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無線局域網(wǎng)的技術(shù)與進(jìn)展

2019-11-05 03:10:35
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供稿:網(wǎng)友

高嘉進(jìn) 李正茂 洪福明
  無線局域網(wǎng)是90年代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它提供了使用無線多址信道的一種有效方法來支持計(jì)算機(jī)之間的通信,并為通信的移動(dòng)化、個(gè)人化和多媒體應(yīng)用提供了潛在的手段。本文對無線局域網(wǎng)的概念和目前的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了介紹,并具體分析了網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、協(xié)議及其它相關(guān)問題。

1 前 言

  自從1977年第1個(gè)民用局域網(wǎng)系統(tǒng)ARCnet投入運(yùn)行以來,局域網(wǎng)以其廣泛的適用性和技術(shù)價(jià)格方面的優(yōu)勢,獲得了成功和迅速的發(fā)展,已成為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中基于宿主機(jī)的最流行的網(wǎng)絡(luò)連接形式。

  隨著社會(huì)對計(jì)算機(jī)依靠性的迅速增加,用戶要求互連的計(jì)算機(jī)數(shù)量更多,類型也更為復(fù)雜。現(xiàn)代固態(tài)電子技術(shù)的發(fā)展,使人們可以根據(jù)不同的要求選擇不同的網(wǎng)絡(luò)方案,但傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)由于受設(shè)計(jì)或環(huán)境條件的制約,在物理、邏輯和資金方面普遍存在著一系列問題,非凡是當(dāng)涉及到網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)和重新布局時(shí),所以發(fā)展一種可行的無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為現(xiàn)有數(shù)據(jù)連接的擴(kuò)充已成為一種需要。進(jìn)入90年代以來,隨著個(gè)人數(shù)據(jù)通信的發(fā)展,功能強(qiáng)大的便攜式數(shù)據(jù)終端以及多媒體終端的廣泛應(yīng)用,為了實(shí)現(xiàn)任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)均能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的目標(biāo),要求傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由有線向無線,由固定向移動(dòng),由單一業(yè)務(wù)向多媒體發(fā)展,更進(jìn)一步推動(dòng)了無線局域網(wǎng)(Wireless LAN,以下簡稱無線LAN)的發(fā)展。

  無線LAN和個(gè)人通信網(wǎng)(PCN)代表了90年代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向。PCN主要用于支持速率小于56kbit/s的語音/數(shù)據(jù)通信,而無線LAN大多用于傳輸率大于1Mbit/s的局域和室內(nèi)數(shù)據(jù)通信,同時(shí)為未來多媒體應(yīng)用(語音、數(shù)據(jù)和圖像)提供了一種潛在的手段。無線LAN既可滿足各類便攜機(jī)的入網(wǎng)要求,也可作為傳統(tǒng)有線LAN的補(bǔ)充手段。當(dāng)然,局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于無線信道之所以成為可能,還在于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展解決了某些要害性問題:

  (1)天線設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,使得在無線LAN中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)在保證信號強(qiáng)度的同時(shí),實(shí)現(xiàn)整個(gè)區(qū)域的覆蓋。

  (2)高性能、高集成度的CMOS和GaAs半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,以及多芯片模塊技術(shù)(MCM)的出現(xiàn),使得在一塊低功耗、低成本專用集成電路(ASIC)芯片上可同時(shí)實(shí)現(xiàn)信號的調(diào)制解調(diào),完成在微波以上頻段的收發(fā)信功能。

  (3)網(wǎng)絡(luò)軟硬件設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)展,使芯片實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜協(xié)議成為可能。

2 網(wǎng)絡(luò)的組成

  無線LAN基本上可分為三部分:通信設(shè)備、用戶終端和支持單元,如圖1所示。

無線局域網(wǎng)的技術(shù)與進(jìn)展(圖一)

  通信設(shè)備依據(jù)功能可分為四類:無線LAN“固定小區(qū)”、無線LAN“移動(dòng)小區(qū)”、無線LAN“橋路器”,以及通信保密裝置(COMSEC)。“移動(dòng)小區(qū)”與“固定小區(qū)”類型相似,區(qū)別主要在于當(dāng)用戶移動(dòng)時(shí)能否提供無中斷連接和越區(qū)切換。無線“橋路器”為分散的“固定小區(qū)”或獨(dú)立的“移動(dòng)小區(qū)”提供中遠(yuǎn)距離的點(diǎn)對點(diǎn)連接,橋路器檢查每個(gè)數(shù)據(jù)包的地址,并確定最佳路由方案。COMSEC裝置是為了滿足通信鏈路的保密要求設(shè)置的,它可以采用分組交換的數(shù)據(jù)加密設(shè)備(DED)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)端-端加密,也可以使用整體加密裝置滿足整條物理鏈路的安全要求。

  用戶終端提供的業(yè)務(wù)包括電子郵件、數(shù)據(jù)傳送、語音和圖像信息。其中,計(jì)算數(shù)據(jù)、仿真結(jié)果等,在傳輸過程中不答應(yīng)出錯(cuò),所以對易出錯(cuò)誤的無線傳輸信道而言,須采用糾錯(cuò)能力較強(qiáng)的編碼方案,并且數(shù)據(jù)重傳次數(shù)顯著增加,會(huì)給系統(tǒng)帶來大量額外開銷。而用戶的多媒體信息,如語音和圖像數(shù)據(jù),相對而言容錯(cuò)性能較好,在一幀圖像或語音采樣中出現(xiàn)少量錯(cuò)誤,對數(shù)據(jù)的整體性能影響不大。

  網(wǎng)絡(luò)支持包括本地網(wǎng)絡(luò)治理和外部接口設(shè)備兩大部分。網(wǎng)絡(luò)治理由網(wǎng)絡(luò)的整體配置和各主要模塊(設(shè)備、軟件)配置組成,例如:COMSEC的加密算法和密鑰治理就被作為網(wǎng)絡(luò)治理的一部分,由中心統(tǒng)一控制。至于外部接口設(shè)備,在其它網(wǎng)絡(luò)中可能已經(jīng)予以考慮,但為了滿足自維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的要求,在條件答應(yīng)(如空間資源不緊張)的情況下,還是應(yīng)該保留。

3 網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)

  在無線LAN中,目前使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有三種形式:點(diǎn)對點(diǎn)型、HUB型和全分布型,如圖2、3、4所示。這三種結(jié)構(gòu)解決問題的方法各有優(yōu)缺點(diǎn),目的都是讓用戶在無線信道中,獲得與有線LAN兼容或相近的傳輸速率。

無線局域網(wǎng)的技術(shù)與進(jìn)展(圖二)  (1)點(diǎn)對點(diǎn)型

  典型的點(diǎn)對點(diǎn)結(jié)構(gòu),是通過單頻或擴(kuò)頻微波電臺(tái)、紅外發(fā)光二極管、紅外激光等方法,連接兩個(gè)固定的有線LAN網(wǎng)段,實(shí)際上是作為一種網(wǎng)絡(luò)互連方案。無線鏈路與有線LAN的連接是通過橋路器或中繼器完成的。點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單,采用這種方案可獲得中遠(yuǎn)距離的高速率鏈路。由于不存在移動(dòng)性問題,收發(fā)信機(jī)的波束寬度可以很窄,雖然這會(huì)增加設(shè)備調(diào)試難度,但可減小由波束發(fā)散引起的功率衰耗。

  (2)HUB型

  這種拓?fù)溆梢恢行墓?jié)點(diǎn)(HUB)和若干外圍節(jié)點(diǎn)組成,外圍節(jié)點(diǎn)既可以是獨(dú)立的工作站,也可與多個(gè)用戶相連。中心HUB作為網(wǎng)絡(luò)治理設(shè)備,為訪問有線LAN或服務(wù)器提供邏輯接入點(diǎn),并監(jiān)控所有節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)路的訪問,治理外圍設(shè)備對廣播帶寬的競爭,其治理功能由軟件具體實(shí)現(xiàn)。在此拓?fù)渲校魏蝺赏鈬?jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信都須經(jīng)過HUB,所以這種路由方案是種典型的集中控制式。


  采用這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),具有用戶設(shè)備簡單,維護(hù)費(fèi)用低,網(wǎng)絡(luò)治理單一等優(yōu)點(diǎn),并可與微蜂房技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)空間和頻率復(fù)用,但是,用戶之間的通信延遲增加,網(wǎng)絡(luò)抗毀性能較差,中心節(jié)點(diǎn)的故障輕易導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

  (3)完全分布型

  完全分布結(jié)構(gòu),目前還無具體應(yīng)用,僅處于理論探討階段,它要求相關(guān)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)傳輸過程中發(fā)揮作用,類似于分組無線網(wǎng)的概念。對每一節(jié)點(diǎn)而言,或許只有網(wǎng)絡(luò)的部分拓?fù)渲R(也可通過軟件的安裝獲取全部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)),但它可與鄰近節(jié)點(diǎn)以某種方式分享對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的熟悉,由此完成一種分布路由算法,即路由上的侮一節(jié)點(diǎn)都要協(xié)助將數(shù)據(jù)傳送至目的節(jié)點(diǎn)。

  分布式結(jié)構(gòu)抗毀性能好,移動(dòng)能力強(qiáng),可形成多跳網(wǎng),適合較低速率的中小型網(wǎng)絡(luò),但對于用戶節(jié)點(diǎn)而言,復(fù)雜性和成本較其它結(jié)構(gòu)大幅度提高,網(wǎng)絡(luò)治理困難,并存在多徑干擾和“遠(yuǎn)-近”問題,同時(shí)隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,其性能指標(biāo)下降較快。但在軍事領(lǐng)域中,分布式無線LAN具有很好的應(yīng)用前景。

4 網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式

  現(xiàn)行的無線LAN按傳輸方式通常可分為兩種:紅外系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)。

4.1 紅外(IR)系統(tǒng)

  紅外無線LAN在室內(nèi)的應(yīng)用正引起極大的關(guān)注,由于它采用低于可見光的部分頻譜作為傳輸介質(zhì),其使用不受無線電治理部門的限制。紅外信號要求視距傳輸,檢測和竊聽困難,對鄰近區(qū)域的類似系統(tǒng)也不會(huì)產(chǎn)生干擾,假如采用微蜂房技術(shù),小區(qū)頻率復(fù)用度可為1。

  紅外波段由于頻率太高,不能像射頻那樣進(jìn)行調(diào)制解調(diào)。假如采用聚焦波束的點(diǎn)對點(diǎn)方案,在距離30m時(shí)可達(dá)到的比特速率至少為5OMbit/s,但出于安全考慮,其發(fā)射功率受到限制;漫射(diffuse)技術(shù)可為用戶提供移動(dòng)能力,但由于多徑干擾以及對環(huán)境變化的敏感,一般工作于較低速率;準(zhǔn)漫射技術(shù)(quasi-diffuse)綜合了兩者的優(yōu)點(diǎn),是目前紅外LAN研究的熱點(diǎn),也是發(fā)展的方向。在實(shí)際應(yīng)用中,由于IR系統(tǒng)具有很高的背景噪聲(日光、環(huán)境照明等),一般要求的發(fā)射功率較高,而采用現(xiàn)行技術(shù),非凡是LED,很難獲得高的比特速率(>1OMbit/s),盡管如此,紅外無線LAN仍是目前“100Mbit/s以上、性能價(jià)格比高的網(wǎng)絡(luò)”唯一可行的選擇。

4.2 射頻(RF)系統(tǒng)

  RF無線LAN是目前最為流行的無線LAN,它按頻段可劃分為三類:

  (1)非專用頻段,或稱為工業(yè)、科研、醫(yī)學(xué)(ISM)頻段

  ISM頻段,位于調(diào)頻無線電和蜂窩電話使用的UHF頻段高端。由于此頻段頻譜資源擁擠,可用的帶寬較少,所以必須采用擴(kuò)頻技術(shù)。由于優(yōu)越的抗干擾性和保密性,擴(kuò)頻技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于軍事通信,其概念就是把原始信息的帶寬變換成帶寬寬得多的類噪聲信號,擴(kuò)頻信號輻射的功率是被擴(kuò)展過10~1000倍原始信息的帶寬,這樣,功率譜密度也相應(yīng)降低相同的量,擴(kuò)頻信號對窄帶信號(FDMA,TDMA)用戶的干擾也相應(yīng)地降低相同的量,于是擴(kuò)頻信號對窄帶用戶的干擾就很小了。另一方面,擴(kuò)頻信號本身具有強(qiáng)的抗干擾能力,從這個(gè)意義上說,在窄帶用戶發(fā)射功率一定時(shí),由于擴(kuò)頻處理增益的作用,擴(kuò)頻寬帶信號可以與窄帶信號共享相同的頻帶。也正鑒于此,美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)在1985年開放了三個(gè)頻段:(902~928)MHz,(2.4~2.4835)GHz,(5.725~5.85)GHz,答應(yīng)輸出功率小于1W的擴(kuò)頻電臺(tái)免許可證使用,這極大地促進(jìn)了無線LAN的發(fā)展。

  ISM頻段中涉及的免許可證電臺(tái),可以采用直接序列擴(kuò)頻(DS)、跳頻(HF),也可以是混合擴(kuò)頻(DS/HF)。DS技術(shù)常用于較高速率的數(shù)據(jù)通信,跳頻系統(tǒng)從本質(zhì)而言還是窄帶傳輸過程,由于限制了調(diào)制帶寬,通常速率較低,所以ISM頻段的無線LAN大多采用DS擴(kuò)頻,F(xiàn)CC對其使用做了較嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)定。但是,擴(kuò)頻技術(shù)并不能從根本上解決可用帶寬問題,在無線傳輸中,數(shù)據(jù)編碼的可用帶寬越多,可達(dá)到的總的數(shù)據(jù)率就越高,盡管FCC開放了多個(gè)頻段,但其總的可用帶寬有限,理論上,處理增益l0dB的DS系統(tǒng)(QPSK)可得到的最大數(shù)據(jù)率分別為2.6Mbit/s(900MHz)和8.35Mbit/s(2.4GHz)。而目前工作于ISM頻段中的無線LAN最高數(shù)據(jù)率均小于Mbit/s。

  此外,在ISM頻段中射頻信號具有一定的透射和繞射能力,頻率復(fù)用度較低,無法與最新的微蜂房技術(shù)結(jié)合,阻止了其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。

  (2)專用頻段:(18.825~18.875)GHz,(19.165~19.215)GHz

  18GHz波段的主要優(yōu)點(diǎn)是它具有一系列UHF和紅外光波的混合頻率特性,對于微蜂房網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用很有吸引力,可獲得較高的頻率復(fù)用度,并且信號不必嚴(yán)格限于視距傳輸。18GHz波段具有足夠高的頻率,辦公設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)備對無線LAN的干擾很小,而且由于所需功率小,系統(tǒng)產(chǎn)生的微波能量也不會(huì)影響其它電子系統(tǒng)和設(shè)備的正常工作。

  18GHz波段另一個(gè)主要優(yōu)勢在于具有足夠的帶寬,最近FCC劃分的專用頻段,可供10個(gè)10MHz信道使用,由于FCC的控制,也減少了潛在的系統(tǒng)同頻干擾。專用頻段一般選用頻帶利用率高的窄帶調(diào)制方式(如TDMA),所以這一頻段的無線LAN多使用時(shí)分雙工(TDD)復(fù)用技術(shù),使系統(tǒng)在進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí),還有足夠的頻率間隔保證數(shù)據(jù)的可靠性和完整性。

  (3)毫米波段(mmW)

  工作于毫米波段的無線LAN可提供更大的信息傳輸容量,但在技術(shù)上還未成熟。mmW與IR系統(tǒng)在物理層上有許多相似之處,在mmW系統(tǒng)中使用天線分集技術(shù)可明顯提高抗阻塞和抗多徑干擾能力,而IR系統(tǒng)由于波長短,使用天線分集時(shí)抗多徑性能改善不大,只能減小陰影、阻塞和時(shí)延擴(kuò)展帶來的影響。此外,在mmW中采用靜態(tài)路徑補(bǔ)償相對簡單,并且mmW LAN具有很好的LPI/AJ特性,非凡是在頻率高端(58GHz左右)。在此頻段中,由于大氣氧產(chǎn)生分子諧振,比低頻段正常傳播損耗高約18dB/km,這種附加的衰落使信號明顯具有明顯的作用范圍,區(qū)域外不易檢測和竊聽到LAN信號,也使外來干擾對LAN不會(huì)產(chǎn)生大的影響,因此,毫米波段無線LAN在軍事領(lǐng)域中具有極好的發(fā)展前景。

5 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

  分布計(jì)算環(huán)境的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸,以有線以太網(wǎng)為例,其誤碼率在10-12數(shù)量級,出錯(cuò)后還可通過分組重傳采取進(jìn)一步保護(hù)措施。而在無線LAN中即使采用糾錯(cuò)編碼、反饋補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)技術(shù),要獲得有線LAN那樣的低誤碼率仍然困難。因此與有線傳輸相比,無線LAN在數(shù)據(jù)鏈路層上存在較大差異。

  在介質(zhì)訪問控制子層(MAC),有線LAN多遵循IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn),例如802.3的載波偵聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)協(xié)議,802.5的令牌環(huán)路協(xié)議等。而無線LAN的MAC標(biāo)準(zhǔn)化工作還未最后完成,IEEE802.11正致力于這方面的研究。由于MAC層及其以下各層對上層是透明的,只要配置相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序,保證現(xiàn)有的有線局域網(wǎng)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件在無線局域網(wǎng)上正常運(yùn)行,所以我們重點(diǎn)討論MAC層的協(xié)議。評價(jià)LAN協(xié)議的好壞,除了物理層傳輸速率,主要是吞吐量和時(shí)延特性參數(shù)。


  (1)IEEE802系列

  紅外無線LAN多采用IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn),所以它可以直接使用現(xiàn)有的應(yīng)用軟件,可工作于802.X速率。而射頻波段的無線LAN,由于其物理層固有的信道波動(dòng)性,采用上述協(xié)議不如有線系統(tǒng)可靠。

  (2)載波偵聽多路訪問/沖突避免(CSMA/CA)協(xié)議

  由于無線介質(zhì)動(dòng)態(tài)范圍大,一般的沖突檢測方法在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn),所以射頻無線LAN大多采用沖突避免的協(xié)議。CSMA/CA從本質(zhì)上說,是時(shí)分復(fù)用技術(shù)和CSMA/CD的組合,其隨機(jī)訪問特性,保證它在協(xié)議層、帶寬共享和物理信道特性方面性能可靠,但由于增加了時(shí)隙分配、同步比特等額外開銷,其運(yùn)行速度一般低于IEEE802.3協(xié)議。

  (3)IEEE802.11

  1993年11月,IEEE802.11委員會(huì)提出了“基于分布方式的無線介質(zhì)訪問控制協(xié)議”草案,簡稱DFWMAC,其基本出發(fā)點(diǎn)是CSMA/CA,但為了增強(qiáng)異步傳輸業(yè)務(wù)的可靠性,采用了MAC層確認(rèn)機(jī)制,對幀丟失予以檢測并重新發(fā)送。此外,為了進(jìn)一步減少碰撞,收發(fā)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)傳輸前可交換簡短的控制幀,來完成信道占用時(shí)間確定等功能。

  (4)時(shí)分雙工(TDD)復(fù)用技術(shù)

  TDD技術(shù)采用時(shí)分多址(TDMA)的常規(guī)傳輸方式,即將一時(shí)隙預(yù)約TDMA作為MAC協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括一控制模塊和若干用戶模塊。用戶發(fā)送數(shù)據(jù)前要先發(fā)送請求,控制模塊會(huì)在下一幀中分配時(shí)隙,從而避免了沖突。在傳送突發(fā)性很強(qiáng)的單向高速數(shù)據(jù)時(shí),可通過使用多時(shí)隙和不對稱傳輸(使用上、下行時(shí)隙同向傳送)來實(shí)現(xiàn)。幀長的選擇取決于兩個(gè)因素:時(shí)延和有效性。幀長越短,由于開銷比特固定,有效性越差;相反則時(shí)延越大,所以幀長是采用TDD技術(shù)的無線LAN設(shè)計(jì)中的要害問題。

  (5)網(wǎng)關(guān)方式

  這種方式基于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織定義的開放系統(tǒng)互連(OSI)協(xié)議體系結(jié)構(gòu),采用802.X與上層軟件接口,然后安裝一完全不同的協(xié)議棧供無線信道使用,實(shí)現(xiàn)有線LAN和無線信道協(xié)議在邏輯鏈路控制(LLC)層的互連,使系統(tǒng)不必依靠于特定的有線LAN技術(shù),如圖5所示。

無線局域網(wǎng)的技術(shù)與進(jìn)展(圖三)

  綜上所述,無線LAN協(xié)議的要害在于提高吞吐量、降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、有效利用信道。同時(shí),一些國際標(biāo)準(zhǔn),如泛歐數(shù)字無繩電話標(biāo)準(zhǔn)DECT,也向支持無線LAN應(yīng)用的方向發(fā)展,它通過將橋路器和無線基站集成,使PABX和LAN系統(tǒng)相結(jié)合,來支持語音、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)的傳輸。

6 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的問題

  (1)吞吐量

  目前,有些設(shè)備吞吐量已超過15Mbit/s,而有些只能達(dá)到15kbit/s或者更低,對用戶而言,應(yīng)以滿足實(shí)際需求、有效利用帶寬為原則。以互連有線以太網(wǎng)為例,雖然有線網(wǎng)傳輸速率可達(dá)100Mbit/s,但實(shí)際的最大負(fù)載約為4Mbit/s(因?yàn)殡S著輸入量增大,沖突和重傳次數(shù)也相應(yīng)增加),若是遠(yuǎn)距離傳輸,吞吐量會(huì)降低至2~3)Mbit/s。此外,在有線LAN中,只有無線節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)才會(huì)通過無線接口。因此,工作于較低速率(2Mbit/s)的無線LAN,可很好地與有線以太網(wǎng)相匹配,并具有較好的性能。

  從長遠(yuǎn)看,無線LAN提供的速率應(yīng)與FDDI(分布式光纖接口)或BISDN(寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))兼容,所以目前人們正致力于傳輸率100Mbit/s系統(tǒng)的研究開發(fā)。

  (2)保密性

  由于無線傳輸介質(zhì)的開放性,除了在網(wǎng)絡(luò)治理層采取一定的安全措施外,在無線LAN中,擴(kuò)頻傳輸技術(shù)也提供了許多安全方面的優(yōu)點(diǎn),如LPI/AJ特性。不同的擴(kuò)頻用戶選擇不同的擴(kuò)頻碼可共享同一頻帶,只有與發(fā)信機(jī)具有相同擴(kuò)頻碼的收信機(jī)才能恢復(fù)或解擴(kuò)信號,PN碼使數(shù)據(jù)的保密性能得到增強(qiáng)。但直擴(kuò)或跳頻技術(shù)帶來的優(yōu)點(diǎn),在單頻傳輸時(shí)無法實(shí)現(xiàn),所以有必要發(fā)展一種動(dòng)態(tài)、簡單的加密設(shè)備或算法,不僅易于連接和操作,而且傳輸密碼對數(shù)據(jù)鏈路也不會(huì)產(chǎn)生太多的附加延遲或開銷。在實(shí)際應(yīng)用中,既可以通過獨(dú)立的設(shè)備,也可采用硬件或軟件方法融入無線LAN設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。

  (3)“動(dòng)中通”(OTM,on-the-move)

  隨著計(jì)算機(jī)大量進(jìn)入商業(yè)市場和軍事部門,主機(jī)之間的相互通信變得非常重要。無論普通用戶,還是軍事指揮員,都希望能從網(wǎng)絡(luò)的任何位置,不需復(fù)雜的尋址或長時(shí)間的物理連接就可發(fā)送數(shù)據(jù)。目前無線LAN已完成了“無束縛”的靜態(tài)操作,下一步發(fā)展目標(biāo),將是OTM能力,即在以一定速度行進(jìn)時(shí),可無中斷地收發(fā)數(shù)據(jù),這將是實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信網(wǎng)(PCN)的一條有效途徑。當(dāng)然,為了擴(kuò)大覆蓋范圍和提高頻譜利用率,有必要引入蜂房或微蜂房技術(shù),所以說未來的無線LAN將是多項(xiàng)最新的通信技術(shù)的結(jié)合。

7 結(jié)束語

  無線LAN技術(shù)的未來極大地依靠于標(biāo)準(zhǔn)的建立,雖然IEEE802.11委員會(huì)的研究進(jìn)展比原計(jì)劃滯后,但它對無線LAN的發(fā)展起著重要作用,此外,IsoENet(對等以太網(wǎng))計(jì)劃也可望在無線LAN發(fā)展中產(chǎn)生積極影響。

  為了實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)的可視化、智能化和個(gè)人化(VI&P),國際電信研究與開發(fā)的熱點(diǎn)正轉(zhuǎn)向?qū)拵ЬC合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(BISDN),而異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)作為BISDN的基本傳輸機(jī)制,在無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用將無可避免。因此,采用ATM連接將是下一代無線LAN發(fā)展的核心,當(dāng)然這其中還有很多問題值得進(jìn)一步探討。

摘自《移動(dòng)通信在線》
轉(zhuǎn)自:動(dòng)態(tài)網(wǎng)制作指南 www.survivalescaperooms.com



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