无线局域网怎样进行数据传输 无线通信原理是什么？

无线局域网怎样进行数据传输?无线通信原理是什么?

使用tcp/ip协议通信传输网络，和有线网大同小异，只是传输介质不同，有线使用铜线介质传输，无线使用无线电波传输，这样无线电有频率和波段，大多数咱们使用的无线路由器WiFi都是2.4G或5G 波段的信号传输。

与有线传输相比，无线传输具有许多优点。或许最重要的是，它更灵活。无线信号可以从一个发射器发出到许多接收器而不需要电缆。所有无线信号都是随电磁波通过空气传输的，电磁波是由电子部分和能量部分组成的能量波。

在无线通信中频谱包括了9khz到300000Ghz之间的频率。每一种无线服务都与某一个无线频谱区域相关联。无线信号也是源于沿着导体传输的电流。电子信号从发射器到达天线，然后天线将信号作为一系列电磁波发射到空气中。

信号通过空气传播，直到它到达目标位置为止。在目标位置，另一个天线接收信号，一个接收器将它转换回电流。接收和发送信号都需要天线，天线分为全向天线和定向天线。在信号的传播中由于反射、衍射和散射的影响，无线信号会沿着许多不同的路径到达其目的地，形成多径信号。

无线通信原理——基本原理

无线通信是利用电波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。简单讲，无线通信是仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式。

1，无线频谱

所有无线信号都是随电磁波通过空气传输的，电磁波是由电子部分和能量部分组成的能量波。声音和光是电磁波得两个例子。无线频谱(也就是说，用于广播、蜂窝电话以及卫星传输的波)中的波是不可见也不可听的——至少在接收器进行解码之前是这样的。

“无线频谱”是用于远程通信的电磁波连续体，这些波具有不同的频率和波长。无线频谱包括了9khz到300 000Ghz之间的频率。每一种无线服务都与某一个无线频谱区域相关联。例如，AM广播涉及无线通信波谱的低端频率，使用535到1605khz之间的频率。

当然，通过空气传播的信号不一定会保留在一个国家内。因此，全世界的国家就无线远程通信标准达成协议是非常重要的。ITU就是管理机构，它确定了国际无线服务的标准，包括频率分配、无线电设备使用的信号传输和协议、无线传输及接收设备、卫星轨道等。如果政府和公司不遵守ITU标准，那么在制造无线设备的国家之外就可能无法使用它们。

2，无线传输的特征

虽然有线信号和无线信号具有许多相似之处——例如，包括协议和编码的使用——但是空气的本质使得无线传输与有线传输有很大的不同。

正如有线信号一样，无线信号也是源于沿着导体传输的电流。电子信号从发射器到达天线，然后天线将信号作为一系列电磁波发射到空气中。信号通过空气传播，直到它到达目标位置为止。在目标位置，另一个天线接收信号，一个接收器将它转换回电流。

3，天线

每一种无线服务都需要专门设计的天线。服务的规范决定了天线的功率输出、频率及辐射图。

无线信号传输中的一个重要考虑是天线可以将信号传输的距离，同时还使信号能够足够强，能够被接收机清晰地解释。无线传输的一个简单原则是，较强的信号将传输的比较弱的信号更远。

正确的天线位置对于确保无线系统的最佳性能也是非常重要的。用于远程信号传输的天线经常都安装在塔上或者高层的顶部。从高处发射信号确保了更少的障碍和更好的信号接收。

4，信号传播

在理想情况下，无线信号直接在从发射器到预期接收器的一条直线中传播。这种传播被称为“视线”(Line Of Sight,LOS)，它使用很少的能量，并且可以接收到非常清晰的信号。不过，因为空气是无制导介质，而发射器与接收器之间的路径并不是很清晰，所以无线信号通常不会沿着一条直线传播。当一个障碍物挡住了信号的路线时，信号可能会绕过该物体、被该物体吸收，也可能发生以下任何一种现象：发射、衍射或者散射。物体的几何形状决定了将发生这三种现象中的那一种。

(1)反射、衍射和散射

无线信号传输中的“反射”与其他电磁波(如光或声音)的反射没有什么不同。波遇到一个障碍物并反射——或者弹回——到其来源。对于尺寸大于信号平均波长的物体，无线信号将会弹回。例如，考虑一下微波炉。因为微波的平均波长小于1毫米，所以一旦发出微波，它们就会在微波炉的内壁(通常至少有15cm长)上反射。究竟哪些物体会导致无线信号反射取决于信号的波长。在无线LAN中，可能使用波长在1~10米之间的信号，因此这些物体包括墙壁、地板天花板及地面。

在“衍射”中，无线信号在遇到一个障碍物时将分解为次级波。次级波继续在它们分解的方向上传播。如果能够看到衍射的无线电信号，则会发现它们在障碍物周围弯曲。带有锐边的物体——包括墙壁和桌子的角——会导致衍射。

“散射”就是信号在许多不同方向上扩散或反射。散射发生在一个无线信号遇到尺寸比信号的波长更小的物体时。散射还与无线信号遇到的表面的粗糙度有关。表面也粗糙，信号在遇到该表面是就越容易散射。在户外，树木会路标都会导致移动电话信号的散射。

另外，环境状况(如雾、雨、雪)也可能导致反射、散射和衍射

(2)多路径信号

由于反射、衍射和散射的影响，无线信号会沿着许多不同的路径到达其目的地。这样的信号被称为“多路径信号”。多路径信号的产生并不取决于信号是如何发出的。它们可能从来源开始在许多方向上以相同的辐射强度，也可能从来源开始主要在一个方向上辐射。不过，一旦发出了信号，由于反射、衍射和散射的影响，它们就将沿着许多路径传播。

无线信号的多路径性质既是一个优点又是一个缺点。一方面，因为信号在障碍物上反射，所以它们更可能到达目的地。在办公楼这样的环境中，无线服务依赖于信号在墙壁、天花板、地板以及家具上的反射，这样最终才能到达目的地。

多路径信号传输的缺点是因为它的不同路径，多路径信号在发射器与接收器之间的不同距离上传播。因此，同一个信号的多个实例将在不同的时间到达接收器，导致衰落和延时。

5，固定和移动

每一种无线通信都属于以下两个类别之一：固定或移动。在“固定”无线系统中，发射器和接收器的位置是不变的。传输天线将它的能量直接对准接收器天线，因此，就有更多的能量用于该信号。对于必须跨越很长的距离或者复杂地形的情况，固定的无线连接比铺设电缆更经济。

不过，并非所有通信都适用固定无线。例如，移动用户不能使用要求他们保留在一个位置来接收一个信号的服务。相反，移动电话、寻呼、无线LAN以及 其它许多服务都在使用“移动”无线系统。在移动无线系统中，接收器可以位于发射器特定范围内部的任何地方。这就允许接收器从一个位置移动到另一个位置，同时还继续接受信号。

具体的数据传输原理是一样的：数据是0和1 任何复杂的数据都是通过0和1表达出来的 比如说 发送 您好 两个字 还原成最本质的数据就是一串0和1混在一起的数字 而0和1对于物理层来说 就是两种状态 所以理论上 任何能表示两种状态的物理现象并且可以传播的都可以用于传输数据 包括光 电 电磁波等等

比如说 可以用灯灭表示0 灯亮表示1 那我在远处对着你恍恍手电筒就完成了一次无线传输。

而对于日常用到的无线传输 采用的是电磁波的方式

电磁波的传输原理大概是：电流流过导体时 会对周围产生电磁波 而导体在电磁波环境中 会产生电流

这样 我这边用一根铁棍 两边接上电 然后控制铁棍中的电流 就会在空间中产生一定规律的电磁波 而对应的 另一方在我产生的电磁波的范围内 放另一根铁棍 这根铁棍里就会产生有规律的电流 这样就完成了物理层面上最基本的两种状态的表达 从而传输了数据。

通常我们管这样的铁棍叫做天线

目前电磁波使用调频，调幅，调相三种方式携带数据。

调频 就是通过改变电磁场频率携带信息 具体实施起来 就是通过变化天线中电流改变的频率用于携带信息 比如说1秒内 改变天线内的电流1次表示0 改变2次表示1(当然实际应用中比这个快得多)

调幅 就是通过改变电磁场震荡的幅度用于携带信息 振幅与其强度与距离的平方成反比，其携带的能量与振幅的平方成正比。所以调幅方式会因为传输的距离变远而失真。

具体的实施，比如现在有一台无线路由器，用有线和无线的方式连接了一个局域网，无线方式连接了两个本本和手机，这三台机器之间可以可以互相浏览 启动 传输对方的机器里的文件，通过路由器或者使用互联网互相访问传输文件，聊天互动等。

就无线局域网本身而言，其组建过程是非常简单的。当一块无线网卡与无线AP(或是另一块无线网卡)建立连接并实现数据传输时，一个无线局域网便完成了组建过程。然而考虑到实际应用方面，数据共享并不是无线局域网的惟一用途，大部分用户(包括企业和家庭)所希望的是一个能够接入Internet并实现网络资源共享的无线局域网，此时，Internet的连接方式以及无线局域网的配置则在组网过程中显得尤为重要。现在手上手机时代，大家都是靠手机互动和工作，这样无线路由器或AP组件的无线网络WiFi环境就很重了

家庭无线局域网的组建，最简单的莫过于两台安装有无线网卡的计算机实施无线互联，其中一台计算机还连接着Internet。这样，一个基于无线路由器结构的无线局域网便完成了组建。总花费不过几百元(视无线网卡品牌及型号)。但其缺点也正如上期所提及：范围小、信号差、功能少、不稳定，需要设置等。

无线AP无线路由器的加入，则丰富了组网的方式，并在功能及性能上满足了家庭无线组网的各种需求。技术的发展，令WiFi已不再是单纯的连接“有线”与“无线”的桥梁。带有各种附加功能的产品层出不穷，这就给目前多种多样的家庭宽带接入方式提供了有力的支持。下面就从上网类型入手，来看看家庭无线局域网的组网方案。

1、所谓无线网络，就是利用无线电波作为信息传输的媒介构成的无线局域网(WLAN)，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备份。

2、常见标准有以下三种：

IEEE 802.11a ：使用5GHz频段，传输速度54Mbps，与802.11b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54Mbps，可向下兼容802.11b

目前IEEE 802.11b最常用，但IEEE 802.11g更具下一代标准的实力

3、光有无线网卡无法连接无线网络,还必须有无线AP，无线路由器等,相当于有线网络的集线器.只有在无线AP可以覆盖的区域内,进行适当的设置,才能连接无线网络.

无线上网是靠无线网卡，当然，配套的还需无线路由(无线猫，无线ap)。

无线网卡相当于是接收器，无线路由(无线猫)相当于发射器。其实还是需要有线的Internet线路接入到无线猫上，再将信号转化为无线的信号发射出去，由无线网卡接收。

一般无线路由可以拖2～4个无线网卡，工作距离在50米以内效果较好，远了通信质量很差。这种无线方案严格的说，只是无线布网，工作环境必须紧挨着有线网络。

一套的售价在300～800不等。

另外一种就是纯粹的无线了，这就需要通信器材，比如卫星接收器，或可以上网的手机等等，这些东西通过专用的数据线接入电脑，由他们接收来自卫星或无线网络服务的信号，但是速度不怎么样，通信费用超贵。并且卫星接收器和手机的价格也不菲，通常在3000~5000不等，优点就是，即使你在荒山野岭也能上网(当然要有电脑)

这两种方案都可以用在笔记本和台式机上，当然，台式机本来移动就不方便，无线就没什么太大的意义了。

无线网卡的作用类似于以太网中的网卡,作为无线网络的接口,实现与无线网络的连接.无线网卡根据接口类型的不同,主要分为三种类型,即PCMCIA无线网卡,PCI无线网卡和USB无线网卡.

PCMCIA无线网卡仅适用于笔记本电脑,支持热插拔,可以非常方便地实现移动式无线接入.

PCI接口无线网卡适用于普通的台式计算机使用.其实PCI接口的无线网卡只是在PCI转接卡上插入一块普通的PC卡.

USB接口无线网卡适用于笔记本电脑和台式机,支持热插拨.不过,由于USB网卡对笔记本而言是个累赘,因此,USB网卡通常被用于台式机.