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專業無線通信網路技術

發布時間:2023-01-19 04:11:27

㈠ 無線通信技術有哪些

1、LoRa技術

LoRa是LPWAN通信技術中的一種,是美國Semtech公司採用和推廣的一種基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。

是物理層或無線調制用於建立長距離通信鏈路。許多傳統的無線系統使用頻移鍵控(FSK)調製作為物理層,因為它是一種實現低功耗的非常有效的調制。

2、WiFi/ IEEE 802.11協議

WiFi,全稱Wireless-Fidelity,無線保真,是無線區域網(WLAN)中的一個標准。從1999年推出以來一直是是我們生活中較常用的訪問互聯網的方式之一。

3、ZigBee/802.15.4協議

Zigbee被正式提出來是在2003年,它的出現是為了彌補藍牙通信協議的高復雜,功耗大,距離近,組網規模太小等缺陷。

名稱取自於蜜蜂,蜜蜂 (bee)是靠飛翔和「嗡嗡」(zig)地抖動翅膀的「舞蹈」來與同伴傳遞花粉所在方位信息,依靠這樣的方式構成了群體中的通信網路。

4、Thread /IEEE 802.15.4協議

Thread和ZigBee同屬802.15.4,但是針對802.15.4做了很大的改進。Thread是建立在IPv6的基礎之上的一個協議,無論在傳輸安全,還是系統可靠性上都做了非常棒的優化。它既可以承載高通海爾數十企業組物聯網盟AllSeen,也可以支持蘋果的Homekit智能家居平台。

5、Z-Wave協議

Z-Wave無線組網規格於2004年提出,由丹麥的晶元與軟體開發商Zensys主導,Z-wave聯盟推廣其應用。

Z-Wave工作頻率美國 908.42MHz、歐洲868.42MHz,採用無線網狀網路技術,因此任何節點都能直接或間接地和通信范圍內的其它臨近節點通信。

㈡ 無線通信技術分為哪些種類

1、無線通信技術的發展過程

回顧通信發展的歷史,我們發現了一個非常有趣有過程:1832年莫爾斯發明了電報,它傳送的信息是由眾所周知的點劃碼組成的,即人類最早的通信是採用數字方式進行的。以後貝爾又發明了電話,並由此造就一個電信產業。一個多世紀以來,以電話服務為主的電信業走了一條成功之路,取得了極大的發展。然而隨著人類社會的發展,電信業務也從早期的電報、電話發展到今天多種業務並存的局面,通信的規模也發生了翻天覆地的變化。隨著科學技術的發展,現代通信又進入了數字時代。20世紀90年代信息革命的浪潮,建設信息高速公路的號角聲,信息和知識爆炸式的增長,特別是網際網路商用化後的迅猛發展,使傳統的電信業受到巨大的震動和沖擊。帶給我們的啟示是,問題的核心在於「信息」。在信息和知識已成為社會和經濟發展的戰略資源和基本要素的時代中,人們更加需要隨時隨地獲取信息,原來點對點的固定電話通信方式已遠不能滿足需求了。人類需要寬頻的無線通信技術,來滿足多媒體化、普及化、多樣化、全球化和個性化的信息交流。 無線通信是指採用電磁波進行信息傳遞的通信方式。早在1897年,馬可尼使用800khz中波信號進行了從英國至北美紐芬蘭的世界上第一次橫跨大西洋的線無電報通信試驗,開創了人類無線通信的新紀元。 在無線通信初期,受技術條件的限制,人們大量使用長波及中波進行通信。20世紀20年代初人們發現的短波通信,直到20世紀60年代衛星通信興起前,它一直是遠程國際通信的重要手段,並且目前對應急通信和軍用通信依然有一定實用價值。

20世紀40年代到50年代產生了傳輸頻帶較寬、性能較穩定的微波通信,成為長距離大容量地面干線無線傳輸的重要手段。模擬調頻傳輸容量高達2700路,亦可同時傳輸高質量彩色電視信號;爾號逐步進入中容量至大容量數字微波傳輸。80年代中期以來,隨著頻率選擇性色散衰落對數字微波傳輸中斷影響的發現及一系列自適應衰落對抗技術與高狀態調制與檢測技術的發展,使數字微波傳輸產生了一個革命性變化。特別應該指出的是20世紀80年代到90年代發展起來的一整套高速多狀態自適應編碼調制解調技術與信息號處理及信號檢測技術,對現今衛星通信、移動通信、全數字hdtv傳輸、通用高速有線/無線接入,乃至高質量磁性記錄等諸多領域的信號設計與信號處理及應用,發揮了重要作用。隨著國民經濟和社會發展的信息化,人們要通信息化開創新的工作方式、管理方式、商貿方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、醫療保健方式以及消費與生活方式。無線通信也從固定方式發展為移動方式,移動通信發展至今大約經歷了五個階段;

第一階段為20年代初至50年代初,主要用於艦船及軍有,採用短波頻及電子管技術,至該階段末期才出現150mhz vhf單工汽車公用行動電話系統mts。

第二階段為50年代到60年代,此時頻段擴展至uhf450mhz,器件技術已向半導體過渡,大都為移動環境中的專用系統,並解決了行動電話與公用電話網的接續問題。

第三階段為70年代初至80年代初頻段擴展至800mhz,美國bell研究所提出了蜂窩系統概念並於70年代末進行了amps試驗。

第四階段為80年代初至90年代中,為第二代數字移動通信興起與大發展階段,並逐步向個人通信業務方向邁進;此時出現了d-amps、tacs、etacs、gsm/dcs、cdmaone、pdc、phs、dect、pacs、pcs等各類系統與業務運行,頻段擴展至900mhz~1.9ghz,而且除公眾蜂窩電話通信系統外,無線尋呼系統、無繩電話系統、集群系統、無中心多信道選址移動通信系統等各類移動通信手段適應用戶市場需求同時興起並各顯神通。

第五階段為90年代中至今,隨著數據通信與多媒體業務需求的發展,適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第三代移動通信開始興起,其全球標准化及相應融合工作與樣機研製和現場試驗工作在快速推進,包括從第二代至第三代移動通信的平滑過渡問題在內。對於第三代移動tmt-2000紛紛參與標準的制定,經多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬蘭赫爾辛基召開的itu-r tg8/1第18次會議上5類rtt技術標准共6種方案成為最終結果。中國的td-scdma方案也已成為其中之一。應該指出,utrawcdma ds及tia cdma2000mc的相應起步樣機已經誕生,包括以gsm、csmaone後向兼容為基礎的第二代半過渡設備(g)edge、cdma is-95b hdr(2.4mbit/s峰值速率,64qam調制)及cdma2000-1x等亦已推出。

此外,為接續internet移動游覽應用的無線應用協議(wap)與無線連接技術藍牙(blue tooth)已經產生。從網路的角度來看,接入網可分成有線接入網和無線接入網、光纜同軸混合接入網、銅線電纜、對絞線、電話(一般為銅線)接入網等等;無線接入技術是近些年迅速發展起來的新技術領域,它從概念上產生了一個重大的飛躍,即不需要纜線類物理傳輸媒質而採用無線傳播手段來代替部分接入網甚至入網的全部,從而達到降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。無線接入網品種繁多,如移動衛生系統,蜂窩移動通信系統,集群通信系統,一點到多點微波通信系統,微波蜂窩的無線本地接入系統(phs、pas、pacs、dect)等。短距離之內的接入技術主要有藍牙(blue tooth)、紅外線、dect、ieee802.11和共享無線接入協議(swap)/homerf等系統。繼廣域網(wan、wind、area network或城域網,man,metropolitan area network)、區域網(lan,local area network)之後,最近人們又提出了「無線個域網」(wpan、wireless personal area network)。這一新概念將小范圍應用提升至網路理論的高度。在短短的時間,wpan成為一個受人矚目的新熱點,wpan的研究組成立不到1上,就演變為ieee的專門工作組ieee802.5(即wpan working group,於1999年3月成立),可見其受重視的程度。

比較而言,blue tooth系統更具有代表性,它正根據wpan的概念向前發展。事實上,blue tooth和wpan的概念相輔相成,blue tooth已經是wpan的一個雛形。從它最初由ericsson,ibm,inter,nokia和toshiba公司作為原始發起組織而推出,1年多時間已吸引了近2000個國際上有影響的公司參與。1999年底,美國的4家公司3com,lucent,microsoft和motorola,與上述5公司一樣作為blue tooth的發起組織,使它在與swap、ieee802.11等類似應用標準的競爭中脫穎而出,發展前景更加明朗。為了推動blue tooth的發展,blue tooth的標準是非專利的,blue tooth已成為目前通信領域的一個新熱點,預計不遠的將來就可成為小范圍無線多媒體通信的國際標准。總之,無線通信技術前景一片光明。

2、我國無線通信技術的發展

當前,中國是世界各國通信技術運營商和設備製造商關注的焦點,大家都希望在中國的市場上佔有自己的發展空間和市場份額。移動通信在中國發展十分迅速,中國移動通信的走向一直為世人所矚目。1987年11月,我國廣東正式開通了第一個tacs制式模擬蜂窩移動通信系統,實現了行動電話用戶「零」的突破。1994年底,廣東又首先開通了gsm數字蜂窩移動通信系統,至1995年,全國已15個省、市也相繼開通了gsm移動通信網。迄今為止,全國各省、自治區、直轄市面上都建設了gsm網,實現了國內和國際的全自動溫游。目前我國正在積極准備在21世紀初期開展第三代移動通信的商用試驗。

從1987年至今,我國行動電話用戶數的增長很快,尤其是gsm網更是以人們始料不及的速度在迅猛發展。這主要是因為gsm系統在技術和經濟方面均比tacs系統有較大的優勢,更重要的是我國在gsm運營領域引入了競爭機制,促進了gsm網的發展。我國的移動通信用戶已超過了8000萬,位居世界第二。

近10年來,我國在移動通信領域的科研、設備生產等方面也取得了可喜的進步。國產移動通信設備—交換系統、基站和手機等都已經投入生產,並陸續投放市場,第三代移動通信系統的開發和研究也正與世界同步。可見,中國無線通信在運營業與製造業上已取得了第一階段的成功。

3、今後無線通信技術的趨勢

21世紀的電信技術正進主一個關鍵的轉折時期、未來十年將是技術發展最為活躍的時期。信息化社會的到來以及ip技術的興起,正深刻的改變著電信網路的面貌以及未來技術發展的走向。未來無線通信技術發展的主要趨勢是寬頻化、分組化、綜合經、個人化、主要特點體現為以上幾個方面:

(1)寬頻化是通信信息技術發展的重要方向之一。隨著光纖傳輸技術以及高通透量網路節點的進一步發展,有線網路的寬頻化正在世界范圍內全面展開,而無線通信技術也正在朝著無線接入寬頻化的方向演進,無線傳輸速率將從第二代系統的9.6kbit/s向第三代移動通信系統的最高速率2mbit/s發展。

(2)核心網路綜合化,接入網路多樣化。未來信息網路的結構模式將向核心網/接入網轉變,網路的分組化和寬頻化,使在同一核心網路上綜合傳送多種業務信息成為可能,網路的綜合化以及管制的逐步開放和市場競爭的需要,將進一步推動傳統的電信網路與新興的計算機網路的融合。接入網是通信信息網路中最具開發潛力的部分,未來網路可通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備,接入核心網實現用戶所需的各種業務。在技術上實現固定和移動通信等不同業務的相互融合,尤其是無線應用協議(wap)的問世,將極大地推動無線數據業務的開展,進一步促進移動業務與ip業務的融合。

(3)信息個人化是下世紀初信息業進一步發展的主要方向之一。而移動ip正是實現未來信息個人化的重要技術手段,在手機上實現各種ip應用以及移動ip技術正逐步成為人們關注的焦點之一。移動智能網技術與ip技術的組合將進一步推動全球個人通信的趨勢。

(4)移動通信網路結構正在經歷一場深刻的變革,隨著網路中數據業務量主導地位的形成,現有電路交換網路向ip網路過渡的趨勢已不可阻擋,ip技術將成為未來網路的核心關鍵技術,ip協議將成為電信網的主導通信協議。隨著移動通信通用分組無線業務(gprs)的引入,用戶將在端到端分組傳輸模式下發送和接收數據,打破傳統的數據接入接式。以ip為基礎組網,開始了移動骨幹網ip應用的實踐。

4、無線通信技術在數字社區中的應用

無線通信技術的發展為實現數字化社區提供了有力的保證,數字化社區提供了有力的保證。數字化社區的特點是信息的交流非常的廣泛和方便,無論是實驗室、辦公室還是家庭,計算機及其外設的應用越來越普及,社區中的設備也都有電腦控制。如果它們之間的通信仍然採用有線方式的話,這將給使用帶來很大的不便。blue tooth技術為我們建立一個全無線的工作環境和生活環境,blue tooth標准已制定了和計算機以及與internet、pstn、isdn(integrated services digital network)、lan、wan、xdsl (xdigital subscriber loop)等網路的介面協議,其目標是用單一的blue tooth標准來建立起和眾多國際標準的連接。目前它用1mb/s的速率已完全可以勝認這些工作,將來根據ieee802.15的發展計劃,可以將速率提高到20mb/s以上。我們可以使用無線電纜來連接辦公室和家庭中的電子設備,甚至包括鍵盤、滑鼠等也採用無線傳輸。我們擁有一個無線公務包,以便攜計算機和掌上計算機為代表,採用無線方式和其他設備或網路相連接,使我們擁有一個可流動的辦公室。

internet和移動通信的迅速發展,使人們對電腦以外的各種數據源和網路服務的需求日益增長。數字照相機、數字攝像機等設備裝上blue tooth系統,既可免去使用電纜的不便,又不可不受內存溢出的困擾,隨時隨地可將所攝圖片或影像通過同樣裝上blue tooth系統的手機或其他設備傳回指定的計算機中。pda(personal digital assistant)裝上blue tooth系統後,採用無線方式收、發e-mail甚至瀏覽網頁將更為方便。blue tooth的硬體電路可以做到微型化,在headset上應用非常合適。裝上blue tooth系統的headset可以使它和手機進行無線連接,也可以使人在小范圍內自由走動地打電話、收聽音樂,在較大的范圍內召開電話會議。微型化、低功耗和低成本的特性給blue tooth在人們日常生活中的應用開拓了近乎無限的空間。例如,blue tooth構成的無線電電子鎖比其它非接觸式電子鎖或ic鎖具有更高的安全性和適用性,各種無線電遙控器(特別是汽車防盜和遙控)比紅外線遙控器的功能更強大,在餐館酒樓用膳時菜單的雙向無線傳輸或招呼服務員提供指定的服務(如添茶、加飲料等)將更為方便等。利用藍牙做出來的感測器可以隨時監視家庭中的冰箱存量的變化,從而隨時反映出用戶所需要的物品,如果再連接到internet上的話,可以實現網上購物。

未來的信息家電將以internet和家庭網路為基礎、以無線連接實現雙向傳輸,是具有一定智能的3c(computer、communication和consumer)相融合的信息產品。以藍牙技術設計的數字手機、家庭及辦公室電話、小型pbx等電話系統,實現了真正意義上的個人通信。藍牙提供了低成本、低功耗的無線接入式,順應了現代通信技術和應用的發展潮流,在信息家電和移動通信等方面具有巨大的發展潛力。藍牙技術自提出以來,在短短的2年內已風靡全球。根據市場調查和預測,1999年藍牙技術的產品全球銷量幾乎為零,2000年猛增到3670萬美元,2001年將在到1.26億美元,2006年可達到到6.99億美元;2002年,全球使用藍牙技術的計算機外圍設備將達到1.5億台,使用藍牙技術筆記本電腦將達到2500萬部;2003年全球90%以上的筆記本電腦將使用藍牙技術,2006年全球將推出6.7億台使用藍牙技術的信息家電。

回顧無線通信的發展歷程,個人通信的移動性與無縫隙覆蓋多媒體綜合業務需求將愈來愈突出。頻譜延伸至毫米波、亞毫米波的電磁「無線光纖」乃至激光與粒子通信范疇的無線通信將有愈來愈廣闊的活動舞台及光明的發展前景。市場是發展的驅動力。盡管我國的移動通信和互聯網發展十分迅速,但我國目前的行動電話和網路用戶普及率還很低,面對我國12億人口,我國在網路規模和容量方面有很大的發展空間。同時,競爭局面的形成,促使運營企業積極拓展新業務、新應用,向用戶提供豐富的選擇,以滿足用戶多方面、多層次的需求。因此,在移動通信和互聯網上的應用開發也有很大的發展潛力。我們要積極促進無線領域的科技進步、技術創新,為實現科教興國戰略,增強中華民族的綜合國力,為全球信息化及經濟全球化環境下的國際社會與全人類的發展而積極貢獻力量。

㈢ 無線通信網路有哪些技術

當前流行的無線通信技術有Bluetooth、CDMA2000、GSM、Infrared(IR)、ISM、RFID、UMTS/3GPPw/HSDPA、UWB、WiMAXWi-Fi和ZigBee。
各種無線通信技術的適用頻段、調制方式、最大作用距離、數據率和應用領域。這些無線通信技術的作用距離與數據率的關系,數據率越高,作用距離就越短。可用網路技術擴展作用距離而仍然保持數據率。

㈣ 專業無線通信技術的趨勢

一:專業無線通信技術從模擬向數字升級是行業技術發展的主要趨勢。
二:隨著專業無線通信設備應用的普及,頻率資源緊張的問題將更加突出,同時用戶的需求也不斷提升,行業的中高端客戶將越來越傾向於使用數字產品。
三:數字對講機採用4FSK調制,信道間隔12.5kHz,傳輸速率9.6 kbps,多址方式為雙時隙TDMA 語音編碼演算法不作規定,但建議用AMBE++,語音編碼速率3.6kbps。

㈤ 網路通信技術是干什麼

以市場為導向,擴大學生就業為原則。主要包括以下幾個層面:

第一,加工製造。這主要是給各個通信電子產品製造企業培養一線懂技術、懂原理的高素質技術型工人。我國精加工製造業質量在世界水平中並不高,主要是因為我國一線工人的文化素質偏低,只懂操作、不懂技術。所以,就此考慮這方面的就業前景最為看好。

第二,一般的管理人員。這個層次的人員是企事業或部門中的一般管理人員,維護和管理單位的通信和網路設備。這部分工作要求學生對通信基礎知識有較為深刻的理解,能獨立維修和管理設備。能給單位提供良好的通信技術支持。

第三,通信工程師。這個層次要求學生完全掌握通信基礎知識,對通信設備能安裝、調試、維護升級和改進。能參與設計和開發新型通信設備。了解本專業的發展前沿,具有一定的科學研究和實際工作能力。

(5)專業無線通信網路技術擴展閱讀:

主幹課程:

該專業設置的主要專業課程有高等數學、工程數學、大學英語、電路分析、模擬電子技術、信號與系統、通信電子線路、單片機技術、 EDA技術、電子線路綜合設計、數字通信原理、數字信號處理基礎、DSP技術、現代通信網路技術、現代光纖通信技術。

培養目標:

通信技術專業培養的是適應生產,建設,管理,服務第一線需要的德、智、體等方面全面發展的高等技術應用型專門人才,畢業生是掌握通信工程中的基本理論和技術的應用型,具有通信系統的運行維護與管理能力,通信設備的安裝、調試和故障排除能力。

通信工程施工組織與管理能力的第一線的技術應用性人才。能熟練掌握通信設備及相關設備的維護應用、調試和維修人員。

㈥ 網路工程(移動通信與無線網路)是個干什麼的專業前景怎樣

網路工程專業介紹:本專業培養的人才具有扎實的自然科學基礎、較好的人文社會科學基礎和外語綜合能力;能系統地掌握計算機網和通信網技術領域的基本理論、基本知識;掌握各類網路系統的組網、規劃、設計、評價的理論、方法與技術;獲得計算機軟硬體和網路與通信系統的設計、開發及應用方面良好的工程實踐訓練,特別是應獲得較大型網路工程開發的初步訓練;本專業是專門為網路領域人才市場供不應求的迫切需要而設置的專業。

本專業主要課程有:高等數學、線性代數、概率論與隨機過程、數學建模與模擬、組合數學、運籌學、形式語言與自動機、排隊論、電路與電子學基礎、數字邏輯與數字系統、離散數學、計算機導論與程序設計、演算法與數據結構、計算機組成與系統結構、操作系統、資料庫系統原理、軟體工程、面向對象分析與設計、介面技術與匯編語言、嵌入式系統、信號與系統、計算機網路、通信導論、通信原理、現代交換原理、現代通信網、網路工程、信息與網路安全、接入網技術、寬頻無線通信網路、通信軟體設計、Internet技術等。

網路工程專業就業方向:
可在信息產業以及其他國民經濟部門從事各類網路系統和計算機通信系統研究、教學、設計、開發等工作的高級科技人才。例如:進電信、移動或者相關的電信軟體公司工作。網路方向(移動通信與無線網路)還是很好的,工作是苦一些,但是工資高。

㈦ 無線網路的技術原理是什麼

據我們所知,無線網路(wireless network)是採用無線通信技術實現的網路。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。主流應用的無線網路分為通過公眾移動通信網實現的無線網路(如4G,3G或GPRS)和無線區域網(WiFi)兩種方式。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,因此只要你所在城市開通了GPRS上網業務,你在任何一個角落都可以通過筆記本電腦來上網。首先說,無線網路並不是何等神秘之物,可以說它是相對於我們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。

這樣一來,你可以坐在家裡的任何一個角落,抱著你的筆記本電腦,享受網路的樂趣,而不像從前那樣必須要遷就於網路介面的布線位置。這樣你的家裡也不會被一根根的網線弄得亂七八糟了。無線區域網名詞解析。網路按照區域分類可以分為區域網,城域網和廣域網。調制方式,11MbpsDSSS物理層採用補碼鍵控(CCK)調制模式。CCK與現有的IEEE802.11DSSS具有相同的信道方案,在2.4GHzISM頻段上有三個互不幹擾的獨立信道,每個信道約佔25MHz。因此,CCK具有多信道工作特性。

㈧ 現代無線網路的新技術是什麼

c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。

㈨ 無線通信技術有哪些

1.藍牙

藍牙是一種無線通信模塊。它是一種無線技術標准,可以實現固定終端設備、移動終端設備和個人區域網之間的短距離數據交換。它在頻段使用2.4~2.485GHZUHF無線電波ISM。

藍牙無線技術復雜度高,設備組網速度快,僅需10秒;集成度和可靠性高;傳輸速率一般為1Mbps;成本低,安裝相對簡單。這是一種近距離無線通信技術。


2.Wi-Fi

Wi-Fi無線技術已經遍布我們生活中的方方面面,這是我們每天接觸到的最常見的無線通信技術,給我們的生活帶來了極大的便利。它是基於IEEE802.11標准創建的無線區域網技術。該技術將所有有線網路信號轉換成無線電波信號,其他終端設備通過無線通信模塊連接到wifi,實現無線網路通信。

Wi-Fi技術覆蓋范圍一般在100米以內,技術較為復雜,傳輸速率可達54Mbps,工作頻段2.4GHz,傳輸功率不足100mW,與藍牙無線通信相比,數據安全性能相對較差。但是,WiFi的發明非常符合現代人和社會的需求,發展前景非常廣闊。


3.ZigBee

ZigBee無線通信技術是一種基於IEEE802.15.4標準的低功耗區域網協議。它於2001年8月正式成立。成立之初,由於這個版本發布倉促,出現了一定的錯誤,此後進行了改進。

ZigBee無線通信技術類似於藍牙無線通信技術。兩者都是短距離無線通信技術,但藍牙無線通信技術存在功耗高、復雜度高、通信距離短等缺點,應用范圍有限,在家庭和個人范圍內廣泛應用。ZigBee技術是為了滿足工業自動化的需要而發展起來的,具有布局簡單、抗干擾、傳輸可靠、使用方便、成本低等特點。通信距離延長到10米。從開口距離到幾百米,在室內場景中可以達到50米左右。


4.數傳電台

數傳電台是利用DSP數字信號處理技術和軟體無線點技術實現的高性能專業數據電台。數字電台可以理解為一種通信介質。與光纖和微波一樣,它也有一定的用途。數字電台的傳輸距離很遠,適用於各種復雜的環境。傳輸速率為19.2Kbps,但終端設備價格較貴,使用成本較高,安裝較為復雜。


㈩ 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。

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