无线网络技术概述大全11篇

无线网络技术概述篇（1）

中图分类号TN92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）34-0171-01

0 引言

随着3G及全业务运营时代的来临，无线宽带业务已成为电信运营商巩固自身优势地位并谋求突破的战略高地。而WLAN作为发展较为成熟并具备高性价比和大规模部署能力的无线数据技术，其与3G的融合也被很多运营商看作是无线数据业务的发展趋势。

1 WLAN与WCDMA技术分析

1.1 WiFi技术概述

WLAN的推广和认证工作由产业标准组织WiFi（Wireless Fidelity，无线保真）联盟完成，所以WLAN技术常常被称之为WiFi。WLAN标准主要包括802.11b、802.11a和802.11g等。WiFi技术的特点主要有：首先，组网简单，应用灵活；其次，有丰富的终端支持，厂商进入该领域的门槛比较低；再次，WiFi组网的成本低廉；最后，提供有线网络无法提供的漫游特性。

1.2 WAPI技术概述

WAPI（WLAN Authentication and Privacy Infrastructure），即无线局域网鉴别与保密基础结构，它是中国自主研发的，拥有自主知识产权的无线局域网安全技术标准。相比于WiFi，WAPI技术的特点主要有：加密技术比WiFi更为先进、安全和兼容性更好、比WiFi接入灵活、可运营管理、和WiFi在硬件上通用。

1.3 WCDMA技术概述

WCDMA是Wideband Code Division Multiple Access（宽带码分多址）的英文简称，是一种由3GPP具体制定的，基于GSM MAP核心网、UTRAN（UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信系统。WCDMA技术的特点主要有：良好的全球漫游能力，很强的安全保密性，很高的技术成熟度，成熟的运营模式。

1.4 WLAN与WCDMA各自的发展瓶颈

制约WLAN技术的发展的瓶颈主要是数据传输速率有限、信号的质量和稳定性不强、覆盖范围小、移动性不高、没有QoS保障等。WCDMA技术在无线宽带的发展瓶颈主要有资金投入大覆盖范围有限、资费偏高、缺少重量级应用、公共热点区域信道有限等。

2 WLAN和WCDMA组网方案

尽管WLAN具有低成本、高速率和灵便布设的优点，但如上所述，WLAN也有诸多致命弱点，不足以组建一个独立的、连续的移动网络。因此，WLAN应作为移动蜂窝网络的有效补充，和WCDMA网络的室内分布系统结合起来，在公共热点区域布设，与移动网的广覆盖规模优势结合。新建或升级改造现有室内分布系统时，统筹考虑WCDMA以及WLAN的接入需求。WLAN应作为运营商现有城域数据网的延伸扩展部分，不单独组网，不改变现有城域网的拓扑结构。

3 WLAN和WCDMA一体化管理平台

WLAN网络作为一种接入方式，通过相关网关设备实现和WCDMA网络的融合与互通，需要建立可运营、可管理的WCDMA与WLAN一体化管理平台，实现对WLAN用户接入、WCDMA用户接入的统一认证、统一计费、统一业务、统一运营，支持网内或网间漫游。通过WCDMA与WLAN一体化的管理平台，可以非常清楚的看到无线网络的运营状况，无线客户的流量和用户的上网习惯，从而可以选择是否要调整热点地区的AP数量。同时，要优化客户端登录界面，实现无线宽带上网自动登录，简化登录步骤，WLAN热点覆盖区域内优选WLAN信号，具备在WLAN异常中断后能够自动重新建立连接的功能，向用户提供无缝切换的体验。

4 WLAN和WCDMA协同认证方案

在WLAN与WCDMA集成方案中采用基于IEEE 802.1x的认证流程。根据WLAN中各个设备上的协议栈模型情况，3GPP 计费、鉴权、认证(AAA)服务器作为WLAN设备认证的终点，在WLAN网络和移动网络中起着桥梁的作用。它一方面通过IP网络接收来自WLAN设备的由EAP报文映射成远程拨号用户认证(Radius)报文的认证请求包；另一方面通过移动网络的移动应用协议(MAP)信令，从HLR中取得用户的鉴权信息，通过挑战认证方式判定用户的合法性。

5 WLAN与WCDMA融合计费方案

WLAN与WCDMA系统互连可通过3GPP AAA服务器提供帐式计费功能。在认证通过后，WLAN设备通过Radius协议向3GPP AAA服务器发送起始计费信息、中间计费信息和终止计费信息。3GPP AAA服务器将收到的计费信息，生成标准的CDR，通过两种方式传送到计费中心：3GPP AAA服务器通过3GPP PS域的Ga接口，采用标准的GTP协议将话单传送到CG，再通过CG将话单传送到计费中心；3GPP AAA服务器提供联机计费功能，直接通过FTP/FTAM协议将话单传送到计费中心。

6 结论

3G以及后续演进技术的日益成熟和普及，给数据业务的发展以新的契机。一方面随着用户流量的增加，巨大的访问量给网络带来承载压力；另一方面，WLAN在技术、应用及场景解决方案日益成熟，各种业务应用类型更加丰富，因此得以广泛应用。为了给用户带来更好的体验，“WLAN+CDMA”互为补充的发展战略将成为运营商共同的选择。

参考文献

无线网络技术概述篇（2）

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）51-0271-02

一、设计说明

本节课主要介绍无线网络技术的一些基本概念、技术以及发展历程等，内容偏重理论、抽象，但又缺乏理论的深度，如果只由教师单纯讲解就会显得枯燥，因此本堂课的设计思路是从具体的案例入手，引导学生进行思考、讨论，最后得出基本的结论，形成一定的概念，达到理解和应用的目的。通过视频观摩进一步让学生了解无线网络的发展历程和各种新技术的特点及应用。教师在本节课的主要任务在于积极引导、调动学生的积极性，提高学生对《无线网络技术》课程的学习兴趣。

二、教学目标

1.知识与技能目标：了解当前无线网络领域的各种最新技术和主要研究成果，使学生能够快速对无线网络技术有一个全面、系统的认识；理解和掌握无线网络的技术特征，并通过实践教学（课堂小实验和课外实验）获得一定的综合技能和实践能力。

2.过程与方法目标：充分利用各种手段如案例法、视频观摩、小组讨论、课内小实验等激发学生学习兴趣，使其喜欢无线网络技术；并通过“分组合作”引导学生的合作与竞争，营造民主和谐的课堂气氛。

3.情感态度和价值观目标：通过情境的设计，激发学生的学习兴趣；通过完成一个又一个的小任务，培养学生的自主学习和与他人合作的精神。

三、重点与难点

本堂课的知识重点是无线网络定义、WiFi、蓝牙、Zigbee等技术的定义和特点。由于WiFi、蓝牙、Zigbee等概念非常抽象和枯燥，如何让学生理解WiFi、蓝牙、Zigbee定义以及掌握它们之间的区别是难点。

四、学情分析

1.学生基础不相同：《无线网络技术》课程是专业选修课，授课对象是针对大四的通信专业和网络专业学生，其前驱课程是计算机网络。根据信电学院不同专业的培养方案，计算机网络是通信专业的选修课，这导致授课学生的网络基础不一。因此，教学内容根据学生的接受程度进行动态调整。

2.内容枯燥及抽象：无线网络技术涉及到很多协议、算法、数学推理等，这些内容抽象、概念枯燥、原理复杂，使得部分学生对网络存在偏见和抵触心理。因此，采用案例、演示、实验等教学手段剖解知识、举例认证，吸引学生的兴趣和提高学习主动性。

3.实验设备不足：无线网络技术更新快，导致现有的实验设备无法应用于协议、技术原理的验证和设计。因此，采用实践教学和拓展性教学弥补设备不足问题，提高学生的实践动手能力。

五、教学方式与方法

1.理论教学：理论教学针对课程的基本概念、原理、方法、技能等，主要在课堂上通过教师讲解、示范、案例分析讨论等方式进行。例如：精心设计情境问题导入无线网络定义概念；举例实际生活中遇到的无线网络技术的案例等。

2.实践教学：实践教学包括课内实验、本科生开放实验项目以及院、校学生创新项目等课外学术科技活动等，不占用课堂教学时间，在课后进行。例如：让学生做课内实验-蓝牙传输文件实验，课外实验-寝室WiFi组建，校级学生创新项目-Adhoc网络中位置服务应用等。

3.拓展性学习：拓展性学习主要针对学有余力的学生，借助于互网络提供的各种学习素材和网络资源，鼓励学生参与老师的科研项目和课程建设，使爱好无线网络的学生有进一步自由研究的空间。

六、教学过程安排

1.课前说明3'。教师活动：通过投影介绍《无线网络技术》课程。学生活动：提出对该课程的相关问题。设计意图及学生反映：课前说明的目的是为了让学生对《无线网络技术》课程结构有所了解，在心里形成《无线网络技术》课程整体授课框架的初步印象。

2.创设情境问题引入5'。教师活动：通过投影给出下述问题：某煤矿员工在矿下作业，突然矿井倒塌。搜救部队需要进入矿下搜索。员工在下井作业时需要带哪些设备，使得搜救部队以最短时间解救员工？请三名同学自由组合成探究小组，在2分钟内给出一个可能的答案。通过学生的讨论，得出结论为无线通讯设备。学生活动：讨论应该带什么设备保证自己顺利得救。设计意图及学生反映：这个导入比较容易激发学生兴趣，能让学生很快进入《无线网络技术》的课堂氛围，而且学生在讨论矿工搜救时有多种答案，很容易让学生感觉到自己主导该问题。

3.新授：蓝牙技术8'。教师活动：简单介绍蓝牙的定义、技术特征、发展历程、应用。让学生自由组队，用手机通过蓝牙传输文件和歌曲等。然后归纳蓝牙技术的特点。学生活动：从不同距离、阻挡物等情况做蓝牙传输文件小测验。设计意图及学生反映：把所学内容与学生实际中碰到的问题联系起来，学以致用，帮助学生解决问题并提供思路，又使学生进一步感觉到《无线网络技术》课程的知识是有用的。

4.新授：Zigbee、3G、WiFi20'。教师活动：让学生根据例子列举WiFi与3G之间的区别。分别给出WiFi、3G、Zigbee的定义、技术特征、发展历程、应用。结合就业、职业、岗位等描述这些新技术。学生活动：学生在教师的启发下自己得出WiFi、Zigbee与3G之间的区别。通过阅读教材让学生简述WiFi和3G的定义、技术特征。设计意图及学生反映：让学生自己总结、归纳它们之间的区别，而不是教师照本宣科地告诉学生答案。此外，进一步让学生觉得关于无线网络技术的产品和工作岗位非常多，这对于大四的学生来说，更加有动力学习《无线网络技术》课程。

5.课堂总结4'。教师活动：回顾本堂课学过的主要知识点。学生活动：一起回顾本堂知识点。设计意图及学生反映：回顾本课，对所学内容作总结，学生再回忆一遍，加深印象。

七、教学反思

1.几轮教学，我感觉到教师对于课程案例的选取和设计并非易事，更重要的是在学生基础尚且欠缺的情况下，选取的案例载体要能确保学生的主体性和学习内容的具体性。只有选择好有利于学生对理论知识领会的典型案例，才能带动知识点的“教”、“学”、“做”一体化，方便教师开展教学设计，并掌控教学过程。

2.通过学生问卷调查、访谈法对最近几年的教学效果、成绩通过率、学习积极性以及学生就业方向等进行调查，09级的学生成绩通过率比08级、07级的学生成绩通过率要高；学生对教学方法的反馈意见与前几年相比，教学效果好，学习积极性高。

无线网络技术概述篇（3）

中图分类号：TN929.5

21世纪的今天，时代经济多元化发展的同时，4G移动通信逐渐兴起，而其安全接入技术作为4G无线通信系统安全性问题的核心部分，如何做好4G无线网络安全接入技术的应用始终是当前网络技术领域研究的热点之一。因此本文对4G无线网络安全接入技术进行探究分析有一定的经济价值和现实意义。

1 4G无线网络安全接入安全的相关概述

1.1 无线网络的安全概述。无线网络作为一种全新的网络技术，不仅仅有着便利安装、灵活性和经济性的特点，同时也能实现对用户活动空间和自由度的一种扩展，现阶段有着较为广泛的应用。但是近些年来，4G无线网络安全隐患始终存在，由于其信息具有开放性的特点，常常受到主动干扰和被动窃听攻击。无线网络信道的接入同时对有效数目和传输速率也产生了一定的影响作用。这些安全问题的存在，无线网络的安全机制不仅仅是借助于认证机制将通信参与方数据交换之前身份鉴定过程实现，同时也借助于安全信道和其加密技术将数据的机密性实现，并通过信息摘要技术和数字管理技术对数据的完整性加以保证，并对临时身份对用户的身份进行隐藏。

1.2 4G无线网络安全接入安全概述。4G无线网络接入安全，不仅仅对用户身份加以保护，同时通过实体认证，其4G无线网络安全接入过程中往往有着一定的机密性和完整性，并通过移动设备加以认证。4G无线网络接入的过程中，同样也面临着各种各样的安全威胁，一方面是其ME面临着一定的安全威胁，主要表现为IMSI被截获和UE潜形式的被跟踪，并对用户的信息进行暴露，难以从根本上保证用户信息的真实性。而无线接入网络中的安全威胁，同样也有移动性的管理和对其基站的攻击，这种攻击不仅仅将Dos攻击实现，同时也使得攻击者在安全性相对较弱的网络中对用户的通信加以截获，进而使得其受到更加严重的安全攻击。

2 4G无线网络安全接入技术的理论基础

2.1 自证实公钥系统。自证实公钥系统中的对称密码体制不仅仅有着较高的运算速度，同时也有着较高的处理频率，并在某种程度上能够对保密通信的问题加以解决，进而实现加解密的系统设计。伴随着计算机网络技术的飞速发展，对称密码体制有着越来越明显的局限性，不仅仅有着较为困难的密钥管理，同时难以从根本上解决陌生人之间的密钥传递，难以将数字签名问题提供而非对称密码体制主要是针对每一个用户的公私钥对，并借助于有效的单向函数，进而将私钥空间向公钥空间映射，对伪装攻击加以防止。这种非对称密码体制不仅仅是一种基于证书的公钥密码体制，同时也是一种基于身份的公钥密码体制。

2.2 安全协议。安全协议主要采取密码算法，并对其发送的消息进行高强度的加密，安全协议在将不可信网络通信参与方之间的安全通信实现的过程中，主要有建立于会话密钥的一种密钥交换协议和结合认证协议的一种认证密钥交换协议。而安全协议在实际的设计过程中，主要是对模型检测方法和其安全性协议分析方法加以采用，并将协议安全性的分析更加的具有规范化和科学化。

总而言之，4G无线网络安全接入技术在实际的应用过程中，主要借助于网络平台上的相关系统，并做好自证实公钥系统的控制，严格的遵守相关安全协议，进而实现数据加入和传输过程的安全性。

3 4G无线网络安全接入技术的认证新方案

3.1 参数的基本概述。4G无线网络安全接入技术认证方案中的参数主要有X也即是x的长度，ME首先就要对私钥急性选定，也即是XME，并依据于VME=g-XMEmodn将VME计算出，其次就要将IDME、IDHE以及VME以及发送给TA。一旦TA受到消息之后，就要依据于YME=（VME-IDME-IDHE）dmodn将公钥YME再次计算出，并将其公钥发送给ME，ME受到公钥之后，并对等式YEME+IDME+IDHE=VME进行验证，一旦验证成功，其移动终端将会获得公钥YME和私钥XME。

3.2 首次接入认证和切换接入认证。4G无线网络安全接入中的首次接入认证和切换接入认证的过程中，其主要的认证过程图如1所示，

图1 4G无线网络安全接入中的首次接入认证和切换接入认证的过程

首先AN对自己的IDAN和公钥YAN进行广播，ME并对需要接入的AN的IDAN和YAN进行选择，并对随机数CME [0，B]加以选择，并将其CME、IDAN和IDhe向AN发送，AN收到消息之后，就要对IDAN进行验证，一旦身份标识符符合，就要对两个随机数进行选择，并将其消息发送给ME，依次类推，进而实现整体上的认证过程。

3.3 再次接入认证。对于移动通信环境而言，往往需要频繁的验证，将会带给系统相对较大的负担，一旦连接的用户数增多的过程中，系统运行的负荷相对较大，而再次接入认证场景的认证过程有着一定的简便性，如图2所示。

图2 再次接入场景下的认证过程

再次接入场景下的认证过程中，首先对ME在首次切换接入认证之后，将会自动的再次将其接入统一网络，借助于临时身份TIDME对自己的TDME进行代替，并进行再次介入认证，对ME的身份隐私进行保护，经攻击者通过已经攻陷的会话密钥网络交互的风险降低。

总而言之，4G无线网络安全接入过程中，更要多找硬件物理的防护工作，并对硬件平台和操作系统进行加固处理，将移动网络的兼容性和可扩展性全面提高，并结合不同的安全体制，有机的结合公钥和单钥体制，实现消息传递的实时性，对用户的可移动性加以确保。

4 结束语

随着时代经济的飞速发展，现代化无线网络和通信技术的不断成熟发展，进而使得现代化移动网络的发展更加的具有时代性，而4G无线网络接入的安全性始终是移动网络用户关注的焦点之一，而基于4G无线网络安全接入技术的应用，不仅仅对无线网络用户的身份进行隐藏和保护，同时也保证了4G无线网络安全接入过程中的安全性，在某种程度上将4G移动通信的安全性显著提高。相信随着计算机技术以及通信技术的日益成熟，4G无线网络接入的安全性能将会逐渐加强，进而实现当前移动网络通信的高效性和安全性。

参考文献：

[1]张子彬.WiMAX无线网络安全接入技术的研究[D].兰州理工大学，2010.

[2]刘阳.基于自证实公钥的异构网络安全接入技术研究[D].西安电子科技大学，2011.

[3]王丽丽.4G无线网络安全接入技术的研究[D].兰州理工大学，2011.

无线网络技术概述篇（4）

前言：随着通信技术的不断进步，多信道通信技术因其不仅能够解决因信道受到干扰而造成的网络瘫痪问题，还能够提高无线传感器网络通信的吞吐量，保证网络通信的可靠性以及网络安全问题的优越性，逐渐被广泛应用于网络通信当中。

一、无线传感器概述

1.1无线传感器的概念

无线传感器由大量的廉价微型传感器节点组成，节点之间通过相应的无线通信方式形成一个多跳自组网络系统。无线传感器网络包括传感器、感知对象和观察者三个部分，其主要作用是感知、采集并处理网络覆盖区内感应到的对象信息，并将信息返回到观察者处。无线传感器自产生之初，就在海上通信与航空通信中起到非常重要的作用。

1.2无线传感器的特点

当前的无线传感器网络所使用的节点数量大且分布随机性高，因此其感知范围、数据存储与数据处理能力受到一定的限制。因此只有一部分能实现通信移动功能，其余节点则保持静止，如果需要检测某区域具体情况，就必须调用大量节点进行感知，而且如果某区域的节点之间存在障碍，或是某一节点失灵的话，就会干扰到该区通信，严重的情况下将会对无线传感器网络整体产生影响[1]。

同时，因为无线传感器在能源在有所限制，因此其节点大多可以灵活地在工作与休眠状态间转换，以此达到节能的效果。但是在实际操作中大部分节点在其使用寿命中经常处于休眠状态，一旦发生工作环境不稳定的状况，传感器网络拓扑结构就会随之发生变化，影响整体工作。

二、多信道通信概述

正如上文所述，在无线传感器网络中，各节点在其发送、接收与处理数据的过程中很容易受其他因素的干扰，情况严重的时候甚至会使整个无线传感器网络在数据传输及处理过程中出现错误，进而影响了整体通信的准确性和可靠性。

多信道通信技术的出现大大降低了出现这种错误的概率，这一技术在无线传感网络中的应用，使其内部各节点能够通过不同的信道传输数据，减轻了各节点之间对其他节点的干扰。同时由于各节点都被分布在了不同的信道之内，也就大大降低了节点受外界干扰的概率。这样看来，多信道通信技术应用于无线传感器网络中似乎能够有效地提升通信质量[2]。事实上，多信道通信技术虽然能够保证无线传感器网络的准确性和可靠性，但是也提升了通信协议与通信结构的复杂性，相较于过去的单通道通信来说，在广播通信等方面仍然存在问题，需要进一步优化。

三、无线传感器网络多信道广播

3.1广播通信存在的具体问题

多信道通信技术现正在广播通信领域被广泛应用，在同步稻莘矫娣⒒幼胖匾作用。过去无线传感器网络使用单通道通信时，因为其无线传感节点都分布在同一通道内，因此可以利用无线电波的广播特性来传递广播信息，实现广播信息的传播。在使用多信道通信技术的无线传感器网络中，为了节省能源，很多节点会自动转变为休眠状态，由于传感器节点被分散在了多个通信通道内，使各节点处于工作状态的时间各不相同，处于休眠状态的节点无法传递信号，这就导致了出现接收信号不及时甚至接收不到信号的情况，引发了广播通信的很多问题[3]。目前亟待解决的问题主要有以下三点：为减小耗能而造成的通信范围小，多信道节点转播导致的广播重复，由以上两点综合造成的广播通信延迟，延迟状况严重的话甚至会导致无线传感网络瘫痪。

3.2针对广播通信产生的问题提出解决方案

分布式树形广播协议，顾名思义，该协议能够在传递信息的过程中，通过无线传感器网络建立一个广播树，通过广播树将节点广播包发送出去，保证了广播通信的覆盖范围以及效率，同时也解决了通信的延迟问题，藉此达到提高信息传输效率的目的。该协议还采取动态分配方式，简化了算法，降低了无线传感网络中对各节点的要求，增强了其拓展性，降低了节点传递信息的能耗，实现了对多信道广播通信网络节点能耗问题的优化。而且该协议在通信中依赖广播树路径传输，并不要求控制信息，因此一方面节省了开支，另一方面即使有节点出现问题，也不会对整个广播树的通信效率产生影响。

四、结论

多信道通信技术的确解决了单信道通信时期无线传感器网络的一些问题，提高了区域整体通信的准确性与可靠性，但是随之也带来了如范围小，内容重复，通信延迟等新的问题亟待优化，使用分布式树形广播协议或许是一种较好的解决方式。总之，信息传播媒介优化之路依旧任重道远。

参 考 文 献

无线网络技术概述篇（5）

在气象资料的存储和交换过程中存在的最重要的形式就是格点数据，随着我国天气预报技术的快速进度，数据的数量急剧增加，且气象资料所具备的分辨率很高，这就导致气象资料在传输过程中承担着巨大的压力。现阶段，我国的网络技术也在快速的发展之中，带宽也随之变宽，但是仍然满足不了气象数据量的要求。

一、气象资料压缩技术的概述

现阶段，我国的图像、音频以及视频等多媒体技术领域的数据压缩技术获得了长足的进步，对与气象数据资料压缩有关的压缩没有太多的研究。一般情况下，在气象界中多是使用格点资料编码的方式对气象资料进行压缩，但是也所都过于简单，没有根据气象资料的实际特征进行，因此压缩效果没有达到预期的效果。

从气象资料压缩的方法来看的话，气象资料压缩所使用的技术可以分为三种，无损、近无损以及有损。无损的压缩技术可以将气象数据信息中的信息全部保留出来，但是压缩效率还有待提高；无损压缩具备很高的压缩效率，但是气象数据资料中较为重要的信息很可能被丢失；近无损的压缩方法则是对上面两种方法的一种有机结合，不仅大大提高了气象数据资料压缩的效率，而且还能有效控制信息的丢失量。

二、熵和信息的冗余度

信息中存在的被评判的信息量就被称之为熵，在一个事件的集合中，例如xi（i=1，2……，N）中，它的概率是pi，并且所有概率的之和是1。

在概率空间中，事件中的概率不相等，从而造成了平均的不肯定度或者是平均的信息量就被称为熵H：

（1）

在气象事件中，概率的分布函数在分布的过程中越均匀的话，熵就会越大，信息量也就会越大；而概率分布越集中的话，熵就会越小，信息量也就会越小。熵在应用的过程中，代表的是平均的信息能量。

三、神经网络中的二次预测模型

1.二维线性的预测。通过多年的实践证明，在对气象数据资料进行压缩时，最主要的是要减少数据中存在的熵，也就是尽最大努力的将相邻格点之间存在的相关性消除。在余弦进行变换的过程中，与正交变换的相差不大，能够最大限度的消除冗余，但是它的变换系数是浮点数，有截断误差的存在，无法实现实际意义上的无损压缩。因此为了实现气象资料的无损压缩的目的，就必须寻求一种方法不仅能够去除冗余的相关性，又能实现无损压缩的方法，预测可以实现二者的要求。预测的原理是：在一个数列中，通过前面的m个点，来对第n个点的数值进行估算，如果估算的结果较为准确的话，那么预测结果的误差所对应的绝对值与方差也会越小，误差就被严格控制在0左右，相邻格网之间的相关性也被消除的所剩无几，这时，只需要工作人员对预测的误差开始编码的工作即可，有效降低了编码工作需要的平均码长。

2.人工神经网络.对人类大脑的结构与思维进行模拟作为人工网络发展的基础。目前在我国气象中使用较为广泛且起到明显效果的就是向后传播的神经网络，而在气象格网资料最常见的就是3层向后传播的神经网络，数据模型可以使用下列的公式进行表示：

（2）

（3）

在公式中，X―输入层；

Y―隐含层；

Z―输出层矢量；

―输入层和隐含层之间存在的连接权与阈值；

―隐含层和输出层之间存在的连接值与阈值。

而网络输出层可以使用下列的函数进行表示：

（4）

（5）

不断的对节点间存在的连接权与阈值进行调节，从而可以得出气象资料在进行输入输出工作时所存在的规律。将能量函数引入到BPNN中：

（6）

在公式中， Z0―理想中的期望输出矢量。

BP神经网络具备较强的学习能力，能够对非线性进行来良好的拟合，因此可以在之前的气象资料压缩技术的基础上，使用BP神经网络，能够提高预测的准确度，将冗余信息进行剔除，从而实现无损压缩。

综上所述，在我国气象的格点资料在压缩过程中，不仅具备较好的线性关系，而且还具备着非线性的信息，要最大程度的消除相邻格网之间存在的相关性，以保证气象格点资料实现无损压缩的目的。二维线性预测的方法就具备良好的压缩效率，且进行编码的速度也较快，但是压缩效果不好。因此BP神经网络的使用，实现了在气象网格资料的无损压缩，为传输技术中提供了一种有效的尝试。

参考文献：

[1]罗坚，赵苏璇，姜勇强.气象格点资料的准无损压缩方法[J].数据采集与处理.2011（03）.

[2]顾洪，李昀英.NC格式气象数据无损压缩研究[J].计算机工程与应用.2012（09）.

无线网络技术概述篇（6）

一、无线传感器网络基本概述

无线传感器网络基本上都是监测范围中利用很多微型廉价传感器节点来构成网络，利用无线通信技术来形成自组织网络系统，主要就是对覆盖范围中的信息进行采集、感知以及处理，利用无线方式为基地站输送信息，以便于为操作人员提供方便，从而能够在监测范围内部署随机传感器节点，人工埋置、飞行器撒播等方式来体现传感器无线通信、感知信号以及处理信号的能力，不只是数据发起人员，也是自组织网络者，利用多跳方式处理数据包，依据卫星、移动网络等多种形式来联络网关，组中大规模应用数据管理节点，以便于能够及时收集和监测数据信息。应用无线传感器网络的场合取决于传感器网络综合性能，以此需要综合分析传感器网络鲁棒性、能源有效性、可扩展性、时间延迟型等[1]。第一，选择网络拓扑控制算法。从无线传感器角度进行分析，控制网络拓扑具备很大的作用，可以在一定程度上提升路由协议效率，为数据提供时间同步和融合时间的依据，能够有效提升网络使用期限，在符合网络连通度和覆盖度的基础上，选择合理的网络，其中合理应用骨干网节点和功率控制，除去网络中不合理的通信链路，以便于形成高效传输数据的拓扑结构，主要包括两方面内容为层次型拓扑结构和节点功率控制拓扑结构。第二，网络协议。传感器节点具备比较有效的能量，尽可能提高网络期限，降低能量消耗，是设计网络结构的关键，传感器具备比较薄弱的通信能力和存储能力，以至于不能过于复杂的设计网络协议。现阶段，重点分析数据链路层协议、网络层协议、路由协议来对传输监测信息路径进行控制，以便于构建基础结构。第三，数据融合技术。这种技术虽然能够提升信息准确度和节约能量，但实际应用的时候要牺牲其他性能，传输数据的时候，需要方便融合数据的路由，并且结合数据融合技术，来提升网络平均延迟[2]。

二、能量均衡的无线传感器网络路由算法

1、IGPSR-1算法向前区域。IGPSR-1算法实际上就是距离sink比较近的位置来承担数据转发和接受的工作，十分容易好近能量，以至于出现大面空洞路由的现象，导致降低网络性能和缩短生命周期，为了能够解决问题，利用sink动态节点来传输数据。

2、IGPSR-2算法向前区域。IGPSR-2算法就是在 IGPSR-1前向区域中对能量进行分析，能够对网络节点中消耗能量的情况进行均衡，在所有子区域中计算转发节点概率，前向子区域选择概率一般低于选择概率[3]。

3、节点概率传输机制。无线传感器网络中一般都会出现比较多冗余节点，转发节点中如果出现数据随机发送的情况，容易导致网络节点浪费能量、隐藏终端或者爆炸等问题，实际应用中如果能够控制前向子区域中选择节点的概率，此时能够可以一定程度上避免上述问题。现阶段，不少路由算法开始充分分析节点选择概率，但是一般都是智能分析局部影响，怎样利用预先计算的方式来对概率值进行计算，并且随机对比前向区域函数，从而转发数据，通过相邻节点和sink之间距离以及剩余节点能量函数来为转发节点提供依据，同时能够获得满足实际情况的节点能量值。

4、算法和分析。衡量算法好坏的关键就是时间复杂度，利用IGPSR-1算法和IGPSR-2算法进行分析，两者方式具备类似的复杂度，时间执行角度进行分析，两种算法主要包括三部分，转发路径中节点计算传输概率时间、前向子区域能量平均时间以及周边转发时间。

5、仿真实验。1设置参数和构建仿真环境。对IGPSR-1算法和IGPSR-2算法进行性能评估，对比分析经典和现代化算法协议，利用NetTopo仿真平台，基于500×500m拓扑结构，在其中随机分布500～1000个点，拥有50m的传输半径，所有节点基本5～10J初始能量，存在3000bit数据包。实际操作中所有仿真实验都利用两种IGPSR算法来进行操作，其中多次验证六种结构，结果取平均值。2分析仿真结果。从运行网络到第一节能量节点的生命周期为网络寿命，实验过程中从网络给出数据包的基本数量来对寿命进行分析，在规定期限内出现越多的数据包，表明具备更长的寿命。无线传感器网络性能取决于网络寿命，相比较IGPSR算法来说，IGPSR-1算法和IGPSR-2算法拥有比较高周期，并且IGPSR-2算法明显优于IGPSR-1算法。

结束语：综上，网络结构在节点剩余能量中存在一定差别，现阶段划分需要转发数据包节点，形成前向转发区域，在转发区域中利用概率选择机制对下一跳节点进行合理选择，保障能够均衡能量消耗以及快速收敛的路由算法，以便于能够增加使用网络的周期。

参 考 文 献

无线网络技术概述篇（7）

中图分类号：F49

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）01017001

0引言

网络信息技术的发展给我们的工作与生活带来了极大的便利，推动了信息在用户之间的快速流通。伴随着我们当前网络信息技术在日常生活中的普及，我们所需要的许多文件都是通过网络进行传输的。本文就对网络文件的传输机制问题进行了分析与讨论。

1TCP与UDP协议相关理论概述

1.1TCP相关理论概述

TCP是TCP/IP体系中面向连接的运输层协议，它提供全双工的和可靠交付的服务。所谓“面向连接”的含义就是在正式通信前必须要与对方建立起连接，否则通信就会无法进行。这种连接是实时的，只有双方都在时才能通信。

1.2UDP相关理论概述

UDP是面向非连接的用户数据包协议。“面向非连接”的含义是指在正式通信前不必与对方先建立连接，不管对方状态如何直接发送数据。UDP协议适用于可靠性要求不高的应用环境，或者根本不需要建立可开连接的情况。所以说，UDP协议能够快速的发送数据，降低系统连接时的消耗。

表面上看起来，UDP好像比TCP的速度更快，因为相比较UDP协议而言，TCP协议更加复杂一些，但是实际上并不完全是这样，特别是针对那些具有较强可靠性的应用，它们所需要的就是网络文件传输的稳定性与可靠性。在这种情况下，我们往往就会选择TCP协议。

2网络文件传输机制中的多线程技术应用

2.1多线程技术的定义

所谓多线程技术指的就是这样一种机制，它允许在程序中并发执行多个指令流，每个指令流都称为一个线程，各个线程之间彼此互相独立。它和进程一样拥有独立的执行控制，由操作系统负责调度，二者的区别在于线程没有独立的存储空间，而是和所属进程中的其它线程共享一个存储空间，这使得线程间的通信远较进程简单。

2.2文件传输中多线程技术的引入

为了能够让文件在网络传输过程中能够更快速，我们有必要应用多线程技术。使用多线程传输文件时，发送端和接收端在读写文件时必须把文件共享属性设置为Cfile：：shareDentNone。这是因为在发送端会有多个线程同时只读一个文件。

3影响网络文件传输速度的因素分析

要想实现网络文件传输的最优状态，就应当充分掌握影响网络文件传输速度的各项因素。笔者通过分析现有理论以及自身的亲身实践，认为能够给网络文件传输速度带来较大影响的因素主要有以下两个方面：

3.1单词读取文件的大小

网络发送端每一次所读取的文件所包含的字节数以及网络接收端每一次写入文件所包含的字节数都会对网络文件的传输速度产生极大的影响。基于硬盘的读写性质，我们在进行读盘以及写盘的时候最好读入或者写入N个字节的数据（N为扇区的大小）。通过这种操作方式，能够加速文件被读入缓冲区以及写入磁盘的速度。

3.2套接字的个数

网络文件在传输过程中，通常状况下都是一个线程单独获取一个套接字。在这种模式下，套接字的数量也就等于传输线程的数量。这样就会产生这样一个问题：套接字的个数越多是不是就意味着网络文件的传输速度就会随着而增长呢？实践证明，而这并不是成比例增长的。比如，当我们在开展“一个线程单独获取一个套接字”的编程过程中，当套接字的个数（同线程的个数相等）到达一定规模时，如果再使套接字的数量持续上升，那么所表现出来的对于传输速度的提升就会越来越弱。在套接字的数量达到临界值以后，甚至还会降低传输速度。

通过上述分析可以看到，通过综合分析系统性能以及传输性能，假如选择“一个线程单独获取一个套接字”的模式进行编程，那么套接字数量的选择应当同处理器的能力相适应，不能设置的太高。

4结束语

通过上述几个部分的分析与论述，我们可以看到，将TCP应用于网络文件的传输具有更强的稳定性以及可靠性。在应用TCP开展网络文件传输过程中，为了更高效的促进网络文件的传输，还需要将多线程技术引入进来。本文在分析过程中涉及到了网络文件传输过程中的一些影响因素，希望能够对我国当前网络文件传输机制的不断完善提供一点可借鉴之处。

参考文献

无线网络技术概述篇（8）

1关于绿色无线通信关键技术的相关概述

所谓的绿色无线通信技术主要是指在无线通信中融入“绿色”，在无线通信网络服务水平提高的同时，重视提高网络资源使用率，减少网络耗能，达到降低网络运营成本的目的。当前，绿色无线通信关技术成为了各界高度重视和研究的热点问题。我国对绿色无线通信技术也给予高度关注，主要运营商根据实际情况，制定了各种有效的节能减排措施[2]。

2无线通信网络优化意义

为了对无线通信网络能耗进一步优化，应从全局考虑，仔细分析无线通信网络优化重点及能耗组成；很多调查实践发现，通过对蜂窝移动网络进行详细分析后得出：在全网总功耗中，接入网功耗占比高达百分之八十以上。通过对大量用户现行使用网络数据分析得出：在全网总功耗中，由无线站点构成的接入网功耗占比超过百分之七十五。以上数据充分证明，在整个无线通信网能耗中，无线接入网能耗占据着重要的主导位置，对无线接入网能耗进一步优化，无线接入站点功耗进一步降低，是绿色通信技术得以实现的重要前提[3]。

3网络级能量优化

3.1异构无线通信网络

在分析异构网络拓扑结构后发现，大容量、高速率业务需求热点区域布设主要是由密度较高的微小区及微微小区服务来组成，家庭基站的主要功能是向广大室内用户提供高速率宽带无线。引入微站点等无线站点后，接入节点密度有效提高，接入点和用户间传输距离大大缩短，进一步降低了传输功耗。家庭基站及微站点本身功耗较低，数据在传输过程中可对功耗进行充分利用，能量使用效率得到较大提升。将微基站引入宏蜂窝网络，并放置于宏蜂窝小区边位置，提出异构接入网络的拓扑结构。若引入过多的接入节点，将会造成不必要的干扰，影响能量效率的提升，同时，移动用户所引起的节点间变化也非常频繁，增加了系统处理难度[4]。所以，对于接入节点密度需进行正确把握，将异构网络拓扑结构进行最优化是顺利实现能效异构网络的关键所在。除此之外，如何对不同类型的接入网节点进行统一调度，达到实现网络资源共享的目的，也是一个值得高度重视的问题，有待进一步加深研究。

3.2协作通信网络

协作通信网络主要分为分布式天线系统（AS）、协作中继传输等实现形式，是一种具有巨大潜力的网络拓扑结构，可有效提高网络能量效率。一般来说，AS主要通过区间基站协作来实现，其主要在不同基站间协调发端信号的波束成形，可对基站间同频信号干扰强度产生控制作用，促使SINR 水平在很大程度上得到提高，确保在无线链路SINR前提条件下发射功率发生减小。协作中继技术有效的缩短了传输距离，并借助中继节点，对信号的编解码以及放大进行处理，达到进一步扩大覆盖范围以及提高系统吞吐量的目的。协作中继传输被放大后，可大大提高传输能量效率和节省传输功率。

3.3无线资源分配

无线网络技术概述篇（9）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0037-02

无线传感器网络是一种由大量低复杂度的传感器节点通过自组织方式形成的无线网络，每个网络节点由传感模块、处理模块、通信模块和电源模块组成，完成数据采集、数据收发、数据转发三项基本功能。[1]从21世纪开始，美国和欧洲相继启动了许多关于无线传感器网络的研究计划。特别是美国通过国家自然基金委、国防部等多种渠道投入巨资支持传感器网络技术的研究。在我国，无线传感器网络的研究也受到了重视，2006年政府将发展无线传感器网络列入了未来《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，对无线传感器网络的基础理论和关键技术的研究进行了资助。作为新一代的传感器网络，无线传感器网络具有非常广泛的应用前景，其发展和应用将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。

“无线传感器网络”是农业电气化与自动化专业的专业选修课，它涉及到通信技术、计算机技术和传感器技术等多种技术领域，其先修课程包括“信号与通信”“计算机网络”“传感器与检测技术”等。通过对无线传感器网络的基本概念、基本方法和理论的学习，了解常见的微型传感器，传感器网络的通信技术、支撑技术、应用开发基础，传感器网络协议的技术标准，掌握无线传感器网络的结构、分析和设计方法，提高学生解决农业应用中实际问题的能力。尽管“无线传感器网络”是农业电气化与自动化本科专业课程体系中重要的专业选修课程之一，但从督导评估和学生评教的反馈情况看，教学效果并不理想。笔者对该课程的特点和教学现状进行分析，并对其教学方法改革进行一些有益的探索和尝试。

一、课程的特点及要求

在农业监测应用领域，无线传感器网络具有得天独厚的优势：一方面，低功耗、微型化、高度集成、低价格的传感器节点，可以密集部署，使实时监测作物的各种生长环境因素和传递控制信号成为现实；另一方面，与传统有线传输方式相比，无线传感器网络具有无基础设施（自组织）、精度高、灵活性强、可靠性好等优点，可以有效解决环境监控数据的采集、自组多跳的无线发送等问题。因此，无线传感器网络具有其他技术不可比拟的优势。典型无线传感器网络架构主要包含4个层次：感知层、网络层、中间件层、应用层。感知层包括传感器节点等数据采集设备以及数据输入网关前的无线传感器网络；网络层主要负责网络接入、网络传输以及相应的管理与控制；中间件层提供通信服务、任务分析、任务调度、安全访问、可靠性控制和信息服务能力；应用层解决信息处理与人机界面的问题。

农业无线传感器网络所处物理环境及网络自身状况与工业应用有本质区别，其主要特点有：

1.节点数量受限

农业无线传感器网络设备成本低、节点分散，布置面积大，节点间距离较远。目前普通农作物收益并不高，投入成本有限，这些因素决定了无法密集布置传感器节点。另外，大量铺设传感器节点还会对农业机械化作业形成较大的阻碍，给传感器节点的维护带来诸多不便，导致农业无线传感器网络维护成本过高。

2.要求传输距离远，功耗低

农业无线传感器网络中各传感器节点之间的距离往往会比较大，且一般无人维护。传感器节点不仅要求传输距离远，还要求功耗小，在低成本太阳能供电情况下实现长期不断电的工作目的。

综上所述，无线传感器网络是近年来得到迅速发展和普遍重视的新型网络技术，它的出现和发展对农业领域产生了极其深刻的影响，具备广阔的应用前景。[2]通过“无线传感器网络”课程的学习，要使学生掌握农业无线传感器网络的原理和实现方法，了解最新的科技动态，使其具备从事网络设计开发的能力和正确解决实际工程问题的能力。

二、课程教学现状

“无线传感器网络”课程的设置适用于农业电气化与自动化本科及研究生专业，即在更广阔的背景下融入了多学科的相关知识，同时也使得无线传感器网络渗透到更广泛的应用领域当中，体现了各个学科相互交叉融合的特点。在传统的“无线传感器网络”课程教学中，教师往往单纯注重基本理论、基本方法和基本概念的描述，忽视将理论与实践相结合，忽略对学生设计思维能力和创新能力的培养，教与学之间的信息单向流动。具体表现在以下几个方面：

第一，无线传感器网络理论枯燥、应用性强，学生认知难度大。该课程涉及无线传感器网络关键技术的网络部署、拓扑结构、路由协议、节点定位、目标跟踪、拥塞控制、数据融合、网络安全等方面，覆盖面广 ，对网络通信、传感器结合技术要求较高。从往年教学的反馈情况看，学生普遍感到该课程理论抽象，内容枯燥，缺少感性认识，学习难度大。因此，不少学生产生畏难情绪，学习积极性差。

第二，教材针对性差，传统教学模式存在弊端。目前，多数无线传感器网络教材普遍存在注重理论、轻视应用的问题，致使内容艰深枯燥，还有一些教材概念模糊不清，令学生难以理解。基于上述原因，亟需对教材进行革新，以便为学生提供优秀的学习资源。另外，在教学模式方面，教学依然主要依靠课堂讲解，这种单纯的理论分析缺乏参与思考的积极性，致使教学效果不佳，必须采用多种方法对教学模式进行改革。

第三，实验环节薄弱。该课程是一门实践性和应用性非常强的课程，其实验环节在教学过程中起着重要的作用，通过实验不仅能使学生加深对网络技术原理的理解，更能直接增强学生的实践应用能力。而目前实验课偏重学生对无线网络接口芯片的功能验证，缺乏设计型和创新性的实验项目，抑制了学生的创新欲望，导致该课程实验教学环节较为薄弱，学生动手能力和创新能力不足。

第四，课程考核方式单一。考核方式对学生的学习积极性有重要的影响。目前，该课程的考核方式侧重考核基础理论，往往使学生忽视平时动手能力、实践能力和思考能力的培养，从而出现“高分低能”的现象。鉴于这种现象，亟需改变课程考核方式，对学生的学习效果做出准确和客观的评价。

三、课程教学方法改革

随着我国高等教育教学改革的深化，高等院校越来越重视对学生创新意识和创造能力的培养，同时也对教师的课堂教学方式提出了新的挑战。[3，4]转变传统教学观念、改革创新教学方法、着力提高学生科学素质和科研能力是当前教学改革的趋势和关键，也是人才培养的必然要求。[5]

1.案例教学法

在教学过程中，使用实际案例作为教学材料，通过对案例进行分析，引导学生理解掌握专业知识进而提高技能。教师在授课过程中，为了让学生直接接触到实际工程问题，应该引入一些具有代表性、有实用价值的案例，结合实际应用讲解相关技术及应用方式，激发学生兴趣，培养学生自主学习的习惯，激励学生对问题进行深入的钻研和思考，最终发现创造的秘诀。例如，要求学生应用CC2431芯片对温室无线传感器网络节点进行设计，满足无线传感器网络节点设计时外形小、集成度高、功耗低、速度快、成本低的要求，并将其作为平时考核。该系统涉及传感器、微处理器、无线通信、电源、TinyOS操作系统等多个内容，学生需要熟悉芯片和路由协议才能设计出最终的作品。因此，学生学习课程内容时会时刻把学习内容和任务制作联系起来，带着问题听课，从实现任务的目标出发学习课堂知识，取得事半功倍的效果。

2.任务驱动式教学法

以具体农业环境监测任务为教学活动的主线，在问题动机的驱动下，让学生积极主动地通过探索和学习，完成既定任务，培养学生解决问题的能力。在实验教学中，为每个教学单元设置了一个明确的任务需要完成，以充分调动学生的学习积极性，并在完成任务的整个过程中实现应用能力的培养。教学中要采用适当的方式，给学生以心理上的鼓舞，使学生的思维更加活跃，探索热情更加高涨。以“网络数据压缩”为例，将该内容任务设计为温室多传感器节点数据处理，任务提出后，引导学生对该任务进行分析讨论.教师对学生的讨论结果进行补充、修正，并引导出为实现该任务所需要的相关理论知识。通过教师指导、讲解的方式为完成该任务，提出一种温室无线传感器网络数据压缩方案，网络按轮运行，每轮中利用均值聚类算法将节点按监测数据相似性划分到相同的区域，每个数据相同区只允许聚类有效性指标值最高的节点传输数据，其余节点暂时休眠，以达到压缩发送数据量、降低能耗的目的。

3.课题教学法

鼓励学生设计相关实验，深化课堂教学内容，积极引导学生参与教师相关课题的研究，以课题研究的方式培养学生独立的科研能力，在课题研究的过程中要注重发挥学生的作用，让学生参加到调研、研讨、报告的写作等实际问题当中。积极支持学生自发性的科研活动，充分发挥教师的引导作用，为学生创造良好的创新环境。

四、结论

“无线传感器网络”课程理论性和实践性强，通过改进课堂教学方法，将抽象概念变得形象生动，丰富了教学手段，提高了教学效果，激发了学生的学习兴趣和热情，也提高教师对科研工具的应用能力；充分发挥学生的主观能动性和动手实践能力，不仅巩固了所学到的专业知识，也提高了应用能力和科研能力。学生反映良好，教学效果明显。对于该课程教学方法改革更深层次的研究和探索仍在不断进行中，今后将继续在教学上进行创新改革，以适应新时期高等院校创新人才培养的需要。

参考文献：

[1]王文光，刘士兴，谢武军.无线传感器网络概述[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2010，33（9）.

[2]赵迎新，徐平平，夏桂斌，等.基于无线传感器网络的教学实验平台设计[J].电气电子教学学报，2008，30（5）.

无线网络技术概述篇（10）

我国已经进入100Mbps到10000Mbps的超宽带时代，视频流量成倍扩大[1]，5G移动通信技术也随之被提出。5G移动通信技术是面向2020年信息网络的第五代无线通信系统，与前四代技术相比，5G移动通信技术的典型特征具有超高速率，容量超大，从而实现全网融合。

一、5G移动通信概述

据估计，未来人们在任意地点移动速率都能达到1Gbit/ s。5G网络相比于4G网络，具有大规模MIMO、3D束波成型以及有源天线系统[2]，它的交换方式是分组转发，基站采用高频微蜂窝，提升系统容量，从而实现网络融合。5G网络具有以下特点：可以实现实时连接，具有良好的体验性和稳定性，并且在密集人群中可以保证通信质量。5G移动通信除了通信速率上的提升，还为用户提供了更好的体验。5G移动通信网络拓扑图如图1所示。

二、5G移动通信的关键技术

1、新型多天线技术。为了满足移动通信对数据流量的需求，提升频谱利用率尤为重要。由此产生了一种新型多天线技术――该技术可以保证通信质量以及提升频谱利用率，新型多天线技术在无线通信领域具有多方面应用。新型多天线技术能够提升空间分辨率，这样可以使大量用户在同一时间段进行通信，在基站密度不增加的前提下，大幅度降低发送功率以及减少干扰。因此，新型多天线技术在5G移动通信中起到关键作用，可以保证通信的可靠性、提升频谱利用效率并且降低通信能耗，未来在通信领域会得到普遍使用。

2、高频段的使用。在无线移动通信系统中，3GHz以下的频段能够较好地支持移动性以及具有较广的覆盖范围。然而这一区间内的频谱资源相对紧张，因此为了缓解频谱资源问题，应该使用3GHz以上的频谱资源，高频段的使用将是未来通信行业的发展趋势，这是因为高频段的可用带宽相对充足，设备小型化以及较高的天线增益。

3、同时同频全双工。由于传统无线通信手段不能实现同时同频的双向通信，因此具有一定的局限性，导致资源浪费。同时同频全双工技术在上/下行链路上可以同时同频进行双向通信，这样可以提升资源利用率。然而同时同频全双工同样面临干扰问题，在传输信号的过程中功率相差较大，会导致同频干扰以及自干扰，因此要想实现同时同频全双工技术，就应该针对降低干扰问题进行探讨。

4、设备间直接通信技术。移动通信技术针对降低干扰问题因此具有一定的局限性。由于通信系统的中继节点和基站的位置固定，因此网络拓扑不够灵活，系统的覆盖和边缘地区用户的体验成为亟需解决的问题。为了解决该问题，需要借助设备间的直接通信技术，该技术可以在近距离范围内进行直接传输，无需通过中间节点转发。设备间直接通信技术具有低能耗、低延迟以及高传输速率的优点，能够实现频谱资源的有效利用，提升无线通信质量，因此，设备间直接通信技术将是5G重点研究内容。

5、自组织网络。移动通信网络中会使用大量的人力资源，例如网络部署和运维等，这样造成效率很低，随着无线通信网络的不断优化，人们已经解决网络快速发展中所遇到的问题，为了提升网络部署质量，降低网络人力运维成本，提出了自组织网络的概念。自组织网络包括自配置和自愈合的概念，尽量避免人工干预，构建了更智能、统一的5G移动通信网络。

三、未来5G移动通信发展进程思考

本文对5G移动通信网络发展进行讨论，5G移动通信网络的关键技术包括新型天线技术、高频段技术、全双工同时同频、设备间的直接技术以及自组织网络，这些技术保证了通信的可靠性、提升频谱效率并且降低通信能耗，在未来会在通信领域得到普遍使用，但是仍存在一定问题，例如高频段器材使用相对不成熟，使用成本较高，同时同频全双工技术的干扰问题，都有待进一步探讨。因此需要进一步对移动通信网络进行研究，实现更智能的、统一的5G移动通信网络。

无线网络技术概述篇（11）

多个网络层次不穷

融合网通过多年的调研后发现，无论是未来的物联网、新一代信息基础设施甚至于更有遐想空间的智能电网，还是现在的有线电视网络、电信网、互联网，他们在信息传输通道层面的发展特点各不相同——有线电视网络正在进行数字化整体转换、双向化改造、以省为单位的有线电视网络公司的整合工作；电信网正在进行着光纤入户、宽带中国战略、3G与4G的向前推进；互联网正在进行着跨屏（特指电视屏幕、手机屏幕、电脑屏幕、PAD屏幕等等）、跨网络（特指电信网、有线电视网络、互联网等）的技术、产品及业务的实施及技术储备；智能电网正在充分利用雄厚资金的实力，借助三网融合的概念，构建自己的“帝国时代”……

上述看得见或者经常使用到的信息传输通道，从各自的技术、业务、用户数的发展等方面也各不相同——有线电视网络正处于全国一张网、双向化改造、业务创新等过程中；电信网正处于固网用户不断下滑、移动用户逐步上升的时代；互联网由原来对固网层面的依附，而转向一个全新的移动互联网时代；智能电网正在由2010年的小规模实验而转变成一个逐步市场应用的时代……

由此可以看出，作为一个广义层面的物联网，其自身未来的发展需要一个综合体为其做支撑，而信息传输通道层面的构建、筹划、应用等势必会“仰仗”上述所提到的网络，现有各个运营商旗下的信息传输网络一旦成为物联网的不可获缺的一部分，对于其身的发展都将迎来一个全新历史机遇。

广义的物联网

物联网在信息传输通道除了固网资源之外，无线领域也其重要组成部分，3G、4G、CMMB、地面数字电视、直播星等都有可能成为其技术体系当中不可或缺的一部分，未来，物联网与相应信息传输通道是何种关系？有哪些信息传输通道在未来的物联网时代将会发挥出重要的作用？此文以4G为例做一个深入浅出、抛砖引玉式的剖析。

从未来业务的创新场景、应用的场景、涉及领域等方面来看，电信网（包括固网和移动网络等）都是物联网的部分，包括4G在内都将成为物联网当中的主要组成部分，更形象一点的介绍就是：4G是一个移动通信标准，在大规模发展的过程中，4G网络除了初期需要进行技术创新、研发之外，未来势必会进行大规模投资建设，由此可以看出，4G其实就属于一张看不见、摸不着但却极为重要的网络，4G作为基础设施之一，未来一定能在物联网发展过程中提供各方面（如，技术、业务、产品等）很好的支撑。

与有线电视网络、通信网、4G网络等恰恰相反，物联网门类极为复杂、技术及业务都超前，尤如一个综合性领域或者行业，其覆盖到社会及领域的各个方面。

随着物联网概念的深入民心，近几年，包括电信运营商、家电厂家在内的产业界各方陆续推出各种新兴的应用、概念（如，智慧城市、智能家居、智能生活、智能家电、智慧医疗、智能楼宇、智能交通等），尽管目前上述新兴的应用、概念发展现状并不是那么尽人如意，但我们要理性的认识到，作为一个物与物、物与人之间极有可能发生“对话或者交流”的物联网时代，无论是对内还是对外，物与物、物与人之间所产生的诸多协议都会对网内、网间、网外的网络速率有着很高的要求，而且这种要求将会随着应用、业务的不断增多而越来越高。

可助物联网处理大数据

进入2012年，大数据一词越来越多地被提及，人们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据，并命名与之相关的技术发展与创新。

作为物联网这个新兴的领域，未来在数据方面势必会呈几何级式的膨胀并变大，在未来的物联网时代，物与物、物与人之间都将实现可通信、可寻址、可控制，也就是说任何物体都会自动的发送、接收、处理数亿万计的大数据。

当这样一个“庞然大物”——大数据出现后，一定会在信息传输通道的固网、移动网络的构建方面带来前所未的挑战，但相对而言，在固网层面的改造与投入可以借助光纤等产品向前快速推进，在理想状态下，物与物之间的传输势必要通过无线传输的方式，毕竟这里面包涵了大量的数据业务，因此对数据业务有较大需求，而现有的3G网络则远远不能满足这种大数据时代的要求，未来的4G、5G则极有可能成为物联网在面临大数据时代来临过程中重要的组成部分，毕竟4G、5G的高带宽正好满足了物联网在处理大数据时的各种需求，所以物联网的发展也将为电信运营商带来一次绝佳的发展机遇，由此，可以看出三大电信运营商正在全国各地以构建“智慧城市”为由头，不断的切入到相应城市的智慧城市建设，电信运营商的根本初衷则是希望借物联网的发展来实现市场格局的重新洗牌。

如何在大数据时代来临之际，通过4G、5G网络成功的处理好大数据，则决定着物联网领域的未来发展方向及市场格局，大数据时代对物联网的数据驾驭能力提出了新的挑战，也考验着诸多致力于从事物联网领域发展的人士的智慧，考验着他们是否具有深刻、全面的洞察能力。

对于构建一个物联网时代，势必会如同其他产业一样，要不断在软硬件方面进行投入，融合网认为，大量硬件设施（如，无线网络设备、交换机、接收及发送设备等）投入的同时，一定也会在诸如软交换、云计算、IPv6等方面进行软件设施的部署。

由此看来，未来的移动互联网将随处可见，物联网也将成为下一代移动互联网的重要应用。4G以其超高的信息传输速率，必将更多地助力于我国的物联网建设。