无线局域网(WLAN)

时间:2008-11-26

  无线局域网是利用射频技术实现无线通信的局域网络,对未来的宽带通信很有好处。该技术产生于⒛世纪80年代,但由于带宽和成本的制约,WLAN未得到广泛的应用。随着无线技术的成熟,WLAN已经逐步进人了推广阶段。IEEE802.11b作为无线局域网的标准,使用2.46Hz的ISM频段,其用户速率是11Mb/s,这可以在很大程度上缓解了移动用户对宽带数据业务的需求。无线局域网的组成包括无线网络接口卡(network interface card,NIC)和无线接入点(accesspomt,AP)。

  WLAN利用常规的局域网(如1O/0OO/lOOOMb/s以太网)及其互联设各(路由器)构成骨干支撑网,利用无线接入点和无线接人服务器(wireless access serve,WAS)来支持移动终端(mobile termlnate,MT)的移动和漫游。无线接人服务器的作用是提供无线终端的接人管理和移动性管理。在无线接人服务器管辖的范围内(称为服务区)可支持多个小区。无线接入点的作用是完成WLAN和LAN之间的桥接,实现无线空中接口协议到LAN协议的转换,并实现小区的移动用户管理。在无线接人服务器中运行移动IP Server服务器软件,在移动终端上运行移动IP Client便可支持移动IP功能。在未来宽带移动通信中,WLAN具有以下优点:

  ①安装便捷。一般在网络建设中,施工周期长、往往需要穿线架管,而WLAN只需安装AP设各。

  ②易于扩展。WLAN就能胜任大小网络,并能提供“漫游”等有线无法提供的功能。另外,WLAN还可以实现和3G、GPRS等现行网络的融合。

  ③便于移动。允许随时随地访问数据,可以在网络中漫游。

  ④无线局域网采用直扩传输无线通信,具有抗射频干扰强的特点。同时采用的智能放大器天线等,具有理想的接收灵敏性,能够提供强大和可靠的无线传输。

  IEEE 802.11系列标准是IEEE制订的无线局域网标准,主要对网络的物理层和媒质访问控制层进行规定,其中重点是对媒质访问控制层的规定。目前该系列的标准有:IEEE 802.11、IEEE 802.11b、IEEE 802.11a、IEEE 802.11g、IEEE802.11d、IEEE 802.11e、IEEE 802.11f、IEEE 802.11h、IEEE 802.11i、IEEE802.11j等,其中每个标准都有其自身的优势和缺点。

  IEEE 802.1lb技术的成熟,使得基于该标准网络产品的成本得到很大的降低,无论用户、家庭还是公司企业,无须太多的资金投入即可组建一套完整的无线局域网。当然,IEEE 802.11b并不是完美的,也有其不足之处,IEEE 802.11b11Mb/s的传输速率并不能很好地满足用户高数据传输的需要,因而在要求高宽带时,其应用也受到限制,但是可以作为有线网络的一种很好的补充.

  ③IEEE 802.11a。IEEE 802.11a工作于56Hz频带,但在美国是工作于U-NII频段,即5.15~5.25GHz、5.d0~5.35GHz、5.O~5.825GHz三个频段范围,其物理层速率可达54Mb/s,传输层可达25Mb/s。IEEE 802.11a的物理层还可以工作在红外线频段,波长为850~950nm,信号传输距离约10m。IEEE802.11a采用正交频分复用的独特扩频技术,并提供25Mb/s的无线ATM接口和10Mb/s的以太网无线帧结构接口,支持语音、数据、图像业务。IEEE 802.11a使用正交频分复用技术来增大传输范围,采用数据加密可达152位的WEP。

  就技术角度而言,IEEE 802.11a与IEEE 80211b之间的差别主要体现在工作频段上。由于IEEE 802.11a工作在与IEEE 802.11b不同的56Hz频段,避开了大量无线电子产品广泛采用的2.46Hz频段,因此其产晶在无线通信过程中所受到的干扰大为降低,抗干扰性较IEEE 802.11b更为出色。高达54Mb/s数据传输带宽,是IEEE 802.11a的真正意义所在。当IEEE 802.1ib以其11Mb/s的数据传输率满足了一般上网浏览网页、数据交换、共享外设等需求的时候,IEEE802.11a已经为今后无线宽带网的高数据传输要求做好了准各,从长远的发展角度来看,其竞争力是不言而喻的。此外,IEEE 802.11a的无线网络产品较IEEE802.11b有着更低的功耗,这对笔记本电脑及PDA等移动设备来说也有着重大实用价值。然而在IEEE 802.11a的普及过程中也面临着很多问题。首先,来自厂商方面的压力。IEEE 802.11b已走向成熟,许多拥有IEEE 802.11b产品的厂商会对IEEE 802.11a都持保守态度。从目前的情况来看,由于这两种技术标准互不兼容,不少厂商为了均衡市场需求,直接将其产品做成了“a+b”的形式,这种做法虽然解决了“兼容”问题,但也使得成本增加。其次,由于相关法律法规的限制,使得56Hz频段无法在各个国家中获得批准和认可。5GHz频段虽然令基于IEEE 802.11a的设各具有低干扰的使用环境,但也有其不利的一面,由于太空中数以千计的人造卫星与地面站通信也恰恰使用56Hz频段,这样它们之间产生的干扰是不可避免的。此外,欧盟也已将56Hz频率用于其自己制订的HiperLAN无线通信标准。

  ④IEEE 802.11g。IEEE 802.11g是对IEEE 802.11b的一种高速物理层扩展,它也工作于2.46Hz频带,物理层采用直接序列扩频技术,而且它采用了OFDM技术,使无线网络传输速率可达54Mb/s,并且与IEEE 802.11b完全兼容。IEEE 802.11g和IEEE 802.11a的设计方式几乎是一样的。IEEE802.11g的出现为无线传感器网络市场多了一种通信技术选择,但也引起了争议,争议的焦点是围绕在IEEE 802.11g与IEEE 802.11a之间的。与IEEE 802,lla相同的是,IEEE 802.11g也采用了OFDM技术,这是其数据传输能达到54Mb/s的原因。然而不同的是,IEEE 802.11g的工作频段并不是IEEE 802.lla的工作频段56Hz,而是和IEEE 802.11b一致的2.46Hz频段,这样一来,使得基于IEEE 802.11b技术产品的用户所担心的兼容性问题得到了很好的解决。

  从某种角度来看,IEEE 802.11b可以由IEEE 802.lla来替代,IEEE802.llg除了具各高数据传输速率及兼容性的优势外,其所工作的2。46Hz频段的信号衰减程度也不像IEEE 802.11a所在的56Hz那么严重,并且IEEE802,llg还具各更的“穿透”能力,能在复杂的使用环境中具有很好的通信效果。但是IEEE 802.11g工作频段为2.46Hz,使得IEEE 802.11g与IEEE802.11b一样极易受到来自微波、无线电话等设各的干扰。此外,IEEE 802.11g的信号比IEEE 802.11b的信号能够覆盖的范围要小得多,用户需要通过添置更多的无线接入点才能满足原有使用面积的信号覆盖。IEEE 802.11系列4个标准的一些特性如表所示.

IEEE 802.11的四个标准

  表 IEEE 802.11的四个标准
  


  
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