詳細說明無線局域網的構成及協議標準

無線局域網的構成

無線局域網由室內或室外天線，網絡接入點（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絡線路發送和接收數據的局域網。 只要安裝了POE交換機或室內或室外AP，就可以在終端安裝無線網卡，實現無線連接。一般情況下，室內或室外天線通過饋線連接到室內或室外AP，AP通過網絡星連接到POE交換機，POE交換機通過光纖星連接到局域網節點 - 匯聚交換機。無線局域網（WLAN）通過節點連接到有線網絡。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，然后通過主匯聚交換機連接到城域傳輸網絡，最后連接到本地集線器交換機。

無線局域網協議標準

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

1、IEEE802.11系列協議

作為全球公認的局域網權威，IEEE 802工作組建立的標準在局域網領域內得到了廣泛應用。這些協議包括802.3以太網協議、802.5令牌環協議和802.3z100BASE-T快速以太網協議等。IEEE于1997年發布了無線局域網領域第一個在國際上被認可的協議——802.11協議。1999年9月，IEEE提出802.11b協議，用于對802.11協議進行補充，之后又推出了802.11a、802.11g等一系列協議，從而進一步完善了無線局域網規范。IEEE802.11工作組制訂的具體協議如下：

（1）802.11a

802.11a采用正交頻分（OFDM）技術調制數據，使用5GHz的頻帶。OFDM技術將無線信道分成以低數據速率并行傳輸的分頻率，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的以太網無線幀結構接口，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，能滿足室內及室外的應用。

（2）802.11b

802.11b也被稱為Wi-Fi技術，采用補碼鍵控（CCK）調制方式，使用2.4GHz頻帶，其對無線局域網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，或根據直序擴頻技術調整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規定的前提下，采用跳頻技術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。

（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調制方式，使用2.4GHz頻段，對現有的802.11b系統向下兼容。它既能適應傳統的802.11b標準（在2.4GHz頻率下提供的數據傳輸率為11Mbit/s），也符合802.11a標準（在5GHz頻率下提供的數據傳輸率56Mbit/s），從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。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，有利于促進無線網絡市場的發展。

（4）其他相關協議

IEEE802工作組今后將繼續對802.11系列協議進行探討，并計劃推出一系列用于完善無線局域網應用的協議，其中主要包括802.11e（定義服務質量和服務類型）、802.11f（AP間協議）、802.11h（歐洲5GHz規范）、802.11i（增強的安全性&認證）、802.11j（日本的4.9GHz規范）、802.11k（高層無線/網絡測量規范）以及高吞吐量研究工作組的相關協議。

2、藍牙規范（Bluetooth）

藍牙規范是由SIG（特別興趣小組）制定的一個公共的、無需許可證的規范，其目的是實現短距離無線語音和數據通信。藍牙技術工作于2.4GHz的ISM頻段，基帶部分的數據速率為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全雙工傳輸。藍牙技術采用自動尋道技術和快速跳頻技術保證傳輸的可靠性，具有全向傳輸能力，但不需對連接設備進行定向。其是一種改進的無線局域網技術，但其設備尺寸更小，成本更低。在任意時間，只要藍牙技術產品進入彼此有效范圍之內，它們就會立即傳輸地址信息并組建成網，這一切工作都是設備自動完成的，無需用戶參與。

3、HomeRF標準

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

4、HyperLAN/2標準

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

5、無線局域網標準的比較

802.11系列協議是由IEEE制定的，目前居于主導地位的無線局域網標準。HomeRF主要是為家庭網絡設計的，是802.11與DECT的結合。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。因此，HomeRF產品和藍牙產品之間幾乎沒有相互干擾。藍牙技術適用于松散型的網絡，可以讓設備為一個單獨的數據建立一個連接，而HomeRF技術則不像藍牙技術那樣隨意。組建HomeRF網絡前，必須為各網絡成員事先確定一個惟一的識別代碼，因而比藍牙技術更安全。802.11使用的是TCP/IP協議，適用于功率更大的網絡，有效工作距離比藍牙技術和HomeRF要長得多。