局域网设计与应用标准培训教程

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。

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。

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、机场等众多场合，但是由于许多WLAN的新标准的出现，IEEE802.11a和IEEE802.11g更是倍受业界关注。

1999年，IEEE802.11a标准制定完成，该标准规定WLAN工作频段在5.15-5.825GHz，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。

目前，IEEE推出最新版本IEEE802.11g认证标准,该标准提出拥有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。

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。

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。

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3G整合。HIPERLAN2标准也是目前较完善的WLAN协议。

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。

对于每一个使用WLAN的用户来说，WLAN性能都异常重要。但在某些特殊情况下，它比其它特性显得尤为重要，所以我们要首先谈这个。关于WLAN性能，我们通常指的是WLAN通过无线信号的最佳发射和接收吞吐量。IEEE标准总是提供每个802.11协议的理论吞吐极限。例如，802.11g具有的理论上最大物理速率是54Mbps. 相比较而言，最新的第二波802.11ac协议可以达到最大理论速率为2.34 Gbps. 但值得注意的是，这些比特率从来没有在真正的部署中实现。无线接入点的距离，连接AP的终端数，无线信号拥塞，以及物理障碍物等因素，都大大降低了实际吞吐量。

为了最大限度地减少性能损失，WLAN厂商使用各种技术来改善无线芯片和天线。如果你的组织对某特定应用要求非常高的性能，或者你的部署环境有很大的干扰，会严重降低企业级WLAN的性能，那么你需要选择一个能提供最佳WLAN性能的供应商。