通信发展史论文

通信发展史论文

人类进行通信的历史已很悠久。早在远古时期，人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。千百年来，人们一直在用语言、图符、钟鼓、烟火、竹简、纸书等传递信息，古代人的烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递就是这方面的例子。现在还有一些国家的个别原始部落，仍然保留着诸如击鼓鸣号这样古老的通信方式。在现代社会中，交通警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。这些信息传递的基本方都是依靠人的视觉与听觉。
19世纪中叶以后，随着电报、电话的发有，电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的巨大变革，实现了利用金属导线来传递信息，甚至通过电磁波来进行无线通信，使神话中的“顺风耳”、“千里眼”变成了现实。从此，人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式，用电信号作为新的载体，同此带来了一系列铁技术革新，开始了人类通信的新时代。
1837年，美国人塞缪乐.莫乐斯（Samuel Morse）成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。他利用自己设计的电码，可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地，再转换为原来的信息。1844年5月24日，莫乐斯在国会大厦联邦最高法院会议厅进行了“用莫尔斯电码”发出了人类历史上的第一份电报，从而实现了长途电报通信。
1864年，英国物理学家麦克斯韦（）建立了一套电磁理论，预言了电磁波的存在，说明了电磁波与光具有相同的性质，两者都是以光速传播的。
1875年，苏格兰青年亚历山大.贝尔（）发明了世界上第一台电话机。并于1876年申请了发明专利。1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验，并获得了成功，后来就成立了著名的贝尔电话公司。
1888年，德国青年物理学家海因里斯.赫兹（）用电波环进行了一系列实验，发现了电磁波的存在，他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论。这个实验轰动了整个科学界，成为近代科学技术史上的一个重要里程碑，导致了无线电的诞生和电子技术的发展。

通信工程论文

随着我国通信工程的不断发展与进步，通信工程对于发展创新能力更加重视。下文是我为大家整理的关于通信工程论文的范文，欢迎大家阅读参考!

浅析无线通信基站的防雷接地技术

摘要：随着我国经济建设的大力发展，我们国家的综合国力已经迅速提高了，我们在国际上的地位也在日益增强，同一些发达国家之间的交流也不断增强，所以现在在国际上的声望越来越大，但是面对的国际竞争也越来越激烈，为了能够在激烈的竞争中不断发展下去，我们必须要提高一些重要技术发展的速度，当前我们正处于信息化时代，信息化时代需要的技术都非常多，我们必须要加快技术的发展，让我们的信息化技术发展得更加成熟。

关键词：无线;通信;基站;探讨;探究分析;防雷;接地;技术

引言

当前我们正处于信息化的时代，信息化时代大多都是完全自动的技术，比如一些无线通信基站的建立，发展一些防雷接地技术，这些技术都是在信息化的基础上建立起来的，我国的起步本来就非常晚，所以在一些无线通信基站的建立和防雷接地技术的研发上面还是与发达国家存在较大的差距，本文我们就是主要针对无线通信基站的防雷接地技术进行探讨，通过目前的发展现状，还有发展中存在的问题，提出一些重要的建议，完善我国信息化技术，促进信息化技术的发展。

一、基站的简介

基站就是无线通信基站，是无线电台站的一种形式，基站就是指在一定的无线电覆盖区域中，然后通过无线通信交换的中心，与移动电话的终端进行信息传递的无线电收发信号，无线通信基站的建设具有非常重要的意义，是我国一些重要信息化设备的重要部分，随着信息化时代越来越成熟的发展，通信网络越来越向着数据化、分组化的方向发展，所以我们可以看出，信息化技术越来越快的发展，必然会导致我国的通信基站的发展越来越宽带化，大面积的覆盖化。基站建立的主要功能就是提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。通信信号在基站中的传输流程如下：

首先，核心网的控制信令、数据业务等通过传输网络发送到基站。然后就是通信信号在基站中经过基带或者射频进行相应的处理分析，然后将分析之后的结果通过射频送到天线上并进行发送。当终端通过无线信道接收到无线电波之后，就要经过解调，解调出属于自己的信号，属于自己的信号就是能够被自己读懂的信息。

基站的信号传输方向还分为反方向和正反向，以上所举的例子就是正方向，反方向与正方向的传输过程相似。每个基站的连接方式不一样，所以根据连接方式，我们可以将其包含一个或者几个扇区，扇区就是指覆盖的范围，在用户密集的地区，通常会对覆盖范围进行控制，避免对相邻的基站造成干扰。基站的物理结构由基带模块和射频模块两大部分组成，基带模块主要是完成基带的调制与解调、无线资源的分配、呼叫处理、功率控制与软切换等功能，射频模块主要是完成空中射频信道和基带数字信道之间的转换，以及射频信道的放大、收发等功能，而接地防雷系统可以保证基站安全及工作效率。我们通过这些可以看出，基站的建立是非常复杂的，所用到的技术都非常先进，想要提高基站工作的效率，就必须要提高建立基站的重要组成结构及管理。

二、如何加强无线通信基站的管理

无线通信基站的建立非常复杂，通过上面对基站的描述我们也能够认识到基站的复杂程度，在不断的信息化技术发展的同时，技术越来越高，我们也要不断地完善通信基站的建立，只有不断地完善，才能提高基站工作的效率，想要提高基站的工作效率，就要加强对无线通信基站的管理，那么如何加强对无线通信基站的管理呢?

首先是站点的选择地址，在进行基站的建立之前，需要选择基站建立的地理位置，但是并不是任何一个地方就可以作为基站地址的，需要充分地考虑物业问题，还要尽量选择离居民区较远的地方，如果基站建立的地位必须要在市区居民区，在建设之前一定要提前做好解释和沟通工作，避免施工过程中遭受阻挠，影响工程进度。

在选择地址的过程中，还需要进行地段的勘察，注意周围50米内的有无高楼的阻挡，如果有高楼的阻挡，我们在建设的时候，一定要调整扇区方向角错开大楼的阻挡，否则会影响基站信号的接收，影响基站的工作效率。

还要特别注意的就是站点周围不应存在油库、强辐射场所，这些东西都存在着较大的安全隐患，一旦发生较大的危害，就会影响到基站，不利于基站的覆盖。基站的机房必须要满足设备的承重能力，不能出现渗水、漏水、裂痕等现象，勘察的工作人员必须要及时地做好现场设备的记录，一些设备必须要进行拍照，定期地进行检查，防止存在问题，影响到信号的发送。

其次就是设备的加电问题，工作人员在加电的时候必须要穿绝缘鞋，使用的工具应做绝缘处理，缠绕厚度为三圈以上，施工时所有线缆不许衔接，电源线接头必须要进行绝缘保护，设备加电前检查电源的直流电源线、地线的连接是否非常牢固，如果不牢固，一定要及时解决，用试电笔测量加电设备的外壳是否带电，确认以上的所有程序都全部规范后，再进行加电处理。

三、无线通信基站中防雷接地技术的应用

为了防止无线通信基站在使用过程中受到雷害，确保在雷雨天气也能够正常地投入使用，确保基站内的设备可以正常安全地运行，我们在基站中应用了防雷接地技术，防止雷害的发生，提高了基站在任何天气中的运行效率。防雷接地技术组成的环节也非常复杂，下面我们就来详细地介绍一下防雷接地技术的安装工序：

首先，需要一个环形的接地装置，这个装置主要分散在基站的周围，并且按照标准将其埋在一定的深度，构成一个封闭环形接地体，接地体就是埋入地下，并且能够与大地直接接触的导体。接地汇集线、接地母线、接地引入线汇集线与接地体之间的连接线，接地系统接地线及接地体，以上所说的各种接地线都是为防雷接地技术做好了基础，这些都是在基站周围的土地里的设备，除了地上的就是天上的了;在基站机房的上方需要安装避雷针，若已建站的架空高压电力线路防雷改造采用避雷线有困难时，可在架空高压电力线路终端杆、终端杆前第一、第三或第二、第四杆上各增设一组氧化锌避雷器，同时在第三杆或第四杆上增设一组高压保险丝。

除了避雷针的安装，还有就是避雷设备的应用，主要应用的就是避雷器，指标等参数必须符合相关标准、规范的规定。防雷接地技术的应用，主要就是在基站周围的土地里埋上接地线，机房上方需要安装避雷针，这样在打雷的天气才能将电流成功地引入地上，然后进行中和，防止电流对机房内的设备产生巨大的影响，但是除了这些表面上的工作，我们还将防雷接地技术应用到了一些运行的设备上，防止表面的防雷工作没有做好，环节中出现了漏洞。为了确保足够的安全，由于地形条件的不同，所以对地网组成方式给予了灵活考虑，确保楼顶避雷带与铁塔地网连通，在地下、地面上一一多点(两点以上) 焊接连通，以确保安全。

在施工的过程中，笔者在这方面有深刻的体会，2012年在甘肃联通G网五期的建设过程中，在定西市位于土家湾的一个基站发生雷击事件，基站设备的电源板件被烧坏导致基站瘫痪通信中断。事后分析就是因为防雷接地系统未能起到保护作用，雷电没能及时地通过大地释放而是通过连接线引入机房造成的。

以上就是防雷接地技术的重要性，因为有的建筑物在雷雨天都能够发生雷害，那么基站建立的地位也必须要考虑到这层因素，为了确保基站能够正常的运行，提高为人们服务的效率，以防在雷雨的天气就会给人们带来不必要的困扰，给人们的生活带来不便，传统上的基站技术，到雷雨天气就要禁止运行，以防造成较大的后果，但是自从防雷接地技术成功采用之后，我们的基站应用效果越来越高了，推动了我国信息化技术的成功发展。

四、结束语

随着我国力量越来越大，我国发展的项目也越来越多，但是由于我国起步较晚，所以在一些先进的技术面前与发达国家的差距还是非常的大，无线通信基站是在信息化时代的背景下发展的，虽然引入了防雷接地技术，但是在应用的过程中还会存在一些问题，我们必须要采取正确的措施及时的解决，推动经济进步。

参考文献：

[1] 王承恕.通信网新技术[M].北京：人民邮电出版社，2006.

[2] 李建东.移动通讯[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006.

[3] 庞沁华.通信原理[M].北京：北京邮电大学出版社，2008.

[4] 关于发布《移动通信基站防雷与接地设计规范》的通知信部[1998]398号[S].

[5] 梁峰.防雷接地技术的安装过程[D].北京大学，2013.

[6] 黄海.防雷接地技术的应用[D].北京邮电大学，2012.

浅谈通信工程发展现状与前景

摘要：在现今通信工程发展中，进行科学合理人性化的通信工程创新发展可以更好地提高我国的技术水平，促进科技优势的发挥，从而提高创新能力培养的效率，维持通信工程更好的发展。通过对通信工程发展现状与前景的研究，进一步了解通信工程发展的现状，并且找出促进通信工程发展的方法。[1]因为通信工程的发展决定了我国科技领域的发展状况，同时也决定了我国信息化进步的速度。这些启示在信息工程的发展前景中，一定要重视创新能力的培养。

关键词：通信工程;人才培养;创新能力;现状与前景

一、前言

随着我国通信工程的不断发展与进步，通信工程对于发展创新能力更加重视。然而，如何建立一个健全的发展创新能力培养制度，并且通过这个制度来培养出更加优秀的通信工程发展，对于通信工程的发展来说也非常重要。本文的研究是为了给通信工程提供更好的方法来培养通信工程发展创新能力，从而提升通信工程的声誉与形象，并且给通信工程的发展带来良好的前景。

二、通信工程发展的新要求

21世纪是知识经济时代，主要是以智力资源以及无形资产作为生产要素以及以科学知识和创新能力来推动经济的发展，因此，这对传统通信工程提出了新的需求，知识经济属于网络化的经济发展模式，对通信工程的发展创新能力培养层次以及发展创新能力培养效率都有着较高的要求，同时知识经济也属于智力支撑型的经济，它对通信工程的发展创新能力培养提出了快速转变的高速度要求，要求通信工程的发展能够更加重视创新能力培养。[2]

三、我国通信工程发展现状

1、缺乏创新的方法。

在提升通信工程发展过程中，由于缺乏创新的方法，使得新时期通信工程发展无法得到更好的进步。通信工程发展缺乏创新的方法，这就意味着发展方法传统而老套，并且无法跟上当今时代发展的步伐，这样也使得通信工程发展无法满足时代的要求，这也不利于通信工程的发展。通信工程在发展过程中会因为创新能力不足而阻碍了通信工程的发展，从而给通信工程发展带来巨大的损失。

2、缺乏专业的通信工程人才。

当然，在通信工程发展的过程中，通信工程的工作人员的专业性也非常重要。可是，由于缺乏专业的通信工程人才，也会使得通信工程发展缺乏创新性，并且也会使得通信工程发展方案缺乏创造性，从而阻碍了通信工程的进一步发展。而且工作人员缺乏专业性也会导致工程施工发生问题，从而给通信工程带来巨大的损失。

3、发展管理机制不足。

同时，通信工程发展中由于缺乏完善的管理机制，也会给通信工程的发展带来一定的阻碍。因为管理机制过于传统而死板，这样也丧失了创新性，无法调动工作者的工作积极性。同时，传统死板的理论框架无法使得通信工程得到新的突破，并且会带来一连贯的连锁阻碍作用。[3]4、资金管理不足。随着通信工程发展规模的不断扩大，政府已经无法提供足够的资金来支持通信工程发展。再加上通信工程企业没有对资金进行合理的规划和管理，使得缺乏足够的资金用到培养通信人才以及通信发展方面上来。缺乏合理的资金管理，这就会使通信工程缺乏资金置办一些基础设施，也会使得通信工程的一些硬件设施不够完善。[4]

四、我国通信工程发展前景

1、发展同频电信工程。

因为通信工程在发展过程中存在同频干扰因素，对于同频干扰给出三种控制策略。首先是对于家里老式家用电器，在家里干扰设备清晰可见而且方便移动的情况下，剔除对波部产生干扰设备，有效地对同频干扰进行控制。当然还可通过改变发射频率来控制同频干扰。最后还可采取扩频的方式来控制同频干扰。通过这三种同频干扰的控制方式来缓解信息传递过程中的信号中断问题。

2、配置通信工程的干扰控制方式。

因为通信工程在发展的过程中存在配置干扰因素，所以，在未来的发展中就应该做好前景预测，那就是必须对配置干扰采取控制方式。当出现配置干扰时候，要首先利用网线进行信号检测，以便尽快把握现在的配置干扰情况。

3、发展通信工程的硬件。

一个良好的通信工程离不开高质量的硬件设施，只有硬件设施质量好，才能更好的避免硬件干扰事件的发生。所以在未来的发展中，这就需要在通信工程中，能够选择利用高质量的硬件设备，这样对于控制硬件干扰来说也是非常重要的方式。

五、总结

本文主要是以通信工程发展现状和前景预测作为主要的研究对象，对于通信工程实际发展现状进行有效的分析和论述，针对通信工程发展中存在的问题进行分析，最终提出有效的前景发展倡导，实现通信工程发展水平的进一步提升发展。所以，这就需要通信工程能够重视通信创新能力的培养，并且不断通过创新方法来提升通信工程发展能力，这对于通信工程未来的发展前景也具有重要的意义。

参考文献：

[1]陈华栋.加强通信工程思政博客建设的探索与思考[M].人民教育出版社,2008.

[2]田光灿.通信工程发展创新能力培养研究[J].通信工程党建与思想教育,2009.

[3]方海涛.论通信工程发展创新能力的现状及管理途径[J].通信工程党建与思想教育,第437期.

[4]丁宏.互联网对通信工程发展创新能力的影响[J].通信工程理论战线,2003.

通信技术论文范文(2)

　　通信技术论文范文篇二
　　浅析量子通信技术

　　【摘要】量子通信作为既新鲜又古老的话题，它具有严格的信息传输特性，目前已经取得突破性进展，被通信领域和官方机构广泛关注。本文结合量子，对量子通信技术以及发展进行了简单的探讨。

　　【关键词】量子;通信;技术;发展

　　对量子信息进行研究是将量子力学作为研究基础，根据量子并行、纠缠以及不可克隆特性，探索量子编码、计算、传输的可能性，以新途径、思路、概念打破原有的芯片极限。从本质来说：量子信息是在量子物理观念上引发的效应。它的优势完全来源于量子并行，量子纠缠中的相干叠加为量子通讯提供了依据，量子密码更多的取决于波包塌缩。理论上，量子通信能够实现通信过程，最初是通过光纤实现的，由于光纤会受到自身与地理条件限制，不能实现远距离通信，所以不利于全球化。到1993年，隐形传输方式被提出，通过创建脱离实物的量子通信，用量子态进行信息传输，这就是原则上不能破译的技术。但是，我们应该看到，受环境噪声影响，量子纠缠会随着传输距离的拉长效果变差。

　　一、量子通信技术

　　(一)量子通信定义

　　到目前为止，量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看，它可以被理解为物力权限下，通过量子效应进行性能较高的通信;从信息学来看，量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性，或者利用量子测量完成信息传输的过程。

　　从量子基本理论来看，量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态，可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性，它包含量子测不准原理和量子纠缠，同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系，同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg测不准原理作为力学基本原理，是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量，但是只能精确测定其中的一样结果。

　　(二)量子通信原理

　　量子通信素来具有速度快、容量大、保密性好等特征，它的过程就是量子力学原理的展现。从最典型的通信系统来说具体包含：量子态、量子测量容器与通道，拥有量子效应的有：原子、电子、光子等，它们都可以作为量子通信的信号。在这过程中，由于光信号拥有一定的传输性，所以常说的量子通信都是量子光通信。分发单光子作为实施量子通信空间的依据，利用空间技术能够实现空间量子的全球化通信，并且克服空间链路造成的距离局限。

　　利用纠缠量子中的隐形量子传输技术作为未来量子通信的核心，它的工作原理是：利用量子力学，由两个光子构成纠缠光子，不管它们在宇宙中距离多远，都不能分割状态。如果只是单独测量一个光子情况，可能会得到完全随机的测量结果;如果利用海森堡的测不准原理进行测量，只要测量一个光子状态，纵使它已经发生变化，另一个光子也会出现类似的变化，也就是塌缩。根据这一研究成果，Alice利用随机比特，随机转换已有的量子传输状态，在多次传输中，接受者利用量子信道接收;在对每个光子进行测量时，同时也随机改变了自己的基，一旦两人的基一样，一对互补随机数也就产生。如果此时窃听者窃听，就会破坏纠缠光子对，Alice与Bob也就发觉，所以运用这种方式进行通信是安全的。

　　(三)量子密码技术

　　从Heisenberg测不准原理我们可以知道，窃听不可能得到有效信息，与此同时，窃听量子信号也将会留下痕迹，让通信方察觉。密码技术通过这一原理判别是否存在有人窃取密码信息，保障密码安全。而密钥分配的基本原理则来源于偏振，在任意时刻，光子的偏振方向都拥有一定的随机性，所以需要在纠缠光子间分设偏振片。如果光子偏振片与偏振方向夹角较小时，通过滤光器偏振的几率很大，反之偏小。尤其是夹角为90度时，概率为0;夹角为45度时，概率是0.5，夹角是0度时，概率就是1;然后利用公开渠道告诉对方旋转方式，将检测到的光子标记为1，没有检测到的填写0，而双方都能记录的二进制数列就是密码。对于半路监听的情况，在设置偏振片的同时，偏振方向的改变，这样就会让接受者与发送者数列出现差距。

　　(四)量子通信的安全性

　　从典型的数字通信来说：对信息逐比特，并且完全加密保护，这才是实质上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全，在长度有限的密文理论中，经不住穷举法影响。同时，伪随机码的周期性，在重复使用密钥时，理论上能够被解码，只是周期越长，解码破译难度就会越大。如果将长度有限的随机码视为密钥，长期使用虽然也会具有周期特征，但是不能确保安全性。

　　从传统的通信保密系统来看，使用的是线路加密与终端加密整合的方式对其保护。电话保密网，是在话音终端上利用信息通信进行加密保护，而工作密钥则是伪随机码。

　　二、量子通信应用与发展

　　和传统通信相比，量子通信具有很多优势，它具有良好的抗干扰能力，并且不需要传统信道，量子密码安全性很高，一般不能被破译，线路时延接近0，所以具有很快的传输速度。目前，量子通信已经引起很多军方和国家政府的关注。因为它能建立起无法破译的系统，所以一直是日本、欧盟、美国科研机构发展与研究的内容。

　　在城域通信分发与生成系统中，通过互联量子路由器，不仅能为任意量子密码机构成量子密码，还能为成对通信保密机利用，它既能用于逐比特加密，也能非实时应用。在严格的专网安全通信中，通过以量子分发系统和密钥为支撑，在城域范畴，任何两个用户都能实现逐比特密钥量子加密通信，最后形成安全性有保障的通信系统。在广域高的通信网络中，受传输信道中的长度限制，它不可能直接创建出广域的通信网络。如果分段利用量子密钥进行实时加密，就能形成安全级别较高的广域通信。它的缺点是，不能全程端与端的加密，加密节点信息需要落地，所以存在安全隐患。目前，随着空间光信道量子通信的成熟，在天基平台建立好后，就能实施范围覆盖，从而拓展量子信道传输。在这过程中，一旦量子中继与存储取得突破，就能进一步拉长量子信道的输送距离，并且运用到更宽的领域。例如：在�潜安全系统中，深海潜艇与岸基指挥一直是公认的世界难题，只有运用甚长波进行系统通信，才能实现几百米水下通信，如果只是使用传统的加密方式，很难保障安全性，而利用量子隐形和存储将成为开辟潜通的新途径。

　　三、结束语

　　量子技术的应用与发展，作为现代科学与物理学的进步标志之一，它对人类发展以及科学建设都具有重要作用。因此，在实际工作中，必须充分利用通信技术，整合国内外发展经验，从各方面推进量子通信技术发展。

　　参考文献

　　[1]徐启建，金鑫，徐晓帆等.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报，2009，4(5)：491-497.

　　[2]徐兵杰，刘文林，毛钧庆等.量子通信技术发展现状及面临的问题研究[J].通信技术，2014(5)：463-468.

　　[3]刘阳，缪蔚，殷浩等.通信保密技术的革命――量子保密通信技术综述[J].中国电子科学研究院学报，2012， 7(5)：459-465.

　　
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无线网络 发展状况的论文

无线网络发展状况

计算机通信分两种:有线通信和无线通信
无线通信包括卫星,微波,红外等等

无线局域网（Wireless LAN）技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备，人们可随时、随地、随意地访问网络资源。在推动网络技术发展的同时，无线局域网也在改变着人们的生活方式。本文分析了无线局域网的优缺点极其理论基础，介绍了无线局域网的协议标准，阐述了无线局域网的体系结构，探讨了无线局域网的研究方向。

关键词 以太网 无线局域网 扩频 安全性 移动IP

一、引 言

随着无线通信技术的广泛应用，传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求，于是无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）应运而生，且发展迅速。尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络，但近年来无线局域网的产品逐渐走向成熟，正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥日益重要的作用。

无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。

广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性，促进了无线局域网技术的完善和产业化，已经商用化的802.11b网络也正在证实这一点。随着802.11a网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展，无线局域网将迎来发展的黄金时期。

二、无线局域网概述

无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时，美国陆军研发出了一套无线电传输技术，采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年，夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络，称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机，采用双向星型拓扑连接，横跨夏威夷的四座岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从此，无线网络正式诞生。

1．无线局域网的优点

（1）灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。

（2）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。

（3）易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。

（4）故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。

（5）易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。

由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。

2．无线局域网的理论基础

目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。

（1）红外线（Infrared Rays，IR）局域网

采用红外线通信方式与无线电波方式相比，可以提供极高的数据速率，有较高的安全性，且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差，使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制，通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。

（2）扩频（Spread Spectrum，SS）局域网

如果使用扩频技术，网络可以在ISM（工业、科学和医疗）频段内运行。其理论依据是，通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）两种方式。

所谓直接序列扩频，就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。而跳频技术与直序扩频技术不同，跳频的载频受一个伪随机码的控制，其频率按随机规律不断改变。接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端的变化规律一致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能，跳频越高，抗干扰性能越好，军用的跳频系统可达到每秒上万跳。

（3）窄带微波局域网

这种局域网使用微波无线电频带来传输数据，其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照，其它方式则可使用无需执照的ISM频带。

3．无线局域网的不足之处

无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时，也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面：

（1）性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。

（2）速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前，无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s，只适合于个人终端和小规模网络应用。

（3）安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的。从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄漏。

三、无线局域网协议标准

无线局域网技术（包括IEEE802.11、蓝牙技术和HomeRF等）将是新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。以IEEE（电气和电子工程师协会）为代表的多个研究机构针对不同的应用场合，制定了一系列协议标准，推动了无线局域网的实用化。

1．IEEE802.11系列协议

作为全球公认的局域网权威，IEEE 802工作组建立的标准在局域网领域内得到了广泛应用。这些协议包括802.3以太网协议、802.5令牌环协议和802.3z100BASE-T快速以太网协议等。IEEE于1997年发布了无线局域网领域第一个在国际上被认可的协议——802.11协议。1999年9月，IEEE提出802.11b协议，用于对802.11协议进行补充，之后又推出了802.11a、802.11g等一系列协议，从而进一步完善了无线局域网规范。IEEE802.11工作组制订的具体协议如下：

（1）802.11a

802.11a采用正交频分（OFDM）技术调制数据，使用5GHz的频带。OFDM技术将无线信道分成以低数据速率并行传输的分频率，然后再将这些频率一起放回接收端，可提供25Mbit/s的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高传输速度，改进信号质量，克服干扰。物理层速率可达54Mbit/s，传输层可达25Mbit/s，能满足室内及室外的应用。

（2）802.11b

802.11b也被称为Wi-Fi技术，采用补码键控（CCK）调制方式，使用2.4GHz频带，其对无线局域网通信的最大贡献是可以支持两种速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率机制的介质访问控制可确保当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限值时，传输速率能够从11Mbit/s自动降到5.5Mbit/s，或根据直序扩频技术调整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不违反FCC规定的前提下，采用跳频技术无法支持更高的速率，因此需要选择DSSS作为该标准的惟一物理层技术。

（3）802.11g

2001年11月，在802.11 IEEE会议上形成了802.11g标准草案，目的是在2.4GHz频段实现802.11a的速率要求。该标准将于2003年初获得批准。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM调制方式，使用2.4GHz频段，对现有的802.11b系统向下兼容。它既能适应传统的802.11b标准(在2.4GHz频率下提供的数据传输率为11Mbit/s)，也符合802.11a标准(在5GHz频率下提供的数据传输率56Mbit/s)，从而解决了对已有的802.11b设备的兼容。用户还可以配置与802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式无线局域网，有利于促进无线网络市场的发展。

（4）其他相关协议

IEEE802工作组今后将继续对802.11系列协议进行探讨，并计划推出一系列用于完善无线局域网应用的协议，其中主要包括802.11e（定义服务质量和服务类型）、802.11f（AP间协议）、802.11h（欧洲5GHz规范）、802.11i（增强的安全性&认证）、802.11j（日本的4.9GHz规范）、802.11k（高层无线/网络测量规范）以及高吞吐量研究工作组的相关协议。

2．蓝牙规范（Bluetooth）

蓝牙规范是由SIG（特别兴趣小组）制定的一个公共的、无需许可证的规范，其目的是实现短距离无线语音和数据通信。蓝牙技术工作于2.4GHz的ISM频段，基带部分的数据速率为1Mbit/s，有效无线通信距离为10~100m，采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术采用自动寻道技术和快速跳频技术保证传输的可靠性，具有全向传输能力，但不需对连接设备进行定向。其是一种改进的无线局域网技术，但其设备尺寸更小，成本更低。在任意时间，只要蓝牙技术产品进入彼此有效范围之内，它们就会立即传输地址信息并组建成网，这一切工作都是设备自动完成的，无需用户参与。

3．HomeRF标准

在美国联邦通信委员会（FCC）正式批准HomeRF标准之前，HomeRF工作组于1998年为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范，即共享无线访问协议（SWAP）。该协议主要针对家庭无线局域网，其数据通信采用简化的IEEE802.11协议标准。之后，HomeRF工作组又制定了HomeRF标准，用于实现PC机和用户电子设备之间的无线数字通信，是IEEE802.11与泛欧数字无绳电话标准（DECT）相结合的一种开放标准。HomeRF标准采用扩频技术，工作在2.4GHz频带，可同步支持4条高质量语音信道并且具有低功耗的优点，适合用于笔记本电脑。

4．HyperLAN/2标准

2002年2月，ETI的宽带无线接入网络（Broadband Radio Access Networks，BRAN）小组公布了HiperLAN/2标准。HiperLAN/2标准由全球论坛（H2GF）开发并制定，在5GHz的频段上运行，并采用OFDM调制方式，物理层最高速率可达54Mbit/s，是一种高性能的局域网标准。HyperLAN/2标准定义了动态频率选择、无线小区切换、链路适配、多波束天线和功率控制等多种信令和测量方法，用来支持无线网络的功能。基于HyperRF标准的网络有其特定的应用，可以用于企业局域网的最后一部分网段，支持用户在子网之间的IP移动性。在热点地区，为商业人士提供远端高速接入因特网的服务，以及作为W-CDMA系统的补充，用于3G的接入技术，使用户可以在两种网络之间移动或进行业务的自动切换，而不影响通信。

5．无线局域网标准的比较

802.11系列协议是由IEEE制定的，目前居于主导地位的无线局域网标准。HomeRF主要是为家庭网络设计的，是802.11与DECT的结合。HomeRF和蓝牙都工作在2.4GHz ISM频段，并且都采用跳频扩频（FHSS）技术。因此，HomeRF产品和蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适用于松散型的网络，可以让设备为一个单独的数据建立一个连接，而HomeRF技术则不像蓝牙技术那样随意。组建HomeRF网络前，必须为各网络成员事先确定一个惟一的识别代码，因而比蓝牙技术更安全。802.11使用的是TCP/IP协议，适用于功率更大的网络，有效工作距离比蓝牙技术和HomeRF要长得多。

四、无线局域网的体系架构

1．无线局域网的主要组件

（1）无线网卡。提供与有线网卡一样丰富的系统接口，包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有线局域网中，网卡是网络操作系统与网线之间的接口。在无线局域网中，它们是操作系统与天线之间的接口，用来创建透明的网络连接。

（2）接入点。接入点的作用相当于局域网集线器。它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲存储和传输数据，以支持一组无线用户设备。接入点通常是通过标准以太网线连接到有线网络上，并通过天线与无线设备进行通信。在有多个接入点时，用户可以在接入点之间漫游切换。接入点的有效范围是20~500m。根据技术、配置和使用情况，一个接入点可以支持15~250个用户，通过添加更多的接入点，可以比较轻松地扩充无线局域网，从而减少网络拥塞并扩大网络的覆盖范围。

2．无线局域网的配置方式

（1）对等模式。Ad-hoc模式。这种应用包含多个无线终端和一个服务器，均配有无线网卡，但不连接到接入点和有线网络，而是通过无线网卡进行相互通信。它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局域网。

（2）基础结构模式。Infrastructure模式。该模式是目前最常见的一种架构，这种架构包含一个接入点和多个无线终端，接入点通过电缆连线与有线网络连接，通过无线电波与无线终端连接，可以实现无线终端之间的通信，以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复制，可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。

五、未来的研究方向

如上所述，无线局域网技术的研究和应用方兴未艾，是目前无线通信领域乃至整个通信行业的研究热点。从无线局域网的进一步推广应用来看，未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其他移动通信系统之间的关系上。

1．安全性问题

IEEE802.11协议标准建议使用两种安全解决方案。一种是IEEE 802.11安全任务组（TGi）构建的安全框架--鲁棒型安全网络（RSN）。这种网络用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鉴权和密钥管理。该标准用可扩展鉴权协议（EAP）实现对用户的鉴权。鉴权服务器和用户之间使用远程鉴权拨入用户服务协议（RADIUS）进行通信，RADIUS协议在网络接入的鉴权、授权和计费（AAA）中得到广泛采用。由于IEE802.1x主要是针对有线局域网设计的，在无线局域网中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以，尽管它对无线局域网的安全性能有很大改善，802.1x和802.11的结合仍然不能提供足够的安全。

另一种方式则是目前广泛应用于局域网络及远程接入等领域的虚拟专用网（VPN）安全技术。与802.11b标准所采用的安全技术不同，在IP网络中，VPN主要采用IPSec技术来保障数据传输的安全。对于安全性要求更高的用户，将现有的VPN安全技术与802.11b安全技术结合起来，是目前较为理想的无线局域网络的安全解决方案。

2．漫游切换问题

无线局域网的漫游问题是继安全问题之后的一个至关重要的问题。在无线网络中，如果一边使用无线局域网接入服务，一边移动接入位置，那么一旦移动终端超越子网覆盖范围，IP数据包就无法到达移动终端，正在进行的通信将被中断。为此，IETF制定了扩展IP网络移动性的系列标准。所谓移动IP，就是指在IP网络上的多个子网内均可使用同一IP地址的技术。这种技术是通过使用被称为本地代理（Home Agent）和外地代理（Foreign Agent）的特殊路由器对网络终端所处位置的网络进行管理来实现的。在移动IP系统中，可保证用户的移动终端始终使用固定的IP地址进行网络通信，不管在怎样的移动过程中皆可建立TCP连接并不会发生中断。在无线局域网系统中，广泛的应用移动IP技术可以突破网络的地域范围限制，并可克服在跨网段时使用动态主机配置协议（DHCP）方式所造成的通信中断、权限变化等问题。

3．无线网络管理问题

相对于有线网络，无线局域网具有非常独特的特性，因此必须建立相应的无线网络管理系统。除了系统结构、用户需求和典型应用等模块之外，一个好的无线网络管理系统还必须考虑以下因素：

（1）标准的网管通信方式。网管子系统通常与中央主机相连。网管子系统必须基于工业标准的管理协议(比如SNMP)，这样才能监视主机和子系统之间每条链路上的状态信息，并可根据状态信息快速分析和解决出现的问题。

（2）网络监视和报告。主机必须能够监视无线网络系统中所有单元。考虑到无线网络的连接性不如有线网络那样稳定，无线网络管理系统必须监视和报告无线信号的变化以及接入点的业务类型和负载情况，还须能自动发现进入无线网络体系结构的新设备。

（3）有效地利用带宽。尽管随着新技术的发展，无线网络的可用带宽逐步增大，但还是远远小于有线局域网的带宽。因此，在实际应用中必须考虑带宽的合理使用。

4．无线局域网与3G

无线局域网不否会对第三代移动通信系统构成威胁是近年来业界关心的一个问题。实际上，无线局域网与3G采用的是截然不同的两种技术，用于满足不同的需要。与3G不同的是，无线局域网并不是一个完备的全网解决方案，而只用于满足小型用户群的需求。无线局域网与3G可以互补，因此不会对3G运营商造成威胁，运营商还可以从无线局域网和3G的共存中获得好处。NorthStream的研究表明，无线局域网与3G和GPRS的结合可增加用户的满意程度和业务量，从而增加移动运营商的利润。作为3G的一个重要补充，无线局域网可用于在诸如机场候机厅、宾馆休息室和咖啡厅等地方建立无线Internet连接。

六、结束语

经过10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。预计全球无线局域网接入点的销售量将从2000年的50万台稳步增长到450万台，每年的涨幅为55%。无线网卡的销售量将从2000年的约300万块增加到2005年的3400万块，每年的涨幅为53%。今后几年，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网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入国际市场提供大好机遇。