無線局域網(wǎng)是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，利用無線技術(shù)，取代舊式網(wǎng)線所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)。
1.無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)
1997年，IEEE通過了802.11標(biāo)準(zhǔn)，這是無線局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)的第一個(gè)被國(guó)際上認(rèn)可的協(xié)議。IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無線局域網(wǎng)在2.4 G波段進(jìn)行操作。它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的物理層與介質(zhì)訪問控制層進(jìn)行了規(guī)定。其中，對(duì)訪問控制層的規(guī)定是重點(diǎn)。
在訪問控制層以下，IEEE 802.11規(guī)定了3種發(fā)送及接收技術(shù)：
3種發(fā)送及接收技術(shù) | 擴(kuò)頻（Spread Spectrum）技術(shù) | 直序（Direct Sequence，DS）擴(kuò)頻技術(shù) | |
跳頻（Frequency Hopping，F(xiàn)H）擴(kuò)頻技術(shù) | |||
紅外（Infrared）技術(shù) | |||
窄帶（Narrow Band）技術(shù) | |||
IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種類型的設(shè)備：
無線站 | 通常是由一臺(tái)PC機(jī)加上一塊無線網(wǎng)絡(luò)接口卡構(gòu)成的 |
無線接入點(diǎn)(Access Point，AP) | 它的作用是提供無線與有線網(wǎng)絡(luò)之間的橋接 |
IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了3種物理實(shí)現(xiàn)方法：
(1)紅外線數(shù)據(jù)傳輸速率為1 Mbps或2 Mbps，波長(zhǎng)為850～950 nm。
(2)直接擴(kuò)展頻譜運(yùn)行在2.4 GHz ISM頻帶。最多有7個(gè)通道，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳輸速率為1 Mbps或2 Mbps。
(3)頻率跳動(dòng)擴(kuò)展頻譜運(yùn)行在2.4 GHz ISM頻帶，其物理實(shí)現(xiàn)方法還在研究之中。
IEEE 802.11工作組考慮了兩種MAC算法：一種是分布式訪問控制協(xié)議，利用載波偵聽機(jī)制；另一種是中央訪問控制協(xié)議，由中央決策者進(jìn)行訪問協(xié)調(diào)。最終形成的MAC算法稱為
DFWMAC（分布式基礎(chǔ)無線MAC），它提供分布式訪問控制機(jī)制，處于其上的是一個(gè)任選的中央訪問控制協(xié)議。在MAC層中下方的是分布協(xié)調(diào)功能子層（DCF），DCF利用爭(zhēng)用算法為所有的通信提供訪問控制。DCF一般用于異步通信。在MAC層中上方的是點(diǎn)協(xié)調(diào)功能（PCF，Point Coordination Function），PCF用中央MAC算法，提供無競(jìng)爭(zhēng)服務(wù)。PCF位于DCF的上方，利用DCF的特性來保證用戶的介質(zhì)訪問。
2.無線局域網(wǎng)的特點(diǎn)
與有線局域網(wǎng)相比，無線局域網(wǎng)有以下特點(diǎn)：
安裝便捷 | 無線局域網(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)（Access Point）設(shè)備，就可以建立覆蓋整個(gè)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)信息點(diǎn)位置的限制。而一旦WLAN建成，在無線網(wǎng)的信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)放入任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。 |
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WLAN可以避免或減少以上情況的發(fā)生。 |
易于擴(kuò)展 | 無線局域網(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)無法提供的服務(wù)。 |
3.無線局域網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域
無線局域網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，如果將其應(yīng)用劃分為室內(nèi)與室外應(yīng)用的話：
室內(nèi)應(yīng)用 | 包括大型辦公室、車間、酒店賓館、智能倉庫、臨時(shí)辦公室、會(huì)議室、證券市場(chǎng)等。 |
室外應(yīng)用 | 包括城市建筑群間通信、學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò)、工礦企業(yè)廠區(qū)自動(dòng)化控制與管理網(wǎng)絡(luò)、銀行金融證券城區(qū)網(wǎng)、礦山、水利、油田、港口、碼頭、江河湖壩區(qū)、野外勘測(cè)實(shí)驗(yàn)、軍事流動(dòng)網(wǎng)、公安流動(dòng)網(wǎng)等。 |
概括來講，無線局域網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個(gè)方面：
作為傳統(tǒng)局域網(wǎng)的擴(kuò)充 | 傳統(tǒng)的局域網(wǎng)用非屏蔽雙絞線實(shí)現(xiàn)了10Mbps，甚至更高的的傳輸速率，使得結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。很多建筑物在建設(shè)過程中已經(jīng)預(yù)先布好了雙絞線。 但是在某些特殊環(huán)境中，無線局域網(wǎng)卻能發(fā)揮傳統(tǒng)局域網(wǎng)起不到的作用。這一類環(huán)境主要是建筑物群之間，工廠建筑物之間的連接，股票交易所等場(chǎng)所的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，以及不能布線的歷史古建筑、臨時(shí)性辦公室、大型展覽會(huì)等。在上述情況中，無線局域網(wǎng)提供了一種更有效的聯(lián)網(wǎng)方式。 |
建筑物之間的互聯(lián) | 無線局域網(wǎng)的另一個(gè)用途是連接鄰近建筑物中的局域網(wǎng)。在這種情況下，兩座建筑物之間可以使用一條點(diǎn)到點(diǎn)的無線鏈路。 |
漫游訪問 | 帶有天線的移動(dòng)數(shù)據(jù)設(shè)備（如筆記本電腦）與無線局域網(wǎng)集線器之間可以實(shí)現(xiàn)漫游訪問。例如，在展覽會(huì)會(huì)場(chǎng)的工作人員，在向聽眾作報(bào)告時(shí)，就可以通過他的筆記本電腦訪問辦公室的文件服務(wù)器。漫游訪問常用于大學(xué)校園或是業(yè)務(wù)分布于幾幢建筑物的環(huán)境中。用戶可以帶著他們的筆記本電腦，從任何地點(diǎn)連接到無線局域網(wǎng)集線器上。 |
特殊網(wǎng)絡(luò) | 特殊網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)臨時(shí)需要的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)（無集中的服務(wù)器）。例如，一些工作人員每人都有一個(gè)帶天線的筆記本電腦，在他們開會(huì)時(shí)，就可以把他們的筆記本電腦連到一個(gè)暫時(shí)網(wǎng)絡(luò)上，會(huì)議結(jié)束后網(wǎng)絡(luò)將不存在。這種應(yīng)用常用在軍事方面。 |
4.無線局域網(wǎng)的組建
·組建無線局域網(wǎng)的硬件
無線局域網(wǎng)的硬件組成除了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之外，還需要無線網(wǎng)卡、接入點(diǎn)AP和無線通信傳輸介質(zhì)等設(shè)備。
(1)無線網(wǎng)卡
定義 | 無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡的作用與有線網(wǎng)卡一樣，無線局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)通過無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡發(fā)送和接收無線信號(hào)。 |
接口 | 無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡根據(jù)與計(jì)算機(jī)的接口的連接方式不同，可分為ISA接口、PCI接口、PCMCIA卡和USB接口等多種形式。如圖所示為USB和PCI接口類型的無線網(wǎng)卡。  圖 無線網(wǎng)卡 |
特點(diǎn) | 與傳統(tǒng)局域網(wǎng)網(wǎng)卡不同的是它不具有線路介質(zhì)的接口，取而代之的是一個(gè)天線。無線網(wǎng)卡上通常集成了通信處理器和高速擴(kuò)頻無線電元件，它采用800 kbps～1 Mbps左右的傳送速率，發(fā)射功率為1 VA，在有障礙的室內(nèi)通信，距離為60 m左右，在無障礙的室內(nèi)通信距離為150 m左右。 |
（2）AP設(shè)備
AP設(shè)備具有與計(jì)算機(jī)無線網(wǎng)卡通信、橋接以及介質(zhì)轉(zhuǎn)換功能，可以通過無線的途徑，在40 km的范圍內(nèi)，連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)可以是有線的網(wǎng)絡(luò)，也可以是無線的網(wǎng)絡(luò)。目前，AP接入點(diǎn)設(shè)備主要用于辦公室內(nèi)和樓內(nèi)的無線連接。AP設(shè)備一般由3部分組成：天線、有線網(wǎng)絡(luò)接口和橋接軟件。如圖所示為室內(nèi)型和室外型無線AP設(shè)備。
(a) 室內(nèi)型無線AP設(shè)備
(b) 室外型無線AP設(shè)備
圖 無線AP設(shè)備
無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式
點(diǎn)到點(diǎn)方式 | 連接方式 | 計(jì)算機(jī)可以在無線通信覆蓋范圍內(nèi)移動(dòng)并自動(dòng)建立點(diǎn)到點(diǎn)的連接，計(jì)算機(jī)之間通過爭(zhēng)用信道直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，而不需要接入點(diǎn)AP的參與。如圖（a）所示  |
應(yīng)用 | 當(dāng)僅僅需要在無線工作站之間進(jìn)行通信時(shí)，可采用這種方式。這種方式可以快速建立起通信網(wǎng)絡(luò)，但采用這種模式只能在無線工作站之間進(jìn)行通信，而無法使工作站對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。 | |
集中控制方式 | 連接方式 | 在集中控制方式中所有無線結(jié)點(diǎn)及有線局域網(wǎng)都要與一個(gè)接入點(diǎn)設(shè)備AP連接。如圖（b）所示  |
接入點(diǎn)AP的作用 | ①負(fù)責(zé)無線通信管理工作，如給無線節(jié)點(diǎn)分配無線信道的使用權(quán)。 ②負(fù)責(zé)無線通信與有線通信的轉(zhuǎn)換。 ③起到與有線局域網(wǎng)網(wǎng)橋和路由器相似的作用。 |
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