无线局域网络

1/14

无线局域网技术的概念及特点

【导读】文章介绍了无线局域网的概念及特点，从IEEE802.11X、

HiperLAN、HomeRF、中国无线局域网规范等方面介绍了无线局域

网标准，介绍了无线局域网结构，并对无线局域网的安全问题进行了

讨论，对无线局域网的应用进行了阐述。

1．前言

通信网络随着INTERNET的飞速发展,从传统的布线网络发展

到了无线网络，作为无线网络之一的无线局域网WLAN（Wireless

LocalAreaNetwork），满足了人们实现移动办公的梦想，为我们创造

了一个丰富多彩的自由天空。

2．WLAN的概念

WLAN是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，

是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为

传输媒介，提供传统有线局域网LAN（LocalAreaNetwork）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。

3．WLAN的特点

2/14

WLAN开始是作为有线局域网络地延伸而存在的，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。

WLAN具有易安装、易扩展、易管理、易维护、高移动性、保密性

强、抗干扰等特点。

4．WLAN的标准

由于WLAN是基于计算机网络与无线通信技术，在计算机网络

结构中，逻辑链路控制（LLC）层及其之上的应用层对不同的物理层

的要求可以是相同的，也可以是不同的，因此，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。

4.1IEEE802.11X

（1）IEEE802.11

1990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11WLAN标准工作

组。IEEE802.11（别名：Wi-Fi(WirelessFidelity)无线保真）是在1997

年6月由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准，该标准定义

3/14

物理层和媒体访问控制(MAC)规范。物理层定义了数据传输的信号特

征和调制，定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法，RF传

输标准是跳频扩频和直接序列扩频，工作在2.4000～2.4835GHz频段。

IEEE802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于

解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要

限于数据访问，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离

上都不能满足人们的需要，所以IEEE802.11标准被IEEE802.11b所

取代了。

（2）IEEE802.11b

1999年9月IEEE802.11b被正式批准，该标准规定WLAN工作

频段在2.4-2.4835GHz，数据传输速率达到11Mbps,传输距离控制在

50-150英尺。该标准是对IEEE802.11的一个补充，采用补偿编码键

控调制方式，采用点对点模式和基本模式两运作模式，在数据传输速

率方面可以根据实际情况在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的

不同速率间自动切换，它改变了WLAN设计状况，扩大了WLAN

的应用领域。

IEEE802.11b已成为当前主流的WLAN标准，被多数厂商所采

用，所推出的产品广泛应用于办公室、家庭、宾馆、车站、机场等众

4/14

多场合，但是由于许多WLAN的新标准的出现，IEEE802.11a和IEEE

802.11g更是倍受业界关注。

（3）IEEE802.11a

1999年，IEEE802.11a标准制定完成，该标准规定WLAN工作

频段在5.15-8.825GHz，数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo),

传输距离控制在10-100米。该标准也是IEEE802.11的一个补充，扩

充了标准的物理层，采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术，

采用QFSK调制方式，可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps

的以太网无线帧结构接口，支持多种业务如话音、数据和图像等，一

个扇区可以接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。

IEEE802.11a标准是IEEE802.11b的后续标准，其设计初衷是取

代802.11b标准，然而，工作于2.4GHz频带是不需要执照的，该频

段属于工业、教育、医疗等专用频段，是公开的，工作于5.15-8.825GHz

频带需要执照的。一些公司仍没有表示对802.11a标准的支持，一些

公司更加看好最新混合标准――802.11g。

（4）IEEE802.11g

目前，IEEE推出最新版本IEEE802.11g认证标准,该标准提出拥

5/14

有IEEE802.11a的传输速率，安全性较IEEE802.11b好，采用2种

调制方式，含802.11a中采用的OFDM与IEEE802.11b中采用的CCK，

做到与802.11a和802.11b兼容。

虽然802.11a较适用于企业，但WLAN运营商为了兼顾现有

802.11b设备投资，选用802.11g的可能性极大。

（5）IEEE802.11i

IEEE802.11i标准是结合IEEE802.1x中的用户端口身份验证和

设备验证，对WLANMAC层进行修改与整合,定义了严格的加密格

式和鉴权机制，以改善WLAN的安全性。IEEE802.11i新修订标准主

要包括两项内容：“Wi-Fi保护访问”(Wi-FiProtectedAccess：WPA)技

术和“强健安全网络”(RSN)。Wi-Fi联盟计划采用802.11i标准作为

WPA的第二个版本，并于2004年初开始实行。

IEEE802.11i标准在WLAN网络建设中的是相当重要的，数据的

安全性是WLAN设备制造商和WLAN网络运营商应该首先考虑的头

等工作。

（6）IEEE802.11e/f/h

6/14

IEEE802.11e标准对WLANMAC层协议提出改进，以支持多媒

体传输，以支持所有WLAN无线广播接口的服务质量保证QOS机制。

IEEE802.11f，定义访问节点之间的通讯，支持IEEE802.11的接

入点互操作协议（IAPP）。

IEEE802.11h用于802.11a的频谱管理技术。

4．2HIPERLAN

欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组

着手制定Hiper(HighPerformanceRadio)接入泛欧标准，已推出

HiperLAN1和HiperLAN2。HIPERLAN1推出时，数据速率较低，没

有被人们重视，在2000年，HIPERLAN2标准制定完成，HIPERLAN2

标准的最高数据速率能达到54Mbit/s，HIPERLAN2标准详细定义了

WLAN的检测功能和转换信令，用以支持许多无线网络，支持动态

频率选择、无线信元转换、链路自适应、多束天线和功率控制等。该

标准在WLAN性能、安全性、服务质量QOS等方面也给出了一些定

义。

HiperLAN1对应1EEE802.11b，HiperLAN2与1EEE082.11a具有

相同的物理层，他们可以采用相同的部件，并且，HiperLAN2强调与

7/14

3G整合。HIPERLAN2标准也是目前较完善的WLAN协议。

4．3HomeRF

HomeRF工作组是由美国家用射频委员会领导于1997年成立的，

其主要工作任务是为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信

网，2001年8月推出HomeRF2.0版，集成了语音和数据传送技术，

工作频段在10GHz，数据传输速率达到10Mbps，在WLAN的安全

性方面主要考虑访问控制和加密技术。

HomeRF是针对现有无线通信标准的综合和改进：当进行数据通

信时，采用IEEE802.11规范中的TCP/IP传输协议；进行语音通信时，

则采用数字增强型无绳通信标准。

除了IEEE802.11委员会、欧洲电信标准化协会和美国家用射频

委员会之外，无线局域网联盟WLANA（WirelessLANAssociation）

在WLAN的技术支持和实施方面也做了大量工作。WLANA是由无

线局域网厂商建立的非营利性组织，由3Com、Aironet、Cisco、Intersil、

Lucent、Nokia、Symbol和中兴通讯等厂商组成，其主要工作验证不

同厂商的同类产品的兼容性，并对WLAN产品的用户进行培训等。

4．4中国WLAN规范

8/14

中华人民共和国国家信息产业部正在制订WLAN的行业配套标

准，包括：《公众无线局域网总体技术要求》和《公众无线局域网设

备测试规范》。该标准涉及的技术体制包括IEEE802.11X系列

(IEEE802.11、802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11h、

IEEE802.11i)和HIPERLAN2。信息产业部通信计量中心承担了相关

标准的制订工作，并联合设备制造商和国内运营商进行了大量的试验

工作，同时，信息产业部通信计量中心和中兴通讯股份有限公司等联

合建成了WLAN的试验平台，对WLAN系统设备的各项性能指标、

兼容性和安全可靠性等方面进行全方位的测评。

此外，由信息产业部科技公司批准成立的“中国宽带无线IP标准

工作组（）”在移动无线IP接入、IP的移动性、

移动IP的安全性、移动IP业务等方面进行标准化工作。2003年5月，

国家首批颁布了由“中国宽带无线IP标准工作组”负责起草的WLAN

两项国家标准：《信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城

域网特定要求第11部分：无线局域网媒体访问(MAC)和物理(PHY)

层规范》、《信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特

定要求第11部分：无线局域网媒体访问(MAC)和物理(PHY)层规范：

2.4GHz频段较高速物理层扩展规范》。这两项国家标准所采用的依据

是ISO/IEC8802.11和ISO/IEC8802.11b，两项国家标准的发布，将规

范WLAN产品在我国的应用。

9/14

5．WLAN网络结构

一般地，WLAN有两种网络类型：对等网络和基础结构网络。

对等网络：由一组有无线接口卡的计算机组成。这些计算机以相

同的工作组名、ESSID和密码等对等的方式相互直接连接，在WLAN

的覆盖范围的之内，进行点对点与点对多点之间的通信通信。

基础结构网络：在基础结构网络中，具有无线接口卡的无线终端

以无线接入点AP为中心，通过无线网桥AB、无线接入网关AG、无

线接入控制器AC和无线接入服务器AS等将无线局域网与有线网网

络连接起来，可以组建多种复杂的无线局域网接入网络，实现无线移

动办公的接入。

6．WLAN应用

作为有线网络无线延伸，WLAN可以广泛应用在生活社区、游

乐园、旅馆、机场车站等游玩区域实现旅游休闲上网；可以应用在政

府办公大楼、校园、企事业等单位实现移动办公，方便开会及上课等；

可以应用在医疗、金融证券等方面，实现医生在路途中对病人在网上

诊断，实现金融证券室外网上交易。

10/14

对于难于布线的环境，如老式建筑、沙漠区域等，对于频繁变化

的环境，如各种展览大楼；对于临时需要的宽带接入，流动工作站等，

建立WLAN是理想的选择。

6.1销售行业应用

对于大型超市来讲，商品的流通量非常大，接货的日常工作包括

定单处理、送货单、入库等需要在不同地点的现场将数据录入数据库

中。仓库的入库和出库管理，物品的搬动较多，数据在变化，目前，

很多的做法是手工做好记录，然后再将数据录入数据库中，这样费时

而且易错，采用WLAN，即可轻松解决上面两个问题，在超市的各

个角落，在接货区、在发货区、货架、中仓库中利用WLAN，可以

现场处理各种单据。

6.2物流行业应用

随着我国WTO的加入，各个港口、储存区对物流业务的数字化

提出了较高的要求。一个物流公司一般都有一个网络处理中心，还有

些办公地点分布在比较偏僻的地方，对于那些运输车辆、装卸装箱机

组等的工作状况，物品统计等等，需要及时将数据录入并传输到中心

机房。部署WLAN是物流业的一项现代化必不可少的基础设施。

11/14

6.3电力行业应用

如何对遥远的变电站进行遥测、遥控、遥调，这是摆在电力系统

的一个老问题。WLAN能监测并记录变电站的运行情况，给中心监

控机房提供实时的监测数据，也能够将中心机房的调控命令传入到各

个变电站。这是WLAN在电力系统遍布到千家万户，但又无法完全

用有线网络来检测与控制的一个潜在应用。

6.4服务行业应用

由于PC机的移动终端化、小型化，一个旅客在进入一个酒店的

大厅要及时处理邮件，这时酒店大堂的InternetWLAN接入是必不可

少的；客房Internet无线上网服务也是需要的，尤其是星级比较高的

酒店，客人可能在床上躺着上网，客人希望无线上网无处不在，由于

WLAN的移动性、便捷性等特点，更是受到了一些大中型酒店的青

睐。

在机场和车站是旅客候机候车的一段等待时光，这时打开笔记本

电脑来上上网，何尝不是高兴的事儿，目前，在北美和欧洲的大部分

机场和车站，都部署了WLAN，在我国，也在逐步实施和建设中。

6.5教育行业应用

12/14

WLAN可以让教师和学生对教与学的时时互动。学生可以在教

师、宿舍、图书馆利用移动终端机向老师问问题、提交作业；老师可

以时时给学生上辅导课。学生可以利用WLAN在校园的任何一个角

落访问校园网。WLAN可以成为一种多媒体教学的辅助手段。

6.6证券行业应用

有了WLAN，股市有了菜市场般的普及和活跃。原来，很多炒

股者利用股票机看行情，现在不用了，WLAN能够让您实现实时看

行情，时时交易。股市大户室也可以不去了，不用再为大户室交纳任

何费用。

6.7展厅应用

一些大型展览的展厅内，一般都布有WLAN，服务商、参展商、

客户走入大厅内可以随时接入Internet。WLAN的可移动性、可重组

性、灵活性为会议厅和展会中心等具有临时租用性质的服务行业提供

了盈利的无限空间。

6.8中小型办公室/家庭办公应用

13/14

WLAN可以让人们在中小型办公室或者在家里任意的地方上网

办公，收发邮件,随时随地可以连接上Internet,上网资费与有线网络一

样，有了WLAN，我们的自由空间增大了。

6.9企业办公楼之间办公应用

对于一些中大型企业，有一个主办公楼，还有其他附属的办公楼，

楼与楼之间、部门与部门之间需要通信，如果搭健有限网络，需要支

付昂贵的月租费和维护费，而WLAN不需要，也不需要综合布线，

一样能够实现有限网络的功能。

7．WLAN安全

WLAN应用中，对于家庭用户、公共场景安全性要求不高的用

户，使用VLAN（VirtualLocalAreaNetworks）隔离、MAC地址过滤、

服务区域认证ID（ESSID）、密码访问控制和无线静态加密协议

WEP(WiredEquivalentPrivacy)可以满足其安全性需求。但对于公共场

景中安全性要求较高的用户，仍然存在着安全隐患，需要将有线网络

中的一些安全机制引进到WLAN中，在无线接入点AP（AccessPoint）

实现复杂的加密解密算法，通过无线接入控制器AC，利用PPPoE或

者DHCP+WEB认证方式对用户进行第二次合法认证，对用户的业务

流实行实时监控。这方面的WLAN安全策略有待于实践与进一步探

14/14

讨并完善。

8．WLAN前景

WLAN在金融、旅游、医护、会展等领域具有广泛的发展前景，

当WLAN的标准一问世，中国电信集团公司根据现有的网络运行情

况，准备利用WLAN，提出了《中国电信无线以太网接入技术要求》，

规划WLAN在中国电信市场的应用；随后，中国移动通信集团公司

结合现有的移动技术，先后制定了《中国移动WLAN业务总体技术

要求》、《中国移动WLAN业务接口规范》、《中国移动WLAN业务业

务规范》等。这表明，在我国，WLAN技术将得到大范围的广泛应

用，势必呈现出迅速崛起的趋势，将催生出许多新的发展商机。

9．结束语

以上介绍了WLAN的概念、特点、重点介绍了WLAN的标准与

发展，介绍了WLAN的网络结构层次及其应用等，系统地解析了

WLAN技术。WLAN在网络建设中将起到举足轻重的作用。

----《现代通信》

作者：郭仕刚，狄强