無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是時代的標(biāo)志。那么這里我們就針對無線網(wǎng)絡(luò)原理的相關(guān)內(nèi)容來進行一下全方位的講解。一般而言，凡采用無線傳輸?shù)挠嬎銠C網(wǎng)絡(luò)都可稱為無線網(wǎng)。從WLAN到藍牙、從紅外線到移動通信，所有的這一切都是無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用典范。就本文的主角——WLAN而言，從其定義上可以看到，它是一種能讓計算機在無線基站覆蓋范圍內(nèi)的任何地點(包括戶內(nèi)戶外)發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)形式，說得通俗點，就是局域網(wǎng)的無線連接形式。

接著，讓我們來認(rèn)識一下Wi-Fi。就目前的情況來看，Wi-Fi已被公認(rèn)為WLAN的代名詞。但要注意的是，這二者之間有著根本的差異：Wi-Fi是一種無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn);而WLAN則是無線局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，二者都保持著同步更新的狀態(tài)。

Wi-Fi的英文全稱為“Wireless Fidelity”，即“無線相容性認(rèn)證”。之所以說它是一種認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，是因為它并不是只針對某一WLAN規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。例如，IEEE 802.11b是較早出臺的無線局域網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此當(dāng)時人們就把IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)等同于Wi-Fi。但隨著無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的多樣化，Wi-Fi的內(nèi)涵也就相應(yīng)地發(fā)生了變化，因為它針對的是整個WLAN領(lǐng)域。

由于無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的多樣化出現(xiàn)，所使頻段和調(diào)頻方式的不盡相同，造成了各種標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互不兼容，這就給無線接入技術(shù)的發(fā)展帶來了相當(dāng)大的不確定因素。為此。1999年8月組建的WECA(無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟)推出了Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，以此來統(tǒng)一和規(guī)范整個無線網(wǎng)絡(luò)市場的產(chǎn)品認(rèn)證。只有通過了WECA認(rèn)證，廠家生產(chǎn)的無線產(chǎn)品才能使用Wi-Fi認(rèn)證商標(biāo)，有了Wi-Fi認(rèn)證，一切兼容性問題就變得簡單起來。用戶只需認(rèn)準(zhǔn)Wi-Fi標(biāo)簽，便可保證他們所購買的無線AP、無線網(wǎng)卡等無線周邊設(shè)備能夠很好地協(xié)同工作。

無線網(wǎng)絡(luò)原理

盡管各類無線網(wǎng)所遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范有所不同，但就其傳輸方式來看則不外兩種，即無線電波方式和紅外線方式。其中紅外線傳輸方式是目前應(yīng)用最廣泛的一種無線網(wǎng)技術(shù)，我們所使用的家電遙控器幾乎都是采用紅外線傳輸技術(shù)。作為一種無線局域網(wǎng)的傳輸方式，紅外線傳輸?shù)?**優(yōu)點是不受無線電波的干擾，而且紅外線的使用也不會被國家無線電管理委員會加以限制。然而，紅外線傳輸方式的傳輸質(zhì)量受距離的影響非常大，并且紅外線對非透明物體的穿透性也非常差，這就直接導(dǎo)致了紅外線傳輸技術(shù)與計算機無線網(wǎng)的“主角地位”無緣;相比之下，無線電波傳輸方式的應(yīng)用則廣泛得多。基于本文的定位，在此筆者僅簡單介紹無線電波的調(diào)制方式。

1.擴展頻譜方式

在這種方式下，數(shù)據(jù)信號的頻譜被擴展成幾倍甚至幾十倍后再被發(fā)射出去。這一做法固然犧牲了頻帶帶寬，但卻提高了通信系統(tǒng)的抗干擾能力和安全性。

采用擴展頻譜方式的無線局域網(wǎng)一般選擇的是ISM頻段，這里ISM分別取于Industrial、Scientific及Medical的***個字母。許多工業(yè)、科研和醫(yī)療設(shè)備的發(fā)射頻率均集中于該頻段。例如美國ISM頻段由902MHz~928MHz，2.4GHz~2.48GHz，5.725GHz~5.850GHz三個頻段組成。如果發(fā)射功率及帶寬輻射滿足美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的要求，則無須向FCC提出專門的申請即可使用ISM頻段。

2.窄帶調(diào)制方式

顧名思義，在這種調(diào)制方式下，數(shù)據(jù)信號在不做任何擴展的情況下即被直接發(fā)射出去。與擴展頻譜方式相比，窄帶調(diào)試方式占用頻帶少，頻帶利用率高。但采用窄帶調(diào)制方式的無線局域網(wǎng)要占用專用頻段，因此需經(jīng)過國家無線電管理部門的批準(zhǔn)方可使用。當(dāng)然，用戶也可以直接選用ISM頻段來免去頻段申請。但所帶來的問題是，當(dāng)臨近的儀器設(shè)備或通信設(shè)備也在使用這一頻段時，會嚴(yán)重影響通信質(zhì)量，通信的可靠性無法得到保障。

目前，基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN均使用的是擴展頻譜方式。

無線網(wǎng)絡(luò)原理標(biāo)準(zhǔn)

伴隨著英特爾迅馳“移動計算”技術(shù)的深入人心，許多人在認(rèn)識了無線局域網(wǎng)后將其誤認(rèn)為近幾年的科技成果。其實不然，早在50年前的第二次世界大戰(zhàn)期間，美國陸軍就已開始采用無線電波傳輸數(shù)據(jù)資料。由于這項無線電傳輸技術(shù)采用了高強度的加密方式，因此在當(dāng)時獲得了美軍和盟軍的廣泛支持。與此同時，這項技術(shù)的運用也讓許多研究者得到了靈感。到1971年時，夏威夷大學(xué)(University of Hawaii)的幾名研究員創(chuàng)造了***個基于“封包式”技術(shù)的無線電網(wǎng)絡(luò)。這個被稱為ALOHNET的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備了無線局域網(wǎng)的雛形，它由7臺計算機、并采用雙向星型拓撲結(jié)構(gòu)組成，橫跨了夏威夷整個島嶼，中心計算機則放置在瓦胡島(Oahu Island)上，至此，無線局域網(wǎng)正式誕生。

到了近代，伴隨著以太局域網(wǎng)的迅猛發(fā)展，無線局域網(wǎng)以其安裝簡便、使用靈活等優(yōu)點贏得了特定市場的認(rèn)可。但也正因為當(dāng)時的無線局域網(wǎng)是作為有線局域網(wǎng)的一種補充，使得基于802.3架構(gòu)上的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品存在著極易受干擾、性能不穩(wěn)定、傳輸速率低且不易升級等缺陷，不同廠商之間的產(chǎn)品也互不兼容，從而限制了無線局域網(wǎng)的進一步發(fā)展。于是，規(guī)范和統(tǒng)一無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.11委員會在1990年10月成立，并于1997年6月制定了具有里程碑性的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)——IEEE 802.11。

IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)是IEEE制定的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要對網(wǎng)絡(luò)的物理層(PH)和媒質(zhì)訪問控制層(MAC)進行規(guī)定，其中對MAC層的規(guī)定是重點。各廠商的產(chǎn)品在同一物理層上可以互相操作。這樣就使得無線局域網(wǎng)的兩種主要用途——“多點接入”和“多網(wǎng)段互聯(lián)”更易于低成本實現(xiàn)，從而為無線局域網(wǎng)的進一步普及打通了道路。

無線網(wǎng)絡(luò)原理規(guī)范

迄今為止，電子電器工程師協(xié)會(IEEE)已經(jīng)開發(fā)并制定了4種IEEE 802.11 無線局域網(wǎng)規(guī)范：IEEE 802.11、IEEE 802.11b、IEEE 802.11a、IEEE 802.11g。所有的這4種規(guī)范都使用了防數(shù)據(jù)丟失特征的載波檢測多址連接(CDMA/CD)作為路徑共享協(xié)議。任何局域網(wǎng)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、TCP/IP)都可以輕松運行在基于IEEE 802.11規(guī)范的無線局域網(wǎng)上，就像以太網(wǎng)那樣。但是WLAN卻沒有“飛檐走壁”的連接線纜。

早期的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸率為2Mbps，后經(jīng)過改進，傳輸速率達11Mbps的IEEE 802.11b也緊跟著出臺。但隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，特別是IP語音、視頻數(shù)據(jù)流等高帶寬網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的頻繁，IEEE 802.11b規(guī)范11Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率不免有些力不從心。于是，傳輸速率高達54Mbps的IEEE 802.11a和IEEE 802.11g隨即誕生。下面就從性能及特點上入手，來分別介紹這三種當(dāng)今主流的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)范。

1. IEEE 802.11b

從性能上看，IEEE 802.11b的帶寬為11Mbps，實際傳輸速率在5Mbps左右，與普通的10Base-T規(guī)格有線局域網(wǎng)持平。無論是家庭無線組網(wǎng)還是中小企業(yè)的內(nèi)部局域網(wǎng)，IEEE 802.11b都能基本滿足使用要求。由于基于的是開放的2.4GHz頻段，因此IEEE 802.11b的使用無需申請，既可作為對有線網(wǎng)絡(luò)的補充，又可自行獨立組網(wǎng)，靈活性很強。

從工作方式上看，IEEE 802.11b的運作模式分為兩種：點對點模式和基本模式。其中點對點模式是指無線網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡之間的通信方式，即一臺裝配了無線網(wǎng)卡的計算機可以與另一臺裝配了無線網(wǎng)卡的計算機實施通信，對于小型無線網(wǎng)絡(luò)來說，這是一種非常方便的互聯(lián)方案;而基本模式則是指無線網(wǎng)絡(luò)的擴充或無線和有線網(wǎng)絡(luò)并存時的通信方式，這也是IEEE 802.11b最常用連接方式。此時，裝載無線網(wǎng)卡的計算機需要通過“接入點”(無線AP)才能與另一臺計算機連接，由接入點來負責(zé)頻段管理及漫游等指揮工作。在帶寬允許的情況下，一個接入點最多可支持1024個無線節(jié)點的接入。當(dāng)無線節(jié)點增加時，網(wǎng)絡(luò)存取速度會隨之變慢，此時添加接入點的數(shù)量可以有效的控制和管理頻段。從目前大多數(shù)的應(yīng)用案例來看，接入點是作為架起無線網(wǎng)與有線網(wǎng)之間的橋梁而存在的。這一點，在隨后的AP評測中，筆者還將詳細闡述。

作為目前最普及、應(yīng)用最廣泛的無線標(biāo)準(zhǔn)，IEEE 802.11b的優(yōu)勢不言而喻。技術(shù)的成熟，使得基于該標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的成本得到了很好的控制，無論家庭還是企業(yè)用戶，無需太多的資金投入既可組建一套完整的無線局域網(wǎng)。但IEEE 802.11b的缺點也是顯而易見的，11Mbps的帶寬并不能很好地滿足大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰荒茏鳛橛芯€網(wǎng)絡(luò)的一種補充。

2. IEEE 802.11a

就技術(shù)角度而言，IEEE 802.11a與IEEE 802.11b雖在編號上僅一字之差，但二者間的關(guān)系并不像其他硬件產(chǎn)品換代時的簡單升級，這種差別主要體現(xiàn)在工作頻段上。由于IEEE 802.11a工作在不同于IEEE 802.11b的5.2GHz頻段，避開了當(dāng)前微波、藍牙以及大量工業(yè)設(shè)備廣泛采用的2.4GHz頻段，因此其產(chǎn)品在無線數(shù)據(jù)傳輸過程中所受到的干擾大為降低，抗干擾性較IEEE 802.11b更為出色。

高達54Mbps數(shù)據(jù)傳輸帶寬，是IEEE 802.11a的真正意義所在。當(dāng)IEEE 802.11b以其11Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率滿足了一般上網(wǎng)沖浪、數(shù)據(jù)交換、共享外設(shè)等需求的同時，IEEE 802.11a已經(jīng)為今后無線寬帶網(wǎng)的進一步要求做好了準(zhǔn)備，從長遠的發(fā)展角度來看，其競爭力是不言而喻的。此外，IEEE 802.11a的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品較IEEE 802.11b有著更低的功耗，這對筆記本電腦以及PDA等移動設(shè)備來說也有著重大意義。

然而，IEEE 802.11a的普及也并非一帆風(fēng)順，就像許多新生事物被人們所接受時要面臨的問題一樣，IEEE 802.11a也有其自身的“難言之隱”。

首先，IEEE 802.11a所面臨的難題是來自廠商方面的壓力。眼下，IEEE 802.11b已走向成熟，許多擁有IEEE 802.11b產(chǎn)品的廠商會對IEEE 802.11a持謹(jǐn)慎態(tài)度。二者是競爭還是共存，各廠商的態(tài)度莫衷一是。從目前的情況來看，由于這兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)互不兼容，不少廠商為了均衡市場需求，直接將其產(chǎn)品做成了a+b的形式，這種做法固然解決了“兼容”問題，但也帶來了成本增加的負面因素。

其次，相關(guān)法律法規(guī)的限制，使得5.2GHz頻段無法在全球各個國家中獲得批準(zhǔn)和認(rèn)可。5.2GHz的高頻雖然令I(lǐng)EEE 802.11a具有了低干擾的使用環(huán)境，但也帶來了不利的一面——太空中數(shù)以千計的人造衛(wèi)星與地面站通信也恰恰使用5.2GHz頻段。此外，歐盟也只允許將5.2GHz頻率用于其自己制定的另一個無線標(biāo)準(zhǔn)——HiperLAN。

3. IEEE 802.11g

不可否認(rèn)，IEEE 802.11g的誕生為無線網(wǎng)絡(luò)市場注入了一劑“強心針”，但隨之帶來的還有無休止的爭論，爭論的焦點自然是圍繞在IEEE 802.11a與IEEE 802.11g之間。

與IEEE 802.11a相同的是，IEEE 802.11g也使用了Orthogonal Frequency Division Multiplexing(正交分頻多任務(wù)，OFDM)的模塊設(shè)計，這是其54Mbps高速傳輸?shù)拿卦E。然而不同的是，IEEE 802.11g的工作頻段并不是IEEE 802.11a的5.2GHz，而是堅守在和IEEE 802.11b一致的2.4GHz頻段，這樣一來，原先IEEE 802.11b使用者所擔(dān)心的兼容性問題得到了很好的解決，IEEE 802.11g提供了一個平滑過渡的選擇。

既然IEEE 802.11b有了IEEE 802.11a來替代，無線寬帶局域網(wǎng)可謂已經(jīng)“后繼有人”了，那IEEE 802.11g的推出是否多余了呢?答案自然是否定的。除了具備高傳輸率以及兼容性上的優(yōu)勢外，IEEE 802.11g所工作的2.4GHz頻段的信號衰減程度不像IEEE 802.11a的5.2GHz那么嚴(yán)重，并且IEEE 802.11g還具備更優(yōu)秀的“穿透”能力，能適應(yīng)更加復(fù)雜的使用環(huán)境。但是先天性的不足(2.4GHz工作頻段)，使得IEEE 802.11g和它的前輩IEEE 802.11b一樣極易受到微波、無線電話等設(shè)備的干擾。此外，IEEE 802.11g的信號比IEEE 802.11b的信號能夠覆蓋的范圍要小的多，用戶可能需要添置更多的無線接入點才能滿足原有使用面積的信號覆蓋，這是“高速”的代價!

4.IEEE 802.11n

新興的802.11n標(biāo)準(zhǔn)具有高達600Mbps的速率，是下一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可提供對帶寬最為敏感的應(yīng)用所需要的速率、范圍和可靠性。

以上就是針對無線網(wǎng)絡(luò)原理的有關(guān)內(nèi)容，通過這些介紹不知道大家是否已經(jīng)理解了，望對大家有所參考。