浅析无线通信网络主要技术及发展前景

曲阳

（中国电信哈尔滨分公司，黑龙江 哈尔滨 150001）

无线网络技术涵盖的范围很广，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。通常用于无线网络的设备包括便携式计算机、台式计算机、手持计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、笔式计算机和寻呼机。无线技术用于多种实际用途。

1 无线通信网络主要技术

1.1 无线自组网技术

无线自组网是无线(移动)通信和计算机网络融合发展的产物，特点是网络无中心、自组织、多跳传输，Ad Hoc网络、无线传感网和无线网状网均属于无线自组网范畴。Ad Hoc网络是一种特殊的移动通信网络，无需依赖预设的通信基础设施就可以快速自动组网。它具有自组织、自愈合、无中心、多跳路由和高抗毁性等显著特点，特别适合突发、临时性的应急通信场合。早期的Ad Hoc网络主要用于军事通信领域，研究也主要集中在如何保证在多跳无线网络环境中高效和可靠地传送数据，在此期间众多学者针对各种通信环境提出了大量卓有成效的信道接入协议和路由算法。随着研究的深入和信息技术的进步，Ad Hoc网络的应用逐渐转向民用和商业领域，研究的内容也更为宽泛，包括网络体系结构、分簇算法、跨层设计、QoS支持、服务发现、网络互联和信息安全传输等。与此同时，针对实际应用需求在Ad Hoc网络技术的基础上衍生出了其他无线自组网技术，如WSN和无线网状网。WSN整合了Ad Hoc网络技术、传感器技术和分布式信息处理技术，是一种具有传感功能的小型移动设备构造的用于收集、传播和处理传感信息的Ad Hoc网络。它可以有效监控特定目标区域，及时向相关用户发出通告，并通过对收集的传感信息加以处理来辅助行动决策。在WSN中，多个传感节点协作运行，并根据网络规模和应用需求选用合适的信息处理机制和路由协议来高效完成特定的信息监测和传输任务。WMN也是Ad Hoc网络在商业应用领域的发展，采用网状拓扑结构并利用了无线骨干路由器，具有高可靠性和强自愈能力。这些技术手段各有特色，但都具有网络自组织和协同特征，非常适合组建应急通信网络来协调各类人员展开救援行动和应对突发事件。WSN和WMN网络具有鲜明的技术特色和应用领域，但是从网络自组织、多跳中继和协同传输的角度讲，它们都是Ad Hoc网络技术在特定应用领域的延伸和拓展，均可归属于无线自组网技术领域。这些无线自组网将在应急通信场合发挥重要作用。例如，利用AdHoc网络和WMN可以快速构建高抗毁性的应急救援网络，协调各救援群体；同时，可以部署WSN来实时监控事发区域的各种情况，并把相关信息及时通知现场人员和上报指挥中心。

当前有关无线自组织网络技术的研究往往关注特定网络的各种技术问题，Ad Hoc网络中的信道接入和路由选择问题，WSN的信息有效传输问题等，没有深入考虑无线自组织网络之问以及无线自组网和现有网络基础设施之间的内在联系和有机融合，更缺乏针对应急通信保障实际应用需求组建和维护异质应急通信网络的系统性研究。为此，应急通信网络的组建必须充分发挥无线自组织网络的技术特点，设计一种有机结合有线、无线、卫星等多种通信手段的异构应急通信网络体系，实现技术优势互补和协作，切实解决异构网络互联、多业务流Q0S支持和目标定位等关键技术问题，从而快速组建可靠、高效、健壮的应急通信网络，针对多种应急突发情况提供有效的通信保障。

1.2 无线通信网络安全中的密码技术分析

无线通信网络的安全密码技术是从很大程度上提高了无限通信网络的安全性，也是保障无线通信网络安全的重要的安全技术之一。在无线通信应用之前密码分析者要获得密文是非常苦难的，更别说破译密码。因而无线通信的广发应用也帮助了密码分析的发展，从而推动了密码技术的发展。从无线通信网络安全中经常用到的密码技术包括用加密技术实现保密性，认证技术实现身份认证性，完整性检测技术实现完整性，数字签名技术实现服务不可否认性。

1.2.1 加密技术

它是一种最基本的安全机制，通过它通信明文可以被转换成密文，而这些密文对于不知道解密密钥的人来说是杂乱无章、不可理解的，只有知道解密密钥的人才能恢复出原来的明文。当然，加密明文的过程也需要知道密钥。当加密密钥和解密密钥相同时，这种密码算法称为堆成密钥密码算法；而加密密钥和解密密钥不相同的密码算法称为非堆成密钥密码。对称密钥密码系统要求保密通信双方必须事先共享一个密钥，因而人们也称对称密钥密码系统为单钥密码系统。在单钥密码系统中，只有知道共享秘密的通信双方才能相互通信，这不仅限制了保密通信范围，也带来了密钥管理问题，但因为其容易实现，所以几乎所有的通信网络都采用单钥密码算法来保护通信内容。

1.2.2 完整性检测技

它用于提供消息认证的安全机制。从概念上来讲，完整性检测技术类似于数据通信中的校验位和循环校验。在数据通信中，发送方根据通信协议生成一个消息的校验位或循环校验和，并将它附着在消息之后一起传给接收方。接收方在收到消息后重新计算校验位或循环校验和，并将其与接收到得校验位或循环校验。

2 无线通信发展展望

经过多年的发展，无线局域网在技术上已经日渐成熟，应用日趋广泛，无线局域网将从小范围应用进入主流应用。未来无线局域网技术将更加成熟，产品性能将更加稳定，市场将持续不断地增长，价钱将持续降低，大型设备提供商将进入这个市场，大多数企业和公司将采用无线局域网进行内部网络建设。面对如此良好的发展前景，我国应大力推动无线局域朋技术的研究和实用化，抓住无线局域网发展的契机。这样，不但可极大地推动国家信息化的发展进程，还将为我国信息产业和通信市场步人国际市场提供大好机遇。

3 结语

文中简要叙述了几种无线通信技术及发展前景，它们各有各的特点，对于一些企业来说，如果能绕过主要的无线通信运营商可以节约可观的成本，随着短距离无线通信技术的发展，用户一定可以找到最合适的无线通信技术标准。从而达到最大的经济效益和社会效益。

[1]丁飞，张西良，张世庆，杨军.未来家庭网络中的无线技术[J].信息技术与标准化，2006，08.