編者按:無線局域網是率先打入市場的短距離無線通信產品,已經令移動通信運營商感到不安。那么,這種無線局域網到底采用的是什么技術?它與移動通信、3G所描述的寬帶移動通信網絡有何區別?
目前,無線局域網的技術及產品正處于炙手可熱的階段,其應用市場方興未艾。
無線局域網除了讓原來有線局域網的雙絞線電纜消失在空中以外,還為人們帶來了哪些好處呢?同時還存在哪些問題?不妨讓我們從它的發展歷史、基本原理、技術標準與市場應用等方面來做一些分析對比。
“標準”至上
現在,只要人們一談到無線通信,則必然會論及到無線通信的技術標準這個話題。這是因為無線通信必然要涉及到所使用的無線頻率范圍、空中接口通信協議等技術規范與技術標準,否則便不能實現無線收發信機之間的通信。特別是涉及提供公眾無線移動通信業務的技術標準,必須要制定非常嚴格詳細的技術規范,同時還要對投入市場的產品進行嚴格的測試,以保證其滿足無線移動通信技術標準的要求,從而可以實現各種不同廠商生產產品之間的互聯互通。
短距離無線通信技術也是如此。
近來,在人們常議論的熱門話題中,所談到的無線局域網(WLAN),主要涉及的是IEEE802.11b和IEEE802.11a的短距離無線通信技術標準。
無線局域網WLAN(WirelessLocalAreaNetworks),顧名思義,就是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網絡。實際上,它是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。它使用無線多址信道的有效方法來支持媒體之間的通信,從而為計算機數據通信終端的移動化、個人化等新應用,提供了一種方便、快捷的手段。WLAN比較適用于不便鋪設大量電纜線的臨時辦公地點或其他場合。例如,在一家公司或一幢建筑物內部、在一些公共場合,象機場、車站、碼頭以及校園內部等。應當指出的是,無線局域網所提供的是短距離無線移動互聯業務,與蜂窩移動通信系統提供的移動數據業務有所區別。后者服務的對象將包括在高速移動的汽車用戶,所采用的技術也有很大區別,系統的成本較高。
此外,無線局域網只支持數據通信,就像計算機局域網一樣,并不直接提供語音通信的業務,如果要利用無線局域網傳輸語音,則需要采用VoIP技術。
WLAN的工作模式主要有兩種:一種是基礎設施模式,以無線接入點為中心,這時WLAN的無線接入點,可以看作是有線網絡的延伸,只要在WLAN的覆蓋范圍內,配有無線網卡的設備(通常稱為無線工作站),都可以通過無線接入點與外部有線或無線的骨干網絡相連,WLAN接入點充當了無線Hub(集線器)的角色。
另一種工作模式稱為對等網絡模式,主要是指少數配有無線網卡的筆記本電腦(即無線工作站)之間以對等的方式相互直接連接,組成一個所謂Ad-hoc的臨時特定網絡。這時的Ad-hoc網絡,相對獨立并不需要與外部骨干網相連。一般無線局域網的覆蓋范圍為數十米到數百米。
在基礎設施工作模式中,每個無線工作站在同一時刻只能與一個無線接入點相關聯,一個無線接入點和與其關聯的無線工作站,就組成了一個基本業務集(BSS)。每個基本業務集都有一個基本業務集標識(BSSID)。在802.11標準中,BSSID就是接入點AP的MAC地址。無線工作站就是采用這個基本業務集標識(BSSID)與該無線接入點相關聯。當需要擴大覆蓋范圍或增加無線工作站的用戶數量的時候,可以將若干個無線接入點各自基本業務集,組合成一個分布式網絡系統,即可稱為擴展業務集(ESS)。
擴展業務集是指由多個AP以及連接它們的分布式系統組成的結構化網絡,所有接入點AP必需共享同一個擴展業務集標識(ESSID),也可以說擴展業務集ESS中包含多個BSS。分布式系統在802.11標準中并沒有具體的定義,但是目前大都是指以太網。擴展業務集是一個Layer2網絡結構,對于高層協議,比如IP來說,它是一個子網。隨著無線局域網的普及應用,人們已經開始提供無線工作站的漫游業務。
IEEE802.11b無線局域網與我們熟悉的IEEE802.3以太網的原理很類似,都是采用載波偵聽的方式來控制網絡中信息的傳送。不同之處是以太網采用的是CSMA/CD(載波偵聽/沖突檢測)技術,網絡上所有工作站都偵聽網絡中有無信息發送,當發現網絡空閑時即發出自己的信息,如同搶答一樣,只能有一臺工作站搶到發言權,而其余工作站需要繼續等待。如果一旦有兩臺以上的工作站同時發出信息,則網絡中會發生沖突,沖突后這些沖突信息都會丟失,各工作站則將繼續搶奪發言權。而802.11b無線局域網則引進了沖突避免技術,盡可能地避免網絡中沖突的發生,從而可以大幅度地提高網絡效率。
WLAN的優勢
無線局域網的抗干擾性強、網絡保密性好。對于有線局域網中的諸多安全問題,在無線局域網中基本上都采取了相應的對策。
一般在網絡建設中,施工周期最長、對周邊環境影響最大的,就是網絡布線施工工程。在施工過程中,往往需要破墻掘地、穿線架管。而WLAN最大的優勢就是安裝便捷,免去或減少了網絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點(Aclearcase/" target="_blank" >ccessPoint)設備,就可建立覆蓋整個建筑或地區的局域網絡。
在有線網絡中,網絡設備的安放位置受網絡信息點位置的限制。而一旦WLAN建成后,在無線網的信號覆蓋區域內任何一個位置都可以接入網絡。因此具有使用靈活、易于擴展的優點。WLAN有多種配置方式,能夠根據需要靈活選擇。這樣,WLAN就能勝任從只有幾個用戶的小型局域網到上千用戶的大型網絡,并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等業務。
由于有線網絡缺少靈活性,這就要求網絡規劃者盡可能地考慮未來發展的需要,這就往往會導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網絡的發展超出了設a計規劃,又要花費較多費用進行網絡改造。而WLAN可以避免或減少以上情況的發生。
作為一種新技術產品,無線局域網還需要不斷發展與完善。近年來,無線局域網技術產品逐漸走向成熟,適用于無線局域網產品的價格也正逐漸下降,相應的軟件也逐漸成熟。此外,無線局域網已能夠通過與廣域網相結合的形式,提供移動Inte.net的多媒體業務。
無疑,無線局域網將以它的高速傳輸能力和靈活性發揮重要作用。