无线局域网技术标准的几种比较


一、前言
WLAN开始是作为有线局域网络地延伸而存在的,它以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网LAN(Local Area Network)的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入,因而各团体、企事业单位广泛地采用了WLAN技术来构建其办公网络 。但随着应用的进一步发展,WLAN正逐渐从传统意义上的局域网技术发展成为“公共无线局域网”,成为国际互联网INTERNET宽带接入手段 。这主要是因为WLAN具有易安装、易扩展、易治理、易维护、高移动性、保密性强、抗干扰等特点 。
WLAN标准主要是针对物理层和媒质访问控制层(MAC),涉及到所使用的无线频率范围、空中接口通信协议等技术规范与技术标准 。在WLAN迅猛发展的同时,WLAN的标准之争也成为众多厂商和运营实体非常关注的一个话题,究竟WLAN最终会采取哪种技术作为主流标准直接影响到企业今后的决策走向 。在众多的标准中,人们知道最多的是IEEE(美国电子电气工程师协会)802.11系列,此外制定WLAN标准还有ETSI(欧洲电信标准化组织)提出的标准有HiperLan和HiperLan2,HomeRF工作组的两个标准是HomeRF和HomeRF2,另外还有蓝牙非凡爱好组织”BSIG(Bluetooth Special Interest Group),简称蓝牙SIG的蓝牙技术标准 。本文将针对目前业界最为关心的容量,兼容性,应用前景等方面出发,对各个WLAN技术标准进行逐一分析比较 。
二、IEEE的802.11标准系列
IEEE的802.11标准由很多子集构成,它具体定义了WLAN中从物理层到MAC层(媒体访问控制)的通信协议 。该系列中的802.11b,802.11a和802.11g都已经崭露头角,尤其是802.11b,它的产品普及率最高,在众多的标准中处于先导地位 。
1. 802.11b
IEEE802.11b(Wi-Fi)使用开放的2.4GHz频段,物理调制方式为补码键控(CCK)编码的直接序列扩频(DSS),最大数据传输速率为11Mbps,无需直线传播 。其实际的传输速率在5Mbps左右,与普通的10Base-T规格有线局域网处于同一水平 。使用动态速率转换,当射频情况变差时,可将数据传输速率降低为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps 。且当工作在2Mbps和1Mbps速率时可向下兼容IEEE802.11 。IEEE802.11b的使用范围在室外为300米,在办公环境中则最长为100米 。使用与以太网类似的连接协议和数据包确认,来提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用 。IEEE802.11b运作模式基本分为两种:点对点模式和基本结构模式,点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式,即Ad Hoc模式或者独立基本服务集(IBSS) 。基本结构模式(BSS)是指仅使用一个接入点(AP)的无线网络;使用多个接入点的两个或多个BSS无线网络可以组成扩展服务集(ESS),这是无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式,是IEEE802.11b最常用的方式 。
然而随着网络应用中视频、语音等要害数据传输需求越来越多,速率问题将会成为802.11b进一步发展的主要障碍 。此外802.11b在安全问题也不容忽视,目前主要通过WEP加密协议来弥补这一缺陷,不过IEEE已经出台了一个标准802.11i来专门解决WLAN中的安全问题 。
2. 802.11a
IEEE802.11a工作在5GHz U-NII频带,从而避开了拥挤的2.4GHz频段,所以相对802.11b来说几乎是没有干扰 。物理层速率可达54Mbps,传输层可达25Mbps 。采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术;可提供25Mbps的无线ATM接口、10Mbps以太网无线帧结构接口和TDD/TDMA的空中接口,支持语音、数据、图像业务,一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端 。
IEEE802.11a在使用频率的选择和数据传输速率上都优与IEEE802.11b,不过其不兼容IEEE802.11b、空中接力不好、点对点连接很不经济,不适合小型设备,另外由于技术成本过高,缺乏价格竞争力,经济规模始终无法扩大,加上5GHz并非免费频段,在部分地区面临频谱管制的问题,市场销售情况一直不理想 。相比而言,业界非常看好IEEE802.11b 。

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