无线局域网可以作为有线局域网的扩展。它也可以单独作为有线局域网的替代设备,因此WLAN提供了强大的网络灵活性。
无线局域网(WLAN)技术的发展开始于上世纪80年代中期,它是由美国联邦通信委员会(FCC)产生于工业公共应用授权,科研和医疗(ISM)的应用。这一政策使大公司和终端用户使用无线产品不需要FCC的许可证,从而促进WLAN技术的发展应用。
不同于有线或光纤导线,无线局域网使用的电磁频谱来传递信息。类似于广播电视、无线局域网使用信道(无线电波)发送信息传输可以通过使用无线微波或红外线来实现的,但所需的有效频率和发射功率水平的标准应在政府机构允许的范围。
无线局域网技术的优势
无线局域网是指由本地计算机网络通过无线信道传输的介质,是将计算机网络和无线通信技术结合起来的无线多址接入通道,作为传输介质,传统有线局域网功能,用户可以随时随地实现免费宽带上网。
无线局域网技术在互联网的移动性使得计算机,并能快速、方便地解决网络通道连接不易通过有线mode.wlan采用电磁波发送和接收数据,在空气中没有有线媒体需要意识到问题。
与有线网络相比,无线局域网具有以下优点:
安装方便:无线局域网安装简单,无需施工许可证,无布线或沟槽开挖,安装时间仅为有线网络时间的零。
覆盖范围广:在有线网络中,由位置信息网络有限的网络设备定位,无线局域网通信范围不受环境条件的限制,网络的传输范围大大拓宽,最大传输距离可达几十公里。
有线网络的经济性:由于缺乏灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,所以往往导致违约信息利用低很多。而一旦网络的发展超出了设计方案,它将为网络transformation.wlan更多的费用不是由接线的接触位置的限制,具有传统局域网无法比拟的灵活性,可以避免或减少以上情况的发生。
它易于扩展:WLAN可以灵活地选择各种配置,这样,WLAN就可以从一个只有几个用户的小网络到数千个用户的大网络,并且可以提供诸如漫游和漫游等功能。
高传输速率:无线局域网数据传输速率可以达到11mbit /秒,传输距离可远不止20km.wlan,适用于正交频分复用(OFDM)技术,甚至可以达到54mbit /。
此外,无线局域网具有很强的抗干扰性和良好的网络安全性,在有线局域网中存在许多安全问题,在无线局域网中可以避免,与有线网络相比,WLAN的建立、配置和维护相对比较容易。一般来说,计算机工作者可以胜任网络管理工作。
由于无线局域网具有许多优点,其发展非常迅速,近年来,无线局域网已广泛应用于医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的地方。
无线局域网的拓扑结构
无线局域网的拓扑结构主要有两个:自组织网络(即对等网络,通常被称为Ad Hoc网络)和基础设施网络(网络)。
自组织的无线局域网是一种对等模型的网络,它是建立满足临时需要的服务。自组织网络是由一组带有无线接口卡的无线终端,尤其是移动计算机。这些无线终端直接互相连接,在相同的工作组名,扩展服务集标识号(ESSID)和密码等,并进行点对点或点对点通信在无线局域网的覆盖范围。
不需要增加任何网络基础设施的一个自我组织的组织网络,只有一个移动节点和一个共同的协议。在这种拓扑结构中,不需要中央控制器的协调。因此,自组织网络使用非集中式MAC协议,如CSMA / ca.but因为本协议的所有节点具有相同的功能,它是复杂和昂贵的。
自组织WLAN的另一个重要方面是它不使用完全连接的拓扑结构,其原因是两个移动节点可能暂时处于另一个节点的传输范围之外,不能接收另一个节点的传输信号,因此不能直接建立两个节点之间的通信。
基础设施型WLAN利用高速有线或无线骨干传输网络,在该拓扑中,移动节点在基站(BS)的协调下连接到无线信道。
基站的另一个功能是连接移动节点到现有的有线网络。当基站执行这项任务,它被称为接入点(AP),基础网络也将采用非集中式MAC协议,如基于竞争的802.11协议,可在基础设施拓扑。然而,大多数基础设施网络都采用集中式的MAC协议,如轮询机制,由于大多数协议进程都是由接入点执行的,所以移动节点只需要一小部分功能,大大降低了其复杂度。
在基础设施网络中,基站和基站覆盖下由移动节点组成的蜂窝小区,基站可以在小区内实现全网覆盖,在目前的实际应用中,大部分无线局域网都是基于基础设施网络的。
从一个位置移动到另一个位置的用户应该被标识为离开接入点并进入另一个接入点。这种情况被称为;漫游。漫游功能要求必须有一个合理的让用户不会中断的链路连接,连通各社区之间的重叠。接入点还需要相互协调,以便用户透明地漫游到另一个细胞。当漫游时,切换操作必须被执行。切换可以通过控制开关站或中心,或通过移动节点,即监测节点的强度、集中交换。
在基础设施网络,细胞的规模普遍较小,小区半径的减小意味着移动节点的传输距离缩短,使功率损耗可以降低。此外,频率复用技术可用于小细胞细胞来提高系统的频谱利用率。目前,常用的策略来提高频谱利用率的固定信道分配(FCA)、动态信道分配(DCA)和功率控制(PC)。
使用FCA策略时,每个小区分配一个固定的资源,但独立的移动节点的数目。这一战略的问题在于它没有充分考虑移动用户的分布。在人烟稀少的地区,带宽资源分配相同数量的细胞,但细胞可能只包含很少或没有在所有的移动节点,使资源浪费。因此,在这种情况下,频谱利用率的不适。
采用DCA、PC技术或结合DCA和PC技术,可以提高整个蜂窝系统的容量,减少信道干扰,降低传输功率。
DCA技术将所有可用信道置于公共信道池中,根据小区的当前负载动态地将这些信道分配给小区,移动节点向基站报告干扰的电平,基站通过最小干扰模式实现信道复用。
PC方案通过降低传输功率的降低系统中的干扰,并减少移动节点的电池能量消耗。当在一个小区的干扰增加,PC方案提高了信噪比(SIR)的接收信号通过增加发送节点的力量。当干扰减少到一个节点、传输节点通过降低发送功率,节约能源。
除了上述两种广泛应用的拓扑结构之外,还有另一种拓扑,即理论阶段。这是一个完全分布式的网络拓扑结构,这种结构要求相关节点进行数据传输过程中的某些功能,类似于分组无线网的概念。每一个节点,它可能只知道网络的拓扑结构(也可通过安装获得的所有知识,特殊的软件却能拓扑)和在某种程度上相邻节点的共同理解的拓扑结构,完成分布式路由算法,路由节点在网络上互相协助,以便将数据传输到目的节点。
分布式结构具有良好的抗丢失性能、较强的移动能力,能够形成多跳网络。它适用于低转速的小型网络,用户节点,其复杂性和成本高于其他拓扑结构,存在多径干扰和远mdash;近的效果。同时,随着网络规模的扩大,其性能指标迅速下降,但分布式无线局域网将在军事领域具有良好的应用前景。