浅析无线局域网技术

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无线网络系统（Wireless Network System）是一种数据传输系统，它是从有线网络系统（Wire Network System）自然发展而来的一种新技术，使用无线射频（RF）技术通过空中接口来收发数据，通常将这种采用无线传输数据或媒体的计算机网络称为无线局域网。

一、无线局域网特点

　　（1）有较高的传输带宽。无线局域网技术能够提供高速数据带宽，它使用的频段有三个，L频段（902MHz～928MHz）、S频段（2.4GHz～2.4835GHz）、C频段（5.725GHz～5.85GHz）。大多数产品使用S频段，这个频段也叫ISM（Industry Science Medical），即工业科学医疗频段。其中IEEE 802.11b能提供在2.4GHz频段上的1～11 Mbit/s的数据带宽，IEEE 802.11a能提供工作在5GHz频段上的6～54 Mbit/s数据带宽，IEEE 802.11g能提供在2.4GHz频段上的22～54 Mbit/s数据带宽，实际带宽已经充分满足客户上网的实际需要。

　　（2）使传统的有线网络传输距离得到无线的延伸，克服了布线困难的问题。有线网络难以延伸的区域，可由无线网络覆盖。在无线局域网的信号覆盖范围内的任何一个位置都可以接入网络，使得网络的接入和扩容非常灵活。人们可以通过手提电脑、手机实现随时随地的上网，不受室内和地点的限制，使用距离和区域扩大，给人们使用网络带来便利。

　　（3）提高了抗干扰能力。有线网络是通过加屏蔽层等技术抗干扰，必要时以光纤技术提供千兆级别的传输质量，而无线传输抗干扰则通过相应的技术措施解决，无线网络采用了自身无线信号发射强度以及频率、频跳等技术来增强抗干扰性能，有效地解决了这一问题，提高了抗干扰能力。

　　（4）应用范围广泛。可在已建楼房群区域使用，以避免因线路施工、室内外布线造成客户的抱怨。

　　（5）高逻辑端口密度。无线局域网理论上一个信道可以支持多个用户共享，大大提高了设备的逻辑端口密度，更适合在用户密集的热点地区（如会场、机场等场所）部署。

　　（6）开放的频段。IEEE建议对802.11a和802.11b使用开发的频段，即无需执照即可部署。在各国实施时做法不同，在中国，802.11b的2.4GHz频段是开放的，而802.11a的5GHz频段需要执照。

二、相关标准

　　（1）802.11家族谱

　　802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准，前者已经成为目前的主流标准，被多数厂商所采用。

　　（2）蓝牙标准

　　蓝牙（IEEE 802.15）是一项最新标准，对于802.11来说，它的出现不是为了竞争而是相互补充。蓝牙比802.11更具移动性，比如，802.11限制在办公室和校园内，蓝牙能把一个设备连接到LAN和WAN，甚至支持全球漫游。此外，蓝牙成本低、体积小，可用于更多的设备。但是，蓝牙主要是点对点的短距离无线发送技术，而且蓝牙被设计成低功耗、短距离、低带宽的应用，严格来讲，不算是真正的局域网技术。

　　（3）新混合标准802.11g

　　随着IEEE 802.11标准开始深入人心，各IC制造商开始寻求为以太网平台提供更为快速的协议和配置。而蓝牙产品和无线局域网（802.11b）产品的逐步应用，解决两种技术之间的干扰问题显得日益重要。802.11g标准既能适应传统的802.11b标准，在2.4GHz频率下提供每秒11Mbit/s数据传输率，也符合802.11a标准在5GHz频率下提供56Mbit/s数据传输率。802.11g标准一旦获得认可，它将有助于进一步推动802.11无线局域网飞速发展的势头。

三、应用领域

　　无线局域网的应用领域十分广泛，用户可以同使用移动电话那样灵活的移动计算机及终端设备的位置，保持网络的连接。在企业领域、交通运输领域、零售行业、医疗行业、教育行业、旅游餐饮等许多的行业都可以得到广泛的应用。其应用主要有室内和室外两种：在室内，无线局域网作为有线局域网的补充，与有线局域网共存；在室外，主要有小型用户驻地网络、大型办公室、车间、超级市场、智能仓库、临时办公室、会议中心、酒店、证券市场、机场、车站、港口等。

　　如运输行业的铁路系统，部门众多、地点分散、现场环境复杂。在铁路系统内部推行远程遥视系统，建立覆盖车站、货场、道口的无线网络，操作员或各部门主管可利用铁路系统现有的计算机网络，在高档PC机担当的监控服务器上，通过监控软件，在调度中心实现观看现场情况，现场集中指挥等，对全部现场、道口、车站和铁路沿线环境的监控，便于及时发现危险隐患，保障安全生产。采用嵌入式技术的无线网络摄像机，一方面非常适合于野外无人职守的工作方式，另一方面与无线局域网结合，可以利用IP网络传输现场图像，适合远距离监控。无线网络最终可在中心控制室与内部有线网络结合。

　　当一个企业在多个地方有办公地点时，通过无线网桥（WB）的远距离连接，无线局域网可以发挥重要的作用，不仅降低成本，也节省时间。如图1所示，A、B局域网要实现互连，若使用光缆连接费用太高，Modem拨号无法满足数据量大的要求，而租用DDN专线虽然可以满足一些数据传输的需求，但是要完成数据、语音、图像等大量的数据信息，其数据传输能力就显得无能为力，而且专用线路的月租费用对企业也是一个不小的开支。可以利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接，无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接，还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。也可采用无线Hub组建星型结构的无线局域网，具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的无线局域网，可采用类似于交换型以太网的工作方式，要求Hub具有简单的网内交换功能。

图1　无线局域网组网示意图

四、无线局域网与其他无线技术比较及优势

　　l、无线局域网与其他无线技术的比较

　　无线局域网一般普遍采用扩频微波技术，特别是直接序列扩频调制方法具有抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力，隐蔽性、保密性强，不干扰同频的系统等性能特点，具有很高的可用性。WLAN与蓝牙、HomeRF、通用分组无线业务（GPRS）、CDMA、3G、3.5GHz固定无线接入、本地多点分配业务（LMDS）等主流的无线通信系统具有竞争和互补关系。

　　（1）与蓝牙、HomeRF的比较

　　无线局域网与蓝牙、HomeRF同属终端的无线接入技术。相比而言，无线局域网具有更宽的传输速率和更大的覆盖范围，并且标准和产品更成熟，因此具有更强的竞争力。

　　（2）与GPRS、CDMA、3G等技术的比较

　　无线局域网可以提供低移动性的高速数据传输业务，而GPRS、CDMA、3G移动网络作为公共移动通信网络，在移动能力、漫游、全覆盖等方面更具有优势。无线局域网可以作为GPRS、CDMA、3G的补充无线接入技术。

　　（3）与固定无线接入、LMDS等技术的比较

　　2.5GHz固定无线接入和LMDS属于宽带的固定无线接入技术，与无线局域网同属无线接入的范畴。但无线局域网主要解决最后“100m”的接入，是提供接入的手段，而3.5GHz固定无线接入主要解决最后“几公里”的接入，是在固定传输未到达的地方提供数据的承载接入。

　　2、无线局域网的优势

　　（1）适用于很难布线的区域，具有较高的移动性，使得数据计算、相互调用，无论在线或移动状态下都能正常进行，具有传统局域网无法比拟的灵活性。桌面用户能够安放在缆线所无法到达的地方，台式机的位置能够在指定的范围内随便移动。对于远程节点之间，节点内部既可以采用有线局域网，又可以采用无线局域网；

　　（2）对于难以布线的室外环境、服务区、移动性建筑等应用场合，无线局域网可以充分发挥其高速率、组网灵活的优点，不需要使用过多的物理线路，安装非常简便；

　　（3）使用的高频率无线电波可以穿透墙壁或玻璃窗，网络设备可以在有效范围内任意放置；

　　（4）多层安全防护措施可以充分确保用户隐私；

　　（5）传输范围大，最大传输范围可达到几十公里。在有线局域网中，两站点使用铜缆时距离在500米以内，单模光纤在3000米以内，而无线局域网可达到50公里；

　　（6）抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸多安全问题，通过使用额外的安全机制使其安全性超过了有线系统的安全性；

　　（7）相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易；

　　（8）改动网络结构或布局时，不需要对网络进行重新设置。

五、存在问题

　　无线局域网与有线网络相比，也有很多不足，目前它只是有线网络的拓展和补充。

　　（1）无线局域网的传输距离有限，受干扰的可能性比较大，没有有线网稳定可靠，在技术上还没有通过国家的安全认证。

　　（2）无线网络带宽较窄，传输速度较慢。有线以太网可实现1 Gbps的传输速度，而目前符合IEEE 802.11b建议的无线局域网的传输速度被限制在10Mbps左右。

　　（3）视线问题。实际上，安装无线网络比维护更要困难得多，因为无线网络系统要求网络的任何两个节点间都要有一条清晰的视线，不能有建筑物、树木等障碍物阻隔信号传输的通道。

　　（4）通信盲点问题。无线网络存在盲点，在盲点处无线网络通信很困难，甚至根本无法进行信息传输。对盲点问题，通过多安装接收天线就可以消除部分盲点，但有时也无济于事。

六、结束语

　　无线局域网有许多优势，在诸多领域得到广泛的应用。巨大的市场潜力是它技术创新与发展的源动力；提供更强的QoS功能和更快的速度仍是它发展的方向。