淺談無線網絡技術

魏雨辰，戴喜良，滕春陽

中國礦業大學信電學院，江蘇 徐州 221008

0 引言

無線網絡為網上沖浪者、遠程辦公族和旅行者提供了史無前例的自由，甚至超出了傳統有線網絡的范圍。“無線網絡”的基本含義是可以通過自己的計算機與其他計算機通信而不必使用電線進行任何連接。

1 無線網絡為何流行

無線網絡非常流行的原因是因為網絡本身具有一些特性，它可以通過一些方式將一種新的通信類型帶入以前不存在這種類型的位置。家庭用戶和那些想要將無線網絡的優點用于商業的人都可以獲得這些優點。總之，在組建有線網絡比較困難或費用昂貴的地方，實現無線網絡就擁有了較好的應用前景。現在每個家庭可能擁有多臺計算機，這樣就可以不使用有線，將這些計算機相連。

1.1 可移動性

無線網絡最明顯的優點就是它提供了移動的自由。家庭成員可以在家里的任何角落使用計算機上網；在會議期間，大家可以通過無線互聯，共享電腦中的文件；外出旅行的員工可以很容易地連接到辦公室網絡，而不必尋找一個可用的以太端口。

1.2 節省費用

設計和安裝有線網絡也是非常昂貴的。使用單個撥號賬號連接到Internet可以通過安裝無線網絡節省訪問Internet的費用，而且無線網絡使每個人都可以享有一個單獨的賬號。

1.3 可擴展性

“可擴展性”是一種在安裝之后的擴展網絡的能力。不需要增加基本設施就允許新的用戶連接到無線網絡。根據設備功率不同，無線接入點可以支持15個～150個用戶。在有線環境中，每個網絡設備都需要以太網集線器端口。要想支持30個用戶，必須購買并連接4個8端口的以太網集線器 。

2 無線技術概述

目前，已經有一些技術應用到無線網中了。這些技術的不同之處在于頻率及區域、信號強度、使用的頻譜和速度等有關的其他各種特性。大多數無線網絡都使用無線電頻率在各個終端之間傳輸信號。雖然還存在紅外線網絡，但它們沒有提供與基于RF的網絡相同的作用范圍的靈活性。

3 當前和未來的無線聯網技術

基于無線電波的無線網絡分為幾類。目前可以使用的大多數技術都具有幾個共同特征，其中包括使用2.4GHz或5GHz無線電波段和擴展頻譜技術。甚至它們的網絡結構都是相似的。在大多數無線方案中，可以通過無線電波傳送器連接打計算機和PDA來組建網絡，然后使用一個中央接入點來管理網絡。目前無線聯網標準主要有：IEEE802.11、藍牙、HomeRF、HiperLAN、Wi-Fi。

4 Wi-Fi網絡的組成部分

Wi-Fi專門指IEEE 802.11系列的802.11b標準。所有Wi-Fi網站都包括站，通常是安裝或連接到計算機的網絡適配器。網絡上的每一個設備都需要網絡適配器，網絡適配器包括無線電發送器/接收器和增強無線信號的天線。大多數Wi-Fi網絡還至少包括一個接入點（Access Point ，AP），它是一種管理網絡并擴展其范圍的設備。與Wi-Fi站類似，AP包含一個無線電，并且通常還包括一根外置天線。如果Wi-Fi站和接入點都遵循相同的無線標準，則它們就可以進行通信和交換數據。這個過程是從無線電開始的。網絡上的所有的無線電都必須以相同的頻率進行操作才能彼此傳送和接受信號。要想將無線電信號轉換成信息包，設備必須遵循相同的無線標準。與所有網絡一樣，Wi-Fi網絡是建立在開放系統互聯（OSI）參考模型上的，這個模型是一個描述網絡結構以及通信是如何從最底層向最高層發展的七層結構。OSI模型是一種分析網絡結構的簡單方法，因為理解一項特定的功能與其他網絡活動有怎樣的關系是非常容易的。低級網絡功能都在較低的層次上發生。較高的層次控制事務是如何操作的，甚至控制特定網絡應用程序的規則。所有的IEEE 802標準都是在物理層和數據鏈路層上操作的。

5 網絡拓撲

網絡的“拓撲”就是網絡的布局和結構。Wi-Fi使用兩種拓撲：網絡的基礎服務組是由全部屬于另一個范圍或單獨接入點的設備所組成的；擴展服務組網絡允許多個無線單元交疊在一起，從而極大地擴展了單個網絡的范圍。一個ESS是由多個BSS網絡組成的。

存在兩種BSS網絡——特別結構和基礎設施。特別網絡是由彼此間之間直接通信的計算機或其他的Wi-Fi設備組成的。相反，基礎設施網絡有管理與之相關設備的通信和安全的一個接入點組成。在基礎設施中，設備之間的所有通信都是通過接入點流動的。即使兩臺計算機之間的物理距離比形成它們網絡的接入點更近，信號也會從發送的計算機傳播到接入點，然后在傳播到接受設備。Wi-Fi設備不能同時位于特別網絡和基礎設施網絡上。

6 結論

近年來，無線網絡技術迅猛發展，國家又提出的物聯網的概念，給無線網絡的發展創造了更大的空間。無線網絡已經成為我們生活中不可缺少的一部分。雖然無線網絡技術發展很快，并且有著不可比擬的優勢，但這種先進的技術也不可能包辦所有功能的通信系統。只有各種接入手段相互補充使用才能帶來經濟性、可靠性、有效性。因此，我們認為無線網絡不可能取代傳統的有線系統，但是倘若技術上可行的話，它可以作為傳統的有線系統的補充。

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