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无线局域网

无线局域网概述

无限局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）是一种短距离无线通信组网技术，它是以无线信道为传输媒质构成的计算机网络，通过无线电传播技术来实现在空间传输数据。

WLAN是传输范围在100 m左右的无线网络，它由国际WiFi联盟组织推动，可用于单一建筑物或办公室之内。无线局域网是近年来发展十分迅速的网络技术，它本质上是以太网与无线通信技术相结合的产物，但随着产品逐渐走向成熟，将在网络应用中发挥日益重要的作用

WLAN的定义有广义和狭义两种。

• 广义上讲，WLAN是以各种无线电波（如激光、红外线等）的无线信道来代替有线局域网中的部分或全部传输介质所构成的网络
• WLAN的狭义定义是基于IEEE802.11系列标准，利用高频无线射频（如2.4GHz或5GHz频段的无线电磁波）作为传输介质的无线局域网

无线局域网相关标准

目前，无线局域网有很多协议标准，大致可分为两大发展方向：以高速传输应用发展为主(IEEE 802.11)；以低速短距离应用为主(蓝牙、Home RF)。其中，IEEE802.11系列的速度较快，稳定性和互用性较高，适用于区域网；蓝牙速度较慢，但移动性强、体积小，适合移动电话、个人数字助理(PDA)或个人电脑等短距离连接。

IEEE 802.11系列标准

该标准定义了物理层和介质访同控制子层(MAC)的协议规范，最大传输速率2Mbps，允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内设立互操作网络设备。

IEEE 802.11标准的不断完善推动着 WLAN走向安全、高速、互连。WLAN主要用于解决办公室局域网和校园网、用户与用户终端的无线接入等，特别是在构建家庭LAN上也发挥着越来越大的作用。

蓝牙技术

蓝牙技术（bluetooth）是一种支持设备短距离通信(10m以内)用于各种固定与移动的数字化设备之间的低成本无线通信连接技术。蓝牙的技术标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz频段，蓝牙跳频更快，数据包更短，这使蓝牙比其他系统更稳定。

无线局域网的组成结构

无线局域网组成结构可分为分布对等式和集中控制式两种。

• 分布对等式：任意两个移动站可直接通信，无须中心站转接。这种方式覆盖区域小，但结构简单，使用方便。
• 集中控制式：任意两个移动站都直接与中心站或无线接入点AP连接，在该中心(AP站，以下称为“中心站”)的控制下与其他移动站通信，由中心站承担无线通信的管理及与有线网络的连接。

无线用户在中心站所覆盖的范围内工作时，无须为寻找其他站点而耗费大量的资源，是理想的低功耗工作方式。虽然这种方式形成的覆盖区域较大，但建中心站的费用较高，而且一旦中心站发生故障将影响到无线服务区。目前无线局域网采用的结构主要有对等式，接入式和中继式3种

对等式

对等结构模式又称为点对点模式或称为自组织网络，它是WLAN的一种特殊接头体系，属于无中心拓扑结构，它由无线工作站组成，用于一台无线工作站和另一台或多台其他无线工作站的直接通信，没有中心基站，所有的移动站都能对等地相互通信。每个移动站的MAC帧中同时有源地址、目的地址和初始地址。目前,这种形式的网络比较适合组建临时的小型局域网，适合野外作业、流动会议等业务。

接入式

接入式的无线局域网以星形拓扑结构为基础，以接入点(AP)为中心，所有的移动站之间的通信都要通过AP接转。可以在普通局域网基础上通过无线Modem等来实现。相应地，在MAC帧中，同时有源地址、目的地址和接入点地址。根据各移动站发送的响应信号，AP能在内部建立一个像“路由表”那样的“桥接表”。将各个移动站与AP各端口一一联系起来。当需要接转信号时，AP就通过查询“桥接表”获得输出端口号，从而实现数据链路转接。

中继式

中继式的无线局域网建立在接入式的原理之上，在两个AP间作点对点链接，这种形式比较适合在两个局域网间实现远距离互连，被互连的局域网既可以是缆线型的，也可以是无线型的。因为无线网络采用中继方式的组网模式多种多样，所以统称为无线分布系统。在这种模式下，MAC帧中有源地址、目的地址、中转发送地址和中转接收地址。

无线局域网关键技术

实现无线局域网的关键技术主要集中在复杂的物理层，涉及传输介质的选择、选择的频段及调制方式和数据信号的传输技术方面。在MAC子层，则是采用带有冲突避免的CSMA/CA介质接入协议

传输技术

目前无线局域网最常用的传输介质是无线电波。采用无线电波作为传输介质时有两种调制方式：扩频方式和窄带调制方式。所谓扩频通信，是指发送的信息被扩展到一个比信息带宽宽得多的频带上去，接收端通过相关接收将其恢复到原信息带宽的方法。扩频通信的特点是抗干扰能力强，可以进行多址通信用。使用扩频方式通信，一方面使通信非常安全，基本避免了通信信号被偷听和窃取，另一方面也不会对人体健康造成伤害，所以在使用无线电波作为传输介质时，目前主要采用扩频通信方式，

常见无线网络设备

要组建无线局域网，必须要有相应的无线网络设备，几乎所有的无线网络产品中都自带无线发射和接收功能，且通常是一机多用。常见的设备主要有无线接入点(Wireless Access Point，无线AP)、无线路由器、无线网卡、无线网桥、天线等。

CSMA/CA

以太网MAC层接入协议为CSMA/CD，即载波侦听多点访问/冲突检测协议。由于在无线网络中冲突检测较困难，IEEE802.11规定介质访问控制MAC子层采用冲突避免(Collision Avoidance，CA)协议,而不是冲突检测(CD)协议。为了尽量减少数据的传输碰撞、重试发送，防止各站点无序地争用信道，无线局域网中采用了与以太网CSMA/CD相类似的CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突防止)协议。

CSMA/CA通信方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来，保证某一时刻只有一个站点发送，实现了网络系统的集中控制。