盧曉麗

（遼寧機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 遼寧 118009）

0 引言

隨著無線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來越不能滿足人們的需求，于是無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN）應(yīng)運而生，且發(fā)展迅速。盡管目前無線局域網(wǎng)還不能完全獨立于有線網(wǎng)絡(luò)，但近年來無線局域網(wǎng)的產(chǎn)品逐漸走向成熟，正以它優(yōu)越的靈活性和便捷性在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中發(fā)揮日益重要的作用。

無線局域網(wǎng)（Wireless LAN）技術(shù)可以非常便捷地以無線方式連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，人們可隨時、隨地、隨意地訪問網(wǎng)絡(luò)資源。在推動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的同時，無線局域網(wǎng)也在改變著人們的生活方式。

1 無線局域網(wǎng)的技術(shù)標準

目前，常用的無線局域網(wǎng)標準為IEEE 802.11b、IEEE 802.11a和IEEE 802.11g，這幾種規(guī)范都使用了防數(shù)據(jù)丟失特征的載波檢測多址連接（CDMA/CD）作為共享協(xié)議。任何局域網(wǎng)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和TCP/IP）都可以輕松運行在基于IEEE 802.11規(guī)范的無線局域網(wǎng)上。

IEEE 802.11b：從性能上看，IEEE 802.11b的帶寬為11Mbit/s，實際傳輸速率在 5Mbit/s左右，與普通的 10Base-T規(guī)格有線局域網(wǎng)基本持平。IEEE 802.11b能基本滿足家庭無線組網(wǎng)或者中小企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的使用要求。由于它工作在開放的2.4GHz頻段，因此使用IEEE 802.11b無須申請，既可作為對有線網(wǎng)絡(luò)的補充，又可自行獨立組網(wǎng)，靈活性很強。

IEEE 802.11a：IEEE 802.11a的數(shù)據(jù)傳輸帶寬高達54Mbit/s，這是它最大的優(yōu)勢。IEEE 802.11b的11Mbit/s的傳輸速率僅能夠滿足一般上網(wǎng)、數(shù)據(jù)交換、共享外設(shè)等要求，而 IEEE 802.11a則為無線寬帶網(wǎng)做好了準備，其競爭力是不言而喻的。此外，IEEE 802.11a的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品較IEEE 802.11b有著更低的功耗，這對筆記本電腦以及PDA等移動設(shè)備來說也有著很大的意義。

IEEE 802.11g：IEEE 802.11g與IEEE 802.11a使用了相同的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)OFDM，這是其54Mbit/s高速傳輸?shù)拿卦E，然而不同的是，IEEE 802.11g的工作頻段并不是IEEE 802.11a的5.2GHz，而是和IEEE 802.11b一致的2.4GHz頻段，這樣一來，原先IEEE 802.11b使用者所擔(dān)心的兼容性問題得到了很好的解決，因為IEEE 802.11g提供了一個平滑過渡的選擇。

2 無線交換機

傳統(tǒng)的企業(yè)級無線局域網(wǎng)采用的是以太網(wǎng)交換機+企業(yè)級AP的2級模式，由AP來實現(xiàn)無線局域網(wǎng)和有線網(wǎng)絡(luò)之間的橋接工作。整個網(wǎng)絡(luò)的無線部分，是以AP為中心的一片片覆蓋區(qū)域組合而成的。這些區(qū)域各自獨立工作，AP作為該區(qū)域的中心節(jié)點，承擔(dān)著數(shù)據(jù)的接收、轉(zhuǎn)發(fā)、過濾、加密，客戶端的接入、斷開、認證等任務(wù)。所有的管理工作，比如 channel管理和安全性設(shè)置，都必須針對每一臺AP單獨進行。當(dāng)企業(yè)的無線局域網(wǎng)規(guī)模較大時，這就成了網(wǎng)絡(luò)管理員相當(dāng)繁重的負擔(dān)。

目前，許多制造商在研發(fā)WLAN產(chǎn)品的時候，采取在第二層或第三層交換機前面放一臺無線交換機的WLAN方法。盡管這種方法在方向上是正確的，即集中控制無線網(wǎng)絡(luò)的管理，但這種方法有很多弊端，同時并存的兩個系統(tǒng)需要更多的成本去維護，IT部門仍不得不部署、管理和升級兩個網(wǎng)絡(luò)孤島，一個用于無線設(shè)備，一個用于有線以太網(wǎng)。許多企業(yè)推遲采用無線網(wǎng)絡(luò)進行市場觀望，因為他們一直面臨處理部署、保護、運行孤立的兩個有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)的負擔(dān)。

3 無線接入點

無線接入點即無線 AP（Access Point）它是用于無線網(wǎng)絡(luò)的無線交換機，也是無線網(wǎng)絡(luò)的核心。無線AP是移動計算機用戶進入有線網(wǎng)絡(luò)的接入點，主要用于寬帶家庭、大樓內(nèi)部以及園區(qū)內(nèi)部，典型距離覆蓋幾十米至上百米，目前主要技術(shù)為802.11系列。大多數(shù)無線 AP還帶有接入點客戶端模式（AP client），可以和其它AP進行無線連接，延展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

AP（Access Point）無線訪問節(jié)點、會話點或存取橋接器是一個包含很廣的名稱，它不僅包含單純性無線接入點（無線AP），也同樣是無線路由器（含無線網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)橋）等設(shè)備的統(tǒng)稱。它主要是提供無線工作站對有線局域網(wǎng)和從有線局域網(wǎng)對無線工作站的訪問，在訪問接入點覆蓋范圍內(nèi)的無線工作站可以通過它進行相互通信。單純性無線AP就是一個無線的交換機，僅僅是提供一個無線信號發(fā)射的功能。單純性無線AP的工作原理是將網(wǎng)絡(luò)信號通過雙絞線傳送過來，經(jīng)過AP產(chǎn)品的編譯，將電信號轉(zhuǎn)換成為無線電訊號發(fā)送出來，形成無線網(wǎng)的覆蓋。

4 無線網(wǎng)卡

無線網(wǎng)卡是終端無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，是無線局域網(wǎng)的無線覆蓋下通過無線連接網(wǎng)絡(luò)進行上網(wǎng)使用的無線終端設(shè)備。具體來說無線網(wǎng)卡就是使你的計算機可以利用無線來上網(wǎng)的一個裝置，但是有了無線網(wǎng)卡也還需要一個可以連接的無線網(wǎng)絡(luò)，如果在家里或者所在地有無線路由器或者無線AP的覆蓋，就可以通過無線網(wǎng)卡以無線的方式連接無線網(wǎng)絡(luò)可上網(wǎng)。

無線網(wǎng)卡的作用、功能跟普通計算機網(wǎng)卡一樣，是用來連接到局域網(wǎng)上的。它只是一個信號收發(fā)的設(shè)備，只有在找到上互聯(lián)網(wǎng)的出口時才能實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接，所有無線網(wǎng)卡只能局限在已布有無線局域網(wǎng)的范圍內(nèi)。無線網(wǎng)卡就是不通過有線連接，采用無線信號進行連接的網(wǎng)卡。無線網(wǎng)卡根據(jù)接口不同，主要有PCMCIA無線網(wǎng)卡、PCI無線網(wǎng)卡、Mini PCI無線網(wǎng)卡、USB無線網(wǎng)卡、CF/SD無線網(wǎng)卡幾類產(chǎn)品。

5 未來的研究方向

無線局域網(wǎng)技術(shù)的研究和應(yīng)用方興未艾，是目前無線通信領(lǐng)域乃至整個通信行業(yè)的研究熱點。從無線局域網(wǎng)的進一步推廣應(yīng)用來看，未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫游、網(wǎng)絡(luò)管理以及與3G等其他移動通信系統(tǒng)之間的關(guān)系上。

5.1 安全性問題

IEEE802.11協(xié)議標準建議使用兩種安全解決方案。一種是IEEE 802.11安全任務(wù)組（TGi）構(gòu)建的安全框架--魯棒型安全網(wǎng)絡(luò)（RSN）。這種網(wǎng)絡(luò)用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鑒權(quán)和密鑰管理。該標準用可擴展鑒權(quán)協(xié)議（EAP）實現(xiàn)對用戶的鑒權(quán)。

另一種方式則是目前廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)及遠程接入等領(lǐng)域的虛擬專用網(wǎng)（VPN）安全技術(shù)。與 802.11b標準所采用的安全技術(shù)不同，在IP網(wǎng)絡(luò)中，VPN主要采用IPSec技術(shù)來保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩τ诎踩砸蟾叩挠脩?，將現(xiàn)有的VPN安全技術(shù)與 802.11b安全技術(shù)結(jié)合起來，是目前較為理想的無線局域網(wǎng)絡(luò)的安全解決方案。

5.2 漫游切換問題

無線局域網(wǎng)的漫游問題是繼安全問題之后的一個至關(guān)重要的問題。在無線網(wǎng)絡(luò)中，如果一邊使用無線局域網(wǎng)接入服務(wù)，一邊移動接入位置，那么一旦移動終端超越子網(wǎng)覆蓋范圍，IP數(shù)據(jù)包就無法到達移動終端，正在進行的通信將被中斷。為此，IETF制定了擴展IP網(wǎng)絡(luò)移動性的系列標準。所謂移動IP，就是指在IP網(wǎng)絡(luò)上的多個子網(wǎng)內(nèi)均可使用同一IP地址的技術(shù)。這種技術(shù)是通過使用被稱為本地代理（Home Agent）和外地代理（Foreign Agent）的特殊路由器對網(wǎng)絡(luò)終端所處位置的網(wǎng)絡(luò)進行管理來實現(xiàn)的。

5.3 無線局域網(wǎng)與3G

無線局域網(wǎng)不否會對第三代移動通信系統(tǒng)構(gòu)成威脅是近年來業(yè)界關(guān)心的一個問題。實際上，無線局域網(wǎng)與3G采用的是截然不同的兩種技術(shù)，用于滿足不同的需要。與3G不同的是，無線局域網(wǎng)并不是一個完備的全網(wǎng)解決方案，而只用于滿足小型用戶群的需求。無線局域網(wǎng)與3G可以互補，因此不會對3G運營商造成威脅，運營商還可以從無線局域網(wǎng)和3G的共存中獲得好處。NorthStream的研究表明，無線局域網(wǎng)與3G和GPRS的結(jié)合可增加用戶的滿意程度和業(yè)務(wù)量，從而增加移動運營商的利潤。作為3G的一個重要補充，無線局域網(wǎng)可用于在諸如機場候機廳、賓館休息室和咖啡廳等地方建立無線Internet連接。

6 總結(jié)

迎合時代的需要才是大家共同的追求，無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使人們帶入了一個便捷簡單的時代，以后的時代將是無線信息的時代，堅信無線網(wǎng)絡(luò)在不久的將來將會大顯身手。

[1]高傳善，毛迪林.數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡(luò)[M].高等教育出社.2005.

[2]何鴻，杜小杰，劉楓.WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)多信道MAC協(xié)議設(shè)計[J].化工自動化及儀表.2010.

[3]夏繼強，邢春香，耿春明.工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)的新進展[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報.2004.

[4]王銳華，益曉新，于全.ZigBee與Bluetooth的比較及共存分析[J].測控技術(shù).2005.

[5]胡毅，于東，劉明烈.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].計算機科學(xué).2010.