詳細說明無線局域網(wǎng)的構(gòu)成及協(xié)議標準

無線局域網(wǎng)的構(gòu)成

無線局域網(wǎng)由室內(nèi)或室外天線，網(wǎng)絡(luò)接入點（AP），POE交換機和匯聚交換機組成。 簡單來說，WLAN意味著可以通過無線方式無需網(wǎng)絡(luò)線路發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)。 只要安裝了POE交換機或室內(nèi)或室外AP，就可以在終端安裝無線網(wǎng)卡，實現(xiàn)無線連接。一般情況下，室內(nèi)或室外天線通過饋線連接到室內(nèi)或室外AP，AP通過網(wǎng)絡(luò)星連接到POE交換機，POE交換機通過光纖星連接到局域網(wǎng)節(jié)點 - 匯聚交換機。無線局域網(wǎng)（WLAN）通過節(jié)點連接到有線網(wǎng)絡(luò)。WLAN可以具有一個或多個收斂交換機。多個匯聚交換機通過光纖級聯(lián)，然后通過主匯聚交換機連接到城域傳輸網(wǎng)絡(luò)，最后連接到本地集線器交換機。

無線局域網(wǎng)協(xié)議標準

無線局域網(wǎng)技術(shù)（包括IEEE802.11、藍牙技術(shù)和HomeRF等）將是新世紀無線通信領(lǐng)域最有發(fā)展前景的重大技術(shù)之一。以IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）為代表的多個研究機構(gòu)針對不同的應(yīng)用場合，制定了一系列協(xié)議標準，推動了無線局域網(wǎng)的實用化。

1、IEEE802.11系列協(xié)議

作為全球公認的局域網(wǎng)權(quán)威，IEEE 802工作組建立的標準在局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。這些協(xié)議包括802.3以太網(wǎng)協(xié)議、802.5令牌環(huán)協(xié)議和802.3z100BASE-T快速以太網(wǎng)協(xié)議等。IEEE于1997年發(fā)布了無線局域網(wǎng)領(lǐng)域第一個在國際上被認可的協(xié)議——802.11協(xié)議。1999年9月，IEEE提出802.11b協(xié)議，用于對802.11協(xié)議進行補充，之后又推出了802.11a、802.11g等一系列協(xié)議，從而進一步完善了無線局域網(wǎng)規(guī)范。IEEE802.11工作組制訂的具體協(xié)議如下：

（1）802.11a

802.11a采用正交頻分（OFDM）技術(shù)調(diào)制數(shù)據(jù)，使用5GHz的頻帶。OFDM技術(shù)將無線信道分成以低數(shù)據(jù)速率并行傳輸?shù)姆诸l率，然后再將這些頻率一起放回接收端，可提供25Mbit/s的無線ATM接口和10Mbit/s的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口，以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高傳輸速度，改進信號質(zhì)量，克服干擾。物理層速率可達54Mbit/s，傳輸層可達25Mbit/s，能滿足室內(nèi)及室外的應(yīng)用。

（2）802.11b

802.11b也被稱為Wi-Fi技術(shù)，采用補碼鍵控（CCK）調(diào)制方式，使用2.4GHz頻帶，其對無線局域網(wǎng)通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機制的介質(zhì)訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低于某個門限值時，傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s，或根據(jù)直序擴頻技術(shù)調(diào)整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規(guī)定的前提下，采用跳頻技術(shù)無法支持更高的速率，因此需要選擇DSSS作為該標準的惟一物理層技術(shù)。

（3）802.11g

2001年11月，在802.11 IEEE會議上形成了802.11g標準草案，目的是在2.4GHz頻段實現(xiàn)802.11a的速率要求。該標準將于2003年初獲得批準。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM調(diào)制方式，使用2.4GHz頻段，對現(xiàn)有的802.11b系統(tǒng)向下兼容。它既能適應(yīng)傳統(tǒng)的802.11b標準（在2.4GHz頻率下提供的數(shù)據(jù)傳輸率為11Mbit/s），也符合802.11a標準（在5GHz頻率下提供的數(shù)據(jù)傳輸率56Mbit/s），從而解決了對已有的802.11b設(shè)備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無線局域網(wǎng)，有利于促進無線網(wǎng)絡(luò)市場的發(fā)展。

（4）其他相關(guān)協(xié)議

IEEE802工作組今后將繼續(xù)對802.11系列協(xié)議進行探討，并計劃推出一系列用于完善無線局域網(wǎng)應(yīng)用的協(xié)議，其中主要包括802.11e（定義服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)類型）、802.11f（AP間協(xié)議）、802.11h（歐洲5GHz規(guī)范）、802.11i（增強的安全性&認證）、802.11j（日本的4.9GHz規(guī)范）、802.11k（高層無線/網(wǎng)絡(luò)測量規(guī)范）以及高吞吐量研究工作組的相關(guān)協(xié)議。

2、藍牙規(guī)范（Bluetooth）

藍牙規(guī)范是由SIG（特別興趣小組）制定的一個公共的、無需許可證的規(guī)范，其目的是實現(xiàn)短距離無線語音和數(shù)據(jù)通信。藍牙技術(shù)工作于2.4GHz的ISM頻段，基帶部分的數(shù)據(jù)速率為1Mbit/s，有效無線通信距離為10~100m，采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸。藍牙技術(shù)采用自動尋道技術(shù)和快速跳頻技術(shù)保證傳輸?shù)目煽啃?，具有全向傳輸能力，但不需對連接設(shè)備進行定向。其是一種改進的無線局域網(wǎng)技術(shù)，但其設(shè)備尺寸更小，成本更低。在任意時間，只要藍牙技術(shù)產(chǎn)品進入彼此有效范圍之內(nèi)，它們就會立即傳輸?shù)刂?a target="_blank">信息并組建成網(wǎng)，這一切工作都是設(shè)備自動完成的，無需用戶參與。

3、HomeRF標準

在美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）正式批準HomeRF標準之前，HomeRF工作組于1998年為在家庭范圍內(nèi)實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)的無線通信制訂出一個規(guī)范，即共享無線訪問協(xié)議（SWAP）。該協(xié)議主要針對家庭無線局域網(wǎng)，其數(shù)據(jù)通信采用簡化的IEEE802.11協(xié)議標準。之后，HomeRF工作組又制定了HomeRF標準，用于實現(xiàn)PC機和用戶電子設(shè)備之間的無線數(shù)字通信，是IEEE802.11與泛歐數(shù)字無繩電話標準（DECT）相結(jié)合的一種開放標準。HomeRF標準采用擴頻技術(shù)，工作在2.4GHz頻帶，可同步支持4條高質(zhì)量語音信道并且具有低功耗的優(yōu)點，適合用于筆記本電腦。

4、HyperLAN/2標準

2002年2月，ETI的寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)（Broadband Radio Access Networks，BRAN）小組公布了HiperLAN/2標準。HiperLAN/2標準由全球論壇（H2GF）開發(fā)并制定，在5GHz的頻段上運行，并采用OFDM調(diào)制方式，物理層最高速率可達54Mbit/s，是一種高性能的局域網(wǎng)標準。HyperLAN/2標準定義了動態(tài)頻率選擇、無線小區(qū)切換、鏈路適配、多波束天線和功率控制等多種信令和測量方法，用來支持無線網(wǎng)絡(luò)的功能?；贖yperRF標準的網(wǎng)絡(luò)有其特定的應(yīng)用，可以用于企業(yè)局域網(wǎng)的最后一部分網(wǎng)段，支持用戶在子網(wǎng)之間的IP移動性。在熱點地區(qū)，為商業(yè)人士提供遠端高速接入因特網(wǎng)的服務(wù)，以及作為W-CDMA系統(tǒng)的補充，用于3G的接入技術(shù)，使用戶可以在兩種網(wǎng)絡(luò)之間移動或進行業(yè)務(wù)的自動切換，而不影響通信。

5、無線局域網(wǎng)標準的比較

802.11系列協(xié)議是由IEEE制定的，目前居于主導地位的無線局域網(wǎng)標準。HomeRF主要是為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的，是802.11與DECT的結(jié)合。HomeRF和藍牙都工作在2.4GHz ISM頻段，并且都采用跳頻擴頻（FHSS）技術(shù)。因此，HomeRF產(chǎn)品和藍牙產(chǎn)品之間幾乎沒有相互干擾。藍牙技術(shù)適用于松散型的網(wǎng)絡(luò)，可以讓設(shè)備為一個單獨的數(shù)據(jù)建立一個連接，而HomeRF技術(shù)則不像藍牙技術(shù)那樣隨意。組建HomeRF網(wǎng)絡(luò)前，必須為各網(wǎng)絡(luò)成員事先確定一個惟一的識別代碼，因而比藍牙技術(shù)更安全。802.11使用的是TCP/IP協(xié)議，適用于功率更大的網(wǎng)絡(luò)，有效工作距離比藍牙技術(shù)和HomeRF要長得多。