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。
❷ 無線接入系統可分幾種技術類型
無線接入分類
GSM接入技術
GSM是一種起源於歐洲的移動通信技術標准,是第二代移動通信技術。該技術是目前個人通信的一種常見技術代表。它用的是窄帶TDMA,允許在一個射頻即「蜂窩」同時進行8組通話。GSM是1991年開始投入使用的。到1997年底,已經在100多個國家運營,成為歐洲和亞洲實際上的標准。GSM數字網具有較強的保密性和抗干擾性,音質清晰,通話穩定,並具備容量大,頻率資源利用率高,介面開放,功能強大等優點。我國於20世紀90年代初引進採用此項技術標准,此前一直是採用蜂窩模擬移動技術,即第一代GSM技術(2001年12月31日我國關閉了模擬移動網路)。目前,中國移動、中國聯通各擁有一個GSM網,GSM手機用戶總數在1.4億以上,為世界最大的移動通信網路。
CDMA接入技術
CDMA即code-division multiple access 的縮寫,譯為「碼分多址分組數據傳輸技術」,被稱為第2.5代移動通信技術。CDMA手機具有話音清晰、不易掉話、發射功率低和保密性強等特點,被稱為「綠色手機」。更為重要的是,基於寬頻技術的CDMA使得移動通信中視頻應用成為可能。CDMA與GSM一樣,也是屬於一種比較成熟的無線通信技術。與使用Time-Division Multiplexing 技術的GSM不同的是,CDMA並不給每一個通話者分配一個確定的頻率,而是讓每一個頻道使用所能提供的全部頻譜。因此,CDMA數字網具有以下幾個優勢:高效的頻帶利用率和更大的網路容量、簡化的網路規劃、通話質量高、保密性及信號覆蓋好,不易掉話等。另外,CDMA系統採用編碼技術,其編碼有4.4億種數字排列,每部手機的編碼還隨時變化,這使得盜碼只能成為理論上的可能。
GPRS接入技術
相對原來GSM的撥號方式的電路交換數據傳送方式,GPRS是分組交換技術。由於使用了「分組」的技術,用戶上網可以免受斷線的痛苦情形大概就跟使用了下載軟體NetAnts差不多。此外,使用GPRS上網的方法與WAP並不同,用WAP上網就如在家中上網,先「撥號連接」,而上網後便不能同時使用該電話線,但GPRS就較為優越,下載資料和通話是可以同時進行的。從技術上來說,如果單純進行語音通話,不妨繼續使用GSM,但如果有數據傳送需求時,最好使用GPRS,它把行動電話的應用提升到一個更高的層次。同時,發展GPRS技術也十分「經濟」,因為它只需對現有的GSM網路進行升級即可。GPRS的用途十分廣泛,包括通過手機發送及接收電子郵件,在互聯網上瀏覽等。 GPRS的最大優勢在於:它的數據傳輸速度非WAP所能比擬。目前的GSM移動通信網的數據傳輸速度為每秒9.6K位元組,而GPRS達到了115kbps此速度是常用56K modem 理想速率的兩倍。除了速度上的優勢,GPRS還有「永遠在線」的特點,即用戶隨時與網路保持聯系。
CDPD接入技術
CDPD接入技術最大的特點就是傳輸速度快,最高的通信速度可以達到19.2kbps。另外,在數據的安全性方面,由於採用了RC4加密技術,所以安全性相對較高;正反向信道密鑰不對稱,密鑰由交換中心掌握,移動終端登錄一次,交換中心自動核對舊密鑰更換新的密鑰一次,實行動態管理。此外,由於CDPD系統是基於TCP/IP的開放系統,因此我們可以很方便地接入Internet,所有基於TCP/IP協議的應用軟體都可以無需修改直接使用;應用軟體開發簡便;移動終端通信編號直接使用IP地址。CDPD系統還支持用戶越區切換和全網漫遊、廣播和群呼,可與公用有線數據網路互聯互通。
固定寬頻無線接入(MMDS/LMDS)技術
寬頻無線接入系統可以按使用頻段的不同劃分為MMDS(Multi-channel Multi-point Distribution Service)和LMDS(Local Multi-point Distribution Service)兩大系列,中文含義叫本地多點分配業務。這是一種微波的寬頻技術,又被喻為「無線光纖」技術。它可在較近的距離實現雙向傳輸話音、數據圖像、視頻、會議電視等寬頻業務,並支持ATM、TCP/IP和MPEG2等標准。採用一種類似蜂窩的服務區結構,將一個需要提供業務的地區劃分為若干服務區,每個服務區內設基站,基站設備經點到多點無線鏈路與服務區內的用戶端通信。每個服務區覆蓋范圍為幾公里至十幾公里,並可相互重疊。 由於NMDS/ LMDS具有更高帶寬和雙向數據傳輸的特點,可提供多種寬頻互動式數據及多媒體業務,克服傳統的本地環路的瓶頸,滿足用戶對高速數據和圖像通信日益增長的需求,因此是解決通信網接入問題的利器。
DBS星接入技術
DBS技術也叫數字直播衛星接入技術,該技術利用位於地球同步軌道的通信衛星將高速廣播數據送到用戶的接收天線,所以它一般也稱為高軌衛星通信。其特點是通信距離遠,費用與距離無關,覆蓋面積大且不受地理條件限制,頻帶寬,容量大,適用於多業務傳輸,可為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠距離的漫遊和機動靈活的移動通信服務等。在DBS系統中,大量的數據通過頻分或時分等調制後利用衛星主站的高速上行通道和衛星轉發器進行廣播,用戶通過衛星天線和衛星接收Modem接收數據,接收天線直徑一般為0.45m或0.53m。 由於數字衛星系統具有高可靠性,不像PSTN網路中採用雙絞線的模擬電話需要較多的信號糾錯,因此可使下載速率達到400kbps,而實際的DBS廣播速率最高可達到12Mbps。目前,美國已經可以提供DBS服務,主要用於網際網路接入,其中最大的DBS網路是休斯網路系統公司的Direct PC。Direct PC的數據傳輸也是不對稱的,在接入網際網路時,下載速率為400kbps,上行速率為33.6kbps,這一速率雖然比普通撥號Modem提高不少,但與DSL及Cable Modem 技術仍無法相比。
藍牙技術
藍牙的英文名稱為「Bluetooth」,實際上它是一種實現多種設備之間無線連接的協議。通過這種協議能使包括蜂窩電話、掌上電腦、筆記本電腦、相關外設和家庭Hub等包括家庭RF的眾多設備之間進行信息交換。藍牙應用於手機與計算機的相連,可節省手機費用,實現數據共享、網際網路接入、無線免提、同步資料、影像傳遞等。 雖然藍牙在多向性傳輸方面上具有較大的優勢,但若是設備眾多,識別方法和速度也會出現問題;藍牙具有一對多點的數據交換能力,故它需要安全系統來防止未經授權的訪問;藍牙的基本通信速度為750Kbps,不過現在帶4Mbps IR埠的產品已經非常普遍,而且最近16Mbps的擴展也已經被批准。
Home RF技術
Home RF主要為家庭網路設計,旨在降低語音數據成本。為了實現對數據包的高效傳輸,Home RF採用了IEEE802.11標准中的CSMA/CA 模式,它與CSMA/CD類似,以競爭的方式來獲取對信道的控制權,在一個時間點上只能有一個接入點在網路中傳輸數據。不像其他的協議,Home RF提供了對流業務(Stream Media)的真正意義上的支持。由於對流業務規定了高級別的優先權並採用了帶有優先權的重發機制,這樣就確保了實時性流業務所需的帶寬和低干擾、低誤碼。 Home RF工作在2.4GHz頻段。它採用數字跳頻擴頻技術,速率為50跳/s共有75個帶寬為1MHz跳頻信道。調制方式為恆定包絡的FSK調制,分為2FSK與4FSK兩種。採用調頻調制可以有效地抑制無線環境下的干擾和衰落。在2FSK方式下,最大數據的傳輸速率為1Mbps;在4FSK方式下,速率可達2Mbps。最新版Home RF2.x 中,採用了WBFH wide band frequency hopping 技術來增加跳頻帶寬,從原來的1MHz增加到3MHz、5MHz,跳頻的速率也增加到75跳/s,其數據峰值也高達10Mbps,接近IEEE802.11b 標準的11Mbps,基本能滿足未來的家庭寬頻通信。
WCDMA接入技術
WCDMA技術能為用戶帶來了最高2Mbps的數據傳輸速率,在這樣的條件下,現在計算機中應用的任何媒體都能通過無線網路輕松的傳遞。WCDMA的優勢在於,碼片速率高,有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集,可以解決多徑問題和衰落問題,採用Turbo信道編解碼,提供較高的數據傳輸速率,FDD制式能夠提供廣域的全覆蓋,下行基站區分採用獨有的小區搜索方法,無需基站間嚴格同步。採用連續導頻技術,能夠支持高速移動終端。 相比第二代的移動通信技術,WCDMA具有更大的系統容量、更優的話音質量、更高的頻譜效率、更快的數據速率、更強的抗衰落能力、更好的抗多徑性、能夠應用於高達500km/h的移動終端的技術優勢,而且能夠從GSM系統進行平滑過渡,保證運營商的投資,為3G運營提供了良好的技術基礎。WCDMA通過有效的利用寬頻帶,不僅能順暢的處理聲音、圖像數據、與互聯網快速連接;此外WCDMA和MPEG-4技術結合起來還可以處理真實的動態圖象。
3G通信技術
該技術又稱為國際行動電話2000,該技術規定,移動終端以車速移動時,其傳輸數據速率為144kbps,室外靜止或步行時速率為384kbps,而室內為2Mbps。但這些要求並不意味著用戶可用速率就可以達到2Mbps,因為室內速率還將依賴於建築物內詳細的頻率規劃以及組織與運營商協作的緊密程度。然而,由於無線LAN一類的高速業務的速率已可達54Mbps,在3G網路全面鋪開時,人們很難預測2Mbps業務的市場需求將會如何。
無線區域網
無線區域網Wireless LAN,簡稱WLAN是計算機網路與無線通信技術相結合的產物。它不受電纜束縛,可移動,能解決因有線網布線困難等帶來的問題,並且組網靈活,擴容方便,與多種網路標准兼容,應用廣泛等優點。WLAN既可滿足各類便攜機的入網要求,也可實現計算機區域網遠端接入、圖文傳真、電子郵件等多種功能。
無線光接入系統(FSO)
無線紅外光傳輸系統是光通信與無線通信的結合,通過大氣而不是光纖來傳輸光信號。這一技術既可以提供類似光纖的速率,又不需要頻譜這樣的稀有資源。主要特點是:傳輸速率高,從2Mbps到622Mbps的高速數據傳輸;傳輸距離為200米到6公里的范圍;由於工作在紅外光波段,對其它傳輸系統不會產生干擾,安全性強;信號發射和接收通過光儀器,無需天饋線系統,設備體積較小。
❸ 當前無線傳輸系統中常用的調制技術
一、無線電通信要進行調制的原因是: 1、無線電通信調制後會根據信號適度調節發射天線的長度,有利於架設工作的開展。 2、無線電通信調制後會避免傳播過程中出現相互干擾,無法接收的問題。 二、常用的模擬調制方式有: 1、調幅 使載波的振幅按照所需傳送信號的變化規律而變化,但頻率保持不變的調制方法。調幅在有線電或無線電通信和廣播中應用甚廣。 調幅使高頻載波的振幅隨信號改變的調制(AM)。其中,載波信號的振幅隨著調制信號的某種特徵的變換而變化。例如,0或1分別對應於無載波或有載波輸出,電視的圖像信號使用調幅。調頻的抗干擾能力強,失真小,但服務半徑小。 2、調頻 調頻,全稱「頻率調制」。使載波的瞬時頻率按照所需傳遞信號的變化規律而變化的調制方法。[是一種使受調波瞬時頻率隨調制信號而變的調制方法。實現這種調制方法的電路稱調頻器,廣泛用於調頻廣播、電視伴音、微波通信、鎖相電路和掃頻儀等方面。對調頻器的基本要求是調頻頻移大、調頻特性好、寄生調幅小。 由調頻方法產生的無線電波叫調頻波,其基本特徵是載波的振盪幅度保持不變,振盪頻率隨調制信號而變。調頻(FM),就是高頻載波的頻率不是一個常數,是隨調制信號而在一定范圍內變化的調制方式,其幅值則是一個常數。與其對應的,調幅就是載頻的頻率是不變的,其幅值隨調制信號而變。 3、調相 是相位調制的簡稱,載波相位受所傳信號控制的一種調制方法。載波為正弦波時稱調相(PM);載波為脈沖序列時稱脈沖調相(PPM);瞬時相位在二個或多個確定相角值上交替變化的稱二進制或多進制調相,它是數字通信常用的一種調制方式。 三、無線電通信的定義: 無線電通信(radio communications)是將需要傳送的聲音、文字、數據、圖像等電信號調制在無線電波上經空間和地面傳至對方的通信方式,利用無線電磁波在空間傳輸信息的通信方式。
❹ 無線區域網的調制方式
你的理解大致上是正確的,
DSSS(直擴)和OFDM(正交頻分復用)屬於載波調制方式,
而你上面列舉的其他的屬於基帶調制方式。
簡單一點白痴一點地說,基帶調制是01序列映射,而載波調制是怎麼將它發送出去。
那麼很顯然,在一種載波調制技術下,可以採用多種基帶調制方式。
❺ 無線感測器網路採用哪些調制解調方式,為什麼
感測器網路系統通常包括感測器節點EndDevice、匯聚節點Router和管理節點Coordinator。
大量感測器節點隨機部署在監測區域內部或附近,能夠通過自組織方式構成網路。感測器節點監測的數據沿著其他感測器節點逐跳地進行傳輸,在傳輸過程中監測數據可能被多個節點處理,經過多跳後路由到匯聚節點,最後通過互聯網或衛星到達管理節點。用戶通過管理節點對感測器網路進行配置和管理,發布監測任務以及收集監測數據。
感測器節點
處理能力、存儲能力和通信能力相對較弱,通過小容量電池供電。從網路功能上看,每個感測器節點除了進行本地信息收集和數據處理外,還要對其他節點轉發來的數據進行存儲、管理和融合,並與其他節點協作完成一些特定任務。
匯聚節點
匯聚節點的處理能力、存儲能力和通信能力相對較強,它是連接感測器網路與Internet 等外部網路的網關,實現兩種協議間的轉換,同時向感測器節點發布來自管理節點的監測任務,並把WSN收集到的數據轉發到外部網路上。匯聚節點既可以是一個具有增強功能的感測器節點,有足夠的能量供給和更多的、Flash和SRAM中的所有信息傳輸到計算機中,通過匯編軟體,可很方便地把獲取的信息轉換成匯編文件格式,從而分析出感測節點所存儲的程序代碼、路由協議及密鑰等機密信息,同時還可以修改程序代碼,並載入到感測節點中。
管理節點
管理節點用於動態地管理整個無線感測器網路。感測器網路的所有者通過管理節點訪問無線感測器網路的資源。
無線感測器測距
在無線感測器網路中,常用的測量節點間距離的方法主要有TOA(Time of Arrival),TDOA(Time Difference of Arrival)、超聲波、RSSI(Received Sig nalStrength Indicator)和TOF(Time of Light)等。
❻ 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。
❼ 寬頻通信常用的調制方法有哪些
通俗地講寬頻是指網路速度足以支持視頻,通常在2Mbps以上的通信線路。如果以這個標准來劃分的話,有以下五種調制方法:
1、ADSL、HDSL、SHDSL、VDSL調制解調技術
2、以有線電視產業為基礎的電纜調制解調技術
3、以光纖為基礎的調制解調技術
4、以5類雙絞線為基礎的乙太網調制解調技術
5、無線調制又分為很多種:Wi-Fi、IEEE802.X等等
❽ 簡述無線網常用的調制技術
有多種無線區域網的安全技術,以下列舉部分:
物理地址( MAC )過濾、服務區標識符(SSID)匹配、有線對等保密(WEP)、
埠訪問控制技術(IEEE802.1x)、WPA (Wi-Fi Protected Access)、IEEE 802.11i 等。