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无线局域网是无线通信专业技术与网络专业技术相结合产物

无线局域网是无线通信专业技术与网络专业技术相结合产物
无线局域网是无线通信专业技术与网络专业技术相结合产物

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。

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。

浅析无线通信网络技术及发展趋势

浅析无线通信网络技术及发展趋势 发表时间:2018-11-16T09:48:48.303Z 来源:《基层建设》2018年第30期作者:戴山壮[导读] 摘要:近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 中国移动广东有限公司东莞分公司 523129 摘要:近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。本文探讨了光纤通信技术的特点以及发展趋势,旨在为下一步的研究工作指明方向。 关键词:无线通信;网络技术;网络安全 现代科技的发展使得通信技术得到较快发展。在通信产业高速运行的中国,也让人感受到通信市场竞争越来越激烈。各通信公司争先强化通信网络的建设工作以赢得市场份额。可以说,通信网络的建设是保证营运商赢得市场的关键。然而在其建设中不可避免的出现了很多网络安全问题,直接影响了通信网络服务质量,降低了人们的生活安全度,甚至威胁着人们的隐私权和国家的信息安全。 1通信网络建设中不安全问题存在的特点 各种通信建设项目都存在着这样或那样的安全问题,通信网络建设也不列外,其建设过程中同样充满了各种大大小小的风险。然而,有时仅以人的力量是无法控制这种不安全问题的不确定性的,因为它们有些是由客观因素造成的,有些又是由人为因素造成的。我们能做的就是在建设过程中控制那些可以预见的不安全因素,把建设中的不安全因素降到最低,减少损失度,尽量保障公民与企业与国家的信息安全。通信网络建设除具有一般网络建设中的不安全因素的特点外,还具有它自身独特的的特点: 1.1 不安全因素存在客观性 通信网络建设中的不安全问题有着一定的客观性,如客观存在对网络有害的地质环境等。 1.2 不安全因素存在主观性 由于社会的不安定因素的存在,在通信网络建设中还存在人为破坏网络安全的主观因素。 1.3 不安全因素存在偶然性 任何一种风险都存在着偶然性,网络建设过程中的风险不安全因素也同样,有时因多种其他因素引起的偶然性原因造成。 1.4 不安全因素存在必然性 在经过大量的不安全因素的事故资料研究后,我们发现通信网络建设过程中存在着某些必然发生的不安全因素,需要我们找出规律,有效避免。 1.5 不安全因素存在可变性 在通信网络建设过程中,各种不安全因素会随着项目的进度而变化,因此在建设过程中的任何一个时期都要注意这些可变性的不安全因素。 2通信网络建设的中存在的不安全问题 2.1 通信网络建设中设备因素 通信网络建设过程中需要大量网络建设本身的设备如大型交换机、服务器、光纤、光缆、电缆和相关土建的大型设备,这些与网络计算机相关的设备的易损性也极大地影响网络安全,同样如果这些网络设备本身存在质量问题,将极大关系到通信网络建成后的通信网络质量。 2.2 通信网络建设中系统平台问题 如果说通信网络建设中,硬件好比是一个人的躯体,那么软件平台就相当一个人的中枢神经,软件平台质量的好坏,包括此平台的运行是否稳定,后续售后服务是否到位,软件平台是否可以升级,是否具有可持续发展性,都大大地关系到通信网络建设中的安全问题。另外由于目前我国通信系统所使用的软件平台多是商用软件或是在商用的基础上加以改进的,因此源代码的不安全性,是通信网络建设中的一个重大的安全隐患。 2.3 人类或动物因素的破坏 人为因素的破坏主要由两部分组成,一是人类活动的无意识的偶然性的破坏,如在建筑过程中将通信网络的光缆挖断等;二是人们主观性有意的破坏活动,有的甚至是一种犯罪活动,如偷挖光缆,或是因某种行业竞争进行网络破坏,或是损害社会利益破坏通信网络建设的一种行为。动物破坏网络建设的安全问题一般都比较小,影响面不大,一般指被动物咬断光纤,咬断网线的一些偶然性的事件。 2.4 自然灾害的影响 近年来,地球上的自然灾害频发,如海啸、地震、泥石流、水灾、火灾等,这些自然灾害对通信网络建设的损害是巨大的,有的是无法恢复的,但这一切又是现有人类的技术水平,人类的力量所不能抵抗的,在损害网络安全的这些灾害发生后,人类只能尽可能地恢复和弥补,将损失降到最小。 2.5 战争的影响 世界的总体虽然是和平的,但某些在局部地区也常常有局域性的战争爆发,像海湾战争等,各国家内也时有发生的各种不同等级不同性质的战争,由于现代科技的发展,现代战争对地球的损害几乎是毁灭性的,战争离不开通信设备,也是战争双方首先要破坏的设施,因此战争成为通信网络建设不安定因素和破坏者之一。 3提高通信网络建设安全的策略 通信网络建设过程中,建设周期内会面临各种各样的安全问题,并且大量的安全问题之间存在着内在的错综复杂的关系,有的安全问题与外界因素交互影响,使得网络建设的安全问题题显得复杂化、多样化和多层次化。我们应该在网络建设过程中采取有力的方法手段将这些安全问题最小化,保证通信网络建设的正常运行。 3.1 加强网络建设人员管理 通信网络建设项目往往周期长、规模大、涉及范围广,人员是决定通信网络建设项目的重要因素,项目决策人可以为项目起到好的导向和管理作用,技术人员、施工人员和具体的业务管理人员,则细致到网络建设的各个部分,每个人的工作都影响到网络建设的安全问题,如,采买设备的人员采买的质量是否过关,技术人员在具体实施过程中是否认真等。

无线通信的发展历程

无线通信系统的发展历程与趋势 现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入(Multiple Access)和双工(Multiplexing)。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。 多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术:FDMA、TDMA和CDMA的比较。 双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术:FDD模式和TDD模式。 中国无线通信科技发展史和未来走向范文 当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短

波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统 采用频分多址(Frequency Division Multiple Access)技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代(First Generation,下称1G)无线通信系统。这些系统中,话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制,这些

无线局域网是无线通信专业技术与网络专业技术相结合产物

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。 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。

无线网络技术及应用

邮电大学工程硕士研究生堂下考试答卷 2016学年第二学期 考试科目无线网络技术及应用 姓名 年级 专业 2016年 6月28日

D2D终端直通技术研究 摘要:D2D(device-to-device)通信是一种在蜂窝系统的控制下,允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术,通过提高空间利用率从而提高频谱利用率,在某些场景下使移动通信变得更加直接和高效,缓解基站压力,提高用户体验。本文首先给出了D2D通信系统的基本概念、技术特点,重点关注干扰管理、模式选择、资源分配和功率控制。最后对D2D通信技术在下一代网络中的应用提出了一些构想。 关键词:D2D通信技术;蜂窝网络;资源分配;下一代网络 一、D2D的概念及技术特点 D2D(Device-to-Device)通信,也称为邻近服务(Proximity Service,Pro Se),是由3GPP组织提出的一种点到点的无线通信技术,它可以在蜂窝通信系统的控制下允许LTE终端之间利用小区无线资源直接进行通信,而不经过蜂窝网络中转。作为面向5G的关键候选技术,D2D技术能够提升通信系统的频谱效率,减轻系统负荷,在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。同时,由于降低了通信距离,D2D技术还可以降低移动终端发射功率,减少电池消耗,提高终端续航时间。LTE-D2D 有以下几个技术特点。 (1)工作在许可频段 基于LTE技术的D2D工作在许可频段,作为LTE通信技术的一种补充,它使用的是蜂窝系统的频段,通过基站对无线资源的控制使得对小区其他用户的干扰控制在可接受围,因此可以给用户提供干扰可控的环境和较高质量的通信服务。并且利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路短距离的特点,可以实现频谱资源的有效利用,获得资源空分复用增益。而蓝牙、Wi-Fi Direct、Flash Lin Q等技术,工作在免许可频段,存在严重干扰,通信QoS无法得到保障。 (2)网络参与D2D通信流程

无线通信与网络实验报告

实验报告课程名称:无线通信与网络 实验项目:matlab仿真实验 实验地点: 专业班级:学号: 学生姓名: 指导教师: 2013年4月12日

实验1 卷积编码和译码的matlab仿真实现 一、实验目的 了解掌握如何使用matlab来进行卷积编码和译码的仿真。 二、实验内容 1、SIMULINK仿真模块的参数设置以及重要参数的意义 2、不同回溯长度对卷积码性能的影响 3、不同码率对卷积码误码性能的影响 4、不同约束长度对卷积码的误码性能影响 三、基本原理 本实验分为卷积编码和卷积译码两部分: 卷积编码的最佳译码准则为:在给定已知编码结构、信道特性和接收序列的情况下,译码器将把与已经发送的序列最相似的序列作为传送的码字序列的估值。对于二进制对称信道,最相似传送序列就是在汉明距离上与接收序列最近的序列。 卷积码的译码方法有两大类:一类是大数逻辑译码,又称门限译码(硬判决);另一种是概率译码(软判决),概率译码又分为维特比译码和序列译码两种。门限译码方法是以分组码理论为基础的,其译码设备简单,速度快,但其误码性能要比概率译码法差[2]。 当卷积码的约束长度不太大时,与序列译码相比,维特比译码器比较简单,计算速度快。维特比译码算法是1967年由Viterbi提出,近年来有大的发展。目前在数字通信的前向纠错系统中用的较多,而且在卫星深空通信中应用更多,该算法在卫星通信中已被采用作为标准技术。 采用概率译码的基本思想是:把已接收序列与所有可能的发送序列做比较,选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L组信息比特,那么对 于(n,k)卷积码来说,可能发送的序列有2kL个,计算机或译码器需存储这些序列并进行比较,以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L较大时,使 得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化,以至成为了一种实

无线局域网安全技术WPA简介

无线局域网安全技术WPA简介 WEP是数据加密算法,它不是一个用户认证机制,WPA用户认证是使用802.1x和扩展认证协议(Extensible Authentication Protocol:EAP) 来实现的。 在802.11标准里,802.1x身份认证是可选项; 在WPA里802.1x身份认证是必选项(关于EAP明确的详细资料,请查阅IETF的RFC2284)。 对于加密,WPA使用临时密钥完整性协议(TKIP:Temporal Key Integrity Protocol)的加密是必选项。TKIP使用了一个新的加密算法取代了WEP,比WEP的加密算法更强壮,同时还能使用现有的无线硬件上提供的计算工具去实行加密的操作。 WPA安全的密钥特性 WPA标准里包括了下述的安全特性:WPA认证、WPA加密密钥管理、临时密钥完整性协议(TKIP)、Michael消息完整性编码(MIC)、AES支持。 WPA改善了我们所熟知的WEP的大部分弱点,它主要是应用于公司内部的无线基础网络。无线基础网络包括:工作站、AP和认证服务器(典型的RADIUS服务器)。在无线用户访问网络之前,RADIUS服务掌控用户信任(例如:用户名和口令) 和认证无线用户。 WPA的优势来自于一个完整的包含802.1x/EAP认证和智慧的密钥管理和加密技术的操作次序. 它主要的作用包括: 网络安全性能可确定。它可应用于802.11 标准中,并通过数据包里的WPA信息进行通信、探测响应和(重)联合请求。这些基础的信息包括认证算法(802.1x或预共享密钥)和首选的密码套件(WEP,TKIP或AES)。

认证。WPA使用EAP来强迫用户层的认证机制使用802.1x基于端口的网络访问控制标准架构,802.1x端口访问控制是防止在用户身份认证完成之前就访问到全部的网络。802.1x EAPOL-KEY包是用WPA分发每信息密钥给这些工作站安全认证的。 在工作站客户端程序(Supplicant)使用包含在信息元素里的认证和密码套件信息去判断哪些认证方法和加密套件是使用的。例如,如果AP是使用的预共享密钥方法,那么客户端程序不需要使用成熟的802.1x。然而,客户端程序必须简单地证明它自己所拥有的预共享密钥给AP; 如果客户端检测到服务单元不包含一个WPA元素,那么它必须在命令里使用预WPA 802.1x认证和密钥管理去访问网络。 密钥管理。WPA定义了强健的密钥生成/管理系统,它结合了认证和数据私密功能。在工作站和AP之间成功的认证和通过4步握手后, 密钥产生了。 数据加密。临时密钥完整性协议(TKIP)是使用包装在WEP上的动态加密算法和安全技术来克服它的缺点。数据完整性:TKIP在每一个明文消息末端都包含了一个信息完整性编码(MIC),来确保信息不会被“哄骗”。 802.1x的认证过程 1.最初的80 2.1x通讯开始以一个非认证客户端设备尝试去连接一个认证端(如AP),客户端发送一个EAP起始消息。然后开始客户端认证的一连串消息交换。 2.AP回复EAP-请求身份消息。 3.客户端发送给认证服务器的EAP的响应信息包里包含了身份信息。AP通过激活一个

无线网络通信新技术的应用

无线网络通信新技术的应用 【摘要】文中对无线局域网中以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网进行了介绍。探讨了无线网络通信新技术,它们包括WiMAX技术、3G技术简介和UWB超宽带技术的介绍,指出随着无线网络通信新技术的应用,依靠网络为工具进行沟通和交流,已经成为时代的需要,需要人类更好地探索与开发。 【关键词】无线局域网;无线电波;无线媒介;网络通信 0.引言 无线局域网是指以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网中的传输媒介(比如电缆)而构成的网络。无线局域网内使用的通信技术覆盖范围一般为半径100m左右,也就是说差不多几个房间或小公司的办公室。当然实际的覆盖范围受很多因素影响,比如通信区域中的高大障碍物。无线网络通信技术作为下一代通信网当中最具有潜力的IT领域技术之一,业界越来越对关注无线网络通信技术的反战。随着移动通信和Internet的用户不断增长,各种通信技术陆续更新换代并相互融合,新的无线网络技术更是层出不穷,其中就有3G、WiMax 等。在这些技术当中,无线网络通信技术充当着一个核心角色,又由于当今用户对网络化、无线化移动化、便携化的强烈需求,各种数据业务需求相继出现。 1.无线网络通信新技术 改革开放30多年,随着高科技的发展,我国的通讯科技水平得到不断的提高和发展,网络不仅在传输带宽上得到了飞速的发展,在通信方面也演变出了迅猛的网络连接方式,就如同现今的人人皆有的手机一样,无线网络正逐渐成为人们流行追逐的目标和企业完善体系必备选择方案。其中衍生出了如下无线网络新技术的出现: 1.1关于WiMAX技术的简介 WiMAX技术源于英特尔,随其发展日益进入到了人们的生活当中,设备商同时利润能不断增大。它是针对微波和毫米波频段的空中接口标准的一项无线城域网技术,主要用于无线接入点连接互联网,DSL的无线扩展技术给居民用户和中小企业带来便携和移动的好处,其技术优势主要三点,第一,传输距离够远,传输距离最远可以到达50公里左右,而与之前WIFI而言,是无法比拟的。覆盖的信号范围很广,只要用过建立少数的基站就能实现全面的覆盖,解决了无线网络范围的问题。第二,接入速度够快,WiMAX采用OFDM调制方式,频道设置带宽为20MHz,由室外固定天线稳定接受无线电波,因此,WiMAX所提供的最高接入速度可以达到70M每秒,对于无线网络而言,这是一个超越了宽带速度上十倍的速度。第三,具有较为广泛的多媒体通信服务,由于其本身具有良好的安全性以及可扩展性,从而实现了包括了语音、视频等传输的电信级多媒体通信服务。WiMAX作为一种新型宽带无线城域的接入结束,随着标准化工作进展,演变为可编写、移动以及充分应用到互联网接入技术,此技术将备受业界关注。 1.2关于3G技术知识的简介 3G技术,它是指第三代手机(3G)的应用开始。一般地讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,未来的3G必将与社区网站进行结合,WAP与web的结合是一种趋势,如时下流行的微博客网站:

无线局域网及安全技术

第26卷 第8期2010年4月 甘肃科技 Gansu Science and Technol ogy V ol.26 N o.8 A pr. 2010无线局域网及安全技术 魏宗旺 (甘肃省秦安县生产力促进中心,甘肃秦安741600) 摘 要:近年来,随着有线局域网的基本普及和科技的飞速发展,无线局域网也得到了迅速的发展,它是采用电磁波作为载体进行信号传输,既给用户提供了方便,又节约了传输线路的成本,但仍存在着信息泄露及被窃听的安全隐患。本文着重分析了降低无线网络安全隐患的几种主流技术。 关键词:无线局域网;安全;蓝牙;HomeRF;自适应;智能天线 中图分类号:TP393.17 无线局域网(WLAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它使用无线信道来接入网络,为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段,并成为宽带无线接入的有效途径之一。但是无线网络的数据传输是利用微波在空气中辐射传播,因此,只要在AP覆盖的范围里,所有无线终端都可以接收到无线信号,因此WLAN的安全问题就显得尤为突出目。 1 无线局域网的特点及含义 1.1 无线局域网的特点 WLAN的主要特点是具有可移动性,不受布线接点位置的限制;数据传输速率高,大于1mbp s;抗干扰性强,能实现很低的误码率;安装便捷,一般只需安装一个或多个接入点(AP)就可以建立局域网;保密性较强,数据提取,又不至于泄密;高可靠性,数据传输几乎没有丢包现象产生;兼容性好,采用载波侦听多路访问/冲突避免介质访问协议,用户已有的网络软件可以不做任何修改就可以在无线网上运行;经济节约,由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,往往导致预设大量利用率较低的信息点,而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造,而WLAN可以避免可使用户进行有效的数据提取,又不至于泄密;可靠性高,数据传输几乎没有丢包现象产生;兼容性好,采用载波侦听多路访问/冲突避免介质访问协议,用户已有的网络软件可以不做任何修改就可以在无线网上运行;经济节约,由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,往往导致预设大量利用率较低的信息点,而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造,而WLAN可以避免或减少以上情况的发生;易于扩展,无线局域网有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。由于无线局域网具有多方面的优点,所以得到了广泛的应用[1]。 1.2 无线局域网的应用范围 (1)电子邮件、文件传输和终端仿真;(2)老建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园、工厂等;(3)频繁更换工作地点或改变位置的零售商、生产商,以及野外勘测、试验、军事、公安和银行等;(4)在林区进行火灾、病虫害等信息的传输;公安交通管理部门进行交通管理等;(5)学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方;零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等;(6)办公室和家庭办公室(S0H0)用户,以及需要方便快捷地安装小型网络的用户。 2 无线局域网的关键技术 目前,实现无线局域网的关键技术主要有4种:蓝牙无线接入技术、家庭网络的Home RF、自适应技术以及智能天线技术[2]。 2.1 蓝牙技术 B luet ooth(蓝牙)是一种短距的无线通讯技术,电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来。透过芯片上的无线接收器,配有蓝牙技术的电子产品能够在10m的距离内彼此相通,传输速度可以达到10m/s。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离,而现在有了蓝牙技术,这样的困难也可以免除了。 2.2 Hom eR F技术 HomeRF技术是由HomeRF工作组开发的,是

无线通讯网络技术在军事中的应用

Application of the Wireless Communication Network Technology in Military 无线通讯网络技术在军事中的应用 中国自动化学会 孙柏林近年来,随着科技的发展和网络的延伸,人们在任何时间、任何地点对信息进行访问和处理的愿望正逐渐地成为现实,无线连接已经成为信息技术和产品发展的重要方向之一。无线通讯 网络技术在军事中的应用是多方面的,完全可以预期,随着军事需求的索引,技术发展的推动,无 线通讯网络技术必将会在军事领域获得广泛地应用。 孙柏林 (1936-) 男,研究 员,曾主持 设计"XT-21 尾随机信号 产生器"、 "ZSK-1自动 随机振动均 衡分析仪"、"战役训练作战模拟系统"等大型工程 项目,编著有《作战系统工程导论》、《国防战 略系统分析(军备控制)》、《军备冲突决策》、 《计算机战役战术训练模拟系统军事总体设计原 理》等专著。先后在国内外有关学术会议以及学术 刊物上发表过150多篇学术论文与文章,曾获1992 年全军和军事科学院研究工作二等奖、三等奖及 1996年度军队科技进步奖三等奖。 21世纪,是无线技术的时代! “无论你身处何地、身处何时,无线 技术将使你取你所需。”随着21世 纪的到来,无线技术的使用已经深 入到人们的日常生活,并改变了人 们商业贸易的模式。自19世纪末电 磁波的发现以来,无线通讯的发展 可说是日新月异。不论是在军事或 商业用途、人们的日常生活里几乎 都已经跟无线通讯脱离不了关系了。 近年来,随着科技的发展和网络的 延伸,人们在任何时间、任何地点 对信息进行访问和处理的愿望正逐 渐地成为现实,无线连接已经成为 信息技术和产品发展的重要方向之 一。这种趋势在军事领域也不例外。 其实,无论是无线通讯技术还是网 络技术,它们的出现都必须是和军 事密切相关的。随着高科技的迅速 发展,现代战争从基于资源的平台 中心战进展到协同作战的网络中心 战,一种全新的作战样式:21世纪 作战系统工程—“网络中心战”— 正在形成,而这与无线通讯网络技 术的迅速发展息息相关! 1 射频识别技术在军事中的 应用 射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是20 世纪90年代开始兴起的一种自动 识别技术。射频识别技术是一项利 用射频信号通过空间耦合(交变磁 场或电磁场)实现无接触信息传递 并通过所传递的信息达到识别目的 的技术。 射频识别系统通常由电子标 签(射频标签)和阅读器组成。电 子标签内存有一定格式的电子数 据,常以此作为待识别物品的标识 性信息。应用中将电子标签附着在 待识别物品上,作为待识别物品的 电子标记。阅读器与电子标签可按 约定的通信协议互传信息,通常的 情况是由阅读器向电子标签发送命 令,电子标签根据收到的阅读器的 命令,将内存的标识性数据回传给 阅读器。这种通信是在无接触方式 下,利用交变磁场或电磁场的空间 耦合及射频信号调制与解调技术实 现的。

无线通信领域的新技术

无线通信领域的新技术——感知无线电 李忠孝 无线电通信频谱是一种宝贵的资源,伴随着无线通信业务量和新技术的快速发展,频谱资源日趋紧张。如何开放频谱和提高频谱利用率对频谱管理提出了严峻的挑战。感知无线电技术在这种情况下应运而生。感知无线电(CR:Cognitive Radio)提供了一种依伺机接入方式共享和利用频谱的手段,它可以有效地解决这两个问题。 感知无线电是一种无线电系统,它能够自动地检测周围的环境情况,智能地调整系统的参数以适应环境的变化,在不对授权用户造成干扰的条件下从空间、频率、时间等多维地利用空闲频谱资源进行通信。它区别于其他传统无线电系统的主要特点是:1)对环境情况的感知能力;2)对环境变化的自适应性;3)系统功能模块的可重构性;4)自主地工作和运行等。 感知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的智能技术。具有认知功能的无线通信设备可以感知周围的环境,再利用已经分配给授权用户,但在某一特定的时刻和环境下并没有被占用的频带,即动态利用“频谱空穴”;并能够根据输入激励的变化实时地调整其传输参数,在有限信号空间中以最优的方式有效地传送信息,以实现无论何时何地都能保证通信的高可靠性和无线频谱利用的高效性。感知无线电的一个认知周期包涵三个基本过程:感知频谱环境;信道识别;功率控制和频谱管理。其中,感知频谱环境是感知无线电的最显著特征,能够感知并分析特定区域的频段,找出适合通信的频谱空穴,即频谱空穴的检测和选择。根据不同的感知灵敏度和感知速度,频谱检测的方法有匹配滤波器、能量检测、循环平稳特征检测、协同检测等。 感知无线电技术是无线电发展的一个新里程碑,其应用会带来历史性的变革。对于频谱管制者而言,该技术可以大大提高可用频谱数量,提高频谱利用率,有效利用资源;对于频谱持有者而言,利用该技术可以在不受干扰的前提下开发二级频谱市场,在相同频段上提供不同的服务;对设备厂商而言,该技术可以带来更多的机会,具备感知无线电功能的设备将更具竞争力;对终端用户而言,可以带来更多带宽,在感知无线电技术成熟后,用户可以享受到单个无线电终端接入多种无线网络的优势;在军事通信方面,根据感知无线电的特点可以“见缝插针”地利用空闲频谱通信,提高通信的可靠性和对抗能力。因此,感知无线电技术必将是未来无线通信的一个重要发展方向,为无线电资源管理和无线接入市场带来新的发展契机和动力。 目前,CR的发展还处于初级阶段,各项理论和技术处于研究和探索之中,但它已得到了各界的关注,很多著名学者和机构投入到它的研究中。启动了很多针对此的研究项目,最引人注目的是IEEE802.22工作组。该工作组制定了利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准,这是第一个引入感知无线电概念的IEEE技术标准化活动。

无线通信与网络实验指导(一)

信息工程学院2014年8月

实验一无线网络实验室初识以及AD-HOC网络的基本组建一、实验目的 1.了解无线网络的基本组成,初步认识无线网络 2.熟悉掌握无线网络实验室网络的拓扑结构以及架构情况 3.熟悉实验室环境 4.设计最简单的AD-HOC无线网络 二、实验设备和器材 1.计算机 2.无线网卡 3.无线网络接入点 4.无线网络接入控制器 5.接入交换机 6.可用的网线若干 三、实验原理 1、实验室无线网络情况概述 XX20-707机房的无线网络由7个AP、2个AC、1个接入交换机构成。其中所有AP 和AC都接到交换机上,7个AP有3个AP用作胖AP使用,4个AP用作瘦AP使用,AP 通过交换机的POE功能实现供电,AP接入电压为48V,电流为0.3安培。 两个AC用来管理4个AP组成瘦AP无线网络,其中AC1用于网络的配置练习,通过AC2可以接入外网。 2、AD-HOC网络 Ad-Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络,网络中的节点均由移动主机构成。Ad-Hoc网络最初应用于军事领域,它的研究起源于战场环境下分组无线网数据通信项目,该项目由DARPA资助,其后,又在1983年和1994年进行了抗毁可适应网络SURAN (Survivable AdaptiveNetwork)和全球移动信息系统GloMo(Global Information System)项目的研究。由于无线通信和终端技术的不断发展,Ad-Hoc 网络在民用环境下也得到了发展,如需要在没有有线基础设施的地区进行临时通信时,可以很方便地通过搭建Ad-Hoc 网络实现。 在Ad-Hoc网络中,当两个移动主机在彼此的通信覆盖范围内时,它们可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限,如果两个相距较远的主机要进行通信,则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。因此在Ad-Hoc网络中,主机同时还是路由器,担

无线局域网的安全技术与防范复习进程

无线局域网的安全技术白皮书 作者: 寂静的海, 出处:IT专家网,责任编辑: 张帅, 2007-12-04 10:58 无线局域网(WLAN)具有安装便捷、使用灵活、易于扩展等有线网络无法比拟的优点,因此无线局域网得到越来越广泛的使用。但是由于无线局域网信道开放的特点,使得全性成为阻碍WLAN发展的最重要因素…… 无线局域网的安全 无线局域网(WLAN)具有安装便捷、使用灵活、经济节约、易于扩展等有线网络无法比拟的优点,因此无线局域网得到越来越广泛的使用。但是由于无线局域网信道开放的特点,使得攻击者能够很容易的进行窃听,恶意修改并转发,因此安全性成为阻碍无线局域网发展的最重要因素。虽然一方面对无线局域网需求不断增长,但同时也让许多潜在的用户对不能够得到可靠的安全保护而对最终是否采用无线局域网系统犹豫不决。 就目前而言,有很多种无线局域网的安全技术,包括物理地址( MAC )过滤、服务区标识符(SSID)匹配、有线对等保密(WEP)、端口访问控制技术(IEEE802.1x)、WPA (Wi-Fi Protected Access)、IEEE 802.11i等。面对如此多的安全技术,应该选择哪些技术来解决无线局域网的安全问题,才能满足用户对安全性的要求。 1、无线局域网的安全威胁 利用WLAN进行通信必须具有较高的通信保密能力。对于现有的WLAN产品,它的安全隐患主要有以下几点: 未经授权使用网络服务 由于无线局域网的开放式访问方式,非法用户可以未经授权而擅自使用网络资源,不仅会占用宝贵的无线信道资源,增加带宽费用,降低合法用户的服务质量,而且未经授权的用户没有遵守运营商提出的服务条款,甚至可能导致法律纠纷。 地址欺骗和会话拦截(中间人攻击) 在无线环境中,非法用户通过侦听等手段获得网络中合法站点的MAC地址比有线环境中要容易得多,这些合法的MAC地址可以被用来进行恶意攻击。 另外,由于IEEE802.11没有对AP身份进行认证,非法用户很容易装扮成AP进入网络,并进一步获取合法用户的鉴别身份信息,通过会话拦截实现网络入侵。 高级入侵(企业网) 一旦攻击者进入无线网络,它将成为进一步入侵其他系统的起点。多数企业部署的WLAN都在防火墙之后,这样WLAN的安全隐患就会成为整个安全系统的漏洞,只要攻破无线网络,就会使整个网络暴露在非法用户面前。

几种无线通信技术的比较.

几种无线通信技术的比较 摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。 关键词:Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC Several Wireless Communications Technology Comparison Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development. 一.几种无线通讯技术 (一)ZigBee 1.简介: Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。 ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee―基站‖却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

无线通信技术应用与发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 (6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

经典著作:无线通信与网络技术(第2版)

第1章引言 本书介绍了有关无线通信和网络技术方面的内容,包括加剧的竞争和数字技术的引进在内的诸多因素给无线应用市场带来了空前发展。本章,我们将讨论驱动这一新兴的电信革命的几个关键性因素。 本书连同本书的Web站点,为读者提供了诸多的材料。按照讨论惯例,这一章仅对全书做一个概述。 1.1无线通信时代的到来 古列尔默·马可尼在1896年发明了无线电报1。他在1901年把长波无线电信号从康沃尔(Cornwall,位于英国的西南部)跨过大西洋传送到3200公里之外的圣约翰(St.John,位于加拿大)的纽芬兰岛(Newfoundland)。他的发明使双方可以通过彼此发送用模拟信号编码的字母数字符号来进行通信。一个世纪以来,无线技术的发展为人类带来了无线电、电视、移动电话和通信卫星。现在,几乎所有类型的信息都可以发送到世界的各个角落。近年来,更为引人关注的是卫星通信、无线网络和蜂窝技术。 通信卫星是在20世纪60年代首次发射的,那时它们仅能处理240路语音话路。今天的通信卫星承载了大约所有语音流量的1/3,以及国家之间的所有电视信号[EVAN98]。现代通信卫星对所处理的信号一般都会有1/4?s的传播延迟。新型的卫星是运行在低地球轨道上的,因而其固有的信号延迟会较小,这类卫星已经发射用于提供诸如Internet接入这样的数据服务。 无线网络技术使商业企业能够发展广域网(WAN)、城域网(MAN)和局域网(LAN)而无需电缆设备。IEEE开发了作为无线局域网标准的802.11,蓝牙(Bluetooth)工业联盟也在致力于能提供一个无缝的无线网络技术。 蜂窝或移动电话是马可尼无线电报的现代对等技术,它提供了双方的、双向的通信。第一代无线电话使用的是模拟技术,这种设备笨重且覆盖范围是不规则的,然而它们成功地向人们展示了移动通信的固有便捷性。现在的无线设备已经采用了数字技术。与模拟网络相比,数字网络可以承载更高的信息量并提供更好的接收和安全性。此外,数字技术带来可能的附加值的服务,诸如呼叫者标识。更新的无线设备使用能支持更高信息速率的频率范围连接到Internet上。 无线通信为人类社会带来了深刻的影响,而且这种影响还会继续。没有几个发明能够用这样的方式使整个世界“变小”。定义无线通信设备如何相互作用的标准很快就会有一致的结果,人们不久就可以构建全球无线网络,并使之提供广泛的多种服务。 1实际发明无线通信的应该归功于尼古拉·?特斯拉(Nikola Tesla),他在1893年曾做过一个公开的演示。1943年马可尼的专利被取消,从而认同了特斯拉的发明。

光通信与无线通信融合新技术

光通信与无线通信融合新技术 学校:北京邮电大学 作者:宋国伟

微波通信技术 一、微波通信概述 微波通信是指用微波频率作载波携带信息,通过无线电波空间进行中继(接力)通信的方式。数字微波通信是指利用微波(射频)携带数字信息,通过在大气中传输的一种通信方式。 微波通信的工作频段。微波频率指300MHz~300GHz,波长为1m-1mm范围的电磁波。人们习惯上将微波划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波等波段。通常用不同的字母代表不同的微波波段,如:S代表10 cm波段,C代表5 cm 波段,X代表3 cm波段,Ka代表8 mm波段,U代表6 mm波段,F代表3 mm波段等。 二、微波通信的发展历史 微波的发展是与无线通信发展是分不开的。1901年马克尼使用800KHz中波信号进行了从英国到北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的无线电波的通信试验;无线通信初期,人们使用长波及中波来通信;20世纪20年代初,人们发现了短波通信,直到20世纪60年代卫星通信的兴起,它一直是国际远距离通信的主要手段,并且对目前的应急和军事通信仍然很重要。 由于电磁波各波段的传播特性各异,因此,可以用于不同的通信系统。中波主要沿地面传播,绕射能力强,适用于广播和海上通信。而短波具有较强的电离层反射能力,适用于环球通信。超短波和微波的绕射能力较差,可作为视距或超视距中继通信。 微波通信由于其通信的容量大而投资费用省(约占电缆投资的五分之一),建设速度快,抗灾能力强等优点而取得迅速的发展。20世纪40-50年代产生了传输频带较宽,性能较稳定的微波通信,成为长距离大容量地面干线无线传输的主要手段。模拟调频传输容量高达2700路,也可同时传输高质量的彩色电视,而

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