几种主流无线互联技术方案

几种主流的无线互联技术方案

高速无线互联网将无线通信、互联网、计算机、微电子、软件、安全加密等多种

领域的先进技术结合在一起，涉及设备制造、软件产业、网络建设、系统集成和商业服务等众多领域。例如，仅以各类上网设备为例，就涉及手机、掌上电脑或手提电脑、等一系列终端产品和相应的网络产品。从网络角度来看，它涉及互联网和城域网（）、局域网（）及最近提出的“无线个域网”（）。从应用角度来看，它可分为小范围慢速移动（或相对静止）、大信息量的区域连接和大范围快速移动等多种情况，后者也是第三代及更新一代移动通信系统的主要研究内容，因此它和新一代移动通信系统又是密切相关的。

高速无线互联网在国际上是一个正在迅速兴起的领域。围绕着可移动设备如何接入互联网和部分固定设备如何发挥无线通信的优势这些基本问题，国际上已提出一些标准，并有许多跨国公司已经推出或正在研制一些系统，我国信息产业界则正密切注视这一领域的发展，以期抓住这个难得的机遇。

引发人们对无线互联网深入研究的，首先是无线上网的需求，而无线上网呼声最高的，首推各类移动终端，尤其是蜂窝网手机。因此，无线互联网首先是与“无线应用协议”（）、通用分组无线业务（）、第三代移动通信等概念联系在一起的。

是一个由无线应用协议论坛制订的通信协议，它的载体可为、、、、、等系统。

利用它，无线数字电话及其他无线设备用户能够即时交互访问互联网和局域网。

协议为现有无线通信网和之间的通信架起了桥梁。

在现有电路交换模式上增加了基于分组的空中接口，引入了无线分组交换功能，其速率可达。数据传输的增强型称为（），采用新的调制技术，高效利用带宽内合并在一起的个时隙，使数据传输速率最高可达。

目前，第三代移动通信已有多种标准，其共有特点是：更大的容量和覆盖范围；高的和可变的数据率；支持多种同步业务等。最有代表性的系统有、、等。

作为移动通信与互联网的桥梁，将发挥不可估量的作用。现在，一些大公司的网站都放置了大量的有关和的资料，这种被称为代的移动通信系统实际上已经是一种无线互联网系统，只不过其数据传输速率还不够高。

互联网和移动通信的交叉已经呈现了强大的生命力。网上的内容太丰富、太精彩，而无线方式将使人们上网更方便，因此必将推动无线互联网市场的快速发展。手机上网，一方面解决了人们的部分实际需求，另一方面也催生了一种新型网络概念的诞生。

通过改造原有的移动通信网络使手机具有上网功能，也使得频率资源和系统容量的矛盾变得更加突出。宽带和大容量这一对矛盾促使人们开发新的频段和寻求更有效的办法，其中小范围应用具有代表性。事实上，小范围的应用和大范围快速移动情况下的应用有着极为巨大的市场潜力，两者相辅相成，互为补充，对国民经济的发展和人们生活水平的提高都具有重要意义。从某种意义上说，小范围应用的市场前景可能更为广阔，因为它可以最大限度地利用各种原有系统，而且无线设备的发射功率较小，有利于频率资源的复用，系统的容量大，同时也减少了人们对大功率电磁波对人体是否有危害的忧虑。

从技术角度来看，小范围应用利用“无线电缆”( )，为大量设备提供有效、廉价的无线连接。人们可以用无线的方法，方便地将计算机、外围设备、电子设备乃至医疗设备、自动控制应用的各种产品、家用电器等连接起来，形成个人网络，并可与连接。其典型成果有：以无线为典型应用的；由若干著名公司为核心的“家用无线电频率工作组” () 提出的、以家庭应用为主要背景的“共享无线访问协议” () ；由等公司发起成立并提出的小范围解决方案“蓝牙系统”等。另外，还有红外数据连接()、等。这些系统主要工作在小范围，大多以采用跳频技术为主要特色，工作在频段，虽然这些标准目前还在不断修改，但已展现出强大的生命力。目前，国际上一流的通信、计算机和软件公司一方面协作攻关，另一方面也如火如荼地展开竞争。

从网络的角度来看，最近提出的“无线个域网()”具有特殊的吸引力。这一新概念用网络理论来概括小范围的无线应用，成为颇受瞩目的新热点。

比较而言，蓝牙系统()更具有代表性，它正在随着概念的迅速推广而蓬勃发展。事实上，蓝牙系统和的概念相辅相成，蓝牙系统已经是的一个雏形。在其年月发布的的标准中，已定义了包括使用协议连接的多种应用。它能够使蜂窝电话系统、无绳通信系统、无线局域网和互联网等现有网络增添新功能，使各类计算机、传真机、打印机设备增添无线传输和组网功能，在家庭和办公自动化、家庭娱乐、电子商务、无线公文包应用、各类数字电子设备、工业控制、智能化建筑等场合开辟了广阔的应用。跳频、和等技术的使用使得蓝牙系统的射频电路较为简单，通信协议的大部分内容可以用专用集成电路和软件来实现，从技术上保证了蓝牙系统设备的高性能和低成本，因此前景极为广阔。从最初由等公司发起，一年多以来，蓝牙系统已吸引了国际上近家有影响公司的参与，使它在与、等类似应用标准的竞争中脱颖而出，发展前景更加明朗。

蓝牙系统及使人们随身携带网络成为可能，预计不久国内外将会出现较大的市场需求，在若干年内能够满足人们的无线上网和其他要求。但随着速率的提高和的发展，这种小范围应用的速率必然需要提高，目前，的一个工作组正在制订将来信息速率达以上的标准。因此，将是高速无线互联网的重要部分。

对于大范围应用场合或大信息量的区域连接，目前主要是使用光纤系统。但在很多场合铺设光纤存在诸多不便，或经济上并不合算，因此一种被称为“无线光纤” 的系统，即本地多点分布服务系统（）应运而生，有望在高速无线互联网中发挥重要作用。

是近年来逐渐发展起来的一种双向宽带固定无线接入技术。目前各国为分配的频带宽度至少有，是一种真正的宽带系统，能够满足用户日益增长的带宽需求。它可以为用户提供大量的

新兴宽带业务，在无线互联网中应用，可以更好地解决其

宽带化和高速化问题，是一种名副其实的“无线光纤”

目前，许多通信设备制造厂商已经推出或即将推出产品，如美国的、、、和等公司，加拿大的新桥网络（）、北电网络（），法国的，德国的等。近年来，在世界各地也陆续建设了一些试验系统，提供各种多媒体业务，一方面对进行现场测试，为产品的研发、完善和工程设计提供必要的数据，另一方面验证在各种场合下系统的生存能力和实用性。

现在，虽然许多系统还都处于试验阶段，有些基本的技术规范尚未达成统一，但一旦条件成熟，各项工作即可迅速展开。由于在服务方面的灵活性，营运商可以根据实际的应用需求确定资金投入的多少、发展的模式，逐步建设系统，这样就降低了系统的初期投资，为网络建

设和后期扩容提供了便利条件。

许多国家已经相继分配了本地区的工作频段，同时出台了有关运营的具体管理办法与技术要求。它们和美国一样，大多采用拍卖频谱的方法，并制定有利于新运营商的政策法规，使其通过采用这种新技术迅速进入电信市场，能与拥有大量基础设施的老运营商展开竞争，从而有利于电信产业的健康发展。

因此，在高速无线互联网中，将是解决大信息量区域连接的一个有效方法，是使无线互联网走向宽带和高速的一项关键技术。进行技术的研究是十分有必要的，产品的市场也同样十分广阔。

无线互联网将无线应用技术、网络技术和终端技术联系在一起，现有网络必然要作相应的配合，这已引起人们的极大重视。在总体思路上，一方面应该最大限度地使用现有网络，另一方面需要尽快发展先进技术。

技术的核心是协议，即传输控制协议和网际协议，包括应用、传输、网间和网络接口四个层次。当能够支持无线接入时，这时网络协议又称为“无线IP协议” 或“移动协议”。

无线协议的结构，在总体上与有线、无线计算机网络协议结构一致。这样，这些网络之间的互连就比较方便，原有固定用户设备的协议结构不用改变或改变很少，就可与移动设备通信，固定用户之间通信时所用的协议则不用改变。要达到这一目的，需要在已有网络协议结构中增加移动性管理功能，在系统管理、层管理和层操作程序中添补相应的模块，以完成对移动

设备的动态寻址并实现透明性。由于寻址问题一般由网络层解决，故主要是对网络层管理和操作进行填补。当原有协议用面向对象方法实现时，可以比较方便地填补移动功能。

为了支持无线接入，人们在网络管理和网络结构等方面进行了较多的研究，主要集中在以下几个方面：移动性管理、切换管理、层对的支持、对无线环境的支持、无线的网络安全措施等。

射频电路是无线应用最为关键的部分之一，也是无线系统的技术瓶颈。射频电路的发展趋势是，即微波集成电路。虽然国内外都在强调射频电路设计和研制的重要性，但高层次射频设计和研制的人才培养周期较长，目前处于国内外都奇缺的状况。

移动通信、多媒体通信和的市场前景为全球世界所瞩目，高速无线互联网将它们结合在一起，必将显现出强大的生命力。

在技术上，我们的方案基于“无线电缆＋无线光纤”为主导概念并综合各种实用技术和先进技术，把各种移动通信设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统甚至各种家用电器，使用一种廉价的无线方法建立起它们之间的信息传输，使公众蜂窝系统、无绳通信系统、无线局域网和互联网等现有网络增添新功能，使各类计算机、传真机、打印机等外设乃至各种室内电子、信息和电器设备增添无线传输和组网的功能，也可方便地应用于各种电话系统、无线公文包、各类数字电子设备（如数字照相机、数字摄像机等）、个人助理（PDA）、头戴收发设备（）、无线电子锁、各种无线遥控器（特别是汽车防盗和遥控）、电子商务（如电子付账系统、电子登记服务等）、工业控制等领域。因此，应用空间极为广

阔，市场特别巨大，将会逐步形成一系列新兴产业或用高新技术改造传统产业，对国民经济的发展和改善人民的生活水平具有极为重要的意义。另外，通过这一课题的研究和开发，能使我国在无线通信和互联网的建设领域，包括芯片、软件、系统集成等方面，缩小与国际先进水平的差距，在某些方面走在前列，带动全国的信息产业持续发展，扩大内需，也具有巨大的社会效益。

高速无线互联网在国际上是一个正在发展的课题，我国正抓住机遇，以期解决关键技术，使之迅速形成产业。结合我国的国情，我们对高速无线互联网提出基于“无线电缆＋无线光纤”为主导概念并综合各种实用技术和先进技术的解决方案。

具体地说，在小范围应用场合，第一阶段以蓝牙技术为基础，发展以为背景的各类设备和网络，今后将向着宽带高速的方向发展；对于大范围应用场合或大信息量的区域连接，目前以本地多点分布服务系统为基础，研究其在和方面的应用以及如何组网，今后将研究如何向更宽频带发展及如何与其他宽带网络连接等；在高速移动的应用场合，将结合、协议的应用，配合第三代移动通信系统中有关互联网应用的研究，开发关键芯片，研制主要软件，以解决手机、便携式电脑及其他通信设备访问互联网的需求并构成各类系列产品。

东南大学移动通信国家重点实验室和毫米波国家重点实验室，早在年就瞄准了无线互联网的发展方向。两个国家重点实验室分工合作，在这一领域进行了一系列前瞻性和有现实意义的研究，基本上和国际同行同步地开展研究，起步不晚，起点不低，机遇难得。但是，我们面临的是一个不容乐观的现实，全球经济一体化的趋势对我们这样一个信息产业相对弱小的国家来说，高速无线互联网的发展同样也是严峻的挑战。我们相信，在这一课题的研究上，集我国科技人员之智慧，一定能够有所突破，给我国信息产业的持续发展创造必要的条件。

在淘方案平台上就有关于无线互联技术的方案，例如：最新的蓝牙技术方案。

本质上来说是一种无线宽带自组网技术，源于技术，专业名词叫移动网络，也称为移动自组织网络。的特点主要为无中心节点、多跳和自组织自管理。网络是一个不需要基础设施的分布式网络，每个节点都能充当数据转发的角色，节点间的通信通过网络协议和算法进行协调，不会因为某个节点的崩溃导致整个网络无法运行。技术继承了的这些特性，同时更关注于高带宽、低延时、终端兼容性、数据安全性等这些问题，并拓展至区域组网、无线上网、无线中继等更通用更基础的应用场景。

的研究已经有很多年的历史，在上世纪年代标准委员会成立之初就提出了移动自组织网络的概念，同时成立了工作组，学术界也就此展开了大量的研究。这种技术早在伊拉克战争期间就被应用于战场网络的迅速部署，通过空投设备的方式为士兵之间迅速搭建无线通信网络。目前国内外在军事军备、抢险救灾、地下作业等领域有较为成熟的应用。

目前较常见的和最新的蓝牙中同样采用了类似的技术，其本质上都是基于技术演化的衍生品，他们都有无中心点、多跳等自组网的特性，更关注低功耗和工业化场景，主要用于控制信号和采集数据的传输，蓝牙同样关注低功耗，相比更多的应用于消费类电子产品，一般用于文件传输和音频传输。由于他们特定的低功耗特性和应用场景，一般传输的数据量不会太大，同时功耗和带宽是一对矛盾，对于大数据量传输的应用场景不是这两种技术的主攻方向。而更关注高带宽、低延迟等特性，更专注于通用网络及移动互联网场景，和前面两种技术有着不同的方向定位。相比于传统的路由技术和无线网桥技术，由于采用了基于地址的内核态二层路由协议，在性能和兼容性方面都拥有一定的优势，能完全透明的支持上层的各类应用，且具有免配置和智能连接的特点，免去了繁琐的设置、地址设置、密码设置等环节。而安全性问题通过分布式密钥技术来解决。

信息技术的高速发展，我们身边所有的一切都朝着数字化的方向发展，自从有了云计算，计算资源、存储资源都一面倒的搬到了云端，我们已经习惯了通过云端通过平台来进行数据的交换，我们在享受互联网带来的巨大便利的同时，也逐渐被互联网所束缚。我们想方设法的用各种技术提高云端处理能力，提高出口带宽速度以满足级数发展的数据交换需求，同时还要应对集中化带来的平台可靠性问题和数据安全的问题，一旦发生平台崩溃或隐私泄露，后果将不堪设想。

甚至于面对面的互加好友、面对面支付、面对面发送一个、用手机操控面前的智能家电都离不开互联网，这对网络资源和云端计算资源带来了极大的浪费，这是一个非常尴尬的境地，我们在大力发展互联网的同时，忽略了大量区域组网的需求。技术就是用来解决面对面传输的问题，但他依然是传统的星形网络，必须有某个节点作为中心节点，这样就导致一旦中心节点离开或者出现问题，必然导致整个本地网络不可用。并且接入的节点数受限，无法做到大规模应用。我们急需一种更便捷、更智能的无线宽带组网技术来解决这一问题。

技术其实在学术界一直是研究的热点，但在产业界比如就沉寂了多年，只在无线窄带领域得到一部分的应用。究其原因，首先是没有好的应用场景，从而导致芯片厂商支持力度不够，反过来又导致了技术上无法突破带宽的瓶颈。就像虚拟化技术存在了多年，直到有一天云计算的概念火了，和在上提供了硬件支持，一夜之间就发展起来了。现在碰到了同样的情况，近年来随着移动互联网技术的迅猛发展，智能手机的普及率得到了大幅的提升。标准也一路高歌猛进，从、、、一直到最新的。同时物联网和智能家居概念的普及，涌现了大量的智能硬件，这为技术的发展提供了绝佳的土壤。

智能手机或移动终端中的无线芯片本身的频带资源就是一种网络资源，通过技术将附近的设备连接起来，就组成一张无线网络，无需路由器、运营商基站等基础设施即可进行互相传送文件、视频等数据，在人员比较密集的区域，这个网络可以无限的扩大。所以我们给这种组网方式定义了一个新的名词叫网池，我们希望每个设备上的网络资源也可以以资源池的方式共享和连接，这种网络资源可以是你的网卡本身提供的频带资源，也可以是网络出口的带宽资源，这更像是工作在物理层和网络层的一种共享经济。有些手机厂家已经在布局和研发基于这类技术的产品和应用，相信不久的将来我们的手机上都会有这样一个功能，类似、蓝牙、一样的普及，这将是下一个移动互联网的风口，将会涌现出一大批基于这种技术的创业公司和出现，比如用它来做文件分享、网络分享、本地化社交、联机对战等。除此以外，车联网、机器人、智能家居等领域都将会有更广泛的应用。

未来的网络连接方式应该是云端和端端相结合的方式，通过这种方式可以更好的提高网络资源利用率。当然，除了解决网络问题，未来还需要进一步实现应用本地化，这将还会涉及计算和存储的问题，目前已经有比如网格计算、分布式存储、区块链、等技术可以解决类似的问题。