网络通信技术经历了以下几个发展时期。

(1)第一时期，联机系统。不同地理位置的大量分散计算机通过中央处理机连接起来，中央处理机的功能十分强大，包括运算、收集指令和存储等功能。中央处理机的运行速度受到计算机连接数量的影响，系统中的计算机越多，处理机的运行速度越慢，指令的传达就会滞后，导致信息到达通信终端的速度减慢。针对运行速度的问题，前端处理机和通信控制器有效地予以了解决，它们处于中央处理机和通信线路之间负责控制终端间的信息。

(2)第二时期，20世纪60年代兴起了计算机互联网和许多计算机互连系统。这时期系统的特点主要有分散交换和控制、资源多向共享、网络分层协议，各生产厂家那时的标准没有得到统一，所以这个系统具有独立和封闭的特点，网络的信息共享和互通不能得到最大程度的实现。

(3)第三时期，20世纪80年代岀现了标准化的网络，计算机网络技术因为微处理器的诞生而有了长足的发展，而后集成电路更是为计算机的发展提供了强大的动力，微型计算机的运行速度和可靠性得到很大的提高。在这一标准化网络出现的时期，局域网的发展也十分迅速，信息共享可以通过路由器和调制解调器得到真正意义上的实现。

(4)第四时期，20世纪90年代是互连和高速网络时代，信息高速公路一经在美国建设之后，世界各国纷纷效仿并建立了自己国家的国家信息基础工程(Nil)。现在全球的网络与通信技术核心为互联网，通过互联网，全球的资源得到了共享。

(5)第五时期，移动通信。移动通信技术经历了1G、2G、2.5G、3G、4G和目前正在研究的5G时代，极大地推动了网络通信的发展。

(6)第六时期，无线、宽带、安全、融合、泛在网络。无线通信是网络通信技术的变革方向，代表无线通信革新的WiFi受到广大网络用户的好评，居于开拓性的市场，也将变革网线连接上网的传统“有线”模式，真正实现“无线”模式。经过多年的发展，无线技术已经日渐成熟，应用广泛。从小范围应用成为主流应用，未来一个无线、宽带、安全、融合、泛在的网络可以提供适合不同场景、各种带宽、可靠性、各种成本的无线通信链路保障。网络产品性能越发稳定，市场也会持续不断地增长。同时，大型设备提供商将进入市场，大多数企业将釆用无线局域网进行内部网络建设。网络通信极大地推动了国家信息化的发展进程，为我国信息产业和通信市场开拓广阔的前景。

(7)第七时期，网络融合，万物互联。为了更好地推动网络通信技术的发展，使当前 的三大相关网络：电信网、广播电视网、计算机通信网能够充分发挥各自的功用，为广大的用户提供切实、高效的服务，三大网络的融合已经发展成了一种必然的趋势。通过对电信网、广播电视网和计算机通信网进行相互渗透、兼容，并逐步整合成全世界通用的信息网络，网络融合不仅实现了网络资源信息的共享，加强了网络的实用性，促进了网络的维护性能，同时降低了费用，节约了成本。

       作为人类社会信息共享与协作的基础平台，网络通信已成为支撑国家安全、经济繁荣和科技竞争力的基础。网络通信互联而形成的网络空间正发展成为陆、海、空、天之后的战略性第五维空间。网络通信与传统产业的深入融合派生出“互联网+”的概念，其对科技与社会发展起到基础性、渗透性、引领性作用，应急通信在网络发展过程中有了质的飞跃，在今后10年甚至更长的历史阶段中将进一步充分显现。移动互联网正从人与人互联，走向万物互联，是网络通信最富生命力的组成部分，也是带动信息通信产业发展的爆发性增长点。云计算、大数据与移动互联网互相依存，融合发展，为经济结构和应急通信行业向全流程智能化管理、兼顾集约型与个性化的生产方式转变提供了机遇，支撑大众创业、万众创新的经济发展新模式，应对经济发展新常态，成为国家创新发展不可或缺的基础要素ML

       本章对有线网络、无线网络原理及其在应急通信中的应用，以及古老的应急通信方式——莫尔斯电码进行讲述。

       随着我国通信技术的发展和人们对通信技术的需求，近几年来，像智能手机、蓝牙以及其他琳琅满目的无线电子消费产品技术走近消费者的身边，为消费者的工作和生活带来了很大的便利，备受消费者的欢迎和好评。并且随着新技术的迅速普及，人们对无线通信技术也是津津乐道。这种情况好像有线通信会被无线技术所取代，殊不知，在无线通信强大的运作背后是有线通信的技术支撑和融合。

       2010年7月，国家启动了三网融合工作试点，“三网融合”的实施再次将有线通信引入大众视野，为有线通信的发展起到很好的推动作用。有线通信是以电线或光缆作为导线，把信号输送到另一个通信接收终端的。它虽然有线的限制，但恰恰是因为这些，有线通信才会更加稳定，相对于无线通信来说，它更能抗外界的干扰，凭借强大的媒介，数据才得以高速度传输。另外，有线通信相对于无线通信来说，其辐射低，对人体的危害小。 

       有线网络指釆用同轴电缆、双绞线、光纤等有线介质来连接的计算机网络。同轴电缆比较经济，安装较为便利，传输率和抗干扰能力一般，传输距离较短。釆用双绞线联网是目前最常见的联网方式。它价格便宜，安装方便，但易受干扰，传输率较低，传输距离比同轴电缆要短。光纤网釆用光导纤维作为传输介质，传输距离长，传输率高，抗干扰性强，现在正在迅速发展。

1）同轴电缆

       同轴电缆是用来传递信息的一对导体，是按照一层圆筒式的外导体套在内导体（一根细芯）外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离的结构制成的，外层导体和中心轴芯线的圆心在同一个轴心上，见图5.1和图5.2。同轴电缆之所以设计成这样，也是为了防止外部电磁波干扰异常信号的传递，同轴电缆与双绞线相类似，也是电缆越粗，信号的衰减越小，同轴电缆的无中继传输距离要比双绞线略长一些，但由于布线、连接和接口不方便等原因，现在计算机网络的物理信道上已经应用得很少了，用来做网络信道的同轴电缆是50Q特性阻抗的，它与广播电视中用的同轴电缆75。不一样。同轴电缆具有高带宽和极好的噪声抑制特性，带宽取决于电缆长度。其中用来做网络信道的同轴电缆称为基带同轴电缆，而75Ω电缆用于模拟传输，称为宽带同轴电缆，在铺设主干网时多用光纤而不用同轴电缆，但在某些局域网中它应用还是比较广泛的。

 

图5.1  同轴电缆实物              图5.2   同轴电缆结构示意图

       同轴电缆根据其直径大小可以分为粗同轴电缆与细同轴电缆，如图5.3所示。粗同轴电缆是铜介质中传输距离最长的，在10BASE5的标准当中，可以达到500m的传输距离，适用于比较大型的局部网络，它的标准距离长，可靠性高，由于安装时不需要切断电缆，采用一种类似于夹板的装置进行连接，夹板上的引针插入电缆，直接与导体相连,因此可以根据需要灵活调整计算机的入网位置，但粗缆网络必须安装收发器电缆，安装难度大，所以总体造价高。细同轴电缆在10BASE2的标准当中可以传输185m,安装比较简单，造价低，但由于安装过程要切断电缆，两头需装上基本网络连接头（BNC）,然后接在T型连接器两端，所以当接头多时容易产生隐患，这是目前运行中的以太网所发生的最常见故障之一。

       无论粗缆还是细缆，在总线的两端都应安装相匹配的终端电阻，以削减信号的反射,二者均为总线拓扑结构，即一根缆上接多部机器，这种拓扑适用于机器密集的环境，但是当触点发生故障时，故障会串联影响到整根缆上的所有机器。故障的诊断和修复都很麻烦，因此，它将逐步被非屏蔽双绞线或光缆取代。

 

图5.3  同轴电缆示意图

       有线电视网一一同轴视频有线传输方式，主要有两种：射频同轴传输和基带同轴传输，还有一种“数字视频传输”，如互联网，属于综合传输方式。

      (1)射频同轴传输：也就是有线电视的成熟传输方式，是通过视频信号对射频载波进行调幅，视频信息承载并隐藏在射频信号的幅度变化里，形成一个8Mbit标准带宽的频道，不同的摄像机视频信号调制到不同的射频频道，然后用多路混合器，把所有频道混合到一路宽带射频输出，实现用一条传输电缆同时传输多路信号，在末端，再用射频分配器分成多路信号，每路信号用一个解调器解调出一个频道的视频信号。对一个频道(8Mbit)内电缆传输产生的频率失真，由调制解调器内部的加权电路完成，对于各频道之间宽带传输频率失真，由专用均衡器在工程现场检测调试完成；对于传输衰减，通过计算和现场的场强检测调试完成，包括远程传输串接放大器、均衡器前后的场强电平控制；射频多路传输对于几公里以内的中远距离视频传输有明显优势。

       (2)基带同轴传输：这是一种最基本、最普遍、应用最早、使用最多的传输方式，戏称“是人就会做”的传输方式。实际上却是了解最肤浅、技术进步最慢的一种传输方式。同轴电缆低频衰减小，高频衰减大，同样也是人人都明白的道理，但射频早在20多年以前就实现了多路远距离传输，而视频基带同轴传输却长期停留在单路百八十米以下的水平上。射频传输，一个频道的相对带宽(8Mbit)只有百分之几，高低频衰减差很小，一般都可以忽略；但在同轴视频基带传输方式中，低频10〜50Hz与高频6MHz,高低频相差十几万〜几十万倍，高低频衰减(频率失真)太大，而且不同长度电缆的衰减差也不同，不可能用一个简单的、固定的频率加权网络来校正电缆的频率失真，用宽带等增益视频放大器，也无法解决频率失真问题。所以说要实现同轴远距离基带传输，就必须解决加权放大技术问题，而且这种频率加权放大的“补偿特性"，必须与电缆的衰减和频率失真特性保持相反、互补、连续可调，以适应工程不同型号、不同长度电缆的补偿需要，这 

是技术进步最慢的历史原因。这一技术已于2000年在烟台开发区EIE实验室被突破，并获得了国家专利，经过几年的产品化和推广应用，技术和产品日臻成熟，己在我国所有省市和香港成功推广应用。

2)双绞线

       双绞线(TwistedPair)电缆，又称TP,是综合布线系统中最常用的一种传输介质，可以传输模拟信号和数字信号，尤其在星型网络拓扑结构中，双绞线是必不可少的布线材料。双绞线电缆中封装着一对或一对以上的双绞线，由两根像电话线一样的线绞合在一起，每根线加绝缘都会由绝不相同的颜色来标记，每一对双绞线一般由两根绝缘铜导线相互缠绕而成。成对线的扭绞是为了使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小，见图5.4。

图5.4  双绞线实物及示意图

        双绞线需用RJ-45或RJ-11连接头插接，也就是通常所说的水晶头。双绞线的一个用途是传输模拟信号，另一个用途是传输数字信号。

(1)分类：双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类。其中，STP又分为三类和五类两种，而UTP分为三类、四类、五类、超五类四种，同时，六类和七类双绞线也会在不远的将来运用于计算机网络的布线系统。双绞线的最大传输距离一般为100mo

在区分屏蔽/非屏蔽双绞线的时候，可以直观地去看外保护套内是否有铝锡包裹。基本上在布线时都会选择无屏蔽双绞线，其最大的原因是这种双绞线在制作工艺上要比屏蔽双绞线容易很多。从安全性的角度来考虑，屏蔽双绞线要比非屏蔽双绞线有更高的防窃听能力，传输性能也优于非屏蔽双绞线。

双绞线最早被用于电话信号的传输，后来才被渐渐引入数字信号的传输当中，现在我们在计算机网络中广泛使用的都是超五类双绞线及六类双绞线，最大能达到1000Mbit/s的带宽。

(2)双绞线的标准接法：目前，最常使用的是TIA/EIA制定的TIA/EIA568A标准和TIA/EIA568B标准。

TIA/EIA568A标准的线序从左到右依次为：1-绿白、2-绿、3-橙白、4-蓝、5-蓝白、6-橙、7-棕白、8-棕。

TIA/EIA568B标准的线序从左到右依次为：1-橙白、2-橙、3-绿白、4-蓝、5-蓝白、6-绿、7-棕白、8-棕,见图5.5。

(3)RJ-45水晶头：由于RJ-45头像水晶一样晶莹透明，所以也被称为“水晶头”。双绞线的两端必须都安装RJ・45插头，以便插在网卡、集线器或交换机的RJ-45端口上,见图5.6。

       水晶头虽小，在网络中其重要性一点都不能小看，有相当一部分网络故障是水晶头质量不好而造成的。

图5.5 TIA/EIA 双绞线示意图

图5.6  RJ-45水晶头

 

3)光纤

       光纤即光导纤维，是一种纤细、柔韧并能传输光信号的介质，多条光纤组成光缆。 

        20世纪80年代初期，光缆开始进入网络布线，随即被大量使用。与铜缆(双绞线和同轴电缆)相比较，光缆适应了目前网络对长距离传输大容量信息的要求，在计算机网络中发挥着十分重要的作用，成为传输介质中的佼佼者。

       (1)光纤组成：从光纤的结构来看，基本都包括三个部分，即外部保护层、内部敷层及纤芯，见图5.7。其中外部保护层主要是为了保护光纤的内部，通常都会使用非常坚硬的材料制成，内部敷层主要功能是防止光信号的泄漏。在光纤的核心部分，是传输光信号的主要部分，一般都是使用石英玻璃制成，横截面积非常小，光纤的线芯直径一般都设计为62.5呻或150卩m。还有一种是没有外部保护层和内部敷层的光纤，称为裸光纤,光纤跳线就是裸光纤的一种。

图 5.7 光纤

 

 

       (2)光纤分类：根据不同的分类方式，光纤通常分为多模光纤和单模光纤或者阶跃光纤和渐变光纤。

       多模光纤的线芯横截面比单模光纤要宽很多，光信号可以从不同的角度进入光纤的线芯进行传输。在多模光纤中，光信号可以以不同的模式进行传输，可以直线传输也可以使用折射和反射来向前发送信号。由于信号的发送模式不同，同时进入光纤的光信号到达目的地的时间也会不同，由于多组信号在一条通道上传输，形成光散的可能性也较大。因此，多模光纤比单模的传输性能要差一些，多模光纤网段长度就限制为2km,它的价格便宜，多模光纤中的光线是以波浪式传输的，多种频率共存。

       单模光纤的线芯横截面通常很窄，只能有一道光信号传输，正因只使用单独模式的光信号，所以在单模光纤中，无光的信号色散会使得传输信号的距离会更长，传输数据量也更高，单模光纤的传输距离远，网段长度为30km，但是价格比较贵，见图5.8。

图5.8     光纤类型

       两根光纤的全双工传输。一根光纤一般只能单向传输信号，所以如果想要组成全双工系统，就必须要由两根光纤组成。光信号传输实际上是电信号传输的一种变体。完整的光纤通信系统都会有一个光信号到电信号和电信号到光信号的转换过程，这个过程由光电转换器来完成。为了保证光信号远距离、低损耗地传输，整条光纤链路必须满足非常苛刻且敏感的物理条件。任何细微的几何形变或者轻微污染都会造成信号的巨大衰减，甚至中断通信。在实际工作中，引起光缆链路故障的主要原因有：光缆过长、弯曲过度、光纤受压或断裂、熔接不良、核心直径不匹配、模式混用、填充物直径不匹配、接头污染、接头抛光不良、接头接触不良。

       (3)传输特性：光纤通信系统是以光波为载频，光纤为传输介质的通信方式。光纤中当有光脉冲出现时表示为数字“1”，反之为数字“0”。光纤通信的主要组成部分有光发送机、光接收机和光纤，当进行长距离信息传输时还需要中继机。通信中，由光发送机产生光束，将表示数字代码的电信号转变成光信号，并将光信号导入光纤，光信号在光纤中传播，在另一端由光接收机负责接收光纤上传出的光信号，并进一步将其还原为发送前的电信号。光纤系统使用两种不同类型的光源：发光二极管(LED)和激光二极管，发光二极管是一种固态器件，电流通过时就发光。激光二极管也是一种固态器件，它根据激光器原理进行工作，即激励量子电子效应来产生一个窄带宽的超辐射光束。LED价格较低，工作在较大的温度范围内，并且有较长的工作周期。激光二极管的效率较高，而且可以保持很高的数据传输率。从整个通信过程来看，一条光纤是不能用于双向通信的。因此，目前计算机网络中一般使用两条以上的光纤来通信。若只有两条时，一条用来发送信息，另一条则用来接收信息。在实际应用中，光缆的两端都应安装光纤收发器，光纤收发器集成了光发送机和光接收机的功能：既负责光的发送，也负责光的接收。目前，光纤的数据传输率可达几千兆比特每秒，传输距离达几十公里甚至上百公里。现在一条光纤线路上只能传输一个载波，随着技术进步，会出现实用的频分多路复用或时分多路复用。

       接入技术是目前通信技术中最为活跃的领域之一。在电信网络中，接入网连接用户和业务节点，主要解决传输、复/分接、资源共享等问题。

       目前主要的有线接入技术包括：窄带综合业务数字网(N-ISDN)>CableModem(电缆调制解调器)与混合光纤同轴电缆(HFC)、高速数字用户环路(HDSL)与对称数字用户环路(SDSL)、不对称数字用户环路(ADSL)、甚高速数字用户环路(VDSL)、同步数字序列(SDH)、Passive无源光网络(PON)与ATM无源光网络(APON)等。一般来说，任何接入技术都有相应的局端设备(CO)和用户端设备(RT)，但后者更具有多样性。

1）N-ISDN

       N-ISDN又称“一线通”，也是一种成熟的、依赖光接入网络的窄带接入的铜线技术,目前主要利用2B+D来实现电话和Internet接入，典型下载速度可达64Kbit/s,基本上能够满足目前窄带浏览的需要，是广大Internet用户提高上网速度的一种经济而有效的选择。目前已在国内各个城市开通，用户反应良好，渐有取代普通调制解调器之势。ISDN设备包括交换机和终端设备，其中终端设备种类很多，但从功能上讲，主要是ISDN网络终端、终端适配器、路由器和可视电话等功能的自由组合，同时提供不同接口(如ISA、PCLRS.232、USB、模拟电话口、以太网口等)以适应不同需求。

2) CableModem与HFC

       CableModem是利用有线电视网实现用户宽带数据接入的一种方法，也是混合光纤同轴网中的关键技术之一。HFC是宽带接入技术中最早成熟和进入市场的一种，具有宽带和相对经济性的特点。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视、每户至少两路电话、速率至少高达10Mbit/s的数据业务(目前已有成熟的40Mbit/s的CableModem)o将来利用其550〜750MHz频谱还可以提供至少200路MPEG-2的点播电视业务以及其他双向电信业务。从长远看，HFC网计划提供的是全业务网(FullServiceNetwork,FSN),即以单个网络提供各种类型的模拟和数字业务，并逐步从多用户共享上述带宽过渡到单个用户独享。

3)  HDSL与SDSL

      HDSL是在无中继的用户环路网上，用无负载电话线对称地高速传输信息，典型速率2Mbit/s,距离达3〜5km，使用两对或三对双绞铜线，不需选择线对、误码率低、釆用线路码，具有良好的频谱兼容性。目前HDSL技术已经发展得比较成熟，主要用于替代传统的T1/E1,解决分散用户接入技术，为用户租用线，传送多路语音、视频和数据。SDSL是HDSL的简化版本，使用单根双绞线，可以提供双向高速可变比特率连接，速率范围为160Kbit/s〜2.084Mbit/s。在0.4mm双绞线上，最大传输距离是3km°HDSL/SDSL可以与FTTB/FTTC相结合。从功能上讲，HDSL设备种类不多，各厂家设备兼容性差；SDSL成熟稍晚，产品类型也不太丰富。

4)ADSL

       ADSL是在无中继的用户环路网上，用有负载电话线不对称地高速传输信息，与HDSL/SDSL相比，避免了用户侧干扰问题，提高了传输速率，延长了传输距离。ADSL釆用离散多音频(DiscreteMultitone,DMT)线路码，下行通信可以支持的速率为1.5〜8Mbit/s或更高，上行通信速率为16〜640Kbit/s或更高，模拟用户话路独立，目前已能在0.5mm芯径双绞线上将6Mbit/s信号传送3.6km之远。G.Lite是一种简化的ADSL,以降低成本和方便用户端设备的安装。其下行速率最高1.5Mbit/s,上行最高512Kbit/s,可不用电话分离器，最大传输距离可达5km。

       ADSL(包括G.Lite)的CO端设备数字用户环路多路复用器(DSLAM)主要实现复/分接的功能，可以放在市话端局或小区，放在小区的目的是提高传输速率并可使更普遍的用户使用ADSL,这时需要光接入网的配合；用户端设备很多，从功能上讲主要包括：不同接口(PCI、USB、以太网)的ADSL调制解调器、适应不同需求的ADSL路由器、同时提供数据和话音的综合网关、分离器或低通滤波器。

5)VDSL

       在开发ADSL中发现，适当减少距离会大大提高传输速率，这便出现了VDSLOVDSL系统中的上下信道频谱是利用频分复用技术分开的，编码方式有无载波幅度相位调制(CAP)、DMT和离散小波多音频(DWMT)三种。VDSL上下行速率也是不对称的，其下行速率有3挡：13Mbit/s、26Mbit/s和52Mbit/s，相应传输距离为1500m、1000m和300m；上行速率一般也有3挡：1.6Mbit/s、2.3Mbit/s和19.2Mbit/s。VDSL必须与FTTB、FTTC、FTTCab、FTTZ相结合使用。在产品上，VDSL与ADSL类似，但由于VDSL技术出现比较晚，正式产品不多。

6)SDH

        适用于接入网的SDH具有高可靠性、灵活性、高度紧凑、低功耗和低成本特点。一般来说，当要求带宽155Mbit/s或更高时，可以直接用SDH系统以点到点或环形拓扑形式与用户相连；当需要带宽大于34Mbit/s时，直接将SDH分插复用器(Add/DropMultiplexer,ADM)设置在用户处用STM.1通道与STM-N服务节点相连，这种连接既可以是点对点的方式，也可以通过环结构；对于带宽要求远小于34Mbit/s的情况，则釆用更低速率的复用器或共享ADM的方式更经济有效；对于多数普通企事业用户，设在路边(DP点)的终端复用器可以用来为大量用户提供2Mbit/s为基本单元的带宽，需要小于2Mbit/s带宽业务的用户可以靠业务复用器或后接PON来解决。使用STM-0子速率连接(SubSTM-0)对于小带宽用户是一种经济有效的方案，同时还能保持全部SDH管理能力和功能，ITU.TG.7O8就规定了这样的接口。

       虽然SDH可以在建设时为不同的节点分配不同的带宽,但无法实现节点总速率的动态调整。目前，适用于接入网的各种SDH设备(特别是SDHADM)很多，本节不作详述。

7)PON与APON

       无源光网络(PON)包括窄带的无源光网络和以ATM为基础的宽带无源光网络一一APON,前者是用来提供2Mbit/s及以下速率的数据传输通道，后者则最高可以提供高达622Mbit/s的下行传输通道。APON多釆用无源双星或树型结构，并使用特殊的点对多点多址协议，使得众多的光网络终端(Optical Network Termination,ONU/ONT)共享OLT,众多的用户共享ONU来降低初建成本。

        在通信领域，“移动电话”与“固定电话”的区别是显而易见的，而“无线(Wireless)"与“移动”的区别相对小一些。一般来说，“无线”往往是指利用无线方式传递信号，并通过无线设备进行接收和处理的过程；而“移动”不仅要求通信设备能够接入无线网络，而且要具有“移动性”。因此，本节“无线通信”特指不包含“移动通信”的无线通信技术，主要涉及WLAN、蓝牙、无线网状网络等多种无线网络技术。

       无线局域网(WirelessLocalAreaNetworks,WLAN)利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号。作为传统布线网络的一种替代方案或延伸，WLAN可以便捷、迅速地接纳新加入的成员，而不必对网络的用户管理配置进行过多的变动；可以在有线网络布线困难的地方比较容易实施，不必再实施打孔敷线作业，因而不会对建筑设施造成任何损害。

       由于WLAN基于计算机网络与无线通信技术，在计算机网络结构中，逻辑链路控制(LLC)层及其之上的应用层对不同的物理层的要求可以是相同的，也可以是不同的，因此，WLAN标准主要是针对物理层和介质访问控制(MAC)层，涉及所使用的无线频率范围、空中接口通信协议等技术规范与技术标准。

1990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11WLAN标准工作组。IEEE802.11(别名:WiFi无线保真)是在1997年6月由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准，该标准定义物理层和媒体访问控制规范。物理层定义了数据传输的信号特征和调制，定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法。RF传输标准是跳频扩频和直接序列扩频，工作在2.4000〜2.4835GHz频段，速率最高只能达到2Mbit/s。

       1999年9月IEEE802.11b被正式批准。该标准规定WLAN工作频段为2.4〜2.4835GHz,数据传输速率达到11Mbit/s,传输距离控制在20〜50m°

       1999年，IEEE802.11a标准制定完成。该标准规定WLAN工作频段为5.15-5.825GHz,数据传输速率达到54Mbit/s/72Mbit/s(Turbo),传输距离控制在10〜100m。该标准也是IEEE802.11的一个补充，扩充了标准的物理层，釆用正交频分复用的独特扩频技术，釆用QFSK调制方式，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，支持多种业务如话音、数据和图像等，一个扇区可以接入多个用户，每个用户可使用多个终端。

       目前，IEEE推出新版本IEEE802.1lg认证标准。该标准提出拥有IEEE802.11a的传输速率，安全性较IEEE802.11b好，采用两种调制方式，含802.1la中釆用的OFDM与IEEE802.11b中釆用的CCK,做到与802.1la和802.11b兼容。

2.蓝牙

       蓝牙(Bluetooth)是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4〜2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)°蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为RS-232数据线的替代方案。使用跳频技术，将传输的数据分割成数据包，通过79个指定的蓝牙频道分别传输数据包。每个频道的频宽为1MHz。蓝牙4.0使用2MHz间距，可容纳40个频道。第一个频道始于2402MHz,每1MHz一个频道，至2480MHz。有了适配跳频(AdaptiveFrequency-Hopping,AFH)功能，通常每秒跳1600次。

       蓝牙主设备最多可与一个微微网(一个釆用蓝牙技术的临时计算机网络)中的七个设备通信，设备之间可通过协议转换角色。

       蓝牙是一个标准的无线通信协议，基于设备低成本的收发器芯片，传输距离近(100m内)、低功耗(mW级)。

3.无线网状网

       无线网状网(Wireless Mesh Network,WMN)是一种多跳的、具有自组织和自愈特点的分布式宽带无线网络，可以看成一种融合了无线局域网和移动AdHoc网络的特点并且发挥了两者优势的新型网络。WMN主要由路由器节点和终端节点组成，其典型结构如图5.9所示。路由器节点互联构成无线骨干网，通过网关节点可以与互联网建立连接;终端节点通过路由器节点可以接入互联网，并与其他终端节点组网，实现终端节点与网络之间的互联互通。

图5.9     WMN典型结构

 

       WMN兼容WLANIEEE802.Ha/b/g标准，无线覆盖频率2.4GHz,回程频率5.8GHz；基站最远覆盖半径20km；最高数据传输速率54Mbit/s；支持280公里时速高速移动设备在多个Mesh基站之间无间断漫游和快速切换。

       WMN作为多业务承载平台，不但支持低速工控数据的接入，还可以满足宽带、高速视频数据的接入需求；同时还可构建基于IP的多业务接入平台。具有自组织、自调节、自愈合的特点，传输网络中任何一个节点(CPE)岀现问题，都不会造成对网络传输的阻塞和影响，见图5.10。

图5.10     WMN组网方式演示