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。
Ⅱ 请教计算机通信网的发展前景
计算机通信网的发展前景
1998年左右,我们那里第一家网吧开始营业,网络便以迅雷不及掩耳之势发展开来,并进入千家万户,就像世界网络“大爆炸”的缩影。从那时起,我才接触到了计算机网络 。
在学习计算机通信网基础以前,我们只是简简单单的利用网络,并不知道计算机与计算机之间是怎样连接起来的,有着什么样的要求和规范,或者是知之甚少。在通过一个学期对计算机通信网基础课程的学习后,对通信网有了一定的基础性了解,并且对未来计算机通信网未来发展有了自己的一点看法。
首先计算机通信网未来的发展首先要解决网络需求的膨胀,越来越多的网络用户,现在的V4地址已经面临枯竭的境界,大概已经分配了70%了,而且有一部分是保留的,所以需要扩大地址容量,但是V5是严格安装ISO模型来设计的,对传统的TCP/IP改动很大,于是未得到普及,后来就有了V6,他是使用128位的地址,V4是用32位,地址容量就增加了很多,人们形容的是地球上每一粒沙子都能分配一个IP地址,还有其他特性也得到了提高,比如说速度、安全性等。但是现在V6还没有得到普及,所以我认为未来必然会完全迈进V6时代。我查过有关资料所了解的IPv6相对于现在的IP(即IPv4)有如下特点:1.扩展的寻址能力 ,IPv6将IP地址长度从32位扩展到128位,支持更多级别的地址层次、更多的可寻址节点数以及更简单的地址自动配置。通过在组播地址中增加一个“范围”域提高了多点传送路由的可扩展性。还定义了一种新的地址类型,称为“任意播地址”,用于发送包给一组节点中的任意一个;2.简化的报头格式,一些IPv4报头字段被删除或变为了可选项,以减少包处理中例行处理的消耗并限制IPv6报头消耗的带宽;3.对扩展报头和选项支持的改进;IP报头选项编码方式的改变可以提高转发效率,使得对选项长度的限制更宽松,且提供了将来引入新的选项的更大的灵活性;4.标识流的能力 ,增加了一种新的能力,使得标识属于发送方要求特别处理(如非默认的服务质量获“实时”服务)的特定通信“流”的包成为可能;5.认证和加密能力,IPv6中指定了支持认证、数据完整性和(可选的)数据机密性的扩展功能。
在解决网络需求的膨胀的时候同样要考虑到路由器的改进,我在翻阅相关资料后了解到,在第四代路由器中采用了硬件转发模式,解决了带宽容量和性能不足的瓶颈问题,但是基于ASIC的硬件转发在获取高性能的同时,牺牲了业务灵活性。在设计ASIC芯片的时候,对转发流程进行了大量优化,使得IP转发以简单而固定的方式来实现,从而固化下来,做到硬件化。如果在IP转发中,还要进行一些复杂的额外处理的话,ASIC就无能为力了。ASIC的设计周期很长,通常需要二到三年才能设计出一个稳定运行的ASIC芯片。业务对转发流程有影响,需要转发程序适度调整来获得高品质支持。ASIC在这方面表现出严重的不足。
第五代路由器在硬件体系结构上利用了了第四代路由器的成果,即仍然采用硬件转发模式和交换网式结构,在关键的IP转发和业务流程处理上采用了可编程的、专为IP网络设计的网络处理器技术,替代了原来的技术,通过软件来控制处理流程。对于一些复杂的标准的操作则采用硬件协处理器来提高处理性能。实现软件业务灵活性和高性能硬件转发的有机结合。第五代路由器由于有了业务灵活性,因此可以把近些年发展起来的MPLS技术、VPN技术、QOS技术、流量工程技术、可控组播技术、用户管理技术等诸多技术融合进来,成为拥有灵活业务能力的高性能网络设备。
除了在容量,资源的考虑外,我们还得考虑在信道方面加大利用率,现阶段我们的网络还存在分开状态,各有各的优点,如果把他们的优点融合起来就能够充分利用资源,随着信息化的发展,“三网”融合在国际范围已成大趋势。技术发展所奠定的基础自不必说,在信息通信领域改革步伐的加快,竞争环境的逐步形成, 为实现“三网”融合提供了更大的可能性。首先IP技术的发展,提供了“三网”都能接受的统一的通信协议 TCP/IP协议,为“三网”在业务层面的融合奠定了基础,也为不曾统一严格设计的传送网之间实现互通提供了有利条件。TCP/IP协议的普遍采用使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通。其次数字化技术的发展,尤其是数字信息处理技术的迅速发展和全面采用,使电话、数据和图像信号都可以通过数字编码进行传输和交换。 而光通信技术的发展,为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输质量,也提供了传送网互联互通的可能性。光通信的采用使传输成本大幅度下降, 使通信成本最终与传输距离几乎无关。同时,软件技术的发展,使得三大网络及其终端都能通过软件变更最终支持各种用户所需的特性、功能和业务, 现代信息网装备已成为高度智能化和软件化的产品。不同的信息网络经营部门以不同的思路建立网络,电信网、计算机网和有线电视网形成了不同的网络形态,其中的差异集中体现在接入技术方面。尽管采用不同技术的接入网在统一接口标准、统一接口规范方面还需要进一步协调, 但接入技术的进步已可以实现支持多种业务的接入网。随着网络技术的进一步发展, 接入网将越来越趋向于宽带化。
为了满足人们对流量速度的要求,全光通信网也成为未来网络宽带的发展方向,不仅仅因为它的传输方面的优点,而且减少误码率的方面也具有其他网络无法替代的地方,我在一本杂志上看到,光通信技术的出现给通信领域带来了蓬勃发展的机遇。特别是在提出信息高速公路以来,光技术开始渗透于整个通信网,光纤通信有向全光网推进的趋势。全光网的解释是网中直到端用户节点之间的信号通道仍然保持着光的形式,即端到端的全光路,中间没有光电转换器。这样,网内光信号的流动就没有光电转换的障碍,信息传递过程无需面对电子器件处理信息速率难以提高的难点。因具有处理高速率的光信号,实现超长距离、超大容量的无中继通信提高网络效率等多种优点而成为通信网未来的发展方向。目前,世界上许多国家已开始利用波分复用技术和现有的以及即将铺设的光纤联网进行全光网实验,以寻求一个具有透明性、可扩性、可重构性的全光网的全面解决方案,为实现未来的宽带通信网奠定坚实的基础。
随着科技的发展,计算机小型化,手机智能化,人们对网络又有了新的要求,那就是移动上网。移动互联网将在未来数年大幅改善人类的生活方式,她将大规模融入日常生活,改变我们与家人及朋友间的联系方法、商贸交易的途径、消费模式、娱乐消闲的选择及处理私人财务的方式;各种移动通讯装备更将成为人们联系世界的个人化工具。同时我们也看到移动和因特网的结合,在近来被炒得异常火爆。未来移动网转型的一大方向就是移动分组化,其中最主要的就是IP化。由于IP技术在移动通信中的引入,将改变移动通信的业务模式和服务方式。基于移动IP技术,为用户快速、高效、方便地部署丰富的应用服务成为可能。移动IP技术为移动节点提供了一个高质量的实现技术,可应用于用户需要经常移动的所有领域。如通过无线上网,使用手提电脑,用户可以随时随地上网,通过IP技术还可以与公司的专用网相连;扩展移动IP技术,还可以使一个网络移动,即把移动节点改成移动网络。它的实现可以简单地认为把原先的移动节点所做的工作改成移动网络中的路由器所做的工作,这种技术广泛地应用于轮船、列车等活动网络中。人们开始寻求移动的数据业务,研究移动IP技术成为业界的重点,具了解IETF也正在扩展因特网协议,开发一套用于移动IP的技术规范。
总的来说:计算机网络是社会发展的一种必然。计算机网络应是覆盖全球的,可随处连接的巨型网;计算机网络应具有前所未有的带宽以保证承担任何新的服务;计算机网络应是贴近应用的智能化网络;计算机网络应具有很高的可靠性和服务质量;计算机网络应具有延展性来保证时迅速的发展做出反应;计算机网络应具有很低的费用六个方面。
Ⅲ 5g未来发展前景和趋势是什么
5G商用带动经济产出
自20世纪80年代以来,通信技术不断升级,在40年间,就走完了从1G至5G的跃迁。2019年,我国5G正式实现商用,5G技术开始广泛投入,据中国信通院预测,2020至2030年间,5G发展带来的直接/间接经济产出都将不断增长。2030年,5G行业直接经济产出或将实现6.3万亿元,间接经济产出或将实现10.6万亿元。
——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国5G产业发展前景预测与产业链投资机会分析报告》。
Ⅳ 中国通信网络的未来发展趋势是什么
中国通信网络的未来发展趋势是:光通信,各汇聚层面实行无源通信方式,安全性能高,传输速率可实现同步传送,最络实现云通信平台。我个人想法不知对否,不过现都在这么做,我相信几年内就会有成效!
Ⅳ 无线网络的未来发展趋势是怎样的
您好,当今用户对随时随地可以无线上网的需求越来越大,这也成为无线网络市场迅猛增长的推动力,但不能否认WIFI目前存有一定的缺陷,如漫游性、计费问题、因上网门槛低而带来的安全性等问题没有一个最优的解决方案。但从技术的另一层面看,它是高速有线接入技术和蜂窝移动通信技术的一个辅助与补充,可以在特定的范围与领域内,能起到对3G的重要补充作用,二者完美结合将带来广阔的服务与发展前景。事实上以WIFI技术为重要技术支撑的无线局域网络在不断普及,这也代表着大众所接触的WIFI技术将会越来越便捷。一旦存在于公众场合的WIFI网络解决了运营商的漫游性、互联互通、高收费的问题,WIFI技术将能够更好实现从技术向商业的转变,同时在WIFI技术的应用和发展中要认识到WIFI技术虽然先进但却不能替代和具有其他所有通信系统所具有的功能,所以说只有各类接入手段形成互补才能够带来更高的可靠性和经济性。在未来的社会生活中,信息化进程会越来越快,人们对于WIFI技术的需求也会越来越大,因此WIFI技术必将有着巨大的应用价值和广泛的发展前景。WIFI技术在我国有着庞大的用户群,因此市场前景广阔,为人们生活提供更加快捷的服务。谢谢。
Ⅵ 无线网络通讯研究生就业前景咋样
【就业情况】通信工程是电子工程的一个重要分支,同时也是其中一个基础学科。通信工程研究报告指出该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。下面来看看通信工程专业就业方向。
1、移动应用产品经理:随着智能手机的兴起和移动互联网的发展,iphone,android应用开发已成为炙手可热的方向,移动应用产品经理将拥有较强的薪酬竞争力。
2、增值产品开发工程师:增值产品服务主要包括短信息、彩信彩铃、wap等业务,增值产品开发工程师主要负责增值技术平台的开发(sms/wap/mms/web等)以及运营管理的技术支撑、实现和维护,需要熟悉j2ee体系的技术应用架构,掌握一定的java应用开发,懂得xml,xhtml,javascript等相关知识。
3、数字信号处理工程师:随着大规模集成电路以及数字计算机的飞速发展,用数字方法来处理信号,即数字信号处理,已逐渐取代模拟信号处理。而数字信号处理工程师是将信号以数字方式进行表示并处理的专业人员。
4、通信技术工程师:在我国,通信行业是垄断行业,在几年的飞速发展之后进入了3G时代,以及4G、LTE时代。通信技术工程师将有更大的作为,因为大规模的固态网络兴建需要他们,移动设备生产商需要他们,各种类型的移动服务和终端设备提供商需要他们,此外,他们还能在it行业有所作为,因为三网融合的趋势已不可避免。毫无疑问,他们是最抢手的人才之一。
5、有线传输工程师:我们的生活已离不开有线网络连接的世界,有线传输工程师就是这个网络的设计者。他们负责光缆传输工程等规划设计工作,要求了解通信行业建设的标准和规范,能编制通信工程概、预算,能够熟练使用cad、visio等常用工程、工具软件或2g、3g网络规划软件。
6、无线通信工程师:无线网络带给人们无限的便利,因为可以随时随地使用万维网。在我国,无线网络正在逐步全面铺开和兴起,因此无线通信工程师将大有可为。比如手机逐渐成为一个多功能的无线终端,能够随时接入互联网,因此与无线通信有关的业务正在大规模地出现。无线通信工程师是实现这些业务和开发新业务的保证。
7、电信交换工程师:电信交换技术的发展带动整个电信行业的发展,是电信行业核心的核心,分组交换网发展趋势使我国电信迈进一大步。这一切都预示着电信交换工程师大有作为,电信交换工程师是一个懂电话交换机技术、系统集成、电信増值业务、语音交换系统,熟悉综合布线的重要职业。
8、数据通信工程师:信息产业是朝阳产业,电信网络是信息社会的基石,数据通信是信息基础通信建设的重要部分。数据通信工程师一般是从事电信网(atm)的维护;参与和指导远端节点设备的安装调试与技术指导;负责编制相关技术方案和制订维护规范。
9、移动通信工程师:手机已经成为生活中不可缺少的一部分,而手机通信需要依靠移动通信工程师的支持。他们掌握蜂窝移动无线系统,如3g;无绳系统,如dect;近距离通信系统,如蓝牙和dect数据系统;无线局域网(wlan)系统;固定无线接入或无线本地环系统;卫星系统;广播系统,如dab和dvb-t;adsl和cablemodem。他们能够对移动通信进行、建立、维护和调控。
10、电信网络工程师:在电信网络构建的社会信息生态环境里,信息交互将如空气一般无处不在。它将把人们的生活、娱乐、商务、教育、医疗和旅行等活动都完全纳入其中。电信网络工程师将会把这个变为现实,一般电信网络工程师的工作主要是负责计算机网络系统网络层日常运行维护;根据业务需求调整设备配置;撰写网络运行报告。熟悉主流路由器、交换机等常用网络设备的安装调试和维护。
11、通信电源工程师:通信电源的稳定性是通信系统可靠性的保证。通信电源工程师是从事通信电源系统、自备发电机、通信专用不间断电源(ups)等电源设备及相应的监控系统等的科研、开发、生产、销售和技术支持、规划、设计、工程建设、运行维护等工作的工程技术人员。这要求他们掌握交流供电系统、直流供电系统、高频开关电源、蓄电池、ups、传感器基本工作原理、动力环境集中监控系统的拓扑结构和系统配置标准等知识。
Ⅶ 无线网络的发展前景
在新一代技术刚推出市场之后,更高的技术应用已经在实验室进行研发。日本的NTT DoCoMo公司已经表示,4G通信的试验网络已经部署在公司的横须贺研发园内,该网络集结了试验基站和移动终端,同时NTT DoCoMo公司还表示,4G通信服务已于2010年推出,网络的下载速度可以达到100Mbps,上载速度为20Mbps。美国AT&T公司推出的4G通信网络的试验,据说可以配合EDGE进行无线上传,并通过OFDM技术达到快速下载的目的。美国AT&T公司声称大约还需要五年,这项技术才能发布;再有十年左右的时间,4G才能真正投入到商用阶段。欧洲的四家移动设备生产商——阿尔卡特、爱立信、诺基亚和西门子组成了世界无线研究论坛(WWRF),以研究3G以后的发展方向。WWRF预计4G技术将在2010年开始投入应用。这一代通信技术可以将不同的无线局域网络和通信标准,手机信号,无线电通信和电视广播以及卫星通信结合起来,这样手机用户就可以随心所欲的漫游了。在欧洲地区,无线区域回路与数字音讯广播已针对其室内(Indoor)应用而进行相关的研发,测试项目包括10Mbps与MPEG影像传输应用,而第四代移动通信技术则将会是现有两项研发技术的延伸,先从室内技术开始,再逐渐扩展到室外的移动通信网路。爱立信公司的一位高级官员表示,该公司在经济不景气的情况下不会减少研发第四代无线通讯技术的预算的,该公司的负责人同时表示,该公司的研发工作具有3-10年的前瞻性,暂时的需求不振不会使该公司放慢研究的速度。
国际电信联盟无线电通信部也已经达成共识,将把移动通信系统同其他系统结合起来,在2010年之前是数据传输数率达到100Mbps。对于更高级的3G系统,ITU决定同时发展IMT-2000的两个标准——提高数据包和声音文件的传输速率——被日本NTT DoCoMo和J-Phone两家公司采用的WCDMA将能最大达到8Mbps的下载速率,而CDMA2000系统也将达到2.4Mbps的速率。同时ITU对外发表声明说第四代移动通信的频段尚未被讨论与制订,不过原则上将会是以高频段频谱为主,另外也将会使用到微波相关的技术与频段。
第四代移动通信系统应具备以下几种基本特性:
(1)完全集中的服务:个人通信、信息系统、广播和娱乐等各项业务将会结合成一个整体,提供给用户比以往更广泛的服务和应用;系统的使用将会更加的安全、方便以及更加照顾用户的个性。
(2)无所不在的移动接入:在4G系统中,移动接入将是提供话音、高速信息业务、广播以及娱乐等业务的主要接入方式,人们可以随时、随地接入到系统中。
(3)各式各样的用户设备:用户将使用各式各样的移动设备接入到4G系统中来。设备与人之间的交流不再仅仅是简单的听、说、看,还可以通过其他途径与用户进行交流。这将大在方便人们的使用,特别是某些残疾用户的使用。
(4)自治的网络结构:4G系统的网络将是一个完全自治的、自适应的网络,它可以自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。
Ⅷ 未来十年中通信技术的发展
未来十年最有前景的通信技术
资料搜集:段工程技术部魏海涛(2004\8\6)
1、 纳米技术
纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的加工来人工形成纳米大小的结构的技术。
2、 MPLS(Multi-protocol Label Switching 多协议标签交换技术)
MPLS是继IP技术之后的下一代广域网传输技术。他是一种充分利用数据标签引导数据包在开放的通信网络上高速、高效传输的新技术。
3、 软交换技术
软交换是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能。它包含呼叫选路、管理控制、连接控制、信令互通,其结果就是把呼叫传输与呼叫控制分离开,为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面,使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来,实现业务转移。
4、 PON技术
无源光网(PON)技术有三种:APON、EPON和GPON。PON网的基本原理是在一定的物理限制和带宽限制条件下,让尽可能多的终端设备(光网络终端ONT)来共享局端设备(光线路终端OLT)和馈送光纤。由于在覆盖某地区时这种方案需要的光纤较少,端局的光接口成本较低(一个光接口可服务于整个网络),因此它能为企业或住宅用户经济地提供高速光连接,而用传统的点到点和环形结构则不可能经济。
5、 光交换技术
光交换是指光纤传送的信息直接进行交换。与电子数字程控交换相比,光交换无需在光纤传输线路和交换机之间设置光端机进行光�电、电�光变换,并且在交换过程中还能充分发挥光信号的高速、宽带和无电磁感应的优点。它主要有四种交换方式:空分光交换、时分光交换、波分光交换、复合型光交换
6、 FSO技术(虚拟光纤)
FSO技术以激光为载体,用点对点或点对多点的方式在空气中实现连接。它具有与光纤技术相同的宽带传输能力,使用相似的光学发射器和接收器,甚至还可以在自由空间实现波分复用技术。
7、 Wi-Fi(Wireless Fidelity 无线保真)
无线保真技术与蓝牙技术一样,同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术使用的使2.4GHz附近的频段,该频段目前尚属没用许可的无线频段。
8、 UWB技术(Ultra Wide Band 超宽带技术)
UWB是速率高于IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙的极高数据速率的无线连接,被认为是"可望取代蓝牙及无线LAN的无线通信技术"。UWB的应用定位于实实在在的民用。UWB可用于数字电视、投影机、摄录一体机、PC机、机顶盒之间传输可视文件和数据流,或者笔记本电脑和外围设备之间实现局部连接构成个人局域网(PAN,Personal Area Network)。总之,UWB定位于家用类设备和终端间的无线连接,家电类设备之多,决定了UWB的应用之广。
9、 软件无线电技术
软件无线电技术(Software Radio Technology)是近年来随着微电子及计算机技术高速发展而产生的一种新的无线电技术,相对于传统的基于ASIC的无线技术,它具有灵活性、通用性强和升级方便等特点。它的技术核心是随着大规模集成电路技术的不断进步和芯片处理速度的不断提高,而使得在DSP芯片或通用CPU芯片平台上,利用软件来完成以前用ASIC实现的多种数字信号处理的功能。
10、 Wireless Mesh(无线网状网络)
Wireless Mesh是一种自组织和自管理的网络,在使用该技术建设的网络中,网络中的每个节点都具备路由功能,每个节点只和邻近的节点进行通信。Wireless Mesh网络更像是Internet网络的一种无线版本,分包数据从一个路由到另一个路由进行传递直到其目的地。
Ⅸ 怎么理解无线通信技术的应用与发展
无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性从而进行信息交换的一种通信方式,近些年,在信息通信领域中,发展最迅速、应用最广泛的就是无线通信技术[1]。
1无线通信技术研究热点及应用
基于无线通信技术具有成本低、灵活性高、易用性强、扩展性好、设备维护便捷等诸多优点,现如今无线通信技术飞速发展,技术不断的升级更新。在发展的同时,研究的热点也相对更集中,主要有超宽带通信技术、RFID(射频识别)、NFC(近场通信)、LTE(Long-Term Evolution,长期演进)和4G等;
1.1超宽带通信技术
超宽带脉冲无线电,能够有效地解决无线频谱资源紧张的问题。原因是它具有极低的发射功率,能够与其他的无线通信系统共存。超宽带具有这些技术特性在近距离高速和远距离低速无线通信中都得到充分的应用,例如:无线USB,高速WLAN, IR-UWB与其他一些无线通信技术相比,主要具有以下特点:(1)支持高数据速率或系统容量的能力。(2)高精度定位和出色的探测与成像能力[2]。(3)共享频谱资源。(4)穿透能力强。(5)保密性和抗干扰性能非常好。(6)低成本、低功耗。[1][3]。
1.2 RFID技术
RFID即射频识别技术,是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。射频识别技术的应用领域十分广泛,包含钞票及产品防伪技术,身份证、通行证识别,电子收费系统(香港的八达通),病人识别及电子病历,门禁系统等等,并且在这些领域都取得了可观的经济效益。就目前而言,RFID在中国大陆、香港、台湾的发展还远落后于美国及欧洲[1]。
1.3 NFC技术
NFC又称近距离无线通信,是一种短距离的高频无线通信技术,允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输,在十厘米(3.9英寸)内交换数据。这个技术由免接触式射频识别(RFID)演变而来,由飞利浦、诺基亚和索尼共同研制开发,其基础是RFID及互连技术。近场通信是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行于20厘米距离内。
现如今NFC通信技术已日趋成熟,大部分移动电话都内置了NFC,并且推出了相关功能应用。对于移动终端或行动性消费电子产品,NFC的使用比较方便。例如在卡模式下,可代替大量的IC卡,门禁卡等。
1.4 LTE
LTE是第3代合作伙伴计划(3GPP)主导的通用移动通信系统(UMTS)技术标准的长期演进,于2004年12月3GPP多伦多TSG RAN#26会议上正式立项并启动。LTE项目并非人们普遍误解的4G技术,而是由3G向4G技术之间的过渡,俗称3.9G,它改进并增强了3G的空中接入技术,采取OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准,这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟。
1.5 4G
尽管3G可以提供无线多媒体服务,但是它的数据率仍然有限。4G是指第四代移动通信技术,也是指3G之后的延伸。4G是集3G与WLAN于一体,并能够传输高质量视频图像,它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比目前的拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。
现有的4G标准主要有LTE Advanced(长期演进技术升级版)和WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升级版)。LTE Advanced是LTE的增强,完全向后兼容LTE,通常是只需要在LTE上通过软件升级更新即可,升级过程和从WCDMA升级到HSPA相类似。峰值速率:下行1Gbps,上行500Mbps。WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升级版),由美国Intel所主导,接收下行与上行最高速率可达到300Mbps,在静止定点接收可高达1Gbps。
2无线通信技术的发展趋势
无线通信技术的发展一方面体现出通信技术本身的更新和演进,另一方面也是受需求的驱动得到发展。综合技术层面和使用需求等因素来考虑,无线通信网络发展趋势将表现在如下几个方面:
(1)无线网络泛在化。网络的泛在化可以使得任何人都可以随时随地的通过终端设备进行网络接入,获取个性化的服务信息,相应的网络将主动的融入人们的生活,通过信息交互来提供更加优质的服务。
(2)宽带无线接入。无线接入有着传统接入无法比拟的优越性,对于高速数据传输速度的需求,也使得像UWB,5G的WiFi等成为无线接入的重要技术。
(3)网络融合性增强。未来的网络必将呈现多元化,重新构建一个新的网络,花费巨大,且存在技术风险。因此,把多种网络通过融合的方式实现互联互通,成为一大发展趋势。
(4)网络安全性进一步增强。无线通信是基于在自由空间传播携带信息的载波,这样就使得通信双方的信息容易暴露,因此,如何在通信的过程中增强保密性和提高通信的效率必将是重要的研究方向。
Ⅹ 无线网络 发展状况的论文
无线网络发展状况
计算机通信分两种:有线通信和无线通信
无线通信包括卫星,微波,红外等等
无线局域网(Wireless LAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源。在推动网络技术发展的同时,无线局域网也在改变着人们的生活方式。本文分析了无线局域网的优缺点极其理论基础,介绍了无线局域网的协议标准,阐述了无线局域网的体系结构,探讨了无线局域网的研究方向。
关键词 以太网 无线局域网 扩频 安全性 移动IP
一、引 言
随着无线通信技术的广泛应用,传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求,于是无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)应运而生,且发展迅速。尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络,但近年来无线局域网的产品逐渐走向成熟,正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥日益重要的作用。
无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。
广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性,促进了无线局域网技术的完善和产业化,已经商用化的802.11b网络也正在证实这一点。随着802.11a网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展,无线局域网将迎来发展的黄金时期。
二、无线局域网概述
无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时,美国陆军研发出了一套无线电传输技术,采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年,夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络,称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机,采用双向星型拓扑连接,横跨夏威夷的四座岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从此,无线网络正式诞生。
1.无线局域网的优点
(1)灵活性和移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。
(2)安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。
(3)易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
(4)故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。
(5)易于扩展。无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。
由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。最近几年,无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。
2.无线局域网的理论基础
目前,无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即红外线和无线电波。按照不同的调制方式,采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。
(1)红外线(Infrared Rays,IR)局域网
采用红外线通信方式与无线电波方式相比,可以提供极高的数据速率,有较高的安全性,且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差,使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制,通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。
(2)扩频(Spread Spectrum,SS)局域网
如果使用扩频技术,网络可以在ISM(工业、科学和医疗)频段内运行。其理论依据是,通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)两种方式。
所谓直接序列扩频,就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。而跳频技术与直序扩频技术不同,跳频的载频受一个伪随机码的控制,其频率按随机规律不断改变。接收端的频率也按随机规律变化,并保持与发射端的变化规律一致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能,跳频越高,抗干扰性能越好,军用的跳频系统可达到每秒上万跳。
(3)窄带微波局域网
这种局域网使用微波无线电频带来传输数据,其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照,其它方式则可使用无需执照的ISM频带。
3.无线局域网的不足之处
无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面:
(1)性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。
(2)速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前,无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。
(3)安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。
三、无线局域网协议标准
无线局域网技术(包括IEEE802.11、蓝牙技术和HomeRF等)将是新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。以IEEE(电气和电子工程师协会)为代表的多个研究机构针对不同的应用场合,制定了一系列协议标准,推动了无线局域网的实用化。
1.IEEE802.11系列协议
作为全球公认的局域网权威,IEEE 802工作组建立的标准在局域网领域内得到了广泛应用。这些协议包括802.3以太网协议、802.5令牌环协议和802.3z100BASE-T快速以太网协议等。IEEE于1997年发布了无线局域网领域第一个在国际上被认可的协议——802.11协议。1999年9月,IEEE提出802.11b协议,用于对802.11协议进行补充,之后又推出了802.11a、802.11g等一系列协议,从而进一步完善了无线局域网规范。IEEE802.11工作组制订的具体协议如下:
(1)802.11a
802.11a采用正交频分(OFDM)技术调制数据,使用5GHz的频带。OFDM技术将无线信道分成以低数据速率并行传输的分频率,然后再将这些频率一起放回接收端,可提供25Mbit/s的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高传输速度,改进信号质量,克服干扰。物理层速率可达54Mbit/s,传输层可达25Mbit/s,能满足室内及室外的应用。
(2)802.11b
802.11b也被称为Wi-Fi技术,采用补码键控(CCK)调制方式,使用2.4GHz频带,其对无线局域网通信的最大贡献是可以支持两种速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率机制的介质访问控制可确保当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限值时,传输速率能够从11Mbit/s自动降到5.5Mbit/s,或根据直序扩频技术调整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不违反FCC规定的前提下,采用跳频技术无法支持更高的速率,因此需要选择DSSS作为该标准的惟一物理层技术。
(3)802.11g
2001年11月,在802.11 IEEE会议上形成了802.11g标准草案,目的是在2.4GHz频段实现802.11a的速率要求。该标准将于2003年初获得批准。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM调制方式,使用2.4GHz频段,对现有的802.11b系统向下兼容。它既能适应传统的802.11b标准(在2.4GHz频率下提供的数据传输率为11Mbit/s),也符合802.11a标准(在5GHz频率下提供的数据传输率56Mbit/s),从而解决了对已有的802.11b设备的兼容。用户还可以配置与802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式无线局域网,有利于促进无线网络市场的发展。
(4)其他相关协议
IEEE802工作组今后将继续对802.11系列协议进行探讨,并计划推出一系列用于完善无线局域网应用的协议,其中主要包括802.11e(定义服务质量和服务类型)、802.11f(AP间协议)、802.11h(欧洲5GHz规范)、802.11i(增强的安全性&认证)、802.11j(日本的4.9GHz规范)、802.11k(高层无线/网络测量规范)以及高吞吐量研究工作组的相关协议。
2.蓝牙规范(Bluetooth)
蓝牙规范是由SIG(特别兴趣小组)制定的一个公共的、无需许可证的规范,其目的是实现短距离无线语音和数据通信。蓝牙技术工作于2.4GHz的ISM频段,基带部分的数据速率为1Mbit/s,有效无线通信距离为10~100m,采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术采用自动寻道技术和快速跳频技术保证传输的可靠性,具有全向传输能力,但不需对连接设备进行定向。其是一种改进的无线局域网技术,但其设备尺寸更小,成本更低。在任意时间,只要蓝牙技术产品进入彼此有效范围之内,它们就会立即传输地址信息并组建成网,这一切工作都是设备自动完成的,无需用户参与。
3.HomeRF标准
在美国联邦通信委员会(FCC)正式批准HomeRF标准之前,HomeRF工作组于1998年为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范,即共享无线访问协议(SWAP)。该协议主要针对家庭无线局域网,其数据通信采用简化的IEEE802.11协议标准。之后,HomeRF工作组又制定了HomeRF标准,用于实现PC机和用户电子设备之间的无线数字通信,是IEEE802.11与泛欧数字无绳电话标准(DECT)相结合的一种开放标准。HomeRF标准采用扩频技术,工作在2.4GHz频带,可同步支持4条高质量语音信道并且具有低功耗的优点,适合用于笔记本电脑。
4.HyperLAN/2标准
2002年2月,ETI的宽带无线接入网络(Broadband Radio Access Networks,BRAN)小组公布了HiperLAN/2标准。HiperLAN/2标准由全球论坛(H2GF)开发并制定,在5GHz的频段上运行,并采用OFDM调制方式,物理层最高速率可达54Mbit/s,是一种高性能的局域网标准。HyperLAN/2标准定义了动态频率选择、无线小区切换、链路适配、多波束天线和功率控制等多种信令和测量方法,用来支持无线网络的功能。基于HyperRF标准的网络有其特定的应用,可以用于企业局域网的最后一部分网段,支持用户在子网之间的IP移动性。在热点地区,为商业人士提供远端高速接入因特网的服务,以及作为W-CDMA系统的补充,用于3G的接入技术,使用户可以在两种网络之间移动或进行业务的自动切换,而不影响通信。
5.无线局域网标准的比较
802.11系列协议是由IEEE制定的,目前居于主导地位的无线局域网标准。HomeRF主要是为家庭网络设计的,是802.11与DECT的结合。HomeRF和蓝牙都工作在2.4GHz ISM频段,并且都采用跳频扩频(FHSS)技术。因此,HomeRF产品和蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适用于松散型的网络,可以让设备为一个单独的数据建立一个连接,而HomeRF技术则不像蓝牙技术那样随意。组建HomeRF网络前,必须为各网络成员事先确定一个惟一的识别代码,因而比蓝牙技术更安全。802.11使用的是TCP/IP协议,适用于功率更大的网络,有效工作距离比蓝牙技术和HomeRF要长得多。
四、无线局域网的体系架构
1.无线局域网的主要组件
(1)无线网卡。提供与有线网卡一样丰富的系统接口,包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有线局域网中,网卡是网络操作系统与网线之间的接口。在无线局域网中,它们是操作系统与天线之间的接口,用来创建透明的网络连接。
(2)接入点。接入点的作用相当于局域网集线器。它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲存储和传输数据,以支持一组无线用户设备。接入点通常是通过标准以太网线连接到有线网络上,并通过天线与无线设备进行通信。在有多个接入点时,用户可以在接入点之间漫游切换。接入点的有效范围是20~500m。根据技术、配置和使用情况,一个接入点可以支持15~250个用户,通过添加更多的接入点,可以比较轻松地扩充无线局域网,从而减少网络拥塞并扩大网络的覆盖范围。
2.无线局域网的配置方式
(1)对等模式。Ad-hoc模式。这种应用包含多个无线终端和一个服务器,均配有无线网卡,但不连接到接入点和有线网络,而是通过无线网卡进行相互通信。它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局域网。
(2)基础结构模式。Infrastructure模式。该模式是目前最常见的一种架构,这种架构包含一个接入点和多个无线终端,接入点通过电缆连线与有线网络连接,通过无线电波与无线终端连接,可以实现无线终端之间的通信,以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复制,可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。
五、未来的研究方向
如上所述,无线局域网技术的研究和应用方兴未艾,是目前无线通信领域乃至整个通信行业的研究热点。从无线局域网的进一步推广应用来看,未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其他移动通信系统之间的关系上。
1.安全性问题
IEEE802.11协议标准建议使用两种安全解决方案。一种是IEEE 802.11安全任务组(TGi)构建的安全框架--鲁棒型安全网络(RSN)。这种网络用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鉴权和密钥管理。该标准用可扩展鉴权协议(EAP)实现对用户的鉴权。鉴权服务器和用户之间使用远程鉴权拨入用户服务协议(RADIUS)进行通信,RADIUS协议在网络接入的鉴权、授权和计费(AAA)中得到广泛采用。由于IEE802.1x主要是针对有线局域网设计的,在无线局域网中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以,尽管它对无线局域网的安全性能有很大改善,802.1x和802.11的结合仍然不能提供足够的安全。
另一种方式则是目前广泛应用于局域网络及远程接入等领域的虚拟专用网(VPN)安全技术。与802.11b标准所采用的安全技术不同,在IP网络中,VPN主要采用IPSec技术来保障数据传输的安全。对于安全性要求更高的用户,将现有的VPN安全技术与802.11b安全技术结合起来,是目前较为理想的无线局域网络的安全解决方案。
2.漫游切换问题
无线局域网的漫游问题是继安全问题之后的一个至关重要的问题。在无线网络中,如果一边使用无线局域网接入服务,一边移动接入位置,那么一旦移动终端超越子网覆盖范围,IP数据包就无法到达移动终端,正在进行的通信将被中断。为此,IETF制定了扩展IP网络移动性的系列标准。所谓移动IP,就是指在IP网络上的多个子网内均可使用同一IP地址的技术。这种技术是通过使用被称为本地代理(Home Agent)和外地代理(Foreign Agent)的特殊路由器对网络终端所处位置的网络进行管理来实现的。在移动IP系统中,可保证用户的移动终端始终使用固定的IP地址进行网络通信,不管在怎样的移动过程中皆可建立TCP连接并不会发生中断。在无线局域网系统中,广泛的应用移动IP技术可以突破网络的地域范围限制,并可克服在跨网段时使用动态主机配置协议(DHCP)方式所造成的通信中断、权限变化等问题。
3.无线网络管理问题
相对于有线网络,无线局域网具有非常独特的特性,因此必须建立相应的无线网络管理系统。除了系统结构、用户需求和典型应用等模块之外,一个好的无线网络管理系统还必须考虑以下因素:
(1)标准的网管通信方式。网管子系统通常与中央主机相连。网管子系统必须基于工业标准的管理协议(比如SNMP),这样才能监视主机和子系统之间每条链路上的状态信息,并可根据状态信息快速分析和解决出现的问题。
(2)网络监视和报告。主机必须能够监视无线网络系统中所有单元。考虑到无线网络的连接性不如有线网络那样稳定,无线网络管理系统必须监视和报告无线信号的变化以及接入点的业务类型和负载情况,还须能自动发现进入无线网络体系结构的新设备。
(3)有效地利用带宽。尽管随着新技术的发展,无线网络的可用带宽逐步增大,但还是远远小于有线局域网的带宽。因此,在实际应用中必须考虑带宽的合理使用。
4.无线局域网与3G
无线局域网不否会对第三代移动通信系统构成威胁是近年来业界关心的一个问题。实际上,无线局域网与3G采用的是截然不同的两种技术,用于满足不同的需要。与3G不同的是,无线局域网并不是一个完备的全网解决方案,而只用于满足小型用户群的需求。无线局域网与3G可以互补,因此不会对3G运营商造成威胁,运营商还可以从无线局域网和3G的共存中获得好处。NorthStream的研究表明,无线局域网与3G和GPRS的结合可增加用户的满意程度和业务量,从而增加移动运营商的利润。作为3G的一个重要补充,无线局域网可用于在诸如机场候机厅、宾馆休息室和咖啡厅等地方建立无线Internet连接。
六、结束语
经过10多年的发展,无线局域网在技术上已经日渐成熟,应用日趋广泛,无线局域网将从小范围应用进入主流应用。预计全球无线局域网接入点的销售量将从2000年的50万台稳步增长到450万台,每年的涨幅为55%。无线网卡的销售量将从2000年的约300万块增加到2005年的3400万块,每年的涨幅为53%。今后几年,无线局域网技术将更加成熟,产品性能将更加稳定,市场将持续不断地增长,价钱将持续降低,大型设备提供商将进入这个市场,大多数企业和公司将采用无线局域网进行内部网络建设。
面对如此良好的发展前景,我国应大力推动无线局域网技术的研究和实用化,抓住无线局域网发展的契机。这样,不但可极大地推动国家信息化的发展进程,还将为我国信息产业和通信市场步入国际市场提供大好机遇。