认知无线网络应用

A. 无线局域网主要的应用领域有哪些

企业办公,学校教学,公共场合.

B. 试说明无线网络在生活中的应用

移动电话就是无线网络系统的一部分，人们每天使用移动电话与他人通话。经由利用人造卫星及其他信号，无线网络系统使越洋消息的发送化为可能。在灾难应对上，警局使用无线网络迅速地传播重要消息；不论是在小型办公大楼内或横越整个地球，个人及公司都利用无线网络快速地发送或分享资料。

无线网络的其他重要应用之一，就是在基础电信建设贫乏或缺乏资源的国家和地区提供一个便宜及快速的管道连接上互联网，像是大部分的发展中国家。

特点

1、可移动性强，能突破时空的限制。

无线网络是通过发射无线电波来传递网络信号的，只要处于发射的范围之内，人们就可以利用相应的接受设备来实现对相应网络的连接。这个极大地摆脱了空间和时间方面的限制，是传统网络所无法做到的。

2、网络扩展性能相对较强。

与有线网络不一样的是，无线网络突破了有线网络的限制，其可以随时通过无线信号进行接人，其网络扩展性能相对较强，可以有效实现网络工作的扩展和配置的设置等。用户在访问信息时也会变得更加高效和便捷。无线网络不仅扩展了人们对使用网络的空间范围，而且还提升了网络的使用效率。

3、设备安装简易、成本低廉。

通常来说，安装有线网络的过程中是较为复杂繁琐的，有线网络除了要布置大量的网线和网线接头，而且其后期的维护费用非常高。而无线网络则无需布设大量的网线，安装—个无线网络发射设备即可，同时这也为后期网络维护创造了非常便利的条件，极大地降低了网络前期安装和后期维护的成本费用。

与有线网络相比，无线网络的主要特点是完全消除了有线网络的局限性，实现了信息的无线传输，使人们更自由地使用网络。

同时，网络运营商操作也非常方便，首先，线路建设成本降低，运行时间缩短，成本回报和利润生产相对较快。这些优势包括改进了管理员的无线信息传输管理，并为网络中没有空间限制的用户提供了更大的灵活性。

无线网络的类型

1、无线PAN

无线个域网(WPAN) 将设备连接到一个相对较小的区域内，通常在一个人的范围内。[9]例如，蓝牙无线电和不可见红外光都提供了一个 WPAN，用于将耳机连接到笔记本电脑。ZigBee还支持 WPAN 应用程序。

随着设备设计人员开始将 Wi-Fi 集成到各种消费电子设备中，Wi-Fi PAN 变得司空见惯（2010 年）。英特尔“我的 WiFi”和Windows 7“虚拟Wi-Fi”功能使 Wi-Fi PAN 的设置和配置更简单、更容易。

2、无线局域网

甲无线局域网（WLAN）链路使用无线分发方法，通常提供通过接入点访问因特网连接在短距离内的两个或更多的设备。采用扩频或OFDM技术可以允许用户在本地覆盖区域内四处走动，并且仍然保持连接到网络。

3、无线自组织网络

无线自组织网络，也称为无线网状网络或移动自组织网络(MANET)，是由以网状拓扑结构组织的无线电节点组成的无线网络。每个节点代表其他节点转发消息，每个节点执行路由。

4、无线城域网

无线城域网是一种连接多个无线局域网的无线网络。

移动网络是分布在陆地区域称为小区，每个小区由至少一个固定位置的服务的无线网络收发器，被称为小区站点或基站。在蜂窝网络中，每个小区的特点是使用来自其所有直接相邻小区的一组不同的无线电频率以避免任何干扰。

以上内容参考网络-无线网络

C. wifi是什么 解析无线网络的定义和应用

无线网络的定义

3.公共场所

无线网络是指使用无线电波作为传输媒介的网络，它可以让电子设备之间通过无线信号进行数据传输和通信。无线网络可以实现电子设备之间的互联互通，让人们在无线网络环境雹岁搏下实现高速上网、数据传输和共享等功能。

在公共场所，如咖啡厅、餐厅、机场、商场等地方雀告，WiFi技术可以为人源祥们提供免费的无线上网服务，方便人们在外出时使用电子设备进行工作或娱乐。

4.智能家居

无线网络技术的应用非常广泛，它可以被应用于各种场所和场合，如以下几个方面：

D. OPM是什么意思

OPM是适机认知无线网络。

OPM技术精要是基于认知无线网络（Cognitive Networking）的概念和方法，也即适机动态地使用网络资源：包括源肆旁频谱资源和无线站点。相比较而言，传统的无线网络方雹橘法则一般基于网络资源可预知/可分配的假设。

安装有线网络的过程中是较为复杂繁琐的，有线网络除了要布置大量的网线和网线接头，而且其后期的维护费用非常高。而无线网络则无需布设大量的网线，安装—个无线网络发射设备即可，同时这也为后期网络维护创造了非常便利的条件，极大地降低了网络前期安装和后期维护的成本费用。

OPM特点：

1、可移动性强，能突破时空的限制。

无线网络是通过发射无线电波来传递网络信号的，只要处于发射的范围之内，人们就可以利用相应的接受设雹橡备来实现对相应网络的连接。这个极大地摆脱了空间和时间方面的限制，是传统网络所无法做到的。

2、网络扩展性能相对较强。

与有线网络不一样的是，无线网络突破了有线网络的限制，其可以随时通过无线信号进行接人，其网络扩展性能相对较强，可以有效实现网络工作的扩展和配置的设置等。用户在访问信息时也会变得更加高效和便捷。

以上内容参考：网络-无线网络

E. 认知无线电的应用

UWB技术产生于20世纪60年代，当时主要应用于脉冲雷达（ImpulseRadar），美国军方利用其进行安全通信中的精确定位和成像。至20世纪90年代之前，UWB主要应用于军事领域，之后UWB技术开始应用于民用领域。UWB由于具有传输速率高、系统容量大、抵抗多径能力强、功耗低、成本低等优点，被认为是下一代无线通信的革命性技术，而且是未来多媒体宽带无线通信中最具潜力的技术。
认知无线电采用频谱感知技术，能够感知周围频谱环境的特性，通过动态频谱感知来探测“频谱空洞”，合理地、机会性地利用临时可用的频段，潜在地提高频谱的利用率。与此同时，认知无线电技术还支持根据感知结果动态地、自适应地改变系统的传输参数，以保证高优先级的授权主用户对频段的优先使用，改善频谱共享，与其他系统更好地共存。 无线Mesh网络是近几年出现的具有一种无线多跳（Multi-hop）的网络结构。在Mesh网络中，每个节点可以和一个或者多个对等节点直接通信；同时也能模拟路由器的功能，从邻近节点接收消息并进行中继转发。这样，Mesh网络通过邻近节点之间的低功率传输取代了远距离节点间的大功率传输，实现了低成本的随时随地接入。网络中所有节点之间是相互协作的，如果Mesh网络中的一条链路失效了，网络可以通过替代链路将信息路由到目的地，优化了频谱的使用。
认知无线电和无线Mesh网络结合，正是在增大网络密度和提高服务吞吐量的发展趋势下提出来的，适用于可能有严重的线路争用情况的人口稠密城市的无线宽带接入。认知Mesh网络通过中继方式可以有效地扩展网络覆盖范围，当一个无线Mesh网的骨干网络是由认知接入点和固定中继点组成时，无线Mesh网的覆盖范围能够大大增加。尤其是在受限于视距传输的微波频段，认知Mesh网络将有利于在微波频段实现频谱的开放接入。 一般的多跳Ad-hoc网络在发送数据包时会预先确定通信路由。认知无线电技术能够实时地收集信息并且自动选择波形，并向各方通知尚未使用的频率信息，适用于具有不可提前预测的频谱使用模式的应用场景。因此，当认知无线电技术应用于低功耗多跳Ad-hoc网络，能够满足分布式认知用户之间的通信需求。
由于认知无线电系统可根据周围环境的变化动态地进行频率的选择，而频率的改变通常需要路由协议等进行相应调整，因此，基于认知无线电技术的Ad-hoc网络需要新的支持分布式频率共享的MAC协议和路由协议。

F. 无线通信技术在生活中的应用

无线电台、微波通信、移动通信、卫星通信、无线宽带、航天器与地球之间的遥测、遥控及通信等等；无绳电话机也应用了无线通信技术；广义地讲，电视、空调的遥控以及广播、电视也属无线电通信的范畴。

无线通信（英语：Wireless communication）是指多个节点间不经由导体或缆线传播进行的远距离传输通讯，利用收音机、无线电等都可以进行无线通讯。

无线通讯包括各种固定式、移动式和便携式应用，例如双向无线电、手机、个人数码助理及无线网络。其他无线电无线通讯的例子还有GPS、车库门遥控器、无线鼠标等。

大部分无线通讯技术会用到无线电，包括距离只到数米的Wi-fi，也包括和航海家1号通讯、距离超过数百万公里的深空网络。但有些无线通讯的技术不使用无线电，而是使用其他的电磁波无线技术，例如光、磁场、电场等。

电磁波频谱：

光、颜色、AM及FM广播以及许多电子设备都用到电波波频谱，可用来通讯的无线电频谱频率中视为是公共财财产，会由国家级的机构管理，例如美国的美国联邦通信委员会，英国的Ofcom，这些机构会定义谁可以使用哪一个频段的频率，以及其目的为何。

若公共频段像个人使用的电磁波频谱一様，没有类似的控制或替代配置措施，可能会出现混乱，例如飞机没有特别可以用在航管上的频率，而业余无线电操作者的讯号干扰航管讯号，使得飞行员无法正常使飞机降落。无线通讯的频带由9kHz至300GHz。

G. 20分！谈谈对无线认知网络频谱感知方法的研究与实现的看法

认知无线网络的频谱感知技术

认知无线电/认知无线网络起源于Joseph Mitola攻读博士期间的研究工作，在其博士论文中，Mitola将认知无线电定义为“the integration of model-based reasoning with software radio technologies”，认为认知无线电是智能计算和无线通信这两个学科交叉融合的产物[1] 。随后，美国的FCC和DARPA分别启动了多项计划，对认知无线电和动态频谱接入问题进行深入研究；欧盟的端到端重配置计划(E2R: End to End Reconfigurability Project)也启动了对认知概念在技术和经济领域等各方面问题的研究。Simon Hakin在2005年发表了关于认知无线电的着名文章“Cognitive radio: brain-empowered wireless communications”[2] ，主要从信号处理和自适应过程的角度对认知无线电技术的框架结构进行了较为完善的分析。此后，许多有名的大学和研究机构也展开了相关技术的研究和实验平台的开发，认知无线电的概念也被扩展为认知无线网络，指利用认知原理来提高各种资源（频谱、功率等）使用效率的无线网络[3] 。在频谱管理部门的带动下，一些标准化组织也先后开展了一系列标准制定工作以推动该技术的发展。目前涉及认知无线电/认知无线网络标准制订的组织和行业联盟主要是美国电气电子工程师学会（IEEE）、国际电信联盟（ITU）和软件无线电论坛(SDR Forum)等。
认知无线网络中，主（授权）用户指那些对某段频谱的使用具有高优先级或合法授权的用户，次级用户是指那些低优先级的用户。次级用户对频谱的使用不得对主用户造成干扰，因此要求其能快速、可靠地感知主用户使用授权频谱的情况。次级用户必须具备认知能力，因而称其为认知用户，在网络结构中则表示为认知节点。认知用户的频谱感知主要包括在某个频段上检测主用户存在与否（主用户信号检测）和估计认知用户对主用户接收机可能造成的附加干扰（干扰温度估计）两个任务[4] 。更进一步的可能要求是频谱感知还应区分主用户信号的种类（空中接口分类）[5] 。目前大部分频谱感知的研究都集中在最重要的主用户信号检测上。

1. 频谱感知的基本方法
主用户信号检测的单节点频谱感知基本方法通常分为三类：
第一类为相干检测。如果知道主用户信号的结构特征（如导频、前导或同步消息等），匹配滤波器加门限检测的方法是最优的主用户信号检测方法。相干检测可获得精确的频谱感知结果，但其缺点也很明显，必须知道主用户信号的先验知识，而且当认知无线网络运行在很宽的频段上时，实现许多类型的授权信号的相干检测成本太高，几乎不可实现。
第二类为能量检测。在感兴趣频段上测量某段观测时间内接收信号的总能量，如果能量低于某个设定门限则声明该频段为白空间。与相干检测相比，能量检测需要更长的感知时间以达到同样的感知效果，但低成本、易实现的特性使其受到认知无线网络中频谱感知技术的青睐。
以上基于信号检测技术的两种频谱感知方法，有很好的理论基础[6] ，性能分析已比较完善。
第三类为特征检测[7] 。能量检测的最大缺点是它不能区分接收到的能量是来自主用户信号还是噪声，在低信噪比环境中的频谱感知结果尤其不可靠。在主用户信号的载波频率、调制类型或循环前缀等某些特征已知时，利用信号的期望和自相关函数呈现出来的周期性（循环平稳谱相关特性），可将信号能量与噪声能量区分开来，突破能量检测的瓶颈。文献[8] 还分析实际情况下有限的数据长度对循环谱特征检测的影响。实现复杂度远高于能量检测是制约特征检测在频谱感知中应用的最主要缺点。
此外，2003年底FCC频谱政策工作组提出了干扰温度模型[9] ，意在对无线环境中的干扰源进行量化和管理。干扰温度限提供了特定地理位置在某一感兴趣频段上接收机能够顺利工作的最差环境的特征描述。根据干扰温度模型，认知用户若能确定其对主用户接收机造成的附加干扰量并加以限制，使主用户接收机所受的总干扰（含噪声）不超过干扰温度限，则认知用户可与主用户运行在同一频段上。可以看出，基于主用户信号检测的频谱感知意在避开主用户，而基于干扰温度模型的频谱感知则试图与主用户同时并存于同一个频段，这是两者最大的区别。文献[10] 定义了已知和未知主用户信号参数时干扰温度的理想模型和一般模型，并从通信容量的角度分析了如何来最优地选择认知系统的工作带宽和发送功率。但干扰温度模型存在两个需要解决的难题：其一为在主用户发送信号存在的情况下如何测定其接收机的噪声水平，其二为在主用户接收机位置未知的情况下如何估计认知用户对它可能产生的干扰。降低问题难度的一种可能办法是让主用户系统来辅助认知系统的频谱感知，如文献[11] 中要求主用户接收机在工作过程中持续发送指示信号。另一个需要考虑到的是，认知用户和主用户共存于同一个频段时，认知系统的通信过程中也会受到授权系统的干扰，所以认知系统能获得的通信容量可能非常有限[10] 。

2. 协同频谱感知
认知无线网络可通过对多节点感知信息的协同处理来提高频谱感知的效果，这被称为协同（协作、合作）频谱感知。频谱感知性能主要由感知范围、检测时间、检测概率、虚警概率等几个相互关联的指标来衡量，协同频谱感知可利用空间分集增益改善上述指标，解决单节点感知中难以克服的多径深衰落、阴影衰落和隐终端等难题[4] ，同时也可减轻对单个节点感知灵敏度的要求，降低实现成本[12] 。
实现协同频谱感知的方式有两种，即中心式和分布式。
中心式感知：中心单元收集各认知节点的感知信息，负责识别可用频谱，并将频谱可用信息广播给各认知节点或直接控制认知节点的通信参数。文献[13] 中以AP为中心收集、处理各感知节点的硬判决（二进制）结果，通过克服信道衰落效应来提高感知性能，其检测概率和虚警概率的计算在文献[14] 中给出。文献[15] 以主节点（master node）为中心节点合并各感知结果来检测TV信道。文献[16] 则由融合中心（fusion center）根据各认知节点能量检测的结果最终判断主用户在某个频段上的存在与否。
分布式感知：认知节点彼此之间共享感知信息，但独立判断各自的可用频谱。与中心式感知相比，分布式感知的优点是不需要基础结构网络，部署更灵活些。文献[17] 显示一个用户作为另一个用户中继的两用户协同频谱感知可带来35%的捷变增益（所需感知时间减少35%）。文献[18] 进一步将这种分布式感知协议推广到多用户环境中。
无论中心式还是分布式感知，就协同频谱感知的研究内容而言，主要包含以下两个方面：
1）认知节点感知信息的合并处理，即考虑信息融合（fusion）问题。
2）感知信息传递过程的合作，即考虑中继传输问题。

H. 什么是OPM

适机认知无线网络，即适机动态地使用网络资源。

OPM技术通过对网络资源的适机动态使用，实现了无固定拓扑和频率分配的动态大规模组网。例如，在无线多跳传猛镇慧输过程中，每个包使用动态生成的路径，并且动态生成每个跳使用的频率。这样，网络资源的利用率就可以达到其瞬时最大值。

通过建立一种新的跨层协议栈设枝答计，传统无线网络的OPM技术改造相当于有线网络（即后互联网）中的分组交换技术对电话交换技术的改造。其可能的商业价值也类似于大大降低通信成本和改旅正进网络所实现的价值。可扩展性使基于它的广泛应用成为实现商业价值的可能。

(8)认知无线网络应用扩展阅读：

OPM的作用：

OPM网络不仅可以实现与通信行业现有基础设施设备的无缝对接，还可以作为大规模无线网络的技术平台，实现物联网传感器网络、定位网络、车辆网络、有线等多种应用。宽带接入少，应急网络等。

与传统的传感器网络技术（如ZigBee）相比，它解决了多级跳频后信号会大大减弱的技术问题。基于OPM技术的实时无线通信网络更加稳定、动态、可持续。

I. 目前无线局域网主要应用在哪些方面谈谈未来无线网络的发展前景如何

说到有线网络，人们自然会想到那连接电脑的长长的“脐带”。你想挪个地方上网吗？不行！“脐带”太短，不能断了网线！更难堪的是，你若是个火急火燎的性子，说不定哪天被网线跘个“狗吃屎”！也许连电脑也跟着受伤住院了。 如今，有了无线网络，一切的烦恼都迎刃而解了。任何无线网络覆盖的区域，你只要凭借自己的上网帐户即可随时随地自由地遨游在互联网的世界里。在宿舍、在教室、在图书馆、在食堂，甚至在汽车里、在操场上，你都可以粘在网络上。所谓空中教室、空中图书馆、空中聊天室，在无线网络的世界里就是现实！ 无线网络的发展是伴随着计算机技术的进步走到今天的。近年来，网络技术取得了巨大的进步。一方面，速率大大提高，可达千兆级。但“接入点的固定和有限”随着“移动办公”日益强烈的需求，有线接入难以为继。同时，众多局域网的互联，使得布线遇到重重困难。无线局域网在这种情况下应运而生，它所提供的“多点接入”、“点对点中继”（即所谓的mesh技术）为用户提供了一种替代有线的高速解决方案。可以说无线网络的世纪已经到来了。正是有鉴于此，国内外众多厂家多瞄准了这一巨大商机。Aruba、Ruckus、Mortolola、 3com、Cisco、华三等知名公司一个个趋之若鹜，甚至连Microsoft最近也宣布收购一家小公司Sendit，作为无线移动访问Internet技术的研发中心，诺基亚等也跃跃欲试在其国内推广基于WAP的无线接入，一场无线网络大战已经展开。 今年是无线网络迅速发展的一年。随着802.11g/b等标准的广泛应用，更大、更快、更广成为新一代无线网络的发展趋势。最受瞩目的要数802.11n标准了。和802.11g标准相比，它的信号覆盖范围提高6倍，而传输速率提高了14倍。在相当长的时间内将是802.11g和802.11n并存的局面。虽然3G的冲击力很大，但大面积应用AP组成的局域网仍将是无线网络的主流，因为3G的应用带宽是无法超越的“瓶颈”。 对于国内ISP来说，无线接入的商机正在到来，无线网络的明天一片光明。