无线局域网一

随着电脑逐渐普及到千家万户，在我国不少经济比较发达的地区，很多家庭都拥有了两部甚至以上的电脑，而这些电脑则通过简单的家庭局域网连接起来，主要是用来宽带共享上网，或者内部交流一些文件之类的应用。不过很多家庭中还主要是传统的布线局域网而已，多数是利用一个HUB，再用网线将数台电脑连接起来。铺设网线对于不少装修好了的家庭来说，是十分不便的，因为将网线完美地和家居装修结合起来，非在装修之前铺设不可！否则那灰灰的网线看起来可真是碍眼得很，万一还需要凿墙洞的话，风险就更加大了，所以越来越多的家庭开始关注无线局域网。

无线网络这个名词似乎是一夜之间成为了热点，其实这种技术在很早以前就已经出现了，而直到宽带网络以及家庭局域网的普及，无线局域网技术才受到普遍的关注。下面我们就从无线网络的基础知识说起。

一、无线局域网是什么

无线局域网(Wireless Local Area Network，缩写为“WLAN”)，顾名思义，就是采用无线通讯技术代替传统电缆，提供传统有线局域网功能的网络。然而，这并不说明无线局域网不需要传输介质，只是使用了人眼无法看到的电磁波而已。近几年来，计算机网络技术的逐渐成熟和飞速发展使之迅速地渗透和普及到了社会的各个领域，并在许多方面改变了人们原有的生活方式和生活观念。无线局域网(WLAN)技术作为计算机网络技术的一个分支也渐渐地浮出水面，得到了众多业内人士的关注。目前已经有多家厂商推出了他们各自的WLAN产品，例如3COM、Aironet、Cabletron、Lucent、Intel、IBM和Compaq，这些产品在一定程度上已经投入了应用。

无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(Access Point亦译作网络桥通器)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现，以无线网卡最为普遍，使用最多。不过，无线网络产品通常是一机多用。例如，几乎所有无线网络产品都自含无线发射/接收功能，有的无线路由器覆盖了无线网桥的功能，一些无线Modem经适当组合可以形成无线集线器(Hub)，具有组合灵活、多样等特点。例如，用CyLink公司的AirLink无线Modem系列产品、TAL公司的Remote Client无线路由器、Access Point无线网桥，都可以分别组成城域级无线网。

与有线网络一样，无线局域网同样也需要传送介质。但它不是使用双绞线或者光纤，而是红外(IR)或者射频(RF)波段，以后者使用居多。红外线局域网采用小于1μm波长的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，受太阳光的干扰大；支持1～2Mbps数据速率，适于近距离通信。而采用射频作为媒体，覆盖范围大，发射功率较自然背景的噪声低，基本避免了信号的偷听和窃取，使通信非常安全。

现在我们所说的无线局域网，一般主要都是采用扩频微波技术。第一，它使用的频段有三个，L频段(902MHz～928MHz)、S频段(2.4GHz～2.4835GHz)、C频段(5.725GHz～5.85GHz)。大多数产品使用S频段，这个频段也叫ISM(Industry Science Medical)即工业科学医疗频段，该频段在美国不受FCC(美国联邦通信委员会)的限制，属于工业自由辐射频段。第二，采用扩频技术特别是直接序列扩频调制方法具有抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力，隐蔽性、保密性强，不干扰同频的系统等性能特点，具有很高的可用性。

二、为什么要用无线局域网

现在有线局域网技术已经发展得比较完善，但是为什么要使用无线局域网呢？因为无线局域网无线的特性具有常规网络无可比拟的优点。下面就是无线局域网大显身手的几种场合。

1.移动办公

有了无线局域网，你就可以充分享受无线的自由：到办公室后，打开自己的笔记本电脑，就可以摆脱烦人的双绞线，在公司内自由移动办公了。而且，如果你来到分公司，如果他们也有无线局域网，你也可以直接联入网络，再也不用为找一个临时座位和双绞线而发愁了。

2.会议

会场布置过程中最令人头痛的就是网络布线，因为演示者很可能需要联入网络环境才能得心应手。如果拉双绞线到会场，则会非常麻烦，既不美观，也不方便，还存在来往人员被线缆绊倒或将线缆损坏的可能。此时，如果在会场附近架设无线局域网，使无线局域网覆盖会场，笔记本电脑借助无线网卡上网，那么问题就会迎刃而解。

3.布线困难的场所

布线是常规网络的基础设施，许多网络用户都为此头疼不已。如果采用无线局域网，一般只要在安放一个或多个接入点设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络，使得网络的扩容非常灵活。

4.作为有线网络的备用系统

有线网络线路会随使用时间的增长，表面绝缘、屏蔽层老化，逐渐失去原有性能。更由于输电线路、有线电视线路、控制线路等其他线路的加入对其产生干扰，装修工程、布线工程又可能会对其产生机械损坏，导致线路不通。作为备用系统的无线网络，则不存在这些问题，不仅随时可更新升级、而且可以方便的安装、维护。

5.其他适用无线网络的特殊场合

比如需要严格防爆的场所，不易使用非本质安全的商用有线局域网。而工业控制总线的传输速率太过低下，况且与商用以太网无法做到无缝链接。而无线网络在此方面，既解决安全问题(无线电波)，又解决速率问题(11Mb/s)。

6.扩充性

传统的有线网络扩充性较弱。由于一些原因，原有布线所预留的端口不够用，增加新用户就会遇到重新布置线缆繁琐、施工周期长等麻烦。而无线网络则扩充性较强，只需要增加适配卡就可以了，如果网络出现瓶颈，则也只需增加一个接入点就可以实现扩充。

三、无线局域网的解决方案

任何一种网络都会有不同的解决方案，就算是传统的有线网络，也会有网线直连或者通过HUB来连接等不同方法，由于无线局域网技术上面的特点，因此针对不同的需求，就会有不同的解决方案了。首先我们看看组成一个无线网络所必备的一些硬件设备：

无线网桥(无线接入点，Access Point)：可支持65个用户同时运行。距离可达100米(328英尺)，速度可达11 Mbps。该速度要比上一代无线局域网产品快5倍多，相当于标准线缆以太局域网的速度。产品有：WP-2001 无线网桥、WP-2001B 无线网桥(内建桥接器)。

无线网卡：无论笔记本电脑或是桌面计算机在什么位置，你都可以即时、安全地与任何经Wi-Fi验证的设备或网络连接。无论何时何地，在你需要时都可获得与有线网络相同的性能。本站提供多种接口的无线网卡供选择，有适用于台式机的PCI接口的：WMP11 PCI无线网卡，有适用笔记本的PCMCIA接口的：WN-1011P PCMCIA无线网卡、WPC11 PCMCIA无线网卡、A2424-2A PCMCIA无线网卡，有笔记本和台式机均适用的USB接口的：WN-1011U USB无线网卡、WUSB11 USB无线网卡、WL1200 USB无线网卡。

无线路由器：有线路由器集成无线网桥的功能，合二为一(即有线路由器＋AP)。既能实现宽带接入共享，又能轻松拥有无线局域网的功能。产品有：WA-2204无线路由器、BEFW11S4无线路由器、FR3002AL无线路由器。

天线：Antenna一般称为天线。此天线与一般电视、大哥大所用的天线不同，其原因是因为频率不同所致。WLAN所用的频率为较高的2.4GHz频段，其天线功能是将Source(信号源)信号藉由天线本身的特性而传送至远处，至于能传多远，一般除了考虑Source的Output Power(输出功率)强度之外，其另一重要因素是天线本身的dB值即增益值。dB值愈高，相对所能传达之距离也更远。通常每增加6dB则传输数据之距离可增加一倍。一般天线有所谓指向性Uni-directional与全向性Omni-direction两种，前者较适合于长距离使用，而后者则较适合区域性之应用。

无线HUB：既是无线工作站之间相互通信的桥梁和纽带，同时又是无线工作站进入有线以太网的访问点。它负责管理其覆盖区域(无线单元)内的信息流量。覆盖彼此交叠区域的一组无线HUB，能够支持无线工作站在大范围内的连续漫游功能，同时又能始终保持网络连接，这与蜂窝式移动通信的方式非常相似。另外，在同一地点放置多个无线HUB，可以实现更高的总体吞吐量。

接下来我们看看其拓扑结构：

(1)网桥连接型：不同的局域网之间互连时，由于物理上的原因，若采取有线方式不方便，则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接，无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接，还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。

(2)基站接入型：当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时，各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互连的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网，还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。

(3)HUB接入型：利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网，具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN，可采用类似于交换型以太网的工作方式，要求Hub具有简单的网内交换功能。

(4)无中心结构：要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道，MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。

无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现，其中以无线网卡最为普遍，使用最多。

下面我们介绍几种常用的无线网络解决方案，供大家参考一下：

1.Infrastructure模式

这种模式通过数张无线网络卡(USB,PCI或PCMCIA接口)及一台无线网桥(AP)，通过AP实现无线网络内部及无线网络与有线网络之间的互通。这种方案适合一般的无线办公网络，因为有一台网桥设备，因此成本会相应提高一些，但是安全性会相对更佳，因为多了一台相当于“网关”的设备。对于家庭之中的宽带共享应用来说，这种方式是必须的。(图1)

2.Ad-Hoc模式

数张无线网卡(USB,PCI或PCMCIA接口)可以自成网络，无需AP，组成一种临时性的松散的网络组织方式，实现点对点与点对多点连接。不过这种方式就不能连接外部网络。(图2)

3.SOHO无线接入应用方案)

小型办公室为了能迅速组建网络，节省组网成本，无线局域网解决方案是最佳解决方案。通过接入点路由器，不但能解决企业内部网络互通的问题，而且也解决了企业员工访问Internet的需求。(图3)

四、无线局域网的技术标准

任何一种网络都有其不同的技术标准，无线局域网也不例外，下面我们一起来看看：

最早的WLAN产品运行在900MHz的频段上，速度大约只有1～2Mbps。1992年，工作在2.4GHz频段上的WLAN产品问世，之后的大多数WLAN产品也都在此频段上运行。目前的WLAN产品所采用的技术标准主要包括：IEEE 802.11、IEEE 802.11b、HomeRF、IrDA和蓝牙。由于2.4GHz的频段是对所有无线电系统都开放的频段，因此使用其中的任何一个频段都有可能遇到不可预测的干扰源，例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等等。为此，无线通信技术中特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道，在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列(即一定的规律，技术上叫做“伪随机码”)不断地从一个信道跳到另一个信道，只有收发双方是按这个规律进行通信的，而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰；跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过扩展频谱技术使这个窄带宽成百倍地扩展成宽频带，使干扰可能产生的影响变得很小。

1.IEEE 802.11

1997年6月，IEEE推出了第一代无线局域网标准──IEEE802.11。该标准定义了物理层和介质访问控制子层(MAC)的协议规范，允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内建立互操作网络设备。任何LAN应用、网络操作系统或协议(包括TCP/IP、Novell NetWare)在遵守IEEE 802.11标准的无线LAN上运行时，就像它们运行在以太网上一样容易。

IEEE 802.11在物理层定义了数据传输的信号特征和调制方法，定义了两个无线电射频(RF)传输方法和一个红外线传输方法，这里主要介绍无线电射频(RF)传输方法，有关红外线传输方法的内容将在IrDA标准中介绍。RF传输标准包括直接序列扩频技术(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)和跳频扩频技术(Frequency Hopping Spread Spectrum ，FHSS)。

直接序列扩频技术(DSSS)采用了一个长度为11比特的Barker序列来对以无线方式发送的数据进行编码。每个Barker 序列表示一个二进制数据位(1或0)，它将被转换成可以通过无线方式发送的波形符号。这些波形符号如果使用二进制相移键控(BPSK)技术，可以以1Mbps的速率进行发射，如果使用正交相移键控(QPSK)技术，发射速率可以达到2Mbps。跳频扩频技术(FHSS)利用GFSK二级或四级调制方式可以达到2Mbps的工作速率。

由于在无线网络中冲突检测较困难，IEEE 802.11 规定介质访问控制 (MAC) 子层采用冲突避免(CA)协议，而不是冲突检测(CD)协议。为了尽量减少数据的传输碰撞和重试发送，防止各站点无序地争用信道，无线局域网中采用了与以太网CSMA/CD相类似的CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突防止)协议。CSMA/CA通信方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来，保证某一时刻只有一个站点发送，实现了网络系统的集中控制。因传输介质不同，CSMA/CD与CSMA/CA的检测方式也不同。CSMA/CD通过电缆中电压的变化来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随着发生变化；而CSMA/CA采用能量检测(ED)、载波检测(CS)和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式。

IEEE 802.11定义基本服务群(BSS)是无线局域网的基本单元，它的功能包括分布式协调功能(DCF)和无线访问接入点协调功能(PCF)。协调功能是决定在BSS内工作的一个站，通过无线介质何时允许发送和可能接收协议单元的逻辑功能。DCF是IEEE 802.11 标准中MAC协议的基本介质访问方法，它作用于基本服务群和基本网络结构中，可在所有站实现，它支持竞争型异步业务。而PCF可支持无竞争型时限业务及无竞争型异步业务，在PCF 模式中，将由一个无线访问接入点(Access Point，AP)来控制对介质的所有访问。在系统处于PCF模式期间，负责控制访问的无线访问接入点将接纳每个端站的数据，经过给定的时间后转移到下一站。除非某个端站被接纳，否则它不允许进行发射，也只有当端站被接纳以后，它们才接收来自无线访问接入点的数据。由于PCF 按预定的方式给每个端站确定了一个发射顺序，因此保证了每条数据流的最大延迟。PCF的不足之处是它的可伸缩性较差，因为是由单一的无线访问接入点来控制媒体访问，且必须接纳所有端站的通信，所以这种做法在较大的网络中效率较低。

IEEE 802.11 MAC层负责客户端与无线访问接入点之间的通信。当一个 802.11客户端进入一个或多个无线访问接入点的覆盖范围时，它将根据信号强度和监测到的包错误率，选择其中性能最好的一个无线访问接入点并与之联系。一旦被该无线访问接入点接受，客户端会将无线信道调整到设置无线访问接入点的无线信道。它定期检测所有的802.11信道，以便确定是否有其他的无线访问接入点能够提供更好的性能。如果检测到存在这样一个无线访问接入点，它将与新的无线访问接入点重新建立联系，客户端将调整到设置该无线访问接入点的无线信道。出现这样的重新连接通常是由于无线端站在物理位置上离开了原始无线访问接入点，导致信号变弱。此外，当建筑物中的无线特性发生变化，或者原始无线访问接入点的网络通信量过高时，也会出现重新联系的情况。在后一种情况下，这个功能一般称为“负载平衡”，因为它的主要作用是将总体的无线LAN负载最有效地分布到可用的无线基础设施中。

IEEE 802.11中MAC提供的服务有：安全服务、MSDU重新排序服务和数据服务。其中安全服务提供的服务范围局限于站与站之间的数据交换，其内容为：加密、验证、与层管理实体相联系的访问控制。IEEE 802.11标准中提供了WEP(Wired Equivalent Privacy)加密算法，其目标是为无线LAN提供与有线网络相同级别的安全保护。另外，为了进行访问控制，ESSID(也称为无线LAN服务区别号)将被放置在到每个无线访问接入点中，它是无线客户端与无线访问接入点联系所必不可少的。除此之外，每个无线访问接入点中还包括一个有关MAC地址的访问控制列表，只有那些MAC地址在这个列表中的客户端才能对无线访问接入点进行访问。 MSDU重新排序服务是为了提高成功发送的可能性，只有在节电方式工作下的站，且不处于激活状态，才可先将MSDU缓存起来，等站激活时再突发出去，对缓存数据进行重新排序。MAC数据服务可使对等LLC实体进行数据单元的交换，本地MAC利用下层的服务将一个MSDU传给一个对等的MAC实体，然后又传给对等的LLC实体。

2.IEEE 802.11b

为了支持更高的数据传输速率，IEEE于1999年9月批准了IEEE 802.11b标准。IEEE 802.11b标准对IEEE 802.11标准进行了修改和补充，其中最重要的改进就是在IEEE 802.11的基础上增加了两种更高的通信速率5.5Mbps和11Mbps。

由于现行的以太网技术可以实现10Mbps、100Mbps乃至1000Mbps等不同速率以太网络之间的兼容，因此有了IEEE 802.11b标准之后，移动用户将可以得到以太网级的网络性能、速率和可用性，管理者也可以无缝地将多种LAN技术集成起来，形成一种能够最大限度地满足用户需求的网络。IEEE 802.11b的基本结构、特性和服务仍然由最初的 IEEE 802.11标准定义。IEEE802.11b规范只影响IEEE 802.11标准的物理层，它增加了更高的数据传输速率和更健全的连接性。

IEEE 802.11b可以支持两种速率—5.5Mbps和11Mbps。而要做到这一点，就需要选择DSSS作为该标准的唯一物理层技术，因为，目前在不违反FCC规定的前提下，采用跳频扩频技术无法支持更高的速率。这意味着IEEE 802.11b系统可以与速率为1Mbps和2Mbps的IEEE 802.11 DSSS系统兼容，但却无法与速率为1Mbps 和2Mbps的IEEE 802.11 FHSS系统兼容。

为了增加数据通信速率，IEEE 802.11b标准不是使用11比特长的Barker序列，而是采用了补充编码键控(CCK)，CCK由64个8比特长的码字组成。作为一个整体，这些码字具有自己独特的数据特性，即使在出现重要噪声和多路干扰的情况下，接收方也能够正确地予以区别。IEEE 802.11b规定在速率为5.5Mbps时使用CCK，对每个载波进行4比特编码。而当速率为11Mbps时，对每个载波进行8比特编码。这两种速率都使用QPSK作为调制技术。

3.HomeRF

HomeRF把共享无线连接协议(SWAP)作为未来家庭内联网的几项技术指标，使用IEEE802.11无线以太网作为数据传输标准，通信频段也是2.4GHz，HomeRF工作组像当初人们构造ATM一样，提出了一整套应用于家庭联网的完整体系，包括外围设备和家庭主机之间的连接、外围设备之间的连接、主机和HomeRF中央控制的连接、接入网、PSIN等。2000年8月31日，美国联邦通信委员会批准了Intel、Microsoft、Motorola和Proxim等HomeRF组织成员的要求，允许HomeRF的传输速率在原来的2Mb/s的基础上提高四倍，达到8M～11Mb/s传送速率；而且和蓝牙一样，HomeRF可以实现多个(最多5个)设备之间的互联。但FCC的这一决定，招致了来自包括内部成员和蓝牙组织成员的反对，主要理由是频率冲突、功耗较大。同时，HomeRF工作组的一些成员提出，将原来的发射带宽由1MHz提高到5MHz，这样速率能够提高得更多，但反对者认为，信息本来在狭窄的信号通道里跳动，现在如果将狭窄的通道加宽，就会像一辆卡车在几条车道上横冲直撞，从而造成SWAP设备之间的互相干扰。因此，很多业界人士对这一技术并不表示乐观。

不过，HomeRF技术对于小型公司或者类似别墅的家庭是再方便不过的了，因为这两种环境的活动半径都比Bluetooth和W规定的活动范围大，同时，一般又小于无线局域网的半径。但这也并非是说HomeRF的地位是高枕无忧的。因为，一项技术如果想要成为国际认可的标准，其独特性是必不可少的。HomeRF在传输距离方面的优势，很有可能被蓝牙所击败。

4.蓝牙技术(Bluetooth)

蓝牙技术是一种用于各种固定与移动的数字化硬件设备之间的低成本、近距离的无线通讯连接技术。这种连接是稳定的、无缝的，其程序写在一个9×9 mm的微型芯片上，可以方便地嵌入设备之中。这项技术能够非常广泛地应用于我们的日常生活中。事实上，蓝牙系统和无线个人局域网(WPAN)的概念相辅相成，它已经是无线个人局域网的一个雏形。在其1999年12月发布的蓝牙##21.0版的标准中，已定义了包括使用WAP协议连接互联网的多种应用软件。它能够使蜂窝电话系统、无绳通信系统、无线局域网和互联网等现有网络增添新功能，使各类计算机、传真机、打印机设备增添无线传输和组网功能，在家庭和办公自动化、家庭娱乐、电子商务、无线公文包应用、各类数字电子设备、工业控制、智能化建筑等场合开辟了广阔的应用。随着无线个人局域网的发展，IEEE 802.15的一个工作小组正在制订速率可达20Mb/s以上的无线个人局域网标准，这一标准也是基于蓝牙规范。因此，无线个人局域网和蓝牙必然会趋于融合，由SIG参与蓝牙计划的公司和IEEE 802.15工作组协力合作，共同创造明天的无线个人局域网。

蓝牙技术从应用的角度来讲，与日前广泛应用于微波通信中的一点多址技术十分相似，因此，它很容易穿透障碍物，实现全方位的数据传输。早在蓝牙标准制定的前一年，IEEE的有关工作组就已经开始无线个人局域网的准备工作。起初，IEEE执行委员会认为，由于这是局域网内部的无线通信技术，所以就将此任务交给了对无线局域网有着突出贡献的“802.11工作组”，当时主要的工作就是实现无线局域网和无线个人局域网的无缝隙连接。经过一年的努力工作，小组成员的结论是，现有的IEEE 802.11中有关支持三种物理媒介层的MAC(Medium Access Control，媒介访问控制)中规定的基础结构，并不适用于无线个人局域网。

802.15工作组于1999年秋天开始起草一项以蓝牙##21.0版本为基础的标准，2000年11月提交到IEEE标准委员会讨论。之所以如此迅速，主要是IEEE 802.11工作组在制定无线局域网标准时过于滞后于市场，继而造成了无线局域网标准重蹈“ATM(Asynchronous Transfer Mode、异步传输模式)”的覆辙。虽然IEEE 802.11是国际公认的技术标准，但市场份额并不大，因此蓝牙才决定使用无线局域网使用的2.4GHz波段(由于频率的冲突，很可能造成现有无线局域网性能的下降)。蓝牙的支持者甚至大胆地预测，随着蓝牙技术的不断发展，采用IEEE 802.11标准的无线局域网将不复存在，从而双方的频段之争将迎刃而解。

如果设备是属于那种活动范围比较广、要求和多种设备迅速互联，如，笔记本电脑、数字无绳电话、个人数字助理、手机等，采用蓝牙或无线个人局域网是十分理想的。

5.IrDA(Infrared Data Association，红外线数据标准协会)

红外线数据标准协会IrDA(Infrared Data Association)成立于1993年，是非营利性组织，致力于建立无线传播连接的国际标准，目前在全球拥有160个会员，参与的厂商包括计算机及通信硬件、软件及电信公司等。简单地讲，IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它在技术上的主要优点有：

(1)无需专门申请特定频率的使用执照，这一点，在当前频率资源匮乏，频道使用费用增加的背景下是非常重要的。

(2)具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点。惠普(HP)公司目前已推出结合模块应用大约从2.5×8.0×2.9(mm)到5.3×13.0×3.8(mm)的专用器件，与同类技术相比，耗电量也是最低的。

(3)传输速率在适合于家庭和办公室使用的微微网(Piconet)中是最高的，由于采用点到点的连接，数据传输所受到的干扰较少，速率可达16Mb/s。

除了在技术上有自己的技术特点外，IrDA的市场优势也是十分明显的。目前，全世界有5000万台设备采用IrDA技术，并且仍然每年以50%的速度增长。有95%的笔记本电脑安装了IrDA接口。在成本上，红外线LED及接收器等组件远较一般RF组件来得便宜，IrDA端口的成本在5美元以内，如果对速度要求不高，甚至可以低到1.5美元以内，相当于日前蓝牙产品的十分之一。

面对其他技术的挑战，IrDA并没有停滞不前。除了传输速率由原来的FIR(Fast Infrared)的4Mb/s提高到最新VFIR的16Mb/s标准；接收角度也由传统的30度扩展到120度。这样，在台式电脑上采用低功耗、小体积、移动余度较大的含有IrDA接口的键盘、鼠标，就有了基本的技术保障。同时，由于Internet的迅猛发展和图形文件逐渐增多，IrDA的高速率传输优势在扫描仪和数码相机等图形处理设备中更可大显身手。对于要求传输速率高、使用次数少、移动范围小、价格比较低的设备，如打印机、扫描仪、数码像机等，IrDA技术是首选。

但是，IrDA也有其不尽如人意的地方。首先，IrDA是一种视距传输技术，也就是说两个具有IrDA端口的设备之间如果传输数据，中间就不能有阻挡物，这在两个设备之间是容易实现的，但在多个设备间就必须彼此调整位置和角度等，这是IrDA的致命弱点。其次，IrDA设备中的核心部件—红外线LED不是一种十分耐用的器件，对于不经常使用的扫描仪和数码相机等设备还可以，但如果经常用装配IrDA端口的手机上网，可能很快就不堪重负了。

6.IEEE 802.16

IEEE 802.16是在1999年开发出来的无线宽带网络标准，作用就是在用户站点同核心网络之间建立起一个通信路径，这个核心网络可以是公用电话网络也可以是因特网。IEEE 802.16标准所关心的是用户的收发机同基站收发机之间的无线接口。其中的协议专门对在网络中传输大数据块时的无线传输地址问题做了规定，协议标准是按照三层结构体系组织的。

三层结构中的最底层是物理层，该层的协议主要是关于频率带宽、调制模式、纠错技术以及发射机同接收机之间的同步、数据传输率和时分复用结构等方面的。对于从用户到基站的通信，标准使用的是按需分配多路寻址－时分多址DAMA-TDMA技术。按需分配多路寻址DAMA技术是一种根据多个站点之间的容量需要的不同而动态地分配信道容量的技术。时分多址TDMA是一种时分技术，它将一个信道分成一系列的帧，每个帧都包含很多的小时间单位，称为时隙。时分多路技术可以根据每个站点的需要为其在每个帧中分配一定数量的时隙来组成每个站点的逻辑信道。通过DAMA－TDMA技术，每个信道的时隙分配可以动态地改变。

在物理层之上是数据链路层，在该层上IEEE 802.16规定的主要是为用户提供服务所需的各种功能。这些功能都包括在介质访问控制MAC层中，主要负责将数据组成帧格式来传输和对用户如何接入到共享的无线介质中进行控制。MAC协议对基站或用户在什么时候采用何种方式来初始化信道做了规定。因为MAC层之上的一些层如ATM需要提供服务质量服务QoS，所以MAC协议必须能够分配无线信道容量。位于多个TDMA帧中的一系列时隙为用户组成一个逻辑上的信道，而MAC帧则通过这个逻辑信道来传输。IEEE 802.16.1规定每个单独信道的数据传输率范围是从2M比特/秒到155M比特/秒。

在MAC层之上是一个会聚层，该层根据提供服务的不同提供不同的功能。对于IEEE 802.16.1来说，能提供的服务包括数字音频/视频广播、数字电话、异步传输模式ATM、因特网接入、电话网络中无线中继和帧中继。

结合上面的机种无线网络标准，总的来讲IEEE 802.11系列标准比较适于办公室中的企业无线网络，HomeRF较适用于家庭中移动数据/语音设备之间的通信，而蓝牙技术则可以应用于任何可以用无线方式替代线缆的场合。目前这些技术还处于并存状态，从长远看，随着产品与市场的不断发展，它们将走向融合。

好了，上面我们学习了关于无线网络的一些基本的理论知识，下面我们就开始实际操作，架设我们的无线局域网。按照上面介绍的内容，无线局域网有多种架设方法，下面我们只选择其中的几种来介绍。

五、组建最简单的HomeRF无线网络

如今的无线网络设备种类大多以IEEE 802.11a/b协议，使用星型网络拓扑结构，还有使用802.3协议的设备为主。这些类型的无线网络以统一的规格，长距离通信，高传输速率为特点，种类包括网卡、网关等等，但是，它们的缺陷在于成本价格过于高昂，对于我们这样作为简单家庭网络使用显然并不太合适。Intel目前有个名为HomeRF规格的Wireless Network系列网络设备，其中第一代产品使用的是较为廉价的HomeRF协议，从而使无线家用局域网的建立成为可能。(图4)下面我们就根据这块无线网卡来介绍一下如何配置HomeRF的无线网络，至于不同种类的网卡，安装配置的方式大同小异，大家可以自己参考一下。

Intel Anypoint Home Network是一块以USB接口或者PC卡为连接界面，无线电为传输媒质的无线网卡，不采用纯星型网络拓扑结构，无需中转集线器，即可将使用Anypoint网卡的所有电脑连接到同一局域网内。目前在市面上有PC卡和USB两种，我建议大家使用台式机的朋友使用USB接口的，安装非常简单。Anypoint Home Network拥有##21.6Mbps的连接速率，使用范围为半径45米。由于Anypoint使用的是点对点直接传输模式，因此无需集线器设备，并且无线网卡还可以充当信号中转器，虽然两台电脑的使用范围只有半径45米，但当有3台电脑时，只要其中有一台电脑担当中转功能，网络使用半径就可以达到90米之多。Anypoint使用的是无线电网络通信技术，因此两块无线网卡之间无论是否有障碍物都能正常连接。

将无线网卡将其插入PC或者笔记本电脑的USB接口，系统会自动辨认出有新硬件出现，并开始安装硬件。Anypoint的硬件驱动在Intel主页上有下载，而且该驱动可同时兼容Windows 9x/Me/2000/XP，使用起来不必担心。驱动程序安装完毕之后，Windows XP可以轻易读出该硬件的具体型号名称，而不是常见的“USB通讯设备”。从设备名上我们已经可以看出，该无线网卡的最大连接速率为##21.6Mbps。在驱动程序安装的过程中，会弹出一个窗口，询问“Network Code”(网络编码)，这是因为无线网络与我们普通的有线网络不同，无线网络没有物理连接，只有无线电在空中自动连接成无形的网络。为了能确定无线网卡是否处于同一网络内，在使用硬件前，我们必须在驱动程序中定义我们的8位(任意定义的从0到7的数字)网络编码，从而获得简单加密的网络编号，当在同一范围内有数个无线网络，只要网络编号不同，就不会发生信号串扰。例如，我们可以在同一地区有两个192.168.0.xxx的网段，由于网络编号分别为1111 1111和2222 2222，而不会发生相互干扰。

OK，安装完成之后，当你在另一台电脑上也安装了这样一块网卡后，无须任何设置，这两台电脑之间就能建立正常的无线网络连接，至此，我们的硬件和软件安装、设置工作就算完成了。

类似Intel Anypoint Home Network这样的无线网卡可以随身携带，而且不必固定使用地点，的确是没有布置网线的家庭用户一大福音。由于无线网卡的使用范围很广，标称45米传输距离其实是直线距离，所以即使两间房间之间有墙壁和门的阻隔也无法阻挡无线电的传播，两点之间只要直线距离小于45米，都能进行数据传输。不过目前无线局域网络毕竟还不成熟，尤其是Intel的这套第一代无线网络设备，虽然理想状态下设计达到##21.6Mbps传输速率，但实际上，即使两块无限网卡距离在1米以内，最大传输速率也只有300Kbps，比我们平时使用的512Kbps ADSL更慢，显然，##21.6Mbps的无线网络并不能完全取代普通的10Mbps以太网。当然，下一代使用IEEE 802.11b协议的Wireless Network协议能提供11Mbps的网络带宽，但根据目前看来，似乎理论和实际之还是有相当差距的。Anypoint的传输速率虽然很慢，仅仅300Kbps，但是它基本没有速率衰减。我们在查询资料中看到，IEEE 802.11b能在20米范围内提供11Mbps的带宽，当超过30米时就只能提供##21.6Mbps带宽，但使用HomeRF协议的Anypoint无论是长距离还是近距离，其数据传输速率基本维持在250Kbps到300Kbps之间。

六、点对点的红外局域网组建

现在我们在日常生活里面也有很多的机会接触到红外传输的设备，最普及的自然就是我们的手机还有笔记本电脑、掌上电脑了，目前大部分的笔记本电脑和掌上电脑都装有红外线传输设备，其最高传输速度可以达到115.2kbps，传输距离一般在5米以内。不少朋友也许会说：“那都算局域网吗？”其实这是一种狭义上面的局域网，在下面我们就简单介绍一下平时我们应该如何利用红外线设备来“组网”，进行点对点的文件传输。

譬如我们现在有两台笔记本电脑和一台掌上电脑，要在它们之间组建一个局域网络，要做的第一步自然就是安装红外线设备了，现在的Windows里面一般都带有红外设备的驱动程序，系统会自动为检测到的红外设备安装驱动程序，我们在控制面板中可以找到红外线图标。接下来我们在控制面板中打开红外设备控制窗口，在“选项”选项卡中勾选“启动红外线通讯”，这时可以看到在状态栏里红外线图标开始红绿交替闪烁，表示红外设备已经开始工作。另外在“选项”选项卡中可以设置红外线搜索的速率和传输速率。在启动终端设备的红外设备后，将两台电脑的红外设备相对(注意并不是紧贴在一起)，这时红外设备会提示发现新设备，并验证连接。

连接成功之后，我们返回到“我的电脑”中。现在你就会发现多出来了一个“红外线接收者”，在这里会显示出连接的计算机的名称，到了这是，我们就可以像普通的局域网进行任何的操作了。

七、小型无线局域网的组建

上面两种组建无线网络的方式其实都不是“标准”的方法，下面我们来看看组建小型无线局域网的方法，这种解决方案适合多机上面的家庭，甚至是小型公司、企业的内部网络需求哦！

1.原理

建立无线局域网络，实际上是把高速因特网联接到一个既能向终端发送无线电信号，又能联接到其他单独设备的设备上。无线局域网的拓扑结构可分为两类：无中心对等式结构和有中心结构。无中心无线局域网要求网中任意两点均可直接通信。采用这种结构的网络一般使用公用广播信道，而信道接入控制(MAC)协议多采用载波监测多址接入(CSMA)类型的多址接入协议。在有中心拓扑结构中，要求一个无线站点充当中心站，所有站点对网络的访问均由中心站控制，也就是在网络中采取了桥接器。其中前者费用较低，而后者由于需要购买昂贵的中心控制设备，所以费用较高，但整个网络可以通过中心控制设备进行管理，诸如接入网络设备的身份验证，内部流量和服务质量控制等。我们下面要建设的网络，采用无中心结构，利用一台PC机作为服务器接入互联网。

2.网络服务器的安装

对于接入宽带网络，要进行共享的服务器，我们需要安装两块网卡，其中一块普通网卡用于连接宽带设备，另一块为无线网卡(带宽为11M)，用来连接局域网内的其他计算机，如果局域网的范围比较大，可以为无线网卡加装专门的天线。

常见的无线网卡有PCMCIA接口和USB接口两种。对于PC卡式的无线网卡，将之插入笔记本电脑后会提示找到新设备，要求安装驱动程序。在光驱中放入安装光盘，按照屏幕提示操作即可顺利安装 。对于USB接口的网卡应注意，先不要连接USB网卡，在装好驱动后再进行连接，电脑会提示找到设备并自动安装相应驱动和工具。在使用PC卡接口的无线网卡时应注意，如果要取出无线网卡，应先在PC卡属性中停止该设备，再将卡取出。特别是在WIN98系统中，直接取出常导致系统死机。(图5)网卡安装好后任务栏右侧的系统托盘中会出现网卡监测程序的图标，双击图标可以打开网卡设置窗口。设置网卡的时候最重要的参数是“Mode”和“SSID”，当需与其他网卡直接连接的时候，应选“Ad-Hoc”模式，而在每一台利用无线网卡组网的机器里面，SSID都应该设置成为一样的。这些设置完成后，就可以进行网卡的TCP/IP协议设置，设置方法与普通网卡的设置完全相同，这里就不再阐述了。

我相信未来的数年里，无线网络将会有飞跃性的发展，各位家庭用户不妨在家中也组建一个无限局域网络。