一、概述

無線局域網（WLAN，Wireless Local Area Network）的概念，依據GB/T 2900.96《電工術語 計算機網絡技術》中的定義是“數據傳送不使用導線的局域網（LAN）”。也即通過無線介質進行數據傳輸的局域網。WLAN本身應屬于無線接入網絡（AN）的范疇。

1、WLAN與LAN

無線局域網（WLAN）是局域網（LAN）的一種組網形態。依據GB/T 2900.96對于局域網（LAN）的定義是：位于用戶處所有限地理區域內的計算機網絡。為此，局域網（LAN）的構建，初始組網形態是利用有線介質的組網方式，即在局域范圍內（相對于個域、城域、廣域而言）多臺計算機終端或數據終端各自通過線纜（如同軸電纜、數據電纜（或稱對絞對稱電纜）和光纖等）介質連接到一個數據集線器（Hub）或一個數據交換機（Switch）上，形成一個局域網絡。在該局域網內，各計算機終端可以共享本局域網內的資源，同時通過Hub/Switch可接入所屬的城域/廣域網絡或Internet。但有線局域網只能實現相對固定或有限移動性的數據終端的接入，另外隨著數據終端型式的發展演進（如筆記本電腦、智能手機、PDA等），這些可移動的數據終端接入網絡勢必要破除線纜的束縛，因此無線局域（WAAN）網應用而生。

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2、WLAN與IEEE 802.11

由于WLAN實現了可移動數據終端的到局域網的接入，此時的接入，數據是通過空中接口進行傳送的，為了使數據在空中的有效傳送，必須要對空中接口進行規范。因此，由美國標準組織“電氣與電子工程師協會（IEEE）”研究制定了編號為802.11的系列標準，規定了WLAN的空中接口的媒體訪問控制（MAC）和物理層（PHY）的規范。由此“IEEE 802.11”也成為了WLAN的空中接口規范的代名詞。

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由于IEEE在制定802.11標準時，是在不斷的演進的，后續的標準是與先期的標準相關的，即后續發布的標準是對先期標準的擴展或增強，但先期標準仍然有效，并非被后續標準所代替。鑒于標準的相關性，WLAN的空中接口的標準都以802.11為根編號，后續發布的標準在根編號802.11后邊順序用小寫英文字母來標識。即802.11、802.11a、802.11b、802.11g等等。

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3、WLAN與Wi-Fi

在現實中，一提到WLAN，經常會出現“Wi-Fi”的術語，甚至把兩者等同起來，然而兩者的概念是大不相同的。Wi-Fi是指Wi-Fi聯盟組織（Wi-Fi Alliance）推動的一項Wi-Fi技術，Wi-Fi技術的核心是基于IEEE 802.11標準的對相關WLAN產品的認證，稱之為“Wi-Fi認證（Wi-Fi CERTIFIED）”。該協會，致力于WLAN產業的發展，以推動符合IEEE 802.11標準的無線局域網技術在全球的發展。通過WFA的Wi-Fi認證的WLAN產品，表明此類產品符合相應統一標準的互操作性、安全性和可靠性要求。用戶在選用認證產品時可放心使用，保證有良好的體驗。

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二、無線局域的基本結構

1、WLAN的基本結構

WLAN的基本結構示意如下圖2-1所示。WLAN融合了無線通信技術和計算機網絡技術，以無線信道為傳輸介質，實現在短距離內的數據終端與局域計算機網絡間網絡通信，可移動的數據終端通過WLAN空中接口與接入點（AP，Access Point）設備相連接入局域計算機網絡以實現數據的局域網通信。

圖2-1：WLAN的基本結構示意圖

2、無線局域的基本網元

由圖2-1知，WLAN的基本網元有接入點設備（AP）和配置有無線網卡的可移動的數據終端，該終端也稱為工作站（STA，STATION，即支持802.11的標準的數據終端）。

1）接入點（AP）設備介紹與分類

接入點（AP）設備屬于WLAN中的核心設備，相當于有線局域網中的集線器（Hub）。對于AP我國相關標準都給出了其定義，雖然表述方法有所不同，具體詳見下表2-2-1a，從中可以加深對AP的理解。AP一側通過標準的空中接口與移動的數據終端相連，另一側通過標準的有線接口（以太網接口）與局域計算機網絡（或Internet）相連。對于AP的有線接口，常使用的物理接口是RJ-45或光口，符合IEEE802.3的1000/100/10BASE接口協議。

表2-2-1a：接入點（AP）的定義

AP根據其功能特點可分為胖AP和瘦AP，它們的含義詳見下表2-2-1b中。胖AP也稱非集中控制型AP，或稱獨立控制型AP；瘦AP也稱集中控制型AP，由表可知，瘦AP是需要與接入控制器（AC，Access Controller）配合而實現WLAN的配置管理功能的。AP根據其安裝環境可分為室內分布型AP和室外型AP。具體含義也詳見表2-2-1b中。室內分布型AP是在室內分布系統中使用的。

表2-2-1b：接入點（AP）設備分類與含義

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2）無線網卡

無線網卡是WLAN中各移動數據終端必配裝置，該裝置必須符合WLAN的空中接口規范，用以通過空中接口實現與AP間的通信。無線網卡可以獨立配置，如早期的可插入計算機的槽口的PCI網卡，后來的通過USB口的網卡，如下圖2-2-2。也可以集成內置于各式數據終端內部，現在的移動數據終端多采用此方式。

圖2-2-2：PCI口網卡與USB口網卡的外形

3）接入控制器（AC）

接入控制器（AC）是在WLAN中多AP組網中所配置的網絡裝置。它是將AP的配置、管理和控制的功能集中成一個獨立的裝置，使AP只專門完成空中接口的功能，即是AP稱為所謂的瘦AP。AC可對不同AP下發配置、修改配置、射頻智能管理、用戶接入控制等。瘦AP與AC的配置組網尤其是適用于WLAN的多目標區域覆蓋或廣覆蓋的環境。下圖為中國移動公司

三、WLAN的空中接口

所謂WLAN的空中接口是指WLAN通過無線射頻傳送數據的基礎標準規范。這些標準規范主要是由IEEE的802.11系列標準所規定的。

1、射頻工作頻率

WLAN的空中接口的工作頻率工作在免許可的、開放的工業、科學、醫學（ISM，Industrial Scientific Medical）頻段，依據802.11系列標準要求，主要工作在2.4GHz（頻率范圍為24~24.835GHz）和5GHz（頻率范圍為5.150~5.350GHz和5.725~5.850GHz）頻段。

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2、MAC層和PHY層

IEEE的802.11系列標準重點是規定WLAN的空中接口的媒體訪問控制（MAC）和物理層（PHY）規范的。這些系列標準規定了局部區域范圍內用于固定式、便攜式與移動式站（點）無線連通性的媒體訪問控制（MAC）和物理層（PHY）規范，包括MAC規程、PHY技術要求（信令要求、接口功能等）等。

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3、WLAN的安全機制

WLAN通過無線信道傳輸來實現數據通信，與有線網絡的最大區別就是任何無線網卡、接入點都可以收到無線信號，因此對WLAN網絡的安全性一直是WLAN焦點。為此，為了提高WLAN網絡的安全，IEEE專門發布了802.11i標準，對WLAN網絡的安全性在MAC和PHY層進行了規范。

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雖然IEEE發布了802.11i標準，但對WLAN網絡的安全性保障仍然有限，為此我國研制了WAPI（WLAN Authentication and Privacy Infrastructure）技術，使WLAN的安全機制得到了空前的提高。

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四、WLAN的實際組網

無線局域網（WLAN）的基礎還是傳統的有線局域網，它只是在有線局域網的基礎上實現了可移動數據終端的接入，可理解為是對有線局域網的延伸和擴充。因此，對于無線局域網（WLAN）的實際組網應用，既有多AP組網，又有與有線局域網的混合組網。

1、基本的組網結構：BSS與ESS

依據802.11規范，WLAN的基本組網結構稱為基本服務集（BSS，Basic Service Set），為了使不同BSS間的數據終端能夠互相通信，必須構成擴展服務集（ESS，Extended Service Set）的網絡，以形成大覆蓋范圍的網絡。關于BSS與ESS的關系示例可如下圖4-1所示。

圖4-1：BSS與ESS的示例

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2、關于公眾局域網組網

隨著數據終端（包括固定的和移動的）的發展與普及，人們通過WLAN提供接入服務的需求日益劇增，為此我國已組建了公眾局域網網絡。其公眾局域網絡的總體架構如下圖4-2所示，WLAN是通過寬帶接入服務器（BAS）構成無線接入網（AN）接入互聯網的。

圖4-2：公眾局域網組網的總體架構

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無線局域網（WLAN）技術目前應用較為普及，成為人們高質量工作和生活的必要保障。實際上現在人們無時無刻的在使用著WLAN，不論是在辦公室、在家，還是在公共場所等場景。

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