淺談當前的無線局域網(wǎng)技術(shù)

1、淺談當前的無線局域網(wǎng)技術(shù)    摘要：本文論述了近年來發(fā)展迅速的無線局域網(wǎng)技術(shù)，并通過實際工程案例，介紹了相關(guān)的知識。關(guān)鍵詞：無線；局域網(wǎng)；工程案例Abstract: This article elaborated the recent years to develop the rapid wireless local area network technology, and throu

2、gh the actual project case, introduced the related knowledge. key word: Wireless; Local area network; Project case 前 言 在這個“網(wǎng)絡(luò)就是計算機”的時代，伴隨著有線網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，以快捷高效，組網(wǎng)靈活為優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在飛速發(fā)展。無線局域網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度

3、講，無線局域網(wǎng)利用了無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信，并為通信的移動化、個性化和多媒體應(yīng)用提供了可能。通俗地說，無線局域網(wǎng)（Wireless local-area network，WLAN）就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時，提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡(luò)的功能。 通常計算機組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構(gòu)成有線局域網(wǎng)。但有線網(wǎng)絡(luò)在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點不可移動。特別是當要把相離較遠的節(jié)點連接起來時，敷設(shè)專用通信線路的布線施工難度大、費用高、耗時長,對正在迅速擴大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴重的瓶頸阻塞。無線局域網(wǎng)就是解

4、決有線網(wǎng)絡(luò)以上問題而出現(xiàn)的。 無線局域網(wǎng)的歷史說到無線網(wǎng)絡(luò)的歷史起源，可能比各位想像的還要早。無線網(wǎng)絡(luò)的初步應(yīng)用，可以追溯到五十年前的第二次世界大戰(zhàn)期間，當時美國陸軍采用無線電信號做資料的傳輸。他們研發(fā)出了一套無線電傳輸科技，并且采用相當高強度的加密技術(shù)。當初美軍和盟軍都廣泛使用這項技術(shù)。這項技術(shù)讓許多學(xué)者得到了靈感，在1971年時，夏威夷大學(xué)（University of Hawaii）的研究員創(chuàng)造了第一個基于封包式技術(shù)的無線電通訊網(wǎng)絡(luò)，這被稱作ALOHNET的網(wǎng)絡(luò)，可以算是相當早期的無線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）。這最早的WLAN包括了7臺計算機，它們采用雙向星型拓撲

5、（bi-directional star topology）,橫跨四座夏威夷的島嶼，中心計算機放置在瓦胡島（Oahu Island）上。從這時開始，無線網(wǎng)絡(luò)可說是正式誕生了。 雖然目前幾乎所有的局域網(wǎng)絡(luò)（LAN）都仍舊是有線的架構(gòu)，不過近年來無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用卻日漸增加，主要應(yīng)用在學(xué)術(shù)界（像是大學(xué)校園）、醫(yī)療界、制造業(yè)和倉儲業(yè)等，而且相關(guān)的技術(shù)也一直在進步，對企業(yè)而言要轉(zhuǎn)換到無線網(wǎng)絡(luò)也更加容易、更加便宜了。 無線局域網(wǎng)的技術(shù)特點 無線局域網(wǎng)利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而無需線纜介質(zhì)。無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達到11Mbp

6、s，傳輸距離可遠至20km以上。它是對有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補充和擴展，使網(wǎng)上的計算機具有可移動性，能快速方便地解決使用有線方式不易實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通問題。 1.無線局域網(wǎng)的優(yōu)點與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無線局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點： 安裝便捷一般在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，施工周期最長、對周邊環(huán)境影響最大的，就是網(wǎng)絡(luò)布線施工工程。在施工過程中，往往需要破墻掘地、穿線架管。而無線局域網(wǎng)最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點AP(Access Point)設(shè)備，就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò)。 使用靈活 在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)信

7、息點位置的限制。而一旦無線局域網(wǎng)建成后，在無線網(wǎng)的信號覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。 經(jīng)濟1 2 3  下一頁            網(wǎng)絡(luò)傳輸速率低，對于較遠距離的遠端點，網(wǎng)絡(luò)的可靠性不能得到保證。  混合型 這種類 型適用于所建網(wǎng)絡(luò)中有遠距離的點、近距離的點，還有建筑物或山脈阻擋的點。在組建這種網(wǎng)絡(luò)時，綜合使用上述幾種類型的網(wǎng)絡(luò)方式，對于遠距離的點使用點對點方式，近距離的多個點

8、采用點對多點方式，有阻擋的點采用中繼方式。 無線局域網(wǎng)的室內(nèi)應(yīng)用則有以下兩類情況  獨立的無線局域網(wǎng) 這是指整個網(wǎng)絡(luò)都使用無線通信的情形。在這種方式下可以使用AP，也可以不使用AP。在不使用AP時，各個用戶之間通過無線直接互聯(lián)。但缺點是各用戶之間的通信距離較近，且當用戶數(shù)量較多時，性能較差。  非獨立的無線局域網(wǎng)在大多數(shù)情況下，無線通信是作為有線通信的一種補充和擴展。我們把這種情況稱為非獨立的無線局域網(wǎng)。在這種配置下，多個AP通過線纜連接在有線網(wǎng)絡(luò)上，以使無線用戶即能夠訪問網(wǎng)絡(luò)的各個部分。 其他相關(guān)概念  

9、;微單元和無線漫游無線電波在傳播過程中會不斷衰減，導(dǎo)致AP的通訊范圍被限定在一定的范圍之內(nèi)，這個范圍被稱為微單元。當網(wǎng)絡(luò)環(huán)境存在多TAP，且它們的微單元互相有一定范圍的重合時，無線用戶可以在整個無線局域網(wǎng)覆蓋區(qū)內(nèi)移動，無線網(wǎng)卡能夠自動發(fā)現(xiàn)附近信號強度最大的AP，并通過這個AP收發(fā)數(shù)據(jù)，保持不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接，這就稱為無線漫游。  擴頻 大多數(shù)的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品都使用了擴頻技術(shù)。擴頻技術(shù)原先是軍事通訊領(lǐng)域中使用的寬帶無線通信技術(shù)。使用擴頻技術(shù)，能夠使數(shù)據(jù)在無線傳輸中完整可靠，并且確保同時在不同頻段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會互相干擾。 直序擴頻所謂直接序列擴頻，就是使用具有

10、高碼率的擴頻序列，在發(fā)射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。  跳頻擴頻跳頻技術(shù)與直序擴頻技術(shù)完全不同，是另外一種擴頻技術(shù)。跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，在其工作帶寬范圍內(nèi)，其頻率按隨機規(guī)律不斷改變頻率。接收端的頻率也按隨機規(guī)律變化，并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統(tǒng)的性能，跳頻越高，抗干擾的性能越好，軍用的跳頻系統(tǒng)可以達到每秒上萬跳。實際上移動通信GSM系統(tǒng)也是跳頻系統(tǒng)。出于成本的考慮，商用跳頻系統(tǒng)跳速都較慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳頻系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，因此低速無線局域網(wǎng)常常采用這種技術(shù)。無

11、線局域網(wǎng)的應(yīng)用基于無線局域網(wǎng)具有的諸多優(yōu)點，它可廣泛應(yīng)用于下列領(lǐng)域：1.接入網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)：電子郵件、文件傳輸和終端仿真。2.難以布線的環(huán)境：老建筑、布線困難或昂貴的露天區(qū)域、城市建筑群、校園和工廠。 3.頻繁變化的環(huán)境：頻繁更換工作地點和改變位置的零售商、生產(chǎn)商，以及野外勘測、試驗、軍事、公安和銀行等。 4.使用便攜式計算機等可移動設(shè)備進行快速網(wǎng)絡(luò)連接。 5.用于遠距離信息的傳輸：如在林區(qū)進行火災(zāi)、病蟲害等信息的傳輸；公安交通管理部門進行交通管理等。6.專門工程或高峰時間所需的暫時局域網(wǎng)：學(xué)校、商業(yè)展覽、建設(shè)地點等人員流動較強的地方；利用無線局域網(wǎng)進行信息的交流；

12、零售商、空運和航運公司高峰時間所需的額外工作站等。 7.流動工作者可得到信息的區(qū)域：需要在醫(yī)院、零售商店或辦公室區(qū)域流動時得到信息的醫(yī)生、護士、零售商、白領(lǐng)工作者。 8.辦公室和家庭辦公室（SOHO）用戶，以及需要方便快捷地安裝小型網(wǎng)絡(luò)的用戶。 無線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)不同局域網(wǎng)的應(yīng)用環(huán)境與需求的不同，無線局域網(wǎng)可采取不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)互聯(lián)。常用的具體有如下幾種： 1、網(wǎng)橋連接型：不同的局域網(wǎng)之間互聯(lián)時，由于物理上的原因，若采取有線方式不方便，則可利用無線網(wǎng)橋的方式實現(xiàn)二者的點對點連接，無線網(wǎng)橋不僅提供二者之間的物理與數(shù)據(jù)鏈路層的連接，還為兩個網(wǎng)的用戶提供

13、較高層的路由與協(xié)議轉(zhuǎn)換。 2、基站接入型：當采用移動蜂窩通信網(wǎng)接入方式組建無線局域網(wǎng)時，各站點之間的通信是通過基站接入、數(shù)據(jù)交換方式來實現(xiàn)互聯(lián)的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網(wǎng)，還可以通過廣域網(wǎng)與遠地站點組建自己的工作網(wǎng)絡(luò)。 3、HUB接入型：利用無線Hub可以組建星型結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng)，具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類似的優(yōu)點。在該結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的WLAN，可采用類似于交換型以太網(wǎng)的工作方式，要求Hub具有簡單的網(wǎng)內(nèi)交換功能。 4、無中心結(jié)構(gòu)：要求網(wǎng)中任意兩個站點均可直接通信。此結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng)一般使用公用廣播信道，MAC層采用CSMA類型的多址接入?yún)f(xié)議。 無線局域網(wǎng)可以在普通局域網(wǎng)基礎(chǔ)上通過無線Hub、無線接入站（AP）、無線網(wǎng)橋、無線Modem及無線網(wǎng)卡等來實現(xiàn)，其中以無線網(wǎng)卡最為普遍，使用最多。無線局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，除了紅外傳輸技術(shù)、擴頻技術(shù)、網(wǎng)同步技術(shù)外還有一些其他技術(shù)，如：調(diào)制技術(shù)、加解擾技術(shù)、無線分集接收技術(shù)、功率控制技術(shù)和節(jié)能技術(shù)。 無線局域網(wǎng)的具體實現(xiàn)筆者通過在實際工作中對無線局域網(wǎng)設(shè)備和技術(shù)實現(xiàn)有過較為深刻的接觸。下面以廣州凱創(chuàng)公司（Enterasys Network