计算机网络应用：无线传输

无线通信网已成为整个通信系统的重要部分，而不仅是有线通信的补充。未来无线通信网与有线通信网将并驾齐驱，取长补短、相互融合，为各种数据传输服务。

计算机网络的无线传输，主要采用无线电波（短波、射频、微波）和光波（激光、红外线）技术。无线传输发送与接收数据的技术主要有三种：扩展频谱无线电技术、窄带无线电技术及红外线技术，其间的区别是在传输信号时所使用的不同频率。

1.扩展频谱无线电技术

所谓扩展频谱概念，是指数据传送时虽将整个频带分割成许多小频道，并不断在期间跳跃传送数据，但因其跳跃速度极快，且频道密集，感觉上是在使用整个频率带宽。

扩展频谱传输技术利用微波频段，占用900～928MHz，2400～2483.5MHz，2483.5～5725MHz 3个频段，主要有两种形式：直接序列散布频谱（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）和频率跳跃（Frequency Hopping Spread Spectrum，FHSS）。

扩频传输技术采用码分方法，实现多点通信，多个用户可使用相同通信频率，只要设置不同标识码ID，即可产生不同的伪随机码来控制扩频调制，实现互不干扰、同时性通信。扩频的通信距离和覆盖范围依所用天线的不同而异，定向传输在5～40km。室外全向天线覆盖1.5～10km半径范围，室内全向天线覆盖半径为250～500m。电波可穿透几层墙体。

直接序列散布频谱技术指不仅可发送单一频率，且能发送包含几个频谱频率段在内的一种调制信号。其扩频编码位长为2¹⁶，射频带宽达26MHz，传输速率高，发射功率小，保密性好，抗干扰能力强。

直接序列展频技术通过展频码（Spreading Code），或称虚拟噪音码，将原本窄频高能量信号扩展为原来数倍的带宽，并将能量变小，以低于背景杂音值，将信号发送出去。当接收端收到信号时，使用展频码计算，将信号还原成窄频高能量，获取到传送的信息。该过程可这样理解：先将要传送的数据分割成许多小片段，再将其分别以不同频率发送出去，接收方再将其还原。

直接序列展频有两个优点：抗干扰性强。因展频获得的信号能量低于背景杂音值，当接收端收到信号时，使用展频码将信号还原，同时将背景杂音能量降低，再通过滤波器将能量低的杂音滤除，即可取得传输的信息；防窃听。因展频后信号能量比背景杂音能量更低，一般接收器会将其视为杂音而滤除，其次为防止信号被拦截，通常直接序列展频发送信号过程中加入几个频率传送错误数据，所以即使被具有展频功能的接收器接收，也无法确定哪个频率电波经过展频，同时也不能确定哪些频道传输的是错误数据，从而无法确定原始数据所采用的分割方法和发送序列，窃取想要的数据将非常困难。

跳频技术是使调制信号从一种频率跳到另一种频率，因此，接收点必须与发送点保持同步，且须知道发送点使用的频率序列。跳频式展频技术利用一个很宽的频带，将其细分为若干个小频道，然后把数据放入频道送出，且每次传送数据所用频道不一样。传送数据前，连线两端协商使用频道，然后轮流使用这些频道传送数据。跳频式传输可大大降低被窃听风险，因每传送一段数据后，即改换频道，而这只有接收端明确，外界无从得知。

2.窄带无线电技术(www.xing528.com)

窄带无线电技术同无线站点使用的无线传输技术类似，发送方和接收方通过调谐把频率调整到某个位置，信号可穿透墙壁等阻挡物，并可跨越长距离。使用窄带无线电技术的主要问题是调谐，调谐是为了使得各站点和信号反馈之间保持同步，在此过程当中，信号易受干扰。

3.激光和红外线技术

红外线（Infrared Ray，IR）的频率要比射频（RF）高很多，典型的红外频率不低于1000GHz。红外线可聚焦成一束，用于点对点通信，或形成散播形式，覆盖一定范围的空间（如整个房间）。采用红外线技术的主要问题是传输距离较短，由于任何障碍物（如人的身体）都可阻止信号达到接收点，因此相对比较安全，可用于防窃听系统。其次，红外线不会受电子干扰。

4.HomeRF

HomeRF（Home Radio Frequency）是国际电信协会推行的家用无线网络标准，其制定目的是提供一种低成本、低性能，并可同时传输语音和数据信息的家庭网络系统。

HomeRF以共享无线访问协议（Shared Wireless Access Protocol，SWAP）为基础，此协议可将语音与数据信息进行整合传输。

HomeRF采用IEEE802.11 FHSS的传输技术，即在2.4GHz的公用频带内，利用跳频式展频技术传送数据，数据传输速率通常为2Mbit/s。

HomeRF采用DECT（Digital Enhanced Cordless Telephone）标准，以时分多路访问（TDMA）模式传输语音数据。在共享无线访问协议的系统里，可提供6路全双工的数字语音频道，每个频道带宽为32kbit/s。

HomeRF特点：覆盖范围50m；支持128个网络结点；可与“蓝牙”设计在同一设备中。

HomeRF 2.0传输速率最高达10Mbit/s，同时向下兼容5Mbit/s、1.6Mbit/s、0.8Mbit/s的几种传输速率；兼容HomeRF 1.2的设备；耗电量比目前任何无线设备都低；同时最多可有8条连线通道。