① 无线局域网的性能指标
全面解析802.11无线技术
作者:中关村在… 文章来源:CNET中国·ZOL 点击数:111 更新时间:2006-10-26 21:16:21
一、1997年版无线网络标准
1997年版IEEE802.11无线网络标准规定了三种物理层介质性能。其中两种物理层介质工作在2400--2483.5 GHz无线射频频段(根据各国当地法规规定),另一种光波段作为其物理层,也就是利用红外线光波传输数据流。而直序列扩频技术(DSSS)则可提供 1Mb/S及2Mb/S工作速率,而跳频扩频(FHSS)技术及红外线技术的无线网络则可提供1Mb/S传输速率(2Mb/S作为可选速率,未作必须要求),受包括这一因素在内的多种因素影响,多数FHSS技术厂家仅能提供1Mb/S的产品,而符合IEEE802.11无线网络标准并使用DSSS直序列扩频技术厂家的产品则全部可以提供2Mb/S的速率,因此DSSS技术在无线网络产品中得到了广泛应用。
1.介质接入控制层功能
无线网络(WLAN)可以无缝连接标准的以太网络。标准的无线网络使用的是(CSMA/CA)介质控制信息而有线网络则使用载体监听访问/冲突检测(CSMA/CA),使用两种不同的方法均是为了避免通信信号冲突。
2.漫游功能
IEEE802.11无线网络标准允许无线网络用户可以在不同的无线网桥网段中使用相同的信道,或在不同的信道之间互相漫游,如Lucent的 WavePOINT II无线网桥每隔100 ms发射一个烽火信号,烽火信号包括同步时钟、网络传输拓扑结构图、传输速度指示及其他参数值,漫游用户利用该烽火信号来衡量网络信道信号质量,如果质量不好,该用户会自动试图连接到其他新的网络接入点。
3.自动速率选择功能
IEEE802.11无线网络标准能使移动用户(Mobile Client)设置在自动速率选择(ARS)模式下,ARS功能会根据信号的质量及与网桥接入点的距离自动为每个传输路径选择最佳的传输速率,该功能还可以根据用户的不同应用环境设置成不同的固定应用速率。
4.电源消耗管理功能
IEEE802.11 还定义了MAC层的信令方式,通过电源管理软件的控制,使得移动用户能具有最长的电池寿命。电源管理会在无数据传输时使网络处于休眠(低电源或断电)状态,这样就可能会丢失数据包。为解决这一问题,IEEE802.11规定了AP接入点应具有缓冲区去储存信息,处于休眠的移动用户会定期醒来恢复该信息。
5.保密功能
仅仅靠普通的直序列扩频编码调制技术不够可靠,如使用无线宽频扫描仪,其信息又容易被窃取。最新的WLAN标准采用了一种加载保密字节的方法,使得无线网络具有同有线以太网相同等级的保密性。此密码编码技术早期应用于美国军方无线电机密通信中,无线网络设备的另一端必须使用同样的密码编码方式才可以互相通信,当无线用户利用AP接入点连入有线网络时还必须通过AP接入点的安全认证。该技术不但可以防止空中窃听,而且也是无线网络认证有效移动用户的一种方法。
二、1999版无线网络标准
该版本于1999年8月颁布。除原IEEE802.11的内容之外,增加了基于SNMP协议的管理信息库(MIB),以取代原OSI协议的管理信息库。另外还增加了高速网络内容:
1.IEEE802.11a
规定的频点为5GHz,用正交频分复用技术(OFDM)来调制数据流。OFDM技术的最大的优势是其无与伦比的多途径回声反射,因此特别适合于室内及移动环境。
2.IEEE802.11b
工作于2.4GHz频点,采用补偿码键控CCK调制技术。当工作站之间的距离过长或干扰过大,信噪比低于某个门限值时,其传输速率可从11Mb/s自动降至5.5Mb/s,或者再降至直序列扩频技术的2Mb/s及1Mb/s速率。
三、无线网络 前途无量
建设符合IEEE802.11标准的无线网络,不仅可以满足目前的需要,而且日后网络还可以平滑升级,可以有效地保护投资。目前IEEE802.11工作小组已成立了新的研究小组,对大信息流量及多工作组同时工作、流量控制及更安全的保密编码、安全认证等技术问题进行研究,随着无线网络成本的不断下调、配套技术的不断完善、覆盖范围的不断增大,无线网络的应用将会成为未来网络的技术主流。
·802.11协议的重要技术指标
由于无线局域网传输介质(微波、红外线)非“有限”的有线,客观上存在一些全新的技术难题,为此IEEE802.11协议规定了一些至关重要的技术机制。
1.CSMA/CA协议
我们知道总线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD,即载波侦听多路存取/冲突检测(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突,因此802.11全新定义了一种新的协议,即载波侦听多路存取/冲突避免 CSMA/CA(with Collision Avoidance)。一方面,载波侦听--查看介质是否空闲;另一方面,冲突避免--通过随机的时间等待,使信号冲突发生的概率减到最小,当介质被侦听到空闲时,优先发送。不仅如此,为了系统更加稳固,IEEE802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪声干扰,或者由于侦听失败时,信号冲突就有可能发生,而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力。
2.RTS/CTS协议
RTS/CTS协议即请求发送/允许发送协议,相当于一种握手协议,主要用来解决“隐藏终端”问题。“隐藏终端”(Hidden Stations)是指,基站A向基站B发送信息,基站C未侦测到A也向B发送,故A和C同时将信号发送至B,引起信号冲突,最终导致发送至B的信号都丢失了。“隐藏终端”多发生在大型单元中(一般在室外环境),这将带来效率损失,并且需要错误恢复机制。当需要传送大容量文件时,尤其需要杜绝“隐藏终端” 现象的发生。WaveLAN802.11提供了如下解决方案。在参数配置中,若使用RTS/CTS协议,同时设置传送上限字节数--一旦待传送的数据大于此上限值时,即启动RTS/CTS握手协议:首先,A向B发送RTS信号,表明A要向B发送若干数据,B收到RTS后,向所有基站发出CTS信号,表明已准备就绪,A可以发送,其余基站暂时“按兵不动”,然后,A向B发送数据,最后,B接收完数据后,即向所有基站广播ACK确认帧,这样,所有基站又重新可以平等侦听、竞争信道了。
3.信道重整
当传送帧受到严重干扰时,必定要重传。因此若一个信包越大时,所需重传的耗费(时间、控制信号、恢复机制)也就越大;这时,若减小帧尺寸--把大信息包分割为若干小信包,即使重传,也只是重传一个小信包,耗费相对小得多。这样就能大大提高WirelessLAN产品在噪声干扰地区的抗干扰能力。当然,作为一个可选项,用户若在一个“干净”地区,也可以关闭这项功能。
4.多信道漫游
人类是无限追求自由的,随着移动计算设备的日益普及,我们希望出现一种真正无所羁绊的网络接入设备。WaveLAN802.11就是这样的一种设备。传输频带是在接入设备AP(Access Point)上设置的,而基站不须设置固定频带,并且基站具有自动识别功能,基站动态调频到AP设定的频带,这个过程称之为扫描(Scan)。 IEEE802.11定义了两种模式:被动扫描和主动扫描。被动扫描是指,基站侦听AP发出的指示信号,并切换到给定的频带;主动扫描是指,基站提出一个探视请求,接入点AP回送一个包含频带信息的响应,基站就切换到给定的频带。WaveLAN802.11采用的是主动扫描,并且能结合天线接收灵敏度,以信号最佳的信道确定为当前传输信道。这样,当原来位于接入点AP(A)覆盖范围内的基站漫游到接入点AP(B)时,基站能自适应,重新以AP(B)为当前接入点。
5.可靠的安全性能
WaveLAN本身的发射功率很小,小于35mV,而且还被扩展到 22MHz带宽。一方面,平均能量很低(15dBm),另一方面,不存在频率单一的载波,因此很难被扫描跟踪,这也是次项技术一直用于军事上的原因。这些是物理上的安全机制,在软件上,还采用了域名控制、访问权限控制和协议过滤等多重安全机制;并且在有线同等保密(WEP)方面,对于特殊用户,可选以下附件:基于RC4加密(1988RSA运算法则)和密码(40位加密钥匙)。
·802.11协议的重要技术指标
由于无线局域网传输介质(微波、红外线)非“有限”的有线,客观上存在一些全新的技术难题,为此IEEE802.11协议规定了一些至关重要的技术机制。
1.CSMA/CA协议
我们知道总线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD,即载波侦听多路存取/冲突检测(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突,因此802.11全新定义了一种新的协议,即载波侦听多路存取/冲突避免 CSMA/CA(with Collision Avoidance)。一方面,载波侦听--查看介质是否空闲;另一方面,冲突避免--通过随机的时间等待,使信号冲突发生的概率减到最小,当介质被侦听到空闲时,优先发送。不仅如此,为了系统更加稳固,IEEE802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪声干扰,或者由于侦听失败时,信号冲突就有可能发生,而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力。
2.RTS/CTS协议
RTS/CTS协议即请求发送/允许发送协议,相当于一种握手协议,主要用来解决“隐藏终端”问题。“隐藏终端”(Hidden Stations)是指,基站A向基站B发送信息,基站C未侦测到A也向B发送,故A和C同时将信号发送至B,引起信号冲突,最终导致发送至B的信号都丢失了。“隐藏终端”多发生在大型单元中(一般在室外环境),这将带来效率损失,并且需要错误恢复机制。当需要传送大容量文件时,尤其需要杜绝“隐藏终端” 现象的发生。WaveLAN802.11提供了如下解决方案。在参数配置中,若使用RTS/CTS协议,同时设置传送上限字节数--一旦待传送的数据大于此上限值时,即启动RTS/CTS握手协议:首先,A向B发送RTS信号,表明A要向B发送若干数据,B收到RTS后,向所有基站发出CTS信号,表明已准备就绪,A可以发送,其余基站暂时“按兵不动”,然后,A向B发送数据,最后,B接收完数据后,即向所有基站广播ACK确认帧,这样,所有基站又重新可以平等侦听、竞争信道了。
3.信道重整
当传送帧受到严重干扰时,必定要重传。因此若一个信包越大时,所需重传的耗费(时间、控制信号、恢复机制)也就越大;这时,若减小帧尺寸--把大信息包分割为若干小信包,即使重传,也只是重传一个小信包,耗费相对小得多。这样就能大大提高WirelessLAN产品在噪声干扰地区的抗干扰能力。当然,作为一个可选项,用户若在一个“干净”地区,也可以关闭这项功能。
4.多信道漫游
人类是无限追求自由的,随着移动计算设备的日益普及,我们希望出现一种真正无所羁绊的网络接入设备。WaveLAN802.11就是这样的一种设备。传输频带是在接入设备AP(Access Point)上设置的,而基站不须设置固定频带,并且基站具有自动识别功能,基站动态调频到AP设定的频带,这个过程称之为扫描(Scan)。 IEEE802.11定义了两种模式:被动扫描和主动扫描。被动扫描是指,基站侦听AP发出的指示信号,并切换到给定的频带;主动扫描是指,基站提出一个探视请求,接入点AP回送一个包含频带信息的响应,基站就切换到给定的频带。WaveLAN802.11采用的是主动扫描,并且能结合天线接收灵敏度,以信号最佳的信道确定为当前传输信道。这样,当原来位于接入点AP(A)覆盖范围内的基站漫游到接入点AP(B)时,基站能自适应,重新以AP(B)为当前接入点。
5.可靠的安全性能
WaveLAN本身的发射功率很小,小于35mV,而且还被扩展到 22MHz带宽。一方面,平均能量很低(15dBm),另一方面,不存在频率单一的载波,因此很难被扫描跟踪,这也是次项技术一直用于军事上的原因。这些是物理上的安全机制,在软件上,还采用了域名控制、访问权限控制和协议过滤等多重安全机制;并且在有线同等保密(WEP)方面,对于特殊用户,可选以下附件:基于RC4加密(1988RSA运算法则)和密码(40位加密钥匙)。
新一代Wi-Fi标准
由Airgo、Bermai、Broadcom (博科通讯)、Conexant (科胜讯)、STMicroelectronics (意法半导体)及Texas Instruments (德州仪器)等业界大厂组成的WWiSE联盟日前宣布将把一份完整的共同建议案提交给IEEE 802.11 Task Group N (TGn),其目标是发展新一代Wi-Fi标准,并使它拥有100 Mbps以上的持续数据产出能力,MIMO-OFDM将是这种新技术的基础。IEEE 802.11n将成为无线网络市场上特别重要的标准,因为它会运用和扩大这些功能,使其支持目前正在享受Wi-Fi连接技术优点的众多使用者。
WWiSE代表全球频谱效率,它是提交给Task Group N所有建议案的重要元素,就这方面而言,WWiSE建议案的发展是以全球布署能力和向后兼容于所有其它Wi-Fi标准为主要的宗旨和强制要求,其它考量还包括数据速率必须符合重要区域市场的全球电信法规要求,例如日本。这个建议案还包含由WWiSE厂商提供的免权利金授权选项,主要目标是协助推动 802.11n技术在世界各地的布署应用。
WWiSE建议案是以目前获得全球采用的20 MHz通道格式为基础,世界各地已有超过数千万部Wi-Fi装置正在使用此格式,这种方法不但确保现有Wi-Fi产品获得支持,还可以改善Wi-Fi网络在指定频带内的工作效能。除此之外,联盟厂商也代表了组成Wi-Fi市场的半导体供应和消费领域重要交集,这将在发展厂商和最终产品制造商之间建立起坚强的合作关系。
就技术层面而言,WWiSE建议案标示着802.11实作功能的重大进步,主要特点包括:
•强制使用已经核准、现已存在且全球适用的20MHz Wi-Fi通道宽度,确保它在任何电信法规要求下都能立即使用和布署。
•更强的MIMO-OFDM技术,它是在2×2组态配置和一个20 MHz通道的最低要求下达到135 Mbps最大数据速率、进而降低实作成本的关键。这种技术还能大幅改善简单的天线延伸或信道汇整技术。
•利用4×4 MIMO架构和40 MHz通道宽度(只要主管单位允许)实现的540 Mbps最高数据速率,它能替未来的装置和应用提供持续发展的蓝图。
•强制模式提供与5 GHz和2.4 GHz频带内现有Wi-Fi装置的向后兼容性与互用性,确保已安装的设备仍能获得强大支持。
•先进的FEC编码功能帮助实现最大覆盖率和联机距离,它适用于所有的MIMO组态和通道带宽。
新无线标准802.11n
802.11n来龙去脉
在当今各种无线局域网技术交织的战国时代,WLAN、蓝牙、HomeRF、UWB等竞相绽放,但IEEE802.11系列的WLAN是应用最广泛的。自从1997年IEEE802.11标准实施以来,先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等标准制定或者酝酿,但是WLAN依然面对着“四不一没有”的问题,即带宽不足、漫游不方便、网管不强大、系统不安全和没有杀手级的应用等。就像当今VoIP应用中一个全新的领域VoWLAN那样,虽被业内人士看作是WLAN最有希望的杀手级应用,却因为这四个“不”,很难进一步发展。
为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11n应运而生。
500Mbps的美妙前景
在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps,甚至高达500Mbps。这得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,这个技术不但提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。
应用前景:802.11n将使WLAN传输速率达到目前传输速率的10倍,而且可以支持高质量的语音、视频传输,这意味着人们可以在写字楼中用Wi-Fi手机来拨打IP电话和可视电话。
在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里,使WLAN移动性极大提高。
应用前景:这使得使用笔记本电脑和PDA可以在更大的范围内移动,可以让WLAN信号覆盖到写字楼、酒店和家庭的任何一个角落,让我们真正体验移动办公和移动生活带来的便捷和快乐。
在兼容性方面,802.11n采用了一种软件无线电技术,它是一个完全可编程的硬件平台,使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容,这使得WLAN的兼容性得到极大改善。这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容,而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合,比如3G。
两个阵营在争标准
让人遗憾的是,802.11n现在处于一种“标准滞后、产品早产”的尴尬境地。802.11n标准还没有得到IEEE的正式批准,但采用 MIMO OFDM技术的厂商已经很多,包括Airgo、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等,产品包括无线网卡、无线路由器等,而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用。
主导802.11n标准的技术阵营有两个,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)联盟和TGn Sync联盟。这两个阵营都希望在下一代无线局域网标准之争中处于优先地位,不过两大阵营的技术构架已经越来越相似,例如都是采用MIMO OFDM技术,而且在8月2日有消息称,他们已经决定不计前嫌,共同向美国电气电子工程师学会(IEEE)递交了802.11n的无线技术版本。
在这激烈的竞争中,我们却看不到中国的身影,让我们不得不感到有些遗憾。这也是我们没有核心技术的后果。标准之争最终还是利益之争,中国企业很难在WLAN核心技术方面取得巨大效益,这是很值得人们深思的。
新无线标准802.11n
802.11n来龙去脉
在当今各种无线局域网技术交织的战国时代,WLAN、蓝牙、HomeRF、UWB等竞相绽放,但IEEE802.11系列的WLAN是应用最广泛的。自从1997年IEEE802.11标准实施以来,先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等标准制定或者酝酿,但是WLAN依然面对着“四不一没有”的问题,即带宽不足、漫游不方便、网管不强大、系统不安全和没有杀手级的应用等。就像当今VoIP应用中一个全新的领域VoWLAN那样,虽被业内人士看作是WLAN最有希望的杀手级应用,却因为这四个“不”,很难进一步发展。
为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11n应运而生。
500Mbps的美妙前景
在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps,甚至高达500Mbps。这得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,这个技术不但提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。
应用前景:802.11n将使WLAN传输速率达到目前传输速率的10倍,而且可以支持高质量的语音、视频传输,这意味着人们可以在写字楼中用Wi-Fi手机来拨打IP电话和可视电话。
在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里,使WLAN移动性极大提高。
应用前景:这使得使用笔记本电脑和PDA可以在更大的范围内移动,可以让WLAN信号覆盖到写字楼、酒店和家庭的任何一个角落,让我们真正体验移动办公和移动生活带来的便捷和快乐。
在兼容性方面,802.11n采用了一种软件无线电技术,它是一个完全可编程的硬件平台,使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容,这使得WLAN的兼容性得到极大改善。这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容,而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合,比如3G。
两个阵营在争标准
让人遗憾的是,802.11n现在处于一种“标准滞后、产品早产”的尴尬境地。802.11n标准还没有得到IEEE的正式批准,但采用 MIMO OFDM技术的厂商已经很多,包括Airgo、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等,产品包括无线网卡、无线路由器等,而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用。
主导802.11n标准的技术阵营有两个,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)联盟和TGn Sync联盟。这两个阵营都希望在下一代无线局域网标准之争中处于优先地位,不过两大阵营的技术构架已经越来越相似,例如都是采用MIMO OFDM技术,而且在8月2日有消息称,他们已经决定不计前嫌,共同向美国电气电子工程师学会(IEEE)递交了802.11n的无线技术版本。
在这激烈的竞争中,我们却看不到中国的身影,让我们不得不感到有些遗憾。这也是我们没有核心技术的后果。标准之争最终还是利益之争,中国企业很难在WLAN核心技术方面取得巨大效益,这是很值得人们深思的。
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② 无线网络的标准有多少种
无线网络的标准有6种,分别是:
1、802.11a
高速WLAN协议,使用5G赫兹频段。最高速率54Mbps,实际使用速率约为22-26Mbps。与802.11b不兼容,是其最大的缺点。
2、802.11b
最流行的WLAN协议,使用2.4G赫兹频段。最高速率11Mbps,实际使用速率根据距离和信号强度可变 (150米内1-2Mbps,50米内可达到11Mbps)。802.11b的较低速率使得无线数据网的使用成本能够被大众接受。
3、802.11e
基于WLAN的QoS协议,通过该协议802.11a,b,g能够进行VoIP。也就是说,802.11e是通过无线数据网实现语音通话功能的协议。该协议将是无线数据网与传统移动通信网络进行竞争的强有力武器。
4、802.11g
802.11g是802.11b在同一频段上的扩展。支持达到54Mbps的最高速率。兼容802.11b。该标准已经战胜了802.11a成为下一步无线数据网的标准。
5、802.11h
802.11h是802.11a的扩展,目的是兼容其他5G赫兹频段的标准,如欧盟使用的HyperLAN2。
6、802.11i
802.11i是新的无线数据网安全协议,已经普及的WEP协议中的漏洞,将成为无线数据网络的一个安全隐患。802.11i提出了新的TKIP协议解决该安全问题。
(2)无线网络识别标准和升级扩展阅读
无线网络应用领域
1、网络媒体
由于无线网络的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的,因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的,费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在Wi-Fi覆盖区域内快速浏览网页,随时随地接听拨打电话。
2、掌上设备
无线网络在掌上设备上应用越来越广泛,而智能手机就是其中一份子。与早前应用于手机上的蓝牙技术不同,Wi-Fi具有更大的覆盖范围和更高的传输速率,因此Wi-Fi手机成为了移动通信业界的时尚潮流。
3、日常休闲
无线网络的覆盖范围在国内越来越广泛,高级宾馆、豪华住宅区、飞机场以及咖啡厅之类的区域都有Wi-Fi接口。当我们去旅游、办公时,就可以在这些场所使用我们的掌上设备尽情网上冲浪了。
4、客运列车
2014年11月28日14时20分,中国首列开通WiFi服务的客运列车——广州至香港九龙T809次直通车从广州东站出发,标志中国铁路开始WiFi(无线网络)时代。
列车WiFi开通后,不仅可观看车厢内部局域网的高清影院、玩社区游戏,还能直达外网,刷微博、发邮件,以10—50兆的带宽速度与世界联通。
③ 802.11a 802.11b 802.11g三种无线电局域网的标准
802.11a
IEEE 无线网络标准,指定最大 54Mbps 的数据传输速率和 5GHz 的工作频段。
802.11a标准是已在办公室、家庭、宾馆、机场等众多场合得到广泛应用的802.11b无线联网标准的后续标准。它工作在5GHzU-NII频带,物理层速率可达54Mb/s,传输层可达25Mbps。可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口;支持语音、数据、图像业务;一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。
802.11的第二个分支被指定为802.11a。承受着风险将802.11带入了不同的频带——5.2GHzU-NII频带,并被指定高达54Mbps的数据速率。与单个载波系统802.11b不同,802.11a运用了提高频率信道利用率的正交频率划分多路复用(OFDM)的多载波调制技术。由于802.11a运用5.2GHz射频频谱,因此它与802.11b或最初的802.11WLAN标准均不能进行互操作。
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b无线局域网的带宽最高可达11Mbps,比两年前刚批准的IEEE 802.11标准快5倍,扩大了无线局域网的应用领域。另外,也可根据实际情况采用5.5Mbps、2 Mbps和1 Mbps带宽,实际的工作速度在5Mb/s左右,与普通的10Base-T规格有线局域网几乎是处于同一水平。作为公司内部的设施,可以基本满足使用要求。IEEE 802.11b使用的是开放的2.4GB频段,不需要申请就可使用。既可作为对有线网络的补充,也可独立组网,从而使网络用户摆脱网线的束缚,实现真正意义上的移动应用。
IEEE 802.11b无线局域网与我们熟悉的IEEE 802.3以太网的原理很类似,都是采用载波侦听的方式来控制网络中信息的传送。不同之处是以太网采用的是CSMA/CD(载波侦听/冲突检测)技术,网络上所有工作站都侦听网络中有无信息发送,当发现网络空闲时即发出自己的信息,如同抢答一样,只能有一台工作站抢到发言权,而其余工作站需要继续等待。如果一旦有两台以上的工作站同时发出信息,则网络中会发生冲突,冲突后这些冲突信息都会丢失,各工作站则将继续抢夺发言权。而802.11b无线局域网则引进了CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突避免)技术和RTS/CTS(请求发送/清除发送)技术,从而避免了网络中冲突的发生,可以大幅度提高网络效率。这里的CSMA/CA技术与正常情况下的CSMA/CD技术原理有所不同,原理是:站点在发送报文后等待来至接入点AP(基本模式)或来至另外站点(对等模式)的确认帧(ACK)。如果在一定的时间内没有受到确认帧,则假定发生了冲突并从发该数据。如果站点注意到信道上有活动,就不发送数据。RTS/CTS的工作方式与调制解调器类似,在发送数据之前,站点将一个请求发送帧发送到目的站点,如果信道上没有活动,那么目的站点将一个清除发送帧发送回源站点。这个过程成为“预热”其他站点,从而防止不必要的冲突。RTS/CTS只用于特别大的报文和重发数据时可能出现严重带宽问题的场合。
功能 & 优点
速度:2.4ghz直接序列扩频无线电提供最大为11mbps的数据传输速率,无须直线传播
动态速率转换:当射频情况变差时,降低数据传输速率为5.5mbps、2mbps和1mbps
使用范围:802.11b支持以百米为单位的范围(在室外为300米;在办公环境中最长为100米)
可靠性:与以太网类似的连接协议和数据包确认提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用
互用性:与以前的标准不同的是,802.11b只允许一种标准的信号发送技术。weca将认证产品的互用性
电源管理:802.11b网络接口卡可转到休眠模式,访问点将信息缓冲到客户,延长了笔记本电脑的电池寿命 漫游支持:当用户在楼房或公司部门之间移动时,允许在访问点之间进行无缝连接
加载平衡:802.11b nic更改与之连接的访问点,以提高性能(例如,当前的访问点流量较拥挤,或发出低质量的信号时)
可伸缩性:最多三个访问点可以同时定位于有效使用范围中,以支持上百个用户同时语音和数据支持
安全性:内置式鉴定和加密
基本运作模式:
802.11b运作模式基本分为两种:点对点模式(ad-hoc mode)和基本模式(infrastructure mode),如图1所示。点对点模式是指站点(如:无线网卡)和站点之间的通信方式。只要PC插上无线网卡即可与另一具有无线网卡的PC连接,对于小型的无线网络来说,是一种方便的连接方式,最多可连接256台PC。而基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式,这是802.11b最常用的方式。此时,插上无线网卡的PC需要由接入点(AP)与另一台PC连接。接入点负责频段管理及漫游等指挥工作,一个接入点最多可连接1024台PC(无线网卡)。当无线网络节点扩增时,网络存取速度会随着范围扩大和节点的增加而变慢,此时添加接入点可以有效控制和管理频宽与频段。无线网络需要与有线网络互连,或无线网络节点需要连接和存取有线网的资源和服务器时,接入点可以作为无线网和有线网之间的桥梁。
应用
功能 优点
不易接线的区域 在不易接线或接线费用较高的区域(如有历史意义的建筑物,有石棉的建筑物,以及教室)中提供网络服务灵活的工作组 为经常进行网络配置更改的工作区降低了总拥有成本网络化的会议室 用户可在从一个会议室移动到另一个会议室时进行网络连接,以获得最新的信息,并且可
在决策时相互交流
特殊网络 现场顾问和小工作组的快速安装和兼容软件可提高工作效率
子公司网络 为远程或销售办公室提供易于安装、使用和维护的网络
部门范围的网络移动 漫游功能使企业可以建立易于使用的无线网络,可覆盖所有部门
一般地说,802.11b允许使用任何现有在有线网络上运行的应用程序或网络服务。
多接入点解决方案
当网络规模较大,超过了单个接入点的覆盖半径时,可以采用多个接入点分别与有线网络相连,从而形成以有线网络为主干的多接入点的无线网络,所有无线终端可以通过就近的接入点接入网络,访问整个网络的资源,从而突破无线网覆盖半径的限制。
无线中继解决方案
无线接入器还有另外一种用途,即充当有线网络的延伸。比如在工厂车间中,车间具有一个网络接口连接有线网,而车间中许多信息点由于距离很远使得网络布线成本很高,还有一些信息点由于周边环境比较恶劣,无法进行布线。由于这些信息点的分布范围超出了单个接入点的覆盖半径,我们可以采用两个接入点实现无线中继,以扩大无线网络的覆盖范围。
无线冗余解决方案
对于网络可靠性要求较高的应用环境,比如金融、证券等,接入点一旦失效,整个无线网络会瘫痪,将带来很大损失。因此,可以将两个接入点放置在同一位置,从而实现无线冗余备份的方案。
多蜂窝漫游工作方式
在一个大楼中或者在很大的平面里面部署无线网络时,可以布置多个接入点构成一套微蜂窝系统,这与移动电话的微蜂窝系统十分相似。微蜂窝系统允许一个用户在不同的接入点覆盖区域内任意漫游,随着位置的变换,信号会由一个接入点自动切换到另外一个接入点。整个漫游过程对用户是透明的,虽然提供连接服务的接入点发生了切换,但对用户的服务却不会被中断。
802.11g
IEEE802.11工作组近年来开始定义新的物理层标准IEEE802.11g。与以前的IEEE802.11协议标准相比,IEEE802.11g草案有以下两个特点:在2.4GHz频段使用正交频分复用(OFDM)调制技术,使数据传输速率提高到20Mbit/s以上;能够与IEEE802.11b的Wi-Fi系统互联互通,可共存于同一AP的网络里,从而保障了后向兼容性。这样原有的WLAN系统可以平滑地向高速WLAN过渡,延长了IEEE802.11b产品的使用寿命,降低了用户的投资。2003年7月IEEE802.11工作组批准了IEEE802.11g草案,该标准成为人们关注的新焦点。
IEEE802.11WLAN实现的关键技术
随着WLAN技术的应用日渐广泛,用户对数据传输速率的要求越来越高。但是在室内这个较为复杂的电磁环境中,多经效应、频率选择性衰落和其它干扰源的存在使得无线信道中高速数据传输的实现比有线信道困难,因此WLAN需要采用合适的调制技术。
IEEE802.11WLAN是一种能支持较高数据传输速率(1~54Mbit/s),采用微蜂窝、微微蜂窝结构,自主管理的计算机局域网络。其关键技术大致有3种,直序列扩频调制技术(DSSS:Direct Sequence Spread Spectrum)及补码键控(CCK:Complementary Code Keying)技术、包二进制卷积(PBCC:Packet Binary Convolutional Code)和正交频分复用技术OFDM:Orthogonal Frequency Division Mustiplexing。每种技术皆有其特点,目前扩频调制技术正成为主流,而OFDM技术由于其优越的传输性能成为人们关注的新焦点。
1.DSSS调制技术
基于DSSS的调制技术有3种。最初IEEE802.11标准制定在1Mbit/s数据速率下采用差分二相相移键控(DBPSK:DifferentialBinary Phase Shift Keying)。如果要提供2 Mbit/s的数据速率,可采用差分正交相移键控(DQPSK: Differential Quadrature Phase Shift Keying),这种方法每次处理两个比特码元,成为双比特。第三种是基于CCK的QPSK,是IEEE802.11b标准采用的基本数据调制方式。它采用了补码序列与直序列扩频技术,是一种单载波调制技术,通过相移键控(PSK)方式传输数据,传输速率分为1,2,5.5和11 Mbit/s。CCK通过与接收端的Pake接收机配合使用,能够在高效率传输数据的同时有效克服多径效应。IEEE802.11b通过使用CCK调制技术来提高数据传输速率,最高可达11 Mbit/s。但是当传输速率超过11 Mbit/s,CCK为了对抗多径干扰,需要更复杂的均衡及调制,实现起来非常困难。因此,IEEE802.11工作组为了推动WLAN的发展,又引入了新的调制技术。
2.PBCC调制技术
PBCC调制技术是由德州仪器(TI)公司提出的,已作为IEEE802.11g的可选项被采纳。PBCC也是单载波调制,但与CCK不同,它采用了更多复杂的信号星座图。PBCC采用8PSK,而CCK使用BPSK/QPSK;另外PBCC使用了卷积码,而CCK使用区块码。因此,它们的解调过程是十分不同的。PBCC可以完成更高速率的数据传输,其传输速率为11,22,33Mbit/s。
3.OFDM技术
OFDM技术其实是多载波调制(MCM:Multi-CarrierMolation)的一种。其主要思想是:将信道分成许多正交子信道,在每个子信道上进行窄带调制和传输,这样减少了子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的频率选择性衰落是平坦的,大大消除了符号间干扰。
由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交,于是它们的频谱是相互重叠的,这样不但减少了子载波间的相互干扰,同时还提高了频谱利用率。在各个子信道中的这种正交调制和解调可以采用反向快速傅里叶变换(IFFT)和快速傅里叶变换(FFT)方法来实现,随着大规模集成电路技术与DSP技术的发展,IFFT和FFT都是非常容易实现的。FFT的引入,大大降低了OFDM实现的复杂性,提升了系统的性能。
无线数据业务一般都存在非对称性,即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路中的数据传输量。因此无论从用户高速数据传输业务的需求,还是从无线通信自身来考虑,都希望物理层支持非对称高速数据传输,而OFDM很容易通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。
由于无线信道存在频率选择性,所有的子信道不会同时处于比较深的衰落情况中,因此可以通过动态比特分配以及动态子信道分配的方法,充分利用信噪比高的子信道,从而提升系统性能。由于窄带干扰只能影响一小部分子载波,因此OFDM系统在某种程度上能抵抗这种干扰。
OFDM技术有非常广阔的发展前景,已成为第四代移动通信的核心技术。IEEE802.11a/g标准为了支持高速数据传输都采用了OFDM调制技术。目前,OFDM结合时空编码、分集、干扰〔包括码间干扰(ISI)和信道间干扰(ICI)〕抑制以及智能天线技术,最大程度提高了物理层的可靠性。如再结合自适应调制、自适应编码以及动态子载波分配、动态比特分配算法等技术,可以使其性能得到进一步优化。
4.IEEE802.11g协议帧结构及其技术细节
从网络逻辑结构上来看,IEEE802.11只定义了物理层及MAC子层。MAC层提供对共享无线介质的竞争使用和无竞争使用,具有无线介质访问、网络连接、数据验证和保密等功能。
物理层为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输,所传数据单位为比特。物理层定义了通信设备与接口硬件的机械、电气功能和过程的特性,用以建立、维持和释放物理连接。物理层由三部分组成:物理层管理层、物理层会聚协议(PLCP)和物理介质依赖子层(PMD)。
IEEE802.11g的物理帧结构分为前导信号(Preamble)、信头Header和负载Payload。Preamble主要用于确定移动台和接入点之间何时发送和接收数据,传输进行时告知其它移动台以免冲突,同时传送同步信号及帧间隔。Preamble完成,接收方才开始接收数据。Header在Preamble之后 用来传输一些重要的数据比如负载长度、传输速率、服务等信息。由于数据率及要传送字节的数量不同,Payload的包长变化很大,可以十分短也可以十分长。
在一帧信号的传输过程中,Preamble和Header所占的传输时间越多,Payload用的传输时间就越少,传输的效率越低。
综合上述3种调制技术的特点,IEEE802.11g采用了OFDM等关键技术来保障其优越的性能,分别对Preamble,Header,Payload进行调制,这种帧结构称为OFDM/OFDM方式。
另外,IEEE802.11g草案标准规定了可选项与必选项,为了保障与IEEE802.11b兼容也可采用CCK/OFDM和CCK/PBCC的可选调制方式。因此,OFDM调制为必选项保障传输速率达到54Mbit/s;采用CCK调制作为必选保障后向兼容性;CCK/PBCC与CCK/OFDM作为可选项。IEEE802.11g的帧结构比较见表1。
(1)OFDM/OFDM
Preamble,Header和Payload都使用OFDM进行调制传输,其传输速率可达54Mbit/s。OFDM的一个好特点是它有短的Preamble,CCK调制信号的帧头是72μs,而OFDM调制信号的帧头仅为16μs。帧头是一个信号的重要组成部分,帧头占有时间的减少,提高了信号传送数据的能力。OFDM允许较短的Header给更多的时间用于传输数据,具有较高的传输效率。因此,对于11Mbit/s的传输速率,CCK调制是一个好的选择,但要继续提升速率必须使用OFDM调制技术。它的最高传输速率可达54Mbit/s。IEEE802.11g协议中的OFDM OFDM方式也可以和Wi-Fi共存,不过它需使用RTS/CTS协议来解决冲突问题。
(2)CCK/OFDM
它是一种混合调制方式,是IEEE802.11g的可选项。其Header和Preamble用CCK调制方式传输,OFDM技术传送负载。由于OFDM技术和CCK技术是分离的,因此在Preamble和Payload之间要有CCK和OFDM的转换。
IEEE802.11g用CCK/OFDM技术来保障与IEEE802.11b共存。IEEE802.11b不能解调OFDM格式的数据,所以难免会发生数据传输冲突,IEEE802.11g使用CCK技术传输Header和Preamble就可以使IEEE802.11b兼容,使其可以接收IEEE802.11g的Header从而避免冲突。这样保障了与IEEE802.11bWi-Fi设备的后向兼容性,但由于Preamble/Header使用CCK调制,增大了开销,传输速率比OFDM OFDM方式的有所下降。
(3)CCK/PBCC
CCK/PBCC和CCK/OFDM一样,PBCC也是混合波形,包头使用CCK调制而负载使用PBCC调制方式,这样它可以工作于高速率上并与IEEE802.11b兼容。PBCC调制技术最高数据传输速率是33Mbit/s,比OFDM或CCK/OFDM的传送速率低。
IEEE802.11g的性能分析
尚未正式成为标准的IEEE802.11g草案由于其不同的特点,成为人们关注的焦点。IEEE802.11g与IEEE802.11b的兼容性,与同频设备的共存能力及OFDM技术自身的问题将成为研究热点。
1.IEEE802.11g的兼容性
IEEE802.11g兼容性指的是IEEE802.11g设备能和IEEE802.11b设备在同一个AP节点网络里互联互通。IEEE802.11g的一个最大特点就是要保障与IEEE802.11bWi-Fi系统兼容。IEEE802.11g可以接收OFDM和CCK数据,但传统的Wi-Fi系统只能接收CCK信息,这就产生了一个问题,即在两者共存的环境中如何解决由于IEEE802.11b不能解调OFDM格式信息帧头所带来的冲突问题。而为了解决上述问题,IEEE802.11g采用了RTS/CTS技术。
最初,IEEE802.11引入RTS/CTS机制是为了解决隐蔽站问题,即发送站检测不到另一个站在发送数据,因而在接收站发生碰撞的情况。
IEEE802.11b与IEEE802.11g混合工作的情况与隐蔽站问题非常相似,IEEE802.11b设备无法接收OFDM格式的IEEE802.11g的信息帧头,因此可以采用RTS/CTS机制来解决。
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n :使用2.4GHz频段和5GHz频段,传输速度300Mbps,最高可达600Mbps,可向下兼容802.11b、802.11g,目前还不是一个正式的标准,
1月19日讯,Broadcom公司推出新型无线LAN(WLAN)芯片组Intensi-fi系列,这是和IEEE 802.11n标准(草案)兼容的首个解决方案. Intensi-fi技术提供了在家庭或办公室优异的性能和功能强大的无线连接,使得下一代Wi-Fi设备能提供完美的多媒体体验,支持新兴的语音,视频和数据应用.
Intensi-fi技术集成了IEEE 802.11n标准(草案)所有强制性的元件,一当标准完成即可进行软件升级.忠于标准是Broadcom的工作重点,因为它不需要考虑兼容性和使用户烦恼的非标准产品的性能问题.Broadcom和业界其它一流厂商紧密配合,当草案802.11n产品变成现实时,在分支中演示真实的互连性.Broadcom还向Wi-Fi联盟提供技术资源,来加速802.11n互连测试程序.
Intensi-fi技术支持在多个发送和接收天线上多个同时发生的数据(或"空间")流,提供的数据速率高达300Mbps,比以前的802.11产品(它采用一个发送器和一个接收器,支持单一数据流),其覆盖范围更广.它提供了足够的带宽,范围和可靠性,对家庭中每个房间提供高清晰视频(HD).为了提供完美的多媒体体验, Intensi-fi技术把传统的PC和网络设备扩充到消费电子和娱乐设备,在线缆/DSL/卫星机顶盒,个人视频记录仪,DVD播放器,游戏系统,音频设备照相机,手机和其它手提设备提供了发送电影,照片,音乐,语音呼叫和数据所需的基础设备.
Intensi-fi解决方案包括MAC/基带芯片以及能配置各种高速无线应用的无线电芯片.Broadcom还提供两个网络处理器,使用户能优化无线路由器设计的性价比.完整的系列产品包括下面所有的CMOS器件:
BCM4321:业界首个和802.11n标准(草案)兼容的MAC和基带,提供超过300Mbps的PHY速率,并和PCI,Cardbus和主机PCI-Express接口,
BCM2055:Broadcom第五代802.11无线电,集成了多个2.4GHz和5GHz无线电,支持用于802.11n产品的同时发生的空间数据流,并具有2x2,3x3或4x4天线配置.BCM2055是最佳性能的802.11无线电,具有更小的芯片尺寸,更低的功耗,更低的相位噪音和误差向量幅度(EVM).所有这些对于高吞吐量的802.11n(草案)系统都是至关重要的.
BCM4704:Broadcom已验证过的第五代无线网络处理器,提供先进的路由/桥接功能,并能满足802.11n(草案)芯片组的目标性能,用于路由器和网关的设计.
BCM4705:Broadcom第六代无线网络处理器,支持同时工作的2.4GHz和5GHz无线电,集成的吉比特以太网MAC使得802.11n(草案)和以太网网络间的吞吐量大于200Mbps.
现在可提供Intensi-fi芯片组的样品,以及参考设计.
美国Atheros公司于2月16日在日本召开了记者招待会,推出了其符合IEEE 802.11n规格的无线网络芯片组“AR5008”,这款芯片组已经于1月24日在美国上市。
Atheros公司将其面向IEEE 802.11n的产品群总称为“XSPAN”,这款AR5008保持了其公司原来对应IEEE 802.11a/b/g产品的连续性,无线传输的最高速度达到300Mbps。不过这只是理论上的最高速度,在实际的通讯过程中,加载了如TCP之类的协议后,实际速度应为此速度的60%左右。不过即使如此,802.11n的效率也比目前最快的802.11g要高上许多。实际速度802.11n预计能够比802.11g提高8~9倍。
据Atheros Communications称,AR5008系列芯片组为架构于国际电机电子工程师学会(IEEE)1月20日确认的802.11n草案规格之首款产品。这些新一代的WLAN解决方案,将充份利用MIMO技术潜力,发挥突破性性能与业界互通性。AR5008解决方案将以更大的覆盖范围及更佳的可靠性,达到802.11g与802.11a/g产品的6倍数据传输量。由于802.11n规格草案已制定,消费者终于能在家庭、办公室以及行动时的各种装置与应用上,享受MIMO的互通技术。
Atheros创新的XSPAN引进讯号持续技术(Signal-Sustain Technology,SST)大幅加强讯号可靠性与覆盖范围内的数据传输量,全面释放MIMO的潜力。这一切皆因全球首颗单芯片三射频设计而获得实现。AR5008的实体数据速率为300 Mbps (每秒兆位)而实际终端使用者数据传输量可达150至180 Mbps,较2x2 MIMO系统平均多出50%的覆盖范围持续数据传输量。
讯号持续技术同时通过不同空间讯号路径进行传送,并且在接收器进行讯号处理时,同时合并来自三个接收器的资讯,因此大幅增加联机强度与数据传输量。若只是在额外的天线间切换较少的同时发射器,是无法达到这样的强度。Atheros将三组完整的射频发射链与接收链整合至单一芯片的作法,加上内建SST基频处理,以接近于强度较差而不具竞争力的2x2 MIMO方案之价格,实现无法匹敌的覆盖范围与强度。
④ 无线通信网络如何分类
无线根据国际上所采用的通信技术种类可将无线传感器网络划分为无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、低速率无线个域网(LR-WPAN)。以下是对各类网络各自常见和常用的通信技术进行简单介绍。
1、无线局域网(WLAN)
无线局域网是指以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网中的传输媒介(比如电缆)而构成的网络。无线局域网内使用的通信技术覆盖范围一般为半径100m左右,也就是说差不多几个房间或小公司的办公室。当然实际的覆盖范围受很多因素影响,比如通信区域中的高大障碍物。
2、IEEE
802.11系列标准是IEEE制订的无线局域网标准,主要对网络的物理层和媒质访问控制层进行规定,其中重点是对媒质访问控制层的规定。目前该系列的标准有:IEEE802.11、IEEE
。802.11b、IEEE
802.11a、IEEE
802.11g、IEEE
802.11d、IEEE
802.11e、IEEE802.11f、IEEE
802.11h、IEEE
802.11i、IEEE
802.11j等,其中每个标准都有其自身的优势和缺点。
3、WIFI
Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-Fi
Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE
802.11标准的无线网路产品之间的互通性。现时一般人会把Wi-Fi及IEEE
802.11混为一谈。甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路。
4、IEEE
802.11g
IEEE
802.11g是对IEEE
802.11b的一种高速物理层扩展,它也工作于2.4GHz频带,物理层采用直接序列扩频(DSSS)技术,而且它采用了OFDM技术,使无线网络传输速率最高可达54Mbps,并且与IEEE802.11b完全兼容。IEEE802.11g和IEEE802.11a的设计方式几乎是一样的。
⑤ 无线网络技术及特点
无线网络技术及特点
无线网络因其灵活性强、可扩展、可移动等优势,被广泛应用于社会生活的诸多领域,可以说现阶段人们的日常生活已经无法离开无线网络系统。下面我为大家搜索整理了关于无线网络技术及特点,欢迎参考阅读,希望对您有所帮助!
无线网络技术及特点 篇1
一、无线网络的分类
1.无线个域网
无线个人区域网(或无线个域网)。就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备用无线技术连接起来,整个网络的范围大约为10米。
2.无线局域网
无线局域网络是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。
3.无线城域网
无线城域网络是指用户在一定的城区多个场所之间建立无线连接,不必花费很高的费用铺设光缆、电缆和对外租用线路。此外,在有线网络宽带的租赁线路不能完好使用时,WMAN可以充当备用网络使用。WMAN 的使用是通过无线电波、红外线光波传送数据。尽管目前我们正在使用的各种不同技术,如多路多点分布式服务 (MMDS) 和本地多点分布式服务 (LMDS),但负责制定网络宽带无线访问标准的 IEEE 802.16 技术人员仍在开发规范以便实现这些技术的标准化。
4.无线广域网络
无线广域网络是指用户通过远程公用网络或者专用用户网络建立的无线网络技术。其主要是通过使用由无线服务供应商负责维护的若干天线基站或者卫星系统,可以覆盖广大的地理区域。目前的无线网络技术被称为第二代系统(我们俗称为2G)。第二代系统(2G)包括移动通信全球系统(GSM)、蜂窝式数字分组数据(CDPD) 和码分多址 (CDMA)。目前正努力从 第二代(2G )网络向第三代 (3G) 技术过渡。
二、无线网络的特点分析
1.更具灵活性
无线网络可以更方便地照顾到有线网络不能顾及的地方,而且架设很方便。对经常需要变动网络布线结构和用户需要更大范围移动计算机的地方,使用无线局域网可以克服线缆限制引起的不便性,对于时间紧、需要迅速建立通讯而使用有线网架设不便、成本高或耗时长的情况也可使用无线局域网。
2.速度只有百兆,但使用更方便
千兆有线网虽然在骨干网络中早已跨入应用主流,但在实际家庭或小型办公应用中,百兆有线网络仍是绝对主流。所以从实际应用来看,目前的无线网络已能提供接近与有线网络的速度。虽然这种速度的保障对距离的要求更为苛刻,但便利性和性能间的矛盾对目前的整个网络技术来说,都是需要突破的。
3.安全性已能保障普通应用
现在的无线产品已能提供多重安全防护。支持64/128/152位WEP数据加密,同时支持WPA、IEEE 802.1X、TKIP、AES等加密与安全机制。支持SSID广播控制,支持基于MAC地址的访问控制,再配合强大的防火墙特性,可有效防止入侵,为无线通信提供强大的安全保护。
4.价格虽高于有线,但已可接受
对于普通的家庭用户和小型办公用户来说,无线的主要比较对象就是百兆有线家庭网络。同样以组建一个4台电脑的小型家庭无线网络为例,其投入可分为两类。组建Ad-Hoc对等网络,不需要投入无线AP,只需要购买无线网卡。以已有笔记本电脑集成有两块无线网卡为例,还需要为其它电脑购买两块网卡。虽然一些11M的产品60-80元就能拿下,但54M产品仍需要100元以上。
如果组建Infrastructure中心式无线网络,那么无线AP就是必需。由于市场中单纯性SOHO级无线AP已被淘汰,所于集无线AP和宽带路由器与一身的无线路由器成为必选。
三、无线网络主流技术及特点分析
1.无线宽带
Wi-Fi俗称为无线宽带,就是IEEE 802.11b的别称,它是一种短程的无线传输技术,能够在几百米的地理范围内支持互联网接入的一种无线电信号。随着网络技术的发展,以及IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g等标准的出现, IEEE 802.11 这个标准已被统称作无线宽带(即Wi-Fi)。从实际应用上来说,要使用无线宽带(Wi-Fi),用户先要有 与Wi-Fi 相互兼容的用户端装置。
无线网络技术及特点 篇2
1.前言
通信网络随着INTERNET的飞速发展,从传统的布线网络发展到了无线网络,作为无线网络之一的无线局域网WLAN(WirelessLocalArea Network),满足了人们实现移动办公的梦想,为我们创造了一个丰富多彩的自由天空。
2.WLAN的概念
WLAN是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网LAN(LocalAreaNetwork)的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。
3.WLAN的特点
WLAN开始是作为有线局域网络地延伸而存在的,各团体、企事业单位广泛地采用了WLAN技术来构建其办公网络。但随着应用的进一步发展,WLAN正逐渐从传统意义上的局域网技术发展成为“公共无线局域网”,成为国际互联网INTERNET宽带接入手段。WLAN具有易安装、易扩展、易管理、易维护、高移动性、保密性强、抗干扰等特点。
4.WLAN的标准
由于WLAN是基于计算机网络与无线通信技术,在计算机网络结构中,逻辑链路控制(LLC)层及其之上的应用层对不同的物理层的要求可以是相同的,也可以是不同的,因此,WLAN标准主要是针对物理层和媒质访问控制层(MAC),涉及到所使用的无线频率范围、空中接口通信协议等技术规范与技术标准。
4.1IEEE802.11X
(1)IEEE802.11
1990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11WLAN标准工作组。IEEE802.11(别名:Wi-Fi(WirelessFidelity) 无线保真)是在1997年6月由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准,该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。物理层定义了数据传输的信号特征和调制,定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法,RF传输标准是跳频扩频和直接序列扩频,工作在2.4000~2.4835GHz频段。
IEEE802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入,业务主要限于数据访问,速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,所以IEEE802.11标准被IEEE802.11b所取代了。
(2)IEEE802.11b
1999年9月IEEE802.11b被正式批准,该标准规定WLAN工作频段在2.4-2.4835GHz,数据传输速率达到11Mbps,传输距离控制在50-150英尺。该标准是对IEEE 802.11的一个补充,采用补偿编码键控调制方式,采用点对点模式和基本模式两运作模式,在数据传输速率方面可以根据实际情况在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率间自动切换,它改变 了WLAN设计状况,扩大了WLAN的应用领域。
IEEE802.11b已成为当前主流的WLAN标准,被多数厂商所采用,所推出的产品广泛应用于办公室、家庭、宾馆、车站、机场等众多场合,但是由于许多WLAN的新标准的出现,IEEE802.11a和IEEE802.11g更是倍受业界关注。
(3)IEEE802.11a
1999年,IEEE802.11a标准制定完成,该标准规定WLAN工作频段在5.15-8.825GHz,数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo),传输距离控制在10-100米。该标准也是IEEE 802.11的一个补充,扩充了标准的物理层,采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术,采用QFSK调制方式,可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,支持多种业务如话音、数据和图像等,一个扇区可以接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。
IEEE802.11a标准是IEEE802.11b的后续标准,其设计初衷是取代802.11b标准,然而,工作于2.4GHz频带是不需要执照的,该频段属于工业、教育、医疗等专用频段,是公开的,工作于5.15-8.825GHz频带需要执照的。一些公司仍没有表示对802.11a标准的`支持,一些公司更加看好最新混合标准――802.11g。
(4)IEEE802.11g
目前,IEEE推出最新版本IEEE802.11g认证标准,该标准提出拥有IEEE802.11a的传输速率,安全性较IEEE802.11b好,采用2种调制方式,含802.11a中采用的OFDM与IEEE802.11b中采用的CCK,做到与802.11a和802.11b兼容。
虽然802.11a较适用于企业,但WLAN运营商为了兼顾现有802.11b设备投资,选用802.11g的可能性极大。
(5)IEEE802.11i
IEEE802.11i标准是结合IEEE802.1x中的用户端口身份验证和设备验证,对WLANMAC层进行修改与整合,定义了严格的加密格式和鉴权机制,以改善WLAN的安全性。IEEE802.11i新修订标准主要包括两项内容:“Wi-Fi保护访问”(Wi-Fi Protected Access:WPA)技术和“强健安全网络”(RSN)。Wi-Fi联盟计划采用 802.11i标准作为WPA的第二个版本,并于2004年初开始实行。
IEEE802.11i标准在WLAN网络建设中的是相当重要的,数据的安全性是WLAN设备制造商和WLAN网络运营商应该首先考虑的头等工作。
(6)IEEE802.11e/f/h
IEEE802.11e标准对WLANMAC层协议提出改进,以支持多媒体传输,以支持所有WLAN无线广播接口的服务质量保证QOS机制。
IEEE802.11f,定义访问节点之间的通讯,支持IEEE802.11的接入点互操作协议(IAPP)。
IEEE802.11h用于802.11a的频谱管理技术。
4.2HIPERLAN
欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组着手制定Hiper(HighPerformanceRadio)接入泛欧标准,已推出HiperLAN1和HiperLAN2。HIPERLAN1推出时,数据速率较低,没有被人们重视,在2000年,HIPERLAN2标准制定完成,HIPERLAN2标准的最高数据速率能达到54Mbit/s,HIPERLAN2标准详细定义了WLAN的检测功能和转换信令,用以支持许多无线网络,支持动态频率选择、无线信元转换、链路自适应、多束天线和功率控制等。该标准在WLAN性能、安全性、服务质量QOS等方面也给出了一些定义。
HiperLAN1对应1EEE802.11b,HiperLAN2与1EEE082.11a具有相同的物理层,他们可以采用相同的部件,并且,HiperLAN2强调与3G整合。HIPERLAN2标准也是目前较完善的WLAN协议。
4.3HomeRF
HomeRF工作组是由美国家用射频委员会领导于1997年成立的,其主要工作任务是为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信网,2001年8月推出HomeRF2.0版,集成了语音和数据传送技术,工作频段在10GHz,数据传输速率达到10Mbps,在WLAN的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。
HomeRF是针对现有无线通信标准的综合和改进:当进行数据通信时,采用IEEE802.11规范中的TCP/IP传输协议;进行语音通信时,则采用数字增强型无绳通信标准。
除了IEEE802.11委员会、欧洲电信标准化协会和美国家用射频委员会之外,无线局域网联盟WLANA(WirelessLAN Association)在WLAN的技术支持和实施方面也做了大量工作。WLANA是由无线局域网厂商建立的非营利性组织,由3Com、Aironet、Cisco、Intersil、Lucent、Nokia、Symbol和中兴通讯等厂商组成,其主要工作验证不同厂商的同类产品的兼容性,并对WLAN产品的用户进行培训等。 4.4 中国WLAN规范
中华人民共和国国家信息产业部正在制订WLAN的行业配套标准,包括:《公众无线局域网总体技术要求》和《公众无线局域网设备测试规范》。该标准涉及的技术体制包括IEEE802.11X系列(IEEE802.11、802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、 IEEE802.11h、 IEEE802.11i)和HIPERLAN2。信息产业部通信计量中心承担了相关标准的制订工作,并联合设备制造商和国内运营商进行了大量的试验工作,同时,信息产业部通信计量中心和中兴通讯股份有限公司等联合建成了WLAN的试验平台,对WLAN系统设备的各项性能指标、兼容性和安全可靠性等方面进行全方位的测评。
此外,由信息产业部科技公司批准成立的“中国宽带无线IP标准工作组(www.chinabwips.org)”在移动无线IP接入、IP的移动性、移动IP的安全性、移动IP业务等方面进行标准化工作。2003年5月,国家首批颁布了由“中国宽带无线IP标准工作组”负责起草的WLAN两项国家标准:《信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分:无线局域网媒体访问(MAC)和物理(PHY)层规范》、《信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网特定要求 第11部分:无线局域网媒体访问(MAC)和物理(PHY)层规范:2.4GHz频段较高速物理层扩展规范》。这两项国家标准所采用的依据是ISO/IEC8802.11和ISO/IEC8802.11b,两项国家标准的发布,将规范WLAN产品在我国的应用。
5.WLAN网络结构
一般地,WLAN有两种网络类型:对等网络和基础结构网络。
对等网络:由一组有无线接口卡的计算机组成。这些计算机以相同的工作组名、ESSID和密码等对等的方式相互直接连接,在WLAN的覆盖范围的之内,进行点对点与点对多点之间的通信通信。
基础结构网络:在基础结构网络中,具有无线接口卡的无线终端以无线接入点AP为中心,通过无线网桥AB、无线接入网关AG、无线接入控制器AC和无线接入服务器AS等将无线局域网与有线网网络连接起来,可以组建多种复杂的无线局域网接入网络,实现无线移动办公的接入。
6.WLAN应用
作为有线网络无线延伸,WLAN可以广泛应用在生活社区、游乐园、旅馆、机场车站等游玩区域实现旅游休闲上网;可以应用在政府办公大楼、校园、企事业等单位实现移动办公,方便开会及上课等;可以应用在医疗、金融证券等方面,实现医生在路途中对病人在网上诊断,实现金融证券室外网上交易。
对于难于布线的环境,如老式建筑、沙漠区域等,对于频繁变化的环境,如各种展览大楼;对于临时需要的宽带接入,流动工作站等,建立WLAN是理想的选择。
6.1销售行业应用
对于大型超市来讲,商品的流通量非常大,接货的日常工作包括定单处理、送货单、入库等需要在不同地点的现场将数据录入数据库中。仓库的入库和出库管理,物品的搬动较多,数据在变化,目前,很多的做法是手工做好记录,然后再将数据录入数据库中,这样费时而且易错,采用WLAN,即可轻松解决上面两个问题,在超市的各个角落,在接货区、在发货区、货架、中仓库中利用WLAN,可以现场处理各种单据。
6.2物流行业应用
随着我国WTO的加入,各个港口、储存区对物流业务的数字化提出了较高的要求。一个物流公司一般都有一个网络处理中心,还有些办公地点分布在比较偏僻的地方,对于那些运输车辆、装卸装箱机组等的工作状况,物品统计等等,需要及时将数据录入并传输到中心机房。部署WLAN是物流业的一项现代化必不可少的基础设施。
6.3电力行业应用
如何对遥远的变电站进行遥测、遥控、遥调,这是摆在电力系统的一个老问题。WLAN能监测并记录变电站的运行情况,给中心监控机房提供实时的监测数据,也能够将中心机房的调控命令传入到各个变电站。这是WLAN在电力系统遍布到千家万户,但又无法完全用有线网络来检测与控制的一个潜在应用。
6.4服务行业应用
由于PC机的移动终端化、小型化,一个旅客在进入一个酒店的大厅要及时处理邮件,这时酒店大堂的InternetWLAN接入是必不可少的;客房Internet无线上网服务也是需要的,尤其是星级比较高的酒店,客人可能在床上躺着上网,客人希望无线上网无处不在,由于WLAN的移动性、便捷性等特点,更是受到了一些大中型酒店的青睐。
在机场和车站是旅客候机候车的一段等待时光,这时打开笔记本电脑来上上网,何尝不是高兴的事儿,目前,在北美和欧洲的大部分机场和车站,都部署了WLAN,在我国,也在逐步实施和建设中。
6.5教育行业应用
WLAN可以让教师和学生对教与学的时时互动。学生可以在教师、宿舍、图书馆利用移动终端机向老师问问题、提交作业;老师可以时时给学生上辅导课。学生可以利用WLAN在校园的任何一个角落访问校园网。WLAN可以成为一种多媒体教学的辅助手段。
6.6证券行业应用
有了WLAN,股市有了菜市场般的普及和活跃。原来,很多炒股者利用股票机看行情,现在不用了,WLAN能够让您实现实时看行情,时时交易。股市大户室也可以不去了,不用再为大户室交纳任何费用。
6.7展厅应用
一些大型展览的展厅内,一般都布有WLAN,服务商、参展商、客户走入大厅内可以随时接入Internet。WLAN的可移动性、可重组性、灵活性为会议厅和展会中心等具有临时租用性质的服务行业提供了盈利的无限空间。
6.8中小型办公室/家庭办公应用
WLAN可以让人们在中小型办公室或者在家里任意的地方上网办公,收发邮件,随时随地可以连接上Internet,上网资费与有线网络一样,有了WLAN,我们的自由空间增大了。
6.9企业办公楼之间办公应用
对于一些中大型企业,有一个主办公楼,还有其他附属的办公楼,楼与楼之间、部门与部门之间需要通信,如果搭健有限网络,需要支付昂贵的月租费和维护费,而WLAN不需要,也不需要综合布线,一样能够实现有限网络的功能。
7.WLAN安全
WLAN应用中,对于家庭用户、公共场景安全性要求不高的用户,使用VLAN(VirtualLocalAreaNetworks)隔离、MAC地址过滤、服务区域认证ID(ESSID)、密码访问控制和无线静态加密协议WEP(Wired Equivalent Privacy)可以满足其安全性需求。但对于公共场景中安全性要求较高的用户,仍然存在着安全隐患,需要将有线网络中的一些安全机制引进到WLAN中,在无线接入点AP(Access Point)实现复杂的加密解密算法,通过无线接入控制器AC,利用PPPoE或者DHCP+WEB认证方式对用户进行第二次合法认证,对用户的业务流实行实时监控。这方面的WLAN安全策略有待于实践与进一步探讨并完善。
;⑥ 无线上网显示未识别网络怎么办
现在大家对网络的要求越来越高了,也随着 无线网络 在技术上日益的成熟,其组网灵活性、良好的可扩展性,逐渐运用到各种复杂的组网环境中。那么你知道无线上网显示未识别网络怎么办吗?下面是我整理的一些关于无线上网显示未识别网络的相关资料,供你参考。
无线上网显示未识别网络的解决 方法 一、 禁用网卡后再重新启用在计算机图标上鼠标右键单击“属性”按钮
在控制面板主页栏中单击“设备管理器”命令
弹出的设备管理器窗口下展开网络适配器,双击打开网卡
切换到“驱动程序”标签,点击“禁用”,弹出禁用该设备会使其停止运行的对话框,点击“是”按钮
我们会发现“禁用”项变成了“启用”,最后点击“启用”按钮,单击“确定”,关闭设备管理器窗口
无线上网显示未识别网络的解决方法二、 设置固定的IP地址和DNS服务器单击任务栏右下角的网络连接图标,在打开的窗口单击“打开网络和共享中心”
在查看活动网络中单击本地连接,弹出的本地连接状态窗口单击“属性”按钮
在此连接使用下列项目列表中双击“Internet 协议版本 4 (TCP/IPv4)”
出来的界面单击“常规”选项卡,并选择使用下面的IP 地址
将下面提供的IP地址填进去
IP地址:192.168.1.2
子网掩码:255.255.255.0
默认网关:192.168.1.1
单击“开始”菜单,单击“所有程序”,单击“附件”,单击“命令提示符”
在命令提示符窗口中键入ipconfig /all,回车
在以太网适配器 本地连接下找到DNS服务器,复制提供的地址
将其填进刚才使用下面的 DNS 服务器地址的对话框中
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