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无线网络及相关名词定义

[日期: 2008-05-15 ] 千家综合布线网 www.cabling-system.com
  1、所谓无线网络,就是利用无线电波作为信息传输的媒介构成的无线局域网(WLAN),与有线网络的用途十分类似,最大的不同在于传输媒介的不同,利用无线电技术取代网线,可以和有线网络互为备份。
  2、常见标准有以下几种:
  IEEE 802.11a :使用5GHz频段,传输速度54Mbps,与802.11b不兼容
  IEEE 802.11b :使用2.4GHz频段,传输速度11Mbps
  IEEE 802.11g :使用2.4GHz频段,传输速度主要有54Mbps、108Mbps,可向下兼容802.11b
  IEEE 802.11n草案:使用2.4GHz频段,传输速度可达300Mbps,目前标准尚为草案,但产品已层出不穷
  目前IEEE 802.11b最常用,但IEEE 802.11g更具下一代标准的实力,802.11n也在快速发展中。
  3、光有无线网卡无法连接无线网络,还必须有无线AP,相当于有线网络的集线器.只有在无线AP可以覆盖的区域内,进行适当的设置,才能连接无线网络.
  无线上网是靠无线网卡,当然,配套的还需无线路由(无线猫)。
  无线网卡相当于是接收器,无线路由(无线猫)相当于发射器。其实还是需要有线的Internet线路接入到无线猫上,再将信号转化为无线的信号发射出去,由无线网卡接收。
  一般无线路由可以拖2~4个无线网卡,工作距离在50米以内效果较好,远了通信质量很差。这种无线方案严格的说,只是无线布网,工作环境必须紧挨着有线网络。
  一套的售价在300~800不等。
  另外一种就是纯粹的无线了,这就需要通信器材,比如卫星接收器,或可以上网的手机等等,这些东西通过专用的数据线接入电脑,由他们接收来自卫星或无线网络服务的信号,但是速度不怎么样,通信费用超贵。并且卫星接收器和手机的价格也不菲,通常在3000~5000不等,优点就是,即使你在荒山野岭也能上网(当然要有电脑)
  这两种方案都可以用在笔记本和台式机上,当然,台式机本来移动就不方便,无线就没什么太大的意义了。
  无线网卡的作用类似于以太网中的网卡,作为无线网络的接口,实现与无线网络的连接.无线网卡根据接口类型的不同,主要分为三种类型,即PCMCIA无线网卡,PCI无线网卡和USB无线网卡.
  PCMCIA无线网卡仅适用于笔记本电脑,支持热插拔,可以非常方便地实现移动式无线接入.
  PCI接口无线网卡适用于普通的台式计算机使用.其实PCI接口的无线网卡只是在PCI转接卡上插入一块普通的PC卡.
  USB接口无线网卡适用于笔记本电脑和台式机,支持热插拨.不过,由于USB网卡对笔记本而言是个累赘,因此,USB网卡通常被用于台式机.
  要想使用无线网络,自然要首先了解什么是无线网络。
  目前主流应用的无线网络分为GPRS手机无线网络上网和无线局域网两种方式。应该说,GPRS手机上网方式是目前真正意义上的一种无线网络,它是一种借助移动电话网络接入Internet的无线上网方式,因此只要你所在城市开通了GPRS上网业务,你在任何一个角落都可以通过笔记本电脑来上网。不过,由于目前GPRS上网资费过高,速率较慢(最快仅相当于56Kbps Modem),所以用户群很小。本文也不将这种无线上网方式作为重点,而仅是围绕第二种无线局域网方式来展开。
  首先说,无线网络并不是何等神秘之物,可以说它是相对于我们目前普遍使用的有线网络而言的一种全新的网络组建方式。很多人称无线网络是一种甩开辫子的全新上网方式,无线网络在一定程度上扔掉了有线网络必须依赖的网线。这样一来,你可以坐在家里的任何一个角落,抱着你的笔记本电脑,享受网络的乐趣,而不像从前那样必须要迁就于网络接口的布线位置。这样你的家里也不会被一根根的网线弄得乱七八糟了。
  无线上网需要哪些设备?
  既然没有了网线而改用信号方式进行连接,那么起到信号接收作用的无线网卡显然是一个必不可少的部件,目前主要分为MINI-PCI、PC卡和USB三种规格,前两种规格在笔记本电脑中应用比较广泛。其中MINI-PCI为内置型无线网卡,迅驰机型和非迅驰的无线网卡标配机型均使用这种无线网卡。其优点是无需占用PC卡插槽,并且免去了随时身携一张PC卡的麻烦,更重要的一点是,由于此类机型的信号天线大都放置在LCD的两侧,相对位置较高,从而可以获得更好的信号接收质量,因此信号上要好于自身集成天线的PC卡无线网卡。
  如果你的笔记本电脑购买时并没有标配无线网卡,并且还预留了MINI-PCI插槽和信号天线,那么你可以购买一块本机BIOS支持的MINI-PCI型的无线网卡安装于机器中,并经过简单的天线连接就可以使用了;否则就只能考虑PC卡无线网卡了。
  有了信号的接收设备,自然还要有无线信号的发射源才能称之为一个完整的网络环境。如果你居住和工作的环境已经提供无线网络信号,比如北京大学校园内、一些科技园区等等,那么一张无线网卡就已足够。否则,你还需要购置一个设备,那就是无线接入点(Wireless Access Point,简称AP),AP所起的作用就是给无线网卡提供网络信号。目前销售的AP主要分不带路由功能的普通AP和带路由功能的AP两种。简单地说,前者可以说是最基本的AP,仅仅是提供一个无线信号发射的功能;而路由AP可以实现为拨号接入Internet的ADSL等提供自动拨号功能,也就是当客户机开机,网络实际上就自动接通了,而不再需要手动拨号了,另外路由AP具备相对更完善的安全防护功能。
  如何来实现?
  设备齐了,接下来就该说说如何实现了。
  如果你属于我刚才提到的已经身处无线环境的一类用户,那么向网管申请必要的手续和进行相应的设置之后,就可以使用无线网络了。究竟该如何设置视所处的网络环境不同而不同,而接下来我将重点的讲解一下自行组建无线网络环境的问题。
  如果你是属于自行组建无线环境的用户,首先你需要将无线AP通过网线与网络接口相连(ADSL or LAN……),然后为配置了无线网卡的笔记本电脑提供无线网络信号,在进行相关设置之后,搭载无线网卡的笔记本电脑就可以在有效的信号覆盖范围内登陆Internet或局域网络了。这也是很多人一直无法理解的地方之一,在他们眼中,似乎无线就应该像手机那样走到哪里都能用。实际不然,由于目前高速无线网络还无法像手机信号那样进行普及性公共发射,它只属于一种小范围的发射行为,比如一个公司、一个校园、一个家庭……因此你只能在信号的有效覆盖范围内实现无线上网,实现从信号发射端到电脑的无线,这也是为什么我在前文说是一定程度上的甩掉网线的困扰。为此,我将通过上面这张图来说明这种听起来可能有点费解的实现方式:
  现在换句话解释一下这个问题,以前你使用网线直接连接电脑和网络端口或者使用网线将多台电脑联结在与网络端口相连的HUB/Switch上。那么在无线环境里,实际网线连接的是AP和网络端口,而电脑则是通过无线网卡接收AP发射的信号来上网的,AP所起的主要作用是将连接HUB/Switch和电脑之间的网线“虚化”成无线信号的作用。因此在费用上,相对于传统有线网络来说,只是追加了无线网络设备的投资而已,网络费依旧是你交给网络服务商的宽带网络使用费。现在在上海等城市,已经推出了天翼通无线网络服务,用户只需要在原有的月租费基础上每月多交10元就可以获得服务商提供的无线网卡和AP租赁服务,这样连网络设备的投资都节省了。
  无线网络的工作原理图
  存在的问题
  厂商每每在给我们带来新的技术的同时,往往也同时送来了新的问题让我们去面对。对于无线网络来说,安全可以说是一个最大的问题,除存在有线网络存在的网络间黑客攻击和病毒侵袭以外,无线网络还存在着未授权用户的非法共享问题。AP发射出来的信号既然你能接收到,那么你的邻居用他的笔记本电脑同样也可以接收到,实际上他也成为了你家的无线网络用户。对这个问题可以通过对WEP密码和IP访问控制等相关的AP设置选项进行设定来防范,有兴趣的朋友可以查阅一下我在《中国计算机报·电脑工程师》第42期发表的相关文章,在此就不赘述了。
  另外一个问题就是信号的接收问题,虽然无线网络免去了布线的烦恼,但是它同样也给用户出了一个难题,那就是AP究竟该放在哪里才能保证更稳定的信号接收。我建议大家尽可能的将AP放置在房间之间的过廊上,如果有条件,最好是将AP吊在天花板上,这样可以在一定程度上保证每个房间都能被信号覆盖。另外尽量选择质量好的AP和无线网卡,这也是良好信号的保证。如果是新购机的用户,则建议尽可能地选择标配无线网卡的机型,至于为什么,前面已经提到了,这也是我为什么一直很推崇内置无线网卡的原因之一了。
  到这里,我的讲述也要将告一段落,想必大家也已经对无线网络有了一个相对全面的认识。我们经历了从慢速Modem网络到高速宽带网络,再从有线网络到无线网络,科技的进步给我们提供了更舒适、更方便的上网方式。在享受无线网络的同时,我们也期望着有一天,高速无线网络信号能普及到城市的任何一个角落,使网络真正的无线!
  无线局域网名词解析
  调制方式:
  11MbpsDSSS物理层采用补码键控(CCK)调制模式。CCK与现有的IEEE802.11DSSS具有相同的信道方案,在2.4GHzISM频段上有三个互不干扰的独立信道,每个信道约占25MHz。因此,CCK具有多信道工作特性。
  PCI插槽无线网卡(NIC):
  可以不需要电缆而使你的微机和别的电脑在网络上通信。无线NIC与其他的网卡相似,不同的是,它通过无线电波而不是物理电缆收发数据。无线NIC为了扩大它们的有效范围需要加上外部天线。
  PCMCIANIC:
  同上面提到的无线NIC一样,只是它们适合笔记本型电脑的PC卡插槽。同桌面计算机相似,你可以使用外部天线来加强PCMCIA无线网卡。
  AP接入点(ACCESSPOINT,又称无线局域网收发器):
  用于无线网络的无线HUB,是无线网络的核心。它是移动计算机用户进入有线以太网骨干的接入点,AP可以简便地安装在天花板或墙壁上,它在开放空间最大覆盖范围可达300米,无线传输速率可以高达11Mbps。
  天线:
  无线局域网天线可以扩展无线网络的覆盖范围,把不同的办公大楼连接起来。这样,用户可以随身携带笔记本电脑在大楼之间或在房间之间移动
  动态速率转换:
  当射频情况变差时,可将数据传输速率从11Mbps降低为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps。
  漫游支持:
  当用户在楼房或公司部门之间移动时,允许在访问点之间进行无缝连接。IEEE802.11无线网络标准允许无线网络用户可以在不同的无线网桥网段中使用相同的信道或在不同的信道之间互相漫游。
  负载均衡:
  当AP变得负载过大或信号减弱时,NIC能更改与之连接的访问点AP,自动转换到最佳可用的AP,以提高性能。
  扩谱技术:
  是一种在二十世纪四十年代发展起来的调制技术,它在无线电频率的宽频带上发送传输信号。包括跳频扩谱(FHSS)和直接顺序扩谱(DSSS)两种。跳频扩谱被限制在2Mb/s数据传输率,并建议用在特定的应用中。对于其他所有的无线局域网服务,直接顺序扩谱是一个更好的选择。在IEEE802.11b标准中,允许采用DSSS的以太网速率达到11Mb/s。
  自动速率选择功能:
  IEEE802.11无线网络标准允许移动用户设置在自动速率选择(ARS)模式下,ARS功能会根据信号的质量及与网桥接入点的距离自动为每个传输路径选择最佳的传输速率,该功能还可以根据用户的不同应用环境设置成不同的固定应用速率。
  电源消耗管理功能:
  IEEE802.11还定义了MAC层的信令方式,通过电源管理软件的控制,使得移动用户能具有最长的电池寿命。电源管理会在无数据传输时使网络处于休眠(低电源或断电)状态,这样就可能会丢失数据包。为解决这一问题,IEEE802.11规定了AP应具有缓冲区去储存信息,处于休眠的移动用户会定期醒来恢复该信息。
  保密功能:
  仅仅靠普通的直序列扩频编码调制技术不够可靠,如使用无线宽频扫描仪,其信息又容易被窃取。最新的WLAN标准采用了一种加载保密字节的方法,使得无线网络具有同有线以太网相同等级的保密性。此密码编码技术早期应用于美国军方无线电机密通信中,无线网络设备的另一端必须使用同样的密码编码方式才可以互相通信,当无线用户利用AP接入点连入有线网络时还必须通过AP接入点的安全认证。该技术不但可以防止空中****,而且也是无线网络认证有效移动用户的一种方法。
  CSMA/CA协议:
  有线以太局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD,即载波侦听多点接入/冲突检测。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突,因此IEEE802.11全新定义了一种新的协议,即载波侦听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)。一方面,载波侦听查看介质是否空闲;另一方面,通过随机的时间等待,使信号冲突发生的概率减到最小,当介质被侦听到空闲时,则优先发送。不仅如此,为了使系统更加稳固,IEEE802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA协议。
  信息包重整:
  当传送帧受到严重干扰时,必定要重传。因此若一个信息包越大,所需重传的耗费也就越大;这时,若减小帧尺寸,把大信息包分割为若干小信息包,即使重传,也只是重传一个小信息包,耗费相对小的多。这样就能大大提高无线网在噪声干扰地区的抗干扰能力。
  DHCP支持:
  动态主机配置协议(DHCP)自动从DHCP服务器中获取租用IP地址,使笔记本电脑用户在网络中断时自动获得新的IP地址以便继续工作,从而享受无缝漫游。

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来源:百度百科
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