无线网络概述及应用场景

1896年伽利尔摩·马可尼发明了无线电报，他将人类的文字信息通过无线电波传送到了3200公里之外。现在，无线通信技术的发展，已经让人们可以通过无线方式，收看电视、打移动电话、接收卫星的定位信息、无线上网等，距离期望的“网络无处不在”的目标越来越近。

无线通信技术主要包括卫星通信、微波通信、无线电通信、红外通信等技术，在这些技术的基础上，构建起无线的广域网、城域网、局域网和个域网。得人们在不便架设通信线缆的地方、移动的交通工具上，或者行进中，都能完成大量信息的交流。

无线网络按照其覆盖范围，可以分为：系统内部互联网络/无线个域网；无线局域网；无线城域网/无线广域网。

系统内部互联网络指的是通过短距离的无线通信技术，将一台设备的各个部分连接起来，比如一台计算机可以通过蓝牙、红外等技术，将无线键盘、鼠标、耳机、手机、打印机、扫描仪等互联成一个系统。部件之间不需要线缆，不需要安装驱动程序，只要摆放在一定的范围，打开开关就可以使用，减少了由于线缆连接而带来的束缚。这种系统内部无线互联，又可以发展成为无线个域网（PAN）。无线个域网就是应用短距离无线电技术构成的“个人小范围”的信息网络。其中“个人小范围”是指用户个人家庭、办公室或个人携带的信息设备之间，不需要电缆、插销，只需要在互联的设备上加上一个很小的无线电收发芯片，就可以实现个人身边的各种信息电器之间的互联。其覆盖范围一般在10m半径以内，误码率低、可靠性和可用性高。红外无线传输技术（IrDA）、蓝牙（bluetooth）、ZigBee、家庭射频HomeRF及超宽带无线技术（UWB）都可以用于构建无线个域网。

无线局域网（WLAN）是一种建立在无线通信技术上的局域网，主要有两种标准：一种是欧洲电信标准化协会（ETSI）制定的HyperLAN，目前是HyperLAN2标准，采用Wireless ATM技术，因此可以将HyperLAN视为无线ATM网络，采用5GHz频率，传输速率为54Mbps。另一种是全球公认的且普遍采用的无线局域网标准——由IEEE制定的802.11标准。

无线局域网可以分为两大类，一类是有固定基础设施的，另一类是无固定基础设施的，分别对应两种不同的计算机网络结构，前者对应于客户/服务器（Client/Server）的网络结构，后者对应于对等网络（P2P，Peer to Peer）结构。所谓“固定基础设施”是指预先建设的、能够覆盖一定物理范围的无线通信基站。(www.xing528.com)

有固定基础设施的无线局域网，IEEE 802.11标准规定：其最小的构件是基本服务集（BSS，Basic Service Set），一个BSS包括一个基站和若干个移动的通信站点。在BSS内部，基站通常是接入点（AP，Access Point），各站点之间不能直接通信，需要通过AP转发，AP的功能类似有线局域网中的HUB。一个BSS覆盖的地理范围叫作一个基本服务区（BSA，Basic Service Area），BSA的覆盖通常在半径几十米范围内。

另一类无固定基础设施的无线局域网，又称为自组织网络（Ad Hoc Network）。网内的移动站点地位平等，没有固定的拓扑结构，无中心站。每一个站点都可以发送数据，同时又为其他站点充当转发节点。严格意义上，Ad Hoc网络不能算是真正的局域网，因为站点之间的通信可能需要网络层的路由协议支持。由于这种网络没有中心站，网络拓扑可以变化，移动站点可以随时加入和退出网络，所以适合军事领域中应用。不论是单兵还是车辆，可以临时组成通信网络，任何一个站点被毁都不会影响整个网络的生存，其他站点仍然可以通信。同时，由于站点可以转发信息，可以形成多跳网络，通过多条转发延长站点之间的通信距离。

随着第四代移动通信技术（4G，又称蜂窝通信）的应用和普及，结合微波通信和卫星通信，无线网络真正开始应用于城域网和广域网。蜂窝通信由基站和若干移动终端组成一个蜂窝单位，一个蜂窝内的移动终端之间的通信需要通过基站转发，不同蜂窝移动终端之间的通信，需要两个基站及地面有线网络转发。由此，构成了大规模的网络。

应用这些无线网络技术，在应用层面可以构成无线传感器网络、无线Mesh网络、无线穿戴网络等。