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2024年2月8日发(作者:)

Wi-Fi,802.11a 802.11b 802.11g 无线局域网标准简介

Wi-Fi:

Wi-Fi (Wireless Fidelity)是无线局域网联盟(WLANA)的一个商标。该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作。WIFI是指由AP(Access Point)和无线网卡组成的无线网络。Wi-Fi使用的是IEEE标准。故误称为802.11b为Wi-Fi。根据无线网卡使用的标准不同,WIFI的速度也有所不同。即:IEEE802.11b最高为11Mbps(部分厂商达22Mbps),IEEE802.11a为54Mbps、IEEE802.11g也是54Mbps。

IEEE802.11:

802.11(IEEE<美国>电子和电器工程师协会)是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,业务主要限于数据存取,速度最高只能达到2Mb/s。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE相继推出了802.11b和802.11a两个新标准。

IEEE802.11b:

1999年---802.11b采用2.4GHz直接序列扩频技术(DSSS),传输速度为:11Mb/s(部分厂商设备达22Mb/s)。支持范围:室外为300米,在办公环境中最长为100米。802.11b已成为普及的主流标准。因速度较低,随后推出了802.11a标准。

IEEE802.11a:

1999年---802.11a采用5GHz正交频分复用技术(OFDM),传输速度为:54Mb/s。因802.11a与802.11b不能兼容,致使早期购买的802.11b标准设备不能在802.11a中使用,而早期802.11b已经被广泛应用了。再而802.11a的一些弱点和一些国家的规定限制。因此802.11a未得到广泛的普及。

IEEE802.11g:

2003年---802.11g采用2.4GHz频段上提供传输速度为:54Mb/s。解决了802.11b与802.11a标准的不兼容特性,原有的802.11b与802.11a两种设备就可以在同一网络中使用。比通用的802.11b速度快5倍,因此得到了广泛的普及。

IEEE802.11i:

IEEE 802.11i是IEEE为了弥补802.11脆弱的安全加密功能(WEP, Wired

Equivalent Privacy)而制定的修正案,于2004年7月完成。其中定义了基于AES的全新加密协议CCMP(CTR with CBC-MAC Protocol),以及向前兼容RC4的加密协议TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)。无线网络中的安全问题从暴露到最终解决经历了相当的时间,而各大厂通信芯片商显然无法接受在这期间什么都不出售,所以迫不及待的Wi-Fi厂商采用802.11i的草案3为蓝图设计了一系

列通信设备,随后称之为支持WPA(Wi-Fi Protected Access)的;之后称将支持802.11i最终版协议的通信设备称为支持WPA2(Wi-Fi Protected Access 2)的。

IEEE802.11n:

IEEE 802.11n,2004年1月IEEE宣布组成一个新的单位来发展新的802.11标准。资料传输速度估计将达540Mbit/s(需要在物理层产生更高速度的传输率),此项新标准应该要比802.11b快上50倍,而比802.11g快上10倍左右。802.11n也将会比目前的无线网络传送到更远的距离。

目前在802.11n有两个提议在互相竞争中:

WWiSE (World-Wide Spectrum Efficiency) 以Broadcom为首的一些厂商支持。

TGn Sync 由Intel与Philips所支持。

802.11n增加了对于MIMO (multiple-input multiple-output)的标准. MIMO 使用多个发射和接收天线来允许更高的资料传输率。MIMO并使用了Alamouti coding

coding schemes 来增加传输范围。

802.11全家族:

802.11 , 1997年,原始标准(2Mbit/s 工作在2.4GHz)。

802.11a, 1999年,物理层补充(54Mbit/s工作在5GHz) 。

802.11b, 1999年,物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz)。

802.11c, 符合802.1D的媒体接入控制层(MAC) 桥接(MAC Layer Bridging)。

802.11d, 根据各国无线电规定做的调整。

802.11e , 对服务等级(Quality of Service, QoS) 的支持。

802.11f, 基站的互连性(Interoperability) 。

802.11g, 物理层补充(54Mbit/s工作在2.4GHz) 。

802.11h, 无线覆盖半径的调整,室内(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz频段) 。

802.11i, 安全和鉴权(Authentification)方面的补充。

802.11n, 导入多重输入输出 (MIMO) 技术,基本上是802.11a的延伸版。

技术 最大带宽 信道数量 频段 干扰 能耗 距离 穿透信

802.11a 54M bps (无重叠8) 5.8G 少 较大 较短 较差

802.11b 11M bps (共享 3) 2.4G 多 较小 较远 较强

802.11g 22M bps (共享 3) 2.4G 多 中 中 中

另外:

1,由于我国今年刚打开5.8G频段使用权,所以802.11a的应用案例屈指可数!

2,由于其信道数量,在一个开放环境中,802.11b只能同时最多布置3个AP

3,802.11g与802.11a使用OFDM调制方式,802.11b使用能耗较底的补码键控技术(较有优势)

4,开放环境中802.11b,通信速率与距离有以下关系:

160米——11Mbps

270米——5.5Mbps

400米——2Mbps

550米——1Mbps

5, 无线802.11g是有争议的未正式的标准!

综上,此时802.11b是无线首选!

最近有些厂商推出的22Mbps解决方案,各有各的叫法,但是其实本质都是一样的,都是使用TI的芯片。

SMC叫做802.11b Turbo 型号为:SMC2435W

D-Link叫做802.11b Plus

原本TI想要用这种方案作为802.11g的标准的,采用PBCC 22M的调制方式,但是802委员会没有采纳这个标准,决定使用OFDM,这样,802.11g可以达到54M。因此,这个芯片就不会成为802.11g标准,但是因为其向下兼容802.11b,而且也运行在2.4G频段上,因此,一些厂家已经推出相关产品。

此外,我国开放的2.4GHz频段和国外一致,为2.4-2.4835GHz,而5GHz频段则不同,为5.725-5.850GHz,

什么是802.11a?

802.11a是在5G频段上的802.11g,因为2.4G民用频段已经有很多设备在使用(免费频段吗!),例如2.4G无绳电话,所以信号非常容易被干扰,802.11a和802.11g混合网卡可以有效避免这种现象,所以各位如果在设备和多的环境下尽量买802.11abg混合的网络设备。

什么是802.11g?

802.11g是802.11b的升级,且兼容802.11b,可以在2.4G频段上跑56Mbit。不过现在有很多厂商推出了Plus产品,也就是说可以在一种品牌的Plus AP和Plus Client跑到112Mbit,不过请大家注意,Plus是非标准的,以后肯定会被标准淘汰,兼容性也非常差(只能有自家产品才能跑到112Mbit),所以不建议购买。

什么是802.11b?

802.11b是IEEE组织规定的无线网络协议,其可在2.4G频宽(国际上的民用频段)上跑11Mbit,主要支持:CSMA/MA Plus Acknowledge协议、多通道漫游、自动速率选择、RTS/CTS特性、分片、电源管理。802.11b的家喻户晓,主要归功于Intel迅驰处理器套装!

选择MiniPCI的802.11卡重要的就是选择主芯片了,主芯片在业界分大厂和小厂。一般大厂的IC都是CPU(DSP)+软程序,而小厂一般都是硬件固化。在软猫时代,一般都认为软猫比硬猫要差。但在802.11芯片中,软IC比较好,它可以随标准的升级而升级,扩展性非常好,而性能软IC和硬IC性能差不太多。其中大厂的IC有:Broadcom、Relink、InnproCom等。

无线网卡介绍

先说无线网卡。有线网卡有一个RJ45接口,通过双绞线连接到另一台电脑;或者连接到以太网交换机,再连接到服务器。通常各位坐在办公室的电脑通过网卡连上局域网就可以上互联网了,那是因为公司通过服务器或其他设备做了一个进到互联网的出口,如果出口卡住,你是上不了互联网的,只能在公司的局域网内转悠。或者这个出口给网管动了手脚,你就只能看部分网页,当然QQ就更加上不了了。这就是在公司通过网卡上网的弊病。

说回无线网卡,它的作用跟有线网卡一样,你的电脑装了无线网卡,或者你买了一台内置无线网卡的“迅驰”笔记本,你想上互联网,还是得找到上互联网的出口,就像《黑客帝国》里面的哥们到处找公用电话一样。找不到上网的出口,无线网卡可以做到的也就让你在局域网内转悠。

现在电信、移动、网通正在进行铺设互联网出口的行动,就是行内讲的建设无线的“HOT SPOT(热点)”。这些无线“HOT SPOT”建设好了,你的“迅驰”或无线网卡才能在这些“HOT SPOT”范围内,记住,是范围内,做到无线上互联网。当然,也可以在自己的公司势力范围内建设无线局域网,然后通过无线数据收发器(AP)来连接到服务器或其他互联网出口,从而实现无线上互联网。

关于中国各地无线“HOT SPOT(热点)”覆盖的查询可以参看:无线热点列表

总之,在目前国内的环境里,光有“迅驰”或无线网卡,你想无线上互联网是比较困难的。

主流无线网卡:

无线网卡并不像有线网卡的主流产品只有10/100Mbps一种规格,而分为11Mbps、54Mpbs以及108Mbps三种传输速率,这三种传输速率分别属于不同的无线网络传输标准。同时,还要考虑到无线网卡的接口类型、和价格等因素。

无线网络的传输标准和速率。和无线网络传输有关的IEEE802.11系列标准中,现在与用户实际使用有关的标准包括802.11a、802.11b和802.11g,此外还有改进型的802.11g即Super G。

其中802.11a和802.11g传输速率都是54Mbps,不过802.11a的工作频段是5GHz,很容易和其他信号冲突,并且802.11a无线产品售价较高,并不属于主流无线传输产品范围。而802.11g工作频段是2.4GHz,比较不容易受到干扰,另外工作在2.4GHz频段的还有 802.11b,其传输速率较慢只有11Mbps。802.11b无线网卡由于价格相对便宜曾经是无线设备主流产品,现在随着802.11g产品大量降价,802.11b已经逐渐走入末流。Super G基于802.11g传输标准,采用了Dual-Channel Bonding技术,将两个无线通讯管道“结合”为一条模拟通讯管道进行数据传输,从而在理论上达到54Mbps两倍的传输速率108Mbps,而且由于采用了多种新技术,其传输距离及效率相对于802.11g会有较大的提高。

近期无线网卡主流产品多以速率和价格都比较合适的802.11g为主,同时还有廉价但是速率低的802.11a和高速高价的Super G产品。虽然Super G的理论传输速率高于有线网卡100Mbps的传输速率,不过实际传输速率会受到传输两点之间障碍物的影响大大降低,并且为了发挥Super G网卡最大的功效还要购买支持Super G传输速率的无线AP,整体造价相当高。现阶段,对普通家庭用户选择无线网卡应该量力而行,802.11g无线网卡更加合理。

无线网卡接口类型

无线网卡从接口分类则包含PCI接口(内置)、USB接口(外置)和PCMICA接口(外置)三种,其中PCI接口无线网卡适用于台式电脑,PCMICA 接口产品适合笔记本电脑,USB接口的产品可以兼顾台式电脑和笔记本电脑。从天线分类,无线网卡又可分为内置天线与外置天线两种。外置天线可以调节天线的方向从而得到更好的信号接收,而内置天线则方便携带,缺点是天线方向无法调节。

在选择适合台式电脑使用的无线网卡时,PCI接口产品价格比USB接口产品要低一些,但是外置的天线距离机箱背面比较近,很容易受其他线缆的干扰影响信号的收发,此时可选择天线稍长的无线网卡;USB无线网卡安装简单,方便携带使用在任何电脑上,但是内置的天线不方便调节指向,可采用USB延长线弥补这一缺点,此外它的售价较高。PCMICA无线网卡仅适用于笔记本电脑,只有通过转接卡才能使用在台式电脑上,其价格和USB无线网卡相差不大,许多笔记本电脑用户更愿意购买USB无线网卡,将空出来的PCMICA插槽空用来读取存储卡。当然,如果你的笔记本电脑内置了802.11a/b/g无线网卡的话,就省去了单独购买无线网卡的麻烦。

选购无线网卡的误区

用户在选择无线网卡时,注重的是产品的速率和覆盖距离,这些数值往往只能从无线网卡的

说明书上得到。无线网卡外包装上写明的覆盖范围只是最大距离,最大传输距离是在没有任何障碍物的情况下计算出的,在室内使用无线设备时这个数值没有任何意义。因为无线网卡的穿墙能力大大影响其覆盖范围,在室内不同的房间使用无线网络,无线网卡接收的信号势必要受到墙壁的影响。同时决定无线设备的实际覆盖范围的关键在于无线路由器或者无线AP,与无线网卡关系并不大。

无线传输设备之间如果存在障碍物,连接性能也会有所下降。无线网卡的传输速率是向下兼容的,标注108Mbps的产品,为了稳定工作可能传输速率降低到只有54、48、36、24、18、12、11、9、6、5.5、2、1Mbps中的任一速率。

所以,如果在室内使用无线网卡,不要过分追求较大的覆盖范围,考虑如何放置无线设备达到最理解的接受状态才重要。

无线上网基本可以分为以下几类:

1:红外线无线上网方案 2:利用蓝牙技术无线上网

3:WLAN无线上网 4:其它无线上网方式

一、红外线无线上网方案

这是一种利用笔记本的红外线接收和发射功能,通过支持中国移动的GPRS (General Packet Radio

Service,通用分组无线业务)手机无线上网。因为GPRS终端也是相对便宜,收费也比较合理,所以应该说通过GPRS上网是目前比较切合实际的上网方式。目前GPRS实际上网效果与56Kbps Modem相似,GPRS按流量计算,一般为0.03元/1Kb或0.01元/1Kb,并有多种资费套餐,使用GPRS还不计算省际漫游费用。这对于部分要求保持随时在线的用户提供了一种随时上网的可能性,并且由于中国移动的网络覆盖广,目前基本上做到凡是有中国移动信号的地区均有GPRS信号,保证了用户随地上网的可行性。想通过GPRS使笔记本上网,就必须有相应的GPRS终端或模块,目前主要有以下几种GPRS终端方式:

1. 笔记本内置GPRS模块。通过这样一个GPRS模块笔记本可直接无线上网,无需GPRS手机。如WinBook

M9600、方正颐和S2000、TCL 7000G等,但并不是所有的笔记本都内置,况且内置这种GPRS模块的笔记本本都较贵,所以这种无线上网方式不普遍。

2. PCMCIA卡或CF卡的GPRS Modem。目前比较有代表性的AirCard 750(PCMCIA)或Audiovox RTM

8000(CF),用户只需将SIM卡插入GPRS Modem的相应SIM插槽内,并安装驱动程序、拨号程序后,就可以象普通Modem一样拨号上网了。不过这种卡均价格较高,通常在20000元以上。这种方法在下面也将介绍。

3. GPRS功能的手机。通过它与笔记本相连来无线上网。也就是将带GPRS手机作为一个外置Modem,建立相应的GPRS拨号连接。目前能提供笔记本无线上网的GPRS手机主要有爱立信的T39、T68 、T316,摩托罗拉的V60、V66、V70,诺基亚的8310、6210、7650等,西门子的3618、6618,三菱e彩等等。

第3种方式是目前应用最广的一种无线上网方式,也是本节要介绍的方案。在这种方案中首先需要具备以下两方面条件:

笔记本和手机的红外线接收和发射功能正常,如果笔记本红外线接口损坏,也可另外购买COM口红外转换器或USB口红外转换器,约100-200元,这种方法同样适用于台式机,使台式机也可通过红外线+GPRS手机无线上网。所用手机支持GPRS,并且在相应电信部门开通GPRS移动上网服务。

这种方案最经济实惠,因为目前一般的笔记本电脑和手机都配备了红外线接口,支持GPRS的手机也非常普遍的,所以无需另外添置任何硬件,你只需将手机的红外线口对准笔记本电脑的红外线口就可以实现无线上网了。这种无线上网方案具有以下几方面特点:

(1). 通信速率较低(理论最大有115.2Kbps,但实际上只有几十Kbps),与以前窄带的56K Modem的连接速率差不多,只能进行简单的互联网应用,如QQ聊天、邮件收发和简单网页浏览等。

(2). 通信距离较短,应用受限。这种无线传输的距离最长仅1米以内,而且还有方向性的限制,也就是说只能将手机和笔记本电脑的红外接口互相对准(通常间隔仅50cm左右),不能有较大的偏差,才能正常通信。

(3).安全性较高。因为在同一时间里,它只允许两台的设备进行连接,而且连接的距离很短,两个红外线窗口不能有很大偏差,所以他人无法偷偷地复制你笔记本电脑上的数据。

GPRS手机+笔记本电脑的无线上网方案有点像内置Modem的安装,首先要安装红外接口驱动程序,再利用虚拟COM映射到红外线接口进行拨号,当然它不是直接通过有线电话号码线拨号的,而是通过手机无线拨号的。具体配置如下(以Windows XP系统为例):

第1步,首先安装红外线接口驱动程序(如果有已安装,此次可省)。如果笔记本电脑的BIOS配置中有对红外线接口进行配置的选项,首先需要启用红外线功能。如在笔者所使用的笔记本中,开机时按下F2键进入BIOS设定程序,选择进入System Devices菜单下选择Infrares Port(红外线端口)选项,在此选项中有三个可选设置,即Disabled、Enabled和Auto,可任意选择“Enabled”和“Auto”两选项之一即可。按F10键储存设定值,结束设定程序。重新启动系统后,系统会发现新的红外线端口,并安装驱动程序,然后弹出添加新硬件的向导对话框,在此要添加新的调制解调器了(其实是虚拟调制解调器)。

第2步,在“添加新硬件向导”中按提示依次单击“下一步”按钮,在列表框中选择最后的“添加新的硬件设备”选项。

第3步,单击“下一步”按钮,在弹出对话框中选择“安装我手动从列表选择的硬件(高级)”单选项。然后继续单击“下一步”按钮,在所出现的对话框中选择“调制解调器”选项。

第4步,继续单击“下一步”按钮,在对话框中选择“不要检测我的调制解调器;我将从列表中选择”复选项。

第5步,单击“下一步”按钮,在弹出如图4所示对话框中“厂商”列中选择“标准调制解调器”选项。然后选择“标准11400bps调制解调器”选项,因为通常无线上网的理论速率可达到115.2kbps,当然如果你的手机所能支持的速率较低,也可选择9600bps的调制解调器选项。

第6步,单击“下一步”按钮即弹出一个对话框,要求选择一个连接的COM口,任意选择一个未用的COM口,通常会自己识别的(这其实是个虚拟COM口)。然后依照提示继续单击“下一步”按钮后即可完成虚拟调制解调器的安装了。

第7步,在“网络连接”对话框“网络任务”栏中单击“创建一个新的连接”链接项,然后在“新建连接”向导中按提示创建一个新的拨号连接,所选拨号设备就是上面所安装的虚拟调制解调器。

第8步,在“控制面板”中双击“红外线”,在“选项”一栏中选择“启动红外线通讯”,打开笔记本电脑红外端口;同时要在手机上设置打开手机红外线端口(不同手机设置不同尽相同)。

第9步,把手机的红外端口正对着笔记本电脑的红外线窗口(两者距离通常不超过30cm才有效),对准后笔记本电脑会提示找到一个红外线发射设备(即手机)。此时双击前面所创建的拨号连接,输入拨号ISP的电话号码、用户帐户和密码信息。成功拨号后,手机屏上显示接收和发送的数据,证实手机正在进行数据通讯。

通过以上几步就实现了GPRS手机+笔记本红外线连接无线上网。用这种方案来上网,网络实际最高连接速度还受周围环境影响,比普通Modem还要慢,只能作为应急上网方案,在一些没有调制解调器的老笔记本电脑和电话线等有线联网设备环境中比较适用使用。

二、利用蓝牙技术无线上网

其实这一方案与上一方案类似,都是通过红外线实现支持蓝牙(BlueTooth)无线网络连接的手机和笔记本电脑的连接,然后再通过手机无线上网。但是这里所用的红外线接收和发射设备不是笔记本的红外线端口,而是改用功率更强、性能更好的蓝牙适配器进行的,如图5所示。这种蓝牙适配器所采用的接口也是多种多样的,如USB、PCMAIA、COM口等,这些与其它网络设备一样,都是为了满足不同用户的需求。

蓝牙技术是工作在2.4GHz免费频段,其技术规范定义了两种无线电选择:低功率级,最大有效半径为10 米,主要面向客户机设备;高功率级,最大有效半径为100 米,主要面向接入点。蓝牙设备能够同时连接多达 7台设备。最大数据传输速率可达1Mbps。这些无线电设备使用无线跳频 (FHSS) 技术,可最大程度地减少干扰,增进安全性。在此要说明的一点就是蓝牙是一种无线短距离网络连接技术,它不仅应用在手机上,而且还应用于其它设备,如打印机、信息家电,鼠标和键盘等。当然本文仅介绍利用支持蓝牙技术的手机与笔记本或台式机无线上网的方案,这种方案要比上面介绍的GPRS无线上网性能要好许多。它主要应用于两台带有蓝牙适配的电脑进行无线通信,而并非本文所介绍的通过手机无线上网,当然这也是其中的一种应用。

因为它是独立提供红外线发射和数据接收的,所以这种蓝牙适配器不仅适宜和于笔记本电脑无线连接,还适用于台式PC机的无线连接。目前最常用的接口是USB和笔记本专用的PCMCIA接口的,直接插在电脑(包括PC和NoteBook)的USB或者笔记本电脑的PCMCIA接口上即可(当然还需要安装相应的适配器驱动程序才能使用)。

利用蓝牙技进行无线上网,也要具备一定的条件:

(1). 手机要支持蓝牙无线通信。需要到相应的电信部门开通此项服务(当然是要收费的)。目前支持蓝牙无线网络连接技术的手机比较少,如诺基亚的3300、8910、3650,摩托罗拉的A835,索尼爱立信的P802、Z600,飞利浦820等。目前许多手机都同时支持GPRS和蓝牙的WAP双模式无线上网功能。

(2). 笔记本要有内置或外置的蓝牙适配器。这种无线上网方案相对利用笔记本电脑的红外线端进行无线连接主要具有以下几方面优点:

通讯距离长。最长大可达20米(半径为10米);

方向性好。因为它的发射功率大,而且适配器的发射面积比笔记本电脑的红外线窗口要大许多,所以它的覆

盖范围要广许多。能非常容易与手机等其它无线设备连接成功,而不会像上一种方案那样要左右调整,才能连接。再一个功率大,也不必靠那么近。

传输速度快,这也主要是因为的功率大。可实时进行数据和语音传输,传输速率最高可达到1Mbps,但由于受各种不同的电磁干扰,实际传输速度只有50-100Kb/s左右。

但它也有一些不可避免的缺点,那就是由于它的无线发射功率大、覆盖面积广,除了一部分无线电磁波被利用外,还有大部分无线电磁被泄漏,让一些别有用心的人利用,所以用这种无线连接的方式,数据的保密性能和安全性能较差。当然它的有效距离也不是长,一般情况下还是可以满足用户需的安全性需求的。而且,你还可以在笔记本电脑里配备增加信息拷贝难度的专用IC卡(USIM卡等),但由于成本等原因,所以目前大多数的笔记本电脑是尚无配备这种IC卡。

目前由于有更先进的无线连接技术,而且这种蓝牙适配器比较贵(通常要300多元),所以这种技术实际上已没多少人用。

这种无线上网方案配置与上一种直接通过笔记本红外线端口连接的配置方法类似。基本步骤如下:

第1步,先不插上蓝牙适配器,运行随蓝牙适配器一起提供的管理程序

第2步,插上蓝牙适配器,重启计算机系统会自动识别,并安装安装蓝牙适配器驱动程序的;

第3步,配置支持蓝牙无线通信的手机。以飞利浦820为例,从手机主菜单,选择“手机设定”|“蓝牙设置”|“蓝牙设备”|“检测”;运行上一步所安装的“蓝牙管理器”程序,刷新,即可找到820手机。在所找到的手机图标上单击右键,选择信任设备,此时手机出现配对提示,输入设备号(可任意),然后在“蓝牙管理器”中输入以上相同的号码,此时手机会找到电脑,完成设置。

第4步,然通过以上设置,我们就把手机虚拟成一个拔号的Modem了,利用它创建新的拨号连接即可。整个过程也与内置Modem的安装配置方法类似。

三、WLAN无线上网

在无线网络领域,WLAN(无线局域网)技术是目前应用最广,也是最有前途一种无线连接技术。从它的名字可以看出,它并不是真正的无线互联网连接技术,而只是局域网的无线连接。所以,如果单机要实现无线上网,就必须拿自己的笔记本在具有无线网络覆盖的热点(AP)中,如由ISP提供无线热点的宾馆、机场、咖啡厅、学校等。对于用户个人,则通常很少有这种经济实力布置这样一个无线热点环境。不过在家庭之中,同样可以通过WLAN技术无线上互联网,但那已不是本文所介绍的范围。

这种WLAN无线上网是以“有线+无线”的方式进行的,即互联网入口是通过有线方式连接的,如ADSL、HFC、FTT+LAN等宽带连接,甚至是普通的Modem拔号。它是通过共享有线互联网连接无线上网的。

上面所示的是一种典型的在无线热点区上网的简化网络结构,对于用户部分只需要在笔记本上安装支持WALN支持无线标准的无线网卡,安装好驱动程序后,通过相应网卡所提供的配置程序进行相应网络配置即可共享ISP提供的互联网接入上网。

对于笔记本电脑所需的无线网卡,多数是外置的,但随着Intel今年3月份首次推出集成无线网卡的迅驰处理器模块后,现在许多迅驰笔记本都内置了无线网卡,所以这类笔记本也就不需要另外购置无线网卡了。

对于大多没有内置无线网卡的笔记本来说只能选择外置网卡,为了满足不同用户需要,这类无线网卡的接口也有多种,如Type II 接口的Benq AWL100 Wireless LAN PC card、Sony的pcw150;USB接口的3COM

3CRSHPW696-CH、AboveCable ACAP2010-11/USB和PCMCIA接口的TP-LINK TL-WN210+、D-Link

DWL-650+,还有专为台式机设计的PCI接口类型的无线网卡Intel WPCI2011B、3COM 3CRWE777A。这些无线网卡价格通常在300元左右。

因为目前WLAN有几种不同的主流网络标准,即IEEE 802.11b/a/g,而以IEEE 802.11b技术最成熟,它能提供11Mbps的无线连接速率,由于工作于2.4GHz免费频带,所以它的产品价格也是最便宜的。IEEE 802.11a是工作于5GHz商业频带,可以提供高达54qMbps的无线连接速率,但由于它不兼容产品线相当成熟的IEEE

802.11b系列,加上其产品价格较贵,所以它的实质应用受到较大限制。目前最新一种无线网络标准是IEEE802.11g,它的最大优点是在速度上达到了IEEE 802.11a的54Mbps,而在频段上仍采用了IEEE 802.11b的2.4GHz免费频带,所以它的产品既具有IEEE 802.11a的高速连接性能,同时又具有IEEE 802.11b的价格便宜优点,同时还兼容IEEE 802.11b和IEEE 802.11A的无线产品。但对于单机无线上网,仅选择支持IEEE

802.11b标准的无线网卡即可(以上所介绍的都支持IEEE 802.11b标准)。

至无线热点AP桥接设备在热点区域是由ISP提供的,在此不作详细介绍了。具体的应用将在多机无线上网方案进行,敬请关注!

四、其它无线上网方式

除了以上几种上网方式外,其实还有两种常见的无线上网方法:

1. 数据线连接

数据线方式是一种比较传统的方式,又可以细分为COM连接线、USB连接线两种,只要笔记本有COM端口或USB端口并有相应连接线即可。但无线上网的方法也是通过手机进行的。如摩托罗拉的手机可以采用USB接口连接,但大多数手机都采用COM接口方式连接。提供这种接口的手机基本上均提供了GPRS

Modem for Win9X/2000/XP的驱动程序,可以参照相应手机生产商的官方网站。

2. GPRS上网卡连接

GPRS上网卡也叫“GPRS Modem”的。笔记本电脑用户只要购买一个GPRS上网卡,就无需用手机与笔记本电脑连接来实现上网了,你只需插入GPRS上网卡就可以直接在互联网上畅游无阻了。它是直接在笔记本电脑里用软件来拨号的,而且这个GPRS上网卡还可当作一部手机用,插上耳机还可接听来电。目前这种上网主要有PCMCIA和USB两种接口,而PCMCIA的居多。GPRS上网卡用起来很方便,不过价格就很贵了。

这种方案的优点是非常明显的,就是数据的安全性好和传输速度快,可达115.2Kbps,实际上网时最高的速度可达53Kbps,与普通Modem拨号上网的速度差不多。缺点是成本比较大,因为GPRS上网卡其实就等于一台具有GPRS功能的手机,使用时需要直接插入笔记本电脑,同时还要插入手机用的SIM卡才能实现无线上网。

总结:在以上所介绍的几种无线上网方法中,总的来说对于普通用户最适宜选择通过GPRS手机无线上网这一方案。这一方式比较普遍,方案配置也非常容易,而且还无需有线互联网联接。接入速率与普通Modem拔号上网差不多,一般的互联网应用可以满足,接入费用也较低廉,安全性能也好。但如果用户需要较高的网络连接速度,需要进行一些较为复杂的互联网应用,GPRS无线上网方案显然是心有余而力不足。此时可选择通过蓝牙设备无线上网方式了,此种方案接入速率高、传输距离长,比较实用,只是需要另外花300元左右购买蓝牙适配器。只要有支持蓝牙无线通信的手机,并开通了相应服务即可,但接入费用比稍贵,对于有一定经济实力有家庭用户来说是一种轻纺产品好的选择方案。

WLAN无线上网方案是目前应用最广的一种方案,特别是现在有许多笔记本电脑配有迅驰处理器模块,无需另外购置无线网卡设备,况且另外购置外置的无线网卡也比较便宜,通常在300元左右,而且接入速率非常高,IEEE 802.11b,接入速率达到了11Mbps,实际接入速率与ADSL、HFC等宽带差不多。遗憾的是,这类方案适用于用户在无线热点区域无线上网,在应用场所方面受到较大限制,况且接入费用也比较贵。适用于商务人士选择。对于数据线连接和GPRS两无线上网方案因为成本太高,不宜选择,目前也比较少见。

802.11n协议简介

802.11n协议

新兴的 802.11n 标准具有高达 600 Mbps 的速率,是下一代的无线网络技术,可提供支持对带宽最为敏感的应用所需的速率、范围和可靠性。802.11n 结合了多种技术,其中包括

Spatial Multiplexing MIMO (Multi-In, Multi-Out) (空间多路复用多入多出)、20和 40MHz

信道和双频带 (2.4 GHz 和5 GHz),以便形成很高的速率,同时又能与以前的 IEEE 802.11b/g

设备通信。

多入多出(MIMO)或多发多收天线(MTMRA)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。

802.11n技术MIMO和OFDM介绍

802.11n专注于高吞吐量的研究,计划将无线局域网的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可达320Mbps甚至500Mbps。这样高的速率当然要有技术支撑,而OFDM技术、MIMO(多入多出)技术正是关键。

OFDM技术是多载波调制(Multi-CarrierModulation,MCM)的一种,它曾经在802.11g标准中被采用。其核心是将信道分成许多进行窄频调制和传输正交子信道,并使每个子信道上的信号频宽小于信道的相关频宽,用以减少各个载波之间的相互干扰,同时提高频谱的利用率的技术。

OFDM还通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行的非对称性传输。不过OFDM技术易受频率偏差的影响,存在较高的峰值平均功率比(PAR),不过可以通过时空编码、分集、干扰抑制以及智能天线技术,最大程度地提高物理层的可靠性,802.11g中虽也采用有相似技术,但相比802.11n中与MIMO技术的结合,自然逊色不少。

802.11n技术阵营合作发展

802.11n标准上有两大技术阵营,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)联盟和TGn Sync联盟,目前,802.11n工作组已经向前发展并采纳了一个由扩展无线联盟(EWC)整合的 组合方案,该扩展无线联盟(EWC)是由Broadcom,Intel和其他Wi-Fi供应商领导的行业组织。802.11n 1.0版草案是两方面的方案的有力结合 ,已经被IEEE采纳,现在正在被这

个工作组为最终的采用而进行仔细的检查。

其中WWiSE获得了德州仪器、Broadcom、 Conexant、 STMicro、 Airgo和Bermai的支持,而此前曾提交自有标准的摩托罗拉也加入了这一阵营 ;TGn Sync的支持者则包括英特尔、Atheros、Agere、英飞凌、思科、高通、北电网络、三菱、索尼、松下、飞利浦、三星、三洋和东芝。 WWiSE以目前获得全球采用的20 MHz通道格式为基础,世界各地已有超过数千万部Wi-Fi装置正在使用此格式,这种方法不但确保现有Wi-Fi产品 获得支持,还可以改善Wi-Fi网络在指定频带内的工作效能。除此之外,联盟厂商也代表了组成Wi-Fi市场的半导体供应和消费领域重要交集, 这将在发展厂商和最终产品制造商之间建立起坚强的合作关系。

就技术层面而言,WWiSE建议案标示着802.11实作功能的重大进步,主要特点包括:

强制使用已经核准、现已存在且全球适用的20MHz Wi-Fi通道宽度,确保它在任何电信法规要求下都能立即使用和布署。

更强的MIMO-OFDM技术,它是在2×2组态配置和一个20 MHz通道的最低要求下达到135 Mbps最大数据速率、进而降低实作成本的关键。这种 技术还能大幅改善简单的天线延伸或信道汇整技术。

利用4×4 MIMO架构和40 MHz通道宽度(只要主管单位允许)实现的540 Mbps最高数据速率,它能替未来的装置和应用提供持续发展的蓝图。

强制模式提供与5 GHz和2.4 GHz频带内现有Wi-Fi装置的向后兼容性与互用性,确保已安装的设备仍能获得强大支持。

先进的FEC编码功能帮助实现最大覆盖率和联机距离,它适用于所有的MIMO组态和通道带宽。

而TGn Sync联盟主要是采用两条MIMO天线,与40MHz信道协同使用,创造出能提供250Mbps带宽和可用吞吐量理论值为175Mbps的器件。WWiSE的 会员则提出,这将减少可用非重叠802.11信道的数量,在一些国家属于非法,例如日本。相反,该组织提议的技术使用四条MIMO天线,同时保 持目前802.11定义的20MHz信道。这种方法据称频谱效率更高,而且受到的管制障碍较少。

802.11n的技术优势

802.11n专注于高吞吐量的研究,计划将WLAN的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可达320Mbps甚至500Mbps。这样高的速率当然要有技术支撑,而OFDM技术、MIMO(多入多出)技术等正是关键。

OFDM技术是MCM(Multi-Carrier Modulation,多载波调制)的一种,曾经在802.11g标准中采用。其核心是将信道分成许多进行窄带调制和传输正交子信道,并使每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,用以减少各个载波之间的相互干扰,同时提高频谱的利用率的技术。OFDM还通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行的非对称性传输。不过OFDM技术易受频率偏差的影响,存在较高的峰值平均功率比(PAR),不过可以通过时空编码、分集、干扰抑制以及智能天线技术,最大程度地提高物理层的可靠性,802.11g中虽也采用有相似技术,但相比802.11n中与MIMO技术的结合,自然逊色不少。

MIMO(多入多出)技术是无线通信领域智能天线技术的重大突破,能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。传输信息流S(k)经过空时编码形成N个信息子流Ci(k),i=1,……,N。这N个子流由N个天线发射出去,经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流,这样,MIMO系统可以创造多个并行空间信道,解决了带宽共享的问题。802.11n天线数量可以支持到3*3,比802.11g的3增加了3倍。

将MIMO与OFDM技术相结合,就产生了MIMO OFDM技术,它通过在OFDM传输系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量,并增加了多径的容限,使无线网络的有效传输速率有质的提升。

而为了提升整个网络的吞吐量,802.11n还对802.11标准的单一MAC层协议进行了优化,改变了数据帧结构,增加了净负载所占的比重,减少管理检错所占的字节数大大提升了网络的吞吐量。在天线上,智能天线技术的应用也解决了802.11n的传输覆盖范围问题。通过多组独立天线组成的天线阵列系统,动态地调整波束的方向,802.11n保证让用户接收到稳定的信号,并减少其它噪音信号的干扰,使无线网络的传输距离能够增加到几公里,移动性大大增强。

兼容性方面,802.11n采用软件无线电技术解决不同标准采用不同的工作频段、不同的调制方式,造成系统间难以互通,移动性差的问题。软件无线电是一个完全可编程的硬件平台,所有的

应用都通过在该平台上的软件编程实现,换句话说,就是不同系统的基站和移动终端都可以由建立在相同硬件基础上的不同软件实现。软件无线电技术将根本改变网络结构,实现无线局域网与无线广域网融合并能容纳各种标准、协议,提供更为开放的接口,最终大大增加网络的灵活性。另外,802.11n工作模式包含2.4GHz和5.8GHz两个工作频段,保障了与以往的802.11a/b/g标准兼容,极大的保护了用户的投资。

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