無線局域網五大標準的特點與優勢

2019-11-05 02:13:34

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

　　無線局域網（WLAN）是20世紀90年代計算機網絡與無線通信技術相結合的產物，它使用無線信道來接入網絡，為通信的移動化、個人化和多媒體應用提供了潛在的手段，并成為寬帶無線接入的有效途徑之一。但長期以來，WLAN的發展一直在由不同廠商進行推動，因此出現了標準百舸爭流、百花齊放的局面。各個標準的特點和優勢是什么？誰更能在激烈的競爭中占得鰲頭？下面將一一進行分析。

　　如火如荼的IEEE802．11系列

　　1999年9月通過的IEEE802．11b工作在2．4－2．483GHz頻段。802．11b數據速率為11Mbps。同時IEEE802．11b具有5．5Mbps、2Mbps、1Mbps三個低速檔次，當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低于某個門限時，傳輸速率能夠從11Mbps自動降到5．5Mbps、2Mbps或者1Mbps，通過降低傳輸速度來改善誤碼率性能。802．11b使用帶有防數據丟失特性的載波檢測多址連接（CSMA／CA）作為路徑共享協議，物理層調制方式為CCK（補碼鍵控）的DSSS（直接序列擴頻）。目前802．11b已經成為WLAN市場上的主流技術，隨著技術的成熟和產品的降價，它開始大顯身手。

　　和802．11b相比，IEEE802．11a在整個覆蓋范圍內提供了更高的速度，其速率高達54Mbps。它工作在5GHz頻段，目前該頻段用得不多，干擾和信號爭用情況較少。802．11a同樣采用CSMA／CA協議。但在物理層，802．11a采用了正交頻分復用（OFDM）技術。OFDM技術將一個無線信道分解成多個子載波同時傳輸數據，每個子載波的速率比總速率低許多，也就是每個傳輸符號的時長要長許多，這有利于克服無線信道的衰落，改善了信號質量，提升了整個網絡的速度。一般分析認為，802．11a技術的普及仍需一段時間，但是由于互聯網產業飛速發展，用戶對寬帶業務需求量猛增，802．11b在不少場合（尤其是信道噪聲較大的場合）已不能滿足用戶寬帶接入的要求；而802．11a則可憑借更高的速率和更好的質量實現這一需求，因此有望提前取代802．11b，讓用戶盡情享受寬帶的無窮魅力。

　　IEEE802．11a與802．11b的產品因為頻段與調制方式不同而無法互通，這使得已經擁有802．11b產品的消費者可能不會立即購買802．11a產品，阻礙了802．11a的應用步伐。2001年11月15日，IEEE試驗性地批準一種新技術802．11g，其使命就是兼顧802．11a和802．11b，為802．11b過渡到802．11a鋪路修橋。它既適應傳統的802．11b標準，在2．4GHz頻率下提供11Mbps的數據速率，也符合802．11a標準，在5GHz頻率下提供54Mbps的數據速率。802．11g中規定的調制方式包括802．11a中采用的OFDM與802．11b中采用的CCK。通過規定兩種調制方式，既達到了用2．4GHz頻段實現IEEE802．11a54Mbps的數據傳送速度，也確保了與裝機數量超過1100萬臺的IEEE802．11b產品的兼容。此外，TI公司提案的可達22Mbps數據傳送速度的CCK－PBCC與CCK－OFDM調制方式也可以選用。

　　笑傲歐洲的HiperLAN

　　除了IEEE802．11家族，歐洲電信標準化協會（ETSI）的寬帶無線電接入網絡（BRAN）也制訂出HiperLAN標準作為“寬帶無線接入網”計劃的組成部分，并在歐洲得到了廣泛支持和應用。該系列包含4個標準：HiperLAN1、HiperLAN2、HiperLink和Hiper access。HiperLAN1、HiperLAN2用于高速WLAN接入；HiperLink用于室內無線主干系統；HiperAccess則用于室外對有線通信設施提供固定接入。

　　HiperLAN1對應1EEE802．11b，它工作在5．3GHz，采用高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）調制，速率最大23．5Mbps。HiperLAN2工作在5GHz頻段，速率高達54Mbps。因為技術上的下列優點，它被一些人士看成目前最先進的WLAN技術：1．為了實現54Mbps高速數據傳輸，物理層采用OFDM調制，MAC子層則采用一種動態時分復用的技術來保證最有效地利用無線資源。2．為使系統同步，在數據編碼方面采用了數據串行排序和多級前向糾錯，每一級都能糾正一定比例的誤碼。3．數據通過移動終端和接入點之間事先建立的信令鏈接來進行傳輸，面向鏈接的特點使得HiperLAN2可以很輕易地實現QoS支持。每個鏈接可以被指定一個特定的QoS，如帶寬、時延、誤碼率等，還可以給每個鏈接預先指定一個優先級。4．自動進行頻率分配。接入點監聽四周的HiperLAN2無線信道，并自動選擇空閑信道。這一功能消除了對頻率規劃的需求，使系統部署變得相對簡便。5．為了加強無線接入的安全性，HiperLAN2網絡支持鑒權和加密。通過鑒權，使得只有合法的用戶可以接入網絡，而且只能接入通過鑒權的有效網絡。6．其協議棧具有很大的靈活性，可以適應多種固定網絡類型。它既可以作為交換式以太網的無線接入子網，也可以作為第三代蜂窩網絡的接入網，并且這種接入對于網絡層以上的用戶部分來說是完全透明的。當前在固定網絡上的任何應用都可以在HiperLAN2網上運行。相比之下，IEEE802．11的一系列協議都只能由以太網作為支撐，不如HiperLAN2靈活。

　　獨樹一幟的紅外系統

　　紅外局域網系統采用波長小于1微米的紅外線作為傳輸媒體，該頻譜在電磁光譜里僅次于可見光，不受無線電治理部門的限制。紅外信號要求視距傳輸，方向性強，對鄰近區域的類似系統也不會產生干擾，并且竊聽困難。實際應用中由于紅外線具有很高的背景噪聲，受日光、環境照明等影響較大，一般要求的發射功率較高。盡管如此，紅外無線LAN仍是目前“100Mbps以上、性能價格比高的網絡”唯一可行的選擇，主要用于設備的點對點通信。

　　互為補充的藍牙技術

　　藍牙是一種使用2．45GHz的無線頻帶（ISM頻帶）的通用無線接口技術，提供不同設備間的雙向短程通信。藍牙的目標是最高數據傳輸速率1Mbps（有效傳輸速率為721Kbps）、傳輸距離為10厘米－10米（增加發射功率可達100米）。在一個微微網絡中，藍牙可使每臺設備同時與多達7臺的其它設備進行通信，而且每臺設備可以同時屬于幾個微微網絡。藍牙面向的是移動設備間的小范圍連接，因而本質上說它是一種代替線纜的技術。它用來在較短距離內取代目前多種線纜連接方案，并且克服了紅外技術的缺陷可穿透墻壁等障礙，通過統一的短距離無線鏈路，在各種數字設備之間實現靈活、安全、低成本、小功耗的話音和數據通信。相對802．11和HiperLAN家族，藍牙的作用不是為了競爭而是相互補充。

　　力不從心的HomeRF

　　HomeRF是IEEE802．11與DECT的結合，原為家庭網絡設計，旨在降低語音數據成本。HomeRF工作在2．4GHz頻段，它采用數字跳頻擴頻技術，速率為50跳／秒，并有75個帶寬為1MHz跳頻信道。調制方式為2FSK與4FSK。數據的傳輸速率在2FSK方式下為1Mbps，在4FSK方式下為2Mbps。在新版HomeRF2．x中，采用了WBFH（widebandfrequencyhopping）技術把跳頻帶寬增加到了3MHz和5MHz，跳頻速率也增加到75跳／秒，數據傳輸速率達到了10Mbps。盡管如此，在速率更快、技術更先進的802．11和HiperLAN的夾攻下，HomeRF已不被看好。

上一篇：無線局域網搭建過程的六個抉擇

下一篇：分析和部署無線局域網的八點要素