无线局域网的主要类型和基本特点

王海霞

河北省邢台县电视台，河北邢台 054000

无线局域网使用的是无线传输介质，按照所采用的技术可以分为三类：红外线局域网、扩频局域网和窄带微波无线局域网。

1 红外线局域网

红外线是按视距方式传播的，也就是说发送点可以直接看到接收点，中间没有阻挡。红外线相对于微波传输方案来说有一些明显的优点。首先，红外线频谱是非常宽的，所以就有可能提供极高的数据传输率。由于红外线与可见光有一部分特性是一致的，所以它可以被浅色物体漫反射，这样就可以用天花板反射来覆盖整个房间。红外线不会穿过墙壁或其他的不透明的物体，因此红外线无线局域网具有以下几个优点：

2）安装在大楼中每个房间里的红外线网络可以互不干扰，因此建立一个大的红外线网络是可行的。

3）红外线局域网设备相对便宜又简单。红外线数据基本上是用强度调制，所以红外线接收器只要测量光信号的强度，而大多数的微波接收器则是要测量信号的频谱或相位。

红外线局域网的数据传输有三种基本技术。

1）定向光束红外线

定向光束红外线可以被用于点一点链路。在这种方式中，传输的范围取决于发射的强度与接收装置的性能。红外线连接可以被用于连接几座大楼的网络，但是每幢大楼的路由器或网桥都必须在视线范围内；

2）全方位红外传输技术

一个全方位 (Omini Direction) 配置要有一个基站。基站能看到红外线无线局域网中的所有结点。典型的全方位配置结构是将基站安装在天花板上。基站的发射器向所有的方向发送信号，所有的红外线收发器都能接收到信号，所有结点的收发器都用定位光束瞄准天花板上的基站；

3）漫反射红外传输技术

进行秸秆覆盖的另一个作用就是降低土壤中水分的蒸发，通过试验可以发现，在进行秸秆覆盖之后，可以有效的减缓土壤中水分流失到空气中的现象。同时，秸秆覆盖还可以降低阳光对耕地的暴晒，以此来减弱土壤中的水分气化并调节土壤的温度，达到保水保墒的效果。

全方位配置需要在天花板安装一个基站，而漫反射配置则不需要在天花板安装一个基站。在漫反射红外线配置中，所有结点的发射器都瞄准天花板上的漫反射区。红外线射到天花板上，被漫反射到房间内的所有接收器上。

红外线局域网也存在一些缺点。例如，室内环境中的阳光或室内照明的强光线，都会成为红外线接收器的噪声部分，因此限制了红外线局域网的应用范围。

2 扩频无线局域网

扩展频谱技术是指发送信息带宽的一种技术，又称为扩频技术。它是一种信息传输方式， 其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必须的最小带宽。频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端也用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。

在50年前，扩展频谱技术第一次被军方公开介绍，用来进行保密传输。一开始它就被设计成抗噪音、抗干扰、抗阻塞和抗未授权检测。在这种技术中，信号可以跨越很宽的频段，数据基带信号的频谱被扩展至几倍至几十倍，然后才搬移至射频发射出去。这一做法虽然牺牲了频带带宽，但由于其功率密度随频谱扩宽而降低，甚至可以将通信信号淹没在自然背景噪声中。因此，其保密性很强，要截获或窃听、侦察信号非常困难，除非采用与发送端相同的扩频码与之同步后再进行相关的检测，否则对扩频信号无能为力。目前，最普遍的无线局域网技术是扩展频谱（简称扩频）技术。扩频的第一种方法是跳频（Frequency Hopping），第二种方法是直接序列（Direct Sequence）扩频。这两种方法都被无线局域网所采用。

1）跳频通信

在跳频方案中，发送信号频率按固定的间隔从一个频谱跳到另一个频谱。接收器与发送器同步跳动，从而正确地接收信息。而那些可能的入侵者只能得到一些无法理解的标记。发送器以固定的间隔一次变换一个发送频率。IEEE 802.11标准规定每 300ms 的间隔变换一次发送频率。发送频率变换的顺序由一个伪随机码决定，发送器和接收器使用相同变换的顺序序列。数据传输可以选用频移键控（FSK）或二进制相位键控（PSK）方法。

2）直接序列扩频

在直接序列扩频方案中，输入数据信号进入一个通道编码器（Channel Encoded）并产 生一个接近某中央频谱的较窄带宽的模拟信号。这个信号将用一系列看似随机的数字（伪随机序列）来进行调制，调制的结果大大地拓宽了要传输信号的带宽，因此称为扩频通信。在接收端，使用同样的数字序列来恢复原信号，信号再进入通道解码器来还原传送的数据。

3 窄带微波无线局域网

窄带微波 (Narrowband Microwave) 是指使用微波无线电频带来进行数据传输，其带宽刚好能容纳信号。以前所有的窄带微波无线网产品都使用申请执照的微波频带，直到最近至少有一个制造商提供了在工业、科学和医药（ISM，Industrial Scientific and Medicine）频带内的窄带微波无线网产品。

1）申请执照的窄带RF（Radio Frequency）

用于声音、数据和视频传输的微波无线电频率需要申请执照和进行协调，以确保在一个地理环境中的各个系统之间不会相互干扰。在美国，由FCC控制执照。每个地理区域的半径为28km，并可以容纳5个执照，每个执照覆盖两个频率。在整个频带中，每个相邻的单元都避免使用互相重叠的频率。为了提供传输的安全性，所有的传输都经过加密。申请执照的窄带无线网的一个优点是，它保证了无干扰通信。与免申请执照的 ISM 频带相比，申请执照的频带执照拥有者，其无干扰数据通信的权利在法律上得到保护。

2）免申请执照的窄带RF

1995年，Radio LAN 成为第一个使用免申请执照ISM的窄带无线局域网产品。RadioLAN的数据传输速率为10Mbps，使用5.8GHz的频率，在半开放的办公室有效范围是50m，在开放的办公室是100m。Radio LAN采用了对等网络的结构方法。传统局域网（例如Ethernet网）组网一般需要有集线器，而 Radio LAN 组网不需要有集线器，它可以根据位置、干扰和信号强度等参数来自动地选择一个结点作为动态主管。当连网的结点位置发生变化时，动态主管也会自动变化。这个网络还包括动态中继功能，它允许每个站点像转发器一样工作，以使不在传输范围内的站点之间也能进行数据传输。