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无线局域网WaveLAN技术

2/14/2005来源:电信网络人气:8261

概 述

  无线局域网的移动性和灵活性具有很高的附加值。无线网络具有以下优点:

● 安装时间短,增加用户或更改网络结构时灵活、经济,以及可提供无线覆盖范围内的全功能漫游服务。

● 无线网络相对来说比较安全,无线网络通信以空气为介质,传输的信号可以跨越很宽的频段,而且与自然背景噪音十分相似,除非准确掌握频率及网络的解码参数,窃听者难以偷听到数据。

● “加密”也是无线网络必备的一环,能有效提高其安全性。所有无线网络都可加设安全密码,窃听者即使千方百计地接收到数据,若无密码,想打开信息系统亦无计可施。

无线局域网产品在市场上出现大约是1990年。其中,以贝尔实验室研制与设计的WaveLAN应用最为广泛,在无线产品里面最有权威性。下面,我们就已WaveLAN为例,作以介绍:

WaveLAN的领先技术

  WaveLAN产品是采用射频(RF)技术和IEEE802.11标准的无线局域网网络产品系列。这些产品包括WavePOINT无线接入节点,用于计算机设备的网络接口卡、天线系统和WaveMANAGER网络控制软件。WaveLAN可以为终端用户提供高效可靠的网络连接,并可实现与有线系统相同的高性能,同时它又具有无线系统所特有的灵活性、可移动性和成本低等优点。由于WaveLAN可以与现有的有线网络和无线网络互相兼容,用户可以利用它来构建一个纯粹的无线局域网结构,并将它加入现有的无线网络之中,或者在现有的有线网络中利用它们来实现无线网络的延伸。

WaveLAN如何适应室外环境

  “室外”是一个很宽广的范畴,它涵盖从海港到建筑工地乃至大都市等范围。一般的公司希望无线网络实现在两个或多个建筑物之间的局域网连接,提供高速互联网接入,或实现移动存取网络数据。但是在室外使用射频(RF)应用设备面临着一些困难。固定无线网络连接必须在相隔一定距离的两点之间能够有效地工作。在室外散布的起重机、建筑物、发射塔和其他金属障碍物将产生回波干扰,并且所有的室外应用设备必须能承受恶劣天气的考验。

  WaveLAN的RF回波路径管理技术是业内最好的,它具有很高的抗回波干扰性能(延迟扩散),这就使得WaveLAN设备几乎可以在所有可能的环境中使用:从小型办公室到大型生产厂房。最好的射频特性意味着具有好的信号质量,因此使传输变得更加容易。

  WaveLAN的IEEE802.11无线产品能够提供11Mbps的数据传输速率,这种传输速率大于T1线路的速率(1.544Mbps)。

  WaveLAN具有适用于宽覆盖范围和范围延伸的出色的接收灵敏度和高增益接收天线,这就使得WaveLAN在室外的传输距离可以超过16km(在使用FCC规范的国家中),在使用ETSI和TELEC规范的国家中,传输距离可以达到7km。

  由于设备安装的地点和环境的差异,不能保证上述距离在每个安装中都能实现。

WaveLAN设备的优点:

1.固定无线连接实现长距离传输

  无论是有线系统还是无线系统,链路必须能够在一定距离的两点之间高效运转。但是对于有线信道来说,在传输距离上有它的局限性(特别是在地下环境中)。可能用户需要花费几个月的时间得到铺设许可,并且电缆极易被雷电或建筑设备等因素损坏。无线信道在这些方面则具有不可比拟的优势。两点间只要没有东西阻碍就可实施安装,并且WaveLAN使用高灵敏度的接收机和高增益天线,因此信号可以传输很长的距离,而不会有任何问题。

2.建筑群网络控制网络成本

  如果点到点之间的连接是有意义的话,那么一点到多点之间的连接将更有意义。在大都市中,通过有线信道实现隔离建筑物之间局域网的连接,其成本是相当高的。为了在被一条公路隔开的两个建筑物之间安装有线网络,用户可能需要做申请施工许可、进行勘测、开挖电缆沟、铺设电缆、重新铺设道路和重新美化环境等工作。对于一些公司来说,完成这些工作所需的费用几乎是不可想像的。现在让我们假设一所医院、一个公司或一所大学的建筑群被道路、公园或其他建筑物所分割。在这些情况下使用租用的专线实现建筑群之间的网络连接是非常困难的。使用WaveLAN,不需要大规模的安装资金和租用线路的费用。在这些环境中使用的网络都可以使用WaveLAN无线设备来取代有线设备。

3.为移动数据提供高速连接

  互联网服务提供商(ISP)身处一个竞争非常激烈的市场,因此任何能够以更低廉的成本为用户提供更优质服务的机会都将受到他们的欢迎。典型情况下,ISP们使用DDN租用线路为大都市中的商业用户建立高速数据连接。大多数ISP的客户使用高于64Kbps速率的信道来收发流量不断增长的互联网数据流。因为WaveLAN的传输速率能够达到11Mbps,高于T1的1.5Mbps速率,所以可以使用无线室外链路来替换ISP和ISP的客户们目前正在使用的T1/E1线路。同时使用无线信道将大大降低网络成本。这些ISP和公司可以使用WaveLAN来取代56Kbps或64Kbps专线,这样可以在降低成本的同时使其传输能力提高3倍以上。这可为所有类型的用户大大提高市场竞争能力。

4.随时随地保持网络连接

  RF技术使得在许多环境下的移动通信变为可能(比如警车或出租车)。WaveLAN则实现了移动计算机网络连接,可以满足在射频恶劣的环境下宽范围的网络连接需要。有许多场合需要使用移动无线网络,比如在交通工具上或临时架设室外网络等。

5.在恶劣的射频环境实现移动网络

  在港口或机场,使用移动网络服务可以让用户访问数据记录和接收发货指令。但是这种环境下的射频环境是非常恶劣的。(雷达、电动机和微波设备)等都将产生干扰。在这些环境中,设备必须具有非常强的抗干扰能力。WaveLAN采用业内领先的延迟扩频技术,能够使计算机在这种困难的环境中为全球范围内的交通设施提供可靠的网络传输。

6.大范围内构建临时移动网络

  WaveLAN设备的超高灵敏度以及低功耗特点,在需要在大范围内工作时起到非常重要的作用。由于每个接收机都能够覆盖更广泛的地区,因此需要的接入接点就更少。使用较少的设备可以提高网络的灵活性,另外,由于所需购买的设备较少,成本相应就比较低。这样灵活、移动的网络还可用于建筑工地、军事演习或其他临时需要室外网络连接的场合。设备的低功耗特性可以使手持计算机的工作时间更长。

无线局域网的应用

  标准的制定、技术的进步,都是为了更好的应用。无线网的应用很广,当你布线有困难,或当你租用专线感到太贵和不方便时,你就可以考虑使用无线网。

  在802.3标准中,MAC帧中只有两个MAC地址,分别是源地址和目的地址;而在802.11标准中,MAC帧中有四个MAC地址,配合控制字段中的两个控制位选择,能够表示源地址、目的地址、中转地址和扩展地址,使得无线网的接入灵活自由,组网方式可依需求多变。以下结合WaveLANIEEE802.11介绍具体组网方式。

  对等方式的WaveLAN

  对等方式下的局域网,不需要单独的具有总控接转功能的接入设备AP,所有的基站都能对等地相互通信。

  接入方式的WaveLAN

  这种方式以星型拓扑为基础,以接入点AP为中心,所有的基站通信要通过AP接转,相当于以无线链路作为原有的基干网或其中一部分。相应地在MAC帧中,同时有源地址、目的地址和接入点地址。通过各基站的响应信号,接入点AP能在内部建立一个像路由表那样的桥接表,将各个基站和端口一一联系起来。当接转信号时,AP就通过查询桥接表进行。由于WaveLAN的AP有以太网接口,这样,既能以AP为中心独立建一个无线局域网,当然也能将AP作为一个有线网的扩展部分。

  中继方式的WaveLAN

  中继是建立在接入原理之上的,它以两个AP点对点链接。由于独享信道,这种方式较适合两个局域网的远距离互连(架设高增益定向天线后,传输距离可达到50公里),局域网既可以是有线,也可以是无线。   WaveLAN采用中继方式的组网模式多种多样,我们统称为无线分布系统。在这种模式下,MAC帧使用了四个地址,即源地址、目的地址、中转发送地址、中转接收地址。

  接入方式和中继方式支持TCP/ip和IPX等多种网络协议,是IEEE802.11重视的无线局域网主要应用方式。

无线与有线的关系

  无线局域网并不是要替代有线局域网,而是有线局域网的替补。使用无线局域网的最终目标不是消除有线设备,而是尽量减少线缆和断线时间,让有线与无线网络很好地配合工作。

  对于有线局域网来说,无线局域网的移动性和灵活性提供了很高的附加值。无线网络的优点是安装时间短,增加用户或更改网络结构时灵活、经济,以及可提供无线覆盖范围内的全功能漫游服务。在这些方面,无线网络弥补了不少传统有线网络的不足。此外,无线网络相对来说比较安全,无线网络通信以空气为介质,传输的信号可以跨越很宽的频段,而且与自然背景噪音十分相似,除非准确掌握频率及网络的解码参数,窃听者难以偷听到数据。“加密”也是无线网络必备的一环,能有效提高其安全性。所有无线网络都可加设安全密码,窃听者即使千方百计地接收到数据,若无密码,想打开信息系统亦无计可施。

  但由于相关配套技术不足,无线网络传输速度还存在一些局限。现在无线网络的带宽还比较局限,与有线局域网主干可达千兆还差得很远。与有线网络相比,无线网络的通信环境要受到更多的限制。由于电源限制、可用的频谱限制以及无线网络的移动性等特点,无线数据网络一般具有带宽少、延迟长、连接稳定性差、可用性很难预测等特点。计算机系统在有线网络上一般可获得较佳的网络性能、传输速度及数据吞吐量。如果需要的是固定网点、稳定通信,有线网络是上佳选择。

前景展望

  虽然无线局域网起步较迟,但无线网络成本持续下调,配套技术日渐完善,覆盖范围又见突破,大大促进了无线网络通信的推广。除大企业之外,家庭用户和小型企业也逐渐认识到无线局域网的好处。无线网络的发展,除价格因素之外,关键要素可以归结为速度、标准和应用。

摘自《移动通信在线》