无线网络技术完全详解

802.1x无线网络，咋听起来好像很复杂，要想知道它到底是啥，首先要了解什么是无线网络。无线网络这个名词是近几年才开始流行起来的，它涉足的领域相当的广，譬如移动通信领域，那么到底什么是无线网络呢？ 无线网络概述 　　无线网络技术范围广泛，包括从允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，到优化为近距离无线连接的红外线和无线电频率技术。通常用于无线网络的设备包括便携式计算机、台式计算机、手持计算机、个人数字设备 (PDAs)、移动电话、笔式计算机和寻呼机。无线技术用于多种实际用途。例如，手机用户可以使用移动电话访问电子邮件。使用便携式计算机的旅客可以通过安装在机场、车站和其它公共场所的基站连接到 Internet 中。在家中，用户可以连接桌面设备以同步数据和发送文件。 一．定义标准 　　为了降低成本、确保协同工作和提高无线技术的广泛应用，许多组织（例如：电气电子工程师协会 (IEEE)、Internet 工程任务组 (IETF)、无线以太网兼容性同盟 (WECA) 和国际电讯同盟 (ITU)）都参与了几个主要的标准化工作。例如，IEEE 工作组正在定义信息如何从一个设备传送到另一个设备（是使用无线电波还是使用红外光波），以及怎样、何时使用传输介质通讯。在开发无线网络标准中，有些组织如 IEEE 着重于电源管理、带宽、安全性和其它具有无线网络特性的项目。 二．无线网络类型 　　与有线网络一样，无线网络可根据数据发送的距离分为几种不同类型。 1．无线广域网络 (WWANs) 　　WWAN 技术可使用户通过远程公共网络或专用网络建立无线网络连接。通过使用无线服务提供商所维护的若干天线基站或卫星系统，这些连接可以覆盖广大的地理区域，例如许多城市或者国家（地区）。目前的 WWAN 技术为大家所知的第二代 (2G) 系统。主要的 2G 系统包括全球数字移动电话系统 (GSM)、网络数字包数据 (CDPD) 和多址代码分区访问 (CDMA)。现正努力从 2G 网络过渡，其中有些具有限制漫游功能和互不兼容的功能，到第三代 (3G) 技术将执行全球标准并提供全球漫游功能。ITU 正积极促进 3G 全球标准的发展。 2．无线城区网络 (WMANs) 　　WMAN 技术使用户可以在主要城市区域的多个场所之间创建无线连接（例如，在一个城市和大学校园的办公楼之间），而不必花费高昂的费用铺设光缆、电缆和租赁线路。此外，如果有线网络的主要租赁线路不能使用时，WMANs 可以用作有线网络的备用网络。WMANs 既可以使用无线电波也可以使用红外光波来传送数据。提供给用户以高速访问 Internet 的无线访问网络带宽，其需求正日益增长。尽管现正使用各种不同技术，例如多路多点分布服务 (MMDS) 和本地多点分布服务 (LMDS)，IEEE 802.16 宽频无线访问标准工作组仍在开发规范以标准化这些技术的发展。 3．无线本地网络 (WLANs) 　　WLAN 技术可以使用户在本地创建无线连接（例如，在公司或校园大楼里，或在公共场所，如机场）。WLANs 可用于临时办公室或其它缆线安装受限的场所，或者用于增强现有的 LAN，使用户在不同时间在办公楼的不同地方工作。WLANs 可以两种不同方式运行。在基础 WLANs 中，无线站（具有无线电波网络卡或外置调制解调器的设备）连接无线访问点，其在无线站与现有网络中枢之间起桥梁的作用。对于对等的特殊 WLANS，在有限区域（例如会议室）内的几个用户中，如果不需要访问网络资源时，可以不使用访问点而建立临时网络。 　　IEEE 在 1997 年批准了 802.11 WLANs 标准，其指定的数据传输速度为 1 至 2 兆字节每秒 (Mbps)。在正成为新的主要标准的 802.11b 中，通过 2.4 千兆赫兹 (GHz) 频段进行数据传输的最大速度为 11 Mbps。另一个更新的标准是 802.11a，它指定通过 5 GHz 频段进行数据传输的最大速度为 54 Mbps。 4．无线个人区域网络 (WPANs) 　　WPAN 技术使用户为用于个人操作空间 (POS) 的设备（如 PDA、移动电话和膝上电脑）创建特殊无线通讯。POS 是个人周围的空间，10 米以内的距离。目前，两个主要的 WPAN 技术是蓝牙和红外光波。蓝牙是一种替代技术，可以在 30 英尺以内使用无线电波传送数据。蓝牙的数据传输可以穿透墙壁、口袋和公文包。蓝牙技术是由蓝牙专门利益组 (SIG) 引导发展的。该组于 1999 年发布了 1.0 版本的蓝牙规范。然而，要在近距离（一米以内）连接设备，用户也可以创建红外链接。 　　为了标准化 WPAN 技术的发展，IEEE 已成立了 802.15 工作组。该工作组正在发展基于 1.0 版本蓝牙规范的 WPAN 标准。该标准草案的主要目标为低复杂性、低能耗、交互性强以及与 802.11 网络兼容。 无线上网卡的传输协议 　　无线上网卡传输协议，网络协议,网络中传递、管理信息的一些比标准。它是计算机与计算机之间相互交流所必须遵循的规矩。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。在局域网中用得的比较多的是IPX/SPX。 IEEE 802.11x系列与HiperLAN／x系列标准 　　1997年6月，IEEE推出了802.11标准，开创了WLAN先河；目前，WLAN领域主要是IEEE　802.11x系列与HiperLAN／x系列两种标准。 　　 a、 IEEE802.11x系列 　　 　　802.11是1997年IEEE最初制定的一个WLAN标准。主要用于解决办公室无线局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，其业务范畴主要限于数据存取，速率最高只能达2Mbit／s。由于它在速率、传输距离、安全性、电磁兼容能力及服务质量方面均不尽人意，从而产生了其系列标准； 　　 　　802.11b，将速率扩充至11Mbit／s，并可在5.5Mbit／s、2Mbit／s及1Mbit／s之间进行自动速率调整，亦提供了MAC层的访问控制和加密机制，以提供与有线网络相同级别的安全保护，还提供了可选择的40位及128位的共享密钥算法，从而成为目前802.11系列的主流产品。而802.11b+还可将速率增强至22Mbit／s； 　　 　　802.11a，工作于5GHz频段，借助OFDM技术，使最高速率提升至54Mbit／s； 　　 　　802.11g，依然工作于2.4GHz频段，与802.11b兼容，最高速率亦提升至54Mbit／s，其系列化为1、2、5、5、6、9、11、12、18、24、36、54Mbit／s。 　　 　　802.11c为MAC／LLC性能增强；801.11d对应802.11b版本，解决那些不能使用2.4GHz频段国家的使用问题； 　　 　　802.11e则是一个瞄准扩展服务质量的标准，其分布式控制模式可提供稳定合理的服务质量，而集中控制模式可灵活支持多种服务质量策略； 　　 　　802.11f用于改善802.11协议的切换机制，使用户能在不同无线信道或接入设备点间可漫游； 　　 　　802.11h可用于达到比802.11a更好地控制发信功率(借助／PC技术)和选择无线信道（借助动态频率选择技术DFS），而与802.11e一道可适应欧洲的更严格的标准； 　　 　　802.11i及802.1x主要着重于安全性，802.11i能支持鉴权和加密算法的多种框架协议，支持企业、公众及家庭应用，802.1x的核心为具有可扩展认证协议EAP，可对以太网端口鉴权，扩展至无线应用； 　　 　　802.11j的作用是解决802.11a与欧洲HiperLAN／2网络的互连互通； 　　 　　802.11／WNG解决IEEE802.11与欧洲ETSI的BRAN—HiperLAN及日本ARAB--HiSWAN统一建成全球一致的WLAN公共接口； 　　 　　802.11n已将速率增强至108／320Mbit／s；并已进一步改进其管理开销及效率802.11／RRM与无线电资源管理有关的标准，以增强802.11的性能； 　　 　　802.11／HT，以进一步增强802.11的传输能力，取得更高的吞吐量； 　　 　　802.11Plus，拟制订802.11WLAN与GPRS／UMTS之类多频、多模运行标准，可有松耦合及紧耦合两种类型。松耦合时两种网络分别部署，WLAN仅利用GPRS之类网络的用户数据库，可通过Mobile　IP(MIP)提供两网络间的移动性，通过RADUIS(Remote　Access　Dail—In　User　Service，远程接入拨号用户业务)实现AAA(Authentication　Authorization　Accounting，鉴权，授权和计帐)，由于MIP可能导致高传输时延，从而不容易达到无缝隙会话切换；而紧耦合时，WLAN直接连至业务支持节点SGSN或标准化接口Gb、lu等，WLAN数据需经_LTGPRS之类核心网转发，完全按GPRS方式进行AAA，此时，能在两网络间提供很强的移动性。为与蓝牙在2.4GHz频段较好共存，亦采用Ad　hoc网络拓扑结构及自适应跳频信道分配技术 　　 　　b、HiperLAN／x系列 　　HiperLAN是由ETSI的RESl0工作组提出的欧洲WLAN标准。工作频段为5.12—5.30GHz及17.1—17.3GHz。早期的HiperLAN／1采用GMSK调制，最高传输速率为23.5Mbit／s，与当时技术上较成熟的IEEE802.11b相比，无明显优势； 　　 　　HiperLAN／2采用OFDM作物理层手段，可将速率提高至54Mbit／s，并能有效对抗多径干扰，以及与IEEE　802.11a共享一些相同部件，在较大范围内取得较好的性能／价格比。其信道带宽为22MHz，调制方式亦为OFDM--BPSK／QPSK／16／64QAM，系列化传输速率为6、9、12、18、27、36、54Mbit／s。 　　 　　HiperLAN／2具备另一些长处，如其接入点可监视相应无线信道并自动选择空闲信道，从而进行自动频率分配，使系统部署简单有效；数据通过移动终端与接入点间建立的信令链接进行传输，此面向链接的特征可容易实现QoS支持；与802.11协议只能由以太网作为支撑情况有不同，其协议栈具有很大灵活性，它既可作为交换式以太网的无线接入子网，也可作为3G蜂窝移动网络的接入网，而且，这种接入对网络层以上用户部分来说完全透明，从而目前在固定网络上的任何应用均可在HiperLAN／2上运行。 Bluetooth技术标准—IEEE 802.15x及16x系列 　　蓝牙技术与无线局域网WLAN、无线城域网WMAN、无线广域网WWAN一道，以蓝牙