無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述
無(wú)線通信(英語(yǔ):Wireless communication)是指多個(gè)節(jié)點(diǎn)間不經(jīng)由導(dǎo)體或纜線傳播進(jìn)行的遠(yuǎn)距離傳輸通訊,利用收音機(jī)、無(wú)線電等都可以進(jìn)行無(wú)線通訊。無(wú)線通訊包括各種固定式、移動(dòng)式和便攜式應(yīng)用,例如雙向無(wú)線電、手機(jī)、個(gè)人數(shù)碼助理及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。其他無(wú)線電無(wú)線通訊的例子還有GPS、車(chē)庫(kù)門(mén)遙控器、無(wú)線鼠標(biāo)等。大部分無(wú)線通訊技術(shù)會(huì)用到無(wú)線電,包括距離只到數(shù)米的Wi-fi,也包括和航海家1號(hào)通訊、距離超過(guò)數(shù)百萬(wàn)公里的深空網(wǎng)絡(luò)。但有些無(wú)線通訊的技術(shù)不使用無(wú)線電,而是使用其他的電磁波無(wú)線技術(shù),例如光、磁場(chǎng)、電場(chǎng)等。
光電話世界上第一次無(wú)線電話對(duì)話出現(xiàn)在1880年,當(dāng)時(shí)使用的是光電話,由亞歷山大·格拉漢姆·貝爾及查爾斯·薩姆納·天特發(fā)明,并且申請(qǐng)專利。光電話借由調(diào)變的光束來(lái)傳遞語(yǔ)音訊號(hào)。在那個(gè)年代,還沒(méi)有設(shè)備可以提供電力,甚至連科幻小說(shuō)中也還沒(méi)提到激光,他們的發(fā)明在當(dāng)時(shí)看來(lái)并沒(méi)有實(shí)用價(jià)值,而且通話的效果還會(huì)受到陽(yáng)光及天氣的限制。光電話和自由空間光通信系統(tǒng)一様,在傳送器及發(fā)射器之間不能有阻隔光束的物體。數(shù)十年后,光電話才應(yīng)用到了軍事通訊領(lǐng)域。
早期工作戴維·E·休斯在1878年利用發(fā)射器傳送無(wú)線電達(dá)數(shù)百米遠(yuǎn)。當(dāng)時(shí)馬克士威的電磁理論還不為世人周知,因而當(dāng)代的科學(xué)家將此發(fā)明視為感應(yīng)的結(jié)果。1885年湯瑪斯·愛(ài)迪生利用振動(dòng)器磁鐵來(lái)作為感應(yīng)的傳輸,在1888年時(shí)愛(ài)迪生布署了哈伊谷鐵路的信號(hào)傳輸系統(tǒng),在1891年獲得使用電感的無(wú)線電專利(美國(guó)專利 465,971)。1888年時(shí)海因里希·赫茲展示了電磁波的存在,這成了后來(lái)大部分無(wú)線科技的基礎(chǔ)。赫茲證明了電磁波在空間中會(huì)沿直線前進(jìn),可以被實(shí)驗(yàn)設(shè)備所接收,不過(guò)他沒(méi)有繼續(xù)進(jìn)行其他相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。賈格迪什·錢(qián)德拉·博斯當(dāng)時(shí)開(kāi)發(fā)了一個(gè)早期的無(wú)線電偵測(cè)設(shè)備,也有助于了解波長(zhǎng)在數(shù)厘米內(nèi)的電磁波特性。
無(wú)線電“無(wú)線”一開(kāi)始是指無(wú)線電的接收器,或稱為收發(fā)器(可以同時(shí)作為傳送及接收用途的設(shè)備),早在無(wú)線電報(bào)時(shí)代就已應(yīng)用過(guò)類(lèi)似設(shè)備?,F(xiàn)在“無(wú)線”一詞是指現(xiàn)代的無(wú)線通訊,例如蜂巢式網(wǎng)絡(luò)以及無(wú)線寛頻通訊,無(wú)線一詞也泛指任何一種不需要電線即可進(jìn)行的應(yīng)用,例如“無(wú)線遙控”、“無(wú)線能量轉(zhuǎn)換”,而不去區(qū)分實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)是無(wú)線電、紅外線或是超音波。古列爾莫·馬可尼和卡爾·布勞恩因?yàn)樵跓o(wú)線電報(bào)上的貢獻(xiàn),獲得1909年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以符合許多不同的需求,最常見(jiàn)的可以是方便筆記性電腦的用戶在往來(lái)不同地方的路途中可以連網(wǎng),另一個(gè)用途是由手機(jī)連網(wǎng)。若某一個(gè)網(wǎng)段的實(shí)際位置經(jīng)常會(huì)變動(dòng),利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)連線是比較合理的方法。在以下的情形下可以使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò):
網(wǎng)絡(luò)的距離超過(guò)一般有線網(wǎng)絡(luò)允許的長(zhǎng)度。
作為備援網(wǎng)絡(luò),在正常網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)使用。
連接移動(dòng)的或是暫時(shí)性的節(jié)點(diǎn)。
在一般網(wǎng)絡(luò)布線困難或是費(fèi)用過(guò)高的情形。
行動(dòng)用戶連線或是連接到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。
在開(kāi)發(fā)射頻無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí),設(shè)計(jì)者需考慮以下的因素:
使用數(shù)百至數(shù)千MHz或是GHz的頻段。
運(yùn)作范圍及電池壽命。
靈敏度及資料速率。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼肮?jié)點(diǎn)智能程度。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信、廣播、蜂窩網(wǎng)絡(luò)及其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及Wi-Fi技術(shù)。





