無線網路與技術結課大作業

㈠ 試說明無線網路在生活中的應用

行動電話就是無線網路系統的一部分，人們每天使用行動電話與他人通話。經由利用人造衛星及其他信號，無線網路系統使越洋消息的發送化為可能。在災難應對上，警局使用無線網路迅速地傳播重要消息；不論是在小型辦公大樓內或橫越整個地球，個人及公司都利用無線網路快速地發送或分享資料。

無線網路的其他重要應用之一，就是在基礎電信建設貧乏或缺乏資源的國家和地區提供一個便宜及快速的管道連接上互聯網，像是大部分的發展中國家。

特點

1、可移動性強，能突破時空的限制。

無線網路是通過發射無線電波來傳遞網路信號的，只要處於發射的范圍之內，人們就可以利用相應的接受設備來實現對相應網路的連接。這個極大地擺脫了空間和時間方面的限制，是傳統網路所無法做到的。

2、網路擴展性能相對較強。

與有線網路不一樣的是，無線網路突破了有線網路的限制，其可以隨時通過無線信號進行接人，其網路擴展性能相對較強，可以有效實現網路工作的擴展和配置的設置等。用戶在訪問信息時也會變得更加高效和便捷。無線網路不僅擴展了人們對使用網路的空間范圍，而且還提升了網路的使用效率。

3、設備安裝簡易、成本低廉。

通常來說，安裝有線網路的過程中是較為復雜繁瑣的，有線網路除了要布置大量的網線和網線接頭，而且其後期的維護費用非常高。而無線網路則無需布設大量的網線，安裝—個無線網路發射設備即可，同時這也為後期網路維護創造了非常便利的條件，極大地降低了網路前期安裝和後期維護的成本費用。

與有線網路相比，無線網路的主要特點是完全消除了有線網路的局限性，實現了信息的無線傳輸，使人們更自由地使用網路。

同時，網路運營商操作也非常方便，首先，線路建設成本降低，運行時間縮短，成本回報和利潤生產相對較快。這些優勢包括改進了管理員的無線信息傳輸管理，並為網路中沒有空間限制的用戶提供了更大的靈活性。

無線網路的類型

1、無線PAN

無線個域網(WPAN) 將設備連接到一個相對較小的區域內，通常在一個人的范圍內。[9]例如，藍牙無線電和不可見紅外光都提供了一個 WPAN，用於將耳機連接到筆記本電腦。ZigBee還支持 WPAN 應用程序。

隨著設備設計人員開始將 Wi-Fi 集成到各種消費電子設備中，Wi-Fi PAN 變得司空見慣（2010 年）。英特爾「我的 WiFi」和Windows 7「虛擬Wi-Fi」功能使 Wi-Fi PAN 的設置和配置更簡單、更容易。

2、無線區域網

甲無線區域網（WLAN）鏈路使用無線分發方法，通常提供通過接入點訪問網際網路連接在短距離內的兩個或更多的設備。採用擴頻或OFDM技術可以允許用戶在本地覆蓋區域內四處走動，並且仍然保持連接到網路。

3、無線自組織網路

無線自組織網路，也稱為無線網狀網路或移動自組織網路(MANET)，是由以網狀拓撲結構組織的無線電節點組成的無線網路。每個節點代表其他節點轉發消息，每個節點執行路由。

4、無線城域網

無線城域網是一種連接多個無線區域網的無線網路。

移動網路是分布在陸地區域稱為小區，每個小區由至少一個固定位置的服務的無線網路收發器，被稱為小區站點或基站。在蜂窩網路中，每個小區的特點是使用來自其所有直接相鄰小區的一組不同的無線電頻率以避免任何干擾。

以上內容參考網路-無線網路

㈡ 有線區域網和無線區域網的結合論文```詳細``謝謝

在工業控制系統中，應用現場匯流排技術、乙太網技術等，可實現系統的網路化，提高系統的性能和開放性，但是這些控制網路一般都是基於有線的網路。有線網路高速穩定，滿足了大部分場合工業組網的需要。但是，有線網路只能沿著一維的線路傳輸數據，傳輸需要導體介質，因而帶來規劃布線、預設介面、線路檢測、線路擴容等一系列和傳輸途徑有關的工作，並且這些工作不可避免地具有破壞建築、浪費介面、檢修困難、擴展困難的弊病。在現代控制網路中，許多自動化設備要求具有更高的靈活性和可移動性，當工業設備處在不能布線的環境中或者是裝載在車輛等運動機械的情況下，是難以使用有線網路的。與此相對應，無線網路向三維空間傳送數據，中間無需傳輸介質，只要在組網區域安裝接入點（Access Point）設備，就可以建立區域網；移動終端只要安裝了無線網卡就可以在接收范圍內自由接入網路。總之，在網路建設的靈活性、便捷性、擴展性方面，無線網路有獨特的優勢，因此無線區域網技術得到了發展和應用。隨著微電子技術的不斷發展，無線區域網技術將在工業控制網路中發揮越來越大的作用。

一、無線區域網簡介

一般來說，凡是採用無線傳輸媒體的區域網都可稱為無線區域網。這里的無線媒體可以是無線電波、紅外線或激光。無線區域網（Wireless LAN）技術可以非常便捷地以無線方式連接網路設備，人們可隨時、隨地、隨意地訪問網路資源，是現代數據通信系統發展的重要方向。無線區域網可以在不採用網路電纜線的情況下，提供網路互聯功能。

1.無線協議簡介

無線區域網絡協議標准建立至今已有較長時間，但由於無線區域網速度低、協議標准不統一、價格昂貴，用戶為保護投資，不願意使用無線網路，因此無線區域網並沒有得到廣泛應用。近幾年來，隨著速率較高的無線通訊協議開始推出，無線區域網得到快速發展。

IEEE802.11是IEEE802標准委員會在1997年通過的第一個無線區域網的國際標准。1999年9月，該委員會又頒布了IEEE802.11b標准，包含了ISO／OSI模型的物理層和媒體訪問控制層（MAC）。該標准工作在2.4 GHz，傳輸速率可達11 Mbps。 IEEE802.11b標准將節點設備分為基站和客戶站，各客戶站相互間可直接通信，也可在基站的統一管理下進行通信。一個基站與一組客戶站的連接稱為基本服務集BSS（Basic Service Set），兩個或多個BSS構成擴展服務集。IEEE802.11b標准規定了物理層的三種實現方法，即跳頻擴展頻譜方式FHSS、直接序列擴展頻譜方式DSSS和紅外技術IR。在MAC層採用CSMA／CA（載波偵聽多路訪問／碰撞避免）技術進行通信介質訪問。為了盡量減少沖突。802.11b設計了獨特的MAC子層，如圖1所示。下面的一層叫做分布協調功能DCF（Distributed Coordination Function）子層，該子層使各個節點採用競爭的方式使用信道，向上提供爭用服務。這種信道接入方式可能會導致沖突的發生，但是對信道的利用率較高。上面的一層叫做點協調功能PCF（Point Coordination Function）

圖1 IEEE802.11的MAC子層

子層，該子層使用集中控制的接入演算法，基站以輪詢的方式將通信權輪流交給各個客戶站，從而避免了沖突的發生。但是基站需要周期性的輪詢所有客戶站，需要佔用大量的時間，因此適用於中、小型網路。無線區域網的技術還在不斷發展。美國Radia－ta和Atheros公司分別宣布將推出IEEE802.11a晶元組。802.11a的數據傳輸速率為54 Mbps。Atheros公司宣稱，他們的晶元組在「Turbomode」（強化模式）下，速率可以達到72 Mbps。對802.11a來說，不僅僅是傳輸速率的提高，它將工作在5 GHz的頻率上，從而避開了擁擠的2.4 GHz頻段。2001年11月15日，IEEE試驗性地批准了一種新技術802.11g，該技術可以提升家庭、公司和公共場所的無線互聯網接入速度，該技術使無線網路每秒傳輸速度也可達54 Mbps，比現在通用的802.11b要快5倍，並且和802.11b兼容。以上介紹的技術標准可通過下表1進行對比。

表1 技術標准、頻率分配及傳輸速率

技術標准
制定年份
頻率佔用
最高速率
調制技術

802.11
1997
2.4GHz
2Mbps
FHSS

802.11b
1999
2.4GHz
11Mbps
DSSS

802.11a
1999
5GHz
54Mbps
OFDM

802.11g
2000
2.4GHz
54Mbps
DSSS

說明：

1.802.11、802.11b、802.11g都工作在2.4GHz的ISM（工業、科學、醫療）公共頻段，無需向無委申請；而802.11a工作在5GHz頻段，該頻段目前暫不開放，需要申請。

2.802.11a和802.11g物理層速率最高都可達54Mbps，傳輸層速率最高也可達25Mbps，但穩定性有待進一步改善，且成本也較高。而802.11b最高速率可達11Mbps，因為起步較早，技術較為成熟，成本也不高，將是未來最有前途的無線區域網標准，下面重點介紹802.11b標准。

二、IEEE 802.11b無線網路標准

1． 無線區域網的物理層

無線區域網同傳統有線區域網的區別，表現在物理層上就是無線區域網一般用無線電作為傳輸介質，而不是傳統的電纜。對於IEEE 802.11b無線區域網，有三種可選物理層：跳頻擴頻（FHSS）物理層、直接序列擴頻（DSSS）物理層和紅外線（IR）物理層。物理層的選擇取決於實際應用的要求。跳頻擴頻和直接序列擴頻是通信技術中兩種常用的擴展頻譜技術，用以提高無線信道的利用率和數據通信的安全性。目前大多數基於IEEE 802.11b的無線區域網產品的物理層介質工作在2.4000～2.4835GHz的無線射頻頻段（ISM頻段），採用直接序列擴展頻譜技術以提供高達11Mbps的數據傳輸速率。

2． 無線區域網的MAC協議

原則上講，無線區域網的MAC協議和有線區域網的MAC協議並無本質上的區別。然而，由於無線傳輸媒體固有的特性以及移動性的影響，無線區域網的MAC協議不能沿用原有的區域網協議。例如，IEEE 802.3的MAC層採用CSMA/CD來使各個不同的站點共享同一物理信道。而實現CSMA/CD的一個重要前提是，各站點能夠非常容易地實現沖突檢測功能。在有線區域網（如乙太網）的情況下，可根據檢測電纜線上直流分量的變化容易地實現沖突檢測。然而在使用無線傳輸媒體時，由於以下的原因，很難實現沖突檢測。

1） 沖突檢測的能力要求各站能同時發送（發送自己的信號）和接收（決定其他站的傳輸是否干擾自己的傳輸），這將增加信道的花費。

2） 更重要的是，由於隱藏終端問題的存在，即使一個站有沖突檢測的能力，並已經在發送時檢測到沖突，在接收端仍然會有沖突發生。

鑒於以上原因，無線區域網協議標准IEEE 802.11b採用了一種具有沖突避免的載波監聽多路訪問（CSMA/CA）協議實現無線信道的共享。

一種簡單的CSMA/CA可實現如下：在數據包傳輸之前，無線設備將先進行監聽，看是否有其他無線設備正在傳輸。若傳輸正在進行，該設備將等待一段隨機決定的時間，然後再監聽，若沒有其他設備正在使用介質，該設備開始傳輸數據；因為很有可能在一個設備傳輸數據的同時，另一個設備也開始傳輸數據，為了避免此類沖突造成的數據丟失，接收設備檢測所收到的分組的CRC，如果正確，則向發送設備傳輸一個確認信息（acknowledgement）以指示沒有沖突發生。否則，發送設備將重復上述CSMA/CA過程。

為了使兩個無線設備同時進行傳輸（這將導致沖突）的可能性減到最小，802.11設計者使用稱為發送請求/清除以發送（RTS/CTS）的機制。例如：若數據到達無線節點指定的無線訪問點（AP），該AP將給那個無線節點發送一個RTS幀，請求一定量的時間向它傳輸數據，無線節點將用CTS幀進行回應，表示它將阻止任何其他的通信，直到AP發送完數據為止。其他無線節點也能聽到正在發生的數據傳輸，並把它們的傳輸延遲到那段時間之後。在這種方式下，數據在節點之間進行傳遞時，由設備導致的在介質上產生沖突的可能性最小。這種傳輸機制同時解決了無線區域網中的隱藏終端問題。

為了確保數據在傳輸中不丟失，CSMA/CA還引入了確認（ACK）機制，接收者在收到數據後，向發送單元發一個確認通知ACK。若發送者沒有收到ACK，表明數據丟失，將再次傳輸該數據。

3． 無線區域網實時性性能分析

IEEE 802.11b無線區域網標准在媒體訪問控制層採用CSMA/CA協議以實現無線信道的共享。在網路負荷較輕的情況下，發生沖突的機會很少，再加上一些無線網路產品採取了一些附加的措施，甚至可以完全避免沖突的發生。如Wi-LAN的無線產品AWE 120-24無線網路橋接器利用動態時間分配輪詢的方式：當有多個無線遠端設備要與基站通信時，基站會根據遠端站的ID依次詢問各個遠端站是否有數據要發送，如果有數據要發送，就給其分配時間片，如果沒有，則會繼續向下詢問，周而復始。這里的所謂動態輪詢是指用戶可以設置基站的輪詢方式，對於非活動站減少對其詢問的次數，這樣可以保證時間片不會被浪費。動態時間分配輪詢技術完全避免了沖突的發生，可以獲得比CSMA/CA更好的實時性。這使得無線技術在工業控制網路中的應用成為可能。

三、基於無線技術的網路化智能感測器介紹

計算機網路技術、無線技術以及智能感測器技術的結合，產生了「基於無線技術的網路化智能感測器」的全新概念。這種智能感測器集成了數據採集、數據處理和無線網路介面模塊，無線網路介面模塊底層網路介面（硬體介面）採用基於IEEE 802.11b的網路介面晶元，高層網路介面（軟體介面）採用TCP/IP協議，把TCP/IP協議作為一種嵌入式應用，即把TCP/IP協議固化到智能感測器的ROM中，使得現場數據的收發都以TCP/IP協議進行。這種基於無線技術的網路化智能感測器使得工業現場的數據能夠通過無線鏈路直接在網路上傳輸、發布和共享。

無線區域網可以在普通區域網基礎上通過無線Hub、無線接入站(AP)、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現。

在工業自動化領域，有成千上萬的感應器，檢測器，計算機，PLC，讀卡器等設備，需要互相連接形成一個控制網路，通常這些設備提供的通信介面是RS- 232或RS-485。無線區域網設備使用隔離型信號轉換器，將工業設備的RS-232串口信號與無線區域網及乙太網絡信號相互轉換，符合無線區域網IEEE802.11b和乙太網絡IEEE 802.3標准，支持標準的TCP/IP網路通信協議，有效的擴展了工業設備的聯網通信能力。

四、無線區域網在工業控制網路中的應用

工業控制系統的網路化為無線技術在工業控制系統中的應用提供了基礎和可能。近幾年很多研究人員也展開了這方面的研究工作。中國科學院沈陽自動化所的曾鵬等人以FF（現場匯流排基金會）頒布的FFHSE（高速乙太網）為藍本，結合無線乙太網標准IEEE802.11b，構造了現場級無線通信協議棧。該協議棧保持了基金會現場匯流排的通信模型，能夠完成無線設備間的時間同步和實時通信。韓國釜山國立大學的Kyung Chang Lee等人設計了協議轉換模型，實現了Profibus－DP網路和IEEE802.11無線區域網的互連。Mario Alves等人對基於廣播方式的現場匯流排／無線網路的混合網路報文傳送延遲時間進行了估算。C．Koulamas等人研究了Profibus現場匯流排與基於IEEE802.11b的DSSS物理層相結合的性能。

除了在理論上的研究工作外，在一些工業控制網路中，無線通信技術已獲得了應用。如美國羅克威爾公司在基於DeviceNet、Control－net、Ethernet／IP的三層控制網路體系中，加入了無線乙太網部分，可以實現無線通信。德國西門子公司在基於Profibus－DP、Profinet的控制網路中結合無線乙太網技術，使控制網路具有了無線通信功能。由於無線網路無可比擬的優越性，它可以免去大量的線路連接，節省系統的構建費用和維護成本，還可以滿足一些特殊場合的需要，與此同時，大大增強了系統構成的靈活性。加之無線通信技術自身的不斷改進，無線通信技術在工業控制領域中必將具有廣闊的發展空間和應用前景。

五、無線技術在工控網路中的應用方案及使用設備

1.無線工業控制的方法

通過使用基於無線技術的網路化智能感測器，結合目前市場上出現的各種基於IEEE 802.11b的無線區域網網橋，就可以實現無線區域網技術在工業控制網路中的一種應用方案。無線區域網網橋用作無線訪問點（AP），基於無線技術的網路化智能感測器採集現場數據、處理，並以TCP/IP協議對數據進行打包，通過無線鏈路發送到AP，由於無線鏈路和有線乙太網高層均採用TCP/IP協議，且低層協議對高層協議是透明的，就實現了無線網路和有線網路的無縫連接。通過Internet，就可以實現遠程監控。

2．無線設備的選擇

要實現無線網路，需要選擇的設備一般為兩種。一種為無線區域網網橋，可將多個無線站點連入已有的區域網之中；另一種為無線通訊裝置，例如無線網卡、無線Modem等。下面介紹一下研華公司的無線裝置。

A．WLAN-9200系列11Mbps工業無線區域網接入器

WLAN-9200是一款用於室外的增強11Mbps無線區域網網橋。它能夠在無須任何物理布線的情況下，將多個遠程站連接到區域網中。

特點:

·支持IEEE 802.1lb標准2.4GHz ISM頻段

·支持高級用戶驗證，提供堅固的安全性WEP128，MAC地址控制

·帶符合IP 66/NEMA 4x標準的防水銹外殼，保護系統不被損壞

·提供冷卻風扇和加熱器，防止系統過熱和過冷

·提供按鈕和LED顯示，可方便的設置溫度

·採用IP66防水介面，保護電源、LAN和無線介面

·提供各種天線，用於增大傳輸距離

WLAN-9200是一款用於室外的增強11Mbps無線區域網網橋。它能夠在無須任何物理布線的情況下，將多個遠程站連接到區域網中。這樣就節省了大量維護及組建相應電纜網路的成本。WLAN-9200帶有一個堅固的外殼，可以防止水、酸、閃電、低溫及高溫對系統的破壞。由於這些特點，WLAN-9200工作極為穩定和可靠，是室外應用的理想選擇。因此，WLAN-9200非常適合在布線困難的惡劣場所使用，如水庫和建築物。WLAN-9200與IEEE 802.1lb標准兼容，具有各種強大功能。在提供高度安全保護（WEP：128位），DHCP客戶、SNMP代理等的同時，能夠提供11Mbps的高傳輸速度。此外，為了滿足室外惡劣環境下的使用要求，WLAN-9200還提供了先進的系統保護功能：發光保護、冷卻風扇、加熱器、防水介面、工業設備箱、電源/LAN同軸電纜等。

成本低，安裝簡便

WLAN-9200可以將不同的分布式站點連接在一起，組成一個更寬范圍的無線網路。它能夠節省到遠程地點的布線成本。WLAN-9200採用了專門的設計，用戶可以方便快捷的將其裝上或拆下。此外，WLAN-9200還提供了按鈕和LED顯示，用於顯示和設置高/低溫度。用戶可以使用它快速組建自己的無線網路。為了能夠在更遠的范圍內使用，WLAN-9200還提供了各種天線，用於延長傳輸距離。

可靠穩定的堅固設計

WLAN-9200採用了先進的設計，帶有一個不生銹的防水外殼，能夠對系統起到有效的保護。它符合IP 66/NEMA 4x標准，具有耐腐蝕、防紫外線、安全和自動滅火的特點。為了防止WLAN-9200內部過熱或過冷，研華還在它的內部設計了一個冷卻風扇和一個加熱器，用戶可以設置高/低溫度設置。當工作溫度高於或低於用戶指定的溫度時，冷卻風扇或加熱器就會開始工作。此外，WLAN-9200還提供了防水介面和防閃電保護，可以對電源，區域網和天線介面起到保護的作用。

遠程站點之間的快速數據傳輸

WLAN-9200與高速無線區域網標准IEEE 802.1 lb完全兼容，它提供11Mbps（在空氣中）的速度，可以進行更快的數據傳輸。WLAN-9200在2.4GHz ISM頻段採用了DSSS技術，不會被雜訊所干擾，使數據的傳輸更加安全和可靠。

保持通信的私有性

WLAN-9200採用了多種安全功能對您的無線網路進行保護（WEP128加密，MAC地址控制及口令安全）。通過採用先進的WEP128加密，您可以選擇WEP密匙來保護您的數據，防止未授權的無線用戶查看這些數據，只有接入點和無線適配器的可接入性，多種安全機制協同工作，能夠有效防止對有線及無線網路的未授權訪問。

B.ADAM-4550系列2.4GHz無線數據機（RS-232/485介面）

ADAM-4550是一款直序擴頻無線數據機。它工作在2.4GHz的ISM波段上，該波段在全球都可以無需申請即可使用。通過RS-232或RS-485串口，ADAM- 4550可以以高達115.2Kbps的速度與計算機或其它設備進行通信。

ADAM-4550以半雙工的方式工作，並以1Mbps的速率進行無線數據傳輸。它具有100mW的輸出功率，並且如果使用自帶的小型天線，它的傳輸距離可達150米，如果使用研華的高增益室外天線，其傳輸距離可以超過20公里（視距）。

RS-485標准支持半雙工通信。這意味著使用一對雙絞線即可進行數據的發送和接收。通常由握手信號RTS（請求發送）來控制數據流的方向。但在ADAM-4550中帶有一個專門的I/O電路，它可以用來偵測數據流向，在不需要握手信號的情況下自動切換傳輸方向。

ADAM-4550無線數據機提供了可靠的「點到點」或「點到多點」的網路無線連接。一個典型應用是將一個ADAM-4550模塊通過RS-232與主計算機相連，將其它ADAM-4550模塊放置在遠程現場。每個ADAM-4550模塊都可以通過RS- 4550網路與遠程設備相連接。遠程ADAM-4550模塊將遠程數據傳送到主ADAM- 4550模塊，而主ADAM-4550模塊會通過無線傳輸向遠程ADAM-4550模塊發送控制命令。

規格

·RS-232/RS-485傳輸速率（bps）：1200，2400，4800，9600，19.2K，38.4K，57.6K，115.2K

·RS-232介面接頭：孔型DB-9

·RS-485介面接頭：插入式螺絲端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22（0.5到2.5mm2線徑）電纜

·無線傳輸速率：1Mbps

·無線傳輸頻率：2.45GHz（標稱值）

·無線傳輸功率：100mW（標稱值）

·無線調制：直序擴頻PSK

·無線收發器地址：可軟體配置為254個不同的地址

·通信距離：550英尺有效距離（在開闊地使用2dBi全向天線的情況下），實際距離取決於環境條件、天線類型及位置

·工作溫度：-10º到70℃（14º到158℉）

·電源要求：+10~+30VDC

·功耗：4W

·尺寸：60mm×120mm（2.36」×4.41」）

特點

·可軟體配置RS-232或RS-485，數據傳輸速率可達115.2Kbps

·在有外部天線及放大器的情況下，傳輸半徑可超過20公里

·內置看門狗定時器及自動RS-485數據流控制

·擴頻無線調制

·工作在全球通用、無需申請的波段（2.4GHz）

·模塊間的1Mbps無線數據傳輸速率

·可軟體配置無線收發器地址

·方便的DIN導軌、面板或堆疊安裝

·帶有存儲通信設置的EEPROM

·支持點到點或點到多點的應用

·透明的IEEE802.1協議及用於確保數據完整性的10K緩存

·用於故障診斷的電源及數據流指示燈

·帶無線連接測試的診斷軟體

·符合FCC Part15及ETSI 3000.683/300.328標准

六、結論

通過無線區域網對工業設備進行控制簡單易行，但是成本稍高。目前，絕大多數無線控制如前所述採用的是IEEE802.11系列協議，它與我們大多區域網所採用的乙太網可以無縫連接，所以，對於用戶層測控程序沒有任何影響，只需對原有方案的物理層設備作簡單的配置即可。例如選用上述的研華的無線產品替代原有的有線通訊裝置，其它硬體及軟體配置均不受影響。

㈢ 無線網路技術及特點

無線網路技術及特點

無線網路因其靈活性強、可擴展、可移動等優勢，被廣泛應用於社會生活的諸多領域，可以說現階段人們的日常生活已經無法離開無線網路系統。下面我為大家搜索整理了關於無線網路技術及特點，歡迎參考閱讀，希望對您有所幫助!

無線網路技術及特點 篇1

一、無線網路的分類

1.無線個域網

無線個人區域網(或無線個域網)。就是在個人工作地方把屬於個人使用的電子設備用無線技術連接起來，整個網路的范圍大約為10米。

2.無線區域網

無線區域網絡是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網路，是計算機網路與無線通信技術相結合的產物，它以無線多址信道作為傳輸媒介，提供傳統有線區域網的功能，能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬頻網路接入。

3.無線城域網

無線城域網路是指用戶在一定的城區多個場所之間建立無線連接，不必花費很高的費用鋪設光纜、電纜和對外租用線路。此外，在有線網路寬頻的租賃線路不能完好使用時，WMAN可以充當備用網路使用。WMAN 的使用是通過無線電波、紅外線光波傳送數據。盡管目前我們正在使用的各種不同技術，如多路多點分布式服務 (MMDS) 和本地多點分布式服務 (LMDS)，但負責制定網路寬頻無線訪問標準的 IEEE 802.16 技術人員仍在開發規范以便實現這些技術的標准化。

4.無線廣域網路

無線廣域網路是指用戶通過遠程公用網路或者專用用戶網路建立的無線網路技術。其主要是通過使用由無線服務供應商負責維護的若干天線基站或者衛星系統，可以覆蓋廣大的地理區域。目前的無線網路技術被稱為第二代系統(我們俗稱為2G)。第二代系統(2G)包括移動通信全球系統(GSM)、蜂窩式數字分組數據(CDPD) 和碼分多址 (CDMA)。目前正努力從 第二代(2G )網路向第三代 (3G) 技術過渡。

二、無線網路的特點分析

1.更具靈活性

無線網路可以更方便地照顧到有線網路不能顧及的地方，而且架設很方便。對經常需要變動網路布線結構和用戶需要更大范圍移動計算機的地方，使用無線區域網可以克服線纜限制引起的不便性，對於時間緊、需要迅速建立通訊而使用有線網架設不便、成本高或耗時長的情況也可使用無線區域網。

2.速度只有百兆，但使用更方便

千兆有線網雖然在骨幹網路中早已跨入應用主流，但在實際家庭或小型辦公應用中，百兆有線網路仍是絕對主流。所以從實際應用來看，目前的無線網路已能提供接近與有線網路的速度。雖然這種速度的保障對距離的要求更為苛刻，但便利性和性能間的矛盾對目前的整個網路技術來說，都是需要突破的。

3.安全性已能保障普通應用

現在的無線產品已能提供多重安全防護。支持64/128/152位WEP數據加密，同時支持WPA、IEEE 802.1X、TKIP、AES等加密與安全機制。支持SSID廣播控制，支持基於MAC地址的訪問控制，再配合強大的防火牆特性，可有效防止入侵，為無線通信提供強大的安全保護。

4.價格雖高於有線，但已可接受

對於普通的家庭用戶和小型辦公用戶來說，無線的主要比較對象就是百兆有線家庭網路。同樣以組建一個4台電腦的小型家庭無線網路為例，其投入可分為兩類。組建Ad-Hoc對等網路，不需要投入無線AP，只需要購買無線網卡。以已有筆記本電腦集成有兩塊無線網卡為例，還需要為其它電腦購買兩塊網卡。雖然一些11M的產品60-80元就能拿下，但54M產品仍需要100元以上。

如果組建Infrastructure中心式無線網路，那麼無線AP就是必需。由於市場中單純性SOHO級無線AP已被淘汰，所於集無線AP和寬頻路由器與一身的無線路由器成為必選。

三、無線網路主流技術及特點分析

1.無線寬頻

Wi-Fi俗稱為無線寬頻，就是IEEE 802.11b的別稱，它是一種短程的無線傳輸技術，能夠在幾百米的地理范圍內支持互聯網接入的一種無線電信號。隨著網路技術的發展，以及IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g等標準的出現， IEEE 802.11 這個標准已被統稱作無線寬頻(即Wi-Fi)。從實際應用上來說，要使用無線寬頻(Wi-Fi)，用戶先要有 與Wi-Fi 相互兼容的用戶端裝置。

無線網路技術及特點 篇2

1．前言

通信網路隨著INTERNET的飛速發展,從傳統的布線網路發展到了無線網路，作為無線網路之一的無線區域網WLAN（WirelessLocalArea Network），滿足了人們實現移動辦公的夢想，為我們創造了一個豐富多彩的自由天空。

2．WLAN的概念

WLAN是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網路，是計算機網路與無線通信技術相結合的產物，它以無線多址信道作為傳輸媒介，提供傳統有線區域網LAN（LocalAreaNetwork）的功能，能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬頻網路接入。

3．WLAN的特點

WLAN開始是作為有線區域網絡地延伸而存在的，各團體、企事業單位廣泛地採用了WLAN技術來構建其辦公網路。但隨著應用的進一步發展，WLAN正逐漸從傳統意義上的區域網技術發展成為「公共無線區域網」，成為國際互聯網INTERNET寬頻接入手段。WLAN具有易安裝、易擴展、易管理、易維護、高移動性、保密性強、抗干擾等特點。

4．WLAN的標准

由於WLAN是基於計算機網路與無線通信技術，在計算機網路結構中，邏輯鏈路控制（LLC）層及其之上的應用層對不同的物理層的要求可以是相同的，也可以是不同的，因此，WLAN標准主要是針對物理層和媒質訪問控制層(MAC)，涉及到所使用的無線頻率范圍、空中介面通信協議等技術規范與技術標准。

4.1IEEE802.11X

（1）IEEE802.11

1990年IEEE802標准化委員會成立IEEE802.11WLAN標准工作組。IEEE802.11（別名：Wi-Fi(WirelessFidelity) 無線保真）是在1997年6月由大量的區域網以及計算機專家審定通過的標准，該標準定義物理層和媒體訪問控制(MAC)規范。物理層定義了數據傳輸的信號特徵和調制，定義了兩個RF傳輸方法和一個紅外線傳輸方法，RF傳輸標準是跳頻擴頻和直接序列擴頻，工作在2.4000～2.4835GHz頻段。

IEEE802.11是IEEE最初制定的一個無線區域網標准，主要用於解決辦公室區域網和校園網中用戶與用戶終端的無線接入，業務主要限於數據訪問，速率最高只能達到2Mbps。由於它在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，所以IEEE802.11標准被IEEE802.11b所取代了。

（2）IEEE802.11b

1999年9月IEEE802.11b被正式批准，該標准規定WLAN工作頻段在2.4-2.4835GHz，數據傳輸速率達到11Mbps,傳輸距離控制在50-150英尺。該標準是對IEEE 802.11的一個補充，採用補償編碼鍵控調制方式，採用點對點模式和基本模式兩運作模式，在數據傳輸速率方面可以根據實際情況在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率間自動切換，它改變 了WLAN設計狀況，擴大了WLAN的應用領域。

IEEE802.11b已成為當前主流的WLAN標准，被多數廠商所採用，所推出的產品廣泛應用於辦公室、家庭、賓館、車站、機場等眾多場合，但是由於許多WLAN的新標準的出現，IEEE802.11a和IEEE802.11g更是倍受業界關注。

（3）IEEE802.11a

1999年，IEEE802.11a標准制定完成，該標准規定WLAN工作頻段在5.15-8.825GHz，數據傳輸速率達到54Mbps/72Mbps(Turbo),傳輸距離控制在10-100米。該標准也是IEEE 802.11的一個補充，擴充了標準的物理層，採用正交頻分復用（OFDM）的獨特擴頻技術，採用QFSK調制方式，可提供25Mbps的無線ATM介面和10Mbps的乙太網無線幀結構介面，支持多種業務如話音、數據和圖像等，一個扇區可以接入多個用戶，每個用戶可帶多個用戶終端。

IEEE802.11a標準是IEEE802.11b的後續標准，其設計初衷是取代802.11b標准，然而，工作於2.4GHz頻帶是不需要執照的，該頻段屬於工業、教育、醫療等專用頻段，是公開的，工作於5.15-8.825GHz頻帶需要執照的。一些公司仍沒有表示對802.11a標準的`支持，一些公司更加看好最新混合標准――802.11g。

（4）IEEE802.11g

目前，IEEE推出最新版本IEEE802.11g認證標准,該標准提出擁有IEEE802.11a的傳輸速率，安全性較IEEE802.11b好，採用2種調制方式，含802.11a中採用的OFDM與IEEE802.11b中採用的CCK，做到與802.11a和802.11b兼容。

雖然802.11a較適用於企業，但WLAN運營商為了兼顧現有802.11b設備投資，選用802.11g的可能性極大。

（5）IEEE802.11i

IEEE802.11i標準是結合IEEE802.1x中的用戶埠身份驗證和設備驗證，對WLANMAC層進行修改與整合,定義了嚴格的加密格式和鑒權機制，以改善WLAN的安全性。IEEE802.11i新修訂標准主要包括兩項內容：「Wi-Fi保護訪問」(Wi-Fi Protected Access：WPA)技術和「強健安全網路」(RSN)。Wi-Fi聯盟計劃採用 802.11i標准作為WPA的第二個版本，並於2004年初開始實行。

IEEE802.11i標准在WLAN網路建設中的是相當重要的，數據的安全性是WLAN設備製造商和WLAN網路運營商應該首先考慮的頭等工作。

（6）IEEE802.11e/f/h

IEEE802.11e標准對WLANMAC層協議提出改進，以支持多媒體傳輸，以支持所有WLAN無線廣播介面的服務質量保證QOS機制。

IEEE802.11f，定義訪問節點之間的通訊，支持IEEE802.11的接入點互操作協議（IAPP）。

IEEE802.11h用於802.11a的頻譜管理技術。

4．2HIPERLAN

歐洲電信標准化協會(ETSI)的寬頻無線電接入網路(BRAN)小組著手制定Hiper(HighPerformanceRadio)接入泛歐標准，已推出HiperLAN1和HiperLAN2。HIPERLAN1推出時，數據速率較低，沒有被人們重視，在2000年，HIPERLAN2標准制定完成，HIPERLAN2標準的最高數據速率能達到54Mbit/s，HIPERLAN2標准詳細定義了WLAN的檢測功能和轉換信令，用以支持許多無線網路，支持動態頻率選擇、無線信元轉換、鏈路自適應、多束天線和功率控制等。該標准在WLAN性能、安全性、服務質量QOS等方面也給出了一些定義。

HiperLAN1對應1EEE802.11b，HiperLAN2與1EEE082.11a具有相同的物理層，他們可以採用相同的部件，並且，HiperLAN2強調與3G整合。HIPERLAN2標准也是目前較完善的WLAN協議。

4．3HomeRF

HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會領導於1997年成立的，其主要工作任務是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數據通信網，2001年8月推出HomeRF2.0版，集成了語音和數據傳送技術，工作頻段在10GHz，數據傳輸速率達到10Mbps，在WLAN的安全性方面主要考慮訪問控制和加密技術。

HomeRF是針對現有無線通信標準的綜合和改進：當進行數據通信時，採用IEEE802.11規范中的TCP/IP傳輸協議；進行語音通信時，則採用數字增強型無繩通信標准。

除了IEEE802.11委員會、歐洲電信標准化協會和美國家用射頻委員會之外，無線區域網聯盟WLANA（WirelessLAN Association）在WLAN的技術支持和實施方面也做了大量工作。WLANA是由無線區域網廠商建立的非營利性組織，由3Com、Aironet、Cisco、Intersil、Lucent、Nokia、Symbol和中興通訊等廠商組成，其主要工作驗證不同廠商的同類產品的兼容性，並對WLAN產品的用戶進行培訓等。 4．4 中國WLAN規范

中華人民共和國國家信息產業部正在制訂WLAN的行業配套標准，包括：《公眾無線區域網總體技術要求》和《公眾無線區域網設備測試規范》。該標准涉及的技術體制包括IEEE802.11X系列(IEEE802.11、802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、 IEEE802.11h、 IEEE802.11i)和HIPERLAN2。信息產業部通信計量中心承擔了相關標準的制訂工作，並聯合設備製造商和國內運營商進行了大量的試驗工作，同時，信息產業部通信計量中心和中興通訊股份有限公司等聯合建成了WLAN的試驗平台，對WLAN系統設備的各項性能指標、兼容性和安全可靠性等方面進行全方位的測評。

此外，由信息產業部科技公司批准成立的「中國寬頻無線IP標准工作組（www.chinabwips.org）」在移動無線IP接入、IP的移動性、移動IP的安全性、移動IP業務等方面進行標准化工作。2003年5月，國家首批頒布了由「中國寬頻無線IP標准工作組」負責起草的WLAN兩項國家標准：《信息技術系統間遠程通信和信息交換區域網和城域網特定要求第11部分：無線區域網媒體訪問(MAC)和物理(PHY)層規范》、《信息技術 系統間遠程通信和信息交換 區域網和城域網特定要求 第11部分：無線區域網媒體訪問(MAC)和物理(PHY)層規范：2.4GHz頻段較高速物理層擴展規范》。這兩項國家標准所採用的依據是ISO/IEC8802.11和ISO/IEC8802.11b，兩項國家標準的發布，將規范WLAN產品在我國的應用。

5．WLAN網路結構

一般地，WLAN有兩種網路類型：對等網路和基礎結構網路。

對等網路：由一組有無線介面卡的計算機組成。這些計算機以相同的工作組名、ESSID和密碼等對等的方式相互直接連接，在WLAN的覆蓋范圍的之內，進行點對點與點對多點之間的通信通信。

基礎結構網路：在基礎結構網路中，具有無線介面卡的無線終端以無線接入點AP為中心，通過無線網橋AB、無線接入網關AG、無線接入控制器AC和無線接入伺服器AS等將無線區域網與有線網網路連接起來，可以組建多種復雜的無線區域網接入網路，實現無線移動辦公的接入。

6．WLAN應用

作為有線網路無線延伸，WLAN可以廣泛應用在生活社區、游樂園、旅館、機場車站等遊玩區域實現旅遊休閑上網；可以應用在政府辦公大樓、校園、企事業等單位實現移動辦公，方便開會及上課等；可以應用在醫療、金融證券等方面，實現醫生在路途中對病人在網上診斷，實現金融證券室外網上交易。

對於難於布線的環境，如老式建築、沙漠區域等，對於頻繁變化的環境，如各種展覽大樓；對於臨時需要的寬頻接入，流動工作站等，建立WLAN是理想的選擇。

6.1銷售行業應用

對於大型超市來講，商品的流通量非常大，接貨的日常工作包括定單處理、送貨單、入庫等需要在不同地點的現場將數據錄入資料庫中。倉庫的入庫和出庫管理，物品的搬動較多，數據在變化，目前，很多的做法是手工做好記錄，然後再將數據錄入資料庫中，這樣費時而且易錯，採用WLAN，即可輕松解決上面兩個問題，在超市的各個角落，在接貨區、在發貨區、貨架、中倉庫中利用WLAN，可以現場處理各種單據。

6.2物流行業應用

隨著我國WTO的加入，各個港口、儲存區對物流業務的數字化提出了較高的要求。一個物流公司一般都有一個網路處理中心，還有些辦公地點分布在比較偏僻的地方，對於那些運輸車輛、裝卸裝箱機組等的工作狀況，物品統計等等，需要及時將數據錄入並傳輸到中心機房。部署WLAN是物流業的一項現代化必不可少的基礎設施。

6.3電力行業應用

如何對遙遠的變電站進行遙測、遙控、遙調，這是擺在電力系統的一個老問題。WLAN能監測並記錄變電站的運行情況，給中心監控機房提供實時的監測數據，也能夠將中心機房的調控命令傳入到各個變電站。這是WLAN在電力系統遍布到千家萬戶，但又無法完全用有線網路來檢測與控制的一個潛在應用。

6.4服務行業應用

由於PC機的移動終端化、小型化，一個旅客在進入一個酒店的大廳要及時處理郵件，這時酒店大堂的InternetWLAN接入是必不可少的；客房Internet無線上網服務也是需要的，尤其是星級比較高的酒店，客人可能在床上躺著上網，客人希望無線上網無處不在，由於WLAN的移動性、便捷性等特點，更是受到了一些大中型酒店的青睞。

在機場和車站是旅客候機候車的一段等待時光，這時打開筆記本電腦來上上網，何嘗不是高興的事兒，目前，在北美和歐洲的大部分機場和車站，都部署了WLAN，在我國，也在逐步實施和建設中。

6.5教育行業應用

WLAN可以讓教師和學生對教與學的時時互動。學生可以在教師、宿舍、圖書館利用移動終端機向老師問問題、提交作業；老師可以時時給學生上輔導課。學生可以利用WLAN在校園的任何一個角落訪問校園網。WLAN可以成為一種多媒體教學的輔助手段。

6.6證券行業應用

有了WLAN，股市有了菜市場般的普及和活躍。原來，很多炒股者利用股票機看行情，現在不用了，WLAN能夠讓您實現實時看行情，時時交易。股市大戶室也可以不去了，不用再為大戶室交納任何費用。

6.7展廳應用

一些大型展覽的展廳內，一般都布有WLAN，服務商、參展商、客戶走入大廳內可以隨時接入Internet。WLAN的可移動性、可重組性、靈活性為會議廳和展會中心等具有臨時租用性質的服務行業提供了盈利的無限空間。

6.8中小型辦公室/家庭辦公應用

WLAN可以讓人們在中小型辦公室或者在家裡任意的地方上網辦公，收發郵件,隨時隨地可以連接上Internet,上網資費與有線網路一樣，有了WLAN，我們的自由空間增大了。

6.9企業辦公樓之間辦公應用

對於一些中大型企業，有一個主辦公樓，還有其他附屬的辦公樓，樓與樓之間、部門與部門之間需要通信，如果搭健有限網路，需要支付昂貴的月租費和維護費，而WLAN不需要，也不需要綜合布線，一樣能夠實現有限網路的功能。

7．WLAN安全

WLAN應用中，對於家庭用戶、公共場景安全性要求不高的用戶，使用VLAN（VirtualLocalAreaNetworks）隔離、MAC地址過濾、服務區域認證ID（ESSID）、密碼訪問控制和無線靜態加密協議WEP(Wired Equivalent Privacy)可以滿足其安全性需求。但對於公共場景中安全性要求較高的用戶，仍然存在著安全隱患，需要將有線網路中的一些安全機制引進到WLAN中，在無線接入點AP（Access Point）實現復雜的加密解密演算法，通過無線接入控制器AC，利用PPPoE或者DHCP+WEB認證方式對用戶進行第二次合法認證，對用戶的業務流實行實時監控。這方面的WLAN安全策略有待於實踐與進一步探討並完善。

㈣ 無線網路 發展狀況的論文

無線網路發展狀況

計算機通信分兩種:有線通信和無線通信
無線通信包括衛星,微波,紅外等等

無線區域網（Wireless LAN）技術可以非常便捷地以無線方式連接網路設備，人們可隨時、隨地、隨意地訪問網路資源。在推動網路技術發展的同時，無線區域網也在改變著人們的生活方式。本文分析了無線區域網的優缺點極其理論基礎，介紹了無線區域網的協議標准，闡述了無線區域網的體系結構，探討了無線區域網的研究方向。

關鍵詞 乙太網 無線區域網 擴頻 安全性 移動IP

一、引 言

隨著無線通信技術的廣泛應用，傳統區域網絡已經越來越不能滿足人們的需求，於是無線區域網（Wireless Local Area Network，WLAN）應運而生，且發展迅速。盡管目前無線區域網還不能完全獨立於有線網路，但近年來無線區域網的產品逐漸走向成熟，正以它優越的靈活性和便捷性在網路應用中發揮日益重要的作用。

無線區域網是無線通信技術與網路技術相結合的產物。從專業角度講，無線區域網就是通過無線信道來實現網路設備之間的通信，並實現通信的移動化、個性化和寬頻化。通俗地講，無線區域網就是在不採用網線的情況下，提供乙太網互聯功能。

廣闊的應用前景、廣泛的市場需求以及技術上的可實現性，促進了無線區域網技術的完善和產業化，已經商用化的802.11b網路也正在證實這一點。隨著802.11a網路的商用和其他無線區域網技術的不斷發展，無線區域網將迎來發展的黃金時期。

二、無線區域網概述

無線網路的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰期間。當時，美國陸軍研發出了一套無線電傳輸技術，採用無線電信號進行資料的傳輸。這項技術令許多學者產生了靈感。1971年，夏威夷大學的研究員創建了第一個無線電通訊網路，稱作ALOHNET。這個網路包含7台計算機，採用雙向星型拓撲連接，橫跨夏威夷的四座島嶼，中心計算機放置在瓦胡島上。從此，無線網路正式誕生。

1．無線區域網的優點

（1）靈活性和移動性。在有線網路中，網路設備的安放位置受網路位置的限制，而無線區域網在無線信號覆蓋區域內的任何一個位置都可以接入網路。無線區域網另一個最大的優點在於其移動性，連接到無線區域網的用戶可以移動且能同時與網路保持連接。

（2）安裝便捷。無線區域網可以免去或最大程度地減少網路布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點設備，就可建立覆蓋整個區域的區域網絡。

（3）易於進行網路規劃和調整。對於有線網路來說，辦公地點或網路拓撲的改變通常意味著重新建網。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程，無線區域網可以避免或減少以上情況的發生。

（4）故障定位容易。有線網路一旦出現物理故障，尤其是由於線路連接不良而造成的網路中斷，往往很難查明，而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網路則很容易定位故障，只需更換故障設備即可恢復網路連接。

（5）易於擴展。無線區域網有多種配置方式，可以很快從只有幾個用戶的小型區域網擴展到上千用戶的大型網路，並且能夠提供節點間"漫遊"等有線網路無法實現的特性。

由於無線區域網有以上諸多優點，因此其發展十分迅速。最近幾年，無線區域網已經在企業、醫院、商店、工廠和學校等場合得到了廣泛的應用。

2．無線區域網的理論基礎

目前，無線區域網採用的傳輸媒體主要有兩種，即紅外線和無線電波。按照不同的調制方式，採用無線電波作為傳輸媒體的無線區域網又可分為擴頻方式與窄帶調制方式。

（1）紅外線（Infrared Rays，IR）區域網

採用紅外線通信方式與無線電波方式相比，可以提供極高的數據速率，有較高的安全性，且設備相對便宜而且簡單。但由於紅外線對障礙物的透射和繞射能力很差，使得傳輸距離和覆蓋范圍都受到很大限制，通常IR區域網的覆蓋范圍只限制在一間房屋內。

（2）擴頻（Spread Spectrum，SS）區域網

如果使用擴頻技術，網路可以在ISM（工業、科學和醫療）頻段內運行。其理論依據是，通過擴頻方式以寬頻傳輸信息來換取信噪比的提高。擴頻通信具有抗干擾能力和隱蔽性強、保密性好、多址通信能力強的特點。擴頻技術主要分為跳頻技術（FHSS）和直接序列擴頻（DSSS）兩種方式。

所謂直接序列擴頻，就是用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。而跳頻技術與直序擴頻技術不同，跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，其頻率按隨機規律不斷改變。接收端的頻率也按隨機規律變化，並保持與發射端的變化規律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統的性能，跳頻越高，抗干擾性能越好，軍用的跳頻系統可達到每秒上萬跳。

（3）窄帶微波區域網

這種區域網使用微波無線電頻帶來傳輸數據，其帶寬剛好能容納信號。但這種網路產品通常需要申請無線電頻譜執照，其它方式則可使用無需執照的ISM頻帶。

3．無線區域網的不足之處

無線區域網在能夠給網路用戶帶來便捷和實用的同時，也存在著一些缺陷。無線區域網的不足之處體現在以下幾個方面：

（1）性能。無線區域網是依靠無線電波進行傳輸的。這些電波通過無線發射裝置進行發射，而建築物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸，所以會影響網路的性能。

（2）速率。無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。目前，無線區域網的最大傳輸速率為54Mbit/s，只適合於個人終端和小規模網路應用。

（3）安全性。本質上無線電波不要求建立物理的連接通道，無線信號是發散的。從理論上講，很容易監聽到無線電波廣播范圍內的任何信號，造成通信信息泄漏。

三、無線區域網協議標准

無線區域網技術（包括IEEE802.11、藍牙技術和HomeRF等）將是新世紀無線通信領域最有發展前景的重大技術之一。以IEEE（電氣和電子工程師協會）為代表的多個研究機構針對不同的應用場合，制定了一系列協議標准，推動了無線區域網的實用化。

1．IEEE802.11系列協議

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得到了廣泛應用。這些協議包括802.3乙太網協議、802.5令牌環協議和802.3z100BASE-T快速乙太網協議等。IEEE於1997年發布了無線區域網領域第一個在國際上被認可的協議——802.11協議。1999年9月，IEEE提出802.11b協議，用於對802.11協議進行補充，之後又推出了802.11a、802.11g等一系列協議，從而進一步完善了無線區域網規范。IEEE802.11工作組制訂的具體協議如下：

（1）802.11a

802.11a採用正交頻分（OFDM）技術調制數據，使用5GHz的頻帶。OFDM技術將無線信道分成以低數據速率並行傳輸的分頻率，然後再將這些頻率一起放回接收端，可提供25Mbit/s的無線ATM介面和10Mbit/s的乙太網無線幀結構介面，以及TDD/TDMA的空中介面。在很大程度上可提高傳輸速度，改進信號質量，克服干擾。物理層速率可達54Mbit/s，傳輸層可達25Mbit/s，能滿足室內及室外的應用。

（2）802.11b

802.11b也被稱為Wi-Fi技術，採用補碼鍵控（CCK）調制方式，使用2.4GHz頻帶，其對無線區域網通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機制的介質訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低於某個門限值時，傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s，或根據直序擴頻技術調整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規定的前提下，採用跳頻技術無法支持更高的速率，因此需要選擇DSSS作為該標準的惟一物理層技術。

（3）802.11g

2001年11月，在802.11 IEEE會議上形成了802.11g標准草案，目的是在2.4GHz頻段實現802.11a的速率要求。該標准將於2003年初獲得批准。802.11g採用PBCC或CCK/OFDM調制方式，使用2.4GHz頻段，對現有的802.11b系統向下兼容。它既能適應傳統的802.11b標准(在2.4GHz頻率下提供的數據傳輸率為11Mbit/s)，也符合802.11a標准(在5GHz頻率下提供的數據傳輸率56Mbit/s)，從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無線區域網，有利於促進無線網路市場的發展。

（4）其他相關協議

IEEE802工作組今後將繼續對802.11系列協議進行探討，並計劃推出一系列用於完善無線區域網應用的協議，其中主要包括802.11e（定義服務質量和服務類型）、802.11f（AP間協議）、802.11h（歐洲5GHz規范）、802.11i（增強的安全性&認證）、802.11j（日本的4.9GHz規范）、802.11k（高層無線/網路測量規范）以及高吞吐量研究工作組的相關協議。

2．藍牙規范（Bluetooth）

藍牙規范是由SIG（特別興趣小組）制定的一個公共的、無需許可證的規范，其目的是實現短距離無線語音和數據通信。藍牙技術工作於2.4GHz的ISM頻段，基帶部分的數據速率為1Mbit/s，有效無線通信距離為10~100m，採用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。藍牙技術採用自動尋道技術和快速跳頻技術保證傳輸的可靠性，具有全向傳輸能力，但不需對連接設備進行定向。其是一種改進的無線區域網技術，但其設備尺寸更小，成本更低。在任意時間，只要藍牙技術產品進入彼此有效范圍之內，它們就會立即傳輸地址信息並組建成網，這一切工作都是設備自動完成的，無需用戶參與。

3．HomeRF標准

在美國聯邦通信委員會（FCC）正式批准HomeRF標准之前，HomeRF工作組於1998年為在家庭范圍內實現語音和數據的無線通信制訂出一個規范，即共享無線訪問協議（SWAP）。該協議主要針對家庭無線區域網，其數據通信採用簡化的IEEE802.11協議標准。之後，HomeRF工作組又制定了HomeRF標准，用於實現PC機和用戶電子設備之間的無線數字通信，是IEEE802.11與泛歐數字無繩電話標准（DECT）相結合的一種開放標准。HomeRF標准採用擴頻技術，工作在2.4GHz頻帶，可同步支持4條高質量語音信道並且具有低功耗的優點，適合用於筆記本電腦。

4．HyperLAN/2標准

2002年2月，ETI的寬頻無線接入網路（Broadband Radio Access Networks，BRAN）小組公布了HiperLAN/2標准。HiperLAN/2標准由全球論壇（H2GF）開發並制定，在5GHz的頻段上運行，並採用OFDM調制方式，物理層最高速率可達54Mbit/s，是一種高性能的區域網標准。HyperLAN/2標準定義了動態頻率選擇、無線小區切換、鏈路適配、多波束天線和功率控制等多種信令和測量方法，用來支持無線網路的功能。基於HyperRF標準的網路有其特定的應用，可以用於企業區域網的最後一部分網段，支持用戶在子網之間的IP移動性。在熱點地區，為商業人士提供遠端高速接入網際網路的服務，以及作為W-CDMA系統的補充，用於3G的接入技術，使用戶可以在兩種網路之間移動或進行業務的自動切換，而不影響通信。

5．無線區域網標準的比較

802.11系列協議是由IEEE制定的，目前居於主導地位的無線區域網標准。HomeRF主要是為家庭網路設計的，是802.11與DECT的結合。HomeRF和藍牙都工作在2.4GHz ISM頻段，並且都採用跳頻擴頻（FHSS）技術。因此，HomeRF產品和藍牙產品之間幾乎沒有相互干擾。藍牙技術適用於鬆散型的網路，可以讓設備為一個單獨的數據建立一個連接，而HomeRF技術則不像藍牙技術那樣隨意。組建HomeRF網路前，必須為各網路成員事先確定一個惟一的識別代碼，因而比藍牙技術更安全。802.11使用的是TCP/IP協議，適用於功率更大的網路，有效工作距離比藍牙技術和HomeRF要長得多。

四、無線區域網的體系架構

1．無線區域網的主要組件

（1）無線網卡。提供與有線網卡一樣豐富的系統介面，包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有線區域網中，網卡是網路操作系統與網線之間的介面。在無線區域網中，它們是操作系統與天線之間的介面，用來創建透明的網路連接。

（2）接入點。接入點的作用相當於區域網集線器。它在無線區域網和有線網路之間接收、緩沖存儲和傳輸數據，以支持一組無線用戶設備。接入點通常是通過標准乙太網線連接到有線網路上，並通過天線與無線設備進行通信。在有多個接入點時，用戶可以在接入點之間漫遊切換。接入點的有效范圍是20~500m。根據技術、配置和使用情況，一個接入點可以支持15~250個用戶，通過添加更多的接入點，可以比較輕松地擴充無線區域網，從而減少網路擁塞並擴大網路的覆蓋范圍。

2．無線區域網的配置方式

（1）對等模式。Ad-hoc模式。這種應用包含多個無線終端和一個伺服器，均配有無線網卡，但不連接到接入點和有線網路，而是通過無線網卡進行相互通信。它主要用來在沒有基礎設施的地方快速而輕松地建無線區域網。

（2）基礎結構模式。Infrastructure模式。該模式是目前最常見的一種架構，這種架構包含一個接入點和多個無線終端，接入點通過電纜連線與有線網路連接，通過無線電波與無線終端連接，可以實現無線終端之間的通信，以及無線終端與有線網路之間的通信。通過對這種模式進行復制，可以實現多個接入點相互連接的更大的無線網路。

五、未來的研究方向

如上所述，無線區域網技術的研究和應用方興未艾，是目前無線通信領域乃至整個通信行業的研究熱點。從無線區域網的進一步推廣應用來看，未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫遊、網路管理以及與3G等其他移動通信系統之間的關繫上。

1．安全性問題

IEEE802.11協議標准建議使用兩種安全解決方案。一種是IEEE 802.11安全任務組（TGi）構建的安全框架--魯棒型安全網路（RSN）。這種網路用IEEE 802.1x提供基於埠的接入控制、鑒權和密鑰管理。該標准用可擴展鑒權協議（EAP）實現對用戶的鑒權。鑒權伺服器和用戶之間使用遠程鑒權撥入用戶服務協議（RADIUS）進行通信，RADIUS協議在網路接入的鑒權、授權和計費（AAA）中得到廣泛採用。由於IEE802.1x主要是針對有線區域網設計的，在無線區域網中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以，盡管它對無線區域網的安全性能有很大改善，802.1x和802.11的結合仍然不能提供足夠的安全。

另一種方式則是目前廣泛應用於區域網絡及遠程接入等領域的虛擬專用網（VPN）安全技術。與802.11b標准所採用的安全技術不同，在IP網路中，VPN主要採用IPSec技術來保障數據傳輸的安全。對於安全性要求更高的用戶，將現有的VPN安全技術與802.11b安全技術結合起來，是目前較為理想的無線區域網絡的安全解決方案。

2．漫遊切換問題

無線區域網的漫遊問題是繼安全問題之後的一個至關重要的問題。在無線網路中，如果一邊使用無線區域網接入服務，一邊移動接入位置，那麼一旦移動終端超越子網覆蓋范圍，IP數據包就無法到達移動終端，正在進行的通信將被中斷。為此，IETF制定了擴展IP網路移動性的系列標准。所謂移動IP，就是指在IP網路上的多個子網內均可使用同一IP地址的技術。這種技術是通過使用被稱為本地代理（Home Agent）和外地代理（Foreign Agent）的特殊路由器對網路終端所處位置的網路進行管理來實現的。在移動IP系統中，可保證用戶的移動終端始終使用固定的IP地址進行網路通信，不管在怎樣的移動過程中皆可建立TCP連接並不會發生中斷。在無線區域網系統中，廣泛的應用移動IP技術可以突破網路的地域范圍限制，並可克服在跨網段時使用動態主機配置協議（DHCP）方式所造成的通信中斷、許可權變化等問題。

3．無線網路管理問題

相對於有線網路，無線區域網具有非常獨特的特性，因此必須建立相應的無線網路管理系統。除了系統結構、用戶需求和典型應用等模塊之外，一個好的無線網路管理系統還必須考慮以下因素：

（1）標準的網管通信方式。網管子系統通常與中央主機相連。網管子系統必須基於工業標準的管理協議(比如SNMP)，這樣才能監視主機和子系統之間每條鏈路上的狀態信息，並可根據狀態信息快速分析和解決出現的問題。

（2）網路監視和報告。主機必須能夠監視無線網路系統中所有單元。考慮到無線網路的連接性不如有線網路那樣穩定，無線網路管理系統必須監視和報告無線信號的變化以及接入點的業務類型和負載情況，還須能自動發現進入無線網路體系結構的新設備。

（3）有效地利用帶寬。盡管隨著新技術的發展，無線網路的可用帶寬逐步增大，但還是遠遠小於有線區域網的帶寬。因此，在實際應用中必須考慮帶寬的合理使用。

4．無線區域網與3G

無線區域網不否會對第三代移動通信系統構成威脅是近年來業界關心的一個問題。實際上，無線區域網與3G採用的是截然不同的兩種技術，用於滿足不同的需要。與3G不同的是，無線區域網並不是一個完備的全網解決方案，而只用於滿足小型用戶群的需求。無線區域網與3G可以互補，因此不會對3G運營商造成威脅，運營商還可以從無線區域網和3G的共存中獲得好處。NorthStream的研究表明，無線區域網與3G和GPRS的結合可增加用戶的滿意程度和業務量，從而增加移動運營商的利潤。作為3G的一個重要補充，無線區域網可用於在諸如機場候機廳、賓館休息室和咖啡廳等地方建立無線Internet連接。

六、結束語

經過10多年的發展，無線區域網在技術上已經日漸成熟，應用日趨廣泛，無線區域網將從小范圍應用進入主流應用。預計全球無線區域網接入點的銷售量將從2000年的50萬台穩步增長到450萬台，每年的漲幅為55%。無線網卡的銷售量將從2000年的約300萬塊增加到2005年的3400萬塊，每年的漲幅為53%。今後幾年，無線區域網技術將更加成熟，產品性能將更加穩定，市場將持續不斷地增長，價錢將持續降低，大型設備提供商將進入這個市場，大多數企業和公司將採用無線區域網進行內部網路建設。

面對如此良好的發展前景，我國應大力推動無線區域網技術的研究和實用化，抓住無線區域網發展的契機。這樣，不但可極大地推動國家信息化的發展進程，還將為我國信息產業和通信市場步入國際市場提供大好機遇。

㈤ 遠程教育考核方式 是結課作業是什麼意思

1、遠程教育定義：遠程教育是指將課程傳送到校園外的一處或多處學員的教育。現代遠程教育則是指通過音頻、視頻（直播或錄像）及包括實時和非實時在內的計算機技術把課程傳送到校園外的教育。世界遠程教育的歷史可以追溯到本世紀 年代。隨著先進的信息技術，特別是網際網路的出現，遠程教育的特徵發生了深刻的變化。2、遠程教育的發展：在 世紀早期和中期，遠程教育技術（如列印機、收音機和電視的特徵是單向傳輸。這一時期遠程教育技術主要用於從老師到學生的信息傳遞，這種傳遞模式沒能起到學生之間勾通的作用，僅實現了市升之間有限的交流。地勢代傳輸技術還受到時間的限制（例如學生們收聽收音機和收看電視節目的時間是預先安排好的）。第二代技術出現在 年，大大改進了第一代技術對時間的依賴性。錄像機和有限電視的出現，使遠程教育課程傳播部分不受時間限制，將錄制好的課程內容的錄像帶發給學生，使他們可以隨時觀看。然而，在別的方面，這一代遠程教育技術同上一代相比並沒有太大的不同：學生之間、師生之間，的交流還是很少。 年代中期，遠程教育開始使用個人計算機技術，不久，又出現了雙向視頻會議系統。第三代遠程教育技術同以前相比，教員可以傳送大量更加復雜的信息給學生，使學生之間、師生之間可以通過電子郵件、聊天室和電子公告牌進行交流。計算機輔助教學。計算機模擬以及其他通過計算機磁碟、光碟和網際網路等途徑的電子資源進一步表現出這一代遠程教育的特徵。第四代遠程教育技術更加先進。學生之間、師生之間的交流得到了加強。進行交換的信息的數量和種類顯著增加，作需要時間變得更短。這減少了遠程教育對時間和空間的依賴性，實現真正意義上的虛擬大學成為可能。現代遠程教育即融合了第二、三、四代技術。3、遠程教育在中國：遠程教育在中國的發展經歷了三代：第一代是函授教育。這一方式為我國培養了很多人才；第二代是 年興起的廣播電視教育。我國的這一遠程教育方式和中央電視大學在世界上享有盛名； 年代，隨著信息和網路技術的發展，我國產生了以信息和網路技術為基礎的現代遠程教育。

㈥ 無線網路的優點與缺點

無線網路優點:方便、靈活、在有效距離內都是可以使用的

無線網路缺點:信號受周圍環境影響會導致不穩定現象,傳輸速度較慢

增強無線網路的信號的方法：

一、合理擺放無線路由器的位置

由於無線信號在穿越障礙物後，尤其是在穿越金屬後，信號會大幅衰減。而在我們家庭的房子里，有很多鋼筋混凝土牆，所以我們在擺放無線路由器的時候，應該使信號盡量少穿越牆壁。

二、修改信號頻道減少干擾

我們在無線路由器的配置界面里，會看到無線信道的選項。一般來說，54M的無線信道有11個，依次是信道1到信道11。當有多個無線信號在使用同一個無線信號頻道的話，就會出現信號干擾。

三、擴展天線增強信號

由於天線增益的大小直接影響到信號的發射強度和接收能力，而市場上有些路由器的天線採用的是可拆卸設計，所以給無線路由器更換一個高增益的天線是增強信號最直接的方法。

㈦ 無線網路技術和移動通信技術有什麼不同，有哪些相同。

其實這兩種差不多，以下做分別介紹：

（一）、無線網路技術

1、所謂的無線網路，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網路，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術，與有線網路的用途十分類似，最大的不同在於傳輸媒介的不同，利用無線電技術取代網線，可以和有線網路互為備份。
2、採用無線傳輸媒體如無線電波、紅外線等的網路。與有線網路的用途十分類似，最大的不同在於傳輸媒介的不同，利用無線電技術取代網線。
3、無線網路技術涵蓋的范圍很廣，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網路，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術。通常用於無線網路的設備包括攜帶型計算機、台式計算機、手持計算機、個人數字助理(PDA)、行動電話、筆式計算機和尋呼機。無線技術用於多種實際用途。例如，手機用戶可以使用行動電話查看電子郵件。
4、使用攜帶型計算機的旅客可以通過安裝在機場、火車站和其他公共場所的基站連接到Internet。在家中，用戶可以連接桌面設備來同步數據和發送文件目前主流應用的無線網路分為GPRS手機無線網路上網和無線區域網兩種方式。
5、而GPRS手機上網方式，是一種藉助行動電話網路接入Internet的無線上網方式，因此只要所在城市開通了GPRS上網業務，在任何一個角落都可以通過筆記本電腦來上網。
6、無線網路並不是何等神秘之物，可以說是相對於目前普遍使用的有線網路而言的一種全新的網路組建方式。無線網路在一定程度上扔掉了有線網路必須依賴的網線。

（二）、移動通信技術

第一代

第一代 移動通信系統(1G)是在20世紀80年代初提出的，它完成於20世紀90年代初，如NMT和AMPS，NMT於1981年投入運營。第一代移動通信系統是基於模擬傳輸的，其特點是業務量小、質量差、安全性差、沒有加密和速度低。1G主要基於蜂窩結構組網，直接使用模擬語音調制技術，傳輸速率約2．4kbit/s。不同國家採用不同的工作系統。
第二代
第二代移動通信系統(2G)起源於90年代初期。歐洲電信標准協會在1996年提出了GSM Phase 2+，目的在於擴展和改進GSM Phase 1及Phase 2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網路增強邏輯)，S0(支持最佳路由)、立即計費，GSM 900/1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進；半速率編解碼器可使GSM系統的容量提近一倍。在GSM Phase2+階段中，採用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術，引入智能天線技術、雙頻段等技術，有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM系統容量不足的缺陷；自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統通話質量；GPRs/EDGE技術的引入，使GSM與計算機通信/Internet有機相結合，數據傳送速率可達115/384kbit/s，從而使GSM功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善，但隨著用戶規模和網路規模的不斷擴大，頻率資源己接近枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標准，數據通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。
第三代
3G技術
第三代移動通信系統(3G)，也稱IMT 2000，是正在全力開發的系統，其最基本的特徵是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數據通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬頻信息業務，例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps，在用戶高速移動是最大支持144Kbps，說占頻帶寬度5MHz左右。但是，第三代移動通信系統的通信標准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個IMT 2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2~fDps的業務，等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要，因此尋求一種既能解決現有問題，又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動通信：next generation mobile communication)是必要的。
高速鐵路移動通信和3G技術
一般來說，在高速移動的物體上，當速度超過時速150千米時，2G/3G的快速功率控制效果不佳，此時就要看哪種通信制式的抗衰落手段多，且衰落儲備量大。TD-SCDMA對高速移動情況不太適應，主要是因為技術性能先進的只能天線沒有在高鐵上全面普及和覆蓋，且系統的增益又不高，再加上使用終端的功率不大，使得在高鐵上，對於覆蓋邊緣由於衰落儲備不足而掉話；到目前為止，GSM制式在高鐵系統中還沒有啟用功控裝置，不過GSM制式只提供語音通話，信道編碼糾錯技術在這種情況下的作用顯著，在通信基站功率達到40W，終端功率達到2W，且基站距離較短的情況下，衰落儲備量發揮作用，高鐵的應用效果還可以。GSM系統中的EDGE制式在高鐵中的效果不好，主要是由於EDGE在高速數據時的編碼效率為1，沒有編碼冗餘度，對應的信道編碼增益相對較低，此外，高階的數據8PSK調制，會使得解調EDGE數據的信噪比較高，導致EDGE邊緣的覆蓋電壓需要更高，其衰落儲備要更大；但在實際的高鐵系統中，兩個基站覆蓋區之間的衰落儲備一般都不足，使得傳輸的數據率會迅速下降。所以，就要尋求新的技術體系來解決高鐵中的移動通信問題。 3G通信技術在我國的發展是日新月異。2009年1月7日，我國同時發放了三張3G牌照，即：TD-SCDMA、WCDMA、CDMA200，標志著我國正式進入了3G時代。3G網路運行的兩年多時間里，在拉動我國GDP增長的同時，還為國內創造了大量的就業機會。從技術角度來分析，3G移動通信網路相對於2G網路的優勢在於更大的系統容量和更好的通信質量，且能夠實現全球范圍的無縫漫遊，為通信用戶提供包括語音、數據和多媒體等多種形式的通信服務。 在國際移動通信領域，國際電聯對3G網路有其最低的要求和標准，即：在高速移動的地面物體上，3G網路所能提供的數據業務為64~144kb/s，要能夠適應500km/h的移動環境。針對該標准，我國現行的3種3G網路中，WCDMA和CDMA2000主要採用「軟切換」技術，能夠實現移動終端在時速500km時的正常通信，即能夠實現在與另一個新基站通信時，首先不中斷跟原基站的聯系，而是在跟新的基站連接好後，再中斷跟原基站的連接，這也是3G網路優於2G網路的一個突出特點；WCDMA技術已經解決了高速運動物體的無縫覆蓋問題；此外，TD-SCDMA也對高鐵通信的覆蓋方案進行了研究。 因此，3G移動通信網路在技術層面上已經具有為高鐵提供通信保障的基本條件，為我國高鐵發展過程中移動通信問題的完滿解決奠定了堅實基礎。
第四代
4G是第四代移動通信及其技術的簡稱，是集3G與WLAN於一體並能夠傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。 4G系統能夠以100Mbps的速度下載，比撥號上網快2000倍，上傳的速度也能達到20Mbps，並能夠滿足幾乎所有用戶對於無線服務的要求。而在用戶最為關注的價格方面，4G與固定寬頻網路在價格方面不相上下，而且計費方式更加靈活機動，用戶完全可以根據自身的需求確定所需的服務。此外，4G可以在DSL和有線電視數據機沒有覆蓋的地方部署，然後再擴展到整個地區。 很明顯，4G有著不可比擬的優越性。
4G移動系統網路結構可分為三層：物理網路層、中間環境層、應用網路層。物理網路層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網路層與中間環境層及其應用環境之間的介面是開放的，它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易，提供無縫高數據率的無線服務，並運行於多個頻帶。這一服務能自適應多個無線標准及多模終端能力，跨越多個運營者和服務，提供大范圍服務。第四代移動通信系統的關鍵技術包括信道傳輸；抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術；高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線；大容量、低成本的無線介面和光介面；系統管理資源；軟體無線電、網路結構協議等。第四代移動通信系統主要是以正交頻分復用（OFDM）為技術核心。OFDM技術的特點是網路結構高度可擴展，具有良好的抗雜訊性能和抗多信道干擾能力，可以提供無線數據技術質量更高（速率高、時延小）的服務和更好的性能價格比，能為4G無線網提供更好的方案。例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等，預計都採用OFDM技術。4G移動通信對加速增長的廣帶無線連接的要求提供技術上的回應，對跨越公眾的和專用的、室內和室外的多種無線系統和網路保證提供無縫的服務。通過對最適合的可用網路提供用戶所需求的最佳服務，能應付基於網際網路通信所期望的增長，增添新的頻段，使頻譜資源大擴展，提供不同類型的通信介面，運用路由技術為主的網路架構，以傅利葉變換來發展硬體架構實現第四代網路架構。移動通信會向數據化，高速化、寬頻化、頻段更高化方向發展，移動數據、移動IP預計會成為未來移動網的主流業務。

㈧ 基於802.11無線區域網傳輸技術的研究

在這個「網路就是計算機」的時代，伴隨著有線網路的廣泛應用，以快捷高效，組網靈活為優勢的無線網路技術也在飛速發展。無線區域網是計算機網路與無線通信技術相結合的產物。從專業角度講，無線區域網利用了無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信，並為通信的移動化、個性化和多媒體應用提供了可能。通俗地說，無線區域網（Wireless local-area network，WLAN）就是在不採用傳統纜線的同時，提供乙太網或者令牌網路的功能。 通常計算機組網的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構成有線區域網。但有線網路在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網中的各節點不可移動。特別是當要把相離較遠的節點連接起來時，敷設專用通信線路的布線施工難度大、費用高、耗時長,對正在迅速擴大的聯網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞。無線區域網就是解決有線網路以上問題而出現的。

無線區域網的歷史

說到無線網路的歷史起源，可能比各位想像的還要早。無線網路的初步應用，可以追溯到五十年前的第二次世界大戰期間，當時美國陸軍採用無線電信號做資料的傳輸。他們研發出了一套無線電傳輸科技，並且採用相當高強度的加密技術。當初美軍和盟軍都廣泛使用這項技術。這項技術讓許多學者得到了靈感，在1971年時，夏威夷大學（University of Hawaii）的研究員創造了第一個基於封包式技術的無線電通訊網路，這被稱作ALOHNET的網路，可以算是相當早期的無線區域網絡（WLAN）。這最早的WLAN包括了7台計算機，它們採用雙向星型拓撲（bi-directional star topology）,橫跨四座夏威夷的島嶼，中心計算機放置在瓦胡島（Oahu Island）上。從這時開始，無線網路可說是正式誕生了。 雖然目前幾乎所有的區域網絡（LAN）都仍舊是有線的架構，不過近年來無線網路的應用卻日漸增加，主要應用在學術界（像是大學校園）、醫療界、製造業和倉儲業等，而且相關的技術也一直在進步，對企業而言要轉換到無線網路也更加容易、更加便宜了。

無線區域網的技術特點

無線區域網利用電磁波在空氣中發送和接受數據，而無需線纜介質。無線區域網的數據傳輸速率現在已經能夠達到11Mbps，傳輸距離可遠至20km以上。它是對有線聯網方式的一種補充和擴展，使網上的計算機具有可移動性，能快速方便地解決使用有線方式不易實現的網路聯通問題。

1.無線區域網的優點

與有線網路相比，無線區域網具有以下優點：

安裝便捷

一般在網路建設中，施工周期最長、對周邊環境影響最大的，就是網路布線施工工程。在施工過程中，往往需要破牆掘地、穿線架管。而無線區域網最大的優勢就是免去或減少了網路布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點AP(Access Point)設備，就可建立覆蓋整個建築或地區的區域網絡。

使用靈活

在有線網路中，網路設備的安放位置受網路信息點位置的限制。而一旦無線區域網建成後，在無線網的信號覆蓋區域內任何一個位置都可以接入網路。

經濟節約

由於有線網路缺少靈活性，這就要求網路規劃者盡可能地考慮未來發展的需要，這就往往導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網路的發展超出了設計規劃，又要花費較多費用進行網路改造,而無線區域網可以避免或減少以上情況的發生。

易於擴展

無線區域網有多種配置方式，能夠根據需要靈活選擇。這樣，無線區域網就能勝任從只有幾個用戶的小型區域網到上千用戶的大型網路，並且能夠提供像「漫遊(Roaming)」等有線網路無法提供的特性。由於無線區域網具有多方面的優點，所以發展十分迅速。在最近幾年裡，無線區域網已經在醫院、商店、工廠和學校等不適合網路布線的場合得到了廣泛應用。

2．無線區域網的相關技術

1). IEEE 802.11標准

IEEE 802.11是在1997年由大量的區域網以及計算機專家審定通過的標准。IEEE 802.11規定了無線區域網在2.4GHz波段進行操作，這一波段被全球無線電法規實體定義為擴頻使用波段。

1999年8月，802.11標准得到了進一步的完善和修訂，包括用一個基於SNMP的MIB來取代原來基於OSI協議的MIB。另外還增加了兩項內容，一是802.11a，它擴充了標準的物理層，頻帶為5GHz，採用QFSK調制方式，傳輸速率為6Mb/s－54Mb/s。它採用正交頻分復用（OFDM）的獨特擴頻技術，可提供25Mbps的無線ATM介面和10Mbps的乙太網無線幀結構介面，並支持語音、數據、圖像業務。這樣的速率完全能滿足室內、室外的各種應用場合。但是，採用該標準的產品目前還沒有進入市場。另一種是802.11b標准，在2.4GHz頻帶，採用直接序列擴頻（DSSS）技術和補償編碼鍵控(CCK)調制方式。該標准可提供11Mb/s的數據速率，還能夠根據情況的變化，在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之間自動切換。它從根本上改變無線區域網設計和應用現狀，擴大了無線區域網的應用領域，現在，大多數廠商生產的無線區域網產品都基於802.11b標准。

2). 無線區域網的相關概念

在一個典型的無線區域網環境中，有一些進行數據發送和接收的設備，稱為接入點(AP)。通常，一個AP能夠在幾十至上百米的范圍內連接多個無線用戶。在同時具有有線和無線網路的情況下，AP可以通過標準的Ethernet電纜與傳統的有線網路相聯，作為無線網路和有線網路的連接點。無線區域網的終端用戶可通過無線網卡等訪問網路。

無線區域網在室外主要有以下幾種結構：點對點型、點對多點型、多點對點型和混合型。

● 點對點型

該類型常用於固定的要聯網的兩個位置之間，是無線聯網的常用方式，使用這種聯網方式建成的網路，優點是傳輸距離遠，傳輸速率高，受外界環境影響較小。

● 點對多點型

該類型常用於有一個中心點，多個遠端點的情況下。其最大優點是組建網路成本低、維護簡單；其次，由於中心使用了全向天線，設備調試相對容易。該種網路的缺點也是因為使用了全向天線，波束的全向擴散使得功率大大衰減，網路傳輸速率低，對於較遠距離的遠端點，網路的可靠性不能得到保證。

● 混合型

這種類 型適用於所建網路中有遠距離的點、近距離的點，還有建築物或山脈阻擋的點。在組建這種網路時，綜合使用上述幾種類型的網路方式，對於遠距離的點使用點對點方式，近距離的多個點採用點對多點方式，有阻擋的點採用中繼方式。

無線區域網的室內應用則有以下兩類情況

● 獨立的無線區域網

這是指整個網路都使用無線通信的情形。在這種方式下可以使用AP，也可以不使用AP。在不使用AP時，各個用戶之間通過無線直接互聯。但缺點是各用戶之間的通信距離較近，且當用戶數量較多時，性能較差。

● 非獨立的無線區域網

在大多數情況下，無線通信是作為有線通信的一種補充和擴展。我們把這種情況稱為非獨立的無線區域網。在這種配置下，多個AP通過線纜連接在有線網路上，以使無線用戶即能夠訪問網路的各個部分。

其他相關概念

● 微單元和無線漫遊

無線電波在傳播過程中會不斷衰減，導致AP的通訊范圍被限定在一定的范圍之內，這個范圍被稱為微單元。當網路環境存在多TAP，且它們的微單元互相有一定范圍的重合時，無線用戶可以在整個無線區域網覆蓋區內移動，無線網卡能夠自動發現附近信號強度最大的AP，並通過這個AP收發數據，保持不間斷的網路連接，這就稱為無線漫遊。

● 擴頻

大多數的無線區域網產品都使用了擴頻技術。擴頻技術原先是軍事通訊領域中使用的寬頻無線通信技術。使用擴頻技術，能夠使數據在無線傳輸中完整可靠，並且確保同時在不同頻段傳輸的數據不會互相干擾。

● 直序擴頻

所謂直接序列擴頻，就是使用具有高碼率的擴頻序列，在發射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。

● 跳頻擴頻

跳頻技術與直序擴頻技術完全不同，是另外一種擴頻技術。跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，在其工作帶寬范圍內，其頻率按隨機規律不斷改變頻率。接收端的頻率也按隨機規律變化，並保持與發射端的變化規律一致。

跳頻的高低直接反映跳頻系統的性能，跳頻越高，抗干擾的性能越好，軍用的跳頻系統可以達到每秒上萬跳。實際上移動通信GSM系統也是跳頻系統。出於成本的考慮，商用跳頻系統跳速都較慢，一般在50跳/秒以下。由於慢跳跳頻系統實現簡單，因此低速無線區域網常常採用這種技術。

無線區域網的應用

基於無線區域網具有的諸多優點，它可廣泛應用於下列領域：

1.接入網路信息系統：電子郵件、文件傳輸和終端模擬。

2.難以布線的環境：老建築、布線困難或昂貴的露天區域、城市建築群、校園和工廠。

3.頻繁變化的環境：頻繁更換工作地點和改變位置的零售商、生產商，以及野外勘測、試驗、軍事、公安和銀行等。

4.使用攜帶型計算機等可移動設備進行快速網路連接。

5.用於遠距離信息的傳輸：如在林區進行火災、病蟲害等信息的傳輸；公安交通管理部門進行交通管理等。

6.專門工程或高峰時間所需的暫時區域網：學校、商業展覽、建設地點等人員流動較強的地方；利用無線區域網進行信息的交流；零售商、空運和航運公司高峰時間所需的額外工作站等。

7.流動工作者可得到信息的區域：需要在醫院、零售商店或辦公室區域流動時得到信息的醫生、護士、零售商、白領工作者。

8.辦公室和家庭辦公室（SOHO）用戶，以及需要方便快捷地安裝小型網路的用戶。

無線區域網的結構

根據不同區域網的應用環境與需求的不同，無線區域網可採取不同的網路結構來實現互聯。常用的具體有如下幾種：

1、網橋連接型：不同的區域網之間互聯時，由於物理上的原因，若採取有線方式不方便，則可利用無線網橋的方式實現二者的點對點連接，無線網橋不僅提供二者之間的物理與數據鏈路層的連接，還為兩個網的用戶提供較高層的路由與協議轉換。

2、基站接入型：當採用移動蜂窩通信網接入方式組建無線區域網時，各站點之間的通信是通過基站接入、數據交換方式來實現互聯的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網，還可以通過廣域網與遠地站點組建自己的工作網路。

3、HUB接入型：利用無線Hub可以組建星型結構的無線區域網，具有與有線Hub組網方式相類似的優點。在該結構基礎上的WLAN，可採用類似於交換型乙太網的工作方式，要求Hub具有簡單的網內交換功能。

4、無中心結構：要求網中任意兩個站點均可直接通信。此結構的無線區域網一般使用公用廣播信道，MAC層採用CSMA類型的多址接入協議。

無線區域網可以在普通區域網基礎上通過無線Hub、無線接入站（AP）、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現，其中以無線網卡最為普遍，使用最多。無線區域網的關鍵技術，除了紅外傳輸技術、擴頻技術、網同步技術外還有一些其他技術，如：調制技術、加解擾技術、無線分集接收技術、功率控制技術和節能技術。

無線區域網的具體實現

筆者通過在實際工作中對無線區域網設備和技術實現有過較為深刻的接觸。下面以廣州凱創公司（Enterasys Networks）的RoamAbout 802.11系列無線區域網設備對無線區域網的具體實現加以簡單介紹：

1． RoamAbout802.11設備簡介：

Enterasys推出的RoamAbout無線網路解決方案，用於迅速、輕松和經濟地建立無線LAN，它可以為用戶提供類似乙太網的可靠性能。RoamAbout 802.11系列產品由兩部分組成：全功能交換接入點和2.4GHz直接序列擴頻無線乙太網PC卡。前者可以通過無屏蔽雙絞線對，迅速而輕松地連接有線LAN；後者的功能類似於所有標準的有線乙太網卡，但它使用射頻而不是電纜來建立LAN連接。當用戶在整個網路內漫遊時，RoamAbout PC卡可以無縫地切換到不同接入點上，從而始終保持與網路的連接。

2． 工程具體實現實例：

例1：某稅務分局大樓內已建成一條有線區域網，在分局大樓外有七個所需要通過無線區域網與大樓內的有線網相連接。分局大樓外的七個所，至分局最遠距離15km，最近3km，其中有兩個所在一棟建築物內已建成一個小有線區域網，各所一般擁有2至4台工作站。我們採用的無線區域網產品工作在2.4GHz至2.4835GHz頻率范圍內，它要求兩個通信點的天線之間最好沒有物體遮擋，但由於大樓處於繁華地帶，因此選擇一個樓層較高的所作為無線區域網的中心站點。在中心站點上接入一個無線接入點AP-10D，其它各所通過接入一個站適配器SA-40D與中心站點的AP-10D進行通信，分局大樓內的有線區域網則通過接入一個無線網橋WB-10D與中心站點AP-10D進行通信。這樣各所與分局所有站點對無線區域網的訪問均通過中心站點的控制來實現，它們共享中心站點AP-10D的3M帶寬。

例2：某集團公司各企業分布在不同的建築物內辦公，按常規設計必須專線連接，每月支付昂貴的月租費和維護費用，並且無法解決移動站點訪問和存取公司網上信息。採用2.4GHz頻段無線區域網產品，可以比較靈活地組成一體化企業網路，達到與專線相同的性能，並解決移動站點問題，且安裝維護方便，不需交頻率使用費。具體方法是使用無線接入點（AP）的橋接功能，一端與建築物間天線相連，一端與有線網路Hub相連，這樣把兩棟大樓互相連接起來替代專線功能。周圍移動站點通過無線接入點與公司有線網路互聯，訪問和存取公司信息。

結束語

無線網路的出現就是為了解決有線網路無法克服的困難。雖然無線網路有諸多優勢，但與有線網路相比，無線區域網也有很多不足。無線網路速率較慢、價格較高，因而它主要面向有特定需求的用戶。目前無線區域網還不能完全脫離有線網路，無線網路與有線網路是互補的關系，而不是競爭；目前還只是有線網路的補充，而不是替換。但也應該看到，近年來，隨著適用於無線區域網產品的價格正逐漸下降，相應軟體也逐漸成熟。此外，無線區域網已能夠通過與廣域網相結合的形式提供移動互聯網的多媒體業務。相信在未來，無線區域網將以它的高速傳輸能力和靈活性發揮更加重要的作用！

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