【文章內(nèi)容簡介】 站互相都在彼此的范圍之內(nèi)，就可以建立一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，但是這些設(shè)備必須要有相同的工作組名、 SSID（ Service Set Identifier）和密碼。 2）有中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 有中心網(wǎng)絡(luò)也稱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（ Infrastructure）模式 ，由無線 AP、無線工作站（ STA）構(gòu)成，覆蓋的區(qū)域分為基本服務(wù)區(qū)（ Basic Service Set， BSS）和擴(kuò)展服務(wù)區(qū)（ Extended Service Set， ESS）。無線訪問點(diǎn)也稱無線 AP（ Access Point）或無線集線器（ Hub），用于在無線 STA和有線網(wǎng)絡(luò)之間接收、緩存和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，如圖 450所示。無線AP通常能夠覆蓋幾十至幾百用戶，覆蓋半徑達(dá)上百米。 S S I D 2S S I D 1A P 1 A P 2下 下 下 下圖 450 有中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 基本服務(wù)區(qū)（ BSS） 僅由一個(gè)無線訪問點(diǎn)以及與其關(guān)聯(lián)（ Associate）的無線工作站構(gòu)成，在任何時(shí)候，任何無線工作站都與該無線訪問點(diǎn)關(guān)聯(lián)。換句話說，一個(gè)無線訪問點(diǎn)所覆蓋的微蜂窩區(qū)域就是基本服務(wù)區(qū)。無線工作站與無線訪問點(diǎn)關(guān)聯(lián)采用 AP的 BSSID，在 ， BSSID是 AP的 MAC地址。 擴(kuò)展服務(wù)區(qū)（ ESS） 是指由多個(gè) AP以及連接它們的分布式系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)，所有 AP必需共享同一個(gè) ESSID，也可以說擴(kuò)展服務(wù)區(qū)ESS中包含多個(gè) BSS如圖 451所示。擴(kuò)展服務(wù)區(qū)只包含物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不包含網(wǎng)絡(luò)層及其以上各協(xié)議層。因此，對于高層協(xié)議（比如： IP協(xié)議）來說，一個(gè) ESS就是一個(gè) IP子網(wǎng)。 四、接入與漫游 WiFi網(wǎng)絡(luò)操作主要有兩個(gè)情況：其一，用戶接入，即工作站加入一個(gè)BSS；其二，用戶漫游，即工作站從一個(gè) BSS移動到另一個(gè) BSS。 1）接入 一個(gè)工作站訪問現(xiàn)存的 BSS需要幾個(gè)階段。首先，工作站（ STA）上電工作，通過主動和被動掃頻來獲得來自 AP接入點(diǎn)的同步信號，然后建立通信連接。 主動掃頻是指 STA啟動或關(guān)聯(lián)成功后掃描所有頻道，這時(shí) STA采用一組頻道作為掃描范圍，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)頻道空閑，就廣播帶有 ESSID的探測信號， AP根據(jù)該信號做響應(yīng)。被動掃頻是指 AP每 100毫秒向外傳送燈塔信號，包括用于 STA同步的時(shí)間戳，支持速率以及其它信息， STA接收到燈塔信號后啟動關(guān)聯(lián)過程。 為防止非法用戶接入，網(wǎng)絡(luò)必須鑒權(quán)，驗(yàn)證用戶的合法性。在站點(diǎn)定位了接入點(diǎn)，并取得了同步信息之后，就開始交換驗(yàn)證信息。驗(yàn)證業(yè)務(wù)提供了控制局域網(wǎng)接入的能力，這一過程被用來建立合法接入的身份標(biāo)志站點(diǎn)經(jīng)過驗(yàn)證后，關(guān)聯(lián)（ Associate）就開始了。關(guān)聯(lián)用于建立無線訪問點(diǎn)和無線工作站之間的映射關(guān)系，實(shí)際上是把無線變成有線網(wǎng)的“連線”。分布式系統(tǒng)將該映射關(guān)系分發(fā)給擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中的所有 AP。一個(gè)無線工作站同時(shí)只能與一個(gè) AP關(guān)聯(lián)。在關(guān)聯(lián)過程中，無線工作站與AP之間要根據(jù)信號的強(qiáng)弱協(xié)商連接速率。 2）漫游 ，如果站點(diǎn)從一個(gè)小區(qū)切換到另一個(gè)小區(qū)，這就是漫游（ Roaming）。漫游指無線工作站在一組無線訪問點(diǎn)之間移動，并提供對于用戶透明的無縫連接，包括基本漫游和擴(kuò)展漫游。基本漫游是指無線 STA的移動僅局限在一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)內(nèi)部。擴(kuò)展漫游指無線 SAT從一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中的一個(gè) BSS移動到另一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)的一個(gè) BSS，但是 并不能保證這種漫游的上層連接繼續(xù)保持。 漫游（ Roaming）過程中，工作站從一個(gè)小區(qū)移動到另一個(gè)小區(qū)需要從新關(guān)聯(lián)。重關(guān)聯(lián)（ Reassociate）是指當(dāng)無線工作站從一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中的一個(gè)基本服務(wù)區(qū)移動到另外一個(gè)基本服務(wù)區(qū)時(shí)，與新的 AP關(guān)聯(lián)的整個(gè)過程。重關(guān)聯(lián)總是由移動無線工作站發(fā)起。 A P 1A P 1B S S 1B S S 2B S S3B S S 4A P 3 A P 4下 下 下E S S I DI n t e r n e t圖 451 ESS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 五、物理層關(guān)鍵技術(shù) ，采用微蜂窩，微微蜂窩結(jié)構(gòu)的自主管理的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，其關(guān)鍵技術(shù)主要在于調(diào)制技術(shù)。 1） DSSS調(diào)制技術(shù) 基于直接序列擴(kuò)頻（ Direct Sequence Spread Spectrum， DSSS） 的調(diào)制方案有三種。最初 ，在 1Mb/s數(shù)據(jù)速率下采用DBPSK調(diào)制，在 2Mb/s的數(shù)據(jù)速率下采用 DQPSK調(diào)制。 調(diào)制方案采用基于補(bǔ)碼鍵控（ Complementary Code Keying， CCK）的QPSK，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá) 11Mb/s。但是傳輸速率超過 11Mb/s，CCK為了對抗多徑干擾，需要更復(fù)雜的均衡及調(diào)制，實(shí)現(xiàn)起來非常困難。 2） PBCC調(diào)制技術(shù) 包二進(jìn)制卷積（ Packet Binary Convolutional Code， PBCC） 調(diào)制技術(shù)由 TI公司提出，已作為 。 PBCC也是單載波調(diào)制，但與 CCK不同，使用了更多復(fù)雜的信號星座圖。 PBCC采用 8PSK，而 CCK使用 BPSK/QPSK。另外 PBCC使用了卷積碼，而 CCK使用區(qū)塊碼。因此，它們的解調(diào)過程是十分不同的。 PBCC可以完成更高速率的數(shù)據(jù)傳輸，其傳輸速率可達(dá) 1 22和 33Mb/s。 3） OFDM技術(shù) 正交頻分復(fù)用（ Orthogonal Frequency Division Mustiplexing， OFDM） 是一種無線環(huán)境下的高速多載波傳輸技術(shù)。無線信道的頻率響應(yīng)曲線大多是非平坦的，而 OFDM技術(shù)的主要思想就是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸，從而有效的抑制無線信道的時(shí)間彌散所帶來的符號間干擾（ InterSymbole Interference， ISI）。這樣就減少了接收機(jī)內(nèi)均衡的復(fù)雜度，有時(shí)甚至可以不采用均衡器，僅通過插入循環(huán)前綴的方式消除 ISI的不利影響。 由于在 OFDM系統(tǒng)中各個(gè)子信道的載波相互正交，于是它們的頻譜是相互重疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時(shí)又提高了頻譜利用率。在各個(gè)子信道中的這種正交調(diào)制和解調(diào)可以采用快速傅里葉反變換（ Inverse Fast Fourier transform， IFFT）和快速傅里葉變換（ Fast Fourier transform， FFT）方法來實(shí)現(xiàn)，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)與 DSP（ Digital Signal Processing）技術(shù)的發(fā)展， IFFT和 FFT都是非常容易實(shí)現(xiàn)的。 FFT的引入，大大降低了 OFDM的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性，提升了系統(tǒng)的性能。 由于無線信道存在頻率選擇性，所有的子信道不會同時(shí)處于比較深的衰落情況中，因此可以通過動態(tài)比特分配以及動態(tài)子信道分配的方法，充分利用信噪比高的子信道，從而提升系統(tǒng)性能。由于窄帶干擾只能影響一小部分子載波，因此 OFDM系統(tǒng)在某種程度上抵抗這種干擾。 4） MIMOOFDM技術(shù) 多輸入多輸出（ MultipleInput MultipleOutput， MIMO） 技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。MIMO采用空時(shí)編碼和多天線技術(shù)為發(fā)送端和接收端之間建立了多個(gè)獨(dú)立信道，在室內(nèi)或室外多徑環(huán)境下，反而能有效提高信號的鏈路性能和容量。在 MIMOOFDM系統(tǒng)實(shí)際上就是應(yīng)用多天線技術(shù) OFDM系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)幾百兆的數(shù)據(jù)傳輸能力，并可與原有的 OFDM系統(tǒng)兼容。 MIMO與 OFDM相結(jié)合，使傳輸速率成倍提高。另外，天線技術(shù)及傳輸技術(shù)，使得無線局域網(wǎng)的傳輸距離大大增加，可以達(dá)到幾公里。 ，不僅涉及物理層標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也采用新的高性能無線傳輸技術(shù)提升 MAC層的性能，優(yōu)化數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量性能。 六、典型無線 AP產(chǎn)品簡介 DLink公司無線路由器產(chǎn)品 DI624S采用最先進(jìn)的無線技術(shù) , 應(yīng)用了突發(fā)包、快速幀、壓縮、加密和Turbo模式等新的無線提升處理技術(shù) , 在完全由 DLink 108M系列產(chǎn)品構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，達(dá)到 108Mbps的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率。 產(chǎn)品符合 108M, 54M無線標(biāo)準(zhǔn)，兼容 ，信息吞吐量高達(dá)一般 15倍；支持四個(gè)端口 LAN 10/100M和一個(gè)端口 WAN 10/100M；支持 64/128位 WEP及 WPA最新無線安全標(biāo)準(zhǔn)；自適應(yīng)無線速率選擇為 1/2/；高達(dá) 89dBm （ +）和 92dBm（ +）接收靈敏度 , 傳輸距離室內(nèi)為 100m左右，室外為 400m左右；典型值輸出功率為 18dBm；支持基于 MAC地址、 IP地址、 URL和域名的內(nèi)容過濾； VPN支持： IPSec、 PPTP,、 L2TP通透 (passthrough)；內(nèi)置 SPI防火墻，有效保護(hù)你的網(wǎng)絡(luò)；抑制來自 WAN端 Ping的攻擊；支持 DMZ主機(jī)及虛擬服務(wù)器功能；支持 DDNS動態(tài)域名解析 , 滿足個(gè)人及企業(yè)架設(shè)網(wǎng)站需求；內(nèi)置 2個(gè) USB端口，可擴(kuò)充外接式 USB硬盤及 USB打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)檔案服務(wù)器、 FTP服務(wù)器、WEB服務(wù)器、 AV服務(wù)器、 DHCP服務(wù)器和打印機(jī)共享功能。 七、 WiFi的組網(wǎng) 組建 WiFi無線網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備就是無線網(wǎng)卡以及無線接入點(diǎn) AP（ Access Point）或無線路由器（ Wireless Router），如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構(gòu)來分享網(wǎng)絡(luò)資源，架設(shè)費(fèi)用和復(fù)雜程序遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。如果只是幾臺電腦的對等網(wǎng)，也可不要 AP，只需要每臺電腦配備無線網(wǎng)卡。 AP主要在媒體存取控制層 MAC中扮演無線工作站及有線局域網(wǎng)絡(luò)的橋梁。有了 AP，就像一般有線網(wǎng)絡(luò)的 Hub一般，無線工作站可以快速且輕易地與網(wǎng)絡(luò)相連。特別是對于寬帶的使用， WiFi更顯優(yōu)勢，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)（ ADSL、小區(qū) LAN等）到戶后，連接到一個(gè) AP，然后在電腦中安裝一塊無線網(wǎng)卡即可。普通的家庭有一個(gè) AP已經(jīng)足夠，甚至用戶的鄰里得到授權(quán)后，則無需增加端口，也能以共享的方式上網(wǎng)。典型的家庭無線網(wǎng)絡(luò)如圖 852所示。 I n t e r n e tD S L 3 0 0核 核 A核 核 B核 核核 核 核核 核 核核 核 核圖 852 家庭無線網(wǎng)絡(luò)示意圖 WiMax以及寬帶無線城域網(wǎng) (*) WiMAX（ Worldwide Interoperability for Microwave Access） 即“全球微波接入互操作性” 是于 2023年 4月由業(yè)界領(lǐng)先的通信設(shè)備及器件公司共同成立的致力于基于 標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線城域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展以及產(chǎn)品推廣應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。 WiMAX可以替代現(xiàn)存有線連接方式，來提供“最后一公里”的無線寬帶接入，可將固定、移動和便攜式等終端接入寬帶城域網(wǎng)內(nèi)，并能夠在非視距（ Non Line Of Sight， NLOS）條件下提供寬帶無線連接。 為制訂 無線城域網(wǎng)（ Wireless MAN， WMAN）標(biāo)準(zhǔn)， 1999年 IEEE成立了 IEEE ，主要任務(wù)是開發(fā)工作于 266GHz頻段的無線接入系統(tǒng)空中接口物理層 (PHY)和媒質(zhì)接入控制層 (MAC)規(guī)范，同時(shí)還有與空中接口協(xié)議相關(guān)的一致性測試以及不同無線接入系統(tǒng)之間的共存規(guī)范，并于 2023年4月頒布第一個(gè) IEEE 。 IEEE ：、 、 、 標(biāo)準(zhǔn) 。由于 、 標(biāo)準(zhǔn)的修訂，因此，目前 ，即針對固定無線接入應(yīng)用而設(shè)計(jì)的 設(shè)計(jì)的 。 一、 WiMAX技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)概要 二、 WiM