無線通訊 - 廣域網



在計算機領域,廣泛使用群組連線已成為不可避免的趨勢,這導致了**區域網 (LANs)**(Local Area Networks)的出現。這些區域網屬於單一建築物或校園內的小型網路。

**廣域網 (WANs)**(Wide Area Networks)覆蓋更廣的區域,例如城市或比區域網更大的有限區域。**無線個人區域網 (PANs)**(Wireless Personal Area Networks)比 WLAN 更小,覆蓋範圍更小,傳輸功率更低,用於連線行動式和移動計算裝置,例如 PC 和個人數字助理 (PDA)。

WLAN 基礎知識

為了理解有線網路和無線網路之間的區別,必須瞭解 WLAN 中的技術問題。然後研究 WLAN 的用途及其設計目標。還詳細介紹了 WLAN 的型別、元件及其基本功能。

IEEE 802.11 標準

本節介紹 WLAN 中一個重要的標準,即 IEEE 802.11 標準。解釋了媒體訪問控制 (MAC) 層和物理層機制。本節還介紹了一些可選功能,例如安全性和服務質量 (QoS)。

HIPERLAN 標準

本節介紹另一個 WLAN 標準,即 HIPERLAN 標準,這是一個基於無線電訪問的歐洲標準。

藍牙

本節介紹藍牙標準,它使個人裝置能夠在沒有基礎設施的情況下相互通訊。

WLAN 基礎知識

行動式終端和移動終端都可以從一個地方移動到另一個地方,但行動式終端只有在靜止時才能訪問。

另一方面,**移動終端 (MTs)**功能更強大,可以在移動時訪問。WLAN 旨在支援真正的移動工作站。

WLAN 用途

無線計算機網路能夠提供多功能的功能。WLAN 非常靈活,可以根據應用程式配置各種拓撲結構。下面描述了一些 WLAN 的可能用途。

  • 使用者能夠在移動中瀏覽網際網路、檢視電子郵件和接收即時訊息。

  • 在地震或其他災害影響的地區,現場可能沒有合適的可用基礎設施。WLAN 在此類地點非常方便,可以即時建立網路。

  • 許多歷史建築都需要建立計算機網路。在這些地方,可能不允許佈線,或者建築設計不利於高效佈線。WLAN 在此類場所是很好的解決方案。

設計目標

以下是設計 WLAN 時必須實現的一些目標:

  • **操作簡易性** - 無線區域網的設計必須包含使移動使用者能夠快速、簡單且高效地設定和訪問網路服務的功能。

  • **節能執行** - 筆記型電腦和 PDA 等移動計算裝置的電源受限特性使得 WLAN 以**最低功耗**執行這一重要要求成為必要。因此,WLAN 的設計必須包含節電功能,並使用適當的技術和協議來實現這一點。

  • **免許可證執行** - 影響無線接入成本的主要因素之一是特定無線接入技術執行頻譜的許可證費用。**低接入成本**是推廣 WLAN 技術的一個重要方面。因此,WLAN 的設計應考慮其執行所需的頻譜部分,**無需**明確的

  • **抗干擾性** - 民用和軍事應用中各種無線網路技術的激增導致無線電頻譜的**干擾水平顯著增加**。

    WLAN 設計應考慮到這一點,並透過選擇可在存在干擾的情況下執行的技術和協議來採取適當的措施。

  • **全球可用性** - WLAN 的設計、技術的選取和工作頻譜的選擇應考慮世界各國現行的**頻譜限制**。這確保了該技術在世界範圍內的可接受性。

  • **安全性** - 無線介質固有的廣播特性增加了在 WLAN 技術設計中包含安全功能的要求。

  • **安全要求** - WLAN 技術的設計應符合安全要求,這些安全要求可分為以下幾類:

    • 對醫療和其他儀器裝置的干擾。
    • 發射機的功率水平增加可能導致健康危害。

    設計良好的 WLAN 應遵循給定頻譜中適用的功率發射限制。

  • **服務質量要求** - 服務質量 (**QoS**) 指的是為多媒體流量提供指定的效能水平。WLAN 的設計應考慮支援各種流量(包括多媒體流量)的可能性。

  • **與其他技術和應用程式的相容性** - 不同區域網之間的互操作性對於不同區域網技術主機之間的有效通訊非常重要。

網路架構

網路架構描述了 WLAN 的型別、典型 WLAN 的元件以及 WLAN 提供的服務。

基於基礎設施的區域網與自組織區域網

根據底層架構,WLAN 可以大致分為兩種型別,即**基礎設施網路**和**自組織區域網 (Ad hoc LANs)**。

基礎設施網路

基礎設施網路包含稱為**接入點 (APs)**的特殊節點,這些節點透過現有網路連線。

  • AP 的特殊之處在於它們可以與無線節點以及現有有線網路互動。
  • 其他無線節點(也稱為移動站 (STAs))透過 AP 通訊。
  • AP 也充當與其他網路的橋樑。

自組織區域網

自組織區域網不需要任何固定的基礎設施。這些網路可以在任何地方即時設定。節點直接相互通訊,透過其他可以直接訪問的節點轉發訊息。

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