袁照平　劉霞

摘 要:隨著網(wǎng)絡信息化的發(fā)展,無線局域網(wǎng)的誕生,具體描述無線局域網(wǎng)與有線網(wǎng)絡相比的優(yōu)缺點以及應用領域,采用了IEEE 802.11標準,多種組網(wǎng)方式。進一步描述了無線局域網(wǎng)不同的應用環(huán)境與需求下,其采取不同的網(wǎng)絡結構。

關鍵詞:無線局域網(wǎng)IEEE 802.11標準網(wǎng)絡結構

中圖分類號:F270 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0056-02

在今天“網(wǎng)絡信息化”的時代里,各種網(wǎng)絡型態(tài)廣泛應用于每一個角落,相對于比較零亂的有線網(wǎng)絡,以快捷、高效、靈活為優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡技術正在飛速發(fā)展,正給我們帶來全新的感覺。無限局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)是網(wǎng)絡的重要部分,它利用了一種有效方法來支持計算機之間的通信,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)絡的功能。與有線網(wǎng)絡相比較,無線通信技術以其無需布線、快速部署、費用低廉等優(yōu)點,在許多應用場合有其他聯(lián)網(wǎng)技術不可替代的作用,而在無線通信技術中,基于擴頻技術的計算機無線網(wǎng)具有抗干擾能力強、易于實現(xiàn)碼分多址、安全保密、無須申請頻率資源等特點,近年來在計算機聯(lián)網(wǎng)的各個領域都得到了廣泛地應用。

無線局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)利用電磁波在空中接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率目前已經(jīng)能夠達到11Mbps,一般WLAN能覆蓋的范圍應視環(huán)境的開放與否而定。若不加外接天線,在視野所及之處約250m;若屬半開放性空間,有間隔的區(qū)域,則約35～50m左右。與有線網(wǎng)絡相比,無線局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)具有以下優(yōu)點:

(1)安裝相對比較便捷。然而局域網(wǎng)最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網(wǎng)絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個AP接入點設備,就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡,如此便能以無線的模式,配合既有的有線架構來分享網(wǎng)絡資源。如果只是幾臺電腦的對等網(wǎng),也可不要AP,只需要每臺電腦配備無線網(wǎng)卡。AP為Access Point簡稱,一般翻譯為“無線訪問節(jié)點”,或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線局域網(wǎng)絡的橋梁。有了AP,就像一般有線網(wǎng)絡的Hub一般,無線工作站可以快速且輕易地與網(wǎng)絡相連。

(2)使用上更加靈活、經(jīng)濟。隨著通信事業(yè)的高速發(fā)展,無線網(wǎng)進入了一個新的天地,其有標準作基礎,功能強,容易安裝,組網(wǎng)靈活,即插即用的網(wǎng)絡連接,可移動性等優(yōu)點,提供了不受限制的應用。網(wǎng)絡管理人員可以迅速而容易地將它加入到現(xiàn)有的網(wǎng)絡中運行,免去布線的所有煩惱,并節(jié)省網(wǎng)絡改造的費用,既靈活又經(jīng)濟。

(3)易于擴展。無線局域網(wǎng)有多種配置方式,可以根據(jù)不同的需要而靈活的選擇。由于局域網(wǎng)的有點很多,所以發(fā)展是比較迅速的。近幾年,無線局域網(wǎng)已經(jīng)在醫(yī)院、商店、工廠和學校等場合得到了廣泛的應用。

無線局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)大多采用了IEEE 802.11標準,主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端的無線接入,該標準是在1997年由大量的局域網(wǎng)以及計算機專家審定通過的標準,其業(yè)務主要限于數(shù)據(jù)存取,速率最高只能達到2Mb/s。由于IEEE802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,因此,在1999年8月,802.11標準得到了進一步的完善和修訂,IEEE小組又相繼推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a兩個新標準。802.11a(Wi-Fi5)標準是得到廣泛應用的802.11b標準的后續(xù)標準。它工作在5GHzU-NII頻帶,物理層速率可達54Mbps,傳輸層可達25Mbps。可提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網(wǎng)無線幀結構接口,以及TDD/TDMA的空中接口;支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務;一個扇區(qū)可接入多個用戶,每個用戶可帶多個用戶終端。802.11b即Wi-Fi,它利用2.4GHz的頻段,2.4GHz的ISM頻段為世界上絕大多數(shù)國家通用,因此802.11b得到了最為廣泛的應用。它的最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mb/s,無須直線傳播。在動態(tài)速率轉換時,如果射頻情況變差,可將數(shù)據(jù)傳輸速率降低為5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。支持的范圍是在室外為300m,在辦公環(huán)境中最長為100米。802.11b使用與以太網(wǎng)類似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)包確認,來提供可靠的數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡帶寬的有效使用?，F(xiàn)在,大多數(shù)廠商生產(chǎn)的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品都基于802.11b標準。

無線局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)的組網(wǎng)方式主要有點對點型、點對多點型、多點對點型和混合型。點對點型常用于固定的要聯(lián)網(wǎng)的兩個位置之間,使用這種聯(lián)網(wǎng)方式建成的網(wǎng)絡,優(yōu)點是傳輸距離遠,速率高,受外界環(huán)境影響較小;點對多點型常用于有一個中心點,其最大優(yōu)點是組建網(wǎng)絡成本低、維護簡單;其次,由于中心使用了全向天線,設備調(diào)試相對容易。則缺點也是因為使用了全向天線,波束的全向擴散使得功率大大衰減,網(wǎng)絡的可靠性還是得不到保證;混合型適用于所建網(wǎng)絡中有遠距離的點、近距離的點,還有建筑物或山脈阻擋的點。綜合使用上述幾種類型的網(wǎng)絡方式,遠距離的要采用點對點方式,近距離的要采用多個點對多點方式,有阻擋的點采用中繼方式。

由于無線網(wǎng)絡容易維護而且使用方便,無線局域網(wǎng)在各行業(yè)得到了很大的歡迎,尤其在高校更受歡迎。高等教育機構需要方便的網(wǎng)絡設施,以便支持學生在宿舍、教室、圖書館和實驗室都可隨時上網(wǎng)。筆記本電腦和無線局域網(wǎng)無疑是最好的選擇,因為它只需在實驗室、圖書館、教室和宿舍等處安裝一系列網(wǎng)絡接口即可。除此之外,基于無線局域網(wǎng)具有的諸多優(yōu)點,它可廣泛應用于難以布線、頻繁變化、遠距離信息傳輸?shù)拳h(huán)境。

根據(jù)不同局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)的應用環(huán)境與需求的不同,無線局域網(wǎng)可采取不同的網(wǎng)絡結構來實現(xiàn)互聯(lián)。常用的具體有如下幾種:

（1）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數(shù)據(jù)交換方式、基站接入來實現(xiàn)互聯(lián)的。

（2）HUB接入型:利用無線Hub可以組建星型結構的無線局域網(wǎng),具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類似的優(yōu)點。

（3）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)的用戶提供較高層的路由與協(xié)議轉換。

（4）無中心結構:要求網(wǎng)中任意兩個站點均可直接通信。此結構的無線局域網(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)(Wireless local-area network,WLAN)可以在普通局域網(wǎng)基礎上通過無線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),無線網(wǎng)卡最為常用。無線局域網(wǎng)的關鍵技術,除了紅外傳輸技術、擴頻技術、網(wǎng)同步技術外還有一些其他技術,如:調(diào)制技術、加解擾技術、無線分集接收技術、功率控制技術和節(jié)能技術。

雖然局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)有很多優(yōu)勢,但是跟有線網(wǎng)來比,其也有不足之處。無線網(wǎng)絡固有的隱患在于綠色健康問題,手機已經(jīng)被證明帶有相當?shù)妮椛涠赡芤饘δX電波的干擾,實際上,無線網(wǎng)卡、集線器等也是無時無刻發(fā)射著電波,這些電波對人體的影響雖然尚未明了,但也不能排除可能帶來的健康問題。無線網(wǎng)絡速率相對有線網(wǎng)絡來說還是比較慢的,而且傳輸?shù)目煽啃杂袝r不如有線網(wǎng)絡,因而它主要面向有特定需求的用戶。目前無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡,無線網(wǎng)絡與有線網(wǎng)絡是互補的關系,只是作為有線網(wǎng)絡的補充。

近年來,隨著適用于無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的價格正逐漸下降,相應軟件也逐漸成熟,無線局域網(wǎng)已能夠通過與廣域網(wǎng)相結合的形式提供移動互聯(lián)網(wǎng)的多媒體業(yè)務。無線數(shù)據(jù)通信不僅可以作為有線數(shù)據(jù)通信的補充及延伸,而且還可以與有線網(wǎng)絡環(huán)境互為備份。在某種特殊環(huán)境下,無線通信是主要的甚至唯一的可行的通信方式。從通信方式上考慮,多元化通信方式是現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡的重要特征,因此,相信無線局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)在未來將會有更廣泛的重用。

參考文獻

[1] IEEE802.11—1999.

[2] 張亮,舒炎泰.IEEE 802.11無線局域網(wǎng)中分布式協(xié)調(diào)功能的改進[J].計算機應用,2005.

[3] 劉乃安,李曉輝,等．無線局域網(wǎng)(WLAN)—— 原理、技術與應用．西安:西安電子科技大學出版社,2004.

[4] 張振川．無線局域網(wǎng)技術與協(xié)議．沈陽:東北大學出版社,2003.

[5] 唐雪峰,王穎．對無線局域網(wǎng)技術的探討[J]．科技創(chuàng)新導報,2008.

[6] 王東霞,賀金龍,竇文華.無線局域網(wǎng)技術[J].現(xiàn)代通信,1997(1).

[7] 姜,楊莘元,李一兵.無線局域網(wǎng)的發(fā)展與應用[J].信息技術,2002(4).