無線lan接入技術(shù)

2019-11-05 02:38:45

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

　　無線接入技術(shù)區(qū)別于有線接入的特點之一是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的應(yīng)用。正因為此，使得無線接入技術(shù)出現(xiàn)了百家爭鳴的局面。在眾多的無線接入標(biāo)準(zhǔn)中，無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)更成為人們關(guān)注的焦點。附表中列出了幾種最熱門的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的性能對比。
　　
　　 802.11家族譜
　　　　802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，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，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，速率最高只能達(dá)到2Mbps。目前，3Com等公司都有基于該標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)卡。
　　
　　　　由于802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，IEEE小組又相繼推出了802.11b和802.11a兩個新標(biāo)準(zhǔn)。三者之間技術(shù)上的主要差別在于MAC子層和物理層。
　　
　　　　802.11b物理層支持5.5 Mbps 和 11 Mbps兩個新速率。802.11標(biāo)準(zhǔn)在擴頻時是一個11位調(diào)制芯片，而802.11b標(biāo)準(zhǔn)采用一種新的調(diào)制技術(shù)CCK完成。802.11b使用動態(tài)速率漂移，可因環(huán)境變化，在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps之間切換,且在2 Mbps、1 Mbps速率時與802.11兼容。
　　
　　　　802.11a工作在5GHzU-NII頻帶，物理層速率可達(dá)54 Mb/s，傳輸層可達(dá)25Mbps。采用正交頻分復(fù)用（OFDM）的獨特擴頻技術(shù)；可提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口，以及TDD/TDMA的空中接口；支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)；一個扇區(qū)可接入多個用戶，每個用戶可帶多個用戶終端。但是，芯片沒有進(jìn)入市場、設(shè)備昂貴、空中接力不好、點對點連接很不經(jīng)濟、不適合小型設(shè)備。值得慶幸的是，Radiata的低成本COMS無線引擎芯片裝置可支持802.11a。
　　
　　藍(lán)牙新貴
　　　　藍(lán)牙（IEEE 802.15）是一項最新標(biāo)準(zhǔn)，對于802.11來說，它的出現(xiàn)不是為了競爭而是相互補充。藍(lán)牙比802.11更具移動性，比如，802.11限制在辦公室和校園內(nèi)，藍(lán)牙能把一個設(shè)備連接到LAN 和 WAN，甚至支持全球漫游。此外，藍(lán)牙成本低、體積小，可用于更多的設(shè)備。但是，藍(lán)牙主要是點對點的短距離無線發(fā)送技術(shù)，本質(zhì)上要么是RF要么是紅外線。而且，藍(lán)牙被設(shè)計成低功耗、短距離、低帶寬的應(yīng)用，嚴(yán)格來講，不算是真正的局域網(wǎng)技術(shù)。
　　
　　家庭網(wǎng)絡(luò)的HomeRF
　　　　HomeRF主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，是IEEE 802.11與DECT的結(jié)合，旨在降低語音數(shù)據(jù)成本。HomeRF也采用了擴頻技術(shù)，工作在2.4GHz頻帶，能同步支持4條高質(zhì)量語音信道。但目前HomeRF的傳輸速率只有1~2Mbps，F(xiàn)CC建議增加到10Mbps。
　　
　　　　通過比較分析可以看出，各種標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)不同的使用場合，不同的用戶需求而制定的。有的是為了增加帶寬和傳輸距離，有的則是考慮移動性和經(jīng)濟性，局部最優(yōu)不等于全局最優(yōu)。因此，用戶應(yīng)視實際需求選擇適合自己的標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　　　附表：
　　
　　　 802.11 802.11b 802.11a Bluetooth HomeRF
　　　頻率 2.4GHz 2.4GHz 5GHz 2.4GHz 2.4GHz
　　　帶寬 1~2Mbps 可達(dá)11Mbps 可達(dá)54Mbps 1Mbps 1~2Mbps可增至11Mbps
　　　距離 100m功率增加可擴展 100m 5~10km 10m~100m 100m
　　　業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)圖像語音數(shù)據(jù)圖像語音數(shù)據(jù) 語音數(shù)據(jù)
　　
　　
　　無線局域網(wǎng)的組成
　　
　　　　無線局域網(wǎng)由無線網(wǎng)卡、無線接入點（AP）、計算機和有關(guān)設(shè)備組成，采用單元結(jié)構(gòu)，將整個系統(tǒng)分成許多單元，每個單元稱為一個基本服務(wù)組（BSS），BSS的組成有以下三種方式：一是集中控制方式，每個單元由一個中心站控制，網(wǎng)中的終端在該中心站的控制下與其他終端通信。盡管BSS區(qū)域較大，但其所建中心站的費用較昂貴。二是分布對等式，BSS中任意兩個終端可直接通信，無需中心站轉(zhuǎn)接。盡管BSS區(qū)域較小，但這種方式的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。三是集中控制式與分布對等式相結(jié)合的方式。
　　一個無線局域網(wǎng)可由一個基本服務(wù)區(qū)（BSA）組成，一個BSA通常包含若干個單元，這些單元通過AP與某骨干網(wǎng)相連。骨干網(wǎng)可以是有線網(wǎng)，也可以是無線網(wǎng)。
　　
　　
　　無線局域網(wǎng)的安全性
　　
　　 ■ 無線局域網(wǎng)采用的無線擴頻通信本身就起源于軍事上的防竊聽（Ａｎｔｉ－Ｊａｍｍｉｎｇ）技術(shù)；
　　 ■ 擴頻無線傳輸技術(shù)本身使盜聽者難以捕捉到有用的數(shù)據(jù)；
　　 ■ 無線局域網(wǎng)采取完善網(wǎng)絡(luò)隔離及網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證措施；
　　 ■ 無線局域網(wǎng)設(shè)置有嚴(yán)密的用戶口令及認(rèn)證措施，防止非法用戶入侵；
　　 ■ 無線局域網(wǎng)設(shè)置附加的第三方數(shù)據(jù)加密方案，即使信號被盜聽也難以理解其中的內(nèi)容。
　　對于有線局域網(wǎng)中的諸多安全問題，在無線局域網(wǎng)中基本上可以避免。
　　無線局域網(wǎng)的的劣勢
　　目前，無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡(luò)，它只是有線網(wǎng)絡(luò)的補充，而不是替換。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無線局域網(wǎng)有以下不足：
　　一是網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品昂貴，相對于有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一次性投入費用較高，增加了組網(wǎng)的成本。
　　二是傳輸速率慢，雖然無線局域網(wǎng)的傳輸速度目前可達(dá)到10Mb/s左右，但相對于有線以太網(wǎng)可實現(xiàn)1Gb/s的傳輸速度來說，還是有相當(dāng)大的差距的。
　　
　　無線局域網(wǎng)的的優(yōu)點
　　
　　　　無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)速度與以太網(wǎng)相當(dāng)。一個AP最多可支持100多個用戶的接入，最大傳輸范圍可達(dá)到幾十公里，具有以下幾大特點。
　　（1）具有高移動性，通信范圍不受環(huán)境條件的限制，拓寬了網(wǎng)絡(luò)的傳輸范圍。在有線局域網(wǎng)中，兩個站點的距離在使用銅纜（粗纜）時被限制在500m，即使采用單模光纖也只能達(dá)到3000m，而無線局域網(wǎng)中兩個站點間的距離目前可達(dá)到50km。
　　（2）抗干擾性強。我們知道微波信號傳輸質(zhì)量低，往往是因為在發(fā)送信號的中心頻點四周有能量較強的同頻噪聲干擾，導(dǎo)致信號失真。無線局域網(wǎng)使用的無線擴頻設(shè)備直擴技術(shù)產(chǎn)生的11位隨機碼元能將源信號在中心頻點向上下各展寬11MHz，使源信號獨占22MHz的帶寬，且信號平均能量降低。在實際傳輸中，接收端接收到的是混合信號，即混合了（高能量低頻寬的）噪聲。混合信號經(jīng)過同步隨機碼元解調(diào)，在中心頻點處重新解析出高能的源信號，依據(jù)同樣算法，混合的噪聲反而被解調(diào)為平均能量很低可忽略不計的背景噪聲。
　　（3）安全性能強，無線擴頻通信本身就起源于軍事上的防竊聽（Ａｎｔｉ－Ｊａｍｍｉｎｇ）技術(shù)；擴頻無線傳輸技術(shù)本身使盜聽者難以捕捉到有用的數(shù)據(jù)；無線局域網(wǎng)采取網(wǎng)絡(luò)隔離及網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證措施；無線局域網(wǎng)設(shè)置有嚴(yán)密的用戶口令及認(rèn)證措施，防止非法用戶入侵；無線局域網(wǎng)設(shè)置附加的第三方數(shù)據(jù)加密方案，即使信號被盜聽也難以理解其中的內(nèi)容。對于有線局域網(wǎng)中的諸多安全問題，在無線局域網(wǎng)中基本上可以避免。
　　（4）擴展能力強，在已有無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，只需通過增加AP(無線接入點)及相應(yīng)的軟件設(shè)置即可對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效擴展。無線網(wǎng)絡(luò)的易擴展性是有線網(wǎng)絡(luò)所不能比擬的。
　　（5）建網(wǎng)輕易，治理方便。相對于有線網(wǎng)絡(luò)，無線局域網(wǎng)的組建、配置和維護(hù)較為輕易，一般計算機工作人員都可以勝任網(wǎng)絡(luò)的治理工作。
　　（6）組網(wǎng)速度快、工程周期短。無線擴頻通信可以迅速（數(shù)十分鐘內(nèi)）組建起通信鏈路，實現(xiàn)臨時、應(yīng)急、抗災(zāi)通信的目的，而有線通信則需要較長的時間。
　　（7）開發(fā)運營成本低。無線局域網(wǎng)在人們的印象中是價格昂貴的，但實際上，在購買時不能只考慮設(shè)備的價格，因為無線局域網(wǎng)可以在其它方面降低成本。有線通信的開通必須架設(shè)電纜，或挖掘電纜溝或架設(shè)架空明線；而架設(shè)無線鏈路則無需架線挖溝，線路開通速度快。將所有成本和工程周期統(tǒng)籌考慮，無線擴頻的投資是相當(dāng)節(jié)省的。使用無線局域網(wǎng)不僅可以減少對布線的需求和與布線相關(guān)的一些開支，還可以為用戶提供靈活性更高、移動性更強的信息獲取方法。
　　（8）受自然環(huán)境、地形及災(zāi)難影響小。有線通信除電信部門外，其它單位的通信系統(tǒng)沒有在城區(qū)挖溝鋪設(shè)電纜的權(quán)力；而無線通信方式則可根據(jù)客戶需求靈活定制專網(wǎng)。有線通信受地勢影響，不能任意鋪設(shè)；而無線通信覆蓋范圍大，幾乎不受地理環(huán)境限制。
　　
　　無線局域網(wǎng)的要害技術(shù)
　　
　　　　無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)（用于無線網(wǎng)絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn)），該標(biāo)準(zhǔn)主要對網(wǎng)絡(luò)的物理層和訪問層（MAC）進(jìn)行規(guī)定，其中MAC層是重點。在MAC層以下，802.11規(guī)定了三種發(fā)送及接收技術(shù)：擴頻(SPRead Spectrum)技術(shù)、紅外（Infared）技術(shù)、窄帶（Narrow Band）技術(shù)。而擴頻又分為直序（Direct Sequence,DS）擴頻和跳頻（Frequeny Hopping，F(xiàn)H）擴頻兩種。
　　實現(xiàn)無線局域網(wǎng)的要害技術(shù)主要有三種：紅外線、跳頻擴頻（FHSS）和直接序列擴頻（DSSS）。
　　紅外線局域網(wǎng)采用小于1μm波長的紅外線作為傳輸媒體，有較強的方向性，受太陽光的干擾大。紅外線支持1~2Mb/s數(shù)據(jù)速率，適于近距離通信。
　　 DSSS局域網(wǎng)可在很寬的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行通信，支持1~2Mb/s數(shù)據(jù)速率，在發(fā)送和接收端都以窄帶方式進(jìn)行，而傳輸過程中則以寬帶方式通信。
　　 FHSS局域網(wǎng)支持1Mb/s數(shù)據(jù)速率，共22組跳頻圖案，包括79個信道，輸出的同步載波經(jīng)調(diào)解后，可獲得發(fā)送端送來的信息。
　　 DSSS和FHSS無線局域網(wǎng)都使用無線電波作為媒體，覆蓋范圍大，發(fā)射功率較自然背景的噪聲低，基本避免了信號的偷聽和竊取，使通信非常安全。同時，無線局域網(wǎng)中的電波不會對人體健康造成傷害，具有抗干擾性、抗噪聲、抗衰減和保密性能好等優(yōu)點。
　　我們知道，擴頻技術(shù)利用的是開放的2.4GHz頻段，由于這是個公用頻段，因此十分擁擠，微波噪聲最大，采取何種發(fā)送和接收方法，會直接影響到微波傳

上一篇：怎樣才能布署好室外WLAN

下一篇：高速無線LAN“11g”與“11b”的工作原理