1. 有線區域網和無線區域網的結合論文```詳細``謝謝
在工業控制系統中，應用現場匯流排技術、乙太網技術等，可實現系統的網路化，提高系統的性能和開放性，但是這些控制網路一般都是基於有線的網路。有線網路高速穩定，滿足了大部分場合工業組網的需要。但是，有線網路只能沿著一維的線路傳輸數據，傳輸需要導體介質，因而帶來規劃布線、預設介面、線路檢測、線路擴容等一系列和傳輸途徑有關的工作，並且這些工作不可避免地具有破壞建築、浪費介面、檢修困難、擴展困難的弊病。在現代控制網路中，許多自動化設備要求具有更高的靈活性和可移動性，當工業設備處在不能布線的環境中或者是裝載在車輛等運動機械的情況下，是難以使用有線網路的。與此相對應，無線網路向三維空間傳送數據，中間無需傳輸介質，只要在組網區域安裝接入點（Access Point）設備，就可以建立區域網；移動終端只要安裝了無線網卡就可以在接收范圍內自由接入網路。總之，在網路建設的靈活性、便捷性、擴展性方面，無線網路有獨特的優勢，因此無線區域網技術得到了發展和應用。隨著微電子技術的不斷發展，無線區域網技術將在工業控制網路中發揮越來越大的作用。
一、無線區域網簡介
一般來說，凡是採用無線傳輸媒體的區域網都可稱為無線區域網。這里的無線媒體可以是無線電波、紅外線或激光。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，是現代數據通信系統發展的重要方向。無線區域網可以在不採用網路電纜線的情況下，提供網路互聯功能。
1.無線協議簡介
無線區域網絡協議標准建立至今已有較長時間，但由於無線區域網速度低、協議標准不統一、價格昂貴，用戶為保護投資，不願意使用無線網路，因此無線區域網並沒有得到廣泛應用。近幾年來，隨著速率較高的無線通訊協議開始推出，無線區域網得到快速發展。
IEEE802.11是IEEE802標准委員會在1997年通過的第一個無線區域網的國際標准。1999年9月，該委員會又頒布了IEEE802.11b標准，包含了ISO／OSI模型的物理層和媒體訪問控制層（MAC）。該標准工作在2.4 GHz，傳輸速率可達11 Mbps。 IEEE802.11b標准將節點設備分為基站和客戶站，各客戶站相互間可直接通信，也可在基站的統一管理下進行通信。一個基站與一組客戶站的連接稱為基本服務集BSS（Basic Service Set），兩個或多個BSS構成擴展服務集。IEEE802.11b標准規定了物理層的三種實現方法，即跳頻擴展頻譜方式FHSS、直接序列擴展頻譜方式DSSS和紅外技術IR。在MAC層採用CSMA／CA（載波偵聽多路訪問／碰撞避免）技術進行通信介質訪問。為了盡量減少沖突。802.11b設計了獨特的MAC子層，如圖1所示。下面的一層叫做分布協調功能DCF（Distributed Coordination Function）子層，該子層使各個節點採用競爭的方式使用信道，向上提供爭用服務。這種信道接入方式可能會導致沖突的發生，但是對信道的利用率較高。上面的一層叫做點協調功能PCF（Point Coordination Function）
圖1 IEEE802.11的MAC子層
子層，該子層使用集中控制的接入演算法，基站以輪詢的方式將通信權輪流交給各個客戶站，從而避免了沖突的發生。但是基站需要周期性的輪詢所有客戶站，需要佔用大量的時間，因此適用於中、小型網路。無線區域網的技術還在不斷發展。美國Radia－ta和Atheros公司分別宣布將推出IEEE802.11a晶元組。802.11a的數據傳輸速率為54 Mbps。Atheros公司宣稱，他們的晶元組在「Turbomode」（強化模式）下，速率可以達到72 Mbps。對802.11a來說，不僅僅是傳輸速率的提高，它將工作在5 GHz的頻率上，從而避開了擁擠的2.4 GHz頻段。2001年11月15日，IEEE試驗性地批准了一種新技術802.11g，該技術可以提升家庭、公司和公共場所的無線互聯網接入速度，該技術使無線網路每秒傳輸速度也可達54 Mbps，比現在通用的802.11b要快5倍，並且和802.11b兼容。以上介紹的技術標准可通過下表1進行對比。
表1 技術標准、頻率分配及傳輸速率
技術標准
制定年份
頻率佔用
最高速率
調制技術
802.11
1997
2.4GHz
2Mbps
FHSS
802.11b
1999
2.4GHz
11Mbps
DSSS
802.11a
1999
5GHz
54Mbps
OFDM
802.11g
2000
2.4GHz
54Mbps
DSSS
說明：
1.802.11、802.11b、802.11g都工作在2.4GHz的ISM（工業、科學、醫療）公共頻段，無需向無委申請；而802.11a工作在5GHz頻段，該頻段目前暫不開放，需要申請。
2.802.11a和802.11g物理層速率最高都可達54Mbps，傳輸層速率最高也可達25Mbps，但穩定性有待進一步改善，且成本也較高。而802.11b最高速率可達11Mbps，因為起步較早，技術較為成熟，成本也不高，將是未來最有前途的無線區域網標准，下面重點介紹802.11b標准。
二、IEEE 802.11b無線網路標准
1． 無線區域網的物理層
無線區域網同傳統有線區域網的區別，表現在物理層上就是無線區域網一般用無線電作為傳輸介質，而不是傳統的電纜。對於IEEE 802.11b無線區域網，有三種可選物理層：跳頻擴頻（FHSS）物理層、直接序列擴頻（DSSS）物理層和紅外線（IR）物理層。物理層的選擇取決於實際應用的要求。跳頻擴頻和直接序列擴頻是通信技術中兩種常用的擴展頻譜技術，用以提高無線信道的利用率和數據通信的安全性。目前大多數基於IEEE 802.11b的無線區域網產品的物理層介質工作在2.4000～2.4835GHz的無線射頻頻段（ISM頻段），採用直接序列擴展頻譜技術以提供高達11Mbps的數據傳輸速率。
2． 無線區域網的MAC協議
原則上講，無線區域網的MAC協議和有線區域網的MAC協議並無本質上的區別。然而，由於無線傳輸媒體固有的特性以及移動性的影響，無線區域網的MAC協議不能沿用原有的區域網協議。例如，IEEE 802.3的MAC層採用CSMA/CD來使各個不同的站點共享同一物理信道。而實現CSMA/CD的一個重要前提是，各站點能夠非常容易地實現沖突檢測功能。在有線區域網（如乙太網）的情況下，可根據檢測電纜線上直流分量的變化容易地實現沖突檢測。然而在使用無線傳輸媒體時，由於以下的原因，很難實現沖突檢測。
1） 沖突檢測的能力要求各站能同時發送（發送自己的信號）和接收（決定其他站的傳輸是否干擾自己的傳輸），這將增加信道的花費。
2） 更重要的是，由於隱藏終端問題的存在，即使一個站有沖突檢測的能力，並已經在發送時檢測到沖突，在接收端仍然會有沖突發生。
鑒於以上原因，無線區域網協議標准IEEE 802.11b採用了一種具有沖突避免的載波監聽多路訪問（CSMA/CA）協議實現無線信道的共享。
一種簡單的CSMA/CA可實現如下：在數據包傳輸之前，無線設備將先進行監聽，看是否有其他無線設備正在傳輸。若傳輸正在進行，該設備將等待一段隨機決定的時間，然後再監聽，若沒有其他設備正在使用介質，該設備開始傳輸數據；因為很有可能在一個設備傳輸數據的同時，另一個設備也開始傳輸數據，為了避免此類沖突造成的數據丟失，接收設備檢測所收到的分組的CRC，如果正確，則向發送設備傳輸一個確認信息（acknowledgement）以指示沒有沖突發生。否則，發送設備將重復上述CSMA/CA過程。
為了使兩個無線設備同時進行傳輸（這將導致沖突）的可能性減到最小，802.11設計者使用稱為發送請求/清除以發送（RTS/CTS）的機制。例如：若數據到達無線節點指定的無線訪問點（AP），該AP將給那個無線節點發送一個RTS幀，請求一定量的時間向它傳輸數據，無線節點將用CTS幀進行回應，表示它將阻止任何其他的通信，直到AP發送完數據為止。其他無線節點也能聽到正在發生的數據傳輸，並把它們的傳輸延遲到那段時間之後。在這種方式下，數據在節點之間進行傳遞時，由設備導致的在介質上產生沖突的可能性最小。這種傳輸機制同時解決了無線區域網中的隱藏終端問題。
為了確保數據在傳輸中不丟失，CSMA/CA還引入了確認（ACK）機制，接收者在收到數據後，向發送單元發一個確認通知ACK。若發送者沒有收到ACK，表明數據丟失，將再次傳輸該數據。
3． 無線區域網實時性性能分析
IEEE 802.11b無線區域網標准在媒體訪問控制層採用CSMA/CA協議以實現無線信道的共享。在網路負荷較輕的情況下，發生沖突的機會很少，再加上一些無線網路產品採取了一些附加的措施，甚至可以完全避免沖突的發生。如Wi-LAN的無線產品AWE 120-24無線網路橋接器利用動態時間分配輪詢的方式：當有多個無線遠端設備要與基站通信時，基站會根據遠端站的ID依次詢問各個遠端站是否有數據要發送，如果有數據要發送，就給其分配時間片，如果沒有，則會繼續向下詢問，周而復始。這里的所謂動態輪詢是指用戶可以設置基站的輪詢方式，對於非活動站減少對其詢問的次數，這樣可以保證時間片不會被浪費。動態時間分配輪詢技術完全避免了沖突的發生，可以獲得比CSMA/CA更好的實時性。這使得無線技術在工業控制網路中的應用成為可能。
三、基於無線技術的網路化智能感測器介紹
計算機網路技術、無線技術以及智能感測器技術的結合，產生了「基於無線技術的網路化智能感測器」的全新概念。這種智能感測器集成了數據採集、數據處理和無線網路介面模塊，無線網路介面模塊底層網路介面（硬體介面）採用基於IEEE 802.11b的網路介面晶元，高層網路介面（軟體介面）採用TCP/IP協議，把TCP/IP協議作為一種嵌入式應用，即把TCP/IP協議固化到智能感測器的ROM中，使得現場數據的收發都以TCP/IP協議進行。這種基於無線技術的網路化智能感測器使得工業現場的數據能夠通過無線鏈路直接在網路上傳輸、發布和共享。
無線區域網可以在普通區域網基礎上通過無線Hub、無線接入站(AP)、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現。
在工業自動化領域，有成千上萬的感應器，檢測器，計算機，PLC，讀卡器等設備，需要互相連接形成一個控制網路，通常這些設備提供的通信介面是RS- 232或RS-485。無線區域網設備使用隔離型信號轉換器，將工業設備的RS-232串口信號與無線區域網及乙太網絡信號相互轉換，符合無線區域網IEEE802.11b和乙太網絡IEEE 802.3標准，支持標準的TCP/IP網路通信協議，有效的擴展了工業設備的聯網通信能力。
四、無線區域網在工業控制網路中的應用
工業控制系統的網路化為無線技術在工業控制系統中的應用提供了基礎和可能。近幾年很多研究人員也展開了這方面的研究工作。中國科學院沈陽自動化所的曾鵬等人以FF（現場匯流排基金會）頒布的FFHSE（高速乙太網）為藍本，結合無線乙太網標准IEEE802.11b，構造了現場級無線通信協議棧。該協議棧保持了基金會現場匯流排的通信模型，能夠完成無線設備間的時間同步和實時通信。韓國釜山國立大學的Kyung Chang Lee等人設計了協議轉換模型，實現了Profibus－DP網路和IEEE802.11無線區域網的互連。Mario Alves等人對基於廣播方式的現場匯流排／無線網路的混合網路報文傳送延遲時間進行了估算。C．Koulamas等人研究了Profibus現場匯流排與基於IEEE802.11b的DSSS物理層相結合的性能。
除了在理論上的研究工作外，在一些工業控制網路中，無線通信技術已獲得了應用。如美國羅克威爾公司在基於DeviceNet、Control－net、Ethernet／IP的三層控制網路體系中，加入了無線乙太網部分，可以實現無線通信。德國西門子公司在基於Profibus－DP、Profinet的控制網路中結合無線乙太網技術，使控制網路具有了無線通信功能。由於無線網路無可比擬的優越性，它可以免去大量的線路連接，節省系統的構建費用和維護成本，還可以滿足一些特殊場合的需要，與此同時，大大增強了系統構成的靈活性。加之無線通信技術自身的不斷改進，無線通信技術在工業控制領域中必將具有廣闊的發展空間和應用前景。
五、無線技術在工控網路中的應用方案及使用設備
1.無線工業控制的方法
通過使用基於無線技術的網路化智能感測器，結合目前市場上出現的各種基於IEEE 802.11b的無線區域網網橋，就可以實現無線區域網技術在工業控制網路中的一種應用方案。無線區域網網橋用作無線訪問點（AP），基於無線技術的網路化智能感測器採集現場數據、處理，並以TCP/IP協議對數據進行打包，通過無線鏈路發送到AP，由於無線鏈路和有線乙太網高層均採用TCP/IP協議，且低層協議對高層協議是透明的，就實現了無線網路和有線網路的無縫連接。通過Internet，就可以實現遠程監控。
2．無線設備的選擇
要實現無線網路，需要選擇的設備一般為兩種。一種為無線區域網網橋，可將多個無線站點連入已有的區域網之中；另一種為無線通訊裝置，例如無線網卡、無線Modem等。下面介紹一下研華公司的無線裝置。
A．WLAN-9200系列11Mbps工業無線區域網接入器
WLAN-9200是一款用於室外的增強11Mbps無線區域網網橋。它能夠在無須任何物理布線的情況下，將多個遠程站連接到區域網中。
特點:
·支持IEEE 802.1lb標准2.4GHz ISM頻段
·支持高級用戶驗證，提供堅固的安全性WEP128，MAC地址控制
·帶符合IP 66/NEMA 4x標準的防水銹外殼，保護系統不被損壞
·提供冷卻風扇和加熱器，防止系統過熱和過冷
·提供按鈕和LED顯示，可方便的設置溫度
·採用IP66防水介面，保護電源、LAN和無線介面
·提供各種天線，用於增大傳輸距離
WLAN-9200是一款用於室外的增強11Mbps無線區域網網橋。它能夠在無須任何物理布線的情況下，將多個遠程站連接到區域網中。這樣就節省了大量維護及組建相應電纜網路的成本。WLAN-9200帶有一個堅固的外殼，可以防止水、酸、閃電、低溫及高溫對系統的破壞。由於這些特點，WLAN-9200工作極為穩定和可靠，是室外應用的理想選擇。因此，WLAN-9200非常適合在布線困難的惡劣場所使用，如水庫和建築物。WLAN-9200與IEEE 802.1lb標准兼容，具有各種強大功能。在提供高度安全保護（WEP：128位），DHCP客戶、SNMP代理等的同時，能夠提供11Mbps的高傳輸速度。此外，為了滿足室外惡劣環境下的使用要求，WLAN-9200還提供了先進的系統保護功能：發光保護、冷卻風扇、加熱器、防水介面、工業設備箱、電源/LAN同軸電纜等。
成本低，安裝簡便
WLAN-9200可以將不同的分布式站點連接在一起，組成一個更寬范圍的無線網路。它能夠節省到遠程地點的布線成本。WLAN-9200採用了專門的設計，用戶可以方便快捷的將其裝上或拆下。此外，WLAN-9200還提供了按鈕和LED顯示，用於顯示和設置高/低溫度。用戶可以使用它快速組建自己的無線網路。為了能夠在更遠的范圍內使用，WLAN-9200還提供了各種天線，用於延長傳輸距離。
可靠穩定的堅固設計
WLAN-9200採用了先進的設計，帶有一個不生銹的防水外殼，能夠對系統起到有效的保護。它符合IP 66/NEMA 4x標准，具有耐腐蝕、防紫外線、安全和自動滅火的特點。為了防止WLAN-9200內部過熱或過冷，研華還在它的內部設計了一個冷卻風扇和一個加熱器，用戶可以設置高/低溫度設置。當工作溫度高於或低於用戶指定的溫度時，冷卻風扇或加熱器就會開始工作。此外，WLAN-9200還提供了防水介面和防閃電保護，可以對電源，區域網和天線介面起到保護的作用。
遠程站點之間的快速數據傳輸
WLAN-9200與高速無線區域網標准IEEE 802.1 lb完全兼容，它提供11Mbps（在空氣中）的速度，可以進行更快的數據傳輸。WLAN-9200在2.4GHz ISM頻段採用了DSSS技術，不會被雜訊所干擾，使數據的傳輸更加安全和可靠。
保持通信的私有性
WLAN-9200採用了多種安全功能對您的無線網路進行保護（WEP128加密，MAC地址控制及口令安全）。通過採用先進的WEP128加密，您可以選擇WEP密匙來保護您的數據，防止未授權的無線用戶查看這些數據，只有接入點和無線適配器的可接入性，多種安全機制協同工作，能夠有效防止對有線及無線網路的未授權訪問。
B.ADAM-4550系列2.4GHz無線數據機（RS-232/485介面）
ADAM-4550是一款直序擴頻無線數據機。它工作在2.4GHz的ISM波段上，該波段在全球都可以無需申請即可使用。通過RS-232或RS-485串口，ADAM- 4550可以以高達115.2Kbps的速度與計算機或其它設備進行通信。
ADAM-4550以半雙工的方式工作，並以1Mbps的速率進行無線數據傳輸。它具有100mW的輸出功率，並且如果使用自帶的小型天線，它的傳輸距離可達150米，如果使用研華的高增益室外天線，其傳輸距離可以超過20公里（視距）。
RS-485標准支持半雙工通信。這意味著使用一對雙絞線即可進行數據的發送和接收。通常由握手信號RTS（請求發送）來控制數據流的方向。但在ADAM-4550中帶有一個專門的I/O電路，它可以用來偵測數據流向，在不需要握手信號的情況下自動切換傳輸方向。
ADAM-4550無線數據機提供了可靠的「點到點」或「點到多點」的網路無線連接。一個典型應用是將一個ADAM-4550模塊通過RS-232與主計算機相連，將其它ADAM-4550模塊放置在遠程現場。每個ADAM-4550模塊都可以通過RS- 4550網路與遠程設備相連接。遠程ADAM-4550模塊將遠程數據傳送到主ADAM- 4550模塊，而主ADAM-4550模塊會通過無線傳輸向遠程ADAM-4550模塊發送控制命令。
規格
·RS-232/RS-485傳輸速率（bps）：1200，2400，4800，9600，19.2K，38.4K，57.6K，115.2K
·RS-232介面接頭：孔型DB-9
·RS-485介面接頭：插入式螺絲端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22（0.5到2.5mm2線徑）電纜
·無線傳輸速率：1Mbps
·無線傳輸頻率：2.45GHz（標稱值）
·無線傳輸功率：100mW（標稱值）
·無線調制：直序擴頻PSK
·無線收發器地址：可軟體配置為254個不同的地址
·通信距離：550英尺有效距離（在開闊地使用2dBi全向天線的情況下），實際距離取決於環境條件、天線類型及位置
·工作溫度：-10º到70℃（14º到158℉）
·電源要求：+10~+30VDC
·功耗：4W
·尺寸：60mm×120mm（2.36」×4.41」）
特點
·可軟體配置RS-232或RS-485，數據傳輸速率可達115.2Kbps
·在有外部天線及放大器的情況下，傳輸半徑可超過20公里
·內置看門狗定時器及自動RS-485數據流控制
·擴頻無線調制
·工作在全球通用、無需申請的波段（2.4GHz）
·模塊間的1Mbps無線數據傳輸速率
·可軟體配置無線收發器地址
·方便的DIN導軌、面板或堆疊安裝
·帶有存儲通信設置的EEPROM
·支持點到點或點到多點的應用
·透明的IEEE802.1協議及用於確保數據完整性的10K緩存
·用於故障診斷的電源及數據流指示燈
·帶無線連接測試的診斷軟體
·符合FCC Part15及ETSI 3000.683/300.328標准
六、結論
通過無線區域網對工業設備進行控制簡單易行，但是成本稍高。目前，絕大多數無線控制如前所述採用的是IEEE802.11系列協議，它與我們大多區域網所採用的乙太網可以無縫連接，所以，對於用戶層測控程序沒有任何影響，只需對原有方案的物理層設備作簡單的配置即可。例如選用上述的研華的無線產品替代原有的有線通訊裝置，其它硬體及軟體配置均不受影響。
2. 互聯網接入技術論文(2)
互聯網接入技術論文篇二
移動互聯網接入 網路技術
摘 要：移動互聯網是當前信息技術領域的熱門話題之一，而接入網路則是移動互聯網的重要基礎設施。對目前的接入網路技術：衛星通信網路、無線城域網、無線區域網、無線個域網、蜂窩網路的特點及應用進行了分析，提出了接入網路技術未來的發展趨勢是各種網路的融合演進， 報告 了異構 無線網路 融合的特點及應用。
關鍵詞：移動互聯網 接入網路技術
中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章 編號：1672-3791(2013)03(b)-0009-02
移動通信技術和互聯網技術是信息技術領域中重要的組成部分，這兩項技術的發展直接影響著人們的生活和工作方式。移動互聯網是一個新型的融合型網路，是移動通信技術和互聯網技術充分融合的產物。在移動互聯網環境下，人們可以通過智能手機、PDA、車載終端等設備通過移動網訪問互聯網，隨時隨地的享受互聯網提供的服務。
2011年中國工業和信息化部電信研究院在《移動互聯網白皮書》中指出：“移動互聯網是以移動網路作為接入網路的互聯網及服務，包括三個要素：移動終端、移動網路和應用服務[1]。”簡而言之，移動終端是移動互聯網的前提，接入網路是移動互聯網的基礎，而應用服務則成為移動互聯網的核心。本文詳細描述了接入網路技術的現狀及發展趨勢。
1 接入網路技術現狀
現有的無線接入網路主要有五類：衛星通信網路、無線城域網(WMAN)、無線區域網(WLAN)、無線個域網(WPAN)、蜂窩網路(2G網路、3G網路等)[2]。它們在帶寬、覆蓋、移動性支持能力和部署成本等方面各有利弊。
1.1 衛星通信網路
1.1.1 概述
簡單來講，衛星通信就是把衛星作為中繼站，在地球上(包括地面和低層大氣中)的通信站點間進行通信。衛星和地球站就是衛星通信系統的重要組成部分。衛星通信新技術主要包括VSAT系統，即甚小口徑終端;中低軌道的移動衛星通信系統等。
1.1.2 特點及應用
衛星通信具有通信區域大、距離遠、頻段寬、容量大的特點，即只要是在衛星發射電波覆蓋范圍內的任意兩點間，都可以互相通信。其次，衛星通信的可靠性高、質量好、雜訊小、可移動性強，即不容易受自然災害的影響;但是，衛星通信存在傳輸時延大、回聲大、費用高的問題[3]。
目前，衛星通信主要用於電視廣播、遠距離的越洋電話、軍事通信、應急通信等。衛星通信作為一種特殊的通信技術，其基本定位必然是地面系統的有效支持、補充與延伸[4]，對於農村及偏遠地區的通信發揮重要的作用，使實現全球通信海陸空一體化的無縫覆蓋成為可能。衛星通信的廣播與多播等技術優勢，結合現代Internet技術，在地面互聯網路擁塞的狀態下，可充分發揮以IP為基礎的多媒體遠距離傳送與高速連接，將寬頻高速數據業務進行有效地傳送。伴隨著移動互聯網的發展，衛星通信與3G、4G技術的相互融合將成為衛星通信發展的必然趨勢。
1.2 無線城域網(WMAN)
1.2.1 概述
無線城域網主要用於解決整個城市區域的接入問題，以微波等無線傳輸為介質，以無線方式為主要接入手段，提供同城數據高速傳輸，以及 其它 如圖像、視頻等多媒體通信業務和Internet接入服務[5]。而WiMax是受到較多關注的無線城域網通信技術。WiMax(World Interoperability for Microwave Access)即全球微波互聯接入，是一項基於IEEE 802.16標準的無線接入技術[6]，它採用有線方式為企業、家庭提供“最後一英里”的無線接入。覆蓋范圍大於無線區域網，可以覆蓋幾千米到幾十千米的范圍。
1.2.2 特點及應用
WiMax具有傳輸距離遠、覆蓋面積大、接入速度快等特點。WiMax所能實現的50 km的無線信號傳輸距離是無線區域網所不能比擬的，網路覆蓋面積是3G發射塔的10倍[7]，最高接入速度70M是3G所能提供的寬頻速度的30倍。此外，WiMax具有高效、靈活、經濟的組網方式，以及較為完備的Qos機制。支持移動和固定寬頻無線接入的特點，使它集成了無線接入技術的移動性與靈活性以及DSL等傳統寬頻接入技術的高帶寬特性，為用戶提供了優良的最後一公里網路接入服務及廣泛的多媒體通信服務。但是，WiMax技術目前無法支持用戶在移動過程中無縫切換。性能與3G的主流標准相比，仍存在差距。
基於WiMax特點，它可以被用於遠程醫療衛生、遠程 教育 、物流、金融、交通等行業，提供一定條件下的高速數據通信服務。從業務應用來看，WiMax在逐步實現寬頻業務的移動化，而3G實現的是移動業務的寬頻化。越來越多的多媒體通信服務大量消耗現有的3G網路資源，使網路的建設投資遠遠超過了收入的增加。WiMAX可以在保證服務質量的基礎上，有效降低運營成本。WiMax不可能完全取代3G，但是WiMax在以IP為主的高速數據應用方面的優勢使它成為了3G網路的補充手段，兩種網路的融合程度會越來越高。
1.3 無線區域網(WLAN)
1.3.1 概述
無線區域網(Wireless Local Area Networks，WLAN)是工作於2.5 GHz或5 GHz頻段，以無線、或無線與有線相結合的方式構成的區域網。它利用射頻技術及簡單的存取架構取代傳統電纜線，以提供傳統有線區域網的功能，是非常便利的數據傳輸系統。簡而言之，無線區域網仍然是以有線區域網為基礎的，它只是在有線區域網的基礎上通過無線HUB、無線訪問節點(AP)、無線網橋、無線網卡等設備構建了無線通信網路[8]，是有線區域網的擴展和替換。
1.3.2 特點及應用
無線區域網具有布網便捷，網路規劃調整可操作性強，網路易於擴展的特點。只需要一個或多個接入點設備，就可以搭建覆蓋整個區域的網路，搭建網路所需的基礎設施也不需要隱藏在地下或牆里，便於網路優化配置、改造和維護。只要在無線信號能夠覆蓋的范圍內，用戶都可以在任意位置接入網路，並隨時改變位置，具有較強的靈活性和移動性。由於無線區域網多採用無線電波作為傳輸介質以及其工作在S頻段的特點，使其具備良好的抗干擾性和保密性，不會對人體造成輻射傷害。但是任何障礙物都會成為電磁傳播的阻礙，任何外部其他電信號都會成為區域網的干擾源。所以，無線區域網在性能、速率、安全性方面還有一定的不足之處。 無線區域網的最大傳輸速率為54 Mbit/s[9]，較適合應用於有限空間、小規模網路等，如機場貴賓廳、股票大廳。其次，對於難以進行有線網路布線的環境、需要暫時使用網路的環境、實時通信要求很高的特殊場合，如人跡罕至的邊關、港口等都有較好的應用。無線區域網並不能作為一個完備的全網解決方案，但是隨著無線區域網技術的成熟應用，它可以與廣域網結合為用戶提供移動互聯網應用，成為3G網路有益的補充。
1.4 無線個域網(WPAN)
1.4.1 概述
無線個域網(Wireless Personal Area Network，WPAN)是面向特定群體活動半徑小、業務種類豐富、無縫連接的新興無線通信技術，相對於無線廣域網、無線城域網、無線區域網，它的覆蓋范圍更小，進而有效全面解決“最後幾米電纜”的問題。目前，藍牙(Bluetooth)是WPAN應用的主流技術，其它的還有家庭射頻(HomeRF)、紅外技術(IrDA)、射頻識別(RFID)、超帶寬(UWB)等。
1.4.2 特點及應用
無線個域網具有低功耗、低成本、體積小等特點。設備與組網都簡單方便、易於操作，且支持點對點、點對多點的應用。WPAN所覆蓋的范圍一般在10 m半徑以內，是短距離、個人專用的無線網路。具有代表性的Bluetooth技術，在全球范圍內的可操作性都很強，因為其使用了2.4 GHz頻段在全球都是可以自由使用的有效頻段。通過鑒權、加密等 措施 確保設備識別碼在全球的唯一性和設備的安全性。但是WPAN的技術標准多樣，都需要不斷的完善和創新。
WPAN主要應用於個人、家庭和辦公設備的無線通信，它可以在小范圍內將各種移動通信設備、固定通信設備、計算機及其終端設備、各種數字數據系統(例如數字照相機、數字攝像機等)甚至各種家用電器，使用一種廉價的無線 方法 建立它們之間的信息傳輸[10]。WPAN可以使用戶隨時隨地的進行設備間的無縫通訊，可以通過移動網路、區域網、城域網方便快捷的接入到互聯網Internet。未來，WPAN和WLAN一起為用戶提供完備的短距離無線通信環境。
1.5 蜂窩網路
1.5.1 概述
蜂窩網路是把行動電話的服務區分為一個個正六邊形的小區，每個小區設置一個基站，這樣的結構酷似一個個“蜂窩”。 蜂窩技術是移動通信的基礎，所以把這種移動通信方式稱為蜂窩移動通信。蜂窩移動通信系統由移動站、基站子系統、網路子系統組成，採用蜂窩網路作為無線組網方式，通過無線信道將移動終端和網路設備進行連接，使用戶在移動中進行語音、數據通信業務。
1.5.2 特點及應用
宏蜂窩、微蜂窩是蜂窩移動通信系統應用較多的蜂窩技術，宏蜂窩覆蓋半徑大，多在1～25 km，但是存在盲區，小區半徑縮小時會產生干擾。微蜂窩相對於宏蜂窩覆蓋范圍小，一般覆蓋半徑為30～300 m，傳輸功率低、安裝方便靈活，主要用於提高覆蓋率和容量，作為宏蜂窩的補充和延伸，為用戶提供更好的網路覆蓋。它的主要特徵是終端的可移動性，並具有成熟的切換和漫遊方案，頻率復用技術、多址技術、移動性管理技術促進了移動通信業務的發展。伴隨著網路的發展，蜂窩網路從第一代蜂窩移動通信系統發展到現在的第三代蜂窩移動通信系統(3rd Generation，3G)，成為實現網路融合和業務融合的統一平台，也是公認的下一代網路的核心網架構。3G網路把語音通信和多媒體通信巧妙結合，能支持更多的用戶，提供更高的數據傳輸速率。如HSPA的速率已經達到7.2 Mbit/s。但高成本、低帶寬的問題越發凸顯。
蜂窩系統或許是當今社會最重要的通信媒體。目前，3G網路可以為用戶提供豐富的應用服務，除電信業務、承載業務在內的基本業務外，還可以提供如呼叫前轉、呼叫等待、多方通話等補充業務。支持的增值服務應用包括網頁瀏覽、圖像、音樂、移動游戲、移動沖浪、視頻會議、視頻點播、各類信息服務等。
2 接入網路技術發展趨勢
目前的接入網路技術能為用戶提供豐富的通信接入手段以及無處不在的接入網路服務，但是各有利弊。例如，蜂窩網路覆蓋的范圍大，移動性管理技術成熟，但帶寬低、建設成本高;相反，WLAN高帶寬、低成本，但其覆蓋范圍有限。為解決此問題，需要充分利用不同網路技術的互補性，網路的融合將成為促進移動互聯網未來發展的關鍵要素，接入網路正在經歷一個動態的轉型過程，異構無線網路融合應運而生。
2.1 定義
異構網路是一種網路的類型，是不同的計算機、手持終端等網路設備及相關系統組成，運行在不同的協議上，支持不同的功能和應用。異構無線網路融合是將現有的多種無線接入技術有機的進行結合，符合下一代無線通信網路(4G網路)中多系統融合演進的設計思路和發展方向。
2.2 特點及應用
異構無線網路融合技術具有成本低、風險低的優點，它是現有接入技術的融合，可以充分利用現有網路資源，降低建設運營成本。其次可以增加網路的覆蓋范圍，利用不同接入技術的特點使網路進行有效地延伸。對於用戶來說，可以享受更加全面、豐富、便捷的移動互聯網服務，是下一代網路發展的必然趨勢。
近年來，業界和學術界不斷的在進行異構無線網路融合的應用研究，BARWAN計劃提出並實現了多模移動終端在無線區域網和無線廣域網之間的垂直切換方案。ETSI和3GPP對3G網路與WLAN之間的互連互通進行了深入的應用研究[2]。MOBYDICK對IPv6網路中WLAN和移動網路的融合應用進行了探討。國內各運營商為緩解大量數據業務對3G網路的沖擊，也開始進行網路的改造，主要是把3G+WLAN方式應用到網路中，例如將WLAN作為3G網路的一個無線接入網，通過網關連接到3G核心網[2]，共享核心網路提供的計費認證功能及信令協議，實現WLAN和3G網路的互聯互通，以促進移動互聯網的發展。但是，異構無線網路融合還存在很多需要解決的問題，比如各種接入網路的互聯互通問題、無縫切換等移動性管理問題，網路中各個功能實體的位置及網路架構也直接決定了網路的融合程度及實際應用效果。 3 結語
移動互聯網可以提供除傳統互聯網迷你主頁之外的幾乎所有業務，在韓國、日本等應用較好的國家，移動互聯網的ARPU值可以達到10美元[11]。截至2012年6月底，中國手機網民規模達到3.88億，相比台式電腦上網的3.80億，手機首次超越台式電腦成為第一大上網終端。手機視頻用戶規模激增，已經超過一億人。手機微博用戶漲幅明顯，使用率提升5.3個百分點至43.8%[12]。種種數據表明，“無處不在的網路、無所不能的業務”已深入人心。
伴隨著用戶規模的快速增長，移動互聯網產業將飛躍式的發展，必將推進接入網路技術的融合演進，各種無線網路接入形式和應用成為研究和開發的 熱點 。相信未來各種獨立的無線網路將與整個有線Internet相互聯，為用戶提供覆蓋范圍更廣，應用更豐富，服務更完善的下一代移動互聯網服務。
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3. 畢業論文題目：無線辦公室網路設計
利用無線網路技術組建小型無線辦公網路
隨著網路技術的發展,筆記本電腦的
普及,人們對移動辦公的要求越來越高。
傳統的有線區域網要受到布線的限制,因
此高效快捷、組網靈活的無線區域網應運
而生。現在很多高校和大型企業已經實現
了無線區域網。
1無線區域網的優點
無線區域網WLAN(wireless local area
network)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,利用電磁波完成數據交互,實現傳統
有線區域網的功能。無線區域網具有以下
特點:
1.1安裝便捷
無線區域網免去了大量的布線工作,
只需要安裝一個或多個無線訪問點(access
point,AP)就可覆蓋整個建築的區域網絡,
而且便於管理、維護。
1.2高移動性
在無線區域網中,各節點可隨意移動,
不受地理位置的限制。目前,AP可覆蓋
10～100 m。在無線信號覆蓋的范圍內,均
可以接入網路,而且WLAN能夠在不同運
營商、不同國家的網路間漫遊。
1.3易擴展性
無線區域網有多種配置方式,每個AP
可支持100多個用戶的接入,只需在現有無
線區域網基礎上增加AP,就可以將幾個用
戶的小型網路擴展為幾千用戶的大型網
絡。
2無線區域網的技術分析
無線區域網的基礎還是傳統的有線局
域網,是有線區域網的擴展和替換。是在
有線區域網的基礎上通過無線HUB、無線
訪問節點（AP）、無線網橋、無線網卡等
設備使無線通信得以實現。與有線網路一
樣,無線區域網同樣也需要傳送介質。只
是無線區域網採用的傳輸媒體不是雙絞線
或者光纖,而是紅外線（IR）或者無線電波
（RF）,以後者使用居多。
3無線區域網的主要協議標准
無線接入技術區別於有線接入的特點
之一是標准不統一,不同的標准有不同的
應用。目前比較流行的有802．11標准、新
貴藍牙（Bluetooth）標准以及HomeRF（家
庭網路）標准。
3.1 802．11協議簡介
IEEE在1997年為無線區域網制定─
─IEEE 802.11協議標准。總數據傳輸速
率設計為2Mbit/s,兩個設備之間的通信可
以設備到設備的方式進行,也可以在基站
或者訪問點的協調下進行。
3.1.1 IEEE 802.11b
是無線區域網的一個標准。其載波的
頻率為2.4GHz,可提供1、2、5.5及
11Mbit/s的多重傳送速度。IEEE 802.11b
是所有無線區域網標准中最著名,也是普
及率最廣的標准。它有時也被錯誤地標為
Wi-Fi。實際上Wi-Fi是無線區域網聯盟
（WLANA）的一個商標,該商標僅保障使
用該商標的商品互相之間可以合作,與標
准本身實際上沒有關系。
3.1.2 IEEE 802.11a
是802.11原始標準的一個修訂標准,
於1999年獲得批准。802.11a標准採用了
與原始標准相同的核心協議,工作頻率為
5GHz,最大原始數據傳輸率為54Mbit/s。
3.1.3 IEE 802.11g
其載波的頻率為2.4GHz,原始傳送速
度為54Mbit/s,凈傳輸速度約為24.7Mbit/
s。802.11g的設備向下與802.11b兼容。
現在很多無線路由器廠商已經應市場
需要而在IEEE 802.11g的標准上另行開
發新標准,並將理論傳輸速度提升至
108Mbit/s或125Mbit/s。
3.2藍牙
藍牙（IEEE 802．15）是一項新標准,
「藍牙」是一種極其先進的大容量近距離
無線數字通信的技術標准,其目標是實現
最高數據傳輸速度1Mbit/s（有效傳輸速
率為721kbit/s）、最大傳輸距離為10cm～
10m,通過增加發射功率可達到100m。藍
牙比802．11更具移動性,比如,802．11限
制在辦公室和校園內,而藍牙卻能把一個
設備連接到LAN（區域網）和WAN（廣
域網）,甚至支持全球漫遊。此外,藍牙成
本低、體積小,可用於更多的設備。「藍牙」
最大的優勢還在於,在更新網路骨幹時,如
果搭配「藍牙」架構進行,使用整體網路的
成本肯定比鋪設線纜低。
4無線區域網的安全性
無線區域網採用公共的電磁波作為載
體,容易受到非法用戶入侵和數據竊聽。
無線區域網必須考慮的安全因素有三個:
信息保密、身份驗證和訪問控制。為了保
障無線區域網的安全,要使用適當的技術,
主要有:物理地址(MAC)過濾、服務集標
識符(SSID)匹配、有線等效保密(WEP)、有
線等效保密(WEP)、虛擬專用網路(VPN)、
Wi-Fi保護訪問(WPA)。要針對自己網路
的特點和要求,來選擇相應的技術。
5小型無線辦公網路組網方案
5.1 Wi-Fi與藍牙的選擇
根據目前的無線技術狀況,目前主要
是通過藍牙及802.11b/a/g二種無線技術
組建無線辦公網路。現比較如下:
(1)藍牙技術的數據傳輸速率為1Mbit/
s,通信距離為10m左右;而802.11b/a/g的
數據傳輸速率達到了11Mbit/s,並且有效
距離長達100m,更具有「移動辦公」的特
點,可以滿足用戶運行大量佔用帶寬的網
絡操作,所以802.11b/a/g比較適合用在辦
公室構建無線網路（特別是筆記本電腦）。
（2）從成本來看,802.11b/a/g比較廉
價,目前很多筆記本一般都為迅弛平台,本
身集成了802.11b/a/g無線網卡,用戶只要
購買一台無線區域網接入器（無線AP）即
可組建無線網路。藍牙則要根據網路的概
念提供點對點和點對多點的無線連接。在
任意一個有效通信范圍內,所有設備的地
位都是平等的。當然,從另一個角度來看,
藍牙更適合家庭組建無線區域網。
5.2 Wi-Fi無線網路組網方案
在組建Wi-Fi無線網路前,需要准備無
線網卡和無線AP,如果電腦本身不具備無
線網卡,那麼可以購買相同協議的PCMICA、
USB等介面的802.11b無線網卡。另一個就
是無線AP的選擇了,建議這類用戶選擇小
型辦公使用的USB無線AP。根據資金實力
選擇功能和性能較強一點的,這關繫到辦公
電腦上網的穩定性和安全性。
在實際組建當中,比如有5台電腦,其
中1台放在單獨一間房間里,另外4台在辦
公的大房間里,並且使用ADSL撥號的電
話也在1號機器上。因此,將無線AP安裝
到1號機器上,其它機器通過無線網關連
接到1號機器的AP上組成無線網路
5.3無線網路的安裝
設備准備好後,就需要將設備安裝並
配置。
首先是無線網卡的安裝,不管是使用筆記
本內置無線網卡,還是通過擴展安裝無線網
卡,首先需要安裝好無線網卡的驅動程序。
接下來進行無線網路的安裝,要求計
算機的操作系統至少為Windows XP SP2,
它對無線的支持也有很大程度的提高。可
直接進入「控制面板」的「無線網路安裝
向導」進行配置。此外,根據你所選用的設
備為每台電腦的無線網卡設置一個IP地
址、進行安全設置。
6結語
無線區域網把網路和移動應用有機地
結合在一起,克服了有線區域網的不足,隨
著各種技術、標準的完善,無線區域網將
越來越成熟,為人們提供一個高速、靈活
的多媒體網路。