无线局域网技术浅谈
1、 前言
网络技术的迅猛进步以及笔记本电脑的广泛使用，使得公众对便捷移动办公的需求日益增强。
传统的有线局域网存在布线限制，若建筑内未预留线路，布线与调试工程量将极为庞大。此外，线路易损，给维护与扩容等带来诸多不便。同时，网络节点的搬迁与移动亦十分繁琐。鉴于此，高效便捷、组网灵活的无线局域网便应运而生。
2、 无线局域网介绍
无线局域网，即WLAN（wireless local area network）kaiyun全站网页版登录，是计算机网络与无线通信技术融合的成果。它通过无线多址信道进行数据传输，运用电磁波实现信息交流，并具备了传统有线局域网的功能。无线局域网具备以下几大特性：
(1) 安装便捷
无线局域网大大减少了布线的繁琐，仅需部署一个或数个无线接入点（AP），便能实现整个建筑内局域网络的全面覆盖，同时操作与维护也更为便捷。
(2) 高移动性
在无线局域网环境下，各个节点能够自由移动，不受具体位置条件的约束。目前，接入点（AP）的覆盖范围一般在10至100米之间。只要身处无线信号的覆盖区内，用户便能够接入网络。此外，无线局域网（WLAN）还支持在不同运营商和不同国家的网络之间进行漫游。
(3) 易扩展性
无线局域网具备多样化的设置选项，每个接入点（AP）能够容纳超过一百名用户同时连接。通过在现有的无线局域网架构中添加更多的AP，便能够将原本仅有少数用户的小型网络规模扩大至容纳数千用户的巨型网络。
3、 无线局域网技术
3.1 蓝牙技术
蓝牙技术，作为一种近距离无线通信手段，运行于2.4GHz的ISM频带范围内。它专注于为移动设备之间提供小范围的连接服务，借助统一的无线链路，能够在众多数字设备之间实现便捷、可靠、经济且耗能低的语音和数据传输。其核心技术特点可概括为以下几点：
蓝牙的工作范围设定为10米，若接入额外的功率放大器，其作用距离可增至100米；此外，辅助的基带硬件具备支持4个乃至更多语音信道的功能。
提供价格低廉且容量巨大的语音及数据通信服务，其数据传输速度可达723.2千比特每秒。
采用高速跳频技术（每秒1600次跳跃），以减少干扰影响；同时，在存在干扰的情况下，通过发送较短的数据帧，力求在限制条件下最大化传输容量。
支持单一与多个节点的连接，能够通过无线技术将多台蓝牙设备串联构建成微波网络，而这些微波网络之间又能相互连接，构成一种独特的分布式网络，进而形成了具有高度灵活性的多重微波网络拓扑，以此确保各类设备间能够实现高效的信息交流。
每个蓝牙设备均能依据IEEE 802标准获得一个独一无二的48位地址码，这一地址码确保了通信过程中设备的身份验证以及信息传输的安全性。
采用TDD技术进行全双工通信，蓝牙的基带帧由两个部分组成，先是发送的数据包，紧接着是接收的数据包。该系统不仅能够进行电路交换，还能执行分组交换，并且能够处理实时同步的定向连接以及非实时的异步非定向连接。
3.2 HomeRF
HomeRF技术源自HRFWG（家庭无线工作组）的研制，该组织成立于1998年，由Intel、IBM、Companq、3com、Philips、Microsoft、Motorola等知名企业共同构成。其主要任务是制定PC与用户电子设备间无线数字通信的开放性工业标准，旨在为家庭用户构建一个互操作的音频和数据通信网络。HomeRF技术采纳了IEEE 802.11标准的CSMA/CA模式，通过竞争机制来控制信道，确保在任何时刻网络中仅有一个接入点传输数据。此外，它还提供了对“流业务”的实质性支持，设定了高级别的优先权，并引入了带优先权的重发机制，从而保障了实时“流业务”所需的带宽（2～11 Mb/s）以及低干扰和低误码率。
HomeRF是对现有无线通信技术的一种整合与优化，它在进行数据传输时遵循IEEE 802.11标准下的TCP/IP传输协议；而在处理语音通信时kaiyun.ccm，则采纳了数字增强型无绳通信规范。为此，接收设备需捕捉到传输信号中的数据头部及若干数据包，以区分音频与数据信息，随后再切换至相应的通信模式。
HomeRF系统基于对等网络架构，其中每个节点均保持自主性，不依赖于中心节点的指挥。故而，当某个节点从网络中退出时，不会对其他节点的运作造成干扰。
3.3 HiperLAN
欧洲电信标准化协会（ETSI）下属的宽带无线电接入网络（BRAN）小组负责制定了HiperLAN这一无线局域网标准，该标准已发布了HiperLAN1和HiperLAN2两个版本。然而，HiperLAN1因其较低的数据传输速率，并未得到广泛的应用和推广。HiperLAN2在欧洲受到了较为普遍的认可，现已成为较为成熟的无线局域网通信协议，其具备以下特性：
(1) 高速的数据传输速率
HiperLAN在5 GHz的频段内运作，运用了正交频分复用技术（OFDM）进行调制，数据传输依赖于MT与AP之间预先构建的信令连接，其传输速率可达54 Mb/s。
(2) 自动频率分配
在执行任务时，AP会同步监听环境中的干扰信号以及周边其他AP的运作情况，随后依据无线信道是否被占用以及干扰程度最低的标准，挑选出最适宜的信道。自动频率分配功能是HiperLAN2最显著的特点之一。
(3) 安全性支持
HiperLAN2网络具备鉴权和加密功能。鉴权机制确保仅合法用户得以接入，并且仅限于通过鉴权的合法网络。
(4) 移动性支持
在HiperLAN2技术中，移动终端（MT）需借助距离最近或信噪比最高的接入点（AP）进行数据传输。因此，随着MT的移动，它需不断扫描周边的AP，一旦发现其他AP的传输性能优于当前使用的AP，便需发起切换请求。完成切换后，所有既有的连接将无缝转移到新的AP上，整个切换过程中，通信不会出现中断。
(5) 网络与应用的独立性
HiperLAN的协议栈展现出了极高的灵活性，能够很好地适应不同类型的固定网络。基于此，HiperLAN2网络不仅能作为交换式以太网的无线接入子网使用，还能充当第三代蜂窝网络的接入网。更重要的是，这种接入对网络层以上的用户来说，几乎感受不到任何差异，显得完全透明。
3.4 IEEE 802.11x
(1) IEEE 802.11
1990年，IEEE 802标准化委员会正式组建了IEEE 802.11无线局域网标准工作组，该工作组的主要任务是针对2.4 GHz开放频段的无线设备与网络，制定全球性的发展规范。1997年6月，IEEE 802.11标准（又称Wi-Fi、无线保真）得以发布。该标准在物理层对数据传输的信号特性和调制方式进行了规定。具体而言，物理层涵盖了两种射频传输方式和一种红外线传输方式。其中，射频传输方式运用了扩频调制技术，以确保符合绝大多数国家的工作规范。
该标准规定的RF传输技术包括跳频扩频（FHSS）与直接序列扩频（DSSS），其工作频率范围在2.4000至2.4835 GHz之间。在直接序列扩频技术中开yun体育app官网网页登录入口，采用了BPSK与DQPSK调制手段，能够实现1 Mb/s至2 Mb/s的数据传输速率。此外，该技术还使用了11位的Barker序列，并具备10.4 dB的处理增益。跳频扩频技术运用了2至4电平的GFSK调制方式，具备1兆比特每秒的数据传输速度，并配备了22种不同的跳频模式，涵盖了79个信道。此外，该技术在美规中规定的最低跳频频率为每秒2.5次。红外线传输技术运作在850至950纳米的波段，其峰值输出功率达到2瓦，采用了4电平或16电平的脉冲位置调制技术，能够实现1兆比特每秒至2兆比特每秒的数据传输速率。
(2) IEEE 802.11b
1999年9月，IEEE 802.11b标准正式获得认可，这一标准是在IEEE 802.11标准的基础上进行了深化和拓展。它引入了直接序列扩频（DSSS）技术以及补偿编码键控（CCK）调制技术。在物理层方面，它被细分为PLCP和PMD两个子层。PLCP是一个专为MAC子层设计的通用接口，它具备载波侦听和无干扰信道的评估功能；而PMD子层主要负责无线编码工作。IEEE 802.11b标准支持动态传输速率，能够根据噪音情况在1 Mb/s、2 Mb/s、5.5 Mb/s、11 Mb/s等多个速率之间自动调整。
(3) IEEE 802.11a
IEEE 802.11a作为IEEE 802.11标准的一部分，引入了正交频分复用技术（OFDM）和QFSK调制，这两种技术显著提升了数据传输速度以及信号的全面品质。IEEE 802.11a与IEEE 802.11b均采用CSMA/CA协议，不过它们在物理层方面存在显著差异。具体来说，802.11b的运作频段介于2.4000至2.4835 GHz之间，而802.11a的频段则位于5.15至8.825 GHz。此外，这两种标准的数据传输速率均可达54 Mb/s。
(4) IEE 802.11g
在2001年11月，IEEE 802组织对一种名为802.11g的新技术进行了实验性批准。这项技术融合了两种调制技术，分别是802.11b标准中的CCK以及802.11a标准中的OFDM。基于这一特性，802.11g能够在2.4 GHz的频段上实现11 Mb/s的数据传输速度，同时，在5 GHz的频段上，其数据传输速度可达54 Mb/s。
(5) IEEE 802.11i
IEEE 802.11i对WLAN的MAC层进行了调整与融合，确立了严格的加密方案和认证体系，旨在提升WLAN的安全性。其核心内容涵盖了Wi-Fi保护访问（WPA）和强健安全网络（RSN）两大方面，并于2004年初正式实施。
(6) IEEE 802.11e/f/h
IEEE 802.11e标准旨在对WLAN的MAC层协议进行优化，旨在确保多媒体传输的顺利进行，并保障所有WLAN无线广播接口能够实现服务质量保证QOS机制。同时，IEEE 802.11f标准负责规范访问节点间的通信，并支持IEEE 802.11接入点之间的互操作协议(IAPP)。IEEE 802.11h用于802.11a的频谱管理技术。
4、 无线局域网的安全性
无线局域网以公共电磁波为传输媒介，因此更易遭受非法用户的不法侵入及数据窃取。针对这一特性，无线局域网在安全方面需着重考虑三个关键因素：信息的保密性、用户的身份确认以及访问权限的控制。为确保无线局域网的安全，我们通常采用以下几种技术手段：
(1) 物理地址(MAC)过滤
