1、淺談當(dāng)前的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)    摘要：本文論述了近年來(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)；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(gè)“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的時(shí)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(shì)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在飛速發(fā)展。無(wú)線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度

3、講，無(wú)線局域網(wǎng)利用了無(wú)線多址信道的一種有效方法來(lái)支持計(jì)算機(jī)之間的通信，并為通信的移動(dòng)化、個(gè)性化和多媒體應(yīng)用提供了可能。通俗地說(shuō)，無(wú)線局域網(wǎng)（Wireless local-area network，WLAN）就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時(shí)，提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡(luò)的功能。 通常計(jì)算機(jī)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(chǎng)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(diǎn)不可移動(dòng)。特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)時(shí)，敷設(shè)專用通信線路的布線施工難度大、費(fèi)用高、耗時(shí)長(zhǎng),對(duì)正在迅速擴(kuò)大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞。無(wú)線局域網(wǎng)就是解

4、決有線網(wǎng)絡(luò)以上問(wèn)題而出現(xiàn)的。 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)（University 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)?/p>

5、（bi-directional star 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。 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(guò)近年來(lái)無(wú)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(cāng)儲(chǔ)業(yè)等，而且相關(guān)的技術(shù)也一直在進(jìn)步，對(duì)企業(yè)而言要轉(zhuǎn)換到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也更加容易、更加便宜了。 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11Mbp

6、s，傳輸距離可遠(yuǎn)至20km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。 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)： 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)布線施工工程。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)。 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(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)。 經(jīng)濟(jì)1 2 3  下一頁(yè)            網(wǎng)絡(luò)傳輸速率低，對(duì)于較遠(yuǎn)距離的遠(yuǎn)端點(diǎn)，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(yuǎn)距離的點(diǎn)、近距離的點(diǎn)，還有建筑物或山脈阻擋的點(diǎn)。在組建這種網(wǎng)絡(luò)時(shí)，綜合使用上述幾種類型的網(wǎng)絡(luò)方式，對(duì)于遠(yuǎn)距離的點(diǎn)使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，近距離的多個(gè)點(diǎn)

8、采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式，有阻擋的點(diǎn)采用中繼方式。 無(wú)線局域網(wǎng)的室內(nèi)應(yīng)用則有以下兩類情況  獨(dú)立的無(wú)線局域網(wǎng) 這是指整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都使用無(wú)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(shí)，各個(gè)用戶之間通過(guò)無(wú)線直接互聯(lián)。但缺點(diǎn)是各用戶之間的通信距離較近，且當(dāng)用戶數(shù)量較多時(shí)，性能較差。  非獨(dú)立的無(wú)線局域網(wǎng)在大多數(shù)情況下，無(wú)線通信是作為有線通信的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展。我們把這種情況稱為非獨(dú)立的無(wú)線局域網(wǎng)。在這種配置下，多個(gè)AP通過(guò)線纜連接在有線網(wǎng)絡(luò)上，以使無(wú)線用戶即能夠訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分。 其他相關(guān)概念  

9、;微單元和無(wú)線漫游無(wú)線電波在傳播過(guò)程中會(huì)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(gè)范圍被稱為微單元。當(dāng)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(shí)，無(wú)線用戶可以在整個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)覆蓋區(qū)內(nèi)移動(dòng)，無(wú)線網(wǎng)卡能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)附近信號(hào)強(qiáng)度最大的AP，并通過(guò)這個(gè)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(wú)線漫游。  擴(kuò)頻 大多數(shù)的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品都使用了擴(kuò)頻技術(shù)。擴(kuò)頻技術(shù)原先是軍事通訊領(lǐng)域中使用的寬帶無(wú)線通信技術(shù)。使用擴(kuò)頻技術(shù)，能夠使數(shù)據(jù)在無(wú)線傳輸中完整可靠，并且確保同時(shí)在不同頻段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會(huì)互相干擾。 直序擴(kuò)頻所謂直接序列擴(kuò)頻，就是使用具有

10、高碼率的擴(kuò)頻序列，在發(fā)射端擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，而在接收端用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展開(kāi)的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原來(lái)的信號(hào)。  跳頻擴(kuò)頻跳頻技術(shù)與直序擴(kuò)頻技術(shù)完全不同，是另外一種擴(kuò)頻技術(shù)。跳頻的載頻受一個(gè)偽隨機(jī)碼的控制，在其工作帶寬范圍內(nèi)，其頻率按隨機(jī)規(guī)律不斷改變頻率。接收端的頻率也按隨機(jī)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(dá)到每秒上萬(wàn)跳。實(shí)際上移動(dòng)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，因此低速無(wú)線局域網(wǎng)常常采用這種技術(shù)。無(wú)

11、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。 3.頻繁變化的環(huán)境：頻繁更換工作地點(diǎn)和改變位置的零售商、生產(chǎn)商，以及野外勘測(cè)、試驗(yàn)、軍事、公安和銀行等。 4.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。 5.用于遠(yuǎn)距離信息的傳輸：如在林區(qū)進(jìn)行火災(zāi)、病蟲(chóng)害等信息的傳輸；公安交通管理部門(mén)進(jìn)行交通管理等。6.專門(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；

12、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。 7.流動(dòng)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(dòng)時(shí)得到信息的醫(yī)生、護(hù)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(wú)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(wú)線局域網(wǎng)可采取不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)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(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

13、較高層的路由與協(xié)議轉(zhuǎn)換。 2、基站接入型：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)基站接入、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)。 3、HUB接入型：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)方式相類似的優(yōu)點(diǎn)。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(jiǎn)單的網(wǎng)內(nèi)交換功能。 4、無(wú)中心結(jié)構(gòu)：要求網(wǎng)中任意兩個(gè)站點(diǎn)均可直接通信。此結(jié)構(gòu)的無(wú)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(wú)線局域網(wǎng)可以在普通局域網(wǎng)基礎(chǔ)上通過(guò)無(wú)線Hub、無(wú)線接入站（AP）、無(wú)線網(wǎng)橋、無(wú)線Modem及無(wú)線網(wǎng)卡等來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中以無(wú)線網(wǎng)卡最為普遍，使用最多。無(wú)線局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，除了紅外傳輸技術(shù)、擴(kuò)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(wú)線分集接收技術(shù)、功率控制技術(shù)和節(jié)能技術(shù)。 無(wú)線局域網(wǎng)的具體實(shí)現(xiàn)筆者通過(guò)在實(shí)際工作中對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備和技術(shù)實(shí)現(xiàn)有過(guò)較為深刻的接觸。下面以廣州凱創(chuàng)公司（Enterasys Network