一、概述

無線局域網(wǎng)（WLAN，Wireless Local Area Network）的概念，依據(jù)GB/T 2900.96《電工術語 計算機網(wǎng)絡技術》中的定義是“數(shù)據(jù)傳送不使用導線的局域網(wǎng)（LAN）”。也即通過無線介質進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木钟蚓W(wǎng)。WLAN本身應屬于無線接入網(wǎng)絡（AN）的范疇。

1、WLAN與LAN

無線局域網(wǎng)（WLAN）是局域網(wǎng)（LAN）的一種組網(wǎng)形態(tài)。依據(jù)GB/T 2900.96對于局域網(wǎng)（LAN）的定義是：位于用戶處所有限地理區(qū)域內的計算機網(wǎng)絡。為此，局域網(wǎng)（LAN）的構建，初始組網(wǎng)形態(tài)是利用有線介質的組網(wǎng)方式，即在局域范圍內（相對于個域、城域、廣域而言）多臺計算機終端或數(shù)據(jù)終端各自通過線纜（如同軸電纜、數(shù)據(jù)電纜（或稱對絞對稱電纜）和光纖等）介質連接到一個數(shù)據(jù)集線器（Hub）或一個數(shù)據(jù)交換機（Switch）上，形成一個局域網(wǎng)絡。在該局域網(wǎng)內，各計算機終端可以共享本局域網(wǎng)內的資源，同時通過Hub/Switch可接入所屬的城域/廣域網(wǎng)絡或Internet。但有線局域網(wǎng)只能實現(xiàn)相對固定或有限移動性的數(shù)據(jù)終端的接入，另外隨著數(shù)據(jù)終端型式的發(fā)展演進（如筆記本電腦、智能手機、PDA等），這些可移動的數(shù)據(jù)終端接入網(wǎng)絡勢必要破除線纜的束縛，因此無線局域（WAAN）網(wǎng)應用而生。

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2、WLAN與IEEE 802.11

由于WLAN實現(xiàn)了可移動數(shù)據(jù)終端的到局域網(wǎng)的接入，此時的接入，數(shù)據(jù)是通過空中接口進行傳送的，為了使數(shù)據(jù)在空中的有效傳送，必須要對空中接口進行規(guī)范。因此，由美國標準組織“電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）”研究制定了編號為802.11的系列標準，規(guī)定了WLAN的空中接口的媒體訪問控制（MAC）和物理層（PHY）的規(guī)范。由此“IEEE 802.11”也成為了WLAN的空中接口規(guī)范的代名詞。

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由于IEEE在制定802.11標準時，是在不斷的演進的，后續(xù)的標準是與先期的標準相關的，即后續(xù)發(fā)布的標準是對先期標準的擴展或增強，但先期標準仍然有效，并非被后續(xù)標準所代替。鑒于標準的相關性，WLAN的空中接口的標準都以802.11為根編號，后續(xù)發(fā)布的標準在根編號802.11后邊順序用小寫英文字母來標識。即802.11、802.11a、802.11b、802.11g等等。

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3、WLAN與Wi-Fi

在現(xiàn)實中，一提到WLAN，經(jīng)常會出現(xiàn)“Wi-Fi”的術語，甚至把兩者等同起來，然而兩者的概念是大不相同的。Wi-Fi是指Wi-Fi聯(lián)盟組織（Wi-Fi Alliance）推動的一項Wi-Fi技術，Wi-Fi技術的核心是基于IEEE 802.11標準的對相關WLAN產(chǎn)品的認證，稱之為“Wi-Fi認證（Wi-Fi CERTIFIED）”。該協(xié)會，致力于WLAN產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以推動符合IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)技術在全球的發(fā)展。通過WFA的Wi-Fi認證的WLAN產(chǎn)品，表明此類產(chǎn)品符合相應統(tǒng)一標準的互操作性、安全性和可靠性要求。用戶在選用認證產(chǎn)品時可放心使用，保證有良好的體驗。

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二、無線局域的基本結構

1、WLAN的基本結構

WLAN的基本結構示意如下圖2-1所示。WLAN融合了無線通信技術和計算機網(wǎng)絡技術，以無線信道為傳輸介質，實現(xiàn)在短距離內的數(shù)據(jù)終端與局域計算機網(wǎng)絡間網(wǎng)絡通信，可移動的數(shù)據(jù)終端通過WLAN空中接口與接入點（AP，Access Point）設備相連接入局域計算機網(wǎng)絡以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)通信。

圖2-1：WLAN的基本結構示意圖

2、無線局域的基本網(wǎng)元

由圖2-1知，WLAN的基本網(wǎng)元有接入點設備（AP）和配置有無線網(wǎng)卡的可移動的數(shù)據(jù)終端，該終端也稱為工作站（STA，STATION，即支持802.11的標準的數(shù)據(jù)終端）。

1）接入點（AP）設備介紹與分類

接入點（AP）設備屬于WLAN中的核心設備，相當于有線局域網(wǎng)中的集線器（Hub）。對于AP我國相關標準都給出了其定義，雖然表述方法有所不同，具體詳見下表2-2-1a，從中可以加深對AP的理解。AP一側通過標準的空中接口與移動的數(shù)據(jù)終端相連，另一側通過標準的有線接口（以太網(wǎng)接口）與局域計算機網(wǎng)絡（或Internet）相連。對于AP的有線接口，常使用的物理接口是RJ-45或光口，符合IEEE802.3的1000/100/10BASE接口協(xié)議。

表2-2-1a：接入點（AP）的定義

AP根據(jù)其功能特點可分為胖AP和瘦AP，它們的含義詳見下表2-2-1b中。胖AP也稱非集中控制型AP，或稱獨立控制型AP；瘦AP也稱集中控制型AP，由表可知，瘦AP是需要與接入控制器（AC，Access Controller）配合而實現(xiàn)WLAN的配置管理功能的。AP根據(jù)其安裝環(huán)境可分為室內分布型AP和室外型AP。具體含義也詳見表2-2-1b中。室內分布型AP是在室內分布系統(tǒng)中使用的。

表2-2-1b：接入點（AP）設備分類與含義

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2）無線網(wǎng)卡

無線網(wǎng)卡是WLAN中各移動數(shù)據(jù)終端必配裝置，該裝置必須符合WLAN的空中接口規(guī)范，用以通過空中接口實現(xiàn)與AP間的通信。無線網(wǎng)卡可以獨立配置，如早期的可插入計算機的槽口的PCI網(wǎng)卡，后來的通過USB口的網(wǎng)卡，如下圖2-2-2。也可以集成內置于各式數(shù)據(jù)終端內部，現(xiàn)在的移動數(shù)據(jù)終端多采用此方式。

圖2-2-2：PCI口網(wǎng)卡與USB口網(wǎng)卡的外形

3）接入控制器（AC）

接入控制器（AC）是在WLAN中多AP組網(wǎng)中所配置的網(wǎng)絡裝置。它是將AP的配置、管理和控制的功能集中成一個獨立的裝置，使AP只專門完成空中接口的功能，即是AP稱為所謂的瘦AP。AC可對不同AP下發(fā)配置、修改配置、射頻智能管理、用戶接入控制等。瘦AP與AC的配置組網(wǎng)尤其是適用于WLAN的多目標區(qū)域覆蓋或廣覆蓋的環(huán)境。下圖為中國移動公司

三、WLAN的空中接口

所謂WLAN的空中接口是指WLAN通過無線射頻傳送數(shù)據(jù)的基礎標準規(guī)范。這些標準規(guī)范主要是由IEEE的802.11系列標準所規(guī)定的。

1、射頻工作頻率

WLAN的空中接口的工作頻率工作在免許可的、開放的工業(yè)、科學、醫(yī)學（ISM，Industrial Scientific Medical）頻段，依據(jù)802.11系列標準要求，主要工作在2.4GHz（頻率范圍為24~24.835GHz）和5GHz（頻率范圍為5.150~5.350GHz和5.725~5.850GHz）頻段。

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2、MAC層和PHY層

IEEE的802.11系列標準重點是規(guī)定WLAN的空中接口的媒體訪問控制（MAC）和物理層（PHY）規(guī)范的。這些系列標準規(guī)定了局部區(qū)域范圍內用于固定式、便攜式與移動式站（點）無線連通性的媒體訪問控制（MAC）和物理層（PHY）規(guī)范，包括MAC規(guī)程、PHY技術要求（信令要求、接口功能等）等。

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3、WLAN的安全機制

WLAN通過無線信道傳輸來實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，與有線網(wǎng)絡的最大區(qū)別就是任何無線網(wǎng)卡、接入點都可以收到無線信號，因此對WLAN網(wǎng)絡的安全性一直是WLAN焦點。為此，為了提高WLAN網(wǎng)絡的安全，IEEE專門發(fā)布了802.11i標準，對WLAN網(wǎng)絡的安全性在MAC和PHY層進行了規(guī)范。

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雖然IEEE發(fā)布了802.11i標準，但對WLAN網(wǎng)絡的安全性保障仍然有限，為此我國研制了WAPI（WLAN Authentication and Privacy Infrastructure）技術，使WLAN的安全機制得到了空前的提高。

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四、WLAN的實際組網(wǎng)

無線局域網(wǎng)（WLAN）的基礎還是傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)，它只是在有線局域網(wǎng)的基礎上實現(xiàn)了可移動數(shù)據(jù)終端的接入，可理解為是對有線局域網(wǎng)的延伸和擴充。因此，對于無線局域網(wǎng)（WLAN）的實際組網(wǎng)應用，既有多AP組網(wǎng)，又有與有線局域網(wǎng)的混合組網(wǎng)。

1、基本的組網(wǎng)結構：BSS與ESS

依據(jù)802.11規(guī)范，WLAN的基本組網(wǎng)結構稱為基本服務集（BSS，Basic Service Set），為了使不同BSS間的數(shù)據(jù)終端能夠互相通信，必須構成擴展服務集（ESS，Extended Service Set）的網(wǎng)絡，以形成大覆蓋范圍的網(wǎng)絡。關于BSS與ESS的關系示例可如下圖4-1所示。

圖4-1：BSS與ESS的示例

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2、關于公眾局域網(wǎng)組網(wǎng)

隨著數(shù)據(jù)終端（包括固定的和移動的）的發(fā)展與普及，人們通過WLAN提供接入服務的需求日益劇增，為此我國已組建了公眾局域網(wǎng)網(wǎng)絡。其公眾局域網(wǎng)絡的總體架構如下圖4-2所示，WLAN是通過寬帶接入服務器（BAS）構成無線接入網(wǎng)（AN）接入互聯(lián)網(wǎng)的。

圖4-2：公眾局域網(wǎng)組網(wǎng)的總體架構

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無線局域網(wǎng)（WLAN）技術目前應用較為普及，成為人們高質量工作和生活的必要保障。實際上現(xiàn)在人們無時無刻的在使用著WLAN，不論是在辦公室、在家，還是在公共場所等場景。

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