局域网与无线通信浅析

常荐博 南京大学金陵学院 江苏南京 210089



局域网与无线通信浅析

常荐博 南京大学金陵学院 江苏南京 210089

【文章摘要】

网络与无线通信技术给我们的生活带来了极大的便利，随着无线通信与上网用户的增多，人们对网络及通信的要求也日益提高。目前，我们进入了网络与通信高速发展的时代，两者在我们的生活中有着丰富的应用，随着各项技术的不断完善，我们的通信水平也在不断提高。本文就无线局域网与无线通信的应用与发展做出简要分析。

【关键词】

网络；无线通信；发展；应用

1　局域网与无线通信技术的简介

1.1无线局域网与无线通信概述

无线局域网WLAN（wireless local area network）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它以无线多址信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传统有线局域网的功能。狭义上来说，无线局域网是由若干台通讯设备（如pc机），在封闭区域内，形成一个传递分组信息，相互通信的计算机族。它是有线网络的补充与延伸，目前已成为计算机网络的一个重要组成部分，广泛应用于需要传输移动数据或者物理媒介不易实现的领域。

无线局域网的本质是在不使用线缆的情况下就能将计算机与网络连接起来，采取无线连接方式，从而使网络的构建，终端设备的移动变得更加方便，灵活。与有线相比，它们的基本作用都是为了使网络设备之间相互传递分组信息，实现通信。

无线通信（Wireless Communication）是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。［］我们所熟知的通信技术有无线宽带（Wi-Fi），蜂窝移动通信，GPRS/CDMA无线通信技术，无线网桥，卫星移动通信，蓝牙等。

无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是一种在链路层实现局域网（LAN）互联的存储转发设备，为使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离（可达50km）、高速（可达百兆）无线组网。

蓝牙（Bluetooth）是一种近距离无线数据通讯技术标准，已经广为我们所熟知。它能够在10米的半径范围内实现点对点或一点对多点的无线数据和声音传输，应用于局域网络中各类数据及语音设备（PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、移动电话和高品质耳机等），蓝牙的无线通讯方式将上述设备连成一个微微网，各个微微网之间也可以实现互连，从而实现各类设备之间随时随地进行通信。蓝牙技术被广泛应用于无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等领域，目前主要存在价格较高，抗干扰能力较弱等问题。

无线宽带（Wi-Fi）诞生于1999年，Wi-Fi技术突出的优势在于它有较广的局域网覆盖范围，其覆盖半径可达100米左右，与蓝牙（Bluetooth）相比，Wi-Fi覆盖范围较广；传输速度非常快，可达11Mbps（802.11b）或者54Mbps（802.11a），适合高速数据传输的业务；无须布线，不受布线条件的限制，非常适合移动办公用户的需要。用户只需要将支持无线网络的终端设备该区域内即可高速接入因特网。

1.2无线局域网的主要特点

相比于传统以太网，WLAN具有成本低，建设迅速，终端设备可移动，网络硬件高可靠性等优点。终端设备的移动是其灵活性体现，WLAN允许其覆盖范围内所有用户在任意位置访问网络数据。与之对应的，各种便携式设备（手机，笔记本电脑）被广大人民所使用，尤其是对教师，护士，司机等工作上需要不断移动的人群来说，WLAN给他们带来了极大的方便。

从可靠性方面来说，相比于有线网络，WLAN在硬件上要可靠的多，避免了由于线缆故障导致的网络瘫痪，没有线缆老化，接口故障等问题。此外，不使用线缆进行网络搭建，大大提高了网络建成的时间，以至于线缆的维护，线路租用的开销也会相应减少。

WLAN所使用的协议为IEEE提出的802.11系列协议。该标准相当复杂，但简单来说，802.11是无线以太网的标准，使用星型拓扑结构，其中心叫做接入点AP（Access Point），在MAC层使用CSMA/CA协议。802.11标准规定无线网的最小构件是基本服务集BSS（Basic Service Set）。一个基本服务集BSS包括一个基站和若干个移动站，所有移动站在本BSS中都可以直接通信，但与本BSS之外的站进行通信时则必须通过BSS的基站。基本服务集中的基站（base station）就是指接入点AP（Access Point）。管理员在进行AP安装时，需要为该AP分配一个服务集标识符SSID（Service Set Identifier）（即该AP的无线局域网名）和一个信道。一个基本服务集所覆盖的范围叫作基本服务区BSA（Basic Service Area）。其范围直径一般不超过100米，与无线通信中的蜂窝小区类似。［［］］以上属于第一类有固定设施的无线局域网。另一类是通过处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络，被称作自由组网。其通信范围较小，网络覆盖范围10米左右。

2　网络与无线通信技术的发展

2.1无线局域网的发展

随着科学技术的不断发展，为了适应人们越来越快的生活节奏，网络与通信技术也在不断发展。1997年11月26日，IEEE（电气和电子工程师协会）提出的802.11无线局域网标准是制定无线网络发展的一个里程碑。802.11标准规范了局域网络媒体对控制层与物理层的访问，使得无线局域网在现在这个有各种移动需求的环境中被广泛接受。

1999年9月，802.11标准得到了进一步的修订与完善，并成为了IEEE/ANSI和ISO/ IEC的一个联合标准。其中的802.11a，扩充了标准的物理层，利用OFDM调制技术，使得传输速率在6～54Mbps，适应室内与室外的应用。802.11b作为另一个扩充，采用补偿码键控（CCK）调制方法。802.11b是所有WLAN标准演变的基石，未来的许多系统都需要与802.11兼容。

2003年6月，IEEE通过了第三种改进的无线网络接入标准802.11g，该标准是为了提供更高的传输速率，采用2.4GHz频段（与802.11b相同），使用CCK技术与802.11b向下兼容，同时采用OFDM技术以支持54Mbps的数据流。

2004年1月，IEEE宣布成立一个新的工作组—802.11n，802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，理论速率最高可达600Mbps（目前业界主流为300Mbps）。这是无线局域网正在发展的主要方向。

2.2无线通信技术的发展

人们对于无线通信技术的需求不断增加，无线通信技术也在不断地更新换代，以便能够满足不同人群、生活、工作等需求。当前，我们已经经历了3G，进而跨入了4G时代。第四代移动通信技术（4G） 的概念可称为广带（Bandboard） 接入和分布网络， 具有超过2Mbps的非对称数据传输能力， 对全速移动用户能提供 150Mbps的高质量的影像服务，并首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网（WLAN）、移动广带系统和互操作的广播网络。与3G相比，4G的通信速度更快，网络频谱更宽，通信更加灵活，智能性更高，兼容性平滑，通信成本降低等优势。

从通信速度来说，第一代无线通信（1G）仅提供语音服务，第二代移动通信系统（2G）数据传输速率只有9.6kb/s，最高可达32kb/s。第三代（3G）通信系统数据传输速率达2Mb/s。而现在的4G通信，传输速率在10～20Mb/s，甚至最高可达100Mb/s。［［］］在4G支持下的现在，手机相当于一台小型电脑，ip语音，视频聊天，GPS定位，各种游戏应用，让我们的生活变得丰富多彩。

各项技术融合归一是通信技术发展的趋势。无线通信技术有着自身的局限性，每种技术都有他的长处与短处，人们会根据需要来选取相应的通信技术。因此，与其他技术的融合，获取更好的发展成为了一种重要的趋势。就蜂窝技术来说，3G通信与计算机网络的关系就十分密切了，它使用IP体系结构，电路交换与分组交换混合的机制，以提供移动带宽多媒体业务。无线网络目前已实现了大规模的覆盖，随着宽带技术的不断发展，各种各样移动终端的出现，使得无线宽带的接入技术变得丰富多彩。为了能够应对多种方式的接入，移动通信技术与无线宽带接入技术的融合对应着无线通信技术的发展。4G 技术就体现了两者之间融合，促进了无线通信技术的更快、更好地发展。此外，无线通信技术与视频多媒体技术之间也出现了融合。无线通信技术的快速发展，特别是4G网络的出现，使得人们上网的速度和信息交换的速度有了极大的提高，远远超越了3G的图片时代，用户所需求的像音频视频等多媒体模式也得到了实现。因此无线通信技术与多媒体技术的融合也是无线通信技术的发展。

3　局域网与无线通信的应用

局域网与无线通信系统受到越来越多的人的喜爱，就是因为其应用给我们的生活带来了极大的便利，让我们的生活方式发生了意想不到的改变。无线网络在定位，移动，信息检索等方面满足了人们的生活需求。

最基本，最本质的应用就是作为有线网络的扩充。环境复杂，有线网络成本较大的条件下，无线网络的搭建无疑是一个很好的选择。在露天区域，有较大空旷区域的建筑物，工厂等，使用无线通信可以节省布线工程，施工成本。并且在不易布线的环境下。局域网无线通信技术，能有效代替补有线网络。所以说，局域网无线通信系统的应用是有线网络的必要扩充。

无线局域网可用于信息的远距离传输。如城市间的通信，森林防护，灾区情况等都可以通过无线网络来实现信息的传递。就地震灾害来说，震区的有线线路因地震中断，通信设施损坏，环境恶劣，无法在短期内搭建有线网络，实现与外界的通信。这时，却可以通过无线通信技术，搭建临时基站，实现远距离的信息传输。

用于移动环境下的信息传送和访问。人们已经习惯了在公交，地铁上的无线网络访问。尤其在大城市中，人们往往会在工作途中（公交，地铁上）花费不少时间。而局域网无线通信的覆盖，便于人们在乘坐交通工具时仍能够进行必要的信息数据高速访问、存取。对于携带移动设备的人员，只要在覆盖区域内，即使在移动过程中也可以连接到网络进行数据访问。在智能手机普及的现在，公司企业甚至可以通过无线网络下达即时性的任务，通知，提高信息的有效传播。甚至还可以通过无线通信技术来实现网上视频会议，网上授课等。

【参考文献】

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