细说无线局域网.doc

细说无线局域网通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点联接起来时，敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的连网需求形成了严重的瓶颈阻塞。WLAN就是解决有线网络以上问题而出现的。 一、WLAN的优势 WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据，而无需线缆介质。WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps，传输距离可远至20km以上。它是对有线连网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。 与有线网络相比，WLAN具有以下优点： 安装便捷一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点 (Access Point) 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。使用灵活 在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。经济节约 由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。易于扩展 WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络无法提供的特性。由于WLAN具有多方面的优点，其发展十分迅速。在最近几年里，WLAN已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛的应用。 二、无线局域网的应用前景 在国内，WLAN的技术和产品在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提供强大的网络支持。特别是在一些行业中，WLAN将会有更大的发展机会： 石油工业无线网连接可提供从钻井台到压缩机房的数据链路，以便显示和输入由钻井获取的重要数据。海上钻井平台由于宽大的水域阻隔，数据和资料的传输比较困难，敷设光缆费用很高，施工难度很大。使用无线网技术，费用不及敷设光缆的十分之一，效率高，质量好。 医护管理现在很多医院都有大量的计算机病人监护设备、计算机控制的医疗装置和药品等库存计算机管理系统。利用WLAN，医生和护士在设置计算机专线的病房、诊室或急救中进行会诊、查房、手术时可以不必携带沉重的病历，而可使用笔记本电脑、PDA等实时记录医嘱，并传递处理意见，查询病人病历和检索药品。 工厂车间工厂往往不能敷设连到计算机的电缆，在加固混凝土的地板下面也无法敷设电缆，空中起重机使人很难在空中布线，零备件及货运通道也不便在地面布线。在这种情况下，应用WLAN,技术人员在进行检修、更改产品设计、讨论工程方案，并可在任何地方查阅技术档案、，发出技术指令、请求技术支援，甚至和厂外专家讨论问题。 库存控制仓库零备件和货物的发送和贮存注册可以使用无线链路直接将条形码阅览器、笔记本计算机和中央处理计算机连接，进行清查货物、更新存储记录和出具清单。 展览和会议在大型会议和展览等临时场合，WLAN可使工作人员在极短的时间内，方便地得到计算机网络的服务，和Internet 连接并获得所需要的资料，也可以使用移动计算机互通信息、传递稿件和制作报告。 金融服务银行和证券、期货交易业务可以通过无线网络的支持将各机构相连。即使已经有了有线计算机网，为了避免由于线路等出现的故障，仍需要使用无线计算机网做备份。在证券和期货交易业务中的价格以及“买”和“卖”的信息变化极为迅速频繁，利用手持通信设备输入信息，通过计算机无线网络迅速传递到计算机、报价服务系统和交易大厅的显示板，管理员、经纪人和交易者可以迅速利用信息进行管理或利用手持通信设备直接进行交易。避免了由于手势、送话器、人工录入等方式而产生的不准确信息和时间延误所造成的损失。 旅游服务旅馆采用WLAN，可以做到随时随地为顾客进行及时周到的服务。登记和记账系统一经建立，顾客无论在区域范围内的任何地点进行任何活动，比如在酒吧、健身房、娱乐厅或餐厅等，都可以通过服务员的手持通讯终端来更新记账系统，而不必等待复杂的核算系统的结果。 移动办公系统在办公环境中使用WLAN，可以使办公用计算机具有移动能力，在网络范围内可实现计算机漫游。各种业务人员、部门负责人和工程技术专家，只要有移动终端或笔记本电脑，无论是在办公室、资料室、洽谈室，甚至在宿舍都可通过WLAN随时查阅资料、获取信息。领导和管理人员可以在网络范围的任何地点发布指示，通知事项，联系业务。也就是说可以随时随地进行移动办公。 可以预见，随着开放办公的流行和手持设备的普及，人们对移动性访问和存储信息的需求愈来愈多，因而WLAN将会在办公、生产和家庭等领域不断获得更广泛应用。 三、无线局域网的相关概念 在一个典型的WLAN环境中，有一些进行数据发送和接受的设备，称为接入点(AP)。通常，一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。在同时具有有线和无线网络的情况下，AP可以通过标准的Ethernet电缆与传统的有线网络相连，作为无线网络和有线网络的连接点。WLAN的终端用户可通过无线网卡等访问网络。 WLAN的应用有以下两类情况： 1.独立的WLAN这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这种方式下可以使用AP，也可以不使用AP。在不使用AP时，各个用户之间通过无线直接互连。但缺点是各用户之间的通信距离较近，且当用户数量较多时，性能较差。 图1 不使用AP的独立WLAN图2 使用AP的独立WLAN2.非独立的WLAN在大多数情况下，无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展。我们把这种情况称为非独立的WLAN。在这种配置下，多个AP通过线缆连接在有线网络上，以使无线用户即能够访问网络的各个部分。 图3 非独立的WLAN其他相关概念1.微单元和无线漫游 无线电波在传播过程中会不断衰减，导致AP的通讯范围被限定在一定的范围之内。这个范围被称为微单元。当网络环境存在多个AP，且它们的微单元互相有一定范围的重合时，无线用户可以在整个WLAN覆盖区内移动，无线网卡能够自动发现附近信号强度最大的AP，并通过这个AP收发数据，保持不间断的网络连接，这就称为无线漫游。 2.扩频 大多数的WLAN产品都使用了扩频技术。扩频技术原先是军事通讯领域中使用的宽带无线通信技术。使用扩频技术，能够使数据在无线传输中完整可靠。并且确保同时在不同频段传输的数据不会互相干扰。 3.直序扩频 所谓直接序列扩频，就是使用具有高码率的扩频序列，在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。 4.跳频扩频 跳频技术与直序扩频技术完全不同，是另外一种扩频技术。跳频的载频受一个伪随机码的控制，在其工作带宽范围内，其频率按随机规律不断改变频率。接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端的变化规律一致。 跳频的高低直接反映跳频系统的性能，跳频越高，抗干扰的性能越好，军用的跳频系统可以达到每秒上万跳。实际上移动通信GSM系统也是跳频系统。出于成本的考虑，商用跳频系统跳速都较慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳频系统实现简单，因此低速WLAN常常采用这种技术。如何选择无线网络 当一个企业决定组建无线局域网时，它们往往面对着许多种选择，莫衷一是：3Com、Cisco、爱立信、正诚每一个品牌的信誉与技术能力都毋庸置疑；每一种方案也都具备无线网络安装简易、使用灵活的优点，可以满足基本应用需求。而与此同时，即使最低端的无线局域网设备，价格也都在万元以上，使企业的决策者们在掏钱时不得不慎重考虑。 就目前看来，基于802.11b协议的产品已成应用主流，这些产品都使用2.4GHz频段，能够在短距离内实现大约11Mbps的接入速率，每个接入点可以同时支持数十个用户的接入。2.4GHz频段同时也被蓝牙无线电话和微波炉使用，在现在的一般商业企业中，不会有很多微波炉构成干扰源，不过，想建无线网络的一些饭店和商店就要好好考虑一下设备的摆放问题了。 此外，不同等级的802.11b产品之间也有很多差别，主要表现在：是否有自动配置功能，以什么样的方式支持漫游。 自动配置功能对于需要安装很多访问点的企业来说很重要。对于只有很少几个访问点的企业，一次性配置并不是一项劳动量很大的工作，不值得为了自动配置功能去支付很高的差价。但是，如果需要用成百上千个访问点覆盖某个大型机构，针对每个接入点进行配置和维护就成了几乎不可能完成的任务，此时就必须采用有自动配置功能的设备。 大部分公司提供的802.11b设备，要想在不同AP之间获得漫游功能，必须保证这些接入点连接在同一以太网子网上。如果用户想得到更大的构造上的灵活性，就要选择一个支持移动IP客户端软件的产品（很多供应商不提供，因为它要花钱），并且在网络服务器上运行移动IP服务器软件，许多AP产品已开始支持移动IP服务器软件。作为替代，用户也可以购买第三方软件，比如WRQ的NetMotion，它可以使用户在LAN和WAN之间漫游。另外还有一些解决方案，像Proxim的 Harmony 802.11b line，采用添加接入点控制器的形式，可以实现灵活漫游。而Intermec公司的无线LAN产品，在IP路由器上建立无线数据隧道，这样，用户的IP地址就可以一直有效，而不管它们在哪个子网上。 就像多数网络新技术一样，使用WLAN可以得到许多好处，但也使一些问题显得更加突出，比如安全问题。 在WLAN中，由于不再针对每一端口有一条专门的线作为通道，非法数据包在接入现有无线管理区之前很难中途拦截。一般的WLAN产品多采用认证码的形式进行安全保护，每块网卡在安装时要设一个固定的号码，以确认它将用在哪个局域网中。这种方法在企业内部应用是可以的，但用于防范恶意的入侵却有些不够。许多实力雄厚的厂家产品能提供更多的安全措施，这也是产品等级高低的标志之一。因此，在建立WLAN之前，看看它都采用了哪些安全措施也是非常重要的。802.11b802.11g802.11ahiperlan/2频段2.4ghz2.4ghz5ghz以上5ghz以上带宽11mbps22mbps54mbps54mbps支持厂家大多数德州仪器思科、朗讯为首爱立信、飞利浦和诺基亚等欧洲厂商WLAN诞生时间不长，各厂家之间的产品尚不能完全互相兼容，对于一些功能，比如QOS的实现还没有一定的规范可遵守，甚至未来的标准WLAN采用哪一频段还存在争论。在这种情况下建网，方案的可升级性决不容忽视。 无线局域网升级有两个总的方向，一个是提供更强的QOS功能；另一个是提供更快的速度。在这两个大方向下，三个标准在对主流位置进行争夺：802.11g、802.11a和HiperLAN/2。 802.11g与802.11b在同样的频谱下运行，升级更容易，最高速率为22M。802.11a和HiperLAN/2分别获得思科、朗讯、爱立信和诺基亚等厂家支持，使用5G以上频段，速率也更高，QOS支持更好，只是由现有的802.11b网络向上升级比较困难。有一种方法可以帮助网络平滑升级，那就是购买一个AP控制器，但它的价格甚至比一般的AP还要高。 在考虑引进无线网络运行模式时，一定要明确企业资金和需求，还要保证建成的网络能够配合员工的工作。不同的产品对于不同的企业，有不同的用处，并不是说高端产品就一定好，购买者仍需在价格与性能之间找到一个平衡点。室内WLAN实用分析（陈思2001年06月04日 16:14）室内WLAN考虑因素 在室内部署WLAN的第一步是确定接入点的数量和位置，以及扩展由一组互连接入点覆盖区域的位置。覆盖区的间隙会导致在这些区域内无法连通。安装人员可以通过地点调查来确定接入点的位置和数量。地点调查可以权衡实际环境和用户需求，这包括覆盖频率、信道使用和吞吐量需求等。直接序列技术采用22MHz信道传输数据，在2 .4GHz波段有3个不重叠的22MHz信道，范围从2 .4GHz至2 .483GHz，利用这三个信道，覆盖区域可以消除所有信道重叠现象和覆盖区域的间隙。这三个信道重叠可以使广播区域重叠而不会产生干扰现象。而且通过这三个信道的使用，直接序列WLAN还能实现一定程度的冗余功能。 如同接受广播节目一样，随着移动用户逐渐远离接入点，他与接入点之间的通信也越来越困难，WLAN能够通过减低可靠性来提高传输速率，相反也可以通过降低传输速率来确保可靠性。很多方案都可通过多速率技术保证可靠性，这是对企业级WLAN的一项重要功能。随着移动用户逐渐远离接入点，传输吞吐量也将会逐渐减少。 现场示例 1.数据仓库图1 数据仓库设计实例此方案中，电缆通过天花板与所有接入点相连，屋顶布线，全部无线覆盖，单向屋顶安装天线。 2.公司办公室图2 办公室设计实例由于公司局域网内容丰富，WLAN要满足数据、语音、图像等文件的传输，对带宽要求较高，且用户人数较多较密。这种方案将向所有用户提供最大带宽。可实现11Mbps无线覆盖，降低无线功率输出，使信元尺寸大幅度缩小；使用大量接入点，可满足高密度用户的需求。 3.零售店图3 零售店设计实例WLAN可以实现商店内摆设的灵活调整，并使PC和POS机终端和手持条码扫描器与网络随时相连，数据传输量不大，Mbps速率完全可以满足要求。 这种方案以最低带宽实现最大覆盖面积。可实现2Mbps的最大覆盖，所需接入点较少，屋顶布线。 4.仓库设计WLAN可使管理员在需要时携带笔记本电脑到达仓库，实现与网络无线连接。查询产品订购，包括发运情况及库存信息，只需较少布线投资，提高设备利用率。 仓库设计：布线仅限于墙壁，墙角接插天线。 图4 仓库设计实例1仓库设计2：在这个建筑物中，原有布线仅能从一面墙提供，因此，可采用波道式天线和覆盖墙壁的双级天线。 图5 仓库设计实例2如何布署室外WLAN（仲季2001年06月04日 16:14）室外WLAN优势 室外部署WLAN与有线网络相比，有很多优势：直接采用电缆会受到物理条件的限制，且安装成本较高，通常需要当地政府批准，在部署完成以后，改动不够灵活。若采用电话线连接，每月服务费用高，而且安装成本和设备成本都很高。若采用微波连接，一般需要申请许可证，不便安装，使用价格和设备价格也很昂贵。而无线连接通过空气传输数据，避免了道路使用权问题。而且，WLAN的网络扩容性很好，不易受到地理位置的限制。例如，单位搬了，局域网移动了，只要重新安装一下网络接入设备以及天线的位置，便可恢复网络的畅通连接。由于无线传输提供的仅仅是一个完全透明的链路（符合IEEE802.11），所以符合并支持所有的网络协议(如TCP/IP)，兼容各种网络接口标准，满足了各种操作系统的需要。利用WLAN，企业对网络具有完全的控制权，组建和安装硬件的初期投资很快会通过节约服务费用补偿回来。 室外WLAN考虑因素 无线网桥可以无缝地将远程网络连接在一起，创建一个统一的局域网，在简单的网络中，网桥连接到LAN的一个集线器或交换机，通过电缆、天线相连接；如果LAN网络中包括多个子网，无线网桥要首先连接到路由器。 设立室外WLAN需要考虑很多因素：需要连接的建筑物必须要能保持明确的视线，因此，像高大的树木和建筑物等障碍物都会直接影响无线电波的传输。在减少带宽的情况下，可以增加建筑物之间的传输距离，进行远距离传输。目前，无线传输的距离在无障碍的情况下最长可以达到80公里，但是在应用中，实际距离可能会远小于80公里，因此在多山地区，或者有障碍物的时候，距离不宜过长，实在需要的话，可以在中间设立中继中转站，绕过障碍。WLAN近距离传输时，为了获得最大的带宽，可以将无线网桥连接到支持冗余通道的路由器上，这样就可将三个无线网桥集成在一起，并且天线高度基本没有影响。由于WLAN连网设备大都要求“视距”传输，因此天线高度的设定很重要。如果天线的高度不够，靠增加功率放大或增大天线增益的方法得到的效果将非常有限。在无线覆盖区域内，规划并选择一个不会与其他无线通信干扰的信道。如果通过WLAN跨路连接建筑物时，天线可以安装在屋顶上，利用小型天线保持电波的集中，并避免来自其他企业的干扰。尽管无线网络利用了跳频技术，使得频率载波很难被检测到（即安全性能很好），但是，为了预防万一，还可以在接入点设置网络ID号，这样只有当双方无线适配器设置了同样的ID号，才能和接入点同步并接到网络中。此外，在传输的数据中进行加密是提高安全性的进一步手段。 现场示例 无线局域网在室外主要有以下几种结构：点对点型、点对多点型、多点对点型和混合型。各种结构都有不同的适用场合，用户应根据实际情况慎重选择。 1.点对点型该类型常用于固定的要连网的两个位置之间，是无线连网的常用方式，使用这种连网方式建成的网络，优点是传输距离远，传输速率高，受外界环境影响较小。 2.点对多点型该类型常用于有一个中心点，多个远端点的情况下。其最大优点是组建网络成本低、维护简单，其次，由于中心使用了全向天线，设备调试相对容易。该种网络的缺点也是因为使用了全向天线，波束的全向扩散使得功率大大衰减，网络传输速率低，对于较远距离的远端点，网络的可靠性不能得到保证。此外，由于多个远端站共用一台设备，网络延迟增加，导致传输速率降低，且中心设备损坏后，整个网络就会停止工作。其次，所有的远端站和中心站使用的频率相同，在有一个远端站受到干扰的情况下，其他站都要更换相同的频率，如果有多个远端站都受到干扰，频率更换更加麻烦，且不能互相兼顾。 3.多点对点型该类型实际上是多个点对点的组合，在有一个中心点多个远端点的网络中经常使用，每一个远端点在中心点都有各自对应的设备。这种方式组成的网络由于每个点采用的都是点对点方式，所以，中心点的一台设备损坏后，只会影响相关的一个点，不会使整个网络受到影响。在组建一个较大的网络时，如果每个点都使用点对点方式，增加了网络成本。此外，由于点对点方式在两个方向上都使用了定向天线，在设备安装调试过程中会有一些困难。但是，考虑到网络建成后使用上的稳定性以及可靠性，建议使用点对点方式组网。 4.混合型这种类型适用于所建网络中有远距离的点，近距离的点，还有建筑物或山脉阻挡的点，在组建这种网络时，综合使用上述几种类型的网络方式，对于远距离的点使用点对点方式，近距离的多个点采用点对多点方式，有阻挡的点采用中继方式。无线局域网标准进展（仲季2001年06月04日 13:46）IEEE 802.11是在1997年由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。IEEE 802.11规定了无线局域网在2.4GHz波段进行操作，这一波段被全球无线电法规实体定义为扩频使用波段。 1999年8月，802.11标准得到了进一步的完善和修订，包括用一个基于SNMP的MIB来取代原来基于OSI协议的MIB。另外还增加了两项内容，一是802.11a，它扩充了标准的物理层，频带为5GHz，采用QFSK调制方式，传输速率为6Mb/s54Mb/s。它采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术，可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。但是，采用该标准的产品目前还没有进入市场。另一种是802.11b标准，采用2.4GHz频带和补偿编码键控(CCK)调制方式。该标准可提供11Mb/s的数据速率，大约是现有IEEE标准无线LAN速度的5倍。还能够支持5.5 Mbps 和 11 Mbps两个新速率。而且802.11b可以根据情况的变化，在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之间自动切换。它从根本上改变 WLAN设计和应用现状，扩大了WLAN的应用领域，现在，大多数厂商生产的WLAN产品都基于802.11b标准。 除了IEEE 802.11委员会以外，其他一些组织在推动无线局域网市场方面也做了许多工作。无线局域网联盟(WLANA)是由无线局域网厂商建立的非营利性组织，它主要是进行无线局域网市场和产品使用方面的培训等工作。由3Com、Aironet、Intersil、朗讯科技、诺基亚以及Symbol科技公司等厂商组建的无线以太网兼容联盟(WECA)则主要通过在同一无线结构内对不同厂商的产品进行验证，以实现真正意义上的多厂商产品的互操作。无线局域网全接触（作者：宗文2001年03月09日 14:37）在如今这个“移动”的世界里，传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求，无线局域网应运而生。虽然如今无线局域网还不能完全脱离有线网络，但近年来，无线局域网产品逐渐走向成熟，正在以它的高速传输能力和灵活性发挥日益重要的作用。 现如今局域网越来越普及，不仅各公司、企业、事业单位建立了局域网，许多办公室、家庭里面的小型局域网也纷纷出现，建立一个局域网已经不是一个很专业的问题了自己买一些网络设备如网卡、HUB什么的，像从前攒电脑一样，一个局域网就建成了。 但是不太方便的问题仍然多多。先是布线就让人头痛不已，设计线路的走向，开挖布线槽，铺设线路，调试花费很多人力财力不说，光时间就至少要花个把月的。在布线完成以后，进行维护也不是件简单的事；如果遇上搬家或者有什么比较大的改变，那可就更要大大地费时、费力了。至于移动办公，在这种网络环境里几乎不可能。 但如果采用无线局域网，以上这些情况就会完全不同。无线网络时代的到来，使人们的生活突然开始摆脱线缆的羁绊，变得自由自在起来。 当你走进一间部署了无线局域网的医院时，你会发现医生和以前一样和你亲切交谈，询问病情，并打开案头你熟悉的便携式电脑，查看医院数据库里病人的病历，记录最新情况拎着这台电脑，他能从门诊到医疗室，从一间病房到另一间病房，不受连线的任何束缚。在大型企业或政府机构的仓库里，到处都塞满了物资，在这个复杂的环境里，网络工程师们一向头痛的布线连网问题采用无线局域网解决方案则迎刃而解。仓库管理员只要携带便携式的终端，在仓库或办公室就可以轻松的完成对货物流量的管理。 哈哈，是不是心动了？别着急，让我们首先了解一下究竟什么是无线局域网。它有哪些特点？什么情况下应该采用无线局域网？目前它已经有了哪些应用呢？ 无线局域网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（Wireless local-area network，WLAN）就是在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。 但是，仅仅从缆线这个角度来看待无线局域网是不够的无线局域网已经重新定义了局域网。联接不仅仅是连接，“本地”的计量单位也从米延伸到了公里。基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里，它已经能够随着公司的发展而移动或变化。 在同一建筑物之内，无线局域网使得计算、协作无论在线或者移动状态下都能进行。只要在笔记本或手持式PC上安装PC Card适配器，用户就能够在办公室内自由移动而保持与网络的联结。将无线局域网技术应用到台式机系统，则具有传统局域网无法比拟的灵活性。桌面用户能够安放在缆线所无法到达的地方，台式机的位置能够随时随地进行变换。因此，无线局域网对于那些暂时性的工作小组或者快速发展的组织来说是最合适不过的。 无线局域网的通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十公里。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米，即使采用单模光纤也只能达到3000米，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50公里，距离数公里的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。 此外，无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸多安全问题，在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。 所有这些特点使无线局域网可广泛应用于下列领域： 接入网络信息系统：电子邮件、文件传输和终端仿真。 难以布线的环境：老建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园和工厂。 频繁变化的环境：频繁更换工作地点和改变位置的零售商、生产商，以及野外勘测、试验、军事、公安和银行等。 使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。 用于远距离信息的传输：如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输；公安交通管理部门进行交通管理等。 专门工程或高峰时间所需的暂时局域网：学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方利用无线局域网进行信息的交流；零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等。 流动工作者可得到信息的区域：需要在医院、零售商店或办公室区域流动时得到信息的医生、护士、零售商、白领工作者。 办公室和家庭办公室（SOHO）用户，以及需要方便快捷地安装小型网络的用户。 目前，无线局域网已经在教育、金融、健康、旅馆以及零售业、制造业等各方面有了广泛的应用。 在餐饮服务业，使用无线局域网络产品可以实现直接从餐桌输入并传送客人点菜内容至厨房、柜台；零售商促销时，可使用无线局域网络产品设置临时收银柜台；医疗行业使用附有无线局域网络产品的笔记本电脑取得实时信息，使医护人员避免对伤患救治的迟延、不必要的纸上作业、单据循环的迟延及误诊等；企业内的员工使用无线局域网产品时，不管他们在办公室的任何一个角落，有了无线局域网络产品，就能随意地发电子邮件、分享档案及上网浏览，大大提高工作效率；仓储管理中，一般仓储人员的盘点事宜，透过无线网络的应用，能立即将最新的资料输入计算机仓储系统；在货柜集散场，一般货柜集散场的桥式起重车，可在调动货柜时，将实时信息通过无线局域网传回；无线局域网应用于监视系统时，一些位于远方且需受监控的场所可以用无线网络将远方的影像传回主控站，避免了布线的困难；此外在展示会场，诸如一般的电子展、计算机展，由于网络需求极高，而且布线又会让会场显得凌乱，因此若能使用无线网络，则是再好不过的选择。去年的深圳高交会上，就应用了无线网络。 在具体使用上，以金融行业为例，目前主要的应用有组建无线城域网、有线网备份、有线网的扩充等几个方面。尤其是对于新建的市级银行网络，组建无线局域网非常适合。主要因素有：市支行的各个机构地理上分散；城市的可视环境较好；市支行的业务发展迅速；有线专线的通信机构建设较慢或专线初装费过于昂贵。 此外，在金融及其他许多领域，对有线网进行无线扩充的需求是多种多样的。通过无线网络产品很容易扩充一个业务网点，利用无线网络产品能够漫游通信的能力，可以增加设置游动业务网点，实现“流动银行”的业务。在证券行业，券商可以为某些特殊的重要客户设置交易厅外的大户点、特户点。客户不必进入证券交易所，在家里或单位里查询服务行情，进行股票交易。 当然，作为一个新产品，与有线网络相比，无线局域网也有很多不足。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络，它只是有线网络的补充，而不是替换。首先，无线局域网产品比较昂贵，增加了组网的成本；其次，传输速度还比较慢：以太网可实现1Gbps的传输速度，而无线局域网的传输速度被限制在10Mbps左右，市场上一般的无线网络带宽还达不到2Mbps。 近年来，适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降，相应软件也逐渐成熟。此外，无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动互联网的多媒体业务。无疑，无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥重要作用。 了解了无线局域网的基本概念和特点，是不是有些疑惑这些特点是如何实现的？它有哪些关键技术呢？那么接下来，让我们看看技术分析篇、应用实景篇和产品指南篇。无线局域网全接触-技术分析篇（作者：宗文2001年03月09日 14:31）无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(Access Point，AP，亦译作网络桥通器)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现，以无线网卡最为普遍，使用最多。不过，无线网络产品通常是一机多用。例如，几乎所有无线网络产品都自含无线发射/接收功能，有的无线路由器覆盖了无线网桥的功能，一些无线Modem经适当组合可以形成无线集线器(Hub)，具有组合灵活、多样等特点。例如，用CyLink公司的AirLink无线Modem系列产品、TAL公司的Remote Client无线路由器、Access Point无线网桥，都可以分别组成城域级无线网。 与有线网络一样，无线局域网同样也需要传送介质。但它不是使用双绞线或者光纤，而是红外（IR）或者射频（RF）波段，以后者使用居多。 红外线局域网采用小于1m波长的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，受太阳光的干扰大；支持12Mbps数据速率，适于近距离通信。而采用射频作为媒体，覆盖范围大，发射功率较自然背景的噪声低，基本避免了信号的偷听和窃取，使通信非常安全。 这其中，无线局域网一般普遍采用扩频微波技术，主要是由于如下因素： 第一，它使用的频段有三个，L频段（902MHz928MHz）、S频段（2.4GHz2.4835GHz）、C频段（5.725GHz5.85GHz）。大多数产品使用S频段，这个频段也叫ISM（Industry Science Medical）即工业科学医疗频段，该频段在美国不受FCC（美国联邦通信委员会）的限制，属于工业自由辐射频段。 第二，采用扩频技术，特别是直接序列扩频调制方法具有抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力，隐蔽性、保密性强，不干扰同频的系统等性能特点，具有很高的可用性。 无线网通信协议通常采用IEEE802.3和802.11，802.3用于点对点方式，802.11用于一点对多点方式。 无线局域网的拓扑结构可分为两类：无中心拓扑（对等式拓扑）和有中心拓扑。无中心拓扑的网络要求网中任意两点均可直接通信。采用这种结构的网络一般使用公用广播信道，而信道接入控制（MAC）协议多采用载波监测多址接入（CSMA）类型的多址接入协议。有中心拓扑结构中则要求一个无线站点充当中心站，所有站点对网络的访问均由中心站控制。二者的拓扑结构如图所示。 对于不同局域网的应用环境与需求，无线局域网可采取不同的网络结构来实现互连。 网桥连接型：不同的局域网之间互连时，由于物理上的原因，若采取有线方式不方便，则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接，无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接，还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。 基站接入型：当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时，各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互连的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网，还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。 Hub接入型：利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网，具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的无线局域网，可采用类似于交换型以太网的工作方式，要求Hub具有简单的网内交换功能。 无中心结构：要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道，MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。 举例来说，某单位总部的一座大楼内已建成一条有线局域网，在总部大楼外有七个分部需要与大楼内的有线网相连。总部大楼外的七个分部，至总部最远距离15km，最近3km，其中有两个在一栋建筑物内已建成一个小有线局域网，各分部一般拥有2至4台工作站。 这种情况下采用无线局域网比较适合。由于使用射频进行工作，要求两个通信点的天线之间最好没有物体遮挡，但由于大楼处于繁华地带，因此选择一个楼层较高的分部作为无线局域网的中心站点。在中心站点上接入一个无线接入点，其它各分部通过接入一个站适配器与中心站点进行通信，分部大楼内的有线局域网则通过接入一个无线网桥与中心站点的无线接入点进行通信。这样各分部与总部所有站点对无线局域网的访问均通过中心站点的控制来实现，它们共享中心站点无线接入点的3M带宽。 看到这里，恐怕已经有相当的读者对无线局域网有了浓厚的兴趣。但网络技术的发展非常迅速，在准备采购之前，关注一下无线局域网的现状和前景无疑对我们是非常有帮助的。无线局域网全接触-应用实景篇（作者：用户2001年03月09日 14:31）有线网络是目前广泛使用的网络，但有线网络始终存在两个不尽如人意的地方：一方面，因地理环境的限制，使得有线网络很难实现进一步的延伸；另一方面，随着移动计算设备的日益普及，有线接入点的固定性使得笔记本电脑等手持设备还不能成为真正意义上的自由存取网络的移动工具。 无线网络的出现就是为了解决有线网络无法克服的困难。无线网络首先适用于很难布线的地方，比如受保护的建筑物、机场等，或者经常需要变动布线结构的地方，如展览馆等。学校也是一个很重要的应用领域，一个无线网络系统可以使教师、学生在校园内的任何地方接入网络。另外，因为无线网络支持十几公里的区域，因此对于城市范围的网络接入也能适用，可以设想一个采用无线网络的ISP可以为一个城市的任何角落提供高达10M的互联网接入。虽然无线网络有诸多优势，但无线网络与有线网络是互补的关系，而不是竞争。与有线网络相比，无线网络速率较慢、价格较高，因而它主要面向有特定需求的用户。 一、高效快捷的医院 “我们需要将登记挂号程序变得更加高效快捷，这一点对于急救病房尤其重要，因为那儿的患者往往有严重外伤，需要紧急救护。所以，我们要的是能够支持笔记本漫游的无线网络，以提高患者门诊注册及住院登记的服务效率。” “我们的原则是为患者提供高质量的医疗服务的同时力求成本最小化，提升我们的竞争力。运用3Com公司提供的系统使得我们可以两者兼顾。” 这是某医院的IT部门负责人对无线网络系统进行的评价。 在这个实际环境中，无线网络使笔记本电脑成为真正意义上的自由存取网络的移动工具，大大提高了工作效率。运用无线技术，医院可以在急救病房内，在患者的床边，利用笔记本电脑进行患者门诊注册及住院登记，避免了在固定地点进行注册的麻烦。另外，医护人员能够在任意时间，在主医院的任意地点访问患者的医疗记录。 以前，该医院建有一个基于共享的10Mbps以太网集线器的单一网络，该网络只能满足医院原有的系统应用。由于医院严重地依赖于急诊病房，这些病房每年要接待30,000多患者，因此医院寻求积极引进能够为来访患者提供高效医疗服务的技术。最近，医院选用了一套新的医疗信息系统软件。在选定新的软件系统之后，医院开始寻找一个更快、更可靠，同时附带无线访问节点的网络系统，以实现新的应用，从而能够为患者，尤其是那些需要紧急救护的患者，提供更好的医疗服务。医院使用的医疗信息系统是一套功能强大的医院管理程序。该系统是一套全面集成的解决方案，它能全面地追踪记录来访患者的医疗信息，包括门诊、住院登记、X光照片、处方、治疗方案、康复状况以及财务结算情况。这套系统具备无线访问功能，该项功能使得医院可以运用无线技术将放置于移动小推车上的笔记本电脑接入网络，从而能够为患者提供随时随地的基于网络的快捷服务。 在供应商的帮助下，医院分别对来自3Com和其它两个有力竞争对手的解决方案进行了比较和评估。通过对3Com Switch 4007和AirConnect starter kit的试用，医院能够将3Com的解决方案与其竞争对手进行性能及价格上的全面比较。进行评估之后，医院最终选择了3Com的方案，并安装了基于3Com Switch 4007交换机千兆以太网网络和基于AirConnect系统的无线局域网网络，用的局域网产品包括：AirConnect无线局域网访问节点和AirConnect无线局域网PC卡。 3Com的这些解决方案将网络拓展到医院的急救室，提高了医疗服务的效率。这种配置有3Com Switch 4007主干交换机的新型局域网络，全面增强了医院的医疗服务能力、内部管理能力以及财务结算能力。 医院的有关人员对新网络的评价是：现在我们的网络能够提供所需要的可靠性能。因此我们计划使用多达20部的笔记本电脑，同时我们还拥有足够的可用带宽以支持我们今后的应用扩展。 改变工作模式 基于3Com网络的医疗信息系统应用程序在整个医院系统的应用中，最能显示其效果的地方是急救室。在这些急救室中，医院的工作人员使用笔记本电脑通过AirConnect搭建的无线网络，迅速地为患者进行登记注册。现在，工作人员可在患者的床边完成登记手续，避免了在固定地点进行注册的麻烦。另外，这种先进的数据搜集方式可以节省时间，减少错误发生几率，减轻患者的精神压力，并使登记人员能够将注意力集中于满足患者的需求。医院同时还能利用在患者床边收集的信息，迅速准备好由医疗信息系统生成的来自医疗保险、医疗补助或其他保险机构的结算单据。 该医院运用3Com的无线网络到患者床边来记录并收集非急救患者的医疗服务信息，以支持医疗信息系统的患者医疗服务模块的首次运行。该模块是一个软件应用程序，它能跟踪并记录医院为每一个患者提供的医疗服务内容。通过配置附加的AirConnect访问节点，医院的医护人员能够在任意时间，在主医院的任意地点访问患者的医疗记录，从而使医护人员能够直接地在患者床边记录重要的数据和治疗方案，开处方并进行测试，以及确认康复情况。 运用3Com的网络系统，医院的挂号登记程序变得更加高效快捷，这一点对急救病房尤其重要，因为那儿的患者往往有严重外伤，需要紧急救护。 提供满意连接 这一新型局域网配置了一部3Com Switch 4007作为千兆以太网的主干交换机。Switch 4007提供千兆以太网连接到12台SuperStack 3 Switch 3300边缘交换机。这些边缘交换机将100Mbps的链路分配给300个用户，这些链路有的是被直接分配，有的是通过6台SuperStack 3 Baseline Switch 10/100交换机分配到用户，分配途径根据各区域的用户数量而定。 SuperStack 3 Switch 3300交换机还可提供10Mbps的链路到急救室的AirConnect访问节点，该访问节点可将速率为11Mbps的无线链路分配到安装有AirConnect无线局域网PC卡的移动工作站如东芝笔记本上。为了确保用户即使在移动的过程中也能够以最高的速率连接，AirConnect无线局域网采用了动态速率转换技术。如果用户漫游至11Mbps连接速率范围以外，AirConnect系统可以从1Mbps到11Mbps之间进行连接速率的调整，以实现无缝连接，从而尽量避免断开连接。 AirConnect无线局域网访问节点有效数据传输范围为100米左右，并能同时支持64个连接用户，因此一个访问点可覆盖整个急救室区域并向医院提供足够的带宽以支持其配置备份笔记本电脑的需求。访问节点内建诊断功能，可自动启动并自检，同时其固件可升级，有多种天线类型供选择，并且支持简单网络管理协议。另外，它还可以包括Power BASE-T模块，该模块具备提供给访问节点数据连接和直流供电的双功能。该模块的使用为医院节省了添加电力线的成本和时间。这些设备完全配置好后，医院的网络将包括安装在一层、二层以及三层的多个关键的访问节点，使医护人员能够随时随地以最快的速度访问网络，为住院患者进行医疗服务。 二、无所不在的课堂 “与传统的10M以太网相比，无线局域网更吸引我们。因为它在使用上更为简单，使得用户在学校的任何一个地点都能自由上网。” “以前，我只看见很少的孩子坐在网络集线器之前（只有在那儿他们才能上网）。现在，所有的孩子都可以在校园中自由上网了。” “思科系统公司的Aironet设备是我们测试过性能最好的产品，而且我们认为Cisco Aironet的网络适配器在结构上更为坚固，能够更好地适应学校环境”某学校的网络管理员这样说。 学校是非常适合采用无线局域网的。校园面积大，布线施工困难，又不能破坏建筑的特色，而且为每个建筑物都铺设电缆来用于互联网接入，在价格上将是非常昂贵的。此时无线局域网正好大显身手。 学校对无线局域网与传统10M以太网进行了详细的比较。结果表明，无线网络的使用要方便许多，因为教室里不用布满各种线缆，而且使用者在整个校园中都能够自由上网。 无缝连接的解决方案 学校测试了不同厂家的无线网络方案。学校从“学生笔记本服务俱乐部”招募了一些成员来进行测试。测试的产品包括被称为“接入点”的硬件设备以及供笔记本使用的无线网络适配卡。“接入点”布置在学校的每一个教室中。接入点将笔记本电脑与校园骨干网联结起来。网络测试包括访问学校自己服务器上的数据以及互联网上的信息。服务器与被检测区域之间骨干网的联接是通过Cisco Catalyst 6000、Catalyst 5000交换机以及全双工千兆以太网来完成的。 经过各种环境的实地考察，学校认为：思科系统公司的Aironet 340无线局域网产品完全遵循行业标准，而且易于安装。它能够与学校现有的骨干网络（同样基于思科系统公司的设备与技术）实现最大化的