VoWLAN終端原理及WLAN組網(wǎng)

前言

　　隨著Intemet應用的迅猛發(fā)展，辦公室和家庭信息化成為趨勢，便攜機、PDA（PersonalData Assistant）等移動智能終端的使用日益增長，給廣大用戶提供諸多便利（隨時隨處自由接入Intemet、能享受更多的業(yè)務、安全且有保障）的網(wǎng)絡成為發(fā)展的必然，這就迫切需要構筑一種能隨時隨地接入的寬帶無線網(wǎng)絡。在接入速率和適應環(huán)境上與3G技術互為補充的WLAN（Wireless Local Area Network，無線局域網(wǎng)）迅猛發(fā)展，成為新一代高速無線接入網(wǎng)絡。它結合無線通信和Intemet網(wǎng)絡的優(yōu)勢，成為當今通信世界的一道亮麗的風景線?！　o線由于安裝便捷、使用靈活、易于擴展等優(yōu)點，將會迅速地應用于需要在移動中聯(lián)網(wǎng)和在網(wǎng)間漫游的場合，并在不易布線的地方和遠距離的數(shù)據(jù)處理節(jié)點上提供強大的網(wǎng)絡支持。目前WLAN在我國的應用主要集中在兩個方面。一是企業(yè)應用：從1999年開始，一些企業(yè)開始在室內辦公環(huán)境應用無線局域網(wǎng)產品，直到現(xiàn)在，企業(yè)應用仍然是一個非常突出的增長點，尤其在目前經(jīng)濟大環(huán)境不是很好的情況下，wLAN的經(jīng)濟性更是受到中小商業(yè)用戶的歡迎；另外，WLAN的應用特性讓人愛不釋手，并已經(jīng)在油田、酒店、醫(yī)院、商場、工廠和學校等不適合網(wǎng)絡布線的場合得到了廣泛驗證。二是熱點接入與家庭應用：從2001年開始，無線局域網(wǎng)室內應用有了明顯的變化，那就是從大企業(yè)的應用向熱點地區(qū)接入以及家庭應用轉移；家庭應用在我國只處于起步階段，由于價格和習慣等原因，家庭用戶的發(fā)展相對緩慢；熱點地區(qū)對無線局域網(wǎng)的需求正在迅速增大，例如APEC會議、大運會所用的都是無線局域網(wǎng)產品。從2004年開始，企業(yè)、SOHO和家庭用戶成為無線局域網(wǎng)應用市場的主力軍，2005年這一趨勢更加明顯，特別是中小企業(yè)已經(jīng)成為用戶市場的主體。同時，隨著數(shù)字家庭概念的出現(xiàn)，家庭中的數(shù)字產品越來越多，產品的一體化、網(wǎng)絡化成為一種發(fā)展的趨勢，再加上高速數(shù)據(jù)業(yè)務的普及，WLAN應用逐漸進入家庭。　　由于一直把WLAN單純定位于有線LAN的延伸，大大限制了WLAN的發(fā)展。目前中國WLAN市場尚處于高速增長前的啟蒙時期，這個時期的市場銷售主要以WLAN標準硬件設備，包括網(wǎng)卡、接入點設備、無線路由器等硬件產品構成，主要的采購者是幾大運營商和少量的行業(yè)企業(yè)應用。研制基于WLAN的IP電話——VoWLAN（無線網(wǎng)絡電話）終端，使WLAN網(wǎng)絡的話音服務成為可能。這一技術必將改變WLAN作為有線LAN的延伸的局限，為進一步豐富WLAN終端產品打下基礎。WLAN終端產品的進一步豐富，必將改變人們網(wǎng)絡應用的習慣，從而帶來wLAN運營市場的巨大變化。

內容概要

本書主要介紹了無線網(wǎng)絡電話(VoWLAN)終端的理論、技術及研制方法，其中以VOWLAN的呼叫控制和實時傳輸技術為重點，并補充介紹了無線網(wǎng)絡的組網(wǎng)。全書共分11章，分別講述：VoWLAN終端的產生及動態(tài)、WLAN概述、VoWLAN終端關鍵技術、呼叫控制協(xié)議——SIP研究、實時傳輸協(xié)議、VoWLAN終端的總體設計、VoWLAN終端系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)、VoWLAN終端系統(tǒng)軟件平臺、VoWLAN終端系統(tǒng)軟件的設計、VoWLAN終端系統(tǒng)的測試與評價、WLAN的組網(wǎng)應用。     本書可作為計算機網(wǎng)絡領域的研究開發(fā)人員、工程技術人員以及高等院校有關專業(yè)本科生、研究生的參考書。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  什么是VoWLAN  1.2  VoWLAN終端的應用方案  1.3  VoWLAN終端的應用市場  1.4  VoWLAN發(fā)展現(xiàn)狀及未來  1.5  VoWLAN終端產品的開發(fā)第2章  WLAN概述  2.1  WLAN標準    2.1.1  HomeRF    2.1.2  IrDA    2.1.3  藍牙    2.1.4  IEEE 802.11    2.1.5  IEEE 802.11b    2.1.6  IEEE 802.11a    2.1.7  IEEE 802.11g    2.1.8  IEEE 802.11n  2.2  IEEE 802.11的體系結構  2.3  IEEE 802.11的工作模式    2.3.1  Ad-Hoc網(wǎng)絡    2.3.2  Infrastructure網(wǎng)絡  2.4  IEEE 802.11的安全問題    2.4.1  認證    2.4.2  加密    2.4.3  802.11i第3章  VoWLAN終端關鍵技術  3.1  話音壓縮技術    3.1.1  壓縮算法基礎    3.1.2  因特網(wǎng)低位速率編解碼iLBC    3.1.3  因特網(wǎng)話音和音頻編解碼iSAC  3.2  WAPI    3.2.1  WAI的實現(xiàn)    3.2.2  WPI的實現(xiàn).  3.3  P2P技術第4章  呼叫控制協(xié)議——SIP研究  4.1  SIP消息格式    4.1.1  SIP請求消息格式    4.1.2  SIP響應消息格式    4.1.3  SIP消息頭字段    4.1.4  SIP消息頭域    4.1.5  包體  4.2  SIP行為規(guī)范    4.2.1  代理的基本行為    4.2.2  請求取消    4.2.3  注冊    4.2.4  查詢能力    4.2.5  對話    4.2.6  SIP會話過程    4.2.7  SIP事務層    4.2.8  傳輸層  4.3  HTTP認證    4.3.1  框架    4.3.2  用戶到用戶的認證    4.3.3  Proxy到用戶的認證    4.3.4  Digest認證方案  4.4  基于SIP的呼叫控制應用    4.4.1  基于SIP的呼叫控制的應用策略    4.4.2  軟交換  4.5  ISUP和SIP的互通    4.5.1  SIP到ISUP的入局呼叫的映射    4.5.2  從ISUP到SIP的入局呼叫的映射第5章  實時傳輸協(xié)議  5.1  術語  5.2  數(shù)據(jù)格式    5.2.1  RTP固定頭域    5.2.2  RTP的擴展域    5.2.3  RTCP包格式    5.2.4  數(shù)據(jù)包處理限制  5.3  RTP協(xié)議關鍵參數(shù)    5.3.1  時間戳    5.3.2  時延    5.3.3  抖動    5.3.4  丟包率    5.3.5  會話和流兩級分用    5.3.6  多種流同步控制  5.4  RTCP協(xié)議關鍵技術    5.4.1  RTCP包的發(fā)送和接收規(guī)則    5.4.2  RTCP傳輸時間間隔    5.4.3  維持會話成員的人數(shù)    5.4.4  分析發(fā)送者和接收者報告  5.5  安全性  5.6  擁塞控制第6章  VoWLAN終端的總體設計  6.1  VoWLAN終端設計的關鍵問題  6.2  VoWLAN終端的功能定位  6.3  VoWLAN終端的硬件系統(tǒng)設計方案    6.3.1  處理器    6.3.2  電源模塊    6.3.3  話音處理模塊    6.3.4  無線網(wǎng)絡接口    6.3.5  輸入/輸出模塊    6.3.6  系統(tǒng)復位電路    6.3.7  外部FLASH接口    6.3.8  下載/調試接口    6.3.9  系統(tǒng)總體硬件結構  6.4  VoWLAN終端的部分軟件設計方案    6.4.1  系統(tǒng)軟件功能模塊劃分    6.4.2  VoWLAN終端運行描述第7章  VoWLAN終端系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)  7.1  IP2022特性概述    7.1.1  芯片性能    7.1.2  芯片結構    7.I.3  軟硬件特點  7.2  音頻接口設計    7.2.1  TLV320AIC10特性概述    7.2.2  基于TLV320AIC10的音頻接口設計  7.3  無線網(wǎng)絡接口設計    7.3.1  WL672-F特性概述    7.3.2  基于WL672-F的網(wǎng)絡接口設計第8章  VoWLAN終端系統(tǒng)軟件平臺  8.1  系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立  8.2  系統(tǒng)引導代碼分析與移植  8.3  文件系統(tǒng)設計  8.4  音頻設備驅動分析與設計  8.5  音頻驅動和TLV320AIC 10間的通信過程  8.6  鍵盤驅動分析與設計第9章  VoWLAN終端系統(tǒng)軟件的設計  9.1  SIP消息分析    9.1.1  消息結構體的格式    9.1.2  消息結構的操作    9.1.3  消息分析  9.2  SIP信令模塊的設計    9.2.1  解析器模塊    9.2.2  狀態(tài)機模塊    9.2.3  工具模塊    9.2.4  協(xié)議棧應用分析    9.2.5  協(xié)議棧外圍程序    9.2.6  對話處理    9.2.7  SDP媒體協(xié)商處理    9.2.8  網(wǎng)絡傳輸處理  9.3  話音會話模塊的設計    9.3.1  話音處理模塊    9.3.2  實時媒體傳輸模塊  9.4  主控模塊的設計    9.4.1  程序初始化    9.4.2  終端注冊    9.4.3  SIP會話的建立    9.4.4  SIP會話的終止第10章  VoWLAN終端系統(tǒng)的測試與評價  10.1  終端系統(tǒng)的測試  10.2  測試工具及環(huán)境  10.3  測試過程    10.3.1  呼叫建立    10.3.2  話音質量  10.4  測試總結第11章  WLAN的組網(wǎng)應用  11.1  WLAN常用設備  11.2  WLAN在家庭網(wǎng)絡中的應用  11.3  WLAN在企業(yè)或校園中的應用  11.4  無線ISP(WISP)的發(fā)展    11.4.1  WISP的分類    11.4.2  WISP在中國的嘗試    11.4.3  WISP發(fā)展的挑戰(zhàn)  11.5  家庭無線網(wǎng)絡的組建參考文獻

章節(jié)摘錄

　　控制器橋接無線家庭網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)，提供一種具有高帶寬容量、用于話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽考彝ゾW(wǎng)絡，這種網(wǎng)絡是無線家庭網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢?！　?.1.3 WLAN在企業(yè)或校園中的應用　　WLAN在企業(yè)或校園中的應用都歸結為無線園區(qū)網(wǎng)，典型的無線園區(qū)網(wǎng)包括企業(yè)無線園區(qū)網(wǎng)、校園無線園區(qū)網(wǎng)、信息化智能無線小區(qū)及商業(yè)樓（群）等。從提供的業(yè)務看，無線園區(qū)網(wǎng)可分為無線接入型園區(qū)網(wǎng)和無線互聯(lián)型園區(qū)網(wǎng)兩類。無線接入型園區(qū)網(wǎng)的典型是信息化智能無線小區(qū)，主要提供無線的互聯(lián)網(wǎng)接入和小區(qū)內無線寬帶接入，同時提供用戶的信息交互業(yè)務，要求系統(tǒng)提供較完善的認證、鑒權和計費功能，用戶可以動態(tài)地選擇業(yè)務。無線互聯(lián)型園區(qū)網(wǎng)的典型是企業(yè)無線園區(qū)網(wǎng)和校園無線園區(qū)網(wǎng)，如需遠程接入，最好引入綜合接入服務器，通過VPN（虛擬專用網(wǎng)絡）功能可以有效降低系統(tǒng)造價，還能很好地保證用戶數(shù)據(jù)的安全性?！　”竟?jié)以校園無線園區(qū)網(wǎng)為例，討論WLAN在企業(yè)或校園中的應用。圖11.12是某高校無線園區(qū)網(wǎng)的示意圖。這是一種無線和有線互補的無線互聯(lián)型網(wǎng)絡結構?！　∈紫?，校園無線園區(qū)網(wǎng)可以為校內用戶（教師和學生）提供一種可以移動、形式靈活接入校園的手段。每個AP在辦公環(huán)境中提供100m的無線覆蓋，同時支持多達63個無線終端。在用戶較為集中的地方，可以設置多重無線接入點（AP），不但可以滿足接入數(shù)量的要求，還可以保證用戶的漫游。　　其次，可以經(jīng)濟有效地移動接入互聯(lián)網(wǎng)。無線局域網(wǎng)無需布線就能提供寬帶接入功能，既節(jié)省了高額的布線成本，又可有效地縮短建網(wǎng)周期，并且還具有移動性。各移動終端的通信先接入就近的AP，經(jīng)過AP轉到有線網(wǎng)絡，根據(jù)目標地址轉交給相應的AP，最后到達目的終端。　　再次，無線局域網(wǎng)可以實現(xiàn)遠程橋接。這種橋接距離可達數(shù)千米至數(shù)十千米，傳輸速率可達18Mb／s～108Mb／s，建設成本遠低于鋪設線纜的成本或線路的租用費。此外，無線網(wǎng)橋還可以實現(xiàn)點到多點的橋接。

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