摘要：随着移动通信技术的蓬勃发展，智能移动终端和电器越来越普及，家中无线网络技术的广泛应用，可以让家中的电脑、手机、电视等各种设备不必通过繁复的缆线就可以连接起来，还能上网进行学习、娱乐、购物等，带给我们更多的自由，效率和便捷。本文简单介绍了当前主要的家庭宽带无线接入技术，以供相关人员参考。
关键词：家庭；无线网络；接入技术
一、家庭无线网络的技术要求
目前家庭无线网络产品大部分基于802.11X无线技术，但实际上家庭无线网络的技术要求，却跟公用无线网络稍有不同，具体表现在：一是要给数字娱乐设备增加无线网络功能，才能满足其传输带宽需求；二是家用设备增加无线连接功能，增加费用虽然很低廉；三是家庭无线网络需要灵活的动态网络配置；四是无线功能的模块化，才能实现家中数字设备无线功能的硬件化和集成化。
二、现有家庭无线宽带网络的主要接入技术
1、基于802.11x的接入技术
即用户使用一个无线宽带接入点连接上宽带网络运营商，就可以让家中带有无线网卡的电子设备使用上宽带网络，基于802.11x的技术主要有以下几个：一是IEEE 802.11b 技术。802.11b被称 “无线通讯保真”，简称为WiFi，是一种主流的无线网络技术，可以在公共集中场地看到这个2.4GHz技术的应用。IEEE 802.11b无线技术最高数据传输速度为11 Mbps，它适用于那些诸如文件共享和邮件发送等商务应用场合。如果不经常在计算机之间传输大型文件，并且希望使用无线网络来共享Internet连接，由于其方便用户使用，起点低，大部分电子设备如电脑笔记本、手机等均支持Wi-Fi，802.11b标准无疑是最佳之选。二是IEEE 802.11b+。802.11b+是802.11b的升级，虽只是在802.11b的基础上将速度提高了20％，但却获得比802.11b更大覆盖范围和更佳带宽。对于时常要在计算机之间传输大型文件的家庭和小型办公室用户，802.11b+设备可以通过其更快的速度提供更好的体验。三是IEEE 802.11a。目前802.11a是可用的最快802.11升级版本。IEEE802.11a无线技术使用正交频分多路复用（OFDM）调制技术，在5GHz频带中的最高数据传输速度为54Mbps，有效负载速度大约为35Mbps；四是IEEE 802.11 g。802.11g使用和802.11b相同的2.4CHz频率. 兼容802.11b.是一种用于诸如文件共享和邮件收发等商务应用的很好的无线网络解决方案，虽技术目前尚不可用，也不适合用于家庭多媒体连接。
2、蓝牙技术
蓝牙无线技术不是一种高速度传输技术，也不是一种为网络而设计的技术，虽然蓝牙技术有低成本、低功耗、高可靠性和兼容性等特点，但其数据传输速度低于1Mbps。蓝牙主要被应用于移动手机、笔记本电脑、数码相机、便携式游戏机和MP3播放机等电子设备间点对点的连接，如手机和笔记本电脑间通过蓝牙技术连接来进行信息数据同步等。蓝牙无线技术不适合流媒体应用。
以上常见几种无线技术，其对应家庭无线网络产品大部分基于802.11 x无线技术，但并不能从数据传输速度、电能耗和产品价格等方面满足家庭无线网络的应用要求，而在短距离内传送速度可高达数百Mbps的超宽带无线技术以其较高的数据传输速度，才是末来家庭无线网络的主角。
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三、数字宽带无线网络技术
1、超宽带（UWB）技术
传统的无线技术通过无线电载波的频率和功率的变化来传输信息，在通信时需要连续发出载波，这就要不停地消耗电能。而超宽带则是以基带的方式通过发送脉冲无线电信号传送数据，在通讯时只在需要时才发送出脉冲电波，这大大减少了耗电量。超宽带（UWB）技术主要特点是：一是带宽高传输速率快。UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几个GHz。超宽带系统容量大，并且可以和窄带通信系统同时工作而互不干扰[1]；二是抗干扰能力强。UWB采用跳时扩频信号，与IEEE802.11a、IEEE802.11b和蓝牙技术相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性；三是能耗少。UWB不使用载波，只是在需要时发出瞬间脉冲电波，能耗大大降低；四是保密性好。采用跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据，系统的发射功率谱密度极低。UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能在10米左右的范围内实现数百Mbps至数Gbps的数据传输速率。UWB具有抗干扰性能强、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，主要应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等密集多径场所的高速无线接入。
尽管超宽带可以提供非常高的数据传输性能，但这种高性能只在有限的距离内有效。长距离应用适合使用诸如802.11g、IEEE802.11b这样的无线局域网技术。
2、ZigBee
zigBee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术，它是一种介于无线技术和蓝牙之间的技术方案。它主要用于近距离无线连接。zigBee的网络标准由IEEE 802.15工作组负责制订，被称作IEEE802.15.4（ZigBee）技术标准。ZigBee协议比蓝牙、高速率个人区域网（PAN）或802.11 x无线局域网更简单实用。ZigBee技术主要特点是：一是数据传输速率低。只有10kbps-250kbps，专注于低传输应用；二是独特的低功耗。在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上。三是成本低。因为ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本；四是网络容量大。每个zigBee网络最多可支持255个设备；五是有效范围小。有效覆盖范围10-75m之间，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境；六是工作频段灵活。使用的免执照频段分别为2.4GHz、868MHz、915MHz。ZigBee主要应用在短距离范围之内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。
3、WiMAX
WiMAX是一项新兴的无线通信技术，即全球微波接入互联接入，又称为802.16，该技术提供面向互联网的高速连接。它是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术，其技术标准分为：802.16d标准和802.16e标准。802.16d的初衷为统一固定无线接入的空中接口，该标准可以应用于2-11GHz非视距（NLOS）传输和10-66GHz视距（LOS）传输[2]。。WiMax和Wi-Fi，属于同一类技术，wi-Fi是家庭和企业内部等短距离的无线接入技术，其网络连接速度为54Mbps，是解决无线局域网的接入问题。而3到5英里范围使用WiMAX无线上网更理想，其网络连接速度70Mbps，是解决无线城域网的问题。wiMax作为一种无线城域网技术，部署速度更快，扩展能力更强，灵活性更高。其31英里的覆盖范围和70Mbp s的速度将对3G构成了威胁。这种基于TEEE 802.16的接入方式是仅次于CATV和DsL的第三大宽带接入方式，因此能够为那些无法享受到或不满意有线宽带接入的客户提供最后一公里的宽带接入。
四、小结
当前，家用宽带无线网络是一个新兴的无线应用领域，就其应用而言，我们应该根据各无线接入技术的优劣和价格做出相应的选择。而随着无线通信技术的不断发展和成熟应用，将会提供更高的数据传输速度以及更低的耗电量，更能满足人们对新时代信息的需求。
参考文献：
[1] 陈晓 范吴昊. 家庭宽带无线接入技术探究 [J]. 时代教育.2013（23）
[2] 赵永锋 王军选. 无线宽带接入技术浅析 [J]. 中国集成电路.2011（12）
论文作者:罗陶
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/22
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