通常計(jì)算機(jī)組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴(lài)銅纜或光纜，構(gòu)成有線(xiàn)局域網(wǎng)。但有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在某些場(chǎng)合要受到布線(xiàn)的限制：布線(xiàn)、改線(xiàn)工程量大；線(xiàn)路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)不可移動(dòng)。特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)聯(lián)接起來(lái)時(shí)，敷設(shè)專(zhuān)用通信線(xiàn)路的布線(xiàn)施工難度大、費(fèi)用高、耗時(shí)長(zhǎng),對(duì)正在迅速擴(kuò)大的連網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞。WLAN就是解決有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以上問(wèn)題而出現(xiàn)的。
一、WLAN的優(yōu)勢(shì)
WLAN利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而無(wú)需線(xiàn)纜介質(zhì)。WLAN的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達(dá)到11Mbps，傳輸距離可遠(yuǎn)至20km以上。它是對(duì)有線(xiàn)連網(wǎng)方式的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，使網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)具有可移動(dòng)性，能快速方便地解決使用有線(xiàn)方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)連通問(wèn)題。
與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)相比，WLAN具有以下優(yōu)點(diǎn)：
安裝便捷
一般在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，施工周期最長(zhǎng)、對(duì)周邊環(huán)境影響最大的，就是網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)施工工程。在施工過(guò)程中，往往需要破墻掘地、穿線(xiàn)架管。而WLAN最大的優(yōu)勢(shì)就是免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)的工作量，一般只要安裝一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn) (Access Point) 設(shè)備，就可建立覆蓋整個(gè)建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò)。
使用靈活 在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)位置的限制。而一旦WLAN建成后，在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。
經(jīng)濟(jì)節(jié)約 由于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)缺少靈活性，這就要求網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者盡可能地考慮未來(lái)發(fā)展的需要，這就往往導(dǎo)致預(yù)設(shè)大量利用率較低的信息點(diǎn)。而一旦網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展超出了設(shè)計(jì)規(guī)劃，又要花費(fèi)較多費(fèi)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造。而WLAN可以避免或減少以上情況的發(fā)生。
易于擴(kuò)展 WLAN有多種配置方式，能夠根據(jù)需要靈活選擇。這樣，WLAN就能勝任從只有幾個(gè)用戶(hù)的小型局域網(wǎng)到上千用戶(hù)的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供的特性。
由于WLAN具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，其發(fā)展十分迅速。在最近幾年里，WLAN已經(jīng)在醫(yī)院、商店、工廠和學(xué)校等不適合網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)的場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。
二、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的應(yīng)用前景
在國(guó)內(nèi)，WLAN的技術(shù)和產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域還是比較新的。但是，無(wú)線(xiàn)由于其不可替代的優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)迅速地應(yīng)用于需要在移動(dòng)中連網(wǎng)和在網(wǎng)間漫游的場(chǎng)合，并在不易布線(xiàn)的地方和遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持。特別是在一些行業(yè)中，WLAN將會(huì)有更大的發(fā)展機(jī)會(huì)：
石油工業(yè)
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)連接可提供從鉆井臺(tái)到壓縮機(jī)房的數(shù)據(jù)鏈路，以便顯示和輸入由鉆井獲取的重要數(shù)據(jù)。海上鉆井平臺(tái)由于寬大的水域阻隔，數(shù)據(jù)和資料的傳輸比較困難，敷設(shè)光纜費(fèi)用很高，施工難度很大。使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)技術(shù)，費(fèi)用不及敷設(shè)光纜的十分之一，效率高，質(zhì)量好。
醫(yī)護(hù)管理
現(xiàn)在很多醫(yī)院都有大量的計(jì)算機(jī)病人監(jiān)護(hù)設(shè)備、計(jì)算機(jī)控制的醫(yī)療裝置和藥品等庫(kù)存計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。利用WLAN，醫(yī)生和護(hù)士在設(shè)置計(jì)算機(jī)專(zhuān)線(xiàn)的病房、診室或急救中進(jìn)行會(huì)診、查房、手術(shù)時(shí)可以不必?cái)y帶沉重的病歷，而可使用筆記本電腦、PDA等實(shí)時(shí)記錄醫(yī)囑，并傳遞處理意見(jiàn)，查詢(xún)病人病歷和檢索藥品。
工廠車(chē)間
工廠往往不能敷設(shè)連到計(jì)算機(jī)的電纜，在加固混凝土的地板下面也無(wú)法敷設(shè)電纜，空中起重機(jī)使人很難在空中布線(xiàn)，零備件及貨運(yùn)通道也不便在地面布線(xiàn)。在這種情況下，應(yīng)用WLAN,技術(shù)人員在進(jìn)行檢修、更改產(chǎn)品設(shè)計(jì)、討論工程方案，并可在任何地方查閱技術(shù)檔案、，發(fā)出技術(shù)指令、請(qǐng)求技術(shù)支援，甚至和廠外專(zhuān)家討論問(wèn)題。
庫(kù)存控制
倉(cāng)庫(kù)零備件和貨物的發(fā)送和貯存注冊(cè)可以使用無(wú)線(xiàn)鏈路直接將條形碼閱覽器、筆記本計(jì)算機(jī)和中央處理計(jì)算機(jī)連接，進(jìn)行清查貨物、更新存儲(chǔ)記錄和出具清單。
展覽和會(huì)議
在大型會(huì)議和展覽等臨時(shí)場(chǎng)合，WLAN可使工作人員在極短的時(shí)間內(nèi)，方便地得到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)，和Internet 連接并獲得所需要的資料，也可以使用移動(dòng)計(jì)算機(jī)互通信息、傳遞稿件和制作報(bào)告。
金融服務(wù)
銀行和證券、期貨交易業(yè)務(wù)可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的支持將各機(jī)構(gòu)相連。即使已經(jīng)有了有線(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)，為了避免由于線(xiàn)路等出現(xiàn)的故障，仍需要使用無(wú)線(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)做備份。在證券和期貨交易業(yè)務(wù)中的價(jià)格以及“買(mǎi)”和“賣(mài)”的信息變化極為迅速頻繁，利用手持通信設(shè)備輸入信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)迅速傳遞到計(jì)算機(jī)、報(bào)價(jià)服務(wù)系統(tǒng)和交易大廳的顯示板，管理員、經(jīng)紀(jì)人和交易者可以迅速利用信息進(jìn)行管理或利用手持通信設(shè)備直接進(jìn)行交易。避免了由于手勢(shì)、送話(huà)器、人工錄入等方式而產(chǎn)生的不準(zhǔn)確信息和時(shí)間延誤所造成的損失。
旅游服務(wù)
旅館采用WLAN，可以做到隨時(shí)隨地為顧客進(jìn)行及時(shí)周到的服務(wù)。登記和記賬系統(tǒng)一經(jīng)建立，顧客無(wú)論在區(qū)域范圍內(nèi)的任何地點(diǎn)進(jìn)行任何活動(dòng)，比如在酒吧、健身房、娛樂(lè)廳或餐廳等，都可以通過(guò)服務(wù)員的手持通訊終端來(lái)更新記賬系統(tǒng)，而不必等待復(fù)雜的核算系統(tǒng)的結(jié)果。
移動(dòng)辦公系統(tǒng)
在辦公環(huán)境中使用WLAN，可以使辦公用計(jì)算機(jī)具有移動(dòng)能力，在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)漫游。各種業(yè)務(wù)人員、部門(mén)負(fù)責(zé)人和工程技術(shù)專(zhuān)家，只要有移動(dòng)終端或筆記本電腦，無(wú)論是在辦公室、資料室、洽談室，甚至在宿舍都可通過(guò)WLAN隨時(shí)查閱資料、獲取信息。領(lǐng)導(dǎo)和管理人員可以在網(wǎng)絡(luò)范圍的任何地點(diǎn)發(fā)布指示，通知事項(xiàng)，聯(lián)系業(yè)務(wù)。也就是說(shuō)可以隨時(shí)隨地進(jìn)行移動(dòng)辦公。
可以預(yù)見(jiàn)，隨著開(kāi)放辦公的流行和手持設(shè)備的普及，人們對(duì)移動(dòng)性訪(fǎng)問(wèn)和存儲(chǔ)信息的需求愈來(lái)愈多，因而WLAN將會(huì)在辦公、生產(chǎn)和家庭等領(lǐng)域不斷獲得更廣泛應(yīng)用。
三、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的相關(guān)概念
在一個(gè)典型的WLAN環(huán)境中，有一些進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接受的設(shè)備，稱(chēng)為接入點(diǎn)(AP)。通常，一個(gè)AP能夠在幾十至上百米的范圍內(nèi)連接多個(gè)無(wú)線(xiàn)用戶(hù)。在同時(shí)具有有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的情況下，AP可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet電纜與傳統(tǒng)的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)相連，作為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)。WLAN的終端用戶(hù)可通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡等訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。
WLAN的應(yīng)用有以下兩類(lèi)情況：
1.獨(dú)立的WLAN
這是指整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都使用無(wú)線(xiàn)通信的情形。在這種方式下可以使用AP，也可以不使用AP。在不使用AP時(shí)，各個(gè)用戶(hù)之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)直接互連。但缺點(diǎn)是各用戶(hù)之間的通信距離較近，且當(dāng)用戶(hù)數(shù)量較多時(shí)，性能較差。
圖1 不使用AP的獨(dú)立WLAN
圖2 使用AP的獨(dú)立WLAN
2.非獨(dú)立的WLAN
在大多數(shù)情況下，無(wú)線(xiàn)通信是作為有線(xiàn)通信的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展。我們把這種情況稱(chēng)為非獨(dú)立的WLAN。在這種配置下，多個(gè)AP通過(guò)線(xiàn)纜連接在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上，以使無(wú)線(xiàn)用戶(hù)即能夠訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分。
圖3 非獨(dú)立的WLAN
其他相關(guān)概念
1.微單元和無(wú)線(xiàn)漫游
無(wú)線(xiàn)電波在傳播過(guò)程中會(huì)不斷衰減，導(dǎo)致AP的通訊范圍被限定在一定的范圍之內(nèi)。這個(gè)范圍被稱(chēng)為微單元。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境存在多個(gè)AP，且它們的微單元互相有一定范圍的重合時(shí)，無(wú)線(xiàn)用戶(hù)可以在整個(gè)WLAN覆蓋區(qū)內(nèi)移動(dòng)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)附近信號(hào)強(qiáng)度最大的AP，并通過(guò)這個(gè)AP收發(fā)數(shù)據(jù)，保持不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接，這就稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)漫游。
2.擴(kuò)頻
大多數(shù)的WLAN產(chǎn)品都使用了擴(kuò)頻技術(shù)。擴(kuò)頻技術(shù)原先是軍事通訊領(lǐng)域中使用的寬帶無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。使用擴(kuò)頻技術(shù)，能夠使數(shù)據(jù)在無(wú)線(xiàn)傳輸中完整可靠。并且確保同時(shí)在不同頻段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會(huì)互相干擾。
3.直序擴(kuò)頻
所謂直接序列擴(kuò)頻，就是使用具有高碼率的擴(kuò)頻序列，在發(fā)射端擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，而在接收端用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展開(kāi)的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原來(lái)的信號(hào)。
4.跳頻擴(kuò)頻
跳頻技術(shù)與直序擴(kuò)頻技術(shù)完全不同，是另外一種擴(kuò)頻技術(shù)。跳頻的載頻受一個(gè)偽隨機(jī)碼的控制，在其工作帶寬范圍內(nèi)，其頻率按隨機(jī)規(guī)律不斷改變頻率。接收端的頻率也按隨機(jī)規(guī)律變化，并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。
跳頻的高低直接反映跳頻系統(tǒng)的性能，跳頻越高，抗干擾的性能越好，軍用的跳頻系統(tǒng)可以達(dá)到每秒上萬(wàn)跳。實(shí)際上移動(dòng)通信GSM系統(tǒng)也是跳頻系統(tǒng)。出于成本的考慮，商用跳頻系統(tǒng)跳速都較慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，因此低速WLAN常常采用這種技術(shù)。
