8.1 無線局域網(wǎng)概述

無線局域網(wǎng)為局部區(qū)域內(nèi)固定的或移動的站點提供無線連接和通信服務(wù)，這些站點可以是安裝了無線網(wǎng)卡的臺式計算機、筆記本計算機、iPhone手機或iPad平板電腦等支持無線局域網(wǎng)的電子設(shè)備。

無線網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)點是可以讓人們擺脫有線的束縛，更便捷、更自由地溝通。雖然目前大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)仍然是有線網(wǎng)絡(luò)，但是近年來無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與日俱增，特別是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，為接入網(wǎng)領(lǐng)域帶來無法估量的發(fā)展前景。

無線局域網(wǎng)是一種能在幾十米到幾百米范圍內(nèi)支持較高數(shù)據(jù)速率(2Mbps以上)的無線網(wǎng)絡(luò)，可以采用微蜂窩(microcell)、微微蜂窩(picocell)或非蜂窩(no cell)結(jié)構(gòu)。無線局域網(wǎng)的典型標準是IEEE 802.11系列標準和HiperLAN系列標準。

2. 經(jīng)濟性(saving)

無線局域網(wǎng)可以應(yīng)用于不適合物理布線或者物理布線困難的環(huán)境，從而節(jié)省了電纜(或光纖)及相關(guān)附件的費用，省去了布線工序，可以快速組網(wǎng)，節(jié)省人工成本，能夠使網(wǎng)絡(luò)快速地投入應(yīng)用，提高了經(jīng)濟效益;對于需要臨時組建網(wǎng)絡(luò)的地方，無線局域網(wǎng)可以以低成本地快速實現(xiàn);對于需要經(jīng)常重新布線的地方，無線局域網(wǎng)也可以節(jié)省反復(fù)布線的費用。

3. 靈活性(flexibility)

無線局域網(wǎng)容易安裝，使用方便，組網(wǎng)靈活，可以將網(wǎng)絡(luò)延伸到線纜無法連接的地方，并可方便地移動、增減設(shè)備。無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式可以靈活多變，既能通過基本結(jié)構(gòu)接入骨干網(wǎng)，也能構(gòu)建自組網(wǎng)、構(gòu)建單區(qū)網(wǎng)和多區(qū)網(wǎng)，還能夠在不同無線局域網(wǎng)之間進行移動。

4. 可伸縮性(scalability)

只要在無線局域網(wǎng)的適當位置添加接入點或擴展點，就可以擴展無線局域網(wǎng)的覆蓋范圍，從而達到擴展網(wǎng)絡(luò)的目的。

2. 第二代無線局域網(wǎng)

20世紀80年代，IEEE 802委員會開展了無線局域網(wǎng)標準的研究和制定工作。并于1990年7月成立了專門的IEEE 802.11研究組，負責(zé)制定無線局域網(wǎng)物理層和媒體訪問控制層(MAC)協(xié)議。1991年5月，IEEE成立了無線局域網(wǎng)的專題研究組，并舉行了國際上第一次關(guān)于無線局域網(wǎng)的專題會議。1997年6月，IEEE 802.11標準制定完成，并于1997年11月頒布。此后，眾多廠商相繼推出了在基于IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品，這些產(chǎn)品屬于第二代無線局域網(wǎng)設(shè)備，它們大都工作在2.4000～2.4835GHz頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率為1～2Mbps。

3. 第三代無線局域網(wǎng)

采用無線交換機和AP的架構(gòu)，對傳統(tǒng)WLAN設(shè)備的功能做了重新劃分，將密集型的無線網(wǎng)絡(luò)和安全處理功能轉(zhuǎn)移到集中的 WLAN交換機中實現(xiàn)，同時加入了許多重要新功能，諸如無線網(wǎng)管、AP 間自適應(yīng)、無線安管、RF 監(jiān)測、無縫漫游以及Qos ，使得無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)管理和安全管理能力得以大幅提高。

4. 第四代無線局域網(wǎng)

1999年9月，IEEE 802委員會推出了IEEE 802.11a標準，工作在5GHz頻段，把傳輸速率提高到54Mbps。2002年，IEEE 802委員會又推出了802.11g標準，它的最大傳輸速率為54Mbps，但仍工作在2.4GHz頻段，與IEEE 802.11b標準兼容。同時，歐洲高速無線局域網(wǎng)標準化組織也制定完成了類似的HiperLAN2標準，也工作在5GHz頻段。凡符合IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和HiperLAN2標準的產(chǎn)品，都被稱為第四代無線局域網(wǎng)產(chǎn)品。

1. 站點(station，STA)

網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)站點之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)模藗儼堰B接在無線局域網(wǎng)中的設(shè)備稱為站點。站點也稱為主機(Host)或終端(Terminal)，是無線局域網(wǎng)的最基本的組成單元。站點在無線局域網(wǎng)中又常被稱為客戶端(client)，它是具有無線網(wǎng)絡(luò)接口的計算機設(shè)備。站點通常包括終端用戶設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)接口和網(wǎng)絡(luò)軟件等幾個部分。

2. 無線介質(zhì)(Wireless Medium，WM)

無線介質(zhì)是指無線局域網(wǎng)中站點與站點之間、站點與接入點之間通信的傳輸介質(zhì)，即空氣，它是無線電波和紅外線傳播的良好介質(zhì)。

(2) 無線接入點的功能

無線接入點類似蜂窩結(jié)構(gòu)的基站，是無線局域網(wǎng)的重要組成部分。無線接入點是一種特殊的站點，它通常處于基本服務(wù)區(qū)(Basic Service Area，BSA)的中心，固定不動。無線接入點的基本功能如下。

① 作為接入點，完成其他非AP的站對分布式系統(tǒng)的接入訪問和同一基本業(yè)務(wù)組(Basic Service Set，BSS)中的不同站點之間的通信;

② 作為無線網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)的橋接點完成無線局域網(wǎng)與分布式系統(tǒng)之間的橋接功能;

③ 作為BSS的控制中心，完成對其他非AP站點的管理和控制。

4. 分布式系統(tǒng)(Distribution System，DS)

一個無線局域網(wǎng)基本服務(wù)區(qū)(BSA)所能夠覆蓋的區(qū)域受到環(huán)境和主機收發(fā)信機特性的限制。為了覆蓋更大的區(qū)域，就需要把多個BSA通過分布式系統(tǒng)(Distribution System，DS)連接起來，形成一個擴展業(yè)務(wù)區(qū)(Extended Service Area，ESA)，而通過DS互相連接起來的屬于同一個ESA的所有主機組成一個擴展業(yè)務(wù)組(Extended Service Set，ESS)。

分布式系統(tǒng)用來連接不同BSA的通信信道，稱為分布式系統(tǒng)信道。分布式系統(tǒng)信道可以是有線信道，也可以是無線信道。這樣，在組建無線局域網(wǎng)時就可以靈活多樣。在通常的情況下，有線分布式系統(tǒng)與骨干網(wǎng)都采用有線局域網(wǎng)(如IEEE 802.3);而無線分布式系統(tǒng)可以通過AP之間的無線通信取代有線電纜來實現(xiàn)不同BSS的連接。

分布式系統(tǒng)通過入口(Portal)與骨干網(wǎng)相連。從無線局域網(wǎng)發(fā)送到骨干網(wǎng)的數(shù)據(jù)都必須經(jīng)過入口;反過來，從骨干網(wǎng)發(fā)送到無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)也必須經(jīng)過入口。這樣，就可以通過入口把無線局域網(wǎng)和骨干網(wǎng)連接在一起。與能夠連接不同拓撲結(jié)構(gòu)的有線局域網(wǎng)的有線網(wǎng)橋一起，Portal必須能夠識別無線局域網(wǎng)的幀、DS上的幀和骨干網(wǎng)上的幀，并且能夠相互轉(zhuǎn)換。Portal是一個邏輯的接入點，它既可以是一個單一的設(shè)備(例如網(wǎng)橋、路由器或網(wǎng)關(guān)等)，也可以和AP共存于同一個設(shè)備中。一般來說，Portal和AP大都集成在一起，而DS與骨干網(wǎng)往往屬于同一個局域網(wǎng)。

4. 中繼型或橋接型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

采用中繼型或橋接型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，也是拓展無線局域網(wǎng)覆蓋范圍的一種有效方法。

兩個或多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段可以通過無線中繼器、無線網(wǎng)橋或無線路由器等無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連起來。如果中間只通過一級無線設(shè)備互聯(lián)，稱為單跳(single hop)網(wǎng)絡(luò);如果中間經(jīng)過多級無線設(shè)備互聯(lián)，則稱為多跳(multiple hop)網(wǎng)絡(luò)。

審核編輯：湯梓紅