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2014年通信工程师考试中级互联网技术第四章(13)

发表时间:2013/12/6 14:15:31 来源:互联网 点击关注微信:关注中大网校微信
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本文整理了2014年中级通信工程师考试互联网技术相关知识点,希望能够帮助您更好的全面备考2014年通信工程师考试!

4.6 无线局域网

无线局域网(WirelessLocalAreaNetworks,WLAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。WLAN利用射频(RadioFrequency,RF)技术取代传统的电缆线,提供传统有线局域网的所有功能,使用户摆脱传统缆线的束缚,在网络的覆盏范围内,实现自由的移动。与有线网络相比,无线局域网具有以下优点。

(1)安装便捷。有线网络的布线工程是网络铺设过程中耗时最长、影响最大的一部分。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设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。

(2)灵活性。无线局域网的通信范围不受环境条件的限制,M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500m,即使采用单模光纤也只能达到3000m;而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50km,距离数公里的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。

(3)经济节约,易于扩展。相对于有线网络,无线局域网的组建、配置和维护较为容易,且成本较低。WLAN有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。这样,WLAN既能用于只有几个用户的小型局域网,又能用于上千用户的大型网络,并且能够提供漫游等有线网络无法提供的特性。

4.6.1 使用无线局域网络的场合

虽然无线局域网具有很多优点,但它并不能取代有线局域网络,而是用来弥补有线局域网络的不足,进一步扩展有线局域网络的应用范围。有线局域网络和无线局域网络的混合使用往往是用户的最佳选择。通常在下列情形下需要使用无线网络:

无固定工作场所的使用者;

有线局域网络架设受环境限制;

作为有线局域网络的备用系统;

搭建临时网络,如会议、客户演示、展会等。

4.6.2 无线局域网络的构成方式

对于不同局域网的应用环境与霈求,无线局域网可采取不同的网络结构来实现互连。

(1)点对点:点对点的结构简单,可在中远距离上获得高速率的数据传输。例如,在不同的局域网之间互连时,如果由于物理上的原因不方便采取有线方式,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。

(2)点对多点:点对多点结构由一个中心节点和若干外围节点组成。外围节点既可以是独立的工作站,也可与多个用户相连,是典型的集中控制方式。中心节点作为网络管理设备,监控所有外围节点对W络的访问,管理接入点对有线局域网络或服务器的访问及带宽的使用。例如,可以利用无线Hub组建星型拓扑结构的无线局域网,它具有与有线Hub组网方式类似的优点。

(3)分布式:分布式结构类似于分组无线网。所有相关节点在数据传输中都起着控制路由选择的作用。分布式结构抗毁性好,移动能力强,但网络节点多,结构复杂,成本高,存在多径干扰等问题。

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(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。其中以无线网卡圾为普遍,使用最多。

4.6.3 采用的主要协议标准IEEE802.11

1.主要的无线接入标准

无线接入区别于有线接入的特点之一是标准不统一,不同的标准有不同的应用。目前比较流行的无线接入技术有IEEE802.11X系列标准、HiperLAN标准、蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准。

蓝牙技术是一种先进的大容量近距离无线数字通信的技术标准,其目标是实现最高数据传输速度IMbit/s(有效传输速率为721kbit/s),最大传输距离为10cm-10m(通过增加发射功率可达到100m)。通过蓝牙技术不仅能把一个设备连接到LAN和WAN,还支持全球漫游蓝牙成本低,体积小,可用于很多设备。

HomeRF主要是为家庭网络设计的,是IEEE802.11与数字无绳电话标准的结合,旨在降低语音数据成本。HomeRF也采用了扩频技术,工作在2.4GHz频带,能同步支持4条高质语音信道。

IEEE802.llx系列标准和HiperLAN标准都是针对无线局域网物理层和MAC子层的,涉及所使用的无线频率范围、空中接U通信协议等技术规范与技术标准。

其中,HiperLAN(HighPerformanceRadioLAN)标准是欧洲电信标准化协会(ETSI)制定的欧洲标准,己推出HiperLAN1和HiperLAN2.HiperLAN1推出时,数据速率较低,没有被人们重视。2000年HiperLAN2标准制定完成,HiperLAN2标准的最高数据速率能达到54Mbit/s,标准详细定义了WLAN的检测功能和转换信令,用以支持许多无线网络,支持动态频率选择、无线信元转换、链路自适应、多束天线和功率控制等。该标准在WLAN性能、安全性、服务质量(QoS)等方面也给出了一些定义。HiperLAN1对应IEEE802.11b,HiperLAN2与IEEE802.11a具有相同的物理足,可以采用相同的部件。HiperLAN2强调与3G的整合。HiperLAN1标准也是目前较完善的WLAN协议。

目前最常见的无线网络标准以IEEE802.11x系列为主。它是IEEE制定的一个通用的无线局域网标准。最初的IEEE802.11标准只用于数据存取,传输速率最高只能达到2Mbit/s.由于速度慢不能满足数据应用发展的需求,所以后来IEEE又推出了IEEE802.1lb、802.11a、802.11g、802.1li>802.11e/CTi等新的标准。本节主要介绍IEEE802.11x系列标准。

2.旧EE802.11X系列标准

(1)IEEE802.11.1990年IEEE成立了IEEE802.11WLAN标准工作组。IEEE802.11(WirelessFidelity,Wi-Fi,无线保真)定义了物理层和MAC子层的规范。物理层定义了数据传输的信号特征,定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法,RF传输标准是跳频扩频和直接序列扩频,工作在2.4?2.4835GHz频段。

它是IEEE最初制定的一个WLAN标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入,最高速率只能达到2Mbit/s.现在IEEE802.11标准已经被IEEE802.11b所取代了。

(2)IEEE802.11b.1999年9月IEEE802.11b被正式批准,标准规定WLAN工作在频段2.4-2.4835GHz上,数据传输速率达到11Mbit/s.它是对IEEE802.11的一种补充,采用补偿编码键控调制方式,采用点对点和基本两种运作模式,在数据传输速率方面可以根据实际情况在11、5.5、2和IMbit/s的不同速率间自动切换,它改变了WLAN设计状况,扩大了WLAN的应用领域。

IEEE802.1lb已成为当前主流的WLAN标准,被多数厂商所采用,所推出的产品广泛应用于众多场合。随着更多WLAN新标准的出现,IEEE802.11a和IEEE802.1lg开始备受关注。

(3)IEEE802.11a.1999年,IEEE802.1la标准制定完成,规定WLAN工作在频段5.15?8.825GHz上,数据传输速率达到54Mbit/s/72Mbit/s.它也是IEEE802.11的一种补充,扩充了标准的物理层,采用正交频分复用的独特扩频技术,QFSK调制方式,可提供25Mbit/s的无线ATM接口和lOMbit/s的以太网无线帧结构接口,支持多种业务如语音、数据和图像等。

IEEE802.11a标准是IEEE802.11b的后续标准,其设计初衷是取代IEEE802.11b标准,然而,2.4GHz频带属于工业、教育、医疗等专用频段,是公开的,不需要执照。而此标准的工作频段是需要执照的。一些公司仍没有表示对IEEE802.11a标准的支持,一些公司更加看好最新的混合标准--IEEE802.Llg。

(4)IEEE802.11go2003年7月,IEEE推出了最新版本IEEE802.1lg标准,它拥有IEEE802.1la的传输速率,安全性较IEEE802.1lb好,采用2种调制方式,与IEEE802.11a和IEEE802.11b兼容。

虽然IEEE802.11a较适用于企业,但WLAN运营商为了兼顾现有IEEE802.Ilb设备投资,选用IEEE802-Ilg的可能性极大,

(5)IEEE802.lli.IEEE802.11i标准结合IEEE802.lx中的用户端口身份验证和设备验证,对WLANMAC子层进行了修改与整合,定义了严格的加密格式和鉴权机制,以改善WLAN的安全性。IEEE802.1li新修订标准主要包括两项内容:“Wi-Fi保护访问”(Wi-FiProtectedAccess,WPA)技术和“强健安全网络”(RSN)。Wi-Fi联盟计划采用IEEE802.lli标准作为WPA的第二个版本,并于2004年初开始实行。

(6)IEEE802.1le/f7h.IEEE802.1le标准对WLANMAC子层协议提出改进,支持多媒体传输,以支持所有WLAN无线广播接U的服务质量保证(QoS)机制。

IEEE802.11f定义了访问节点之间的通信,支持IEEE802.11的接入点互操作协议(IAPP)。

IEEE802.1lh是用于802.11a的频谱管理技术。

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