智能家庭网关设计的关键技术研究

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家庭网络(Home Network)是指包括可以扩展到整幢住宅、整个社区在内的家庭范畴里的将个人电脑、信息家电、三表(水表、电度表、煤气表)、照明系统、安全报警系统与计算机广域网相连接的一种崭新技术。 目前的家庭联网方案中,普遍存在布线难度高、费用大、传输性能不稳定、数据传输速率低等各种不同的缺点。如何建立一个智能控制化高的、Internet接入速率和家庭内部数据传输速率更快的、用户使用更简单方便的家庭网络,是家庭网络发展的关键所在。这使得必须我们引入家庭网络中的一个关键概念—家庭网关,来完成所需要的所有功能。基于此,我们提出了一种集宽带接入ADSL Modem、以无线局域网接入点AP和以太网于一体的家庭网关方案。 家庭网关中内部联网技术是家庭网络内部互联和智能控制的基础。本文以家庭网关集成的内部互联技术为主要研究对象,基于目前无线网络传输速率慢、室内多径信道干扰较大的情况,分析了应用于IEEE802.11协议族上的无线局域网的物理层传输技术正交频分复用技术OFDM,重点研究了OFDM在家庭室内多径信道环境下的抗干扰性能,比较了两种均衡方法对性能的改善,并对其进行了研究和仿真。 本文最后利用仿真软件OPNET建立了本方案中包含了OFDM技术的家庭网关的有限状态机模型和家庭网关节点模型,对此方案进行了仿真实现。仿真结果表明,应用了ADSL技术和OFDM的家庭网关,提升了传输速率和室内多径信道抗干扰等综合性能,达到了目前家庭网络发展的较高水平。
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