关于无线网络技术的研究

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学士学位论文

关于无线网络技术的研究

学生姓名：

学号：

系部：信息工程与技术系

专业：计算机科学与技术

年级：

指导教师：

完成日期：201 年月日

摘要

随着信息技术与信息产业的快速发展,人们对网络通信的要求也不断提高,

无线电技术能实现远距离的通信,即使在室内或相距咫尺的地方, 无线电也可发挥巨大作用。于是无线网络技术随之应运而生, 它克服了传统网络技术的不足。所谓无线网络，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无线技术及射频技术，与有线网络的用途十分类似，最大的不用在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份。由于网络一般分为局域网和广域网（即因特网）两种,但本文将着重对局域网部分进行阐述。无线网络技术主要包括IEEE802. 11、蓝牙、HomeRF、GPRS等。它使人们彻底摆脱了线缆的束缚,在整个区域内实现随时随地的无线连接。无线网络是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，本文对无线网络，尤其是无线局域网的组成、技术标准、传输方式及技术特点进行了论述。并介绍了无线网络的应用情况。

【关键词】无线网网络无线网络技术

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目录

摘要 (1)

第一章引言 (4)

1.1无线网络技术的概述 (4)

1.2国内外研究情况 (4)

第二章无线网络技术原理 (6)

2.1无线网络原理 (6)

2.2无线电波的调制方式 (6)

第三章无线网络协议标准 (7)

3.1IEEE802.11系列协议 (7)

3.2蓝牙技术 (7)

3.3H OME RF (8)

3.4H YPER LAN/H YPER LAN2 (8)

3.5W I MAX (8)

3.6GPRS技术 (9)

3.73G技术 (9)

3.84G技术 (10)

第四章无线网络类型 (11)

4.1无线广域网(WWAN) (11)

4.2无线局域网(WLAN) (11)

4.3无线个人网(WPAN) (13)

4.4无线城域网(WMAN) (13)

第五章无线网络技术的安全问题 (15)

5.1无线局域网的安全性 (15)

5.2无线网络技术存在的问题及解决 (16)

第六章无线网络技术的发展前景 (18)

6.1无线网络技术发展前景 (18)

6.2结束语 (19)

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致谢 (20)

参考文献 (21)

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第一章引言

近年来，随着个人数据通信的发展，功能强大的便携式数据终端以及多媒体终端得到了广泛的应用。为了实现使用户能够在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标，要求传统的计算机网络由有线向无线、由固定向移动、由单一业务向多媒体业务演进，由此无线网络技术得到了快速的发展。在互联网应用快速普及的今天，无线网络技术已成为通信发展的重要新兴领域。无线技术使得人们使用品种广泛的设备在世界任何位置访问数据的愿望成为可能。这就需要我们在现有网络的基础上充分扩展和利用无线网络来解决。

1.1无线网络技术的概述

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。例如，手机用户可以使用移动电话查看电子邮件。使用便携式计算机的旅客可以通过安装在机场、火车站和其他公共场所的基站连接到Internet。在家中，用户可以连接桌面设备来同步数据和发送文件。

1.2国内外研究情况

计算机技术的突飞猛进让我们对现实应用有了更高千兆网络技术刚刚与我们会面，无线网络技术又悄悄地逼近。历史的脚印说到无线网络的历史起源，可能比各位想象得还要早。无线网络的初步应用，可以追朔到五十年前的第二次世界大战期间，当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技，并且采用相当高强度的加密技术，得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感，在1971年时，夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络。这被称作ALOHNET的网络，可以算是相当早期的无线局域网络（WLAN）。它包括了7台计算机，它们采

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用双向星型拓扑横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始，无线网络可说是正式诞生了。

虽然目前大多数的网络都仍旧是有线的架构，但是近年来无线网络的应用却日渐增加。在学术界、医疗界、制造业、仓储业等，无线网络扮演着越来越重要的角色。特别是当无线网络技术与Internet相结合时，其迸发出的能力是所有人都无法估计的。目前，全球在建和规划中的无线城市已超过1000个。仅截止2007年底，美国在建和规划中的无线城市大约为400多个。有关机构预计到2010年“无线城市”将增加至1500个。从总体上来看，全球无线热点、无线热区、无线城市的建设已是大势所趋，成为当今世界潮流。

我国最具有代表性的无线城市包括北京、天津、青岛、武汉、上海、南京、杭州、厦门、广州、深圳、苏州等。和全球一样，我国无线热点、无线热区和无线城市的发展势头十分强劲，而且正从沿海地区向内地发展。基于WIFI、Mesh 技术的无线宽带网络具有高宽带、低成本、灵活方便的优势，不仅是在社会公共领域，在局域网领域的应用，如无线数字小区、无线监控、无线分机等，同样拥有无限商机。

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第二章无线网络技术原理

2.1无线网络原理

无线局域网的传输原理和普通有线网络一样，也是采用了ISO/RM七层网络类型，只是在模型的最低两层“物理层”和“数据链路层”中，使用了无线的传输方式。尽管目前各类无线网络的标准和规范并不统一，但是就其传输方式看肯定是以下两种之一：无线电波方式和红外线方式。

采用无线电波进行传输，不仅覆盖范围大、发射功率强，而且还具有隐蔽性、保密性等特点，不会干扰同频的系统，具有很高的可用性。所以现在的计算机无线网络基本都是采用此种方式。

红外线传输方式是目前最广泛的一种无线网技术，我们所使用的家电遥控器几乎都是采用红外线传输技术。作为一种无线局域网的传输方式，红外线传输的最大优点是不受无线电波的干扰，而且红外线的使用也不会被国家无线电管理委员会加以限制。然而，红外线传输方式的传输质量受距离的影响非常大，并且红外线对非透明物体的穿透性也非常差，这就直接导致了红外线传输技术与计算机无线网的“主角地位”无缘。

所以，相比之下，无线电波传输方式的应用则广泛得多。

2.2无线电波的调制方式

1.拓展频谱方式

在这种方式下，数据信号的频谱被拓展成几倍甚至几十倍后再被发射出去。这一做法固然牺牲了频带带宽，但却提高了通信系统的抗干扰能力和安全性。目前，基于IEEE 802.11标准的WLAN均使用的是拓展频谱方式。

2.窄带调制方式

在这种调制方式下，数据信号在不做任何拓展的情况下即被直接发射出去。与拓展频谱方式相比，窄带调试方式占用频带少，频带利用率高。但采用窄带调制方式的无线局域网要占用专用频段，因此需经过国家无线电管理部门的批准方可使用。

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