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无线局域网

无线局域网(英语:Wireless LAN缩写WLAN)是不使用任何导线或传输电缆连接的局域网,而使用无线电波或电场与磁场作为数据传送的介质,传送距离一般只有几十米。无线局域网的主干网路通常使用有线电缆,无线局域网用户通过一个或多个无线接取器接入无线局域网。无线局域网现在已经广泛的应用在商务区,大学,机场,及其他需要无在线网的公共区域。

无线局域网最通用的标准是IEEE定义的802.11系列标准,以及中华人民共和国从2003年开始陆续颁布的一系列国家标准WAPI

近年还出了新的无线技术,例如Li-Fi可见光上网,电场磁场无线网DCCC-Fi等,这些新技术也为无线网家族添加新成员,为互联网,物联网注入新活力。

发展历史

无线接取器(型号:Buffalo AirStation WHR-G54S)
PC卡接口的无线网卡(型号:NETGEAR WG511)
PCI接口的无线网卡(型号:Planet WL-8310)
USB接口的无线网卡(型号:Buffalo AirStation WLI-U2-KG54L)

无线局域网第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station)或者访问点(Access Point)的协调下进行。

1999年,加上了两个补充版本:802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层,802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。 2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用,因此802.11b得到了最为广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟,致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。

802.11标准和补充:

  • 802.11,1997年,原始标准(2Mbit/s工作在2.4GHz)。
  • 802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s工作在5GHz)。
  • 802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz)。
  • 802.11c,符合802.1D的媒体接入控制层(MAC)桥接(MAC Layer Bridging)。
  • 802.11d,根据各国无线电规定做的调整。
  • 802.11e,对服务等级(Quality of Service, QoS)的支持。
  • 802.11f,基站的互连性(Interoperability)。
  • 802.11g,物理层补充(54Mbit/s工作在2.4GHz)。
  • 802.11h,无线覆盖半径的调整,室内(indoor)和室外(outdoor)信道(5GHz频段)。
  • 802.11i,安全和鉴权(Authentification)方面的补充。
  • 802.11o,导入多重输入输出(MIMO)和40Mbit通道宽度(HT40)技术,基本上是802.11a/g的延伸版。

除了上面的IEEE标准,另外有一个被称为IEEE 802.11b+的技术,通过PBCC(Packet Binary Convolutional Code)技术在IEEE 802.11b(2.4GHz频段) 基础上提供22Mbit/s的数据传输速率。但这事实上并不是一个IEEE的公开标准,而是一项产权私有的技术(产权属于德州仪器)。

技术简述

网络成员和结构

  • 站点(Station),网络最基本的组成部分。
  • 基本服务单元(Basic Service Set, BSS)。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态地联结(associate)到基本服务单元中。
  • 分配系统(Distribution System, DS)。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的介质(Medium)逻辑上和基本服务单元使用的介质是截然分开的,尽管它们物理上可能会是同一个介质,例如同一个无线频段。
  • 接入点(Access Point, AP)。接入点是无线网和有线网的接口,既有普通站点的身份,又有接入到分配系统的功能。
  • 扩展服务单元(Extended Service Set, ESS)。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上,并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。
  • 关口(Portal),也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或其它网络联系起来。

此处有3种介质,站点使用的无线的介质,分配系统使用的介质,以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的介质。物理上它们可能互相重叠。IEEE802.11只负责在站点使用的无线的介质上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。

服务

IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service)。整个无线局域网定义了9种服务:

  • 5种服务属于分配系统的任务,分别为:联接(Association)、结束联接(Diassociation)、分配(Distribution)、集成(Integration)、再联接(Reassociation)。
  • 4种服务属于站点的任务,分别为:鉴权(Authentication)、结束鉴权(Deauthentication)、隐私(Privacy)、MAC数据传输(MSDU delivery)。

无线局域网安全

有线网络,可以在一定程度上,通过物理的方式,限制对网络的访问。但是,无线局域网安全问题如果没有慎重的得到考虑,入侵者,可能通过监听无线网络数据,来获得未授权的访问。大多数的Wi-Fi认证的802.11 a/b/g无线网络设备,提供几种方式的安全,比如:有线等效加密(WEP: Wired Equivalent Privacy) /或WPA/WPA2(Wi-Fi Protected Access)。

参见

外部链接


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