1.3 无线通信网络的基础技术

无线通信网络是一门复杂但又完善严谨的学科，从19世纪发展到现在，涉及通信和网络的方方面面。本书将一一介绍相关的基础技术，使读者对无线网络技术有全面的了解。

（1）蜂窝系统。蜂窝系统技术是移动无线通信的基础，它利用信号功率随传播距离衰减的特点，在不同的空间上重复使用频率。蜂窝系统把一个空间区域划分成若干个互不重叠的小区，每个小区被分配一个信道集，不同的小区可以重复使用相同的信道集，实现频率复用，也称为信道复用。

（2）移动管理。移动管理主要由两部分组成：一个是切换管理，指将连接由一个接入点转接到另一个接入点；另一个是位置管理，指当移动台从一个网络进入另一个网络时，保持与本地位置寄存器之间的联系。有效且高效的呼叫接入控制、切换和位置管理，可以支持用户的漫游。

（3）移动IP。移动IP可以使从一个因特网连接点移至另一点时，计算机能维持网络连接，包含发现（discovery）、注册（registration）和隧道（tunneling）3个基本功能。

（4）Wi-Fi。无线局域网最重要的规范由IEEE 802.11工作组开发，具有一系列用于不同情况的标准。其中经过验证的IEEE 802.11b产品使用的名称是Wi-Fi。

（5）WiMAX。WiMAX（全球互通微波接入）技术是以IEEE 802.16系列标准为基础的宽带无线城域网接入技术。该技术在提供高速的数据、语音和视频等业务的同时，还兼具移动、宽带和IP化的特点，逐渐发展成为宽带无线接入领域的热点技术。

（6）自组织网路。无线自组织网络是无须借助事先建立的基础设施即可自行构建一个网络的无线移动节点的集合。这些移动节点一般通过分布式控制算法来处理必要的控制和网络功能。无线自组织网络中的连接比有基础设施的无线网络更加复杂，其中，路由的动态重新配置和建立是最重要的两个特征。

（7）无线网络安全。无线网络的开放性、移动性和不稳定性使得无线网络安全成为网络设计中一个至关重要的问题。本教材将就不同的层与不同的无线网络介绍网络安全的解决办法。

（8）无线个人局域网络。蓝牙和RFID是无线个人局域网络中两个比较重要的部分。蓝牙技术把一块体积小且功耗低的无线电收发芯片嵌入到电子设备中，可支持设备进行短距离通信，截至2010年，已经有6个版本。RFID又称为电子标签技术，是一种无线自动识别技术，利用射频信号和空间耦合的传输特性，实现对物体的自动识别。

（9）传感网络。无线传感网络起源于军事应用，它由大量在空间中分布的传感器组成，通过无线通信收集不同地理位置的信息，现在已更多地应用于民用工业领域。传感网络也是近年来的一个研究热点，预计在未来会有很大的发展空间。

（10）物联网。物联网也称为Internet of Things，目前尚没有一个精确且公认的定义。刘云浩教授在《物联网导论》一书中认为“物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化，自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征”。

（11）软件定义网络。软件定义网络是一种新型的网络设计思路，它将网络控制与数据转发分离，其中网络控制部分可编程。