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目前,4G移动通信技术得到了广泛使用,具有通信速度快、通信容量大等优点。而5G移动通信是4G移动通信技术发展的基础上出现的,是4G 技术的不断完善和创新的体现,是通信领域新的里程碑,引起了各运营商的关注。5G是第五代移动通信技术的出出,大大提高了数据信息传输速度,高达3Gb/s,在现代社会发展中将会得到普及。
一、5G无线通信技术的优点
5G技术作为一种新型的通信网络技术,主要将多种无线接入技术与现有无线接入技术相结合,其服务对象面向大众,具有灵活、智能、高效和开放等特点。
1.1 数据传输速率提升
5G 技术作为当前最新的移动通信网络技术,它的一个明显优势就是数据传输速度可达到每秒几十GB,相对于4G技术来说,这是十分明显的一个创新优势。根据当前5G技术的应用效果来看,已经在28GHz 波段下成功的将传输速度达到了1Gbps,而传统的4G技术的传输速率只有75Mbps,而且它也仅仅具有非对称的超过2Mb/s 的数据传输能力。
1.2 兼容性好
从当前5G技术的研究和发展现状来看,它是一个包括2G、3G、4G 等所有网络通信技术于一体的新型无线网络技术的全通信平台,此外,它还涉及到Wi-Fi、NFC以及BLUETOOTH等的无线技术,因此,它的兼容性很好,这是以往通信技术所不具备的,同时这种特性也可以大大提升支付方式的安全系数。
1.3 电池使用寿命延长
5G 无线网络通信技术在实际应用的过程中,会有很多小的任务需要应用程序持续的运行支持,而作为关键应用的电子邮件程序就要不断的向服务器发送各种请求信息,以保证电子邮件的实时更新。为在5G技术下,可以自动的、快速的审核和确定出那些浪费电池电量的应用,并有效组织那些无用应用程序所的各种信息,进而减少电池电量的流失,并且也可以大大延长电池的充电周期,使其使用寿命得到进一步的提高。
二、5G无线通信的关键技术
2.1 多用户大规模MIMO技术
当无线蜂窝通信技术对灵活性要求更高时,多端口输入和多端口输出的通信技术(MIMO)就 发挥了其应用价值。MIMO 通过加大了对发射功率的复用和通信带宽的复用让无线通信系统的性能更为完善。为进一步增加频谱利用率和系统的覆盖率,并且提高单位比特能耗利用率,一种新型的通信网络――大规模MIMO通信网引起了人们的广泛关注。
MIMO技术历经了单点对单点的发展阶段,以后会朝着多用户MIMO方向发展,具体技术方案采用将多根天线置于发射端或者接收端实现,这种技术方案可以满足现有时频资源下,最大化空间的分集增益、空间的多路复用增益和空间阵列增益,从而对系统的容量和通信链路的可靠性进行提升,最终的结果使得整个通信系统的总吞吐量最大化。
但随着用户对通信系统的通信容量需求的不断提升,现有的MIMO通信技术还需要进一步对容量和带宽性能进行提升,目前主要的提升方向为优化天线尺寸以及新型排布方式。而目前,集中式排布天线的方式是研究最多的,更有学者提出融合大规模MIMO和云无线接入网,得到一种新颖的分布式大规模MIMO系统。
2.2 D2D通信
随着社交网络等应用的发展, 用户的近距离数据通信需求与日俱增。但现有的蜂窝通信系统不够灵活,对于用户需求的实时性强和可靠性高的需求难以满足。在5G移动通信技术中,对D2D(device to device)通信技术的研究显得非常重要。D2D通信技术是5G移动通信的P键技术之一,其重要作用主要体现在对蜂窝通信系统进行了支撑和补充,使得无线数据流量的大幅度增长,降低了调备功耗,提高了系统的可靠性。
D2D最大的优势在于可以对资源实现精简,同时减少了外界干扰,传输效率进行了提升,并最终降低了传输成本。目前,业内人员主要研究精力集中在对D2D发送功率的控制和资源的分配等关键方面。对于现有的D2D技术,还需要进一步完善问题如下:无线资源管理问题;通信的可靠性和实时性;如何抗干扰。
2.3 绿色通信
5G无线通信系统与其他通信系统相比的优势在于进一步降低能耗,从而实现更加绿色的通信。 全世界的运营商都希望能够降低能耗,从源头上对二氧化碳的排放量进行降低。对于绿色通信的实现,研究者们首先想到的是减少单个基站的能耗;同时,考虑从网络调度方面展开,让网络能够随着用户上网业务需求的变化而动态变化,实现动态资源调度和功率控制;还可以采用对网络部署和网络的拓扑结构方面进行优化。
国内外研究者提出了一些有效的绿色通信解决方案,如搞能效的空时资源配置 MIMO-OFDMA系统,基于CoMP的高能效谱效基站协作休眠方案;绿色共享通路保护算法;回程概念的提出等。这些方案中,由于异构网络部署的开展,5G绿色通信的瓶颈在于回程的功耗。
三、5G无线通信技术的实际应用
3.1 在安卓系统中的应用
目前来说,大多数移动智能终端采用的系统都是以安卓为主,它是一种以Linux为基础的自由和开放源代码的操作系统,在移动设备中具有明显的应用优势。
安卓系统采用的是分层架构,主要划分为四个层次,从高到低依次是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层以及系统内核层。四个层次中,系统内核层采用的是5G纳米核心技术,以此来完成安卓基础性文件和硬件驱动的分离。
此外,安卓系统自身所具有的开放性特征使得其安全系数大大下降,5G纳米技术所具有的保密性可以在量子密码学的应用下增强加密等级。
3.2 在光场相机中的应用
光场相机是一种先拍照后对焦的照相设备,它的原理是在光场技术的作用下,在进行拍照时只需要进行构图就可以了,不再需要进行对焦处理,这样的一大好处就是可以对现有的相机拍照方式和习惯起到改善作用,它具有很好的抓拍优势,只要被照的物体在相机的焦距范围内,对焦点都可以在拍完之后进行随意的选择,前提是在拍照时焦距范围内的所有光学信息都已经被记录起来,因此,它自身的容量会很大,存储一张照片可能需要至少200M的空间,这在侧面就需要有更快速的传输速度和储存空间做保障,而5G技术自身所具备的优势特点正好可以满足这一要求,此外,依据它的这一特性,它在安全防卫监控工作中的应用具有良好的前景。
四、结语
总之,随着我国社会经济的发展和科学技术的进步,在5G无线通信技术研究领域,将取了一定的成果。目前来说,5G网络的核心技术体系并不完善,但运营商对其技术需求达成了一致,目前正从前期研究进入至标准制定阶段。与4G通信技术相比,5G具有高速度、低时延、低功耗的优势。相信在未来通信技术的发展过程中将会发挥着更大的作用。
中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)01-0067-02
进入21世纪以来,人类正在向信息时代迈进,在此背景之下,无线移动通信网络技术得到快速发展,随着技术的不断完善,其应用的范围越来越广泛,几乎所有国家都增加了对无线移动通信网络技术开发的投入资金,基于其快速、方便的优点,其会向更加深入的方向发展。
1 无线移动通信网络的体系结构
无线移动通信网络主要有以下两种体系结构。
1)集中式网络体系结构。此结构体系的运行和组成主要依靠基站的系统。
2)分布式网络体系结构。其主要由组织通信系统组成,有较广泛的分布结构。
1.1 集中式网络体系结构
一般来讲,此体系结构主要依靠一个较为精确可靠的基站运行,这就需要在安装基站的时候精确定位,尽可能保证其覆盖范围广,而且有利于数据的传输和收集。基站通过将地面的各条有线线路连接起来,实现数据通畅传输,此种体系结构设计较为简单,运行效率高,便于管理,但是其不利于无线网络的展开,基站的安装要求较高,而且由于地面的有线系统的存在,可能导致一条线路的损坏引起整个系统的瘫痪。
1.2 分布式网络体系结构
1)平面结构。在设计过程中,所有的结点都具有相同的功能和地位,结构比较简单,源结点和目的结点有较多的联通线路,可以实现不同的业务运用不同的路径进行数据传输和接收,实现网络体系的畅通,但是由于节点太多就会造成网络规模的扩展受到较大影响。
2)分层结构。在分层结构中,网络被划分为簇。簇主要由簇头和簇成员组成,每一级网络结构体系可以组成一个簇,在更高一层的网络中又可以进一步分簇,以此类推,形成一个比较系统的结构体系。在此结构体系中,每一层体系较为简单,在管理上容易实现实时监控,可以较大幅度的减轻路由的工作量,实现数据的通畅传输和接收,而且维护起来较容易,费用较低。但是,体系结构中所分的层次太多,也导致在选择簇头算法到时候较为困难,需要设计人员进行详细的分析,再者,簇间的数据传输都要经过簇头去寻找更好的路径,实现数据传输的通畅,在网络结构规模较大时,就不容易实现精确地选择,这样就会造成整个系统运行不畅,效率不高。
2 安全路由机制
2.1 针对路由的攻击
1)被动型攻击。攻击者在进行攻击的时候,并没有试图改变正常的路由协议,只是通过一定的设备和技术窃取路由数据。由于大部分情况下使用的是无线信息通道,攻击者的行为很难被发现,管理者也无法进行有效的监控。一般情况下,攻击者会选择那些路由请求较频繁的节点进行窃听,因为此处路由信息可能较重要,而且数据量较大,可以从中寻找更多有用的信息,一旦攻击者得逞,就会给整个系统造成极大的危害,带来严重的损失。被动攻击主要由以下两种模式:①不合作行为。在移动网络中,节点之间的相互合作可以有效地提高网络运行效率,而且有利于整个系统实现信息共享,保证数据传输和接收的通畅。如果在系统中存在不合作的节点,此节点就不会和其他节点进行合作(数据交流、信息交换、资源共享),相当于只接受网络系统提供的服务而不服务,这样就会严重影响整个网络修通运行的安全,也会造成网络运行效率大幅度降低,是一种比较隐蔽的威胁行为。就目前网络技术的水平,还难以对此类问题进行有效的控制;②流量分析。一般的无线移动通信网都缺乏有效的安全保护措施,攻击者就会利用网络体系的这种缺点,通过那些恶意节点获取较多有用的信息,因为网络系统中的那些恶意节点会利用自身在整个体系中作用和位置,充分收集周围节点中的信息和数据,进行有效分析获取机密信息,如果路由中的多个节点进行协同合作,就会对整个系统造成安全影响。攻击者如果进行有效地选择节点进行攻击,就会更加高效的完成攻击过程,并获得想要的信息。
2)主动型攻击。主动攻击并不是一种隐蔽盗取数据信息的手段,攻击者主要通过修改一些程序或者插入一些影响网络系统正常或运行的数据流对网络进行干预,造成整个网络系统运行不畅或者发生较严重的故障,所以主动攻击容易作人员发现,并及时采取有效措施。
2.2 移动通信网络体系的安全目标
1)能用性。广大用户能够充分享受网络所提供的服务,即使在网络受到攻击的时候也可以享受优质的服务。
2)机密性。就是要保障用户的个人私密信息不外泄。
3)完整性。不管在何种情况下,网络系统要能够保证信息在传输和接收过程中不发生中断和丢失。
4)认证。为了保证网络通信的安全性,网络中的节点要进行认证来确保通信对端身份的可靠性。
5)不可否认性。就是要使网络中的节点对自己发送出的信息全程负责。
2.3 安全机制和策略
2.3.1 消息鉴别机制
1)消息鉴别码。一般情况,可以在两个节点之间设置一个共享密钥K,然后在进行数据信息交换和共享的时候,通过计算消息散列(hK)值来生成和检验消息鉴别码。此种方式计算简单,设计程序较容易,且可以有效控制,便于运用到整个网络系统中来,但是由于网络体系中节点较多,所以需要设置的密钥数目也较多,例如网络中有n个节点的,就需要设置n(n-1)/2个密钥,这不利于简化整个系统的管理。
2)数字签名。在网络中,由于公钥结构的存在,只要客户知道公钥密码算法,就可以是的双方数字签名的有效性,数字签名就是基于此而发展起来的。有其特点可以知道,非常适合网络中一对多的的环境,但是因为是公钥结构,就会使得签名和验证的计算量比较大,增加了网络体系的负担,而且如果攻击者发送较多的假信息,就会给整个结构带来较大的影响,大大降低了网络运行的效率。
2.3.2 声誉机制
由以上可以知道,在网络结构中,常常有很多异常节点对网络运行造成较大影响,降低了信息传输效率,为了更好地解决这类问题,可以建立声誉机制,其作用主要有以下几个方面。
1)建立合理的评估机制,将系统中的节点分类并进行打分(分为信任和不信任两级)。
2)及时对节点进行检查,并引导其正常工作。
3)将那些异常节点从网络中孤立起来,不让其在网络中发挥作用。
3 无线移动通信网络的关键技术分析
3.1 第三代移动技术
随着移动网络通信技术的快速发展,3G主流技术的应用越来越普遍,而且其功能也不断完善,随着时间的推移,必将实现大规模的发展和应用。进入21世纪以来,网络技术和3G技术的有效结合使得网络数据业务增幅较大,改善现有的3G技术已经成为发展的新趋势,在此情况下,LTE技术成为了宽带无线移动通信技术开发与产业推广的新方向。一般认为,LTE技术是3G向4G技术过渡中的主流技术,其具有其他系统不具备的一些优势功能,可以较大幅度提高网络峰值速度,降低整个系统延误的时间,而且可以对目前的网络技术中空中对接技术进行改进,实现跨越式发展。世界上已经有一些发达国家采用此项新技术,大大改善了其网络的通畅性能,我国也正在加紧研究,不断改善网络技术,引进更加先进的主流技术,以实现突破性发展。
3.2 无线局域网技术
无线局域网(WLAN)的技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.1lb标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。但是无线局域网技术具有自身一些特点:漫游性、安全性、以及计费方式等限制,这就会造成投入大而收益较小,可能会挫伤一些运营商的信息,不利于其发展。然而无线局域网具有高吞吐量、低成本、简单易用的特点,非常适合在室内热点地区为蜂窝网分流,随着网络技术的不断发展,WLAN技术的应用将会越来越广泛和深入,在一些热点领域发挥其优势,充分体现网络技术的吸引力,为广大客户提供更好的网络服务。
3.3 宽带无线接入技术
作为一项新兴的宽带无线接入技术,WiMAX具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点,并能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50 km。
目前,该领域在全球的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。随着科研人员的努力,相信在不久的将来会开发出更加先进的网络技术,进而推动整个无线移动通信产业的发展。
4 结束语
通过以上的分析可以知道,在无线移动通信网络中,目前还存在较多的问题没有解决,而且整个系统中有些功能也不够完善,这些都严重影响了无线移动通信网络体系的运行,也给广大用户带来了一些麻烦。为了更好地解决此类问题,科研人员就需要积极与相关部门进行有效的协商,合理调配频谱资源,实现移动通信网络的通畅运行,更好地服务社会。在新的环境下,要充分引进和开发先进的主流技术,优化无线移动通信网络体系,实现网络技术的跨越式发展,争取提供更加优质、经济的宽带网络服务。
参考文献
1 引言
计算机网络技术的发展推动了社会的进步,计算机网络技术的兴起与发展给社会生活与生产带来了质的飞越。当前,计算机网络技术的应用十分广阔,其具体应用主要局域网技术、国际互联网技术以及无线网络技术等。
2 计算机网络技术
2.1 计算机网络技术的内涵及优势
作为电子计算机技术与通信技术结合的产物,计算机网络技术能够充分发挥两者的优势。一般来说,利用光纤、光缆或者双绞线、通信卫星等就可以将分散各处的独立计算机按照网络协议连接组成网络。计算机网络技术的优点是显而易见的,它因为结合了通信技术与计算机技术,不仅能够以高效、便捷的方式进行运算,还能够实现数据资源的存储、传输与共享。
2.2 计算机网络技术的分类
根据划分类型的不同,计算机网络可以分为诸多种类。比如以拓扑结构分类的话,可以细分为环形、星形、树形、复合型、总线型等网络结构;按照连接范围又可分为局域网(LAN)、城域网(MAN)广域网和无线网络(WAN)。当然,计算机网络技术发展迅速,新兴技术还包括搜索引擎、云计算等类型。这些技术特色与优点不同,在各领域有着不同的应用,不仅方便了人们的生活与工作,还进一步推动了科技与社会的发展。
2.3 计算机网络技术的主要功能
计算机网络技术的主要功能可以具体分为几个方面。第一,计算机网络技术的共享功能,也就是能够实现资源的共享。一些重要的数据、参数等资源,可以被计算机利用计算机网络技术进行相互连接,实现数据的复制、传输。第二,计算机网络技术具有协同功能,可以相互协作完成工作。比如网络内部某一台计算机功能受限,无法完成该项工作,就可以借助计算机网络技术将其分配到其他计算机上,从而保障计算机的工作效率。第三,计算机网络技术具备通信功能,也就是数据通信。计算机网络技术可以实现人与人、计算机与计算机、人机之间的相互通信。
3 计算机网络技术的具体应用
3.1 局域网(LAN)技术的应用
局域网技术具有其他计算机网络技术所没有的特点,即低成本、高效益,虽然覆盖范围小,但是也因此而更加方便、快捷,其传输速度快,更加安全可靠。局域网技术在的应用主要分为三类产品。第一,城域网(MAN)。城域网传播速度非常快,目前在城市中的应用多为宽带局域网。因为用户端设备价格低廉,操作简单,因而普及率较高。并且随着城域网技术的不断发展,其传输速率、质量与安全性得到了有效的保证。城域网涉及的技术包括光纤值接入与多业务传送平台等。第二,以太网(Ethernet)。在局域网的发展中,以太网地位尊崇,是发展的主流。以太网主要包括三种结构――10BAST-T、10BASE2、10BASE5。这三种结构各有特点,10BAST-T在上世纪90年代应用较广。随着时代的发展,现如今已出现了传输速率高达100Mps的以太网组网结构。第三,令牌环网(Token-Ring)。该技术有几个优势:优先访问控制权、令牌传输媒体访问以及可以极大的满足用户对网络系统的要求。
3.2 大数据及云计算等新技术的应用
大数据技术在交通、商业、农业、医疗和科研领域应用较广。而云计算主要依托于Internet服务,从而将充分利用网络资源,提高效率。目前来说该两项技术都得到了较多的关注,尤其是云计算技术的受关注程度更高。一些科研人员甚至将其运用到医疗领域,以便其能为人们提供广泛的医疗信息。在教育领域,云计算为教科研工作提供了广阔的平台。电子领域中,云计算提供了高效的运营技术。除此以外,搜索引擎、云技术等计算机网络技术能够对有用资源作自动处理,展现了不同技术相互融合所带来的好处。
3.3 无线网络技术的应用
无线网络技术受到人们的喜爱,尤其是在个人通信领域、家用无线网络等。无线网络技术细分的话又可分为红外技术与射频无线网络技术。前者抗干扰性强,传输速度快且成本低,但是使用范围较窄,因为它无法穿透过厚的水泥板或者墙壁。
4 计算机网络技术的未来发展趋势
4.1 IP协议技术的发展与应用
随着时代的发展以及人们对计算机网络技术需求的激增,IP协议已经不再满足人们的需求。尤其是IPv4的缺陷也暴露出来,其安全性与实时性受到人们的质疑。在这样的背景下IPv6协议产生了。相较于IPv4协议,IPv6有着更加明显的优势,不仅其安全性得到了显著的改善,能够应对IP欺骗、连接截获以及信息报探测等网络攻击行为,还具备一定的自动化特点,可以实现自动配置。将会逐步取代IPv4,成为新一代主流IP协议。
4.2 三网合一技术的全面推进
所谓三网合一技术,指的就是计算机网络、电信网以及有线电视网的相互结合。三网合一的优势就是建设成本降低,并且降低了使用的难度,与社会发展节奏更加契合。总的来说,三网合一技术将带动众多领域的进一步发展,比如远程教育、在线咨询、电子商务以及视频会议等。
5 结束语
可以说,现代社会根本离不开计算机网络技术。目前的电子计算机网络技术应用主要集中在LAN技术、Internet技术以及大数据及云计算技术上。相信随着计算机技术的不断进步以及人们对通信技术的进一步探索,未来的计算机网络技术将得到充足的发展,其前景十分广阔。
参考文献
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[2] 岳政燃.浅谈现有计算机网络技术的应用和发展[J].电子制作,2015(02).
[3] 张冲.浅谈计算机网络技术在项目信息管理中的运用与发展[J].电子制作,2015(01).
[4] 左明慧.计算机网络安全技术的应用与发展研究[J].企业导报,2015(11).
中图分类号:TN925.93 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)02-0050-01
1 当前医疗行业现状
随着医院管理信息化要求的不断提高,原有线网络的综合布线不能完全满足医院发展的需要,特别是电子病历、PACS等系统应用于临床工作时,医生查房时需要调取大量患者的信息,医生和护士在床边记录病人相关信息后回办公室再录入电脑,重复劳动增加了医护人员的工作负担,也增加了出错的风险。随着无线网络技术的成熟,相关产品种类不断增加和成本的下降,有线和无线网络技术的有机结合是医院信息化建设的发展趋势,可促使医院的工作效率和服务质量不断提高[1]。
2 医院对无线网络应用的顾虑
当前有不少医院在引入无线设备时,在选择上有不同程度上担心。这主要包括以下三个方面:(1)安全性:无线网络安全技术无法充分保护网络信息安全性和患者的隐私。(2)稳定性:院内病房结构不一,部分病房的外墙较厚,病房内部的间隔不一,导致无线网络信号偏低,数据丢包,使到速度不稳定,影响业务工作。(3)兼容性:必须对现有网络环境影响幅度最少;能与其它医疗设备兼容,不能对任何医疗设备(例如:B超、X-Ray等)造成影响,令检查结果有偏差;不能对人体造成影响。
3 解决方式
针对以上顾虑可以通过以下几种方法解决。(1)在构建无线网络的过程中采取多种安全策略相结合的方式,例如通过vpn、radius、wpa、隐藏ssid、mac地址过滤和加密技术加密等安全策略[2]。无线网络只能让院内业务用的终端访问,业务用的终端只能与指定的无线网络进行数据通讯,防止非法终端的接入使资料数据的外泄。(2)因医院楼宇众多,建造年代不同,里面布线情况复杂,在具体布线的时候可以采用无线控制器加ap的部署方式,通过与有线网络的有机结合,将无线网络覆盖到整个网络环境中。(3)经过测试,5.8频率对医疗设备基本没有影响。通过与手机网络的对比,相对无线网络发射的频率,无线网络是比较安全的[3]。
4 无线网络技术在医院的应用
4.1 移动查房
医护人员可以通过医院的笔记本电脑、平板电脑等,无线接入EMR(电子病历)。临床医生可以推着一辆手推车探视患者,并从患者的床边,迅速地获取患者的住院信息、病史、检查结果、化验结果和其他相关数据。此外,临床医生还可以在转移到下一张病床之前,通过该应用更新患者的病历、实时开具处方、预约检查化验等。所有信息都将通过无线网络,记录在医院的主数据库中。移动查房不仅可以让医护人员更加方便和有效地进行床边探视,还可以从患者的角度提高探视的质量。
4.2 患者身份和药品标识
护士使用PDA,扫描带有条码标识的患者腕带带及输液贴,关于患者的标识、用药、剂量及方法等的详细信息就会通过WLAN在护士工作站得到确认,避免差错。另外,在婴儿与母亲身上佩戴匹配的卡式和腕带标签,当两标签出现不匹配时,即会出现告警提示。避免了婴儿抱错现象的发生。
4.3 呼叫通信
组建WLAN后,只要是在无线网络覆盖到的区域,医护人员在医院的任何地方,都可以利用IP语音(VoIP)系统,实现在网络中传输语音和视频数据,对于及时了解患者的病情及需求,对于危重病人也可以得到及时的抢救和及时的护理,保证了患者的安全。安装无线IP摄像头,进行实时监控,可以使医护人员时刻掌握患者的治疗情况。
4.4 资产管理
RFID管理跟踪技术可以实时动态掌握库存药品物资的情况,以及其相应的位置。在紧急的情况下,保证所需物品能够及时的找到,提高了应急保障的能力。
5 无线网络技术在医院的前景
随着无线应用的日渐丰富,以及无线终端设备的层出不穷,无线技术在医疗上的应用已不局限于局域网,如:远程车载病人数据采集传输,把救护车内采集病人体征信息、心电图、图片等信息,通过3G无线网络实时传输到急救中心,急救中心医生通过院前急会诊栏目可以查看患者的实时体征波形数据、心电图及其他文字、图片等病情描述,通过视频系统可以观察伤患情况及与患者和救护人员进行视像语音通话。另外市场上已经出现了将智能手机用于身体监测的比较成熟的应用,主要是在心电图、血糖、血压等慢性病领域。可以预见随着无线网络技术的更加成熟,产品性能的更加稳定,无线网络技术在医院中的发展将会有更好的前景。
参考文献
2计算机网络技术的应用
2.1无线网络的应用
无线网络技术主要有3种,即无线LAN、个人通信无线网络和家用无线网络。目前,无线网络技术主要应用于军事、医疗等领域,不仅为全球不同地区的网络用户带来了海量信息,也为网络用户提供了方便、快捷的网络服务,给人们的生活带来了很多便利。无线网络的应用前景非常好,相信在未来它会涉及到更多的领域。另外,无线通信技术也可以分为红外技术和射频无线网技术。在这两项技术中,红外技术不仅具有成本低、速度快和抗干扰性能好的特点,而且它的应用不受国家频率的限制。当然,它还存在一个缺点,就是无法穿透一定程度的障碍物,比如地板、混凝土墙壁等。这个问题直接限制了红外技术的应用范围。与之相比,射频技术可以穿透一定程度的障碍物,适用范围比较广,但它的成本比较高,缺点是会受国家特定频率的影响。由此可见,这两项无线通信技术都有一定的优点和受限制的地方,在实际应用时,可以根据实际情况科学、合理地选择相应的技术。
2.2Internet和局域网的应用
2.2.1Internet技术的应用Internet是当今最大的国际计算互联网络,它为全球网络用户实现远程登录、文件传输、发送电子邮件等提供了一定的可能性。同时,Internet还能提供多种信息查询工具,为不同地理位置的网络用户提供各种信息资源,方便广大网络用户访问其他信息。另外,它还可以为网络用户提供各种网络服务。Internet因其所具有的这些特点,已经成为了当前使用最多的网络技术。2.2.2局域网的应用LAN(局域网)是现在人们应用最多、最常见的一种计算机网络技术,它的特点是成本低、见效快。它又包括Ethernet(以太网)、城域网和令牌环网3种网络。
2.3ATM的应用
目前,ATM计算机网络技术被广泛应用于全球各个领域。ATM网络又被称为异步传输模式,它采用专门的转换器和ATM网,利用系统的电话线路和通信环境来传输近程和远程数据。它的特点是可以在高速网络中传输和交换信息,同时支持WAN和LAN,为广域网或局域网提供无缝连接。
[中图分类号]C36 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158(2013)06-0103-01
一、无线通讯技术的现状
就目前社会上无线通讯技术的发展来看,无线通讯技术主要可以分为四种:①移动通讯第三代3G技术,②宽带固定无线接入技术,③蓝牙技术,④宽带无线技术的新产物-wimax。其他的较为广泛应用的无线通讯技术还有:WIFI技术、ZIGBEE技术、WIMAX技术、IRDA技术、NFC技术等。
就移动通讯的3G技术来说,3G已经逐渐发展为全球移动网络了。根据我国相关部门的调查,目前我国已超过86%的运营商提供了3G网络服务,全球的3G用户已达到11.6亿的户。
就宽带固定无线接入技术来说,它在技术和应用上有其自身独特的优势。宽带固定无线接入技术具有宽带搞、接入方式灵活和建设速度快等优点。但是它还是存在着一些不利因素,其中最主要的就是目前大多数的宽带固定无线接入技术没有一个统一的标准。目前4种全球的宽带固定无线接入技术分别是:MMDS,这是一种工作在低频段的点对多点的微波通讯技术,可以工作在2.5GHZ、3.5GHZ、5.8GHZ等频段。LMDS,这是一种微波宽带技术,它是工作在28GHZ左右频段。红外光通讯,这是一种传输率高的无线通讯技术,它主要是提供2MB/S-22MB/S的搞数据传输工具。卫星宽带接入技术,它的特点是数据包分发、IP组播、高速互联网接人且接入稳定,一般在网吧、房地产、社区、教育业、出版社、金融证券等。
就蓝牙技术而言,蓝牙技术是一种语言通讯和无线数据的全球规范,它以成本低位基础,可以为移动的或固定的终端设备提供接入服务。
最后一种是UWB技术,也就是超宽带技术。UWB技术是一种无线载波技术,也就是它采用的不是正弦载波,而是采用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。UWB技术的优点是发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、定位精度高和对信道衰落不敏感。
二、无线通讯的发展趋势
1、无线通讯技术的创新
对无线通讯技术的创新我们可以通过以下几个无线通讯技术的不足之处来进行改进创新。
第一是3G技术。3G技术是目前全球无线通讯技术中运用最多的,3G技术已经覆盖到电脑和手机等多项通讯设备上。3G技术的优势在于高效率的模拟仿真功能,它可以对相应的传输数据信息进行控制。
第二是WiMax技术。虽然这技术较晚在市场上推广,但是它能正常使用的阶段可以达到用户的不同使用要求。超远距离的信号传输是WiMax技术的最大优势,但它的不足之处在于频率利用率较低、复用性较小。
第三是MMDS技术。这种无线通信技术在目前是比较广泛的应用的,但是它的缺点就是在正常使用情况下容易受到其他因素的干扰。除此之外,MMDS技术能够运用的一般都是在200MHz之内的窄带,这就给MMDS技术的创新提供了机会。
第四是集群技术。集群技术的优势有:抗信道能力强、频谱效率高等,集群技术能正确处理好通讯网络传输的数据讯息,满足了高速率通讯的要求。
2、实现未来无线网络的融合
根据目前无线通讯技术的发展现状,未来满足不同用户对无线通讯网络的需求,未来无线通讯网络的结构将向接互相融合的趋势发展。目前,移动和无线通讯技术正处于高速发展的时期,其他各种无线通讯技术也在不断的发展。在多种无线通讯网络的崛起的趋势下,促进3G、WLAM、WIMAX等各种无线通讯等各种无线通讯技术有机的融合。但是由于移动网络宽带技术不足和无线通讯的宽带需求相互矛盾,不同技术的优势和劣势共存的矛盾,不同地域分布的用户需求不同的矛盾,所以决定了的各种无线通讯技术需要互相融合。从全局和长远的角度看,采取无线通讯大融合是共赢的。发挥不同技术的优势,补给自身技术的不足,综合布局,达到解决不同地域不同用户的不同需求,达到强化无线通讯网络的整体综合能力。
3、提高无线通讯技术之间的互补
不同的通讯技术有不同的接人速度、不同的适用区域和不同的覆盖范围,而且不同的无线通信技术也有不同的优势。比如3G、UWB和WLAN等都可以实现互补。比如3G适合强漫游的移动和广域覆盖的需求,UWB技术则适合实现近距离超高速的传输,而WLAN则适合中距离高速数据的数据接入。因此,在发展未来无线网络通讯技术的时,应推进网络的一体化进程,选择多元化建网的接人手段,促进业务多元化和市场细分,实现移动通讯的均衡发展。
三、无线通讯的管理
社会经济的不断发展和科学技术的进步带动了无线通讯技术的飞速发展,无线通讯技术在我们生活中有着日益重要的作用。所以我们对无线通讯的管理也要日益加强,这样才能保证无线通讯的顺利发展。为了实现对无线通讯的管理,我们可以通过以下几种方式实现:
加强无线通讯网络各种技术之间的互补性。根据不同技术间的优缺点进行有目的的互补,达到网络多元化、网络一体化,实现不同用户的对通讯技术的不同要求。
转变无线网络的结构,实现无线通信网络的综合化和多样化。从而推进新兴通讯网络与传统网络的有机结合,提升无线通讯网络的利用率。
确定现代无线通讯网络技术的发展方向。在目前信息化社会的发展情况下,宽带化是啊现代通讯技术发展的重要方向,而且宽带的应用也会随着通讯技术的进步得到更充分的应用和发展。为了进一步发展数据交换技术和光纤传输技术,我们一定会目前有线网络宽带化的基础上继续发展无线网络宽带化,提高有线网络和无线网络的数据传输速度,使无线网络宽带得到更广泛的应用。
现阶段,为了满足不同地域不同用户对通讯网络业务的需求,通讯技术面临着新的发展趋势。同时为了促进通讯网络技术的发展和成熟,无线通讯网络技术会逐渐趋向于实现网络宽带化、多样化、互补化和综合化发展,实现现代网络的一体化满足大众需求。
参考文献
中图分类号TP393 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)43-0201-01
0 引言
无线网络为网上冲浪者、远程办公族和旅行者提供了史无前例的自由,甚至超出了传统有线网络的范围。“无线网络”的基本含义是可以通过自己的计算机与其他计算机通信而不必使用电线进行任何连接。
1 无线网络为何流行
无线网络非常流行的原因是因为网络本身具有一些特性,它可以通过一些方式将一种新的通信类型带入以前不存在这种类型的位置。家庭用户和那些想要将无线网络的优点用于商业的人都可以获得这些优点。总之,在组建有线网络比较困难或费用昂贵的地方,实现无线网络就拥有了较好的应用前景。现在每个家庭可能拥有多台计算机,这样就可以不使用有线,将这些计算机相连。
1.1 可移动性
无线网络最明显的优点就是它提供了移动的自由。家庭成员可以在家里的任何角落使用计算机上网;在会议期间,大家可以通过无线互联,共享电脑中的文件;外出旅行的员工可以很容易地连接到办公室网络,而不必寻找一个可用的以太端口。
1.2 节省费用
设计和安装有线网络也是非常昂贵的。使用单个拨号账号连接到Internet可以通过安装无线网络节省访问Internet的费用,而且无线网络使每个人都可以享有一个单独的账号。
1.3 可扩展性
“可扩展性”是一种在安装之后的扩展网络的能力。不需要增加基本设施就允许新的用户连接到无线网络。根据设备功率不同,无线接入点可以支持15个~150个用户。在有线环境中,每个网络设备都需要以太网集线器端口。要想支持30个用户,必须购买并连接4个8端口的以太网集线器 。
2 无线技术概述
目前,已经有一些技术应用到无线网中了。这些技术的不同之处在于频率及区域、信号强度、使用的频谱和速度等有关的其他各种特性。大多数无线网络都使用无线电频率在各个终端之间传输信号。虽然还存在红外线网络,但它们没有提供与基于RF的网络相同的作用范围的灵活性。
3 当前和未来的无线联网技术
基于无线电波的无线网络分为几类。目前可以使用的大多数技术都具有几个共同特征,其中包括使用2.4GHz或5GHz无线电波段和扩展频谱技术。甚至它们的网络结构都是相似的。在大多数无线方案中,可以通过无线电波传送器连接打计算机和PDA来组建网络,然后使用一个中央接入点来管理网络。目前无线联网标准主要有:IEEE802.11、蓝牙、HomeRF、HiperLAN、Wi-Fi。
4 Wi-Fi网络的组成部分
Wi-Fi专门指IEEE 802.11系列的802.11b标准。所有Wi-Fi网站都包括站,通常是安装或连接到计算机的网络适配器。网络上的每一个设备都需要网络适配器,网络适配器包括无线电发送器/接收器和增强无线信号的天线。大多数Wi-Fi网络还至少包括一个接入点(Access Point ,AP),它是一种管理网络并扩展其范围的设备。与Wi-Fi站类似,AP包含一个无线电,并且通常还包括一根外置天线。如果Wi-Fi站和接入点都遵循相同的无线标准,则它们就可以进行通信和交换数据。这个过程是从无线电开始的。网络上的所有的无线电都必须以相同的频率进行操作才能彼此传送和接受信号。要想将无线电信号转换成信息包,设备必须遵循相同的无线标准。与所有网络一样,Wi-Fi网络是建立在开放系统互联(OSI)参考模型上的,这个模型是一个描述网络结构以及通信是如何从最底层向最高层发展的七层结构。OSI模型是一种分析网络结构的简单方法,因为理解一项特定的功能与其他网络活动有怎样的关系是非常容易的。低级网络功能都在较低的层次上发生。较高的层次控制事务是如何操作的,甚至控制特定网络应用程序的规则。所有的IEEE 802标准都是在物理层和数据链路层上操作的。
5 网络拓扑
网络的“拓扑”就是网络的布局和结构。Wi-Fi使用两种拓扑:网络的基础服务组是由全部属于另一个范围或单独接入点的设备所组成的;扩展服务组网络允许多个无线单元交叠在一起,从而极大地扩展了单个网络的范围。一个ESS是由多个BSS网络组成的。
存在两种BSS网络――特别结构和基础设施。特别网络是由彼此间之间直接通信的计算机或其他的Wi-Fi设备组成的。相反,基础设施网络有管理与之相关设备的通信和安全的一个接入点组成。在基础设施中,设备之间的所有通信都是通过接入点流动的。即使两台计算机之间的物理距离比形成它们网络的接入点更近,信号也会从发送的计算机传播到接入点,然后在传播到接受设备。Wi-Fi设备不能同时位于特别网络和基础设施网络上。
6 结论
近年来,无线网络技术迅猛发展,国家又提出的物联网的概念,给无线网络的发展创造了更大的空间。无线网络已经成为我们生活中不可缺少的一部分。虽然无线网络技术发展很快,并且有着不可比拟的优势,但这种先进的技术也不可能包办所有功能的通信系统。只有各种接入手段相互补充使用才能带来经济性、可靠性、有效性。因此,我们认为无线网络不可能取代传统的有线系统,但是倘若技术上可行的话,它可以作为传统的有线系统的补充。
参考文献
【关键词】通讯技术;接入网;光纤通信;蓝牙技术
伴随着信息技术和网络技术的不断发展,现代通讯技术在我国得到快速发展。特别是作为现代通讯技术的重要组成部分之一的光纤通讯技术在我国得以迅猛发展。就目前现代通讯技术而言,我国现代通讯技术逐渐向无线通讯技术方向发展,总体发展前景较为可观。比如,宽带IP技术在电信接入网技术中的运用、数据通信与数据网在光纤通讯技术中的广泛使用、ISDN与ATM技术在互联网通信技术中的运用等都是我国现代通讯技术得以不断发展的具体表现。
1接入网技术
接入网技术是现代电信网系统的核心部分之一,具有连接本地端用户与终端用户的作用。如图1所示:电线网络结构主要由UNI(用户网络接口)和SNI(业务节点接口)两大部分组成,核心网是连接用户网络接口和业务节点接口的纽带。接入网的主要功能是实现用户与终端设备通讯信息的有效连接,相比光纤通讯技术与蓝牙技术而言,接入网技术不具备复用以及交叉连接的作用。
2光纤通信技术
光纤通讯技术始于20世纪70年代,并在之后得以迅速发展。相较于南野技术和接入网技术而言,光纤通信技术的传播速度是蓝牙技术和接入网技术的两倍,由最初的10Mb/s发展到现今的10Tb/s,由此可见,我国的光纤通信技术在近几年得到快速发展,其信息传输容量呈现翻倍增长。光纤通讯技术具有多方面的优势,比如重量轻、光纤尺寸小、信号强、干扰弱、保密功能强等等。
3蓝牙技术
蓝牙技术在无线网络技术中占据重要的地位,其主要作用是实现不同设备之间的互联。蓝牙技术相较于光纤通讯技术而言,其成本较低,数据线连接的距离较短,实现数据线代替光纤通讯技术的光缆线的目的,从而实现一定范围内通讯设备之间的连接以及计算机与蓝牙技术的有机结合。蓝牙技术在人们日常生活中运用较为广泛,比如笔记本电脑、无线耳机、PAD、移动电话等设备都安装蓝牙设备,从而实现移动设备之间信息有效传输的目的。
4现代通讯技术总体前景
首先,就光纤通讯技术而言,现代光纤通讯技术的发展趋势主要向无线网络融合技术方向发展。现代光纤通讯技术向无线网络融合入技术方向发展可以大大延长光缆线的使用寿命,实现高速传输通讯信息的目的。就蓝牙技术而言,现代蓝牙技术的发展趋势主要向芯片集成化方向发展。芯片集成化在蓝牙技术中的广泛运用不仅可以提升蓝牙抗干扰能力,还可以提升蓝牙的传播速度。就接入网技术而言,实现宽带综合接入技术是电信网络技术的目标。由此可见,现代通讯技术的总体前景是较为可观的。创新现代网络通讯技术是当今信息化社会发展的主流之一,创新通讯技术需要国家根据不用人群的需求制定和完善通讯新技术,确保手机、个人电脑终端信息的普及以及提升数据信息的安全性和保密性,最终推动我通讯技术的不断推广与发展。
5结束语
总而言之,随着科学技术的不断发展与信息网络技术的不断进步,现代通讯网络技术在我国得以普遍推广与发展。相比国外通讯技术而言,我国现代化通讯设备技术还不够成熟,还处于发展的初步阶段。因此国家需要引入国外先进技术,实现现代通讯技术的无线网络融合、现代蓝牙技术向芯片集成化方向发展以及实现宽带综合接入技术,从而为促进现代网络通讯技术向多元化、体系化方向发展提供保障。
参考文献
[1]赵晗.现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J].企业技术开发,2011,16:86+89.
人们误解一:无线通信技术的发展,遮掩了有线通信技术的光彩。真实情况对比:无线通信技术通常适用于需要随身携带的电子产品。但除随身携带的场合,都特别适合有线网络的使用。比如无线鼠标的使用也有一定的局限性,它的使用离不开电池,但常常在联系的过程中会出现中断的现象。再加上无线节点的数目不断上升,有线网络的使用也不会甘于落后。因为若没有有线所提供的长距离数据所传送的线路,无线节点的要求根本就无法得到满足。比如机対机的操作模式,有线技术非常容易的能为信号通道提供对称带宽,以满足通信系统对上行链路或反向通道的要求,这对无线技术来说,是难以完成的。
人们误解二:无线网络的建立较有线技术——费时少,成本低。真实情况对比:无线节点难以跟踪,而且目前无线所需的技术支持和服务也很难得到有效提供,而恰恰有线节点在这些方面就有着得天独厚的优势。比如大部分情况无线节点必须在有线网络的配置下才能在网上游刃有余的使用。另外有线节点的成本会比无线节点的成本低掉很多。人们误解三:无线通信更具灵活性。真实情况对比:目前无线网络的使用根本就离不开有线的支持。比如无线网络的使用,通常情况下都要加设一个或多个有线接收点,才可以将网络有机的联系在一起。那些收藏在隐蔽地方内的接收点只能提供很微弱的连接,并且这些接收点的覆盖范围很窄,还需要得到电源的供应。只有为之提供有线连接,才能发挥其作用。目前大部分利用无线网络来连接家电产品的家庭都在家里相应的地方铺设了很多电缆,或安装了大量的插座,这不正证明了无线技术的灵活是建立在有线技术运用之上的吗?人们误解四:有线通信技术最终会被无线通信技术代替。
真实情况对比:的确,无线技术的应用越来越广泛,但不能全盘否定有线通信技术的存在以及发展。事实情况可以证明,目前无线技术的稳定性和安全性始终是人们担忧的问题,基于此,无线网络的普及和应用就受到了较大的限制。而有线网络的物理特性可以保证能为所传送的信息提供安全防线,并且所使用的电缆可以隐藏于墙内或钢板之内,不会出现物理方面的阻隔问题。比如家庭的高清电视的应用都是通过有线网络接收信号,并且需要提供源源不断的信号的线路,才可以支持规定的分辨率,以确保画面的清晰度和满足广大民众的需求。除此之外,更重要的是有线网络的使用完全可以确保传送的数据安全。
二、有线通信技术的未来发展趋势
随着我国的发展和与国际的接轨,世界各地的联系会越来越紧密,这是发展的必然趋势。尽管无线技术比起有线通信来,更适用于语音通信,但对于机对机、人対机之间的联系,有线网络则有着它独特的优势,而且随着社会的发展,这方面的应用会越来越明显。
1、电缆将作为智能型网络和设备的接口。随着网络带宽的上升,一些计算工作将没有必要集中在传统的处理器内进行,以后很多系统的计算工作将在电缆内完成,而机与机之间的通信则会通过极高带宽的线路完成。也就是说,将来越来越多的智能型网络和设备的接口将会选择电缆作为接口,将会充分展现电缆的作用。
2、实时机对机通信的应用,已经成为人们生活中很重要的一个内容。此时,人们对其准确性也有了较高的要求。为了满足人们的要求,则需要大大缩短网络的延迟时间,缩小信号的抖动幅度。能支持实时通信的以太网已经解决了这个问题。遗憾的是,这个问题还没有引起无线通信技术的重视。如在一些交通工具上出现延迟时间的话,后果会不堪设想。
3、有线网络会满足最新电子产品对带宽的需求。目前无线网络的带宽在逐渐提升,但是随着新一代有线技术的更新和推出,有线网络的数据传输速率也会进一步提高。并且有线网络会满足最新电子产品对带宽的需求,因此可以预见有线网络的带宽最终会领先与无线网络。
中图分类号:TP399-CB 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 02-0000-01
一、计算机网络技术概述
外设或者计算机如果处于不相同的地域,而且这些外设或者计算机的功能都相互独立,那么可以称之为计算机网络技术,相应的通讯线路将这些设备连接在一起;在计算机网络操作系统当中,信息的传递以及计算机的资源共享是在网络管理软件和网络通信协议相关协调与相互管理之下才实现的。换句话说,计算机网络技术通过计算机网络,能够大幅度提高计算机的处理能力以及利用率,还能够更好地发挥出计算机的性能。
二、计算机网络技术功能
计算机的网络功能技术主要可以表现在三个方面:资源共享、协同工作以及数据通信。下面就这三方面作简要介绍。
(一)资源共享。计算机网络的资源共享包括软件资源、硬件资源、数据资源和信息资源的共享。而资源共享主要体现在计算机的软件资源、硬件资源和数据库资源等方面。
(二)协同工作。所谓计算机网络的协同工作,是指计算机与计算机之间或计算机用户之间的协同工作。协同工作的优势是显而易见的:它使得计算机之间的可靠性以及可用性大幅度地提高。比如当一台计算机超负荷运作的时候,可以将任务通过计算机网络分配给其他计算机,也因此提高了计算机网络的可用性[1]。
(三)数据通信。所谓计算机网络的数据通信,说的就是计算机与计算机之间的相互通信,当然也指计算机用户之间的数据通信。
三、计算机网络技术的应用
(一)LAN网络技术。LAN网络在国内外的应用十分普遍,这是因为LAN具有投资少以及见效快的特点。LAN产品主要包括:第一、城域网(光纤分布式数据接口),其英文缩写为FDDI。在城域网中,计算机与计算机之间的连接主要是通过光纤分布式数据接口以及网卡,共享光纤容量的方法主要是通过分组交换以及令牌的方式。它的传输距离可以达到100千米,而且传输速度能够达到100Mps。第二、Ethernet(以太网)。在现在,局域网中还是以以太网作为主导网络的。比较常见的以太网的结构是支持双绞线的10BASE-T组网结构,支持细同轴电缆的10BASE2组网结构 [2]。
(二)ATM网络技术。ATM网络是一种异步传输模式,它可以支持LAN和WAN,能够将局域网和广域网无缝连接起来。ATM网络是一种在高速网络中进行交换与传输的信息格式,使用特殊的ATM网卡和转换器。这些特殊的ATM网卡和转换器使用系统的通信环境或专用电话线路,能够完成各种情况下的数据传输[3]。
(三)Internet网络技术。Internet作为一种国际互联网络,使得人们能够接入WWW等各种不同的信息查询方式,人们可以通过连接Internet进行交流、上网冲浪、博客等等。Internet丰富和方便了人们的生活,使得我们现代社会生活的节奏加快,同时更有效率。其能够便于人们进行各种各样的信息查询方式,给全世界的人们提供了包括电子邮件服务(Electronic Mail)、文件传输服务(File Transfer Protocol)、和远程登录服务(Telnet)的网络服务。Internet具有异常优越的性能,在世界范围内都有广泛的应用[4]。
(四)无线网络技术。目前主要有三种无线网络,分别是:无线LAN、家庭使用的无线网络以及个人通信。而无线网络的无线通信技术又可以分成两种:射频无线网络技术和红外技术。其中,国家特定频率对射频技术造成了制约。红外技术的特点是成本较低、抗干扰性比较强、速度快,它没有受到国家特定频率的制约,然而,它不可以穿越墙壁与地板等,因此适用范围是非常有限的。当前形势下,无线网络技术的应用领域主要是医疗和军事等,这方便了人们的上网要求,在无线网络和 Internet 相统一的影响下,无线网络技术也得以迅速地发展。
四、计算机网络技术的发展
(一)三网合一技术的发展。三网合一是目前计算机网络技术的主要发展趋势。所谓三网合一,就是指将计算机网络、电信网络和有线电视网结合在一起。这样做可以极大地提高效率,同时能够节约成本,将经济效益和社会效益有机地结合起来。可以说,三网合一是计算机网络的大趋势[5]。
(二)IP协议的进一步发展。IP协议出现在20世纪70年代,逐渐演化成了今天使用普遍的IPv4。可以毫不夸张地说,IP协议的发现是一项伟大的创举,它极大地丰富和方便了人们的生活。但是,随着社会的发展,人们对于保密性和实时性的要求也日益提高,这就使得IPv4逐渐力不从心。
在这种情况下,诞生了IPv6。IPv6是Internet协议中一个新兴的版本。相对于IPv4来说,IPv6保留了IPv4的精华,同时又具有许多新的功能以及创新。其主要的特点表现在安全性能方面。这主要包括身份验证等以避免连接截获,IP欺骗和信息报探测等攻击的入侵。二是邻居发现与应用邻居发现进行自动化的配置。应用邻居能够进行地址解析、地址自动配置、参数探测以及相邻结点连通性能测试等等[6]。
五、结束语
计算机网络是一种交叉学科,是通信技术和计算机技术融合的结果。本文简要介绍了计算机网络技术的功能、应用以及发展前景。我们可以看出,计算机网络正改变着人们的生活方式,同时也为我国经济、社会发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1]刘璇.浅议计算机网络技术的应用与发展[J].信息与电脑(理论版),2011(1).
[2]尹君,邵强.浅谈计算机网络技术的应用[J].计算机光盘软件与应用,2011(1).
[3]翟健.谈计算机网络技术的应用及安全防御[J].青春岁月,2011(16).
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)17-4068-02
随着计算机硬件的不断发展、新技术和新产品不断涌现,譬如以前让人遥不可及的无线网络技术如今已经唾手可得。现在的无线网络已经是一个非常成熟的产业。从基础设施的建设,到软硬件的流行和繁荣。无线生活已经不再是一个梦想。随处可见无线网络的影子,譬如说经常在街头或者车上看到使用iphone、ipad或者笔记本在上QQ和微博这样的例子。
所谓的无线网络,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术,与有线网络的用途十分类似,最大的不同在于传输媒介的不同,利用无线电技术取代网线,可以和有线网络互为补充和扩展。
无线网络范围很广,主要包括有以下两种:无线局域网(Wireless Local Area Network)和无线互联网(Wireless Internet)。科技和产品的发展趋势是融合之态,你中有我,我中有你,界限也不分明了。很明显的两个例子:手机既能打电话,也能拍照。Wireless Fidelity即WiFi技术即应用于无线互联网方面,也应用于无线局域网。无线局域网一般应用于蓝牙耳机、手机蓝牙功能、无线鼠标和键盘,无线耳机和音箱等等。主要使用Bluetooth蓝牙标准、Home Radio Frequency射频技术、(Infrared Data Association)红外线数据组织等标准。无线互联网方面,iphone、ipad和笔记本可以实现无线上网,PDA甚至智能mp4也具有无线上网功能。主要使用IEEE 802.11无线技术。IEEE 802.16宽带无线技术,TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA等标准。而IEEE 802.11标准里面又细分以下几种,
IEEE 802.11a:使用5GHz频段,传输速度54Mbps,与802.11b标准不兼容;
IEEE 802.11b:使用2.4GHz频段,传输速度11Mbps;
IEEE 802.11g:使用2.4GHz频段,传输速度主要有54Mbps、108 Mbps,可向下兼容802.11b;
IEEE 802.11n草案:使用2.4GHz频段,传输速度可达300 Mbps,目前标准尚为草案,但产品已经层出不穷。
但是随着无线网络的不断发展,安全问题也变得日益严峻。有线网络尚且存在安全隐患,并且病毒、木马和蠕虫层出不穷。传统有线网络的攻击、系统入侵等事件时有听闻,而无线通信的本性,使得在空中传播的数据天生就是不安全的。更何况无线标准、安全机制和安全漏洞方面存在着先天的不足。因此无线网络相对传统有线网络更加不安全。
无线网络IEEE 802.11标准提供了一种保护机制,这种保护称为“有线对等加密协议”(Wired Equivalency Privacy),目的是使无线数据在空中电波传输时,能获得最起码的安全保护。而无线网络IEEE 802.11标准的Wired Equivalency Privacy之所以天生就不安全,是因为它创建了初始向量(Initialization Vector),黑客只要收集100万至500万个数据包,就能提取出密码。此外还有诸如数据泄密、传输过程中被劫持或者密钥泄露等,也使无线网络安全面临诸多不安全因素。
无线网络安全并不是一个新的问题,早在有线网络蓬勃发展时期,网络安全就是一个很重要的议题。新的安全漏洞不断地被人们发现,新的病毒、木马和蠕虫不断涌现。这些内容不是我们这一课题所讨论。现在我们详细地说说无线网络所独有的威胁,这包括:
1)插入攻击:插入攻击以部署非授权的设备或创建新的无线网络为基础,这种部署或创建往往没有经过安全过程或安全检查,对接入点进行配置,要求客户端接入时输入密码。如果不设置密码,又或者使用设备的默认用户名和默认密码。入侵者就可以通过启用一个无线客户端与接入点通信,从而连接到内部网络。这是相当危险的。
2)漫游攻击者:攻击者没有必要在物理上位于被攻击者的建筑物内部,他们可以使用网络嗅探器,如Netstumbler、Kismet等工具,再使用加密解密工具,如AirSnort等对目标进行攻击。在移动的交通工具上用笔记本电脑或者其它移动设备嗅探出无线网络,这种行为称为战争驾驶“War Drive”。
3)欺诈性接入点:所谓欺诈性接入点是指在未获得无线网络所有者的许可或者知晓的情况下,就设置存在的接入点。一些雇员有时安装欺诈性接入点,其目的是为了避开公司已安装的安全手段,创建隐蔽的无线网络。这种秘密网络虽然基本上无害,但它却可以构造出一个无保护措施的网络,并进而充当了入侵者进入企业网络的开放门户。
4)双面恶魔攻击:这种攻击有时也被称为“无线钓鱼”,双面恶魔其实就是一个以邻近的网络名称隐蔽起来的欺诈性接入点。双面恶魔等待着一些盲目信任的用户进入错误的接入点,然后窃取个别网络的数据或攻击计算机。
5)窃取网络资源:有些用户喜欢从邻近的无线网络访问互联网,即使他们没有什么恶意企图,但仍会占用大量的网络带宽,严重影响网络性能。而更多的不速之客会利用这种连接来连接到互联网,进行非法下载行为或进行违法事件。
6)对无线通信的劫持和监视:和有线网络一样,劫持和监视通过无线网络的网络通信是完全可能的。它包括两种情况,一是无线数据包分析,即熟练的攻击者用类似于有线网络的技术捕捉无线通信。其中有许多工具可以捕获连接会话的最初部分,而其数据一般会包含用户名和密码。攻击者然后就可以用所捕获的信息来冒称一个合法用户,并劫持用户会话和执行一些非授权的命令等。第二种情况是广播包监视,这种监视依赖于集线器,而集线器现在趋于淘汰,所以很少见。
当然,还有其它一些威胁,如客户端对客户端的攻击(包括拒绝服务攻击)、缓冲区溢出、干扰、攻击Web表单、DNS欺骗、错误的配置等,这些都属于无线网络风险的因素。
因此我们采取分层保护的措施,即设防的第一步是使用防火墙。第二步是使用高达128位的Wired Equivalency Privacy,一般的Wired Equivalency Privacy只有40位,安全性能相对较弱。第三步使用安全套接字层(Secure Sockets Layer)。第四步是要更改网络接入的用户名和密码,切忌使用默认的用户名和密码。因为攻击者发现你使用多重保护,尽管可以花多点时间也能破解,但是他宁愿选择更容易下手的目标,除非他摆明就是针对我们这一个网络。
除此之外,我们做防护时也可以从攻击者的角度来思考,即攻击者入侵的步骤是:确定目标,调查和发现,制订攻击计划,执行攻击和打扫。而我们进行网络保护,采取的具体措施有:安装Ethereal和Netstumbler等嗅探工具,进行反嗅探,能从其他嗅探器所捕捉的文件进行反嗅探。从而得出是否有入侵者,进而采取进一步的行动。
参考文献: