8.1 無線局域網概述

無線局域網為局部區域內固定的或移動的站點提供無線連接和通信服務，這些站點可以是安裝了無線網卡的臺式計算機、筆記本計算機、iPhone手機或iPad平板電腦等支持無線局域網的電子設備。

無線網絡最大的優點是可以讓人們擺脫有線的束縛，更便捷、更自由地溝通。雖然目前大多數的網絡仍然是有線網絡，但是近年來無線網絡的應用與日俱增，特別是無線網絡技術與互聯網技術相結合，為接入網領域帶來無法估量的發展前景。

無線局域網是一種能在幾十米到幾百米范圍內支持較高數據速率(2Mbps以上)的無線網絡，可以采用微蜂窩(microcell)、微微蜂窩(picocell)或非蜂窩(no cell)結構。無線局域網的典型標準是IEEE 802.11系列標準和HiperLAN系列標準。

2. 經濟性(saving)

無線局域網可以應用于不適合物理布線或者物理布線困難的環境，從而節省了電纜(或光纖)及相關附件的費用，省去了布線工序，可以快速組網，節省人工成本，能夠使網絡快速地投入應用，提高了經濟效益;對于需要臨時組建網絡的地方，無線局域網可以以低成本地快速實現;對于需要經常重新布線的地方，無線局域網也可以節省反復布線的費用。

3. 靈活性(flexibility)

無線局域網容易安裝，使用方便，組網靈活，可以將網絡延伸到線纜無法連接的地方，并可方便地移動、增減設備。無線局域網的組網方式可以靈活多變，既能通過基本結構接入骨干網，也能構建自組網、構建單區網和多區網，還能夠在不同無線局域網之間進行移動。

4. 可伸縮性(scalability)

只要在無線局域網的適當位置添加接入點或擴展點，就可以擴展無線局域網的覆蓋范圍，從而達到擴展網絡的目的。

2. 第二代無線局域網

20世紀80年代，IEEE 802委員會開展了無線局域網標準的研究和制定工作。并于1990年7月成立了專門的IEEE 802.11研究組，負責制定無線局域網物理層和媒體訪問控制層(MAC)協議。1991年5月，IEEE成立了無線局域網的專題研究組，并舉行了國際上第一次關于無線局域網的專題會議。1997年6月，IEEE 802.11標準制定完成，并于1997年11月頒布。此后，眾多廠商相繼推出了在基于IEEE 802.11標準的無線局域網產品，這些產品屬于第二代無線局域網設備，它們大都工作在2.4000～2.4835GHz頻段，數據傳輸速率為1～2Mbps。

3. 第三代無線局域網

采用無線交換機和AP的架構，對傳統WLAN設備的功能做了重新劃分，將密集型的無線網絡和安全處理功能轉移到集中的 WLAN交換機中實現，同時加入了許多重要新功能，諸如無線網管、AP 間自適應、無線安管、RF 監測、無縫漫游以及Qos ，使得無線局域網的網絡性能、網絡管理和安全管理能力得以大幅提高。

4. 第四代無線局域網

1999年9月，IEEE 802委員會推出了IEEE 802.11a標準，工作在5GHz頻段，把傳輸速率提高到54Mbps。2002年，IEEE 802委員會又推出了802.11g標準，它的最大傳輸速率為54Mbps，但仍工作在2.4GHz頻段，與IEEE 802.11b標準兼容。同時，歐洲高速無線局域網標準化組織也制定完成了類似的HiperLAN2標準，也工作在5GHz頻段。凡符合IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和HiperLAN2標準的產品，都被稱為第四代無線局域網產品。

1. 站點(station，STA)

網絡是實現站點之間數據傳輸的，人們把連接在無線局域網中的設備稱為站點。站點也稱為主機(Host)或終端(Terminal)，是無線局域網的最基本的組成單元。站點在無線局域網中又常被稱為客戶端(client)，它是具有無線網絡接口的計算機設備。站點通常包括終端用戶設備、無線網絡接口和網絡軟件等幾個部分。

2. 無線介質(Wireless Medium，WM)

無線介質是指無線局域網中站點與站點之間、站點與接入點之間通信的傳輸介質，即空氣，它是無線電波和紅外線傳播的良好介質。

(2) 無線接入點的功能

無線接入點類似蜂窩結構的基站，是無線局域網的重要組成部分。無線接入點是一種特殊的站點，它通常處于基本服務區(Basic Service Area，BSA)的中心，固定不動。無線接入點的基本功能如下。

① 作為接入點，完成其他非AP的站對分布式系統的接入訪問和同一基本業務組(Basic Service Set，BSS)中的不同站點之間的通信;

② 作為無線網絡和分布式系統的橋接點完成無線局域網與分布式系統之間的橋接功能;

③ 作為BSS的控制中心，完成對其他非AP站點的管理和控制。

4. 分布式系統(Distribution System，DS)

一個無線局域網基本服務區(BSA)所能夠覆蓋的區域受到環境和主機收發信機特性的限制。為了覆蓋更大的區域，就需要把多個BSA通過分布式系統(Distribution System，DS)連接起來，形成一個擴展業務區(Extended Service Area，ESA)，而通過DS互相連接起來的屬于同一個ESA的所有主機組成一個擴展業務組(Extended Service Set，ESS)。

分布式系統用來連接不同BSA的通信信道，稱為分布式系統信道。分布式系統信道可以是有線信道，也可以是無線信道。這樣，在組建無線局域網時就可以靈活多樣。在通常的情況下，有線分布式系統與骨干網都采用有線局域網(如IEEE 802.3);而無線分布式系統可以通過AP之間的無線通信取代有線電纜來實現不同BSS的連接。

分布式系統通過入口(Portal)與骨干網相連。從無線局域網發送到骨干網的數據都必須經過入口;反過來，從骨干網發送到無線局域網的數據也必須經過入口。這樣，就可以通過入口把無線局域網和骨干網連接在一起。與能夠連接不同拓撲結構的有線局域網的有線網橋一起，Portal必須能夠識別無線局域網的幀、DS上的幀和骨干網上的幀，并且能夠相互轉換。Portal是一個邏輯的接入點，它既可以是一個單一的設備(例如網橋、路由器或網關等)，也可以和AP共存于同一個設備中。一般來說，Portal和AP大都集成在一起，而DS與骨干網往往屬于同一個局域網。

4. 中繼型或橋接型網絡拓撲結構

采用中繼型或橋接型網絡拓撲結構，也是拓展無線局域網覆蓋范圍的一種有效方法。

兩個或多個網絡或網段可以通過無線中繼器、無線網橋或無線路由器等無線網絡設備互連起來。如果中間只通過一級無線設備互聯，稱為單跳(single hop)網絡;如果中間經過多級無線設備互聯，則稱為多跳(multiple hop)網絡。

審核編輯：湯梓紅