无线局域网（Wireless Local-Area Network，WLAN）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通俗点说，无线局域网就是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着实际需要移动或变化。

无线局域网具有传统局域网无法比拟的灵活性，通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十千米。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500m，即使采用单模光纤也只能达到3000m，而无线局域网中两个站点间的最大距离可达到50km，距离数千米的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。

无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸多安全问题，在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。

1998年，IEEE制订了无线局域网通信协议标准802.11。802.11标准规定了无线局域网的最小构件是基本服务集（Basic Service Set，BSS）。BSS包括一个基站和若干移动站。所有的无线站点和BSS内部的各站点均可以直接通信。但与本地BSS以外的站点通信时都必须通过BSS基站的分配系统DS联网，组成扩展服务集ESS。

BSS覆盖的地域范围称为基本服务区（Basic Service Area，BSA），一个BSA基本服务区的服务范围约为数十米直径，与无线移动通信的蜂窝小区相似。

基本服务集里面的基站有一个AP（Access Point）接入点。BSS既可独立运行（基本服务集内部无线通信），也可通过AP接入点连接到主干分配系统（Distribution System，DS），然后再接入到另一个基本服务集（漫游），构成一个扩展的服务集（Expanded Service Set，ESS），如图3-58所示。

分配系统DS可以使用以太网、点对点链路或其他网络。扩展服务集ESS还可为无线用户提供到有线网络（如因特网）的接入。这种接入是通过802.11定义的桥门（Bridge）设备来实现的。桥门的作用实际上就是网桥。

在第一类无线局域网中，一个移动站如果要加入到一个基本服务集BSS，必须先选择一个接入点AP，并与此接入点建立关联（Association）。此后，这个移动站就可以通过该接入点进行发送和接收数据了。若移动站使用重建关联（Reassociation）服务，就可将关联移动到另一个接入点。使用分离（disassociation）服务时，可以终止这种关联。

第二类无线局域网是无固定基础设施的无线局域网（如Ad-Hoc无线网），这种网络没有上述基本服务集中的AP接入点，而是一些处于平等状态的移动站组成的临时网络，如图3-59所示。这种无线局域网称为自组网络（Ad hoc network），它依靠自身就能组成网络。图3-59说明了当移动站A和E通信时，它的路径是A→B、B→C、C→D，最后D→E，是一连串的存储转发过程。路径中的这些转发结点都具有路由器的功能。在自组网络中每个移动站都要参与网络中其他移动站的路由发现和维护。此外，移动站构成的网络拓扑可能会随时间变化得很快，因此在固定网络中行之有效的一些路由选择协议对自组网络已不适用，这种自组网络的路由选择协议非常复杂。

图3-58 IEEE 802.11的基本服务集BSS和扩展服务集ESS

图3-59 便携式计算机构成的Ad-Hoc自组网络

由于便携式计算机的大量普及，自组网络的组网方式和路由选择协议引起了非常关注。因为每一台移动设备都具有路由器转发分组功能，所以分布式的移动自组网络的生存性非常好，持有便携式计算机的人可利用这种移动自组网络方便地交换信息。当出现自然灾害时，可利用移动自组网络进行及时有效的抢险救灾。

顺便指出，移动自组网络与移动IP并不相同。移动自组网络是将移动性能扩展到无线领域的自治系统，具有自己特定的路由选择协议，不必一定要和因特网相连。移动IP技术是指漫游主机可以用多种方式连接到因特网，它的核心网络功能仍然是在固定互联网络中使用的各种路由协议。

802.11无线局域网使用的是2.4GHz（即2.4～2.4835GHz）和5GHz两个频段。2.4GHz频段共有79个信道可供跳频使用。第一个频道的中心频率为2.402GHz，以后每隔1MHz设置一个信道，因此每个信道可使用的带宽为1MHz。使用2元高斯移频键控GFSK编码时的基本接入速率为1Mbit/s。使用4元GFSK编码时的基本接入速率为2Mbit/s。

由于无线局域网中的无线电波是全方位地向四周传播以及电波传播会受到障碍物的影响，使传播距离受到限制。此外，无线通道的带宽也较窄，为充分利用信道资源，不能简单地搬用CS-MA/CD（载波监听多址访问/碰撞检测协议），只能使用不带碰撞检测的CSMA协议。为提高CS-MA协议的效率，802.11使用CSMA/CA载波监听多址访问/碰撞避免协议。CA（Collision Avoid-ance）表示碰撞避免。

1.无线局域网的传输媒体

无线局域网的基础还是传统的有线局域网，是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点（AP）、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样，无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤，而是红外线或者无线电波，以后者使用居多。

（1）红外线系统。红外线局域网有较强的方向性，采用低于可见光的部分频谱作为传输介质，使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求在可视距内传输，并且窃听困难，对邻近区域的类似系统不会产生干扰。在实际应用中，由于红外线具有很高的背景噪声，受日光、环境照明等影响较大，采用提高红外发射功率来达到减少背景噪声的影响。红外无线局域网是目前“100Mbit/s以上、性能价格比高的网络”唯一可行的选择。(www.daowen.com)

（2）无线电波。目前应用最多的是用无线电波作为无线局域网的传输介质，主要原因是无线电波的覆盖范围大和应用广泛。使用扩频方式通信时，具有很强的抗干扰、抗噪声和抗衰落能力。可有效防窃听，通信非常安全。

无线局域使用的频段主要是S频段（2.4～2.4835GHz），这个频段也叫工业科学医疗频段（In-dustryScienceMedical，ISM），该频段在美国不受美国联邦通信委员会的限制，属于工业自由辐射频段，不会对人体健康造成伤害。所以无线电波成为无线局域网最常用的无线传输媒体。

2.无线局域网采用的主要协议标准

无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一，不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有802.11标准（包括802.11a、802.11b及802.11g等标准）、蓝牙（Bluetooth）标准以及HomeRF（家庭射频网络）标准等。

（1）802.11标准。IEEE802.11无线局域网标准的制定是无线网络技术发展的一个里程碑。802.11标准除了介绍无线局域网的优点及各种不同性能外，还使得各种不同厂商的无线产品可以互联，以及使核心设备执行单芯片解决方案，降低了无线局域网的造价。

802.11标准的颁布，使无线局域网在各种有移动要求的环境中被广泛接受。它是无线局域网目前最常用的传输协议，各个公司都有基于该标准的无线网卡产品。不过由于802.11速率最高只能达到2Mbit/s，在传输速率上不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准，前者已经成为目前的主流标准，而后者也被很多厂商看好。

802.11b标准采用一种新的调制技术，使得传输速率能根据环境变化，采用2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为11MB/s，无需直线传播。当射频传输环境情况变差时，动态速率转换可将数据传输速率自适应降低为5.5MB/s、2MB/s和1MB/s。

支持传输距离的范围是在室外为300m，在办公环境中最长为100m。802.11b使用与以太网类似的连接协议和数据包确认，提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用。

802.11a标准是802.11b无线局域网标准的后续标准。802.11a在5GHz频率下的传输速度可达25Mbit/s，完全能满足语音、数据、图像等业务的需要。

802.11g是一种混合标准，它既能适应传统的802.11b标准，在2.4GHz频率下提供11Mbit/s的数据传输速率，也符合802.11a标准在5GHz频率下提供56Mbit/s的数据传输速率。随着802.11g标准的认可，它将有助于进一步推动802.11无线局域网飞速发展的势头。

（2）蓝牙标准。蓝牙（IEEE802.15）是一项新标准，比802.11更具有移动性，对于802.11来说，它的出现不是为了竞争而是相互补充。“蓝牙”是一种极其先进的大容量近距离无线数字通信的技术标准，其目标是实现最高数据传输速率为1Mbit/s（有效传输速率为721kbit/s）、最大传输距离为10cm～10m，通过增加发射功率可达到100m。蓝牙成本低、体积小，可用于更多设备。

（3）家庭射频网络HomeRF标准。HomeRF主要是为家庭网络设计的，是IEEE 802.11与数字无绳电话标准的结合，旨在降低语音和数据传输成本。HomeRF也采用扩频技术，工作在2.4GHz频带，能同步支持4条高质量语音信道。但目前HomeRF的传输速率只有1～2Mbit/s，美国联邦通信委员会建议增加到10Mbit/s。

无线局域网可分为两大类：第一类是设有固定基础设施的无线局域网，即通信设备除采用无线通信网络外，其他都为固定设备，各站点之间的通信不需连接线缆。第二类为没有固定基础设施的移动站（Mobile station），采用便携式通信设备（便携式计算机和无线网卡等）。移动站不仅能够移动，而且还可以在移动过程中（如飞机上、汽车上）进行实时通信，非常方便。表3-10是802.11无线局域网协议的技术特性。

表3-10 802.11无线局域网协议的技术特性

3.无线局域网组成

利用无线AP（Access Point）把配有无线网卡（USB，PCI或PCMCIA接口）的终端（台式PC或便携式计算机）接入局域网。通过AP实现无线网络内部及无线网络与有线网络之间的互联。图3-60是无线局域网的基本组成。

图3-60 无线局域网的基本组成