可最大限度保留原有的有線網路設備投資價值。
第二方案:如果家中的區域網建設屬於從零起步,那麼建議直接購買無線路由器來組網。無線路由器本身內置無線AP的功能,它們通常還帶有10M/100M自適應網線介面,也可以兼做有線網關,這樣你也可以方便地構建一個「無線/有線雙模式家庭區域網」。而最重要的是,有了無線路由器,你無需再專門有一台機器作為連接Internet的網路共享伺服器——無線路由器本身就具有虛擬伺服器的功能,在連接了ADSL Modem後它可實現自動智能撥號,非常方便,也省去了安裝Sysgate或者Wingate這類軟體的麻煩,下邊我們將分別介紹。
設備采購篇【一級】
在上邊提到的兩套方案中,需要采購的外設中唯一不同的就是用作無線網關的設備,在方案一中需要一台無線AP,而在方案二中需要的是一台無線路由器。它們也是組建無線區域網時需要投資最大的網路外設了。
目前,市場上無線AP(無線接入器)的價格差異很大,其中像3Com這樣的名牌產品,售價高達2000元以上,而中檔的比如美國著名無線網路設備製造商AboveCable專門為家庭用戶和小型辦公環境設計的ACAP 1800-11 Smart AP售價1000元左右,LINKSYS的WAP11報價1050元(圖2),而更廉價的選擇則有華基-維思達公司的維思達AP44B,市場報價才680元。
同樣,無線路由器的價格,不同品牌間差異也比較大,3Com的就不必說了,AboveCable的Acrt2010-11市場報價為2000元(圖3),LINKSYS的BEF系列售價在700~1000元之間。
在這里順便提一句,在選購無線AP和無線路由器的時候,要注意一下它所支持的通訊協議,目前家庭用戶選用802.11b的已經足夠了,這類產品支持的數據傳輸率為11Mbps。如果考慮到將來的網路擴充性,則可選擇802.11g的產品,它能支持的數據傳輸率可達54Mbps,但是價格貴,而且需要各網路接入終端設備的無線網卡也支持802.11g才能達到理論上的最高傳輸速度,因此整體網路設備投資會更高。
除了無線接入網關設備外,在無線網接入終端方面,主要是家用PC和筆記本。如果你擁有時下最時髦的迅馳筆記本電腦,那麼你無需再為它增添任何設備即可使之接入家庭無線區域網。而普通筆記本和PC機,要想實現無線聯網,還需要加裝無線網卡。對於筆記本來說,最好選擇PC卡介面的無線網卡,一般電腦配件市場都可以買到,像聯想、Dlink、Tplink等品牌的售價一般在300元左右。而對於PC機來說,因為移動性差,可選擇PCI或者USB介面的無線網卡。筆者建議使用USB介面的(圖4),因為PCI介面的安裝需要像傳統的有線網卡一樣拆開機箱插到PCI插槽上,比較麻煩,有違無線區域網方便、易實現的特點,而且PCI無線網卡的價格與USB介面的比起來也沒有什麼優勢(市場上USB介面的無線網卡便宜的售價在300元左右)。
安裝與調試篇【一級】
在你根據自己的實際需要把組建家庭無線區域網的設備都采購回來以後,就可以開始設備的安裝與調試了。這方面比較簡單,USB網卡的安裝基本沒什麼可介紹的——拆開包裝用所帶的連線接到電腦任意一個USB介面即可。和其他USB設備一樣,它也支持即插即用,安裝的時候不需要關閉機器。網卡接好以後,Windows會報告發現新設備,有的網卡在Win XP/2000下甚至能自動識別。對於系統不能直接驅動的網卡,則需要利用設備提供的驅動安裝盤安裝驅動程序。這里強烈建議大家只要條件允許,盡量讓需要無線上網的機器採用Win XP系統,這樣能使你在後邊的網路調試中省去很多麻煩!在驅動安裝完成以後,最好把網卡自帶的管理軟體也裝上,特別是在非Win XP系統中,網路調試中很多參數的設置藉助廠商提供的專用軟體往往更方便(圖5)。
至於無線路由器和無線AP的安裝,也不復雜,不過需要注意它們的安裝位置,為了獲得更大的信號覆蓋范圍,建議在條件允許的情況下把AP和路由器盡量安置在家中比較高的位置。如果你擁有復式住宅,那麼最好把他們安置在樓上。有條件的甚至可以把不需要專門配合伺服器的無線路由器設置在天花板夾層內——當然這需要裝修的時候就預先考慮並將入戶有線寬頻網也引到天花板夾層中,比較麻煩。
其次,無線AP由於自身沒有路由功能,還需要通過網線連接到一台充當上網伺服器的電腦,注意不能把ADSL或者小區寬頻直接接到無線AP上,那樣是不能實現你預期的功能的。對於升級方案中提到的有線區域網用戶,只需要用一根普通網線把它接到你原有的集線器介面上即可(圖6)。
無線路由器的設備連接中注意它提供的網線介面有兩種:一種標為WAN的RJ-45網線介面是專門用來連接ADSL Modem或者Cable Modem等有線寬頻入戶接入線纜的,而其他的普通RJ-45網線介面才和有線集線器上的介面一樣是用來連接區域網網線的。特別要注意你的ADSL Modem與路由器的WAN介面之間不能使用普通網線,而要用那種平常雙機直接對連用的交叉線(Crossover Cable)!至此,家庭無線區域網的硬體設備就算安裝完畢了,接下來就是軟體的調試。
一、無線網關設備的調試【二級】
各家設備製造商提供的管理軟體界面各不相同,但是基本選項都相近,這里我們就以AboveCable的ACAP 1800-11 Smart AP配合安裝Sygate網路共享軟體的上網伺服器為例介紹無線AP的軟體調試。
在通電之後,AP的WLAN指示燈亮表示無線AP已經被驅動,本機周圍已經覆蓋了微波,能提供無線連接了。此時可以在連接到同一集線器上的任意一台計算機中用隨機提供的光碟安裝設備配置管理軟體ACAP1800 Utility(最好就是我們平時用作共享上網伺服器的那台機器)。軟體安裝完畢,運行ACAP1800 Utility,打開管理工具界面。程序將自動掃描網路中的AP(圖7)。選擇搜索到的AP,輸入密碼,出廠默認值為default,按LOGIN登錄,即可進入配置主界面。主頁面只有INFO(信息)、SECURITY(安全)和ABOUT三個選項(圖8)。
在INFO下可以看到AP的當前配置信息,如AP』s Name、ESSID、Channel、Mode、IP地址、子網掩碼、默認網關等。按下右下角的「SETUP」即可對這些參數進行設置(圖9)。
可能對於大家來說,像IP地址、子網掩碼、默認網關這些概念與有線網路中的一樣,比較容易理解,而剩下的幾項信息,則有些陌生,這里簡單解釋一下。
SSID:SSID是AP唯一的ID碼,無線終端和AP的SSID必須相同方可通信。ESSID可以有32位字元,且區分大小寫。
Channel:信道,相當於電視機的頻道。一般無線網卡附帶的配置程序中會有一個功能就是掃描當前連接的AP哪個信道信號最好。對於一般家庭環境,選擇CH1就可以了。
AP name:當網路中有多個AP工作時,為了便於管理,每個AP都必須有自己的名字。可以根據需要任意填寫。由於一般家庭只有一個AP,因此這里它與SSID的識別作用一樣。
Mode:AP可以工作在三種模式下,AP指連接有線和無線網路,起到透明的橋的作用;Repeater指中繼模式,可延伸無線信號的覆蓋范圍,連接兩個或兩個以上分散的網路;AP+Repeater指允許AP同時工作在AP和Repeater模式下。顯然對於家庭用戶來說,肯定是選擇AP模式。
SNMP:這是網路設備管理和監控的一個標准協議,這一項選擇允許(Enable)即可。
DHCP Client:允許DHCP伺服器為AP動態指定IP地址。這里我們假設AP安裝在一個有Sygate軟體的有線區域網中,而Sygate是具有DHCP服務功能的,因此可以選擇允許(Enable),讓AP作為DHCP客戶端從DHCP伺服器處得到IP地址。如果你原有的區域網是各設備都需要指定IP地址,那麼這里就需要選擇關閉(Disable),然後在下邊為AP指定一個與區域網各機器同一網段而且沒有沖突的網址,而且Subnetmask(子網掩碼)和Default Gateway(默認網關)欄的值也必需指定與區域網其他機器一樣。
按Advanced Setting,可進入高級設置窗口。這里的「Transmit Power Control」可以調節AP的發射功率(分10、20、30、50、80、100mW六檔,圖10)。「Password」可以修改管理登錄密碼,通常除了個人密碼外無需修改默認值。
一般情況下,設置好以上這些值,AP就可以配合你原來的有線區域網很好的工作了。但是,為了安全起見,我們最好還是進入SECURITY標簽頁進行一些安全加密方面的設置。因為無線區域網不同於有線網,對於家庭內部的有線區域網來說,除了Internet這一途徑外,外人不可能侵入內部網路。而對於無線區域網,假如你不進行任何安全加密設置,那麼你的鄰居甚至隨便一個路人只要他擁有一台迅馳筆記本或者安裝有無線網卡的PC機,都可以毫不費力地進入你的家庭區域網,免費共享你的Internet連接還是小事,最可怕的是他還可以隨意進入你的區域網內部共享目錄!因此必須要在無線網關端對無線連接進行安全設置。
ACAP1800 Utility軟體有關網關安全的設置位於SECURITY頁簽下。點擊該頁簽右下角的「SETUP」即可進入設置界面(圖11)。在這里,一共提供了三種安全加密手段:數據加密、訪問控制和隱藏無線AP。
數據加密:採用目前無線網路通用的WEP(Wired Equivalent Privacy)對在無線網上傳輸的數據進行加密。激活WEP數據加密的方法為進入SECURITY項中的WEP頁,然後選擇Encryption中的WEP 64bit或WEP 128bit。這兩項的區別是前者為64位加密,後者是128位加密,加密強度更高。對於普通家庭用戶來說,64位加密已經足夠了,如果你有特別敏感的重要數據需要保護,那麼可以選擇128位加密,不過它的缺點是密鑰比較長,不好記憶,在我們後邊介紹的無線接入端的設置中會稍微麻煩一點。WEP加密的密鑰設置可以採用普通的字元方式也可以採用十六進制數字方式(系統會在這兩種方式間自動換算),其中WEP64位數據加密密鑰可以是5個字母或數字字元,范圍為「a-z」,「A-Z」,「0-9」,例如MyKey。或者為10個十六進制數,范圍為「A-F」,「a-f」,「0-9」,使用前綴「0x」,例如0x11AA22BB33。
WEP128位數據加密的密鑰為13個字母或數字字元,例如MyKey12345678。或者26個十六進制數。其密鑰取值范圍與WEP一樣。筆者曾經見過有的無線網關設備聲稱支持更高的256位加密,但我覺得對於家庭用戶來說意義不大。選擇這兩種加密方式後都可以設置四個密鑰值(key1-key4)。不過只能選中其中一個WEP密鑰值為激活密鑰值,單擊Apply配置即可生效(圖12)。
二、訪問控制【二級】
訪問控制是比數據加密更為可口的安全選項。它允許你在網關設置只允許哪些電腦接入該無線網關。而識別這些指定電腦的特徵就是電腦上安裝的無線網卡的MAC地址。在啟動訪問控制的狀態下,只有擁有被允許傳輸數據的MAC地址的無線設備才可以訪問AP。
小知識
網卡MAC地址的概念及查找辦法
每塊網卡在生產出來後,除了基本的功能外,都有一個唯一的編號標識自己。全世界所有的網卡都有自己的唯一標號,是不會重復的。這個MAC地址是由48位2進制數組成的,通常分成6段,用16進製表示就是類似00-D0-09-A1-D7-B7的一串字元。由於它的唯一性,因此可以用它來標識不同的網卡。在Windows系列中查找MAC地址是很簡單的,只要進入DOS命令行模式下輸入命令「ipconfig/all」,再返回的結果中,找到如圖13所示的特殊標注字元串,就是網卡的MAC地址。
由於家庭區域網中接入的電腦數量有線,因此可以啟用MAC訪問控制限制外來電腦隨意訪問家庭內部的無線網。需要注意的是如果你啟動了訪問控制但沒有加入任何MAC地址,那麼所有對此AP的無線通信將被禁止,這是一些新手容易犯的錯誤。在訪問控制下有Add(添加)、Modify(修改)、Remove(刪除)等針對MAC地址項的操作(圖14),設置完畢別忘了按Apply鍵使新的設置生效。
三、隱藏無線AP【二級】
Hide AP Access這個選項如果選中,那麼安裝有無線網卡的電腦即使位於無線AP的信號覆蓋范圍內,也無法掃描和發現這個AP了。只有確切知道AP的ESSID,才能正常連接和訪問AP。這種功能最大地保護了AP的安全並且屏蔽了非法用戶的訪問。
雖然你在組建自己的無線區域網時選用的未必就是這款無線AP,但是以上我們介紹的關於無線AP的基本設置、安全加密等方面的概念對於各種不同品牌的AP和無線路由器卻都是通用的,只是各自的設置軟體界面不同,但是選項卻大同小異。
對於支持虛擬伺服器的無線路由器來說,它的設置除了與無線AP相近的這些內容外,最主要的就是多出了有線寬頻入戶網的相關設置。一般這類產品的配置軟體都會有一個設置向導引導用戶進行這方面的參數設置。其中最關鍵的就是選擇「連接廣域網」的類型,一般有「基於靜態IP地址的DSL/電纜連接路由器(靜態IP地址)」、「基於動態IP地址的DSL/電纜連接路由器(DHCP分配)」、「基於PPPoE連接的DSL/電纜連接路由器(PPP over Ethernet)」和「基於PPTP連接的DSL/電纜連接路由器(PPTP)」幾種模式。具體選擇哪種模式,需要咨詢你的ISP供應商,例如對於北京地區虛擬撥號方式上網的ADSL用戶,就要選擇「基於PPPoE連接的DSL/電纜連接路由器(PPP over Ethernet)」。其後填寫好你ADSL上網的帳號、密碼以及ISP提供的DNS伺服器地址即可。剩下的關於SSID等方面的配置與上面介紹的無線AP的設置相似,這里就不再重復了。
另外,無論是無線AP還是無線路由器,在它連接到區域網後,它都會擁有一個IP地址(在設置時指定或者由伺服器的DHCP軟體動態分布),因此除了可以利用隨機配置軟體對其進行參數設置外,也都可以通過在IE瀏覽器中敲入其IP地址的方式對設備進行配置(尚未進行任何配置修改的無線網關設備都有一個出廠默認IP地址,可查閱使用手冊得知)。雖然界面不如專用的配置程序方便,但是功能選項都類似,有興趣的朋友不妨試試(圖15)。
四、無線接入端的調試與配置【二級】
最後再簡單介紹一下無線接收端電腦上的配置。這里我們以Win XP系統為例。關於無線網卡的安裝和驅動前邊已做介紹,此處不再重復。
在系統中,如果裝好了無線網卡,在控制面板的「網路連接」中就會出現此網卡的連接選項,並在任務欄中以圖標形式顯示本機當前的網路連接狀況(如果任務欄中沒有此顯示,可在該網路連接的「屬性」中選中「連接後在通知區域顯示圖標」)。如果該網卡的網路連接不通,任務欄的網路連接圖標上會顯示一個叉子。而一旦無線網卡位於無線接入設備信號覆蓋范圍內,無線網卡掃描到本機所處位置有無線網路信號,該圖標上的叉子就會消失,滑鼠指針移動到圖標上還會顯示出其檢測到的無線信號發射端的SSID、連接速度和信號狀況(圖16)。注意,如果你在前邊的無線網關設置中選擇了隱藏無線網關,就不會看到SSID參數了。假如你在無線網關方面沒有進行任何加密安全方面的設置,你現在就可以正常使用無線連接上網了,包括訪問局網內部共享資源和共享上網(具體網路設置請參考《輕松組建家庭區域網》)。
但為了安全,一般我們都在網關上設置了加密,因此這時候你會發現雖然顯示無線連接已經接通,卻無法通過它訪問任何網路資源。這就需要在客戶端上也進行相應的密鑰設置才能使用無線網資源。具體操作方法是雙擊任務欄上的無線網路連接圖標,進入無限網路連接狀態設置(圖17),然後選擇「屬性」,在「無線網路配置」中取消「用Windows來配置我的無線網路配置」前的對鉤(圖18),然後選中「可用網路」中的相應網關設備名,選擇「配置」,在出現的菜單中首先檢查「服務設置標識(SSID)」是否與網關的設置一致(圖19),然後選中「數據加密(WEP啟用)」,並取消「自動為我提供密鑰」,就可以在「網路密鑰」、「密鑰格式」和「密鑰長度」中按照網關端的加密設置以此填寫相應內容了(圖20)。注意這里一定要和網關端的設置完全一致,如果網關端選擇的是64位WEP加密,其中「密鑰長度」中就要選擇「40位5個字元」。這些都設置好並確定以後,無線網路接受端的設置就算完成了,簡單吧?
如果你使用的操作系統不是Windows XP,那麼可能就需要安裝隨無線網卡提供的配置軟體,並在其中進行這些設置了,相比而言就麻煩一些。由於不同品牌的網卡配置軟體不同,具體配置方法就需要你參考各自產品的使用說明書了。
❷ 有哪些無線網路方面的基礎書籍值得推薦
如果想對網路有個清晰、全面的認識,可以閱讀三本書籍:
第一本就是潘愛民翻譯的Andrew S.Tanenbaum的《計算機網路》,此書講明白了網路之道,即計算機網路通信的主要原理;
第二本是W.Richard Stevens的《TCP/IP詳解卷一:協議》,此書講明白了網路之術,即TCP/IP協議簇的工作過程;
第三本是Douglas E.Comer的《計算機網路與網際網路》,此書嘗試在更廣泛意義上解答「計算機網路和網際網路是如何工作的」這一基本問題,解釋了協議是如何使用硬體和應用是如何使用協議來滿足用戶的需求。
如果想自己設計一個網路系統,可以閱讀三本書籍:
第一本就是Douglas E.Comer的《Network Systems Design Using NPs》,此書從包處理演算法開始,引導我們了解發生在包上的每一件事。本書的獨特之處是以一種「與應用無關」的方式描述各種系統結構和設計思路。再多一句,大多數國外大學教授網路系統設計與實現課程的參考藍本;
第二本是George Varghese的《Network Algorithmics:An Interdisciplinary Approach to Designing Fast Networked Devices》,此書對網路系統實現模型進行分析,抽象出設計網路系統的一般規則,同時分析在真實網路系統實現中如何運用這些規則。
第三本是「親自動手,從零開始構建一個網路系統」,選擇一款合適的硬體平台,Learn by doing。
❸ 本地網傳輸網設計方案
例如:(1) A市本地SDH傳輸網設計方案
一、A市概況簡介
二、 A市電信局SDH傳輸網路現狀(或PDH傳輸網路現狀)
1、 A市本地網網路結構,交換局數量及位置,傳輸設備類型及容量
2、 存在的問題及擴大SDH網的必要性(或建設SDH網的必要性)----需求及業務預測
三、 A市電信局SDH傳輸網路結構設計方案
1、 網路拓撲結構設計
2、設備簡介
3、 局間中繼電路的計算與分配
4、 局間中繼距離的計算
四、 SDH網路保護方式
1、 SDH網路保護的基本原理
2、 A市電信局SDH網網路保護方式的選擇及具體設計
五、 SDH網同步
1、 同步網概念與結構
2、 定時信號的傳送方式
3、 A市電信局SDH網路同步方式具體設計
六、 方案論證,評估
(2 ) A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網路優化設計方案
一、A 地區GSM數字蜂窩移動通信現狀
1、A地區概況;人口、地形、發展情況
2、系統現狀;現有基站、話務狀況
3、現行網路運行中存在的問題及分析
①接通率數據採集與分析
②掉話率數據採集與分析
③擁塞率數據採集與分析
4、話務預測分析計算
二、A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網路優化設計方案
1、優化網路拓撲圖設計
2、硬體配置及參數的優化
3、基站勘測設計及安裝
4、交換局容量及基站數量
5、傳輸線路的設計
三、網路性能及分析對比
1、優化前網路運行情況
2、數據採集與分析
3、撥打測試
四、網路優化方案評價
(3 ) 2004-2006年A 市本地傳輸網規劃設計
第一部分 A 市概況
第二部分 A 市本地電話網及長途電話網現狀
2.1 現有網路結構
2.2 各局容量、局間電路容量、話務量、傳輸方式
2.2.1 A 市中繼傳輸現狀
2.2.2 市區中繼傳輸現狀
2.2.3 各縣中繼傳輸現狀
第三部分 2004•2006年A 市本地傳輸網規劃設計
3.1 傳輸網規劃原則
3.2 傳輸業務量預測
(l)電話業務量預測
(2)IP業務量預測
(3)數據業務量預測
(4)信令業務量預測
3.3 A 市本地傳輸網網路結構設計
(1) 傳輸段業務量計算
(2) 傳輸設備容量的計算
(3) 傳輸設備選型及功能描述
(4) 各段通路組織及時隙的安排
3.4 各縣傳輸網規劃
3.5 方案論證評估
3.計算機類型題目選題要求與注意事項
四、參考實例
(1) 管理信息系統
•需求分析(含設計目標)
•總體方案設計(總體功能框圖、軟體平台的選擇、運行模式等)
•資料庫設計(需求分析、概念庫設計、邏輯庫設計、物理庫設計,E-R圖,數據流圖、數據字典、資料庫表結構及關系),
•模塊軟體設計(各模塊的設計流程),
•系統運行與調試。
•附主要程序清單(與學生設計相關的部分,目的是檢測是否是學生自己作的)。
(2) 校園網、企業網等區域網設計
•功能需求
•對通信量的分析
•網路系統拓撲設計
•設備選型、配置
•軟體配置
•子網及VLAN的劃分
•IP地址規劃
•接入Internet
•網路安全
例如: (1)×××人事勞資管理信息系統的開發與設計
1,開發人事勞資管理信息系統的設想
(1)人事勞資管理信息系統簡介
(2)人事勞資管理信息系統的用戶需求
2,人事勞資管理信息系統的分析設計
(1)系統功能模塊設計
(2)資料庫設計
—資料庫概念結構設計
—資料庫邏輯結構設計
(3)系統開發環境簡介
3,人事勞資管理信息系統的具體實現
(1)資料庫結構的實現
(2)應用程序對象的創建
(3)應用程序的主窗口
(4)菜單結構
(5)數據窗口對象的創建
(6)登錄程序設計
(7)輸入程序設計
(8)查詢程序設計
(9)報表程序設計
4,總結
(2 ) A 市 X 局OA網的設計與應用
一、A 市 X 局 行政結構及功能需求分析
1. A 市 X 局 概況及下屬各分支機構分布狀況
2.辦公、業務功能需求分析
二、系統設計原則和實現目標
1.網路系統設計原則、系統建設目標
2.網路性能分析
三、系統硬體環境的總體設計
1.網路拓撲結構設計
a.X 局中心局網路拓撲結構設計
b. 分支機構網路拓撲結構設計
c.網路信息流量及各級交換機埠數和埠速率的計算
2.傳輸方式的設計
3.VLAN劃分及子網配置
4.路由規劃和IP地址分配
5.網路設備的選型
四、系統軟體環境的總體設計
1.系統功能模塊設計、組織結構
2.操作系統及應用軟體
3.訪問許可權的設置
4.網路安全
五、論文總結
七、 設計報告格式與書寫要求
•設計報告應按統一格式裝訂成冊,其順序為:封面、任務書、指導教師評語、內容摘要(200~400字)、目錄、報告正文、圖紙、測試數據及計算機程序清單。
•報告構思,書寫要求是:邏輯性強,條理清楚;語言通順簡練、文字列印清楚;插圖清晰准確;文字字數要求1萬字以上。
八、有關畢業設計工作的幾點說明
1、聘請指導教師
在相關教學站的協助下聘請指導教師,指導教師應具有工程師以上的技術職稱,可以有多個指導教師,或一個指導教師組。指導教師負責指導學生撰寫畢業設計任務書的主要內容和指導學生撰寫畢業設計論文。
2、撰寫任務書
畢業設計任務書應在指導教師的指導下完成。在規定時間內,交教學總站或校外學習中心審核蓋章後寄往北郵網院待審批。如果任務書合格,即可繼續撰寫畢業論文。屆時將在網上公布任務書的審批情況,如果不合格,應按照任務書審批要求進行修改,在指定時間內重復完成上述工作。
如果任務書在規定時間內未能通過,將只能推遲半年隨下屆應屆學生完成畢業設計。
不能出現同一名學生多個題目任務書的情況,如果出現此類問題將視為取消本次畢業設計處理。
3、畢業設計報告
不能擅自更改論文題目,即論文題目與任務書的題目保持一致。如果確需更改題目,應提前申請,經教學總站或校外學習中心批准後方能發給網院教學部重新履行任務書的審批。
對於有條件通過的任務書的學生,應注意教師加批的意見,並在論文中加以體現,以保證按任務書的要求完成畢業設計。
不能抄襲他人文章或論文,一經查出,視為抄襲處理。
不能抄襲巳有的工程設計報告之類的現成文件,這樣做的結果是設計內容看起來很多、很全面,但沒有本人的具體設計內容,這樣的論文答辯是不能通過的。
關於畢業答辯
一、 論文答辯的程序及准備要求
論文答辯是我們整個教學過程的最後一個環節,也是比較關鍵的一個環節,希望各位同學認真對待、作好准備、園滿地完成這最後一個環節。
1.答辯程序:
①個人講述報告主要內容及本人所做工作,重點是本人所作主要設計內容、設計思路及得到的主要結果。占時10∽15分鍾;
對論文中所涉及的基本理論、基本概念等可以不必講述。
這一環節是培養和鍛練做為一個技術人員如何進行技術交流,如何表述自己的技術觀點。對這一環節的要求是:講述問題的邏輯性強、條理清晰、語言表述簡練。
②由答辯老師提出問題,答辯人回答,在答辯過程中還可能追加問題,回答問題占時20分鍾。
提出問題的主要范圍是論文所涉及的有關內容的問題以及論文相關學科的一些基礎知識的問題。
這一環節考核的是對所設計的內容掌握的深度及相關基礎知識掌握的情況。這就要設計者對所設計的內容掌握到較深入的程度,不能只是掌握了一些皮毛的概念或者從其他資料上抄來的內容,這樣就很難回答好問題。
這就要求對論文中所涉及的基本內容要有較深入的了解,例如某些數據和公式的引用一定要有依據,並能說明其概念。再如一些軟體和程序的設計一定要能講清楚設計思路和流程,並能解釋某一段程序的含義及作用。
2.准備要求:
①准備好個人講述提綱,並作一定的試講以便掌握好時間,給你的15分鍾時間不能超過,也希望能充分利用,這是一個展示自己的機會。
②事先准備好掛圖、表格或計算機演示條件
3. 答辯時只准參閱本人所作論文及准備的講述提綱,不能參閱其他書籍和文件。
4. 答辯時要聽清所提問的題目,要對題目理解後再回答。如果暫不能理解或不太清楚題意可請老師再講述題意或給予提示,不能題意沒清楚問題就回答。
5. 答辯時不要緊張,要能冷靜思考。
二、 評分標准
• 報告成績: 50分
• 個人講述: 10分
• 回答問題: 40分
• 以上三項總合100分;59分以下為不及格;60~69分為及格;70~89分為良好;90分以上為優。
•取得學位的要求標準是:良好成績以上 .
參考選題
畢業設計參考選題-------通信類及計算機類
通信類各種選題及參考內容:
(1 ) A市本地SDH傳輸網設計方案
一、A市概況簡介
二、 A市電信局SDH傳輸網路現狀(或PDH傳輸網路現狀)
1、 網路結構,交換局數量及位置,傳輸設備類型及容量
2、 存在的問題及擴大SDH網的必要性(或建設SDH網的必要性)
三、 A市電信局SDH傳輸網路結構設計方案
1、 網路拓撲結構設計
2、設備簡介
3、 局間中繼電路的計算與分配
4、 局間中繼距離的計算
四、 SDH網路保護方式
1、 SDH網路保護的基本原理
2、 A市電信局SDH網網路保護方式的選擇
五、 SDH網同步
1、 同步網概念與結構
2、 定時信號的傳送方式
3、 A市電信局SDH網路同步方式
六、 方案論證,評估
(2 ) A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網路優化設計方案
一、A 地區GSM數字蜂窩移動通信現狀
1、A地區概況;人口、地形、發展情況
2、系統現狀;現有基站、話務狀況
3、現行網路運行中存在的問題及分析
①接通率數據採集與分析
②掉話率數據採集與分析
③擁塞率數據採集與分析
4、話務預測分析計算
二、A 地區GSM數字蜂窩移動通信系統網路優化設計方案
1、優化網路拓撲圖設計
2、硬體配置及參數的優化
3、基站勘測設計及安裝
4、交換局容量及基站數量
5、傳輸線路的設計
三、網路性能及分析對比
1、優化前網路運行情況
2、數據採集與分析
3、撥打測試
四、網路優化方案評價
(3 ) A 市無線市話系統無線側網路規劃設計
一、無線市話網路概述
1、A 市通信網路發展情況
2、IPAS網路特點
二、A 市本地電活網路現狀
1、現有傳輸網路結構
2、傳統無線網路規劃
三、無線網路規劃設計方案
1、A 市自然概況介紹
2、總體話務預測計算
3、IPAS網路結構設計及說明
4、覆蓋區域劃分,基站數量預測計算
(l〉每個覆蓋區話務預測計算
(2)基站容量頻道設計
5、基站選址,計算覆蓋區域內信號覆蓋情況
6、尋呼區的劃分
(1〉各個網關尋呼區的劃分
(2〉各個基站控制器尋呼區的劃分
7、網關及CSC的規劃
(1)網關到CSC側 2M 鏈路設計
(2)CSC到CS線路設計
四、基站同步規劃
(4 )A 市 GSM無線網路優化
一、GSM網路概述
二、A市GSM網路情況介紹
2.1 網路結構
2.2 網元配置
2.3 現網突出問題表現
三、GSM網路優化工作分類及流程
3. 1GSM網路優化工作分類
3.2 交換網路優化流程
3.3 無線網路優化流程
3.3.1 無線網路優化流程
3.3.2 無線網路優化流程的實際應用
四、網路優化的相關技術指標
4.1接通率
4.2掉話率
4.3話務量
4.4長途來話接通率
4.5擁塞率
4.6 其它
五、無線網路優化設計及調整
5.1 網路運行質量數據收集
5.2 網路質量優化及參數調整
5.3 網路優化建設
六、優化後總結及建議
( 5 ) A 市lP城域網建設及規劃
一、IP網路的發展現狀
二、A 市概況介紹
l、各縣網路結構及設備容量情況
2、IP業務預測及建設必要性
三、A 市IP城域網結構設計及設備配置
1、網路結構及拓撲結構設計
2、骨幹層網路設計
3、匯集層網路設計
4、網路接入層的設計
5、傳輸方式設計
6、設備的選型
四、接入方式設計
1、ADSL方式接入
2、FTTX+LAN方式接入
3、光纖接入方式
4、DDN 方式接入
五、IP地址規劃
1、IP地址的分配
2、子網劃分
六、IP城域網業務開展及實現
(6 ) 2004-2006年A 市本地傳輸網規劃設計
第一部分 A 市概況
第二部分 A 市本地電話網及長途電話網現狀
2.1 現有網路結構
2.2 各局容量、局間電路容量、話務量、傳輸方式
2.2.1 A 市中繼傳輸現狀
2.2.2 市區中繼傳輸現狀
2.2.3 各縣中繼傳輸現狀
第三部分 2004•2006年A 市本地傳輸網規劃設計
3.1 傳輸網規劃原則
3.2 傳輸業務量預測
(l)電話業務量預測
(2)IP業務量預測
(3)數據業務量預測
(4)信令業務量預測
3.3 A 市本地傳輸網網路結構設計
(1) 傳輸段業務量計算
(2) 傳輸設備容量的計算
(3) 傳輸設備選型及功能描述
(4) 各段通路組織及時隙的安排
3.4 各縣傳輸網規劃
3.5 方案論證評估
(7 ) X 地區GSM系統網路優化設計
第一章:X 地區網路概況:
第一節:自然概況介紹
第二節:網路結構
第三節:網路參數
第二章:全網存在問題及分析
第一節:接通率和掉話率及通話質量情況
第二節:影響接通率和掉話率及通話質量的原因
第三節:網路健康檢查及存在問題分析
第四節:故障分析及處理
第三章:網路優化前數據提取
第一節:原始數據提取及分析
第二節:路測數據及情況分析
第四章:優化網路結構及其參數修改
第一節:數據修改情況
第二節:優化後網路情況
第五章:優化總結提出合理化建議
(8 ) A 市無線(IPAS)系統及網路優化
一、A 市無線(IPAS)系統介紹
1、A 市本地網及IPAS系統網路結構圖
2、本地網及IPAS系統容量介紹
3、基站數量及可容納的最大用戶數
4、編碼方式
5、多址接入方式
6、無線頻率的使用介紹
二、A 市IPAS系統運行中存在的問題及分析
1、接通率數據採集與分析
2、掉話率數據採集與分析
3、盲區測試與分析
4、全網同步數據採集與分析
三、A 市IPAS系統優化網路結構和參數設計
1、尋呼區優化設計
2、站點的優化設計
3、參數的調整
四、優化後運行結果
1、接通率情況
2、掉話率情況
3、覆蓋情況
五、結論
(9 ) A 市動力與環境集中監控網路的設計與實現
一、現行A 市動力與環境集中監控網路結構概述。
1、A 市動力與環境集中監控網路結構的說明。
2、A 市動力與環境集中監控網路結構圖。
二、A 市動力與環境集中監控的功能要求及系統的設備。
1、動力與環境集中監控的功能。
2、動力與環境集中監控的系統結構。
三、A 市監控中心系統結構及設備功能的設計
1、監控中心的系統結構設計。
2、監控中心的設備。
3、監控中心的功能設計。
4、監控中心的信號傳輸方式及速率。
四、A 市動力與環境集中監控各站點的系統結構及設備功能的設計。
1、各監控站的系統結構設計。
2、各監控站的設備。
3、各監控站的功能設計。
4、各監控站的信號傳輸方式及速率。
五、A 市市動力與環境集中監控系統功能實施過程舉例。
(10 ) A 市 X 局OA網的設計與應用
一、A 市 X 局 行政結構及功能需求分析
1. A 市 X 局 概況及下屬各分支機構分布狀況
2.辦公、業務功能需求分析
二、系統設計原則和實現目標
1.網路系統設計原則、系統建設目標
2.網路性能分析
三、系統硬體環境的總體設計
1.網路拓撲結構設計
a.X 局中心局網路拓撲結構設計
b. 分支機構網路拓撲結構設計
2.傳輸方式的設計
3.VLAN劃分及子網配置
4.路由規劃和IP地址分配
5.網路設備的選塑
四、系統軟體環境的總體設計
1.系統功能模塊設計、組織結構
2.操作系統及應用軟體
3.訪問許可權的設置
4.網路安全
❹ 題目自定,要求:每人寫一篇區域網組網相關技術的文章,字數不少於3000字,必須帶網路拓撲。頁數不少於6頁
《計算機網路技術》專業(專科)畢業設計選題參考
計算機網路技術專業畢業設計參考課題
課題
類型
序
號
參考題目
設計要求
網
站
建
設
類
1
XX學院計算機系網站;
設計一個B/S(瀏覽器/伺服器)互動式動態網站。要求網站不要脫離資料庫而獨立存在,要體現出交互性,比如說要有用戶注冊、登錄、不同的用戶授予不同的許可權、聊天室、留言板、論壇、搜索引擎等其中的幾項內容,並能夠在網路上發布。
2
XX精品課程宣傳網站
3
XX公司或企事業單位的宣傳網站。
4
XX學院學生檔案管理網站
5
XX企業網上留言管理網站
6
XX學校網上查分網站
7
XX學校教育論壇網站
8
XX學校同學錄管理網站
9
XX企業合同管理網站
網
絡
管
理
類
10
網路視頻直播系統研究與開發
應用網路連接技術及管理功能,開發設計、構建出技術先進、實用性強的網路連接系統、網路應用服務系統、網路管理系統。
11
XX學校DHCP伺服器規劃與實現
12
防火牆技術在XX企業網路中的應用
13
網路安全與數字簽名技術
14
網路安全問題及對策
網
絡
工
程
類
15
會議室無線區域網系統部署;
根據網路設備不同的特點設計出企業網、校園網的整體方案,設計出布線系統,網路系統及相應的施工圖紙。
16
XX企業內部網接入設計
17
XX醫院內部網路規劃
18
XX學院校園網VPN規劃與實現
19
XX學院校園網設計方案
計算機網路技術專業畢業設計規范
一、網路站建設類課題設計規范
1.用WIN-Server或Linux和Access/SQL2000為支撐。建WEB伺服器,支持ASP(或JSPP、PH)腳本語言,構建動態頁面設計技術的服務站點
2.課題開發階段(分期)
①系統分析調查:主要與相關課程教師溝通、對相關課程體系結構了解、分析,明確教、學需求,制定開發目標和具體實施方案。
②系統設計:對系統的總體進行規劃,配置相應的軟硬體環境,對系統的目標和各成員的具體任務進行分工、協作,明確各階段的具體任務。
③系統實施:具體包括系統環境的裝配、各成員源程序的編寫、調試、裝配、測試等工作,系統的維護、升級服務等過程。
3.設計步驟:
階段
步驟
要點
前
期
准
備
主題定位
製作網站首先要考慮網站的主題。好的網站不僅應該有美感、個性、創意,更要有質。網站的內容是最重要的因素,空洞的網站對人沒有任何吸引力。網站、網頁主題定位時要注意,網站的主題和名稱一定要清楚明了,以避免盲目建設。
一、網站的題材
1、主題最好是你最有興趣且最擅長的東西。2、主題一定要小而精。3、題材不要太濫或太高。4、體現自己的個性。
二、網站的名稱
網站的名稱很重要,網站的名字優略決定著網站是否容易被別人接受。它很大程度上也決定了整個網站的定位。一個好的名稱必須有概括性、簡短、有特色、容易記、更要符合自己網站的主題和風格
資料搜集
互連網的強大就是它豐富的資源,你可以在上面搜集盡可能多的資料,並根據一定規則進行整理。當然,僅僅有這些資料還不足以使你的網站與眾不同,你還要需要精心設計一搜集一些互連網上沒有的東西,也就是屬於自己的東西。
資料搜集非常重要,它決定了做的網站是否有內容。就個人網站頁言,針對喜歡的專題,可以到相關的網站上去瀏覽一下,並要求自己回答如下幾個問題:1、它們是如何做的?
2、如何設計的?3、有什麼優、缺點?4、如果是自己來做的話,你將會怎麼做?5、是否能做的比他做的更好?6、這些網站或網頁有哪些方面值得你去學習的?
設
計
階
段
結構設計
把網站的內容和所要實現的功能列舉出來,根據內容和功能列一個結構化的藍圖,要先考慮用戶如何訪問你的網站?
1) 網站結構設計其實也就是合理的設計網站的欄目和版塊;
2) 對各個欄目進行更細的欄目規劃。需要做的主要有設定欄目的名字、確定欄目所含頁面內容與邏輯結構等;
3) 畫出網站的結構圖。並對主要欄目用表格的形式做以文字說明;
4) 確定導航的方式;
適宜的欄目是一個網站成功的關鍵。如果站點有許多內容和許多服務,但邏輯結構不合適,相對來說是無用的。如果用戶不能很容易地發現信息,站點就失去了它的有效性。站點結構的關鍵點是對用戶來說容易導航。用戶不會去獨自理解站點結構,他們也不必那樣做。記住從用戶的觀點出發,他們進入站點,在站點在移動,盡力完成目標,然後離開。用戶只要求按正確的方法得到他們需要的內容,他們不關心站點結構。因此,我們選擇任何站點結構都應該是幫助用戶導航並提高他們成功的可能性。
形象設計
網站的形象設計非常重要的,是否恰當合體,是否讓人感到親切,有美感,是否讓人能夠接近。形象設計包括:
1、設計網站的標志(LOGO)——網站設計一個標志(LOGO)。就如同商標一樣,LOGO是站點特色和內涵的集中體現,是網站文化的濃縮,成功的網站標志讓大家一看就能聯想起你的站點。
2、設計網站的標准色彩——色彩是藝術表現的要素之一,它是光刺激眼睛再傳導到大腦中樞而產生的一種感覺。而網站給人的第一印象來自視覺的沖擊,確定網站的標准色彩是相當重要後的步。不同的色彩拾配產生不同的效果,並可能影響到訪問者的情緒。
(1)色彩的表示:網頁中的顏色通常採用6位16進抽的數值來表示,每兩位代表一種顏色,從左到右依次表示紅色、綠色和藍色。
(2)色彩給人的感覺:紅色:是一種激奮的色彩,給人以沖動、憤怒、熱情和活力的感覺。綠色:介於冷暖兩種色彩的中間,顯得和睦、寧靜、健康、安全。它和金黃,淡白搭配,可以產生優雅,舒適的氣氛。橙色:也是一種激奮的色彩,具有輕快、歡欣、熱烈、溫馨和時尚的效果。黃色:充滿快樂、希望、智慧和輕快,它也是最亮的一種顏色。
藍色:是最具涼爽、清新、專業的色彩。它和白色混合,能體現柔順、淡雅、浪溫的氣氛(像天空的色彩)。白色:經人以潔白、明快、純真和干凈的感覺。黑色:通常是深沉、神秘、寂靜、悲哀和壓抑的代表。灰色:具有中庸、平凡、溫和、謙讓、中立和高雅的感覺,它可以和任何一種顏色進行搭配。
(3的主色調:不同顏色以及不同顏色組合可以給人不同的感受,所以站點在配色的時候,首先應當依據站點的性質來選取站點主色調,以便讓訪問者首先在色彩的視覺效果上對站點、站點的公司或者站點所宣傳的產品有一個較深的印象。
(4的色彩搭配:在網頁設中,應該考慮許多方面的色彩搭配問題,如背景色、文字顏色、表格顏色、插圖顏色等等之間的相互搭配,往往一個細節也會影響整個網頁的色彩均衡。網頁的色采搭配沒有固定的模式與步驟,但是如果從整體到細節去搭配顏色,會使這項工作更輕松一些。
背景色;標題欄的顏色;導航條的顏色;文字的顏色;插圖的顏色;
3、設計網站的標准字體——字體也是網頁內涵的一種表現,合適的字體會讓人感覺到美觀親切,會讓人心裡感覺舒適。但特效字體只能用圖片的形式,因為很可能瀏覽者的PC里沒有安裝你的特別字體,否則辛苦設計製作將付之東流。
4、設計網站的宣傳標語——宣傳標語是網站的「心」,是網站的精神。必需用一句話甚至一個詞來高度概括。可以採用誇張、求實、奇特、幽默等各種各樣的方法去實現。
主頁設計
首先應在草紙上畫一個草圖,我們可以盡可能地發揮我們的想像力,想像它的一種意境。我們可以多畫幾張。然後從中選擇最佳的一個作為藍本繼續使用。
其他頁面設計
其他頁面設計時要注意以下幾點:1、和首面保持相同的風格;2、要有返回主面的鏈接;
3、目錄結構不要超過四層;
站點規劃
站點是一系列文檔的組合,這些文檔之間通過各種鏈接關聯起來,可能擁有相似的屬性,也可能只是毫無意義的鏈接。用文件夾來保存文檔的幾點建議:1、按欄目內容建立子目錄;2、每個主目錄下都建立獨立的images目錄;3、目錄層次不要太深;4、避免使用中文目錄和注意大小寫;5、盡量使用意義明確的目錄名和文件名;
制
作
階
段
定義站點
主頁製作
主頁是網站或網頁的門檻,代表整個網站的風格、臉面,應該多花費更多的精力和時間來設計和製作。做網頁的步驟:1、網頁屬性的設置;2、CSS樣式的定義;3、表格設計;
4、填寫內容;5、添加鏈接和交互;6、添加其他內容;
其他頁面製作
方法和步驟和主頁製作差不多
測
試
階
段
測試
一、兼容性測試
二、鏈接測試
三、實地測試
上
傳
發
布
申請域名空間
上傳
宣傳
運行維護
①站點設計:按課題要求確定站點結構;
②功能設計:根據課題確定站點中各頁面的功能;
③界面設計:各頁面的用戶界面操作控制方式的設計;
④程序編寫:程序控制語句的編寫,頁面製作,鏈接;
⑤集成測試:整個系統程序調試、試用;
⑥設計說明:編寫操作程序說明書;
⑦編寫畢業設計報告書;
⑧總結:對本次設計存在的問題、解決改進的設想、收獲。
4.結題要求
①畢業設計報告:
②設計小組人員分工
③主頁頁面視圖(中、英文對照)
④各欄目子面頁面視圖(中、英文對照)
⑤WEB平台搭建技術文檔
⑥站點瀏覽實測
5.網路站建設類參考課題設計的功能要求
課題1——XX學院計算機系網站
功能:設計學院英文站點欄目,突出民族性、師范性,將此站點設計為一個對外宣傳學院及進行民族文化交流、研究的窗口,讓國外人士通過這一站點了解黔南,了解學院。站點主頁視圖布局設計製作:設計主頁視圖、並依設計製作主頁,著重突現學院標志、建築特色及地方民族風情。設計力求新穎、大方、色彩明快,具有民族風味。各欄目頁面內容收集及製作英文頁面:根據設計的英文欄目,收集整理相關資料並翻譯為英文,製作相應的HTML頁。作網站各頁面間的鏈接測試、內容復查:對網站各頁間的鏈接及內容進行核查,著重校對是否存在泄露國家機密,涉及國家安全以及有損民族文化的內容,確保所提供的WEB服務內容是符合國家有關互聯網信息發布的相關管理條例的。
要求:
《湖南電大實驗教學網站》是屬於湖南電大教學處的一網站,對本網站的製作內容包括"實驗室介紹"、"實驗課程"、"教學信息"、"問題討論"、"電腦軟體"等主要板塊。達到以下功能:通過對該網站的瀏覽查詢可以了解湖南電大本學期開設的所有實驗課程的具體內容、要求和安排,了解相關課程的教學、復習要求、對學習中的問題進行討論、解答,另外對電腦愛好者提供常識性的知識和實驗常用軟體的下載。
課題2——XX精品課程宣傳網站
功能:通過相關的網站建設相關技術實現以上課題的開發,實現相關在線教、學過程,綜合檢驗畢業班學生相關課程的實踐能力。要求集成文字,聲音,視頻等多種媒體
課題3——XX公司或企事業單位的宣傳網站
功能:1、對用戶使用這個網站的導航;2、對信息的正確分類(產品展示,在線訂購,訂單列印具有管理功能,用戶注冊,VIP服務,用戶信息管理,產品使用信息反饋)與布暑。;3、對用戶信息的注冊管理與統計;4、對實時信息進行公告;5、網頁設計布局合理,美感好;6、後台具有對信息的錄入、修改、查詢、刪除、許可權的正確設計功能。
課題4 ——XX學院學生檔案管理網站
功能:為了使信工學院學生管理實現信息化、規范化管理,特開發以下功能管理網站:1、學生學籍檔案資料管理;2、學生成績檔案管理;3、學生獎懲管理;4、後台具備數據輸入、批量數據導入、修改、刪除、查詢、許可權設置與管理等功能。
課題5 ——XX企業網上留言管理網站
功能:1、不用注冊也可以發言,如果是注冊用戶則在留言中保留用戶名;2、兩種留言顯示方式:留言本式和討論區式,並可進行固定設置;3、管理員可對留言進行添加、刪除、修改等操作;4、留言可選心情圖標;5、發帖人IP記錄,管理員可查看;6、注冊用戶可以修改自己的留言;7、帶計數器功能,可在留言板後台設置;8、圖文編輯混排功能,強大的文本編輯器;9、可設定是否要經過認證才能顯示留言;
課題6——XX學校學生成績查分系統網站
功能:1、可對學生信息及許可權進行管理;2、用戶根據不同的許可權可對學生成績進行添加、刪除、修改等操作;3、可對學生的成績進行各種查詢(精確、模糊、組合);4、可對學生成績或學生信息等進行報表列印和統計功能;5、具有良好的幫助環境;
課題7——XX學校教育論壇管理網站
功能:1、可對用戶許可權進行管理;2、可對論壇信息進行分類和管理;3、可對論壇信息進行各種查詢;4、管理員可對留言進行添加、刪除、修改等操作;5、留言可選心情圖標;6、帶計數器功能,可在留言板後台設置;7、能進行圖文編輯混排功能;
課題8——XX學校同學錄管理網站
功能:1、超級用戶管理(用戶添加、刪除、密碼設置與修改);2、添加單個同學;3、可批量添加同學;4、可實現精確及模糊查詢;
課題9——XX企業合同管理網站
功能:1、對用戶使用這個網站的導航;2、對企業合同進行正確分類;3、用戶能對合同進行相應的基本操作主要是查詢;4、能根據用戶的許可權讓用戶對全同進行相應的查閱;5、對用戶信息的注冊管理與統計;6、能對企業進行宣傳與包裝 ;7、網頁設計布局合理,美感好;8、後台具有對信息的錄入、修改、查詢、刪除、許可權的正確設計功能。
二、網路管理類課題設計規范
要求:根據網路設備不同的特點設計出網路管理整體方案,設計出布線系統,網路系統及相應的施工圖紙。
課題10——網路視頻直播系統研究與開發
設計任務:開發出適合於區域網環境的網路視頻直播系統
設備軟體要求:1)硬體:伺服器1台(含視頻採集卡),電視接收器1個,DV攝像頭1個,工作站1台(含網卡);微機若乾颱(自備);2)軟體:Windows 2000,Windows XP,VC++或VB開發環境。
人員要求:熟悉VB開發環境;對網路流媒體技術研究感興趣。
設計內容:1、採用流媒體技術,對網路帶寬適應性高;2、提供豐富的節目採集、壓縮製作和編輯功能;3、在現有網路狀況下,可有效支持多個用戶(如≥5)的並發訪問需求;4、強大的擴充能力,可同時支持任意多路信號的直播;5、伺服器端進行實時編碼壓縮,客戶端進行實時解碼、實時播放,充分保證最短的時延;6、無人值守,多頻道自動直播:支持視音頻流的自動採集壓縮及網路直播,完全實現無人值守;7、同時支持直播和錄播,同時支持Real/Windows Media格式文件的直播;8、自由的參數設置:可以靈活設置多種直播參數;9、強大的直播管理功能:可以進行系統管理、直播管理、用戶管理、系統狀態監控、視音頻節目管理、網路管理等;10、支持收看許可權的管理,可以允許或限制指定客戶端進行節目收看。
課題11——XX學校DHCP伺服器規劃與實現
設計任務:1、搜集用戶需求;2、需求分析;3、全面深入地設計XX學校拓撲結構;4、全面規劃XX學校綜合布線系統(畫出XX企業平面分布圖);5、全面規劃XX學校網路伺服器需求(DNS、web、dhcp、電郵(sendmail)、FTP伺服器的設計全面、功能實現);6、全面規劃XX學校網路接入;7、伺服器的優化管理;8、全面規劃XX學校網路安全措施;9、總結。
設計要求:1、根據要求,作出XX學校網路全面的工作,包括拓撲結構、綜合布線、伺服器設置、網路接入、網路安全設置等問題;2、綜合企業intranet,內部採用C/S結構,明確VPN運用范圍。
課題12——防火牆技術在XX企業網路中的應用
設計任務:1、搜集用戶需求;2、需求分析;3、全面深入地設計XX企業拓撲結構;4、全面規劃XX企業綜合布線系統(畫出XX企業平面分布圖);5、全面規劃XX企業網路防火牆技術的設計全面、功能實現。(作為設計重點);6、全面規劃XX企業網路接入;7、全面規劃XX企業網路安全措施;8、總結。
設計要求:1、根據要求,作出XX企業網路全面的工作,包括拓撲結構、綜合布線、伺服器設置、網路接入、網路安全設置等問題;2、綜合企業intranet,內部採用C/S結構,明確VPN運用范圍。
課題13——網路安全與數字簽名技術
設計任務:1、公鑰加密;2、Hash函數;3、DSS和RSA簽名;4、數字簽名的發展方向;
設計內容:1、SSL(安全套接層)協議;2、數字簽名技術;3、數據加密技術;4、訪問控制與目錄管理;5、Hash演算法
課題14——網路安全問題及對策
設計任務:1、拒絕服務攻擊(Denial of Service);2、分布式拒絕服務(DDos)攻擊;3、電子郵件的攻擊;4、緩沖區溢出攻擊;5、網路監聽攻擊技術;6、IP欺騙攻擊;7、Linux下的安全策略;8、Windows下的安全策略。
三、網路工程類課題設計規范
要求:根據網路設備不同的特點設計出網路整體方案,設計出布線系統,網路系統及相應的施工圖紙。
課題15——會議室無線區域網系統部署
設計任務:開發出適合於會議室的無線區域網系統
設備要求:伺服器1台,無線接入點1個,USB無線卡、PCMCIA無線卡若干個;微機若乾颱(自備),交換機或集線器1個。
設計要求:1、採用Infrastructure模式(帶有無線接入點,如上圖);2、提供適合於會議室的無線區域網系統;3、無線區域網的安全問題的解決辦法。
課題16——XX企業內部網接入設計
設計任務:1、搜集用戶信息;2、需求分析;3、接入方法分析和比較;4、接入選擇;5、網路接入安裝;6、網路管理;7、網路綜合調試;8、總結;
設計要求:1、根據企業要求,分析比較,作出網路接入的最優選擇;2、綜合企業intranet,內部採用C/S結構。
.課題17——XX醫院內部網路規劃
設計任務:1、搜集用戶需求;2、需求分析;3、全面深入地設計醫院拓撲結構;4、全面規劃醫院綜合布線系統(畫出醫院平面分布圖);5、全面規劃醫院企業網路伺服器需求;6、全面規劃醫院網路接入;7、全面規劃醫院網路安全措施;8、總結
設計要求:1、根據企業要求,作出醫院網路全面的工作,包括拓撲結構、綜合布線、伺服器設置、網路接入、網路安全設置等問題;2、綜合企業intranet,內部採用C/S結構,明確學院VPN運用范圍。
課題18——XX學院校園網VPN規劃與實現
設計任務:1.搜集用戶VPN需求;2.需求分析;3.深入企業分析學院VPN的運用;4.分析學院內外VPN安全策略;5.全面進行學院VPN規劃和設計,並實施安裝;6.網路綜合調試;7.總結
設計要求:1.根據企業要求,分析比較,作出最優VPN設計方案;2.綜合企業intranet,內部採用C/S結構,明確學院VPN運用范圍。
課題19——XX學院校園網設計方案(摸版)
論文摘要:本文以校園網建設需求為依據進行規劃和設計,整個設計體現了技術的成熟性和設備的穩定性。本文將校園網的構建和應用作為核心,以硬體設備的配置作為基礎,突出校園網的應用規劃和管理設置。經過實際實施和應用,證明本方案是科學的和合理的。
規劃和設計共分三章:
第一章介紹校園網的系統構成,包括:校園網產生的時代背景、校園網系統集成的體系結構以及成熟的校園網組網技術。本章重點介紹:層次化模型設計技術、虛擬區域網、三層交換技術、綜合布線技術、intranet技術和網路安全技術。
第二章分析用戶需求和系統設計原則。
第三章對系統進行詳細設計,包括:校園網路拓撲、綜合布線要求、網路硬體設備、客戶站和伺服器、資料庫管理系統、綜合應用規劃、VLAN劃分、IP地址分配和DHCP設置、網關(防火牆)配置、防病毒軟體、與廣域網連接等。
論文關鍵詞:綜合布線、伺服器、VLAN、網路管理、網路安全
論文內容:目錄
第一章 系統概述 5
§1.1 校園網產生的時代背景
§1.2 校園網的系統構成
1.2.1 網路平台
1.2.2 傳輸平台
1.2.3 系統平台
1.2.4 信息平台
1.2.5 系統管理
1.2.6 系統安全
§1.3 當前流行的校園網組建技術
1.3.1 層次化模型設計技術
1.3.2 虛擬區域網
1.3.3 第三層交換技術
1.3.4 綜合布線技術
1.3.5 Intranet
1.3.6 網路安全技術
第二章 需求分析和系統設計原則
§2.1 用戶需求
2.1.1 學校基本情況
2.1.2 網路需求
2.1.3 管理需求
2.1.4 應用需求
§2.2 系統設計原則
2.2.1 設計目標
2.2.2 建設原則
2.2.3 主要技術路線
2.2.4 方案設計原則
2.2.5 設備選型原則
第三章 系統組建方案
§3.1 方案綜述
§3.2 網路拓撲圖
§3.3 綜合布線部分
§3.4 網路硬體設備
3.4.1 核心層交換機
3.4.2 分布層交換機
3.4.3 接入層交換機
§3.5 客戶站和伺服器
3.5.1 客戶機
3.5.2 伺服器
3.5.3 操作系統
§3.6 資料庫管理系統
§3.7 校園網綜合應用規劃
3.7.1 教務管理系統
3.7.2 行政管理系統
3.7.3 計費和用戶管理系統
3.7.4 網路過濾軟體
3.7.5 在線備課和教育資源庫
3.7.6 全面的校園網應用
§3.8 網路配置和管理
3.8.1 綜合配置和管理
3.8.2 VLAN劃分
3.8.3 IP地址分配和DHCP設置
3.8.4 交換機配置和管理
§3.9 網路安全配置
3.9.1 網關防火牆
3.9.2 防病毒軟體
§3.10 與廣域網連接
第四章 設計總結
參考文獻
附錄1:設備線材清單表
附錄2:480T交換機配置文件
第一章 系統概述
§1.1 校園網產生的時代背景
上世紀末以來的近二十年,科學技術的發展一日千里。計算機網路技術的發展和成熟,帶動了各個行業革命性的變革。在此基礎上產生的信息產業革命,為我們提供了比前人更無比豐富多樣的信息資源。網路技術和信息技術,影響到社會和生活的每一個角落,同時也對教育界造成了巨大的沖擊。教育的功能和目標、教學的方法和模式也跟著在發生深刻的變化。
地球在縮小,教室在擴大,原來以教室和教師為中心的教學模式已經不能適應現代化教育和教學的需要。教育已經沖破了學校的圍場,教學過程不只是局限在教室裡面,校園網路把教師與學生,教室與教室,學校與學校,方便地聯系在一起。因此,研究如何建設和利用計算機網路技術來進行新時期的教學和學習已經顯得非常迫切。
為了適應社會發展和廣大教育者的巨大需求,只靠傳統的辦學模式和手段是難以實現的。在教學過程中利用計算機網路技術和多媒體現代信息技術,將會大大改變傳統的教育思想觀念、教育內容、教學方法和教學組織形式。它使得全社會各種各樣的教學資源充分地、廣泛地共享,而不是僅僅只局限於某個教師或某所學校。同時,現代遠程教育由於運用了現代信息技術,具有開放性、多樣性和容量大、范圍廣等特點。與其它教育形式相比,它可以更好地運用現有的教育資源,並能使受教育者在學習上擺脫時間和空間的限制,有利於更大范圍地進行常規教學,發展職業教育,高等教育和繼續教育,有利於促進學校之間的合作辦學,是符合中國國情的發展教育的極具潛力的一種新型教育模式。
網路是信息的高速公路。建立校園網路,實現電子化教育,已經是跨世紀的教育工作者所面臨的重大挑戰。展望二十一世紀,校園網路將深入到每一所學校,每一個家庭。離開了網路支持的學校將是不可思議的。利用網路資源和網路方式進行教與學是現代化教育模式最基本、最起碼的要求。它將為實現新的教育觀念、教育內容、教育方法和教育手段的轉變,將教育質量提高到一個新的水平而奠定堅實的基礎。
❺ 無線感測器網路節點部署問題研究
無線感測器網路是近幾年發展起來的一種新興技術,在條件惡劣和無人堅守的環境監測和事件跟蹤中顯示了很大的應用價值。節點部署是無線感測器網路工作的基礎,對網路的運行情況和壽命有很大的影響。部署問題涉及覆蓋、連接和節約能量消耗3個方面。該文重點討論了網路部署中的覆蓋問題,綜述了現有的研究成果,總結了今後的熱點研究方向,為以後的研究奠定了基礎。
基於虛擬勢場的有向感測器網路覆蓋增強演算法
陶 丹+, 馬華東, 劉 亮
(智能通信軟體與多媒體北京市重點實驗室(北京郵電大學),北京 100876)
A Virtual Potential Field Based Coverage-Enhancing Algorithm for Directional Sensor Networks
TAO Dan+, MA Hua-Dong, LIU Liang
(Beijing Key Laboratory of Intelligent Telecommunications Software and Multimedia (Beijing University of Posts and Telecommunications), Beijing 100876, China)
+ Corresponding author: Phn: +86-10-62282277, Fax: +86-10-62283523, E-mail: [email protected], http://www.bupt.e.cn
Tao D, Ma HD, Liu L. A virtual potential field based coverage-enhancing algorithm for directional sensor networks. Journal of Software, 2007,18(5):11521163. http://www.jos.org.cn/1000-9825/18/1152.htm
Abstract: Motivated by the directional sensing feature of video sensor, a direction adjustable sensing model is proposed first in this paper. Then, the coverage-enhancing problem in directional sensor networks is analyzed and defined. Moreover, a potential field based coverage-enhancing algorithm (PFCEA) is presented. By introcing the concept of 「centroid」, the pending problem is translated into the centroid points』 uniform distribution problem. Centroid points repel each other to eliminate the sensing overlapping regions and coverage holes, thus enhance the whole coverage performance of the directional sensor network. A set of simulation results are performed to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.
Key words: directional sensor network; directional sensing model; virtual potential field; coverage enhancement
摘 要: 首先從視頻感測器節點方向性感知特性出發,設計了一種方向可調感知模型,並以此為基礎對有向感測器網路覆蓋增強問題進行分析與定義;其次,提出了一種基於虛擬勢場的有向感測器網路覆蓋增強演算法PFCEA (potential field based coverage-enhancing algorithm).通過引入「質心」概念,將有向感測器網路覆蓋增強問題轉化為質心均勻分布問題,以質心點作圓周運動代替感測器節點感測方向的轉動.質心在虛擬力作用下作擴散運動,以消除網路中感知重疊區和盲區,進而增強整個有向感測器網路覆蓋.一系列模擬實驗驗證了該演算法的有效性.
關鍵詞: 有向感測器網路;有向感知模型;虛擬勢場;覆蓋增強
中圖法分類號: TP393 文獻標識碼: A
覆蓋作為感測器網路中的一個基本問題,反映了感測器網路所能提供的「感知」服務質量.優化感測器網路覆蓋對於合理分配網路的空間資源,更好地完成環境感知、信息獲取任務以及提高網路生存能力都具有重要的意義[1].目前,感測器網路的初期部署有兩種策略:一種是大規模的隨機部署;另一種是針對特定的用途進行計劃部署.由於感測器網路通常工作在復雜的環境下,而且網路中感測器節點眾多,因此大都採用隨機部署方式.然而,這種大規模隨機投放方式很難一次性地將數目眾多的感測器節點放置在適合的位置,極容易造成感測器網路覆蓋的不合理(比如,局部目標區域感測器節點分布過密或過疏),進而形成感知重疊區和盲區.因此,在感測器網路初始部署後,我們需要採用覆蓋增強策略以獲得理想的網路覆蓋性能.
目前,國內外學者相繼開展了相關覆蓋增強問題的研究,並取得了一定的進展[25].從目前可獲取的資料來看,絕大多數覆蓋問題研究都是針對基於全向感知模型(omni-directional sensing model)的感測器網路展開的[6],
即網路中節點的感知范圍是一個以節點為圓心、以其感知距離為半徑的圓形區域.通常採用休眠冗餘節點[2,7]、
重新調整節點分布[811]或添加新節點[11]等方法實現感測器網路覆蓋增強.
實際上,有向感知模型(directional sensing model)也是感測器網路中的一種典型的感知模型[12],即節點的感知范圍是一個以節點為圓心、半徑為其感知距離的扇形區域.由基於有向感知模型的感測器節點所構成的網路稱為有向感測器網路.視頻感測器網路是有向感測器網路的一個典型實例.感知模型的差異造成了現有基於全向感知模型的覆蓋研究成果不能直接應用於有向感測器網路,迫切需要設計出一系列新方法.
在早期的工作中[13],我們率先開展有向感測器網路中覆蓋問題的研究,設計一種基本的有向感知模型,用以刻畫視頻感測器節點的方向性感知特性,並研究有向感測器網路覆蓋完整性以及通信連通性問題.同時,考慮到有向感測器節點感測方嚮往往具有可調整特性(比如PTZ攝像頭的推拉搖移功能),我們進一步提出一種基於圖論和計算幾何的集中式覆蓋增強演算法[14],調整方案一經確定,網路中所有有向感測器節點並發地進行感測方向的一次性調整,以此獲得網路覆蓋性能的增強.但由於未能充分考慮到有向感測器節點局部位置及感測方向信息,因而,該演算法對有向感測器網路覆蓋增強的能力相對有限.
本文將基本的有向感知模型擴展為方向可調感知模型,研究有向感測器網路覆蓋增強問題.首先定義了方向可調感知模型,並分析隨機部署策略對有向感測器網路覆蓋率的影響.在此基礎上,分析了有向感測器網路覆蓋增強問題.本文通過引入「質心」概念,將待解決問題轉化為質心均勻分布問題,提出了一種基於虛擬勢場的有向感測器網路覆蓋增強演算法PFCEA(potential field based coverage-enhancing algorithm).質心在虛擬力作用下作擴散運動,逐步消除網路中感知重疊區和盲區,增強整個網路覆蓋性能.最後,一系列模擬實驗驗證了PFCEA演算法的有效性.
1 有向感測器網路覆蓋增強問題
本節旨在分析和定義有向感測器網路覆蓋增強問題.在此之前,我們對方向可調感知模型進行簡要介紹.
1.1 方向可調感知模型
不同於目前已有的全向感知模型,方向可調感知模型的感知區域受「視角」的限制,並非一個完整的圓形區域.在某時刻t,有向感測器節點具有方向性感知特性;隨著其感測方向的不斷調整(即旋轉),有向感測器節點有能力覆蓋到其感測距離內的所有圓形區域.由此,通過簡單的幾何抽象,我們可以得到有向感測器節點的方向可調感知模型,如圖1所示.
定義1. 方向可調感知模型可用一個四元組P,R, ,
表示.其中,P=(x,y)表示有向感測器節點的位置坐標;R表示節
點的最大感測范圍,即感測半徑;單位向量 = 為扇形感知區域的中軸線,即節點在某時刻t時的感測方向; 和 分別是單位向量 在X軸和Y軸方向上的投影分量;表示邊界距離感測向量 的感測夾角,2代表感測區域視角,記作FOV.
特別地,當=時,傳統的全向感知模型是方向可調感知模型的一個特例.
若點P1被有向感測器節點vi覆蓋成立,記為viP1,當且僅當滿足以下條件:
(1) ,其中, 代表點P1到該節點的歐氏距離;
(2) 與 間夾角取值屬於[,].
判別點P1是否被有向感測器節點覆蓋的一個簡單方法是:如果 且 ,那麼,點P1
被有向感測器節點覆蓋;否則,覆蓋不成立.另外,若區域A被有向感測節點覆蓋,當且僅當區域A中任何一個點都被有向感測節點覆蓋.除非特別說明,下文中出現的「節點」和「感測器節點」均滿足上述方向可調感知模型.
1.2 有向感測器網路覆蓋增強問題的分析與定義
在研究本文內容之前,我們需要作以下必要假設:
A1. 有向感測器網路中所有節點同構,即所有節點的感測半徑(R)、感測夾角()參數規格分別相同;
A2. 有向感測器網路中所有節點一經部署,則位置固定不變,但其感測方向可調;
A3. 有向感測器網路中各節點都了解自身位置及感測方向信息,且各節點對自身感測方向可控.
假設目標區域的面積為S,隨機部署的感測器節點位置滿足均勻分布模型,且目標區域內任意兩個感測器節點不在同一位置.感測器節點的感測方向在[0,2]上也滿足均勻分布模型.在不考慮感測器節點可能落入邊界區域造成有效覆蓋區域減小的情況下,由於每個感測器節點所監控的區域面積為R2,則每個感測器節點能監測整個目標區域的概率為R2/S.目標區域被N個感測器節點覆蓋的初始概率p0的計算公式為(具體推導過程參見文獻[14])
(1)
由公式(1)可知,當目標區域內網路覆蓋率至少達到p0時,需要部署的節點規模計算公式為
(2)
當網路覆蓋率分別為p0和p0+p時,所需部署的感測器節點數目分別為ln(1p0)/,ln(1(p0+p))/.其中, =ln(SR2)lnS.因此,感測器節點數目差異N由公式(3)可得,
(3)
當目標區域面積S、節點感測半徑R和感測夾角一定時,為一常數.此時,N與p0,p滿足關系如圖2所示(S=500500m2,R=60m,=45º).從圖中我們可以看出,當p0一定時,N隨著p的增加而增加;當p一定時,N隨著p0的增加而增加,且增加率越來越大.因此,當需要將覆蓋率增大p時,則需多部署N個節點(p0取值較大時(80%),p取值每增加1%,N就有數十、甚至數百的增加).如果採用一定的覆蓋增強策略,無須多部署節點,就可以使網路覆蓋率達到p0+p,大量節省了感測器網路部署成本.
設Si(t)表示節點vi在感測向量為 時所覆蓋的區域面積.運算操作Si(t)Sj(t)代表節點vi和節點vj所能覆蓋到的區域總面積.這樣,當網路中節點感測向量取值為 時,有向感測器網路覆蓋率可表
示如下:
(4)
因此,有向感測器網路覆蓋增強問題歸納如下:
問題:求解一組 ,使得對於初始的 ,有 取值
接近最大.
Fig.2 The relation among p0, p and N
圖2 p0,p和N三者之間的關系
2 基於虛擬勢場的覆蓋增強演算法
2.1 傳統虛擬勢場方法
虛擬勢場(virtual potential field)的概念最初應用於機器人的路徑規劃和障礙躲避.Howard等人[8]和Pori等人[9]先後將這一概念引入到感測器網路的覆蓋增強問題中來.其基本思想是把網路中每個感測器節點看作一個虛擬的電荷,各節點受到其他節點的虛擬力作用,向目標區域中的其他區域擴散,最終達到平衡狀態,即實現目標區域的充分覆蓋狀態.Zou等人[15]提出了一種虛擬力演算法(virtual force algorithm,簡稱VFA),初始節點隨機部署後自動完善網路覆蓋性能,以均勻網路覆蓋並保證網路覆蓋范圍最大化.在執行過程中,感測器節點並不移動,而是計算出隨機部署的感測器節點虛擬移動軌跡.一旦感測器節點位置確定後,則對相應節點進行一次移動操作.Li等人[10]為解決感測器網路布局優化,在文獻[15]的基礎上提出了涉及目標的虛擬力演算法(target involved virtual force algorithm,簡稱TIVFA),通過計算節點與目標、熱點區域、障礙物和其他感測器之間的虛擬力,為各節點尋找受力平衡點,並將其作為該感測器節點的新位置.
上述利用虛擬勢場方法優化感測器網路覆蓋的研究成果都是基於全向感知模型展開的.假定感測器節點間存在兩種虛擬力作用:一種是斥力,使感測器節點足夠稀疏,避免節點過於密集而形成感知重疊區域;另一種是引力,使感測器節點保持一定的分布密度,避免節點過於分離而形成感知盲區[15].最終利用感測器節點的位置移動來實現感測器網路覆蓋增強.
2.2 基於虛擬勢場的有向感測器網路覆蓋增強演算法
在實際應用中,考慮到感測器網路部署成本,所有部署的感測器節點都具有移動能力是不現實的.另外,感測器節點位置的移動極易引起部分感測器節點的失效,進而造成整個感測器網路拓撲發生變化.這些無疑都會增加網路維護成本.因而,本文的研究工作基於感測器節點位置不變、感測方向可調的假設.上述假設使得直接利用虛擬勢場方法解決有向感測器網路覆蓋增強問題遇到了麻煩.在傳統的虛擬勢場方法中,感測器節點在勢場力的作用下進行平動(如圖3(a)所示),而基於本文的假設,感測器節點表現為其扇形感知區域在勢場力的作用下以感測器節點為軸心進行旋轉(如圖3(b)所示).
為了簡化扇形感知區域的轉動模型,我們引入「質心(centroid)」的概念.質心是質點系中一個特定的點,它與物體的平衡、運動以及內力分布密切相關.感測器節點的位置不變,其感測方向的不斷調整可近似地看作是扇形感知區域的質心點繞感測器節點作圓周運動.如圖3(b)所示,一個均勻扇形感知區域的質心點位於其對稱軸上且與圓心距離為2Rsin/3.每個感測器節點有且僅有一個質心點與其對應.我們用c表示感測器節點v所對應的質心點.本文將有向感測器網路覆蓋增強問題轉化為利用傳統虛擬勢場方法可解的質心點均勻分布問題,如圖4所示.
Fig.3 Moving models of sensor node
圖3 感測器節點的運動模型
Fig.4 The issue description of coverage enhancement in directional sensor networks
圖4 有向感測器網路覆蓋增強問題描述
2.2.1 受力分析
利用虛擬勢場方法增強有向感測器網路覆蓋,可以近似等價於質心點-質心點(c-c)之間虛擬力作用問題.我們假設質心點-質心點之間存在斥力,在斥力作用下,相鄰質心點逐步擴散開來,在降低冗餘覆蓋的同時,逐漸實現整個監測區域的充分高效覆蓋,最終增強有向感測器網路的覆蓋性能.在虛擬勢場作用下,質心點受來自相鄰一個或多個質心點的斥力作用.下面給出質心點受力的計算方法.
如圖5所示,dij表示感測器節點vi與vj之間的歐氏距離.只有當dij小於感測器節點感測半徑(R)的2倍時,它們的感知區域才存在重疊的可能,故它們之間才存在產生斥力的作用,該斥力作用於感測器節點相應的質心點ci和cj上.
定義2. 有向感測器網路中,歐氏距離不大於節點感測半徑(R)2倍的一對節點互為鄰居節點.節點vi的鄰居節點集合記作i.即i={vj|Dis(vi,vj)2R,ij}.
我們定義質心點vj對質心點vi的斥力模型 ,見公式(5).
(5)
其中,Dij表示質心點ci和cj之間的歐氏距離;kR表示斥力系數(常數,本文取kR=1);ij為單位向量,指示斥力方向(由質心點cj指向ci).公式(5)表明,只有當感測器節點vi和vj互為鄰居節點時(即有可能形成冗餘覆蓋時),其相應的質心點ci和cj之間才存在斥力作用.質心點所受斥力大小與ci和cj之間的歐氏距離成反比,而質心點所受斥力方向由ci和cj之間的相互位置關系所決定.
質心點ci所受合力是其受到相鄰k個質心點排斥力的矢量和.公式(6)描述質心點ci所受合力模型 .
(6)
通過如圖6所示的實例,我們分析質心點的受力情況.圖中包括4個感測器節點:v1,v2,v3和v4,其相應的質心
點分別為c1,c2,c3和c4.以質心點c1為例,由於d122R,故 ,質心點c1僅受到來自質心點c3和c4的斥力,其所受合力 .感測器節點感測方向旋轉導致質心點的運動軌跡並不是任意的,而是固定繞感測器節點作圓周運動.因此,質心點的運動僅僅受合力沿圓周切線方向分量 的影響.
Fig.6 The force on centroid
圖6 質心點受力
2.2.2 控制規則(control law)
本文基於一個虛擬物理世界研究質心點運動問題,其中作用力、質心點等都是虛擬的.該虛擬物理世界的構建是建立在求解問題特徵的基礎上的.在此,我們定義控制規則,即規定質心點受力與運動之間的關系,以達到質心點的均勻分布.
質心點在 作用下運動,受到運動學和動力學的雙重約束,具體表現如下:
(1) 運動學約束
在傳統感測器網路中利用虛擬勢場方法移動感測器節點的情況下,由於感測器節點向任意方向運動的概率是等同的,我們大都忽略其所受的運動學約束[8].而在轉動模型中,質心點的運動不是任意方向的,受合力沿圓
周切線方向分量 的影響,只能繞其感測器節點作圓周運動.
質心點在運動過程中受到的虛擬力是變化的,但對感測器網路系統來說,感測器節點之間每時每刻都交換鄰居節點位置及感測方向信息是不現實的.因此,我們設定鄰居節點間每隔時間步長t交換一次位置及感測方向信息,根據交換信息計算當前時間步長質心點所受合力,得出轉動方向及弧長.同時,問題求解的目的在於將節點的感測方向調整至一個合適的位置.在此,我們不考慮速度和加速度與轉動弧長之間的關系.
(2) 動力學約束
動力學約束研究受力與運動之間的關系.本運動模型中的動力學約束主要包含兩方面內容:
• 每個時間步長t內,質心點所受合力與轉動方向及弧長之間的關系;
• 質心點運動的靜止條件.
在傳統感測器網路中利用虛擬勢場方法移動感測器節點的情況下,在每個時間步長內,感測器節點的運動速度受限於最大運動速度vmax,而不是隨感測器節點受力無止境地增加.通過此舉保證微調方法的快速收斂.在本轉動模型中,我們同樣假設質心點每次固定以較小的轉動角度進行轉動,通過多次微調方法逐步趨向最優解,即在每個時間步長t內,質心點轉動的方向沿所受合力在圓周切線方向分量,轉動大小不是任意的,而是具有固定轉動角度.採用上述方法的原因有兩個:
• 運動過程中,質心點受力不斷變化,且變化規律很難用簡單的函數進行表示,加之上述運動學約束和問題特徵等因素影響,我們很難得出一個簡明而合理的質心點所受合力與轉動弧長之間的關系.
• 運動過程中,質心點按固定角度進行轉動,有利於簡化計算過程,減少節點的計算負擔.同時,我們通過分析模擬實驗數據發現,該方法具有較為理想的收斂性(具體討論參見第3.2節).
固定轉動角度取值不同對PFCEA演算法性能具有較大的影響,這在第3.3節中將加以詳細的分析和說明.
當質心點所受合力沿圓周切線方向分量為0時,其到達理想位置轉動停止.如圖7所示,我們假定質心點在圓周上O點處合力切向分量為0.由於質心點按固定轉動角度進行轉動,因此,它
未必會剛好轉動到O點處.當質心點處於圖7中弧 或 時,會
因合力切向分量不為0而導致質心點圍繞O點附近往復振動.因此,為避免出現振動現象,加速質心點達到穩定狀態,我們需要進一步限定質心點運動的停止條件.
當質心點圍繞O點附近往復振動時,其受合力的切向分量很
小.因此,我們設定受力門限,當 (本文取=10e6),即可認
定質心點已達到穩定狀態,無須再運動.經過數個時間步長t後,當網路中所有質心點達到穩定狀態時,整個感測器網路即達到穩定狀態,此時對應的一組 ,該
組解通常為本文覆蓋增強的較優解.
2.3 演算法描述
基於上述分析,本文提出了基於虛擬勢場的網路覆蓋增強演算法(PFCEA),該演算法是一個分布式演算法,在每個感測器節點上並發執行.PFCEA演算法描述如下:
輸入:節點vi及其鄰居節點的位置和感測方向信息.
輸出:節點vi最終的感測方向信息 .
1. t0; //初始化時間步長計數器
2. 計算節點vi相應質心點ci初始位置 ;
3. 計算節點vi鄰居節點集合i,M表示鄰居節點集合中元素數目;
4. While (1)
4.1 tt+1;
4.2 ;
4.3 For (j=0; j<M; j++)
4.3.1 計算質心點cj對ci的當前斥力 ,其中,vji;
4.3.2 ;
4.4 計算質心點ci當前所受合力 沿圓周切線分量 ;
4.5 確定質心點ci運動方向;
4.6 If ( ) Then
4.6.1 質心點ci沿 方向轉動固定角度;
4.6.2 調整質心點ci至新位置 ;
4.6.3 計算節點vj指向當前質心點ci向量並單位化,得到節點vi最終的感測方向信息 ;
4.7 Sleep (t);
5. End.
3 演算法模擬與性能分析
我們利用VC6.0自行開發了適用於感測器網路部署及覆蓋研究的模擬軟體Senetest2.0,並利用該軟體進行了大量模擬實驗,以驗證PFCEA演算法的有效性.實驗中參數的取值見表1.為簡化實驗,假設目標區域中所有感測器節點同構,即所有節點的感測半徑及感測夾角規格分別相同.
Table 1 Experimental parameters
表1 實驗參數
Parameter Variation
Target area S 500500m2
Area coverage p 0~1
Sensor number N 0~250
Sensing radius Rs 0~100m
Sensing offset angel 0º~90º
3.1 實例研究
在本節中,我們通過一個具體實例說明PFCEA演算法對有向感測器網路覆蓋增強.在500500m2的目標區域內,我們部署感測半徑R=60m、感測夾角=45º的感測器節點完成場景監測.若達到預期的網路覆蓋率p=70%, 通過公式(1),我們可預先估算出所需部署的感測器節點數目,
.
針對上述實例,我們記錄了PFCEA演算法運行不同時間步長時有向感測器網路覆蓋增強情況,如圖8所示.
(a) Initial coverage, p0=65.74%
(a) 初始覆蓋,p0=65.74% (b) The 10th time step, p10=76.03%
(b) 第10個時間步長,p10=76.03%
(c) The 20th time step, p20=80.20%
(c) 第20個時間步長,p20=80.20% (d) The 30th time step, p30=81.45%
(d) 第30個時間步長,p30=81.45%
Fig.8 Coverage enhancement using PFCEA algorithm
圖8 PFCEA演算法實現覆蓋增強
直觀看來,質心點在虛擬斥力作用下進行擴散運動,逐步消除網路中感知重疊區和盲區,最終實現有向感測器網路覆蓋增強.此例中,網路感測器節點分別經過30個時間步長的調整,網路覆蓋率由最初的65.74%提高到81.45%,網路覆蓋增強達15.71個百分點.
圖9顯示了逐個時間步長調整所帶來的網路覆蓋增強.我們發現,隨著時間步長的增加,網路覆蓋率也不斷增加,且近似滿足指數關系.當時間步長達到30次以後,網路中絕大多數節點的感測方向出現振動現象,直觀表現為網路覆蓋率在81.20%附近在允許的范圍振盪.此時,我們認定有向感測器網路覆蓋性能近似增強至最優.
網路覆蓋性能可以顯著地降低網路部署成本.實例通過節點感測方向的自調整,在僅僅部署105個感測器節點的情況下,最終獲得81.45%的網路覆蓋率.若預期的網路覆蓋率為81.45%,通過公式(1)的計算可知,我們至少需要部署148個感測器節點.由此可見,利用PFCEA演算法實現網路覆蓋增強的直接效果是可以節省近43個感測器節點,極大地降低了網路部署成本.
3.2 收斂性分析
為了討論本文演算法的收斂性,我們針對4種不同的網路節點規模進行多組實驗.我們針對各網路節點規模隨機生成10個拓撲結構,分別計算演算法收斂次數,並取平均值,實驗數據見表2.其他實驗參數為R=60m,=45º, =5º.
Table 2 Experimental data for convergence analysis
表2 實驗數據收斂性分析
(%)
(%)
1 50 41.28 52.73 24
2 70 52.74 64.98 21
3 90 60.76 73.24 28
4 110 65.58 78.02 27
分析上述實驗數據,我們可以得出,PFCEA演算法的收斂性即調整的次數,並不隨感測器網路節點規模的變化而發生顯著的改變,其取值一般維持在[20,30]范圍內.由此可見,本文PFCEA演算法具有較好的收斂性,可以在較短的時間步長內完成有向感測器網路的覆蓋增強過程.
3.3 模擬分析
在本節中,我們通過一系列模擬實驗來說明4個主要參數對本文PFCEA演算法性能的影響.它們分別是:節點規模N、感測半徑R、感測夾角和(質心點)轉動角度.針對前3個參數,我們與以往研究的一種集中式覆蓋增強演算法[14]進行性能分析和比較.
A. 節點規模N、感測半徑R以及感測角度
我們分別取不同節點規模進行模擬實驗.從圖10(a)變化曲線可以看出,當R和一定時,N取值較小導致網路初始覆蓋率較小.此時,隨著N的增大,p取值呈現持續上升趨勢.當N=200時,網路覆蓋率增強可達14.40個百分點.此後,p取值有所下降.這是由於當節點規模N增加導致網路初始覆蓋率較高時(如60%),相鄰多感測器節點間形成覆蓋盲區的概率大為降低,無疑削弱了PFCEA演算法的性能.另外,部分感測器節點落入邊界區域,也會間接起到削弱PFCEA演算法性能的作用.
另外,感測半徑、感測角度對PFCEA演算法性能的影響與此類似.當節點規模一定時,節點感測半徑或感測角度取值越小,單個節點的覆蓋區域越小,各相鄰節點間形成感知重疊區域的可能性也就越小.此時,PFCEA演算法對網路覆蓋性能改善並不顯著.隨著感測半徑或感測角度的增加,p不斷增加.當R=70m且=45º時,網路覆蓋率最高可提升15.91%.但隨著感測半徑或感測角度取值的不斷增加,PFCEA演算法帶來的網路覆蓋效果降低,如圖10(b)、圖10(c)所示.
(c) The effect of sensing offset angle , other parameters meet N=100, R=40m, =5º
(c) 感測角度的影響,其他實驗參數滿足:N=100,R=40m,=5º
❻ 如何弄無線網路,需要什麼東西
需要一台無線路由器。
原理圖:
無線路由器是應用於用戶上網、帶有無線覆蓋功能的路由器。無線路由器可以看作一個轉發器,將家中牆上接出的寬頻網路信號通過天線轉發給附近的無線網路設備(筆記本電腦、支持wifi的手機。以及所有帶有WIFI功能的設備)。
無線路由器的設置:
第一步:把路由器接上電源,網線插到WAN介面。買路由器時會自帶一條網線,把它的一頭插到LAN介面(隨便插一個口就行),另一頭插到電腦網線介面上就安裝好了。
第二步:在瀏覽器中輸入地址:「192.168.1.1」。
第三步:網址打開之後會跳出一個對話框,輸入相應的用戶名和密碼。一般新買來的用戶名都「admin」,密碼都是默認的,直接點確定就行。
第四步:進去主頁之後,左邊菜單欄有個「設置向導」,點開。點下一步--選擇第一項(讓路由器自動選擇上網方式)--下一步輸入上網帳號和密碼(就是你開通網線時運營商給的上網帳號和密碼)。
第五步:帳號和密碼輸入正確後進入下一步,設置無線路由器的基本參數和安全密碼,如圖所示:無線狀態「開啟」、SSID就是連線無線網顯示的帳號,可以用默認的也可以自己設置一個、信道「自動」、模式「11bng mixed」、頻段寬頻「自動」。
最重要的一項PSK密碼的設置。不要太簡單。
至此無線路由器設置完畢,點擊確定即可。
❼ 無線網路配置方法
無線網路配置方法
無線區域網技術發展到現在已經非常完善,速度也越來越快,已經能達到普通有線乙太網的速率,無線信號的安全也已經得到基本保障。下面是我整理的無線網路配置方法,希望對你有幫助!
買回AP以後,首先要做的是擺位。無線網路速率受距離和障礙物影響明顯,作為中心節點的AP最好要在物理位置上居中,並且與各屋空間都沒有阻隔,比如擺在客廳,如果是復式結構或者別墅則可以考慮加裝增益天線(詳細內容可以瀏覽本站的“增強信號不用愁,無線增益天線選購指南”文章);另外還要避免AP放置在牆角等地方容易被不慎踩踏、磕碰。
找到合適的位置擺放完畢之後,就到了配置時間了。每個符合TCP/IP協議接入網路的設備都有其自身的IP地址,無線路由器自然也不例外。一般AP都會有自身固定的區域網內IP地址,這一設計也方便了我們通過訪問這一IP地址來配置和進行無線路由器的各項測試。 當然,不同品牌型號的無線路由器的IP地址不盡相同,具體可以參考AP的說明書。另外需要注意必須使與之連接的網卡處於同一IP網段,比如我的西門子2624 AP的IP地址為192.168.254.254,則網卡IP就可以指定為192.168.254.XXX網段上的任何地址。
現在很多AP都支持瀏覽器直接登錄配置,遇到不支持的可以參看說明書設置。打開Web瀏覽器,在地址欄中打入無線路由器的地址,此時系統會要求輸入登錄密碼。一般而言,該密碼可以在產品的說明書上查詢到。對於一個新的沒有設置過的路由器,有的還會出現設置向導(Setup Wizard)。在諸如名為Connection Configuration的頁面,我們可以選定寬頻網的類型,一般ADSL選擇via PPP over Ethernet,而Cable或者FTTB選擇via DHCP。如果ISP需要輸入用戶名和密碼,我們可以在下面的相應位置輸入,並且將Timeout設定為120s左右。隨後我們可以將無線路由器的ESSID 默認值設定為WLAN,設置完成後不要忘記點擊Save按鈕保存。
如果無線路由器還需要連接100/10M有線網路當作有線路由器使用,那麼我們還需要進行進一步設置。在諸如IP/DHCP的選項下面的System IP Configuration 配置界面,將當DHCP一項設為Enable,這樣一旦用戶的有線網卡和無線網卡的TCP/IP屬性設置成自動獲得IP地址,就能由無線路由器處得到一個IP地址了。至於DNS IP地址,大家可以查詢當地的ISP,一般不設置也可。
此外,喜歡BT的`朋友在用了路由器之後會發現下載速度變慢,最好的解決辦法就是埠映射,在路由器中設置的方法是針對你的機器的內網IP地址打開DMZ功能。注意BT埠號要和路由器上的設置一致。
無線客戶端的配置
客戶端的配置最重要的還是ESSID值,這里必須保證與AP的ESSID值完全相同(包含字母大小寫)。ESSID值就好比是無線客戶端與無線路由器之間的一道口令,只有在完全相同的前提下才能讓無線網卡訪問無線路由器,這也是保證無線網路安全的重要措施之一。不同無線網卡設置ESSID的地方不盡相同,有些是在控制面板中,有些通過網卡專用的應用程序,具體可以參閱說明書。一般相同品牌的無線路由器與無線網卡採用相同的ESSID默認值,無需設置即可使用,但是對於商業用戶而言,這樣會帶來一些安全隱患,建議更換ESSID值。
無線客戶端的其他配置非常的簡單,以往惱人的網路設置都可以通通拋開。在控制面板的網路屬性中打開無線網卡的TCP/IP屬性,然後將IP地址設定為自動,DNS也設成自動,此時無線網卡可以自動分配到IP地址,並接入Internet。
如果你在AP上設置了WEP無線加密,那麼還要在無線選項菜單上填入密匙,這點XP操作系統比較方便,許多迅馳本本自帶的無線驅動也有這個功能。
使用注意事項
1、一般來講,因為都在統一的802.11b標准下,所有的無線網卡和無線AP都不會有兼容性問題,不過為了穩定性起見,對於要求比較高的場合還是建議使用統一個牌子的AP和無線適配器。
2、鋼筋混凝土結構的承重牆對無線信號的阻礙極強。如果是復式結構住宅或者別墅考慮布置無線網路,每層都配置AP看來是絕對必須了。在實際應用中,室內AP的覆蓋范圍最多可能只能到30米左右。
3、802.11b實際使用速率僅有標稱值的40%左右,換算出來每秒的數據傳輸速度約是600KB,如果再設置為64位WEP加密傳送速率還會進一步下降。所以使用時更要注意抗干擾,遠離微波爐,藍牙設備等干擾源。
;❽ 中國電信無線網路配置方法!WIFI配置詳細使用教程!
尊敬的電信用戶,您好。根據您提供的信息。建議您購買一款無線路由器搭建您無線上網的環境。您理想的選擇。附路由器的詳細設置步驟,請您參詳
正確連接網路設備,將貓出來的網線(或者直接入戶線)連到路由器WAN介面,路由器的lan口任一個介面連到電腦,打開電腦上的Internet Explorer,輸入路由器的正確ip地址(用戶名和密碼,默認的用戶名和密碼都是admin),您也可以參考路由器使用說明書,進入路由器的配置界面,按設置向導正確設置路由器。然後,重啟所有設備,將路由器的lan口分別連接其它的電腦,即可實現多人正常上網。同時也實現了無線網路的構建。
希望上述信息能夠帶給您幫助。祝您生活愉快。
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❾ 怎樣在一幢宿舍樓架設無線網路,使整個宿舍樓都可以用無線,求一策劃案,內容詳細點,謝謝
如果你想用無線網覆蓋整座樓房,這個比較麻煩了.需要做無線分布.
每兩層放置一個無線ap或路由器(必須是可拆卸天線的那種),利用功分器和饋線連接各個天線.根據需要進行布置天線.這樣就可以了,方案比較簡單,但是施工有點費勁