无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)指的是通过无线手持终端（Wireless Handheld Terminal，WHT）或移动终端（Mobile Terminal，MT）、无线的、无线的路由器、无线的集线器、无线网卡、卫星等无线通信技术及设备连接的局域网，其中包括和有线的网络的互联，有时也叫做移动计算局域网网络。通过无线局域网既可以进行数据的双向传送，也可以进行声音、图像等多媒体信息的双向传送。
5.1 无线局域网络简介
就网络而言，无线局域网和有线局域网除了无线通信部分和相应的协议不同外，没有什么不同，无线局域网无论采用什么形式，什么拓扑结构，最终都要与有线的局域网或Internet 互联，要利用这些网中的巨大通信资源和信息资源。前面已经对有线网络作了介绍，下面只介绍无线局域网中与有线局域网通信的不同之处。
无线计算机网络可以用来作为有线计算机网络的补充。例如，在一个办公大楼内使用的，当有线网络布线完成后又需增加或移动节点时，采用无线网络是一个好办法；有时两个相邻大楼连线困难时也可用无线网络来连接。
自1988年AT&T首先推出无线网络以来，由于标准未确定和市场定位狭窄的原因，无线网络发展并不快。但是，最近随着标准的确定，另外由于移动电话蓬勃发展而引起的对移动多媒体个人通信强烈要求必将使无线网络得到飞速发展的机会。 无线局域网所采用的标准为IEEE 802.11，在IEEE 802.11中推荐使用的无线网络频段是ISM频段。这个频段在国际上基本上是自由频段，但各国和地区有所不同。在美国，有以下3个频段：902～928MHz、2.400～2.4835GHz和5.725～5.850GHz。在日本是2.471～2 497MHz。在我国规定2.400～2.4835MHz是用于扩频数据通信的频段，并且按一定的权限审批使用许可。
无线局域网在进行组网时，为了保证数据的安全保密，在传输及发射前，一般都要经过编码。在接收端如果要复原传输的数据，必须知道发射方所用的传播代码，该代码可以防止其他人窃听。在调幅AM和调频FM系统中，根据频率区分信号。在扩频系统中通过传播码区分信号，所有信号的载波频率是相同的，不同的传播码使许多计算机共享一个通道，这便是所谓的代码复用访问CDMA（Code Division Multiple Access），采用CDMA时要求所有用户都有同样的载波频率，在接收方分离众多的信号是依据分配给每个接收方的传播码。
随着无线技术的发展，有些无线也可直接提供联网功能，用户可以在手机上直接入网，即所谓的WAP（Wireless Application Protocol）服务，即无线应用协议，是移动通信设备实现接入Internet
的一组通信协议。WAP实现了移动通信系统和数据通信系统的完美结合，非常符合世界通信领域，特别是第三代移动通信发展的需求，它使移动用户可以不受网络种类，网络结构、运营商的承载业务以及终端设备的限制，充分利用自己的手机，随时随地接入互联网（Internet）和企业内部网(Intranet)，为高速发展的移动通信领域和互联网领域带来巨大的活力和广阔的发展空间，因此倍受世人关注。
WAP是基于Internet标准的全球无线协议规范，它主要包括通信协议和构造语言。 WAP 采用了现代Internet标准如XML，UDP和IP，并创建了其他一些以Internet协议如HTTP和
TLS为基础、但经过优化适应无线环境限制的协议。Internet标准如HTML，HTTP，TLS和TCP 对于移动网上的大量文本数据发送要求是不充分的。标准HTML站点的内容一般来说不能在手持移动电话和寻呼机的小屏幕上有效显示。HTTP和TCP对无线网络的间断覆盖、长时延和有限带宽特性并不是最佳的。而TLS安全标准要求在客户机和服务器之间交换许多信息，而无线网络的传输时延会导致用户响应很慢。WAP解决了这些问题。
WAP应用利用了微浏览器技术。以微浏览器为基础的业务和应用的独特性在于他们可以暂时存放于Web服务器上，而不是固化在手机中。这样，就只消耗很少的设备资源，允许最基本的手机安装浏览器。该技术的一个优点是手持设备可以决定如何显示由服务器提供的信息，每种设备可以由自己的用户接口、显示和输入特性来决定显示信息的方式。微浏览器的作用是使无线电话的LCD显示屏变成一个展示各种Internet信息服务的窗口，并使用户可直接享受到具有网络特性的远程控制应用。
无线的组网形式一般有：全部采用无线的方式连接所有设备；流动工作站通过无线方式与有线网络互连；两个有线网络通过无线网方式连接。
无线局域网作为有线网络的补充，在实际连网中起着非常重要的作用。通常采用无线连接的场合，如：医院、仓储、码头、机场，无线局域网也可用在国际互联网的移动接入、临时安装、开放空间，以及无法使用有线的会议室、建筑物间、流动销售点收款机、展览会、历史建筑等。无线局域网的传输距离一般可达1000m，使用外接高增益的天线，可接几十公里。
有关这方面的产品也很多，而且许多产品直接带有以太网接口，可以直接和有线局域网相连。一般常见的无线网络产品有单个微机无线接入器、工作站无线适配器、多以太网端口的无线HUB(即Access Point)、便携机使用的PCMCIA无线适配器，以及用于网络间互连的无线网桥等，部分无线网络接入设备如图5‐1所示。
(a) 无线远程接入器 (b) 工作站适配器 (c) 无线多端口HUB (d) PCMCIA无线适配器
图 5‐1 部分无线网络接入设备
日耳曼人5.2无线局域网网络标准
5.2.1 IEEE 802.11标准
无线局域网网络标准802.11是IEEE802标准下的一个子集，如图5－2给出了802.11协议栈的一个部分视图。和以太网协议一样，它把数据链路层分成媒质访问控制（MAC）子层和数据链路控制（LLC）子层。它容许五种传输技术：红外线、跳频扩频FHSS（Frequency Hopping Spread Spectrum）、直接序列扩频DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum）、正交频分多路复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、高速率直接序列扩频HR‐DSSS（High
Rate –DSSS）。它们的工作速率分别可以达到54Mbps和11Mbps。
图 5－2 IEEE 802.11协议栈视图
红外线技术使用了0.85或者0.95微米波段上的漫射传输。它容许两种速率：1Mbps和2Mbps。在1Mbps上，它所采用的编码为每4位成一个组，每组有16位码字的灰编码（Gray Code），其中包含15个0和一个1，也就是在时间同步中的一个小错误只会导致输出中的一位错误。在2Mbps上采用的编
码为取出2位生成一个4位的码字，4位中也只有一个1，即0001、0010、0100、1000四个码字之一。红外线信号不能穿透墙壁，所以不同房间中的信号是相互隔离的。但由于带宽较低，加上易受太阳光线的干扰，这不是一种很通用的选择方案。
FHSSS使用了79个信道，每个信道的带宽为1MHz，从2.4GHz 的ISM频段的低端开始往上，所有站使用相同伪随机数来产生调频序列，使这些站在时间上同步地跳到同样的频率上。提供了一定的安全性和抗干扰能力
DSSS采用伪随机序列将数据编码并发送。进行扩频通信，每一位在传输的时候需要11个时间片代表一个一位的数字信号1或者0，在1Mbps时采用BPSK调制，在2Mbps时采用QPSK调制。需要指出的是，FHSS和DHSS技术在运行机制上是完全不同的，所以采用这两种技术的设备没有互操作性。
802.11a采用OFDM通信方式，在频分多路复用时，采用52个频率，其中48个用于数据传输，4个用于同步，过程类似于ADSL。使用5GHz频段。最高速率54Mbps，实际使用速率约为22‐26Mbps，数据加密也采用了更为严密的算法。与802.11b不兼容，是其最大的缺点。也许会因此而被802.11g淘汰。
802.11b采用HR‐DSSS通信方式，是目前最流行的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），其扩展标准IEEE 802.11b 最高速率可达22Mbps。较低速率使得无线数据网的使用成本能够被大众接受，
适合于家居环境。
802.11g采用OFDM通信方式，是802.11b在同一频段上的扩展，支持达到54Mbps的最高速率，是802.11b协议的5倍，但工作频带和IEEE 802.11b相同，这就保证了与IEEE 802.11b完全兼容。该标准已经战胜了802.11a成为下一步无线数据网的标准。
802.11n 批准于2009，采用MIMO/OFDM (802.11g/a): 高达4个空间流(4X4)。扩展信道: 40MHz 。更短的保护间隔400ns代替了800ns。最大传输速率达600Mbps ，MAC开销减少，更高效的数据传输率。
在IEEE802.11中使用了一个称为避免冲突的载波侦听多路访问方式CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）。在这个协议中，物理信道的监听手段与虚拟信道的监听手段都用到了，它有两种操作方式：第一种当一个站要想传输数据的时候，他首先监听信道。如果信道空闲，它就开始传送。在传输过程中不监听信道，而是直接送出整个成长日记纸尿裤
帧。在接收方，又可能由于干扰而使该帧数据遭到破坏。如果信道正忙，则发送方推迟到信道空闲在开始传送。如果冲突发生的话，则冲突的站等待一段随机的时间，它们采用以太网的二元指数后退算法计算这段时间，以后再试着重新传送。另一种方法用到了虚拟信道监听方法，一个站监听到另外两个站的握手信号时就把该虚拟信道置成忙状态，直到听到那两个站正确接收数据后的确认信号时，再
解除忙状态，进行通信。如图5‐3所示，给出了物理层和媒质访问层的各协议标准。
中华器官移植杂志图5‐3 IEEE 802.11协议物理层和媒质访问层协议栈
5.2.2 宽带无线网络标准IEEE 802.16
IEEE 802.16标准定义了无线城域网空中接口规范。这一无线宽带接入标准可以为无线城域网中的“最后一公里”连接提供缺少的一环。无线宽带部署速度更快，扩展能力更强，灵活性更高，因此能够为那些无法享受到或不满意其有线宽带接入的客户提供服务。
无线宽带接入的设置类似于蜂窝系统，使用的是服务半径为几千米的。但其无需安装在高高的发射塔之上。一直以来，天线都安装在高大建筑物或其它突出结构的顶部，由客户端设备(类似于卫星电视设备)负责将与客户连接起来。信号然后将通过标准以太网线缆或直接路由到一台计算机。
原有IEEE 802.16标准采用10–66GHz波段，要求视距发射塔连接。802.16a扩展使用较低的2–11GHz波段，支持非视距连接。这是无线宽带接入技术的重大突破，因为传输点与接收天线之间再也无需有视距连接。依靠802.16a，运营商能够使用一个发射塔来支持更多的用户，从而显著降低服务成本。
移动802.16客户机的支持规范以充分利用这一特性所带来的新能力。这些客户机将能够在802.16之间自由切换，从而使用户能够在各个服务区之间任意漫游。
质量政策目前所说的802.16标准主要包括802.16a、802.16Rev D和802.16 e三个标准。802.16a 是为工作在2～11GHz频段的非视距（NLOS）宽带固定接入系统而设计的，在2003年1月被IEEE批准通过；802.16 Rev D是802.16a的增强型，主要目的是支持室内用户驻地设备（CPE）；802.16e是IEEE 802.16 a/d的进一步延伸，其目的是在已有标准中增加数据移动性。
由于各种无线网基本上都是工作在共享媒体上，必然需要一种控制用户单元接入媒体的机制。802.16的MAC层使用由安排的TDMA协议在点到多点的网络拓扑中给用户分配
容量。采用这种TDMA接入机制以后，802.16系统不仅能够提供具有服务水平协定（SLA）的高速数据业务，而且还能提供对时延敏感的业务（如话音、视像或数据库访问等），并具备QoS控制能力，不仅仅是控制优先等级，而且所设计的MAC层还能适应杂乱的物理层环境，即在室外工作时遇到的干扰、快衰落和其他现象。
对于10～66 GHz频段的无线接入系统，由于工作波长较短，必须要求视距传输，而由于发射信号从不同的物体上反射回来形成多径衰落是可以忽略的，因此802.16规定在该频段采用单载波调制方式，具体可以采用QPSK和16QAM，可选支持64QAM。 对于2～11 GHz频段，必须考虑多径衰落，视距传输则不是必须的。OFDM在频域划分子信道的方式使其在抵抗多径衰落上具有明显的优势。因此，在2～11 GHz频段，优选OFDM调制方式，此时每个子载波的调制方式可以选用BPSK、QPSK、16QAM或64QAM。如图5－4所示。例如对于典型的25MHz的频谱带宽，QPSK可以达到50Mbps，16QAM可达到100Mbps，64QAM可达到150Mbps，也就是说离开越远，数据率越低。万维网
图 5－4 IEEE 802.16传输协议
5.3 无线网络系统接入
5.3.1 Wifi网络接入
在计算机安装好无线网卡驱动程序后，以Windows 7为例，点击右下角的图标，就可以
在图5‐5所示窗口中看到当前可以使用的无线网络连接了。
由于所在地周围有很多无线AP都在向外发射信号，所以电脑会检测到多个无线网络连接，不同的无线网络连接以不同的SSID来区分。例如图中ChinaNet就是中国电信的WLAN 标识，而web.wlan.bjtu则是北京交通大学校园无线网的WLAN标识。
到自己熟知的SSID后，双击进行连接，连接成功后，会发现相应SSID后面显示“已连接”字样，如图5‐6所示。
切记，不要试图连接不认识的SSID，以免无线传输信号被非法SSID提供者监听。
对于大多数公共环境而言，这时就可以打开浏览器上网了。但如果所连接的SSID无线网络要求进行接入认证，则需要准备好无线上网认证用的账号、密码，通过浏览器完成Portal 认证后，才能真正连入网络。
图5‐5 WLAN 可用连接 图5‐6 WLAN 已连接
5.3.2 3G 无线上网
2008年，伴随着中国电信运营商重组的完成，我国电信运营商格局基本形成了中国电前已被国际电信
联信、中国联通和中国移动三足鼎立之势，为中国步入第三代移动通信（3G ）时代铺平了道路。三家运营商各自全力打造的3G 网络分属于不同的通信标准，它们是：中国电信的CDMA2000、中国联通的WCDMA 以及中国移动的TD ‐SCDMA 。
TD －SCDMA （时分同步码分多址）为中国自主研发的3G 标准，目盟接受，与WCDMA （宽带码多分址）和CDMA2000合称世界3G 的三大主流标准。WCDMA 源于欧洲和日本几种技术的融合，在全世界广泛使用，而CDMA2000即EVDO 制式，由美国高通（qualcomm ）公司提出，为美国标准，目前主要在美国、加拿大、日本，及韩国、印度部分地区和中亚的一些国家使用。 1. 3G 上网准备
3G 无线上网卡（常见的为USB 接口适配器）是目前无线广域通信网络应用广泛的上网介质。目前我国有中国电信的CDMA2000、中国移动的TD-SCDMA 以及中国联通的WCDMA 三种网络制式，所以常见的无线上网卡就包括CDMA2000无线上网卡和TD、WCDMA 无线上网卡三类。除了购买3G
无线上网卡外，用户还需要根据运营商的不同购置相应的资费卡，就是一
安徽人事厅张带有上网资费的SIM 卡。将SIM 卡插入3G 无线上网卡内，再接到笔记本的USB 口，剩下的准备工作就是安装上网卡的硬件驱动程序了，与安装其他硬件驱动无异，这里就不再赘述了。下面以中国电信3G 上网卡为例，介绍Windows 7笔记本利用3G 无线上网的方法。
2．接入3G
安装完上网卡驱动程序和电信3G 无线宽带客户端软件后，运行客户端软件，将出现如图2‐17所示界面。其中WLAN 表示由中国电信提供的理论速率可达54Mbps 的无线局域网（802.11a/b/g ）信号情况；3G 表示由中国电信提供的理论速率在3.1Mbps 的CDMA 2000无
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议