WLAN基礎(chǔ)知識(shí)

一、概述

WLAN（Wireless LAN）即無線局域網(wǎng)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它采用無線傳送方式提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能，并具備有線網(wǎng)絡(luò)無法相比的可移動(dòng)、漫游等特性，能夠使用戶真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、隨意的訪問寬帶網(wǎng)絡(luò)。無線局域網(wǎng)可以應(yīng)用于一些熱點(diǎn)地區(qū)和企業(yè)內(nèi)部，為移動(dòng)或者半移動(dòng)狀態(tài)下的用戶提供無線寬帶接入服務(wù)。WLAN在技術(shù)上具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、安裝簡(jiǎn)便，終端設(shè)備可在WLAN覆蓋范圍內(nèi)任意放置和低速移動(dòng)；

2、可擴(kuò)展性好，增加無線接入點(diǎn)（AP）就可以增大容量、提高服務(wù)質(zhì)量、覆蓋范圍；

3、采用了擴(kuò)頻技術(shù)和加密機(jī)制，具有較強(qiáng)的抗干擾性和網(wǎng)絡(luò)保密性。

二、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

在物理層，WLAN目前有五種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：802.11/11a/11b/11g/11n；在MAC層，又定義了802.11e/11h/11i/11f/11s。802.11 MAC層負(fù)責(zé)客戶端與AP之間的通訊，主要功能包括：掃描、接入、認(rèn)證、加密、漫游和同步。

802.11 無線局域網(wǎng)工作組協(xié)議族成員圖示如下：

802.11b/g標(biāo)準(zhǔn)

802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了DRS的14個(gè)信道，如下表所示：

世界不同地區(qū)規(guī)定的DRS信道(DSSS PHY frequency channel plan)

我國在IEEE802.11bg標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了我國2.4GHz 802.11bg WLAN網(wǎng)絡(luò)的工作頻段為：2.4~2.4835GHz，也即1~13信道，頻譜劃分如下圖中的1~13信道：

頻譜劃分示意圖

802.11a標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)（支持的最高速率為54Mbps）是類似于802.11b標(biāo)準(zhǔn)，只是使用不同的物理層編碼方案和不同的頻段，工作在5GHz的頻率范圍內(nèi)。目前FCC為該頻段劃分的頻帶資源為300MHz，即5.15GHz~5.35GHz和5.725GHz~5.850GHz。這個(gè)頻帶被切分為三個(gè)工作“域”。第一個(gè)100MHz（5.15~5.25GHz）位于低段，限制最大輸出功率為50mW。第二個(gè)100MHz（5.25~5.35GHz）允許輸出功率250mW。最高端分配給室外應(yīng)用，允許最大輸出功率1W。雖然是分段的，但是IEEE 802.11a應(yīng)用可用的總帶寬幾乎是ISM頻帶的4倍，ISM頻帶只提供2.4 GHz范圍內(nèi)的83MHz的頻譜。

在中國，當(dāng)AP工作在802.11a模式下時(shí)，可使用頻段為5.725GHz~5.850GHz，共分為5個(gè)獨(dú)立子信道，其頻率表如下表所示：

11a信道配置頻率表

由于802.11a標(biāo)準(zhǔn)支持更多的非重疊獨(dú)立信道，因此，在考慮信道互擾問題時(shí)，選擇余地要大些。

802.11n標(biāo)準(zhǔn)

802.11n標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布于2009年9月，其目的主要是為了提升WLAN網(wǎng)絡(luò)的吞吐性能。相比之前的802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)，802.11n引入了許多新的技術(shù)，比如MIMO, MRC, Block ACK，信道捆綁（40MHz信道）等。借助于這些新技術(shù)，802.11n網(wǎng)絡(luò)的接入速率最高可達(dá)600Mbps。為了保持與舊有標(biāo)準(zhǔn)的兼容性，802.11n沿用了802.11a/b/g所用的頻帶資源，也即802.11n的工作頻段和信道資源與802.11a/b/g保持一致。

WLAN組網(wǎng)信道規(guī)劃

在WLAN的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，為了實(shí)現(xiàn)AP的有效覆蓋，同時(shí)避免信道間的相互干擾，在信道的分配時(shí)可以引進(jìn)BTS系統(tǒng)的蜂窩覆蓋的原理，進(jìn)行信道的分配，以2.4GHz頻段為例：同一區(qū)域內(nèi)所選的頻率應(yīng)該至少間隔25MHz，我們可以同時(shí)使用3個(gè)不重疊信道（如信道1、6、11），實(shí)現(xiàn)3×54Mbps 數(shù)據(jù)速率接入。

實(shí)際組網(wǎng)中相鄰AP的信道分配原則

在以上所有方案的AP選用中，相互AP間的頻道我們將按照信道1、6、11的原則選定工作頻率即如圖所示的AP信道分配，以確保無線局域網(wǎng)絡(luò)的正常工作。

三、結(jié)語

本文主要從WLAN的基礎(chǔ)概念，頻帶、信道劃分、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以及組網(wǎng)時(shí)的信道規(guī)劃建議幾個(gè)方面對(duì)WLAN做了個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，旨在幫助大家對(duì)WLAN形成初步的概念。