百科解釋
通信網(wǎng)絡(luò)隨著INTERNET的飛速發(fā)展,從傳統(tǒng)的布線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到了無線網(wǎng)絡(luò),作為無線網(wǎng)絡(luò)之一的無線局域網(wǎng)WLAN(WirelessLocalAreaNetwork),滿足了人們實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公的夢想,為我們創(chuàng)造了一個(gè)豐富多彩的自由天空。
WLAN是利用無線通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò),是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)的功能,能夠使用戶真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、隨意的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入。
WLAN開始是作為有線局域網(wǎng)絡(luò)地延伸而存在的,各團(tuán)體、企事業(yè)單位廣泛地采用了WLAN技術(shù)來構(gòu)建其辦公網(wǎng)絡(luò)。但隨著應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展,WLAN正逐漸從傳統(tǒng)意義上的局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成為"公共無線局域網(wǎng)",成為國際互聯(lián)網(wǎng)INTERNET寬帶接入手段。WLAN具有易安裝、易擴(kuò)展、易管理、易維護(hù)、高移動(dòng)性、保密性強(qiáng)、抗干擾等特點(diǎn)。
由于WLAN是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù),在計(jì)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)。
4.1IEEE802.11X
(1)IEEE802.11
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(jì)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(gè)RF傳輸方法和一個(gè)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(gè)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。
(2)IEEE802.11b
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(gè)補(bǔ)充,采用補(bǔ)償編碼鍵控調(diào)制方式,采用點(diǎn)對點(diǎn)模式和基本模式兩運(yùn)作模式,在數(shù)據(jù)傳輸速率方面可以根據(jù)實(shí)際情況在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率間自動(dòng)切換,它改變了WLAN設(shè)計(jì)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。
(3)IEEE802.11a
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5.15-8.825GHz,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(gè)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(dú)特?cái)U(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(gè)扇區(qū)可以接入多個(gè)用戶,每個(gè)用戶可帶多個(gè)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(jì)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。
(4)IEEE802.11g
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(yùn)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。
(5)IEEE802.11i
IEEE802.11i標(biāo)準(zhǔn)是結(jié)合IEEE802.1x中的用戶端口身份驗(yàn)證和設(shè)備驗(yàn)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(xiàng)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(jì)劃采用802.11i標(biāo)準(zhǔn)作為WPA的第二個(gè)版本,并于2004年初開始實(shí)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(yùn)營商應(yīng)該首先考慮的頭等工作。
(6)IEEE802.11e/f/h
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(diǎn)之間的通訊,支持IEEE802.11的接入點(diǎn)互操作協(xié)議(IAPP)。
IEEE802.11h用于802.11a的頻譜管理技術(shù)。
4.2HIPERLAN
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(shí),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(dòng)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。
4.3HomeRF
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),工作頻段在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(shí),采用IEEE802.11規(guī)范中的TCP/IP傳輸協(xié)議;進(jìn)行語音通信時(shí),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(shí)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(yàn)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。
4.4中國WLAN規(guī)范
中華人民共和國國家信息產(chǎn)業(yè)部正在制訂WLAN的行業(yè)配套標(biāo)準(zhǔn),包括:《公眾無線局域網(wǎng)總體技術(shù)要求》和《公眾無線局域網(wǎng)設(shè)備測試規(guī)范》。該標(biāo)準(zhǔn)涉及的技術(shù)體制包括IEEE802.11X系列(IEEE802.11、802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11h、IEEE802.11i)和HIPERLAN2。信息產(chǎn)業(yè)部通信計(jì)量中心承擔(dān)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作,并聯(lián)合設(shè)備制造商和國內(nèi)運(yùn)營商進(jìn)行了大量的試驗(yàn)工作,同時(shí),信息產(chǎn)業(yè)部通信計(jì)量中心和中興通訊股份有限公司等聯(lián)合建成了WLAN的試驗(yàn)平臺,對WLAN系統(tǒng)設(shè)備的各項(xiàng)性能指標(biāo)、兼容性和安全可靠性等方面進(jìn)行全方位的測評。
此外,由信息產(chǎn)業(yè)部科技公司批準(zhǔn)成立的"中國寬帶無線IP標(biāo)準(zhǔn)工作組(www.chinabwips.org)"在移動(dòng)無線IP接入、IP的移動(dòng)性、移動(dòng)IP的安全性、移動(dòng)IP業(yè)務(wù)等方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作。2003年5月,國家首批頒布了由"中國寬帶無線IP標(biāo)準(zhǔn)工作組"負(fù)責(zé)起草的WLAN兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn):《信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換局域網(wǎng)和城域網(wǎng)特定要求第11部分:無線局域網(wǎng)媒體訪問(MAC)和物理(PHY)層規(guī)范》、《信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換局域網(wǎng)和城域網(wǎng)特定要求第11部分:無線局域網(wǎng)媒體訪問(MAC)和物理(PHY)層規(guī)范:2.4GHz頻段較高速物理層擴(kuò)展規(guī)范》。這兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)所采用的依據(jù)是ISO/IEC8802.11和ISO/IEC8802.11b,兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,將規(guī)范WLAN產(chǎn)品在我國的應(yīng)用。
5.WLAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
一般地,WLAN有兩種網(wǎng)絡(luò)類型:對等網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。
對等網(wǎng)絡(luò):由一組有無線接口卡的計(jì)算機(jī)組成。這些計(jì)算機(jī)以相同的工作組名、ESSID和密碼等對等的方式相互直接連接,在WLAN的覆蓋范圍的之內(nèi),進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)與點(diǎn)對多點(diǎn)之間的通信通信。
基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò):在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,具有無線接口卡的無線終端以無線接入點(diǎn)AP為中心,通過無線網(wǎng)橋AB、無線接入網(wǎng)關(guān)AG、無線接入控制器AC和無線接入服務(wù)器AS等將無線局域網(wǎng)與有線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接起來,可以組建多種復(fù)雜的無線局域網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)辦公的接入。
6.WLAN應(yīng)用
作為有線網(wǎng)絡(luò)無線延伸,WLAN可以廣泛應(yīng)用在生活社區(qū)、游樂園、旅館、機(jī)場車站等游玩區(qū)域?qū)崿F(xiàn)旅游休閑上網(wǎng);可以應(yīng)用在政府辦公大樓、校園、企事業(yè)等單位實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公,方便開會及上課等;可以應(yīng)用在醫(yī)療、金融證券等方面,實(shí)現(xiàn)醫(yī)生在路途中對病人在網(wǎng)上診斷,實(shí)現(xiàn)金融證券室外網(wǎng)上交易。
對于難于布線的環(huán)境,如老式建筑、沙漠區(qū)域等,對于頻繁變化的環(huán)境,如各種展覽大樓;對于臨時(shí)需要的寬帶接入,流動(dòng)工作站等,建立WLAN是理想的選擇。
6.1銷售行業(yè)應(yīng)用
對于大型超市來講,商品的流通量非常大,接貨的日常工作包括定單處理、送貨單、入庫等需要在不同地點(diǎn)的現(xiàn)場將數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫中。倉庫的入庫和出庫管理,物品的搬動(dòng)較多,數(shù)據(jù)在變化,目前,很多的做法是手工做好記錄,然后再將數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫中,這樣費(fèi)時(shí)而且易錯(cuò),采用WLAN,即可輕松解決上面兩個(gè)問題,在超市的各個(gè)角落,在接貨區(qū)、在發(fā)貨區(qū)、貨架、中倉庫中利用WLAN,可以現(xiàn)場處理各種單據(jù)。
6.2物流行業(yè)應(yīng)用
隨著我國WTO的加入,各個(gè)港口、儲存區(qū)對物流業(yè)務(wù)的數(shù)字化提出了較高的要求。一個(gè)物流公司一般都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)處理中心,還有些辦公地點(diǎn)分布在比較偏僻的地方,對于那些運(yùn)輸車輛、裝卸裝箱機(jī)組等的工作狀況,物品統(tǒng)計(jì)等等,需要及時(shí)將數(shù)據(jù)錄入并傳輸?shù)街行臋C(jī)房。部署WLAN是物流業(yè)的一項(xiàng)現(xiàn)代化必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。
6.3電力行業(yè)應(yīng)用
如何對遙遠(yuǎn)的變電站進(jìn)行遙測、遙控、遙調(diào),這是擺在電力系統(tǒng)的一個(gè)老問題。WLAN能監(jiān)測并記錄變電站的運(yùn)行情況,給中心監(jiān)控機(jī)房提供實(shí)時(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù),也能夠?qū)⒅行臋C(jī)房的調(diào)控命令傳入到各個(gè)變電站。這是WLAN在電力系統(tǒng)遍布到千家萬戶,但又無法完全用有線網(wǎng)絡(luò)來檢測與控制的一個(gè)潛在應(yīng)用。
6.4服務(wù)行業(yè)應(yīng)用
由于PC機(jī)的移動(dòng)終端化、小型化,一個(gè)旅客在進(jìn)入一個(gè)酒店的大廳要及時(shí)處理郵件,這時(shí)酒店大堂的InternetWLAN接入是必不可少的;客房Internet無線上網(wǎng)服務(wù)也是需要的,尤其是星級比較高的酒店,客人可能在床上躺著上網(wǎng),客人希望無線上網(wǎng)無處不在,由于WLAN的移動(dòng)性、便捷性等特點(diǎn),更是受到了一些大中型酒店的青睞。
在機(jī)場和車站是旅客候機(jī)候車的一段等待時(shí)光,這時(shí)打開筆記本電腦來上上網(wǎng),何嘗不是高興的事兒,目前,在北美和歐洲的大部分機(jī)場和車站,都部署了WLAN,在我國,也在逐步實(shí)施和建設(shè)中。
6.5教育行業(yè)應(yīng)用
WLAN可以讓教師和學(xué)生對教與學(xué)的時(shí)時(shí)互動(dòng)。學(xué)生可以在教師、宿舍、圖書館利用移動(dòng)終端機(jī)向老師問問題、提交作業(yè);老師可以時(shí)時(shí)給學(xué)生上輔導(dǎo)課。學(xué)生可以利用WLAN在校園的任何一個(gè)角落訪問校園網(wǎng)。WLAN可以成為一種多媒體教學(xué)的輔助手段。
6.6證券行業(yè)應(yīng)用
有了WLAN,股市有了菜市場般的普及和活躍。原來,很多炒股者利用股票機(jī)看行情,現(xiàn)在不用了,WLAN能夠讓您實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)看行情,時(shí)時(shí)交易。股市大戶室也可以不去了,不用再為大戶室交納任何費(fèi)用。
6.7展廳應(yīng)用
一些大型展覽的展廳內(nèi),一般都布有WLAN,服務(wù)商、參展商、客戶走入大廳內(nèi)可以隨時(shí)接入Internet。WLAN的可移動(dòng)性、可重組性、靈活性為會議廳和展會中心等具有臨時(shí)租用性質(zhì)的服務(wù)行業(yè)提供了盈利的無限空間。
6.8中小型辦公室/家庭辦公應(yīng)用
WLAN可以讓人們在中小型辦公室或者在家里任意的地方上網(wǎng)辦公,收發(fā)郵件,隨時(shí)隨地可以連接上Internet,上網(wǎng)資費(fèi)與有線網(wǎng)絡(luò)一樣,有了WLAN,我們的自由空間增大了。
6.9企業(yè)辦公樓之間辦公應(yīng)用
對于一些中大型企業(yè),有一個(gè)主辦公樓,還有其他附屬的辦公樓,樓與樓之間、部門與部門之間需要通信,如果搭健有限網(wǎng)絡(luò),需要支付昂貴的月租費(fèi)和維護(hù)費(fèi),而WLAN不需要,也不需要綜合布線,一樣能夠?qū)崿F(xiàn)有限網(wǎng)絡(luò)的功能。
7.WLAN安全
WLAN應(yīng)用中,對于家庭用戶、公共場景安全性要求不高的用戶,使用VLAN(VirtualLocalAreaNetworks)隔離、MAC地址過濾、服務(wù)區(qū)域認(rèn)證ID(ESSID)、密碼訪問控制和無線靜態(tài)加密協(xié)議WEP(WiredEquivalentPrivacy)可以滿足其安全性需求。但對于公共場景中安全性要求較高的用戶,仍然存在著安全隱患,需要將有線網(wǎng)絡(luò)中的一些安全機(jī)制引進(jìn)到WLAN中,在無線接入點(diǎn)AP(AccessPoint)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的加密解密算法,通過無線接入控制器AC,利用PPPoE或者DHCP+WEB認(rèn)證方式對用戶進(jìn)行第二次合法認(rèn)證,對用戶的業(yè)務(wù)流實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。這方面的WLAN安全策略有待于實(shí)踐與進(jìn)一步探討并完善。
8.WLAN前景
WLAN在金融、旅游、醫(yī)護(hù)、會展等領(lǐng)域具有廣泛的發(fā)展前景,當(dāng)WLAN的標(biāo)準(zhǔn)一問世,中國電信集團(tuán)公司根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況,準(zhǔn)備利用WLAN,提出了《中國電信無線以太網(wǎng)接入技術(shù)要求》,規(guī)劃WLAN在中國電信市場的應(yīng)用;隨后,中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司結(jié)合現(xiàn)有的移動(dòng)技術(shù),先后制定了《中國移動(dòng)WLAN業(yè)務(wù)總體技術(shù)要求》、《中國移動(dòng)WLAN業(yè)務(wù)接口規(guī)范》、《中國移動(dòng)WLAN業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)規(guī)范》等。這表明,在我國,WLAN技術(shù)將得到大范圍的廣泛應(yīng)用,勢必呈現(xiàn)出迅速崛起的趨勢,將催生出許多新的發(fā)展商機(jī)。
9.結(jié)束語
以上介紹了WLAN的概念、特點(diǎn)、重點(diǎn)介紹了WLAN的標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)展,介紹了WLAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次及其應(yīng)用等,系統(tǒng)地解析了WLAN技術(shù)。WLAN在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中將起到舉足輕重的作用。