無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)探討

粱　超

摘要：論述了近年來(lái)發(fā)展迅速的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，并通過(guò)實(shí)際工程案例，介紹了相關(guān)的知識(shí)。

關(guān)鍵詞：無(wú)線局域網(wǎng)，IEEE 802.11

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198(2009)07-0270-02

1無(wú)線局域網(wǎng)的歷史

說(shuō)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的歷史起源，可能比各位想像的還要早，無(wú)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(dāng)時(shí)美國(guó)陸軍采用無(wú)線電信號(hào)做資料的傳輸，他們研發(fā)出了一套無(wú)線電傳輸科技，并且采用相當(dāng)高強(qiáng)度的加密技術(shù)，當(dāng)初美軍和盟軍都廣泛使用這項(xiàng)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)讓許多學(xué)者得到了靈感，在1971年時(shí)，夏威夷大學(xué)(U-nlversuity of Hawaii)的研究員創(chuàng)造了第一個(gè)基于封包式技術(shù)的無(wú)線電通訊網(wǎng)絡(luò)，這被稱(chēng)作ALOHNET的網(wǎng)絡(luò)，可以算是相當(dāng)早期的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)。這最早的WLAN包括了7臺(tái)計(jì)算機(jī)，它們采用雙向星型拓?fù)?bi-directionalstar topology)，橫跨四座夏威夷的島嶼，中心計(jì)算機(jī)放置在瓦胡島(Oahu Island)上。從這時(shí)開(kāi)始，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可說(shuō)是正式誕生了。

2無(wú)線局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

無(wú)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(wú)需線纜介質(zhì)，無(wú)線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達(dá)到54Mbps，傳輸距離可遠(yuǎn)至30km以上。它是對(duì)有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，使網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)具有可移動(dòng)性，能快速方便地解決使用有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通問(wèn)題。

2．1無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)安裝便捷。

一般在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，施工周期最長(zhǎng)、對(duì)周邊環(huán)境影響最大的，就是網(wǎng)絡(luò)布線施HIH工程，在施工過(guò)程中，往往需要破墻掘地、穿線架管。而無(wú)線局域網(wǎng)最大的優(yōu)勢(shì)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(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)AP(Access Point)設(shè)備，就可建立覆蓋整個(gè)建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò)。

(2)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)信息點(diǎn)位置的限制，而一旦無(wú)線局域網(wǎng)建成后，在無(wú)線網(wǎng)的信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。

(3)經(jīng)濟(jì)節(jié)約。

由于有線網(wǎng)絡(luò)缺少靈活性，這就要求網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者盡可能地考慮未來(lái)發(fā)展的需要，這就往往導(dǎo)致預(yù)設(shè)大量利用率較低的信息點(diǎn)，而一旦網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展超出了設(shè)計(jì)規(guī)劃，又要花費(fèi)較多費(fèi)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造，而無(wú)線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。

(4)易于擴(kuò)展。

無(wú)線局域網(wǎng)有多種配置方式，能夠根據(jù)需要靈活選擇。這樣，無(wú)線局域網(wǎng)就能勝任從只有幾個(gè)用戶的小型局域網(wǎng)到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供的特性，由于無(wú)線局域網(wǎng)具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，所以發(fā)展十分迅速。在最近幾年里，無(wú)線局域網(wǎng)已經(jīng)在醫(yī)院、商店、工廠和學(xué)校等不適合網(wǎng)絡(luò)布線的場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。

2．2無(wú)線局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)(IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn))

IEEE 802.11是在1997年由大量的局域網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)專(zhuān)家審定通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.11規(guī)定了無(wú)線局域網(wǎng)在2，4GHz波段進(jìn)行操作，這一波段被全球無(wú)線電法規(guī)實(shí)體定義為擴(kuò)頻使用波段。

1999年8月，802.11標(biāo)準(zhǔn)得到了進(jìn)一步的完善和修訂，包括用一個(gè)基于SNMP的MIB來(lái)取代原來(lái)基于OSI協(xié)議的MIB，另外還增加了兩項(xiàng)內(nèi)容，一是802.1la，它擴(kuò)充了標(biāo)準(zhǔn)的物理層。頻帶為5GHz。采用QFSK調(diào)制方式，傳輸速率為6Mb/s-54Mb/s，它采用正交頻分復(fù)用(OFDM)的獨(dú)特?cái)U(kuò)頻技術(shù)，可提供25Mbps的無(wú)線ATM接口和lOMbps的以太網(wǎng)無(wú)線幀結(jié)構(gòu)接口，并支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)，這樣的速率完全能滿足室內(nèi)、室外的各種應(yīng)用場(chǎng)合。但是，采用該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品目前還沒(méi)有進(jìn)入市場(chǎng)。另一種是802.1lb標(biāo)準(zhǔn)，在2.4GHz頻帶，采用直接序列擴(kuò)頻(DSSS)技術(shù)和補(bǔ)償編碼鍵控(CCK)調(diào)制方式。該標(biāo)準(zhǔn)可提供11Mb/s的數(shù)據(jù)速率，還能夠根據(jù)情況的變化，在11Mbps、5.5 Mb-pS，2 Mbps、l Mbps的不同速率之間自動(dòng)切換，它從根本上改變無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用現(xiàn)狀，擴(kuò)大了無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)在，大多數(shù)廠商生產(chǎn)的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品都基于802.116標(biāo)準(zhǔn)。

2．3無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用

基于無(wú)線局域網(wǎng)具有的諸多優(yōu)點(diǎn)，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。

(2)使用便攜式計(jì)算機(jī)等可移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行快速網(wǎng)絡(luò)連接。

(4)專(zhuān)門(mén)工程或高峰時(shí)間所需的暫時(shí)局域網(wǎng)：學(xué)校、商業(yè)展覽、建設(shè)地點(diǎn)等人員流動(dòng)較強(qiáng)的地方；利用無(wú)線局域網(wǎng)進(jìn)行信息的交流；零售商、空運(yùn)和航運(yùn)公司高峰時(shí)間所需的額外工作站等。

(5)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。

3無(wú)線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

(1)網(wǎng)橋連接型：不同的局域網(wǎng)之間互聯(lián)時(shí)，由于物理上的原因，若采取有線方式不方便，則可利用無(wú)線網(wǎng)橋的方式實(shí)現(xiàn)二者的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，無(wú)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(gè)網(wǎng)的用戶提供較高層的路由與協(xié)議轉(zhuǎn)換。

(2)基站接人型：當(dāng)采用移動(dòng)蜂窩通信網(wǎng)接入方式組建無(wú)線局域網(wǎng)時(shí)，各站點(diǎn)之間的通信是通過(guò)基站接人、數(shù)據(jù)交換方式來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的。各移動(dòng)站不僅可以通過(guò)交換中心自行組網(wǎng)，還可以通過(guò)廣域網(wǎng)與遠(yuǎn)地站點(diǎn)組建自己的工作網(wǎng)絡(luò)。

(2)HUB接人型：利用無(wú)線Hub可以組建星型結(jié)構(gòu)的無(wú)線局域網(wǎng)，具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類(lèi)似的優(yōu)點(diǎn)。在該結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的WLAN，可采用類(lèi)似于交換型以太網(wǎng)的工作方式，要求Hub具有簡(jiǎn)單的網(wǎng)內(nèi)交換功能。

4無(wú)線局域網(wǎng)的具體實(shí)現(xiàn)

4．1RoamAboutS02.11設(shè)備簡(jiǎn)介

Enterasys推出的RoamAbout無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案，用于迅速、輕松和經(jīng)濟(jì)地建立無(wú)線LAN，它可以為用戶提供類(lèi)似以太網(wǎng)的可靠性能，RoamAbout 802.11系列產(chǎn)品由兩部分組成；全功能交換接入點(diǎn)和2.4GHz直接序列擴(kuò)頻無(wú)線以太網(wǎng)PC卡。前者可以通過(guò)無(wú)屏蔽雙絞線對(duì)，迅速而輕松地連接有線LAN；后者的功能類(lèi)似于所有標(biāo)準(zhǔn)的有線以太網(wǎng)卡，但它使用射頻而不是電纜來(lái)建立LAN連接，當(dāng)用戶在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)漫游時(shí)，RoamAbout PC卡可以無(wú)縫地切換到不同接人點(diǎn)上，從而始終保持與網(wǎng)絡(luò)的連接。

4．2工程具體實(shí)現(xiàn)實(shí)例

吉林遼源礦業(yè)集團(tuán)公司各分局分布在不同的建筑物內(nèi)辦公，按常規(guī)設(shè)計(jì)必須專(zhuān)線連接，每月支付昂貴的月租費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用，并且無(wú)法解決移動(dòng)站點(diǎn)訪問(wèn)和存取公司網(wǎng)上信息。采用2，4GHz頻段無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品，可以比較靈活地組成一體化企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到與專(zhuān)線相同的性能，并解決移動(dòng)站點(diǎn)問(wèn)題，且安裝維護(hù)方便，不需交頻率使用費(fèi)，具體方法是使用無(wú)線接入點(diǎn)(AP)的橋接功能，一端與建筑物間天線相連，一端與有線網(wǎng)絡(luò)Hub相連，這樣把兩棟大樓互相連接起來(lái)替代專(zhuān)線功能。周?chē)苿?dòng)站點(diǎn)通過(guò)無(wú)線接人點(diǎn)與公司有線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，訪問(wèn)和存取公司信息。

5結(jié)語(yǔ)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)就是為了解決有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法克服的困難，雖然無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有諸多優(yōu)勢(shì)，但與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線局域網(wǎng)也有很多不足。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)速率較慢、價(jià)格較高，因而它主要面向有特定需求的用戶，目前無(wú)線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)是互補(bǔ)的關(guān)系，而不是競(jìng)爭(zhēng)，目前還只是有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，而不是替換，但也應(yīng)該看到。近年來(lái)，隨著適用于無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品的價(jià)格正逐漸下降，相應(yīng)軟件也逐漸成熟。此外，無(wú)線局域網(wǎng)已能夠通過(guò)與廣域網(wǎng)相結(jié)合的形式提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的多媒體業(yè)務(wù)，相信在未來(lái)，無(wú)線局域網(wǎng)將以它的高速傳輸能力和靈活性發(fā)揮更加重要的作用。