無線網的技術特點

2019-11-05 02:18:05

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供稿：網友

　　本文我們將從傳輸方式、網絡拓撲、網絡接口等幾個方面來描述無線網的特點。

　　一、傳輸方式

　　傳輸方式涉及無線網采用的傳輸媒體、選擇的頻段及調制方式。　　目前無線網采用的傳輸媒體主要有兩種，即無線電波與紅外線。在采用無線電波做為傳輸媒體的無線網依調制方式不同，又可分為擴展頻譜方式與窄帶調制方式。

　　1、擴展頻譜方式

　　在擴展頻譜方式展頻譜方式中，數據基帶信號的頻譜被擴展至幾倍-幾十倍后再被搬移至射頻發射出去。這一作法雖然犧牲了頻帶帶寬，卻提高了通信系統的抗干擾能力和安全性。由于單位頻帶內的功率降低，對其它電子設備的干擾也減小了。

　　采用擴展頻譜方式的無線局域網一般選擇所謂ISM頻段，這里ISM分別取于Industrial、Scientific及Medical的第一個字母。許多工業、科研和醫療設備輻射的能量集中于該頻段，例如美國ISM頻段由902MHz-928MHz，2.4GHz-2.48GHz，5.725GHz-5.850GHz三個頻段組成。假如發射功率及帶寬輻射滿足美國聯邦通信委員會（FCC）的要求，則無須向FCC提出專門的申請即可使用ISM頻段。

　　2、窄帶調制方式

　　在窄帶調制方式中，數據基帶信號的頻譜不做任何擴展即被直接搬移到射頻發射出去。

　　與擴展頻譜方式相比，窄帶調制方式占用頻帶少，頻帶利用率高。采用窄帶調制方式的無線局域網一般選用專用頻段，需要經過國家無線電治理部門的許可方可使用。當然，也可選用ISM頻段，這樣可免去向無線電治理委員會申請。但帶來的問題是，當臨近的儀器設備或通信設備也在使用這一頻段時，會嚴重影響通信質量，通信的可靠性無法得到保障。

　　3、紅外線方式

　　基于紅外線的傳輸技術最近幾年有了很大發展。目前廣泛使用的家電遙控器幾乎都是采用紅外線傳輸技術。做為無線局域網的傳輸方式，紅外線的最大優點是這種傳輸方式不受無線電干擾，且紅外線的使用不受國家無線電治理委員會的限制。然而，紅外線對非透明物體的透過性極差，這導致傳輸距離受限。

　　二、網絡拓撲

　　無線局域網的擴撲結構可歸結為兩類：無中心或對等式（Peer to Peer）拓撲和有中心（HUB-Based）拓撲。

　　1、無中心拓撲

　　無中心拓撲的網絡要求網中任意兩個站點均可直接通信。

　　采用這種拓撲結構的網絡一般是用公用廣播信道，各站點都可競爭公用信道，而信道接入控制（MAC）協議大多采用CSMA（載波監測多址接入）類型的多址接入協議。

　　這種結構的優點是網絡抗毀性好、建網輕易、且費用較低。但當網中用戶數（站點數）過多時，信道競爭成為限制網絡性能的要害。并且為了滿足任意兩個站點可直接通信，網絡中站點布局受環境限制較大。因此這種拓撲結構適用于用戶相對減少的工作群網絡規模。

　　2、有中心拓撲

　　在中心拓撲結構中，要求一個無線站點充當中心站，所有站點對網絡的訪問均由其控制。　　這樣，當網絡業務量增大時網絡吞吐性能及網絡時延性能的而惡化并不劇烈。由于每個站點只需在中心站覆蓋范圍之內就可與其它站點通信，故網絡中點站布局受環境限制亦小。此外，中心站為接入有線主干網提供了一個邏輯接入點。

　　有中心網絡拓撲結構的弱點是抗毀性差，中心點的故障輕易導致整個網絡癱瘓，并且中心站點的引入增加了網絡成本。

　　在實際應用中，無線網往往與有線主干網絡結合起來使用。這時，中心站點充當無線網與有線主干網的轉接器。

　　三、網絡接口

　　這涉及無線網中站點從哪一層接入網絡系統。一般來講，網絡接口可以選擇在OSI參考模型的物理層或數據鏈路層。

　　所謂物理層接口指使用無線信道替代通常的有線信道，而物理層以上各層不變。這樣做的最大優點是上層的網絡操作系統及相應的驅動程序可不做任何修改。這種接口放式在使用時一般做為有線網的集線器和無線轉發器以實現有線局域網間互連或擴大有線局域網的覆蓋面積。

　　另一種接口方法是從數據鏈路層接入網絡。這種接口方法并不沿用有線局域網的MCA協議，而采用更適合無線傳輸環境的MAC協議。在實現時，MAC層及其及其以下層對上層是透明的,配置相應的驅動程序來完成域上層的接口,這樣可保證現有的有線局域網操作系統或應用軟件可在無線局域網上正常運轉。

　　目前，大部分無線局域網廠商都采用數據鏈路層接口方法。

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