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無線網路有哪些研究領域

發布時間:2022-12-28 08:31:32

⑴ 無線區域網主要的應用領域有哪些

企業辦公,學校教學,公共場合.

⑵ 無線通信接入技術國家重點實驗室(華為技術有限公司)的研究領域

作為科技部於2007年批准籌建的首批企業國家重點實驗室之一,該實驗室以華為技術有限公司為依託,結合華為公司現有研發體系,以突破創新技術的產業化瓶頸為目標,開展移動通信前瞻性基礎研究和工程應用研究。實驗室研究主要圍繞無線傳送技術領域、中射頻、測試、無線通信軟體、產品工程、專用晶元等六大技術方向,緊緊圍繞國際技術發展前沿趨勢,深入研究通訊產業中存在的瓶頸問題和關鍵技術,推動無線通訊接入技術和通信產業的深入發展,滿足國家產業對無線通訊接入技術的發展需求。
無線傳送技術領域
無線傳送技術領域主要研究方向為各種移動通信系統的接入關鍵技術研究,包括GSM(GPRS、EDGE、GERAN)、WCDMA(R99、HSDPA、HSUPA、HSPA+、LTE等)、CDMA(1X、DO等)和WiMAX(802.16d、802.16e、 802.16m )等系統的RTT和RRM關鍵技術。
RTT(Radio Transmission Technology)方面,包括各種調制解調、信道編解碼、鏈路自適應技術、干擾抑制和消除、OFDM以及多天線發送接收等空口物理層技術。
RRM(Radio Resource Management)方面,包括一些傳統的RRM技術(如功率控制、切換、調度、擁塞控制、准入等),以及RRM的未來技術,比如公共無線資源管理,自適應RRM,以及利用跨層設計來提升網路整體性能和用戶QoS感受等。
同時,進行無線通信RTT演算法的鏈路模擬驗證和RMM演算法的系統模擬驗證,以及相關產品的實驗室和外場性能測試驗證,包括演算法原型機驗證、演算法優化驗證、版本性能評估等。
目前華為公司的無線通信系統產品的接入技術演算法由通信接入技術實驗室提供,包括GSM晶元演算法、WCDMA R99晶元演算法、HSDPA晶元演算法、HSUPA晶元演算法、WiMAX和LTE基帶演算法、G/C/W/WiMAX的RRM演算法等,完成專利300餘篇。目前該實驗室的演算法的性能和競爭力都達到業界一流水平,並隨著華為無線產品在國際上幾十個國家成功規模商用。進入的運營商不但包括新興市場移動運營商,而且還成功進入了西班牙、香港、荷蘭、葡萄牙等發達國家和地區,客戶包括全球領先的移動運營商(如Vodafone、Orange、KPN)以及區域領先的移動運營商(如阿聯酋的Etisalat、馬來電信、香港Sunday等)。
中射頻領域
華為的所有無線通信產品的中射頻模塊全部由中射頻實驗室提供,目前中射頻模塊的性能和競爭力都達到業界一流水平,部分產品已經在業界領先。領域主要研究方向為新一代寬頻無線移動通信基站相關射頻技術,以功放、濾波器、小型化為重點研究方向。實驗室在中射頻領域持續投入,對TT、ET、EER、Class X、開關類功放等進行深入的研究,先後和國內國外的高校、顧問咨詢公司、業界頂級的供應商進行了廣泛深入的合作和聯合開發。
測試領域
性能測試領域
實驗室/外場性能測試負責華為的所有無線通信產品RTT/RRM 演算法實驗室/外場性能驗證、產品無線性能評估。目前已成為業界一流的無線性能外場驗證實驗室,擁有業界首個高速磁懸浮外場。華為公司的通信接入技術完全達到 430km/h 的高速磁懸浮要求,經過磁懸浮驗證的WCDMA產品,在西班牙Vodafone高速鐵路項目一次成功,網路性能指標遠超過友商。
工程測試領域
工程測試方面,實驗室針對由通信接入技術成果轉化的初始產品開展各種可靠性試驗和工程外場研究。試驗內容包括電磁兼容、安全與環境可靠性檢測、工程實現方案研究等。
電磁兼容試驗包括EMI電磁干擾和EMS電磁敏感度兩個方面;安全性是驗證產品在壽命周期內不發生事故的能力,避免造成人員傷亡、職業病、設備損壞或財產損失;環境可靠性試驗主要模擬產品在工作、貯存、運輸過程中所能遇到的各種環境條件,用以驗證或改進產品的環境適應能力,內容包括低溫、高溫、溫度變化、濕熱、溫度沖擊、熱測試、機械振動等等;工程外場研究涉及工程外場可安裝性、安裝能力基線,華為無線通信接入實驗室的可靠性試驗已獲國際多個權威機構的認可,並與多家國際認證機構建立了合作關系。
無線通信軟體領域
在無線通信接入網的可靠性方面,除網元設備本身正常運行的平均無故障時間(MTBF)等可靠性指標外,越來越受關注的是網元級的容災、網路平滑升級和的傳輸網路的可靠性指標。目前在A-FLEX、BSC POOL、主備倒換、負荷分擔和軟體自動升級等技術上有了一定積累,可以作為網元容災、平滑升級等研究的工作基礎
在設備高集成度、高性能方面,CPU晶元的發展起到至關重要的作用。而自高登.摩爾在1965 年提出摩爾定律以來,CPU的發展基本都遵循摩爾定律。但是隨著晶體管尺寸越來越小,到90nm以下時候,漏電增加,晶體管功耗急劇增大。隨著頻率提升越來越困難,許多廠家把CPU的發展轉到多核方向上來 。Intel、AMD、FreeScale、IBM等主流廠商推出的多核處理器全部基於64位架構,MIPS陣營更是多核的先驅。
多核是處理器技術的重大轉折點,多核將導致單板性價比成倍提高,將帶來集成度和成本競爭力的大幅提升。業界在數通、安全等領域已經在廣泛展開多核的研究與應用。目前華為在無線接入系統應用多核方面也展開部分研究。在多核應用到HSPA+方面已經取得了一定成就,能在硬體不變的情況下適應未來的HSPA速率不斷增長的處理需求:14.44Mbps、4×14.44Mbps甚至到100Mbps以上。
產品工程領域
電磁兼容(EMC)、安全與防雷、環境可靠性技術
EMC技術
通信產品的低成本需求和快速交付是未來的必然需求,要解決這些問題,在EMC設計中就必須進行精細的設計,以及設計過程中的模擬評估技術,EMC模擬技術有廣闊的發展空間。作為EMC的基本技術研究,IC EMC設計、電源完整性(PI)/信號完整性(SI) 方面都需要深入開展。
在IC EMC方面IEC/IEEE 都發布了相關的技術標准,EMC問題在IC設計階段就進行控制,是未來產品設計的一個重要環節,特別是終端產品,如果選擇IC EMC性能良好的解決方案,後期產品設計會節省很多資源。在ASIC、FPGA設計中需要關注EMC 設計。
隨著多種無線系統的共存和無線接入系統中大量應用高速互連應用,使無線接入系統間的兼容性問題以及系統內部的電磁干擾成為需要解決的關鍵問題。系統內部的電磁兼容性問題直接影響到無線接入系統的性能。
華為公司多年前就投入巨資,建造了國內通信設備製造商領域的第一個電波暗室和EMC測試系統,在EMC設計方便積累了豐富的經驗,實驗室獲得國內外十多個機構的認可。同時與國內外研究機構建立了良好的合作關系,研究領域包括EMC模擬評估技術、高速IC的EMC設計和測試技術、PCB的PI/SI技術、電磁干擾分析和抑制技術等。
環境可靠性技術
在通信領域,傳統的可靠性試驗技術正在受到挑戰,由於製造成本的原因,很多成熟的方法往往不能被採用。業界更多的採用高加速壽命實驗(HALT)/高加速應力篩選(HASS)/高加速抽樣篩選(HASA)等方法,以提高產品的可靠性。在環境應力篩選方面,根據產品環境應力剖面,進行應力裁減,動態篩選技術得到發展應用。
在腐蝕防護法方面,如在濕熱、高溫、鹽霧、以及有害氣體對產品壽命的影響分析方面,加速壽命驗證技術提供了一個在短時間,用更小的成本代價,對產品的預計壽命進行驗證的方法。
安全與防雷技術
據資料分析,歐洲很多國家街邊機櫃取電費用要比中心機房電費貴很多。由於這個原因,以及有些地方當地供電不方便等原因,電源遠供技術有一定的的應用市場。由於傳輸損耗的原因,遠供技術會向更高的供電電壓方向發展,例如高壓直流供電技術,這對雷擊防護、安全防護提出新的挑戰。
華為在通信設備防雷接地設計上,有多年成功應用經驗,防雷測試能力達到通信領域先進水平。通過參加國際和國內標準的制定活動,以及與國際主要電信運營商技術專家廣泛的合作交流,在通信設備雷擊防護方面已經跨入業界先進行列,保證了無線接入產品安全運行。
高效散熱技術節能型高效散熱技術 為適應極端高溫和極端低溫等惡劣環境,戶外型基站(包括戶外櫃、方艙、簡易機房)主要採用空調散熱技術,空調的能耗高,占據運營成本的30%以上。本技術研究採用直接風冷、高效熱交換、復合液冷及高效相變散熱等技術,研究戶外基站的低能耗、低成本和高效率散熱技術,實現產品化應用。
新型材料應用 研究導熱/電性能好、重量輕、無毒環保,可回收可再生、低成本的新型材料應用,應對第四代通信系統小型化技術要求和多場景應用需求,易於運輸和安裝,解決通信產品的散熱和屏蔽問題。
工藝可靠性技術
隨著通訊產品向小型化、高密化、低成本的不斷發展,板級組裝工藝及其可靠性技術在產品競爭中佔有越來越重的地位。
華為於2000年組建了研究單板組裝工藝、PCB技術、可靠性&失效分析技術的工藝實驗室,致力於在高密組裝、PCB、射頻等領域實現關鍵技術ready,為產品構築低成本、差異化、斷裂性的競爭力。
目前實驗室擁有整套的SMT和微組裝試驗線、完備的板級可靠性測試與模擬平台、材料物理失效分析設備,可進行:一級/二級組裝工藝,PCB可靠性試驗,材料微觀形貌觀察、成分鑒定、性能測試,板極互聯的可靠性試驗/模擬/失效分析等技術研究。
晶元領域
移動通信設備晶元實驗室,從1998年開始啟動移動通信設備晶元開發,至今已經成功交付了多款GSM晶元、WCDMA晶元等;開發的晶元規模從原來的幾十萬門,到現在已經達到數千萬門;工藝從350nm到65nm;從原來的單一邏輯晶元,到引入SOC技術等,積累了深厚的晶元研發基礎。

⑶ 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。

⑷ 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。

⑸ 無線網路的研究進展

新技術可為月球提供寬頻連接 太空可用互聯網
2014年5月,美國麻省理工學院的研究人員,第一次驗證了通過雙向激光通信這項技術,能為宇航員或未來的太空居民們提供網路連接,速度已4800倍於以往所有射頻上行鏈路的速度,6月他們將展示其「在軌測試」結果。未來人們可以跨越空間傳輸海量數據,甚至高清視頻。
麻省理工學院(MIT)林肯實驗室的一組研究人員正在進行測試,他們通過專業激光通信設備,已把數據從地球傳輸到月球。
利用激光束從地球到月球之間進行高數據速率通信,光束需要傳播40萬公里。當穿越大氣層時更是難上加難,大氣湍流可能會使信號衰落或丟失。他們的團隊展示了中等規模雲衰減的耐受性,以及大氣湍流引起的信號功率變化與衰落,而即使只留下非常小的信號,設備也能表現為「無誤差」。
LLCD被認為是NASA構建下一代空間通信能力路線圖的首要一步,與該設計直接相關的是近地飛行任務。但團隊成員預測,其也將擴展到深空任務中的火星與外行星中去。

⑹ 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。

⑺ 無線網路中的新技術有哪些

當今是網路時代,同樣,無線網路也是越來越多人用,畢竟方便。那麼無線網路知識大家了解多少呢?比如無線網路中的新技術有哪些大家知道嗎。我在這里為大家詳細介紹。

關於無線,還有什麼新鮮的話題嗎?答案是肯定的,新興的領域里總是不乏新亮點。

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。

目前無線網路的焦點,主要體現在各種各樣鮮活的應用,以及對這些應用的支持方面。首先來看看無線語音的新進展:

近日Aruba 無線網路公司推出了語音流量分類 (Voice Flow Classification,VFC) 技術。VFC 是一項數據包檢查及分類技術,是提供多種先進無線區域網語音 (VoWLAN) 功能的關鍵。VFC技術提供了其他改善通話質量和用戶體驗的功能,包括接通通知及鈴音產生技術。

再來看看無線網路與游戲的結合。D-Link近日推出一款超高速DGL-4300 108M無線游戲路由器。該產品採用了領先的“GameFuel”技術,集千兆有線與108M無線的連接方式於一身,支持,帶來“無延遲”的終極游戲體驗,為玩家盡情釋放游戲激情提供了專業的解決方案。區別於普通路由器,該產品內置了新型的數據包處理器,支持游戲加速功能,為在線游戲提供了最高網路帶寬。DGL-4300提供了優先的游戲通道,結合游戲加速技術,在進行其他網路應用的同時依然能夠保證視頻游戲等大流量數據傳輸流暢。

最後來看看無線網路性能對無線應用的進一步保障。由於多種類型的數字多媒體內容現在正在家庭網路上運行,用戶的無線設備需要更快的速度和更大的覆蓋面,並支持多種寬頻深層應用。NETGEAR近日推出的RangeMax 240系列產品速度可以提高到240Mbps,能夠消除家庭或辦公室環境下的盲點,並提供足夠高的速度支持多種寬頻密集型應用的同步使用,比如高清晰度的視頻、IP語音、流動音頻和在線游戲等。RangeMax 240 使用了Airgo公司先進的True MIMO Gen 3技術,提供了最新視頻、語音服務機制的全速硬體加速編碼。

看來無線是越來越有滋味了,現在可以從無線網路中獲得更豐富的體驗感受。

⑻ 無線網路技術有哪些

無線網路技術還有WiMAX-城域網;Mesh網-網狀網;UWB技術、無線USB技術;

具體參數,就需要再查了。

⑼ 無線網路的發展方向是什麼

您好,當今用戶對隨時隨地可以無線上網的需求越來越大,這也成為無線網路市場迅猛增長的推動力,但不能否認WIFI目前存有一定的缺陷,如漫遊性、計費問題、因上網門檻低而帶來的安全性等問題沒有一個最優的解決方案。但從技術的另一層面看,它是高速有線接入技術和蜂窩移動通信技術的一個輔助與補充,可以在特定的范圍與領域內,能起到對3G的重要補充作用,二者完美結合將帶來廣闊的服務與發展前景。事實上以WIFI技術為重要技術支撐的無線區域網絡在不斷普及,這也代表著大眾所接觸的WIFI技術將會越來越便捷。一旦存在於公眾場合的WIFI網路解決了運營商的漫遊性、互聯互通、高收費的問題,WIFI技術將能夠更好實現從技術向商業的轉變,同時在WIFI技術的應用和發展中要認識到WIFI技術雖然先進但卻不能替代和具有其他所有通信系統所具有的功能,所以說只有各類接入手段形成互補才能夠帶來更高的可靠性和經濟性。在未來的社會生活中,信息化進程會越來越快,人們對於WIFI技術的需求也會越來越大,因此WIFI技術必將有著巨大的應用價值和廣泛的發展前景。WIFI技術在我國有著龐大的用戶群,因此市場前景廣闊,為人們生活提供更加快捷的服務。謝謝。

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