無線網,無線通信技術是什麼意思
無線通信技術介紹
無線技術給人們帶來的影響是無可爭議的。如今每一天大約有15萬人成為新的無線用戶，全球範圍內的無線用戶數量目前已經超過2億。這些人包括大學教授、倉庫管理員、護士、商店負責人、辦公室經理和卡車司機。他們使用無線技術的方式和他們自身的工作一樣都在不斷地更新。
從七十年代，人們就開始了無線網的研究。在整個八十年代，伴隨著以太區域網的迅猛發展，以具有不用架線、靈活性強等優點的無線網以己之長補"有線"所短，也贏得了特定市場的認可，但也正是因為當時的無線網是作為有線乙太網的一種補充，遵循了IEEE802.3標準，使直接架構於802.3上的無線網產品存在著易受其他微波噪聲幹擾,性能不穩定,傳輸速率低且不易升級等弱點,不同廠商的產品相互也不兼容,這一切都限制了無線網的進一步應用。
這樣，制定一個有利於無線網自身發展的標準就提上了議事日程。到1997年6月，IEEE終於通過了802.11標準。
802.11標準是IEEE制定的無線區域網標準，主要是對網絡的物理層(PH)和媒質訪問控制層(MAC)進行了規定，其中對MAC層的規定是重點。各廠商的產品在同一物理層上可以互操作，邏輯鏈路控制層(LLC)是一致的，即MAC層以下對網絡應用是透明的(如圖一所示)。這樣就使得無線網的兩種主要用途----"(同網段內)多點接入"和"多網段互連"，易於質優價廉地實現。對應用來說，更重要的是，某種程度上的"兼容"就意味著競爭開始出現;而在IT這個行業，"兼容"，就意味著"十倍速時代"降臨了。
在MAC層以下，802.11規定了三種發送及接收技術：擴頻(SpreadSpectrum)技術;紅外(Infared)技術;窄帶(NarrowBand)技術。而擴頻又分為直接序列(DirectSequence,DS)擴頻技術(簡稱直擴)，和跳頻(FrequencyHopping,FH)擴頻技術。直序擴頻技術，通常又會結合碼分多址CDMA技術。根據預測，今後幾年，無線網在全世界將有較大的發展，單只美國無線區域網銷售額就將從1997年的2.1億美元增加到2001年的8億美元。
無線區域網介紹
一般來講，凡是採用無線傳輸媒體的計算機區域網都可稱為無線區域網。
隨著計算機技術和網絡技術的蓬勃發展，網絡在各行各業的應用越來越廣。有線網絡以其傳輸速度高，產品的品牌及數量眾多和技術發展速度快等優點，在市場上有著的知名度和市場份額。然而，隨著無線網絡在技術上的成熟，產品種類的不斷增加和產品成本下降，未來幾年，無線網在全世界將有較大的發展。無線區域網應用越來越多，它將擴展有線區域網或在某些情況下取而代之。可以預期，在未來信息無所不在的時代，無線網將依靠其無法比擬的靈活性，可移動性和極強的可擴容性，使人們真正享受到簡單、方便、快捷的連接。
下面從傳輸方式、網絡拓撲、網絡接口及對移動計算的支持這四個方面來描述無線區域網。
傳輸方式
傳輸方式涉及無線區域網採用的傳輸媒體、選擇的頻段及調製方式。目前無線區域網採用的傳輸媒體主要有兩種，即微波與紅外線。在採用微波做為傳輸媒體的無線區域網依調製方式不同，又可分為擴展頻譜方式與窄帶調製方式。
1、擴展頻譜方式
在擴展頻譜方式中，數據基帶信號的頻譜被擴展至幾倍～幾十倍再被搬移至射頻發射出去。這一做法雖然犧牲了頻帶帶寬，卻提高了通信系統的抗幹擾能力和安全性。由於單位頻帶內的功率降低，對其它電子設備的幹擾也減小了。採用擴展頻譜方式的無線區域網一般選擇所謂的ISM頻段，這裡ISM分別取自Industrial、Scientific及Medical的第一個字母。許多工業、科研和醫療設備輻射的能量集中於該頻段。歐美日等國家的無線管理機構分別設置了各自的ISM頻段。例如美國的ISM頻段由902MHZ～928MHZ，2.4GHz~2.484GHz, 5.725GHz~5.850GHz三個頻段組成。如果發射功率及帶外輻射滿足美國聯邦通信委員會(FCC)的要求，則無需向FCC提出專門的申請即可使用這些ISM頻段。
2、窄帶調製方式
在窄帶調製方式中，數據基帶信號的頻譜不做任何擴展即被直接搬移到射頻發射出去。與擴展頻譜方式相比，窄帶調製方式佔用頻帶少，頻帶利用率高。採用窄帶調製方式的無線區域網一般選用專用頻段，需要經過國家無線電管理部門的許可方可使用。當然，也可選用ISM頻段，這樣可免去向無線電管理委員會申請。但帶來的問題是，當臨近的儀器設備或通信設備也在使用這一頻段時，會嚴重影響通信質量，通信的可靠性無法得到保障。
3、紅外線方式
基於紅外線的傳輸技術最近幾年有了很大發展。目前廣泛使用的家電遙控器幾乎都是採用的紅外線傳輸技術。做為無線區域網的傳輸方式，紅外線方式的最大優點是這種傳輸方式不受無線電幹擾，且紅外線的使用不受國家無線管理委員會的限制。然而，紅外線對非透明物體的透過性極差，這導致傳輸距離受限制。
網絡拓撲
無線區域網的拓撲機構可歸結為兩類：無中心或叫對等式(PEER TO PEER)拓撲和有中心(HUB-BASED)拓撲。
1、無中心拓撲
無中心拓撲的網絡要求網中任意兩個站點均可直接通信。採用這種拓撲結構的網絡一般使用公用廣播信道，個站點都可競爭公用信道，而信道接入控制(MAC)協議大多採用CSMA(載波監測多址接入)類型的多址接入協議。這種結構的優點是網絡抗毀性好、建網容易、且費用較低。但當網中用戶數(站點數)過多時，信道競爭成為限制網絡性能的要害。並且為了滿足任意兩個站點可直接通信，為了中站點布局受環境限制較大。因此這種為了拓撲結構適用於用戶數相對較少的工作群為了規模。
2、有中心拓撲
在有中心拓撲結構中，要求一個無線站點充當中心站，所有站點對網絡的訪問均由其控制。這樣，當網絡業務量增大時網絡吞吐性能及網絡時延性能的惡化並不據烈。由於每個站點只需在中心站覆蓋範圍內就可與其它站點通信，故網絡中心點布局受環境限制亦小。此外，中心站為接入有線主幹網提供了一個邏輯接入點。有中心網絡拓撲結構的弱點是抗毀性差，中心站點的故障容易導致整個網絡癱瘓，並且中心站點的引入增加了網絡成本。
在實際應用中，無線區域網往往與有線主幹網絡結合起來使用。這時，中心站點充當無線區域網與有線主幹網的轉接器。
網絡接口
這涉及無線區域網中站點從哪一層接入網絡系統。一般來講，網絡接口可以選擇在OSI參考模型的物理層或數據鏈路層。所謂物理層接口指使用無線信道替代通常的有線信道，而物理層以上各層不變。這樣做的最大優點是上層的網絡作業系統及相應的驅動程序可不做任何修改。這種接口方式在使用時一般做為有線區域網的集線器和無線轉發器以實現有線區域網間互聯或擴大有線區域網的覆蓋範圍。
另一種接口方法是從數據鏈路層接入網絡。這種接口方法並不沿用有線區域網的MAC協議，而採用更合適無線傳輸環境的MAC協議。在實時，MAC層及其以下層對上層是透明的，配置相應的驅動程序來完成與上層的接口，這樣可保證現有的有線區域網作業系統或應用軟體可在無線區域網上正常運行。目前，大部分無線區域網廠商都採用數據鏈路層接口方法。
對移動計算網絡的支持
在無線區域網發展的初期階段，無線區域網的最大特徵是用無線媒體替代纜線，這樣可省去布線，網絡安裝簡便。隨著筆記本型、膝上型、掌上型電腦個人數字助手(PDA)、以及可攜式終端等的普及應用，支持移動計算網絡的無線區域網就顯得尤為重要。
從移動通信的觀點來講，移動計算網絡應提供以下幾個功能：
(1)小區內的站點可移動，同一小區內的站點可直接或經AP間接通信;
(2)不同小區內站點可經過網絡接入點AP及主幹網進行通信;
(3)當某一站點由一個小區移動至另一個小區時，通過越區切換協議或算法，該站點被切換至新的小區。在新的小區中該站點仍和在以前小區時一樣保持與外界的連接;
(4)小區中的站點可通過主幹網上的路由器訪問公共網或被公共網訪問。
無線組網特點
通信可靠
抗射頻幹擾性能強，具有理想的接收靈敏度，寬範圍天線能夠提供強大的、可靠的無線傳輸。
成本低
使用無線區域網可以避免安裝線纜的高成本費用、租用線路的月租費用以及當設備需要移動而增加的相關費用。
靈活性
由於沒有線纜的限制，用戶可以隨心所欲地增加工作站或重新配置工作站。
移動性
無線區域網設置允許用戶在任何時間、任何地點訪問網絡數據，不需要指定明確的訪問地點，因此用戶可以在網絡中漫遊。
高吞吐量
無線區域網也可以實現11Mbps的數據傳輸速率，這個數字高於T1、E1線路的速率;快速安裝無線區域網的安裝工作非常簡單，它無需施工許可證，不需要布線或開挖溝槽，安裝時間只有安裝有線網絡時間的零頭。
安全性等同於有線
在無線通信領域，安全性是人們一直關注的一個問題，WaveLAN通過使用額外的安全機制使其安全性超過了有線系統的安全性。這些安全機制包括：DSSS擴頻技術;在單個工作站一級實現訪問控制;使用網絡標識和一種基於RC4加密技術的可選加密機制等。
保護用戶已有投資
無線技術的發展非常迅速，因此用戶難以避免需要向未來的無線區域網技術升級。朗訊科技的WavePOINT II採用雙重PC卡槽設計，可以使用戶將未來的、與IEEE802.11兼容的高速技術與他們已經安裝的WaveLAN基站集成起來，從而保護用戶的投資。
WaveLAN的領先技術
WaveLAN產品是採用射頻(RF)技術和IEEE802.11標準的無線區域網網絡產品系列。這些產品包括WavePOINT無線接入節點，用於計算機設備的網絡接口卡、天線系統和WaveMANAGER網絡控制軟體。WaveLAN可以為終端用戶提供高效可靠的網絡連接，並可實現與有線系統相同的高性能，同時它又具有無線系統所特有的靈活性、可移動性和成本低等優點。由於WaveLAN可以與現有的有線網絡和無線網絡互相兼容，用戶可以利用它來構建一個純粹的無線區域網結構，並將它加入現有的無線網絡之中，或者在現有的有線網絡中利用它們來實現無線網絡的延伸。
無線通信應用
無線區域網的應用範圍非常廣範，如果將其應用劃分為室內和室外的話，室內應用包括大型辦公室、車間、智能倉庫、臨時辦公室、會議室、證券市場;室外應用包括城市建築群間通信、學校校園網絡、工礦企業廠區自動化控制與管理網絡、銀行金融證券城區網、礦山、水利、油田、港口、碼頭、江河湖壩區、野外勘測實驗、軍事流動網、公安流動網等。
有線網絡的備份
對於某些關鍵應用，如金融、證券、稅務、軍事以及公安等，計算機網絡系統的可靠性是至關重要的，這對於增強競爭力、提高服務質量、增強戰鬥力等具有舉足輕重的作用。對於銀行系統，可靠的網絡對於提高服務質量、增強競爭力有非常重要的意義。對於軍事系統，網絡系統的故障可能導致災難性的後果。
因此，怎樣在保障計算機網絡的可靠性是一個非常重的課題。利用計算機無線網絡作為有線網絡的備份可以大幅度提高網絡系統的可靠性。當有線網絡出現故障時，系統可自動切換到無線網絡，應用可照常進行。
移動通信
無線網絡相對於有線網絡具有很大的靈活性和機動性。無線網絡的站點可以按照需要在一定的區域內移動(漫遊)，從而實現移動通信。移動通信可用於實現流動銀行、流動稅收、移動備份等系統。
有線網絡的替代
在組建城域網或廣域網時，無線網絡相對於有線網絡具有很高的性能價格比，可作為DDN,FR,X.25等的替代。
利用無線網絡技術組建城域網或廣域網可避免昂貴的線路租用費。無線網絡的速率比一般的租用線路高的多，但價格相對較便宜 ，由於網絡設備屬於自己，便於維護和管理，避免不必要的麻煩。
不適於布線的地方
在難於布線的室外環境下，無線區域網可充分發揮其高速率、組網靈活之優點。尤其在公共通信網不發達的狀態下，無線區域網可作為區域網(覆蓋範圍幾十公裡)使用。
下面列出幾種應用情況：
城市建築群間通信;
學校校園網絡;
工礦企業廠區自動化控制與管理網絡;
銀行、金融證券城區網絡;
城市交通信息網絡;
礦山、水利、油田等區域網絡;
港口、碼頭、江河湖壩區網絡;
野外勘測、實驗等流動網絡;
軍事、公安流動網絡等。