無線局域網(wǎng)(WLAN)設(shè)計與實踐

由于WLAN是基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，邏輯鏈路控制(LLC)層及其之上的應(yīng)用層對不同的物理層的要求可以是相同的，也可以是不同的，因此，WLAN標(biāo)準(zhǔn)主要是針對物理層和媒質(zhì)訪問控制層(MAC)，涉及到所使用的無線頻率范圍、空中接口通信協(xié)議等技術(shù)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1990年IEEE802標(biāo)準(zhǔn)化委員會成立IEEE802.11WLAN標(biāo)準(zhǔn)工作組。IEEE802.11(別名:Wi-Fi(WirelessFidelity)無線保真)是在1997年6月由大量的局域網(wǎng)以及計算機(jī)專家審定通過的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)定義物理層和媒體訪問控制(MAC)規(guī)范。物理層定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘柼卣骱驼{(diào)制，定義了兩個RF傳輸方法和一個紅外線傳輸方法，RF傳輸標(biāo)準(zhǔn)是跳頻擴(kuò)頻和直接序列擴(kuò)頻，工作在2.4000~2.4835GHz頻段。 IEEE802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端的無線接入，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)訪問，速率最高只能達(dá)到2Mbps。由于它在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，所以IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)被IEEE802.11b所取代了。

1999年9月IEEE802.11b被正式批準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定WLAN工作頻段在2.4-2.4835GHz，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到11Mbps,傳輸距離控制在50-150英尺。該標(biāo)準(zhǔn)是對IEEE802.11的一個補(bǔ)充，采用補(bǔ)償編碼鍵控調(diào)制方式，采用點對點模式和基本模式兩運作模式，在數(shù)據(jù)傳輸速率方面可以根據(jù)實際情況在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率間自動切換，它改變了WLAN設(shè)計狀況，擴(kuò)大了WLAN的應(yīng)用領(lǐng)域。 IEEE802.11b已成為當(dāng)前主流的WLAN標(biāo)準(zhǔn)，被多數(shù)廠商所采用，所推出的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于辦公室、家庭、賓館、車站、機(jī)場等眾多場合，但是由于許多WLAN的新標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，IEEE802.11a和IEEE802.11g更是倍受業(yè)界關(guān)注。

1999年，IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)制定完成，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定WLAN工作頻段在5.15-5.825GHz，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到54Mbps/72Mbps(Turbo),傳輸距離控制在10-100米。該標(biāo)準(zhǔn)也是IEEE802.11的一個補(bǔ)充，擴(kuò)充了標(biāo)準(zhǔn)的物理層，采用正交頻分復(fù)用(OFDM)的獨特擴(kuò)頻技術(shù)，采用QFSK調(diào)制方式，可提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口，支持多種業(yè)務(wù)如話音、數(shù)據(jù)和圖像等，一個扇區(qū)可以接入多個用戶，每個用戶可帶多個用戶終端。 IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11b的后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計初衷是取代802.11b標(biāo)準(zhǔn)，然而，工作于2.4GHz頻帶是不需要執(zhí)照的，該頻段屬于工業(yè)、教育、醫(yī)療等專用頻段，是公開的，工作于5.15-8.825GHz頻帶需要執(zhí)照的。一些公司仍沒有表示對802.11a標(biāo)準(zhǔn)的支持，一些公司更加看好最新混合標(biāo)準(zhǔn)――802.11g。

目前，IEEE推出最新版本IEEE802.11g認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)提出擁有IEEE802.11a的傳輸速率，安全性較IEEE802.11b好，采用2種調(diào)制方式，含802.11a中采用的OFDM與IEEE802.11b中采用的CCK，做到與802.11a和802.11b兼容。 雖然802.11a較適用于企業(yè)，但WLAN運營商為了兼顧現(xiàn)有802.11b設(shè)備投資，選用802.11g的可能性極大。

IEEE802.11i標(biāo)準(zhǔn)是結(jié)合IEEE802.1x中的用戶端口身份驗證和設(shè)備驗證，對WLANMAC層進(jìn)行修改與整合,定義了嚴(yán)格的加密格式和鑒權(quán)機(jī)制，以改善WLAN的安全性。IEEE802.11i新修訂標(biāo)準(zhǔn)主要包括兩項內(nèi)容:"Wi-Fi保護(hù)訪問"(Wi-FiProtectedAccess:WPA)技術(shù)和"強(qiáng)健安全網(wǎng)絡(luò)"(RSN)。Wi-Fi聯(lián)盟計劃采用802.11i標(biāo)準(zhǔn)作為WPA的第二個版本，并于2004年初開始實行。 IEEE802.11i標(biāo)準(zhǔn)在WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的是相當(dāng)重要的，數(shù)據(jù)的安全性是WLAN設(shè)備制造商和WLAN網(wǎng)絡(luò)運營商應(yīng)該首先考慮的頭等工作。

IEEE802.11e標(biāo)準(zhǔn)對WLANMAC層協(xié)議提出改進(jìn)，以支持多媒體傳輸，以支持所有WLAN無線廣播接口的服務(wù)質(zhì)量保證QOS機(jī)制。 IEEE802.11f，定義訪問節(jié)點之間的通訊，支持IEEE802.11的接入點互操作協(xié)議(IAPP)。 IEEE802.11h用于802.11a的頻譜管理技術(shù)。

歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(ETSI)的寬帶無線電接入網(wǎng)絡(luò)(BRAN)小組著手制定Hiper(HighPerformanceRadio)接入泛歐標(biāo)準(zhǔn)，已推出HiperLAN1和HiperLAN2。HIPERLAN1推出時，數(shù)據(jù)速率較低，沒有被人們重視，在2000年，HIPERLAN2標(biāo)準(zhǔn)制定完成，HIPERLAN2標(biāo)準(zhǔn)的最高數(shù)據(jù)速率能達(dá)到54Mbit/s，HIPERLAN2標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了WLAN的檢測功能和轉(zhuǎn)換信令，用以支持許多無線網(wǎng)絡(luò)，支持動態(tài)頻率選擇、無線信元轉(zhuǎn)換、鏈路自適應(yīng)、多束天線和功率控制等。該標(biāo)準(zhǔn)在WLAN性能、安全性、服務(wù)質(zhì)量QOS等方面也給出了一些定義。 HiperLAN1對應(yīng)1EEE802.11b，HiperLAN2與1EEE082.11a具有相同的物理層，他們可以采用相同的部件，并且，HiperLAN2強(qiáng)調(diào)與3G整合。HIPERLAN2標(biāo)準(zhǔn)也是目前較完善的WLAN協(xié)議。

HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會領(lǐng)導(dǎo)于1997年成立的，其主要工作任務(wù)是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，2001年8月推出HomeRF2.0版，集成了語音和數(shù)據(jù)傳送技術(shù)，工作頻段10GHz，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到10Mbps，在WLAN的安全性方面主要考慮訪問控制和加密技術(shù)。 HomeRF是針對現(xiàn)有無線通信標(biāo)準(zhǔn)的綜合和改進(jìn):當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時，采用IEEE802.11規(guī)范中的TCP/IP傳輸協(xié)議;進(jìn)行語音通信時，則采用數(shù)字增強(qiáng)型無繩通信標(biāo)準(zhǔn)。 除了IEEE802.11委員會、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會和美國家用射頻委員會之外，無線局域網(wǎng)聯(lián)盟WLANA(WirelessLANAssociation)在WLAN的技術(shù)支持和實施方面也做了大量工作。

WLANA是由無線局域網(wǎng)廠商建立的非營利性組織，由3Com、Aironet、Cisco、Intersil、Lucent、Nokia、Symbol和中興通訊等廠商組成，其主要工作驗證不同廠商的同類產(chǎn)品的兼容性，并對WLAN產(chǎn)品的用戶進(jìn)行培訓(xùn)等。

對于每一個使用WLAN的用戶來說，WLAN性能都異常重要。但在某些特殊情況下，它比其它特性顯得尤為重要，所以我們要首先談這個。關(guān)于WLAN性能，我們通常指的是WLAN通過無線信號的最佳發(fā)射和接收吞吐量。IEEE標(biāo)準(zhǔn)總是提供每個802.11協(xié)議的理論吞吐極限。例如，802.11g具有的理論上最大物理速率是54Mbps. 相比較而言，最新的第二波802.11ac協(xié)議可以達(dá)到最大理論速率為2.34 Gbps. 但值得注意的是，這些比特率從來沒有在真正的部署中實現(xiàn)。無線接入點的距離，連接AP的終端數(shù)，無線信號擁塞，以及物理障礙物等因素，都大大降低了實際吞吐量。

為了最大限度地減少性能損失，WLAN廠商使用各種技術(shù)來改善無線芯片和天線。如果你的組織對某特定應(yīng)用要求非常高的性能，或者你的部署環(huán)境有很大的干擾，會嚴(yán)重降低企業(yè)級WLAN的性能，那么你需要選擇一個能提供最佳WLAN性能的供應(yīng)商。

現(xiàn)在，只要給你的筆記本電腦裝上一張網(wǎng)卡，不管是在酒店咖啡館的走廊里，還是你出差在外地的機(jī)場等候飛機(jī)，你都可以擺脫線纜實現(xiàn)無線寬頻上網(wǎng)，甚至可以在遙遠(yuǎn)的外地進(jìn)入自己公司的內(nèi)部局域網(wǎng)進(jìn)行辦公處理或者給你的下屬發(fā)出電子指令。這種看似遙不可及的夢想，其實已悄悄走進(jìn)大眾的生活。

"無線互聯(lián)"注定要在今年成為焦點。各運營商紛紛介入無線局域網(wǎng)市場，這是因為信息產(chǎn)業(yè)部最近發(fā)出通知，放開5.8 GHz頻段作為無線上網(wǎng)頻段，無線局域網(wǎng)在5.8 GHz和2.4 GHz兩個頻段都可以用做無線局域上網(wǎng)頻段, 從政策上為無線上網(wǎng)應(yīng)用掃清"最后一公里"的障礙。一時間，中國電信推出"天翼通";網(wǎng)通聯(lián)合聯(lián)想及英特爾力推無線局域網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;而移動運營商也看中WLAN的發(fā)展，中國移動即將推出GPRS + WLAN捆綁方案，中國聯(lián)通已經(jīng)推出CDMA 1X + WLAN的方式為內(nèi)置WLAN無線模塊的終端(如PC、筆記本、PDA、手機(jī)等)用戶提供無線接入互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

無線網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜的"野獸"，每個無線安裝的細(xì)微差別是企業(yè)雇傭成千上萬無線局域網(wǎng)(WLAN)專業(yè)人士的原因。對于任何想要升級現(xiàn)有傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的IT企業(yè)來說，一個主要問題是實施的WLAN是由本地管理器控制，還是由云端管理器控制。不過這都取決于您公司的結(jié)構(gòu)、目前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和無線要求。在本技術(shù)?？?，你將能具體了解到云管控WLAN和本地管理WLAN的差異、云管控WLAN和本地管理WLAN產(chǎn)品的采購標(biāo)準(zhǔn)以及市場上頂級的云管控WLAN產(chǎn)品和本地管理WLAN產(chǎn)品。

WLAN簡單來說就是無線局域網(wǎng)，什么是無線局域網(wǎng)?WLAN就是無線局域網(wǎng)的意思，無線局域網(wǎng)是固定局域網(wǎng)的一種延伸.，沒有線纜限制的網(wǎng)絡(luò)連接.，對用戶來說是完全透明的.與有線局域網(wǎng)一樣.。靈活性和移動性，簡單的點對點技術(shù)，基礎(chǔ)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提供分布式的數(shù)據(jù)連接和漫游，與有線局域網(wǎng)相當(dāng)?shù)墓δ?，但沒有線纜的限制，有效局域網(wǎng)的有效延伸，你的手機(jī)能夠聯(lián)網(wǎng)，用你的手機(jī)當(dāng)做上網(wǎng)的工具，同時你的手機(jī)也是一個無線AP，可以發(fā)射無線信號，其他設(shè)備輸入密碼連接后就可以上網(wǎng)了。