什么是无线通信网络

通常称为Wi-Fi，用于设备之间的短距离无线网络连接。无线局域网覆盖范围有限，但传输速率较高，广泛应用于家庭、办公室和公共场所。

由低功耗、低成本的无线设备组成，用于采集和交换环境数据。无线传感器网络通常使用蓝牙、ZigBee和6LoWPAN等技术，在物联网领域应用广泛。

提供较大地理区域范围内的无线网络服务，包括4G LTE、5G和WiMAX等技术。无线广域网覆盖范围广、移动性强，是移动通信的主要网络形式。

短程无线网络，用于单个用户控制的设备之间通信，采用蓝牙、ANT和无线USB等技术。个人区域网通常用于连接个人电子设备。

采用分布式或集中管理拓扑结构，通过节点间中继传输实现大范围无线通信覆盖。无线网状网络具有高可靠性和灵活性。

为物联网设备提供长距离、低功耗、低速率的无线通信，具有广阔覆盖范围和节能优势，适用于远程监控等应用场景。

无线终端设备是连接到无线网络的最终用户设备，如智能手机、笔记本电脑、平板电脑和物联网设备等。这些设备通常包括处理单元、传感器、无线通信模块（常为无线电收发器）和电源（如电池）。

接入点（AP）或基站为无线终端设备提供无线连接，充当无线设备与有线网络之间的中介。它们比无线终端设备拥有更强的计算、能源和通信资源，负责将无线网络中的数据转发到服务器。

在基于路由的无线网络中，路由器是专门用于计算、生成和分发路由表的特殊组件，以确保数据在网络中的高效传输。

无线协议如WiFi、蓝牙和蜂窝网络协议等，规范了无线设备之间以及无线设备与网络之间的通信方式。

网络基础设施包括路由器、交换机和其他网络组件，用于在整个网络中传输数据。

天线用于发射和接收无线电信号，是无线通信网络中不可或缺的组成部分。

网络管理系统是用于监控、配置和管理无线网络的软件和工具。

无线通信网络有多种拓扑结构，如车辆间通信网络、智能手机对等网络和无线网状网络等。车辆间通信网络利用无线电波实现车辆间通信，可在行驶过程中自动组网。智能手机对等网络则利用智能手机硬件和软件组建对等网络，无需依赖蜂窝网络基础设施。无线网状网络将每个节点连接到其他节点，形成"网状"拓扑，具有自愈能力。不同拓扑适用于不同场景，应根据实际需求选择合适的结构。

无线通信网络的关键是实现节点间信息的动态路由和中继。需要设计高效的路由协议，确保数据包能够在网络中高效传输。同时，还需要处理媒体访问控制和冲突问题，避免节点间的干扰和碰撞。

为提高无线通信网络的性能，需要优化多个因素。例如选择高速传输介质、减少网络跳数、管理网络拥塞和服务器响应时间等。此外，还可以利用仿真和建模技术，预测和分析潜在的网络情况，为网络优化提供依据。

无线通信网络还可用于城市级别的部署。在部署和维护过程中，需要持续监控网络状态，及时发现和解决问题，确保网络的稳定运行。

吞吐量指的是实际的信息传输速率，与带宽的最大可能传输速率有所区别。吞吐量越高，无线通信网络的性能就越好。

抖动是指接收端数据包延迟的变化情况。抖动越小，网络的稳定性就越好，对实时应用的支持也就越好。

误码率是指在数据传输过程中损坏的比特占总比特数的百分比。误码率越低，无线通信网络的可靠性就越高。

延迟是指发送端和接收端之间的时延，可能从微秒到几百毫秒不等。延迟越低，网络的实时性就越好。

在电路交换网络中，拒绝呼叫率表示网络在高负载情况下的处理能力。拒绝呼叫率越低，网络的性能就越好。

除了上述指标外，ATM网络还有线路速率、服务质量、数据吞吐量、连接时间、稳定性、技术、调制技术和调制解调器增强等性能指标。

采用加密和认证技术如WPA2，可以使用256位密钥对网络进行加密，从而提高安全性，优于旧的WEP标准。用户还可以通过安全连接到特权网络。

可用于执行无线安全策略，检测未经授权的访问。

对于商业提供商和大型组织，可以采用开放但隔离的无线网络，配合使用捕获门户进行付费和授权。在应用层使用端到端加密技术，也可以在底层网络被入侵时保护重要数据。

在工业物联网（M2M）环境中，需要考虑特定的安全要求和漏洞评估。与集中式设计相比，分布式传感器网络架构可提高可靠性。但目前还没有一个现成的系统可以全面防止无线通信欺诈或保护所有数据和功能。

无线通信网络可以在紧急情况下、隧道、油田、战场监视等恶劽环境中发挥作用。军方利用无线网络在野外作战时连接计算机设备。在灾难发生时，无线网络在基础设施受损的情况下也能发挥作用。

无线网络可以为缺乏物理连接的社区提供互联网接入服务。无线网状网络能够支持VoIP和本地电话呼叫路由。

无线通信网络在工业机器对机器（M2M）应用中具有特定的安全性要求，无线网络可以满足这些需求。无线自组织网络可以实现机器人之间的协作工作，并用于灾难响应。

电力公司利用无线通信网络进行智能电表通信。无线网络可以用于监控和控制公用设施。

无线网络使用无线电波或红外线信号作为传输介质，而有线网络则使用物理电缆（如以太网、同轴电缆或双绞线）来传输数据。无线传输介质的优势在于灵活性和移动性，但也更容易受到干扰和信号衰减的影响。

无线网络的地理覆盖范围有限，个人区域网（PAN）通常覆盖范围在10米以内，局域网（LAN）范围更广。而有线网络可以覆盖更大的区域，只要铺设足够长的电缆即可。

与有线网络相比，无线网络更容易受到安全威胁，如无线信号被非法截获或窃听。因此，无线网络需要采取更严格的加密和认证措施保护数据安全。

现代有线以太网技术可实现高达100Gbps的数据传输速率，而无线局域网（如WiFi）的链路速度与较早期的有线以太网相当。同轴电缆网络的传输速度可达200Mbps至500Mbps以上。无线网络的吞吐量可能较低，因为受到干扰和信号衰减等因素的影响。

无线网络的部署成本通常低于有线网络，因为无需铺设物理电缆。但在某些情况下，有线网络可能更经济实惠，尤其是在需要高带宽和高可靠性的应用场景。

移动技术的兴起为移动互联开辟了广阔空间，成为人们生活和工作的普遍方式。移动政务和移动商务的发展为改善城市管理、公共服务以及建设更加响应式、高效、透明和负责任的政府提供了新的机遇。

信息通信技术的融合发展导致了信息社会和知识社会的形成，以知识社会、以用户为中心的社会为导向的创新，以及大众创新、联合创新和开放创新等社会实践阶段的到来，催生了"创新2.0"模式的出现。

生理传感器、低功耗集成电路和无线通信技术的快速发展，使得包括体域网在内的新一代无线传感网络成为可能。这种网络能够通过互联网实现医疗记录的实时更新，从而实现廉价且持续的健康监测。