無線局域網絡簡介(WLAN)
無線局域網:
無線局域網絡(Wireless Local Area Networks; WLAN)是相當便利的數據傳輸系統(tǒng),它利用射頻(Radio Frequency; RF)的技術,取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構成的局域網絡,使得無線局域網絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它,達到「信息隨身化、便利走天下」的理想境界。
為何使用無線局域網絡:
對于局域網絡管理主要工作之一,對于鋪設電纜或是檢查電纜是否斷線這種耗時的工作,很容易令人煩躁,也不容易在短時間內找出斷線所在。再者,由于配合企業(yè)及應用環(huán)境不斷的更新與發(fā)展,原有的企業(yè)網絡必須配合重新布局,需要重新安裝網絡線路,雖然電纜本身并不貴,可是請技術人員來配線的成本很高,尤其是老舊的大樓,配線工程費用就更高了。因此,架設無線局域網絡就成為最佳解決方案。
什么情形需要無線局域網絡:
無線局域網絡絕不是用來取代有線局域網絡,而是用來彌補有線局域網絡之不足,以達到網絡延伸之目的,下列情形可能須要無線局域網絡
?無固定工作場所的使用者
?有線局域網絡架設受環(huán)境限制
?作為有線局域網絡的備用系統(tǒng)
無線局域網絡存取技術:
目前廠商在設計無線局域網絡產品時,有相當多種存取設計方式,大致可分為三大類:窄頻微波(Narrowband Microwave)技術、展頻(Spread Spectrum)技術、及紅外線(Infrared)技術,每種技術皆有其優(yōu)缺點、限制、及比較,接下來是這些技術方法的詳細探討。
展頻技術
展頻技術的無線局域網絡產品是依據FCC(Federal Communications Committee;美國聯邦通訊委員會)規(guī)定的ISM(Industrial Scientific, and Medical),頻率范圍開放在902M~928MHz及2.4G~2.484GHz兩個頻段,所以并沒有所謂使用授權的限制。調制技術主要又分為「跳頻技術」「直接序列」(OFDM)等方式。
一、跳頻技術 (FHSS)
跳頻技術 (Frequency-Hopping Spread Spectrum; FHSS)在同步、且同時的情況下,接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號,對于一個非特定的接受器,FHSS所產生的跳動訊號對它而言,也只算是脈沖噪聲。FHSS所展開的訊號可依特別設計來規(guī)避噪聲或One-to-Many的非重復的頻道,并且這些跳頻訊號必須遵守FCC的要求,使用75個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔(Dwell Time)為400ms。
二、直接序列展頻技術 (DSSS)
直接序列展頻技術 (Direct Sequence Spread Spectrum; DSSS)是將原來的訊號「1」或「0」,利用10個以上的chips來代表「1」或「0」位,使得原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率。而每個bit使用多少個chips稱做Spreading chips,一個較高的Spreading chips可以增加抗噪聲干擾,而一個較低Spreading Ration可以增加用戶的使用人數。
基本上,在DSSS的Spreading Ration是相當少的,例如在幾乎所有2.4GHz的無線局域網絡產品所使用的Spreading Ration皆少于20。而在IEEE802.11的標準內,其Spreading Ration大約在100左右。
三、FHSS VS DSSS調變差異
無線局域網絡在性能和能力上的差異,主要是取決于所采用的是FHSS還是DSSS來實現、以及所采用的調變方式。然而,調變方式的選擇并不完全是隨意的,像FHSS并不強求某種特定的調變方式,而且,大部分既有的FHSS都是使用某些不同形式的GFSK,但是,IEEE 802.11草案規(guī)定要使用GFSK。至于DSSS則過使用可變相位調變 (如:PSK、QPSK、DQPSK),可以得到最高的可靠性以及表現高數據速率性能。
在抗噪聲能力卜方面,采用QPSK調變方式的DSSS與采用FSK調變方式的FHSS相比,可以發(fā)現這兩種不同技術的無線局域網絡各自擁有的優(yōu)勢。FHSS系統(tǒng)之所以選用FSK調變方式的原因是因為FHSS和FSK內在架構的簡單性,FSK無線訊號可使用非線性功率放大器,但這卻犧牲了作用范圍和抗噪聲能力。而DSSS系統(tǒng)需要稍為貴一些的線性放大器,但卻可以獲得更多的回饋。
四、WLAN技術標準情況
?802.11a
工作在5GHz頻段的54Mbps速率無線局域網標準
?802.11b
工作在2.4GHz頻段的11Mbps速率無線局域網業(yè)界標準
?802.11e
定義了無線局域網的服務質量(quality-of-service,QOS),例如對語音IP(voice-over IP)的支持
?802.11g
802.11b的繼任者,在802.11b所使用的相同的2.4GHz頻段上提供了最高54Mbps的數據傳輸率
?802.11h
對802.11a 的補充,確保其符合關于5GHz無線局域網的歐洲標準
?802.11i
無線安全標準,WPA是其子集
?802.11j
日本所采用的等同于802.11h的協(xié)議
?802.11n
預計在2006年所采用的建議規(guī)范,此規(guī)范將使得802.11a /g無線局域網的傳輸速率提升一倍
?802.15
基于藍牙的個域網(personal area networks)標準
?802.16
一組針對高容量城域網(metropolitan area networks,Mans)的通信標準,也被稱為WirelessMan或WiMAX
?802.20
在最遠15km 范圍內提供1Mbps速率的無線城域網草案,計劃在 3.5GHz下許可頻段工作
?802.1x
基于可擴展認證協(xié)議(Extensible Authentication Protocol,EAP)的認證方案
?Access Point(AP)
接入點,對無線用戶來說充當集線器的作用,有室內(100和200mW)、室外型(500mW),支持本地和遠供電。
?Bluetooth
藍牙,短距離(10至100m)無線連接技術,作為連接移動電話、手持PC以及其他個人數字設備電纜的替代品。另一種可選擇的技術是紅外線
無線局域網:
無線局域網絡(Wireless Local Area Networks; WLAN)是相當便利的數據傳輸系統(tǒng),它利用射頻(Radio Frequency; RF)的技術,取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構成的局域網絡,使得無線局域網絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它,達到「信息隨身化、便利走天下」的理想境界。
為何使用無線局域網絡:
對于局域網絡管理主要工作之一,對于鋪設電纜或是檢查電纜是否斷線這種耗時的工作,很容易令人煩躁,也不容易在短時間內找出斷線所在。再者,由于配合企業(yè)及應用環(huán)境不斷的更新與發(fā)展,原有的企業(yè)網絡必須配合重新布局,需要重新安裝網絡線路,雖然電纜本身并不貴,可是請技術人員來配線的成本很高,尤其是老舊的大樓,配線工程費用就更高了。因此,架設無線局域網絡就成為最佳解決方案。
什么情形需要無線局域網絡:
無線局域網絡絕不是用來取代有線局域網絡,而是用來彌補有線局域網絡之不足,以達到網絡延伸之目的,下列情形可能須要無線局域網絡
?無固定工作場所的使用者
?有線局域網絡架設受環(huán)境限制
?作為有線局域網絡的備用系統(tǒng)
無線局域網絡存取技術:
目前廠商在設計無線局域網絡產品時,有相當多種存取設計方式,大致可分為三大類:窄頻微波(Narrowband Microwave)技術、展頻(Spread Spectrum)技術、及紅外線(Infrared)技術,每種技術皆有其優(yōu)缺點、限制、及比較,接下來是這些技術方法的詳細探討。
展頻技術
展頻技術的無線局域網絡產品是依據FCC(Federal Communications Committee;美國聯邦通訊委員會)規(guī)定的ISM(Industrial Scientific, and Medical),頻率范圍開放在902M~928MHz及2.4G~2.484GHz兩個頻段,所以并沒有所謂使用授權的限制。調制技術主要又分為「跳頻技術」「直接序列」(OFDM)等方式。
一、跳頻技術 (FHSS)
跳頻技術 (Frequency-Hopping Spread Spectrum; FHSS)在同步、且同時的情況下,接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號,對于一個非特定的接受器,FHSS所產生的跳動訊號對它而言,也只算是脈沖噪聲。FHSS所展開的訊號可依特別設計來規(guī)避噪聲或One-to-Many的非重復的頻道,并且這些跳頻訊號必須遵守FCC的要求,使用75個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔(Dwell Time)為400ms。
二、直接序列展頻技術 (DSSS)
直接序列展頻技術 (Direct Sequence Spread Spectrum; DSSS)是將原來的訊號「1」或「0」,利用10個以上的chips來代表「1」或「0」位,使得原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率。而每個bit使用多少個chips稱做Spreading chips,一個較高的Spreading chips可以增加抗噪聲干擾,而一個較低Spreading Ration可以增加用戶的使用人數。
基本上,在DSSS的Spreading Ration是相當少的,例如在幾乎所有2.4GHz的無線局域網絡產品所使用的Spreading Ration皆少于20。而在IEEE802.11的標準內,其Spreading Ration大約在100左右。
三、FHSS VS DSSS調變差異
無線局域網絡在性能和能力上的差異,主要是取決于所采用的是FHSS還是DSSS來實現、以及所采用的調變方式。然而,調變方式的選擇并不完全是隨意的,像FHSS并不強求某種特定的調變方式,而且,大部分既有的FHSS都是使用某些不同形式的GFSK,但是,IEEE 802.11草案規(guī)定要使用GFSK。至于DSSS則過使用可變相位調變 (如:PSK、QPSK、DQPSK),可以得到最高的可靠性以及表現高數據速率性能。
在抗噪聲能力卜方面,采用QPSK調變方式的DSSS與采用FSK調變方式的FHSS相比,可以發(fā)現這兩種不同技術的無線局域網絡各自擁有的優(yōu)勢。FHSS系統(tǒng)之所以選用FSK調變方式的原因是因為FHSS和FSK內在架構的簡單性,FSK無線訊號可使用非線性功率放大器,但這卻犧牲了作用范圍和抗噪聲能力。而DSSS系統(tǒng)需要稍為貴一些的線性放大器,但卻可以獲得更多的回饋。
四、WLAN技術標準情況
?
工作在5GHz頻段的54Mbps速率無線局域網標準
?802.11b
工作在2.4GHz頻段的11Mbps速率無線局域網業(yè)界標準
?802.11e
定義了無線局域網的服務質量(quality-of-service,QOS),例如對語音IP(voice-over IP)的支持
?
802.11b的繼任者,在802.11b所使用的相同的2.4GHz頻段上提供了最高54Mbps的數據傳輸率
?802.11h
對
?802.11i
無線安全標準,WPA是其子集
?802.11j
日本所采用的等同于802.11h的協(xié)議
?802.11n
預計在2006年所采用的建議規(guī)范,此規(guī)范將使得
?802.15
基于藍牙的個域網(personal area networks)標準
?802.16
一組針對高容量城域網(metropolitan area networks,Mans)的通信標準,也被稱為WirelessMan或WiMAX
?802.20
在最遠
?802.1x
基于可擴展認證協(xié)議(Extensible Authentication Protocol,EAP)的認證方案
?Access Point(AP)
接入點,對無線用戶來說充當集線器的作用,有室內(100和200mW)、室外型(500mW),支持本地和遠供電。
?Bluetooth
藍牙,短距離(10至100m)無線連接技術,作為連接移動電話、手持PC以及其他個人數字設備電纜的替代品。另一種可選擇的技術是紅外線
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