无线局域网技术应用摘要：无线网络是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，本文对无线网络，尤其是无线局域网的组成、技术标准、传输方式及技术特点进行了论述。

并介绍了无线网络的应用情况。

关键词：无线局域网；无线网络的应用。

Abstract：Wireless computer network is a technology hybrid of the traditional cabled computer network and the wireless communication. This article has descripts the constitation of wireless local area network, Standard of Technology, the way of transmission and technology of characteristic. finally ,this article introduces the situation of the using for wireless local area network.Key words：wirelesslan; plication prospects.1、前言随着信息技术与信息产业飞速发展,人们对网络通信的要求也不断提高,无线电技术能实现远距离的通信,即使在室内或相距咫尺的地方, 无线电也可发挥巨大作用。

于是无线网络技术随之应运而生, 它克服了传统网络技术的不足, 真正体现了5W的要求。

由于网络一般分为局域网和广域网（即因特网）两种,但本文将着重对局域网部分进行阐述。

无线网络技术主要包括IEEE802. 11、N2 、HomeRF、蓝牙等。

它使人们彻底摆脱了线缆的束缚,在整个区域内实现随时随地的无线连接。

2、无线局域网所采用的技术无线局域网（wireless local-aero network,简称wlan）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。

通俗点说,无线局域网就是在不采用传统电缆线的同时提供传统有线局域网的所有功能。

网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着你的需要移动或变化。

2.1 无线局域网的优势无线局域网技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。

无线局域网的通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，两个站点间的最大传输范围目前可达到50公里。

此外,无线局域网的抗干扰性强,网络保密性好, 对于有线局域网中的诸多安全问题,在无线局域网中基本上可以避免。

而且相对于有线网络,无线局域网的组建,配置和维护较为容易,一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。

2.2 无线局域网的技术分析无线局域网的基础还是传统的有线局域网, 是有线局域网的扩展和替换。

它只是在有线局域网的基础上通过无线HUB,无线访问节点(AP),无线网桥,无线网卡等设备使无线通信得以实现。

与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。

只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤, 而是红外线(IR),或者无线电波(RF)，微波。

以无线电波（RF）使用居多。

2.2.1红外(IR)系统红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性。

它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质，红外线辐射的电磁频率范围在可见光和微波之间，激光和微波激射都可以发出单色的红外线，这些是不可见的。

但它们同无线电和微波一样，可以不需要空气介质就能传播。

而且使用不受无线电管理部门的限制。

红外信号要求视距传输。

并且窃听困难。

对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。

红外无线lan是目前100mbit/s以上,性能价格比高的网络唯一可行的选择。

2.2.2无线电波（RF）采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的。

这主要是因为无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛。

使用扩频方式通信时, 特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声,具有很强的抗干扰抗噪声能力,抗衰落能力.这一方面使通信非常安全。

基本避免了通信信号的偷听和窃取。

具有很高的可用性。

另一方面无线局域使用的频段主要是s频段(2.4GHZ-2.483GHZ)这个频段也叫:ISM(Industrial、Scientific及Medical)即工业科学医疗频段。

该频段属于工业自由辐射频段,不会对人体健康造成伤害。

所以无线电波成为无线局域网最常用的无线传输媒体。

2.2.3 微波传输微波具有短的波长和很高的频率，象其它电磁波一样，微波可以通过空间进行扩散和传播，在局域网应用中，这些微波必须使用天线定向或引导才能进行传输。

由于微波的频率很高，所以它能用从发射机天线到接收机天线很窄的波束准确地定向。

微波技术解决了红外线技术只能在可视距离内传输的问题，所提供的带宽超过红外线和扩频通信的带宽。

由于具有很高的频率，应此能承载更多的信息。

3、无线局域网的主要协议标准无线接入技术区别于有线接入的特点之一就是标准不统一。

不同的标准有不同的应用。

目前比较流行的有：IEEE802.11标准，蓝牙（BLUETOOTH）标准以及家庭网络(HOMERF)标准。

3.1 IEEE 802.11标准IEEE 802.11 无线局域网标准的制定是无线网络技术发展的一个里程碑。

IEEE 802.11 标准的颁布,使得无线局域网在各种有移动要求的环境中被广泛接受。

它是无线局域网目前最常用的传输协议。

由于IEEE 802.11的传输速率最高只能达到2mbps。

在传输速率上不能满足人们的需要。

因此IEEE小组又相继推出了IEEE 802.11a 和IEEE 802.11b 两个新标准。

IEEE 802.11b 标准采用一种新的调制技术,传输速率最大可达到11mbps。

而IEEE 802.11a标准的传输速度可达25Mbps。

3.2 实现IEEE802.11WLAN的关键技术3.2.1 CSMA/CAIEEE802.11不采用有线网络中的带碰撞检测的载波监听的多址接入（CSMA/CD）技术，而采用了带碰撞避免的载波监听多址接入技术（CSMA/CA），它是WLAN MAC层最基本的接入方法。

是分布协调功能（DCF）的基础。

下图所示的是信号的发送流程：CSMA/CA的信号发送流程具体描述如下：某工作（STA）站在发送信息之前，检测信道是否空闲以及空闲的时间是否大于IEEE802.11规定的帧间隔时间---IFS。

如果否，该STA就延迟接入，直到当前的传输结束。

之后，也就是一次成功的传输刚结束，这时碰撞发生率最高，因为所有的STA都延迟等待这一时刻的到来，为进一步减少碰撞，STA选择随机退避（BACKOFFTIME）再次延迟接入。

在检测信道的同时倒数BACKOFFTIME计数器，直到其值为0。

这时，如果其它的BACKOFFTIME 计时器的数值更短，它就赢得了信道的占用权。

其他的STA检测到信道忙，只有再次延迟接入。

否则，如果信道空闲，则发送信息。

[1]其中,工作站检测信道是否空闲有2 种方法:虚拟载波检测和物理载波检测。

前者由代表将来信道占用情况的信息来完成,一种方法是在信息数据传输前交换RTS/CTS 帧,即下文要讲述的4 次握手协议。

RTS/CTS 帧包含DurationPID 域,它定义了下一时刻信道空闲时间间隔, 这就是网络分配矢量(NAV) ,它宣布了将来信道占用的情况。

另一种方法是由点对点发送帧的DurationPID 域来确定;后者通过接收信号的能量强弱来确定,每当信道由空闲转为忙或由忙转为空闲时,物理层子层都产生一种基单元- PHY- CCA. indication(STATE) ,它有2 个参数值:BUSY和IDLE。

当物理子层检测到信道忙,其值为BUSY,反之,为IDLE[1]。

[5]IEEE802. 11 对Backoff Time 的确定专门规定了计算方程:[5]Backoff Time = Random () 3 aSlotTimePHY 子层的服务基单元- PLME – CHARAC-TERISTICS 提供了很多PHY 子层特征值, aCWmin、aCWmax、aSlotTime 就是其中的3 个,在DSSS WLAN中分别为31 、1023、20μm。

其中,Random() 是均匀分布于[0 ,CW]中的随机整数,竞争窗口CW 介于aCWmin 和aCWmax 之间。

CW 参数的初始值取为aC-Wmin ,每次不成功发送,CW值都双倍增加,直到aC-Wmax。

这提高了重负荷条件下接口协议的稳定性。

3.2.2四次握手协议IEEE 802. 11 在CSMA/CA 的基础上提供了确认帧ACK(Acknowlegement) ,保证在MAC 层对帧丢失予以检测并重新发送。

为了进一步避免碰撞,解决隐藏终端问题,又加入了RTS/CTS + ACK协议。

工作站在发送信息之前先发送一“发送请求”控制包,即RTS 给目的站。

如果信道空闲,目的站回发一“发送响应”控制包,即CTS ,如果检信道忙,不发送CTS ,这样可避免不同工作站同时向同一目的站发送信息。

如果源站收到CTS 帧,证明信道空闲,它就可以继续发送有用数据(DATA) 。

如果该DATA 需要,目的站在成功接收后,经过最短帧间隔时间后就回发确认帧(ACK) ,如果在规定的时间间隔后,源站未能收到ACK,那么它就可判断出信息发送失败,可根据需要重发,这样可避免信息丢失。

[1]下图显示出了Src (源站) 和Dest (目的站) 之间通信的过程,以及其它站点设置NAV的情况。

[1]四次握手协议的时序图3.3 蓝牙(bluetooth)蓝牙(IEEE 802.15)是一项最新标准。

对于802.11来说,它的出现不是为了竞争而是相互补充"蓝牙”是一种极其先进的大容量近距离无线数字通信的技术标准。

其目标是实现最高数据传输速度1Mbps（有效传输速率为72kbps)。

最大传输距离10厘米---10米。

通过增加发射功率可达到100米.蓝牙比IEEE 802.11更具移动性。

比如IEEE 802.11 限制在办公室和校园内,而蓝牙却能把一个设备连接LAN(局域网),WAN(广域网)。

甚至支持全球漫游。

此外,蓝牙成本低,体积小,可用于更多的设备。

”蓝牙”最大的优势还在于,在更新网络骨干时,如果搭配”蓝牙”架构进行。

使用整体网路的成本肯定比铺设线缆低。

3.4 红外线技术IEEE802. 11 标准有3 种物理层规范,其中之一是红外线局域网,其它两种是采用扩频技术的局域网。

红外线系统采用低于可见光的频率来传输数据。

波长介于850 nm 和950 nm 之间、不能穿透不透明的物体,支持1～2 Mbps 的数据速率,适于近距离通信。