发信人: sunstell(心空间)
整理人: indreams(2003-12-26 22:30:11), 站内信件
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无线局域网络(WLAN:Wireless Local Area Networks)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网是利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信,并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗地说,无线局域网就是在不采用传统缆线的同时,提供有线以太网的功能。
无线局域网的构成
同有线网络一样,一个无线网络的大小和复杂性根据它的容量大小和需要解决问题的不同而不同,但它的主要组成却要由以下几个部分组成:
网关
它的作用类似集成器或端口,设定在服务器(笔记本电脑或台式电脑)与DSL路由器或调制解调器之间。大多数情况下,网关也具有防火墙的作用,它会在与Internet连接时,保护网络不受外部非法的入侵。
收发器
收发器包括网络接口卡(NICs)和转发器两部分,网络接口卡插在计算机扩展槽上,利用天线发送信息,而转发器则接受发送信息,通过一条输出线连接用户计算机和公共网络。为实现信息交换,接口卡和转发器必须在同一无线电频率域内工作。无线NICs可以不需要电缆而使电脑与电脑之间在网络上通话。无线NICs与其他网络接口卡相似,不同的是它是通过无线电波而不是物理电缆收发数据。无线NICs为了扩大有效范围需要加上外部天线。
软件
网关需要软件(通常是硬件驱动通信软件和应用软件)才能正常的工作。在工作站方面,需要安装无线NICs和它的驱动程序。
无线局域网络技术在不断成熟
无线局域网是一种相当便利的数据传输系统,它是利用射频技术所构成的局域网络,发展速度非常迅猛,但无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络,而是用来弥补有线局域网络之不足,以达到网络延伸的目的。例如:无固定工作场所的使用者;有线局域网络架设受到环境条件的限制;在特殊情况下作为备用系统等。
从技术上看,当前无线局域网技术已经成熟,在2001年11月15日,美国IEEE批准了一项新技术标准802.11g。该技术可以提升家用、办公室和公共场所的无线互联网接入速度,使无线网络传输速率可达54Mbps,比现在通用的802.11b高出5倍,并且和802.11b兼容。目前国内国际上采用的无线局域网技术主要是由Cisco、3Com、Proxim、Intel和Agere System共同创立的802.11b标准,传输速率为11Mbps。802.11b标准和802.11g标准因为都在2.4GHz频率范围内,所以是兼容的。
最初,IEEE802.11b无线以太网标准是以大型办公室或业务园区的应用环境为目标设计的,可支持10到100个接入点。其主要应用是高性能的数据网络,例如共享文件和因特网接入。它具有安全性好、数据传输速率高等优点,同时802.11b还可以支持数字化的因特网语音传输协议(VoIP)。现在,由于无线局域网产品之间相互兼容问题得到了解决,同时由于传输速度增快,应用增多,无线局域网的普及程度开始稳步提高。从应用上看,无线局域网的技术和产品在国内的实际应用领域还是比较新的。但是,无线由于其不可替代的优点,将会迅速地应用于需要在移动中连网和在网间漫游的场合,并在不易布线的地方和远距离的数据处理节点方面提供强大的网络支持。特别是在一些特殊行业中,无线局域网将会有非常大的发展空间。
目前尚存的问题
无线局域网方式是移动通信领域最具发展前景方向之一,它既可以解决公用移动网传输速率低,又能避免固定传输网络的不灵活性,因而在近几年获得了巨大的发展。这类研究计划的突出特点是传输速率高,支持移动或多点接入,支持低速或者静止用户,在高度信息化的小区实现灵活的网络配置。作为蜂窝技术的补充,它通过微蜂窝、微微蜂窝和极小蜂窝的结构填补特殊的区域,实现人们对移动通信多层次的需要,并能提高有限频率频谱的利用率。
无线局域网的发展速度相当快.往往只需要几年的时间,有线网络的传输速度就能够在无线网络上得以实现。目前,支持2Mbps以上用户传输速率的系统已经相当成熟;速率在40Mbps甚至80Mbps的系统实验已经在加拿大、美国、欧洲、日本等国家的专门实验室展开。研究的范围从物理层实现、媒体接入控制(MAC:Media Access Control)技术直至网络对无线媒体业务的支持,预计在未来10年左右的时间里,为用户提供高达1Gbps速率的系统也是可能的。
高速无线局域网的应用范围就如同今天的有线局域网一样相当广泛。然而无线网络的灵活性是有线网络所不能相比的;而且,有线局域网络在升级和维护方面的费用比起无线网络来是惊人的高,一旦用户需要在原网络上添加、减少或者做任何改变,特别是涉及到重新布线的时候,这将要在经济上和实施上付出高昂的代价。可以预计,无线高速局域网的市场价值有可能超过移动公众网,并成为整个全球网的重要组成部分之一。
当前,无线局域网面临的主要问题:
从以上分析可以看出,各方条件已经成熟,那么,还有什么因素阻碍当前无线局域网的推广普及?
首先是信息安全问题,无线和移动通信系统是开放传输系统,干扰和可靠性问题尤为重要,同信道干扰、多径传播效应产生的码间干扰,多径衰落现象等等因素都将对信息传输的可靠性带来很大影响,这也是无线移动通信系统所面临的技术难点,故在信息传输过程中的安全问题需要在信号发射之前通过各种技术处理加以解决,如扩频技术,加密技术、自动要求重发技术、前向纠错编码技术等等,目前在我国无线局域网技术还没有通过国家的安全认证。例如,对银行系统来说,假如信息被截取或干扰,后果不堪设想。有的采用128位RC4加密算法的方式进行加密,并对每个用户采用一个动态WEP加密钥,这个密钥可以频繁改变,大大降低了黑客攻击的可能性,使用户能够安全可靠地接入互联网,但对于银行系统来说,没有经过国家认证的产品,要想大面积推广可能性不大。其次,无线网络带宽较窄,虽然现在最大传输速率可达到54Mbps,但客观地说,这也只适合中小型公司,对于大公司而言,显然有点力不从心, 因为大公司网络用户较多,需要交换的信息容量较大,所以也就要求有更宽的网络带宽,因此传输速率达到1Gbps的有线网络更适合于大公司。第三,视线问题。实际上,安装无线网络比维护要困难得多,因为无线网络要求网络的任何两个节点间都要有一条清晰的视线,不能有建筑物、树木等障碍物阻隔信号传输的通道。理论上,通过安装一根支撑无线网络天线的支撑竿,只要支撑竿高出障碍物即可解决视线问题,然而当地的城市规划法规可能将限制支撑竿的高度。第四,通信盲点问题。无线网络存在盲点,在盲点处无线网络通信很困难,甚至根本无法进行信息传输。对盲点问题,通过多安装接收天线就可以消除部分盲点,但有时也无济于事。第五,外界干扰问题。像蜂窝电话等类型的无线电系统可能会使无线网络的传输信息产生乱码。虽然跳频技术和窄带技术基本上可以确保网络的畅通,但对位于架装多付天线的发射台附近的用户来说,组建无线网络就必须安装额外的信号滤波设备以便消除信息干扰的影响。另外,无线网络技术复杂,技术开发费用较高,且网络适配器价格昂贵。即使是具有相同传输速率的网卡,无线网的网卡也比有线网的网卡要昂贵得多。无线网络比有线网络更要依赖不同的技术基础,所以开发专用的无线连网技术比较困难而且开发费用高昂,而高昂的技术开发费用必将由消费者承担。最后,如果无线局域网普及起来,发展成无线广域网时(相当于4G),还存在如何规范管理、如何收费等问题。
目前,实现无线网络技术,有蓝牙无线接入技术、IEEE802.11连接技术以及家庭网络网的HOME技术。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,业务主要限于数据存取,速率最高只能达到2Mbps。
由于IEEE802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又相继推出了IEEE802.11b、IEEE802.11a和IEEE802.11g新的标准,扩充了标准的物理层,传输速率可提高2~11Mbps,6~54Mbps,支持了更多的图象和数据业务。
应用前景
综上所述,可以看出,无线局域网作为传统布线网络的一种替代方案或延伸,将广大用户从有线环境中解放出来,可实现随时随地地获取信息,使用灵活、易于扩展,应用于需要在移动中连网和在网间漫游的场合。无线局域网或无线广域网在金融、旅游、医护、厂矿企业管理、教育、家庭等领域,均有着广阔的应用前景。可以预见,随着开放办公的流行和手持通信设备的普及,人们对移动性访问和存储信息的需求愈来愈多,因而无线局域网将会在办公、生产、教育、家庭等领域不断获得更广泛的应用。
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