无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通俗点说,无线局域网(Wireless local-area network,WLAN)就是在不采用传统电缆线的同时,提供传统有线局域网的所有功能,网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里,网络却能够随着你的需要移动或变化。
无线局域网技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。无线局域网的通信范围不受环境条件的限制,网络的传输范围大大拓宽,最大传输范围可达到几十公里。在有线局域网中,两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米,即使采用单模光纤也只能达到3000米,而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50公里,距离数公里的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。
此外,无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸多安全问题,在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络,无线局域网的组建、配置和维护较为容易,一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。
无线局域网的技术分析
无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤,而是红外线(IR)或者无线电波(RF),以后者使用居多。
红外(IR)系统
红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质,使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距传输,并且窃听困难,对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。在实际应用中,由于红外线具有很高的背景噪声,受日光、环境照明等影响较大,一般要求的发射功率较高,而采用现行技术,特别是LED,很难获得高的比特速率(>10Mbit/s),尽管如此,红外无线LAN仍是目前“100Mbit/s以上、性能价格比高的网络”唯一可行的选择。
无线电波(RF)
采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的,这主要是因为无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛。使用扩频方式通信时,特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声,具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。这一方面使通信非常安全,基本避免了通信信号的偷听和窃取,具有很高的可用性。另一方面无线局域使用的频段主要是S频段(2.4GHz ~2.4835GHz),这个频段也叫ISM(Industry Science Medical)即工业科学医疗频段,该频段在美国不受FCC(美国联邦通信委员会)的限制,属于工业自由辐射频段,不会对人体健康造成伤害。所以无线电波成为无线局域网最常用的无线传输媒体。
无线局域网的主要协议标准
无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一,不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有802.11标准、新贵蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准。
802.11标准
IEEE 802.11无线局域网标准的制定是无线网络技术发展的一个里程碑。802.11 标准除了介绍无线局域网的优点及各种不同性能外,还使得各种不同厂商的无线产品得以互联。另外,标准使核心设备执行单芯片解决方案,降低了无线局域网的造价。802.11 标准的颁布,使得无线局域网在各种有移动要求的环境中被广泛接受。它是无线局域网目前最常用的传输协议,各个公司都有基于该标准的无线网卡产品。不过由于802.11速率最高只能达到2Mbps,在传输速率上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。802.11b标准采用一种新的调制技术,使得传输速率能根据环境变化,速度最大可达到11 Mbps,满足了日常的传输要求。而802.11a标准的传输更惊人,传输速度可达25Mbps,完全能满足语音、数据、图像等业务的需要。。
蓝牙
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”是一种极其先进的大容量近距离无线数字通信的技术标准,其目标是实现最高数据传输速度1Mbps(有效传输速率为721Kbps)、最大传输距离为10厘米~10米,通过增加发射功率可达到100米。蓝牙比802.11更具移动性,比如,802.11限制在办公室和校园内,而蓝牙却能把一个设备连接到LAN(局域网)和 WAN(广域网),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。“蓝牙”最大的优势还在于,在更新网络骨干时,如果搭配“蓝牙”架构进行,使用整体网路的成本肯定比铺设线缆低。
家庭网络的HomeRF
HomeRF主要为家庭网络设计,是IEEE 802.11与DECT(数字无绳电话标准)的结合,旨在降低语音数据成本。HomeRF也采用了扩频技术,工作在2.4GHz频带,能同步支持4条高质量语音信道。但目前HomeRF的传输速率只有1M~2Mbps,FCC建议增加到10Mbps。
无线局域网的特点与发展前景
作为一个新产品,与有线网络相比,无线局域网也有很多不足。无线局域网还不能完全脱离有线网络,它只是有线网络的补充,而不是替换。首先,无线局域网产品比较昂贵,增加了组网的成本;其次,传输速度还比较慢,无法实现有线局域网的高带宽,目前市场上一般的无线网络带宽还达不到2Mbps。无线局域网以空气为介质信号在空气中传输,难免要受到外部其他电信号的干扰,给无线局域网通信的稳定性造成了很大的影响。
近年来,无线局域网产品逐渐走向成熟,适用于无线局域网产品的价格也正逐渐下降,相应软件也逐渐成熟。此外,无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动Internet的多媒体业务。无疑,无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥重要作用。