網路拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局,即用什麼方式把網路中的計算機等設備連接起來。拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連接。網路的拓撲結構有很多種,主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分布式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。區別如下:
星型結構是最古老的一種連接方式,星型結構是各工作站以星型方式連接成網。網路有中央節點,其他節點(工作站、伺服器)都與中央節點直接相連。
環行結構的特點是:每個端用戶都與兩個相臨的端用戶相連,因而存在著點到點鏈路,但總是以單向方式操作,於是便有上游端用戶和下游端用戶之稱;信息流在網中是沿著固定方向流動的,兩個節點僅有一條道路。
匯流排上傳輸信息通常多以基帶形式串列傳遞,每個結點上的網路介面板硬體均具有收、發功能,接收器負責接收匯流排上的串列信息並轉換成並行信息送到PC工作站;這種結構具有費用低、數據端用戶入網靈活、站點或某個端用戶失效不影響其它站點或端用戶通信的優點。缺點是一次僅能一個端用戶發送數據,其它端用戶必須等待到獲得發送權;媒體訪問獲取機制較復雜;維護難,分支結點故障查找難。
分布式結構的網路具有如下特點:由於採用分散控制,即使整個網路中的某個局部出現故障,也不會影響全網的操作,因而具有很高的可靠性;網中的路徑選擇最短路徑演算法,故網上延遲時間少,傳輸速率高,但控制復雜;各個結點間均可以直接建立數據鏈路,信息流程最短;便於全網范圍內的資源共享。
樹型結構通信線路總長度短,成本較低,節點易於擴充,尋找路徑比較方便,但除了葉節點及其相連的線路外,任一節點或其相連的線路故障都會使系統受到影響。
網狀拓撲結構主要指各節點通過傳輸線互聯連接起來,並且每一個節點至少與其他兩個節點相連。網狀拓撲結構具有較高的可靠性,但其結構復雜,實現起來費用較高,不易管理和維護,不常用於區域網。
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構,它以無線傳輸介質(微波、衛星、紅外等)點到點和多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網。
Ⅱ 無線網路中使用的是什麼拓撲結構
1、拓撲結構圖是指由網路節點設備和通信介質構成的網路結構圖。
2、一般這種平面的結構圖都用 coreldraw來製作,簡單的用WORD. EXCEL就能完成,對圖片色彩和視覺感官要求高的可以結合 PHOTOSHOP來完成。
3、專業性要求使用 VISIO5專業版,圖庫比較多,並且安裝一次後只需COPY安裝目錄即可。VSIO2000專業版,除了圖庫多外,使用也容易。
1、網狀拓撲結構
優點:任意兩個設備間有自己專用的通信通道,不會產生網路沖突,當某個設備發生故障時,不會影響網路中其他設備的通信。
缺點:硬體實現比較困難,需要的電纜多,n個結點的網路至少需要n(n-1)/2條連接電纜,安裝成本高,向網路中添加或刪除結點都非常困難。
2、星形拓撲結構
優點:硬體安裝比較簡單成本,向網路中添加或刪除結點簡便。
缺點:如果中心結點發生故障,整個網路通信將完全癱瘓;另外,由於網路各設備間不能直接通信,需要通過中心結點轉發,因此通信時會帶來一定的時間延遲。
Ⅲ 新裝躍層大戶型洋房 如何實現WIFI網路全覆蓋
最好是用面板 AP來做wifi覆蓋。結合AC+AP這種模式。使用AC管理所有AP。每個面板AP安裝在房間,客廳,大廳等等。面板AP做可以保證房間里的信號穩定。網速就有保證。面板AP可以提供無線wifi上網,又可以有線上網
實景圖:
Ⅳ 常用網路拓撲結構有哪些各有什麼特點
網路拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局,即用什麼方式把網路中的計算機等設備連接起來。拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連接。網路的拓撲結構有很多種,主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分布式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。區別如下:
星型結構是最古老的一種連接方式,星型結構是各工作站以星型方式連接成網。網路有中央節點,其他節點(工作站、伺服器)都與中央節點直接相連。
環行結構的特點是:每個端用戶都與兩個相臨的端用戶相連,因而存在著點到點鏈路,但總是以單向方式操作,於是便有上游端用戶和下游端用戶之稱;信息流在網中是沿著固定方向流動的,兩個節點僅有一條道路。
匯流排上傳輸信息通常多以基帶形式串列傳遞,每個結點上的網路介面板硬體均具有收、發功能,接收器負責接收匯流排上的串列信息並轉換成並行信息送到PC工作站;這種結構具有費用低、數據端用戶入網靈活、站點或某個端用戶失效不影響其它站點或端用戶通信的優點。缺點是一次僅能一個端用戶發送數據,其它端用戶必須等待到獲得發送權;媒體訪問獲取機制較復雜;維護難,分支結點故障查找難。
分布式結構的網路具有如下特點:由於採用分散控制,即使整個網路中的某個局部出現故障,也不會影響全網的操作,因而具有很高的可靠性;網中的路徑選擇最短路徑演算法,故網上延遲時間少,傳輸速率高,但控制復雜;各個結點間均可以直接建立數據鏈路,信息流程最短;便於全網范圍內的資源共享。
樹型結構通信線路總長度短,成本較低,節點易於擴充,尋找路徑比較方便,但除了葉節點及其相連的線路外,任一節點或其相連的線路故障都會使系統受到影響。
網狀拓撲結構主要指各節點通過傳輸線互聯連接起來,並且每一個節點至少與其他兩個節點相連。網狀拓撲結構具有較高的可靠性,但其結構復雜,實現起來費用較高,不易管理和維護,不常用於區域網。
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構,它以無線傳輸介質(微波、衛星、紅外等)點到點和多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網。
Ⅳ 無線監控系統的組成
目前有一部分網路廠商提供了一些所謂的無線監控方案,其網路拓撲圖如下:
上圖是一些網路廠家提供的無線監控系統,我們從圖中可以看出,這套系統主要分為兩部分,一個是監控中心,還有一個是前台監控,前台監控主要由網路攝像機和視頻編碼器組成,有些還配備了雲台等設備,它們是整個監控系統的核心;我們清楚一套監控系統中最重要的設備是網路攝像機,網路攝像機採用有線或無線連接將決定整個監控系統是有線監控還是無線監控系統。 在這套方案中,我們能明顯看出它採用有線網路攝像機,通過視頻編碼器連接到無線AP上,然後通過無線AP將拍攝的圖像信號傳輸到監控中心。之所以這套方案叫無線監控方案是因為監控中心和前台監控之間採用無線數據傳輸,但它並不是真正意義上的無線監控,因為這套系統還是需要布線,同樣會給組建這套系統的用戶帶來麻煩。我們所說的真正意義上的無線監控系統是一種採用無線網路攝像機組成的系統,在監控系統前台的任何一個環節都不需要布線。
下圖是無線監控系統的拓撲結構圖:從上圖我們看出無線監控系統的分布比較簡單,產品的種類選擇也比較少,基本上只需要無線網路攝像機、無線AP加上控制終端和一些普通用的交換機就能實現無線監控。相信大家比較清楚有線網路監控系統的組成結構,那麼在無線網路監控系統中我們為什麼沒有使用視頻伺服器等設備呢?實際上這些功能都集成到無線網路監控攝像機裡面,因此,無線網路監控攝像機在無線監控系統中起著無法代替的作用。
一個無線區域網的組建要根據具體環境來看,無線監控系統是基於無線區域網之上組建的一個監控系統。因此,無線監控系統的組建同樣要根據具體的環境來決定,但總的來說可以,無線監控系統具有三種模式,一種是室外無線監控系統,一種是室內無線監控系統,還有一種是室外和室內混合監控系統。室外無線監控系統應用在一些工廠,它們需要對各個地方的安全進行監控等;室內的無線監控系統應用在如礦井、鋼鐵冶煉、酒店賓館等行業中;室外和室內混合組建的監控系統我們就不在敘述,只要能夠將室外和室內的監控系統組建成功,這種混合方式也就顯得非常簡單。
室外無線監控系統,我們不用過多考慮無線信號的穿牆問題,並且室外無線監控系統中的無線網路攝像機一般都比較分散,但我們也要考慮一些外來信號的干擾問題。我們可以直接通過監控中心的無線AP就能接收到監控信號,下圖在無線AP傳輸距離內的無線監控系統網路拓撲結構圖:
如果無線網路攝像機與監控中心之間的距離在1公里以內,我們可在靠近無線網路攝像機的地方增加無線AP,然後通過無線AP的橋接功能實現與監控中心無線AP的連接,從而將數據傳輸到監控中心,下圖是無線網路攝像機與監控中心距離在1公里以內的無線網路監控系統拓撲結構圖:如果無線網路攝像機與監控中心之間的距離非常遠,已經超過1公里或更遠,那麼我們就要考慮採用無線網橋來實現數據傳輸,網橋一般應用在1公里以上,50公里以下的無線網路連接。所以,我們採用無線網橋組建無線監控系統。
Ⅵ 無線區域網的結構
無線區域網拓撲結構概述:基於IEEE802.11標準的無線區域網允許在區域網絡環境中使用可以不必授權的ISM頻段中的2.4GHz或5GHz射頻波段進行無線連接。它們被廣泛應用,從家庭到企業再到Internet接入熱點。
簡單的家庭無線WLAN:在家庭無線區域網最通用和最便宜的例子,如圖1所示,一台設備作為防火牆,路由器,交換機和無線接入點。這些無線路由器可以提供廣泛的功能,例如:保護家庭網路遠離外界的入侵。允許共享一個ISP(Internet服務提供商)的單一IP地址。可為4台計算機提供有線乙太網服務,但是也可以和另一個乙太網交換機或集線器進行擴展。為多個無線計算機作一個無線接入點。通常基本模塊提供2.4GHz802.11b/g操作的Wi-Fi,而更高端模塊將提供雙波段Wi-Fi或高速MIMO性能。
雙波段接入點提供2.4GHz802.11b/g/n和5.8GHz802.11a性能,而MIMO接入點在2.4GHz范圍中可使用多個射頻以提高性能。雙波段接入點本質上是兩個接入點為一體並可以同時提供兩個非干擾頻率,而更新的MIMO設備在2.4GHz范圍或更高的范圍提高了速度。2.4GHz范圍經常擁擠不堪而且由於成本問題,廠商避開了雙波段MIMO設備。雙波段設備不具有最高性能或范圍,但是允許你在相對不那麼擁擠的5.8GHz范圍操作,並且如果兩個設備在不同的波段,允許它們同時全速操作。家庭網路中的例子並不常見。該拓撲費用更高但是提供了更強的靈活性。路由器和無線設備可能不提供高級用戶希望的所有特性。在這個配置中,此類接入點的費用可能會超過一個相當的路由器和AP一體機的價格,歸因於市場中這種產品較少,因為多數人喜歡組合功能。一些人需要更高的終端路由器和交換機,因為這些設備具有諸如帶寬控制,千兆乙太網這樣的特性,以及具有允許他們擁有需要的靈活性的標准設計。 中等規模的企業傳統上使用一個簡單的設計,他們簡單地向所有需要無線覆蓋的設施提供多個接入點。這個特殊的方法可能是最通用的,因為它入口成本低,盡管一旦接入點的數量超過一定限度它就變得難以管理。大多數這類無線區域網允許你在接入點之間漫遊,因為它們配置在相同的以太子網和SSID中。從管理的角度看,每個接入點以及連接到它的介面都被分開管理。在更高級的支持多個虛擬SSID的操作中,VLAN通道被用來連接訪問點到多個子網,但需要乙太網連接具有可管理的交換埠。這種情況中的交換機需要進行配置,以在單一埠上支持多個VLAN。
盡管使用一個模板配置多個接入點是可能的,但是當固件和配置需要進行升級時,管理大量的接入點仍會變得困難。從安全的角度來看,每個接入點必須被配置為能夠處理其自己的接入控制和認證。RADIUS伺服器將這項任務變得更輕松,因為接入點可以將訪問控制和認證委派給中心化的RADIUS伺服器,這些伺服器可以輪流和諸如Windows活動目錄這樣的中央用戶資料庫進行連接。但是即使如此,仍需要在每個接入點和每個RADIUS伺服器之間建立一個RADIUS關聯,如果接入點的數量很多會變得很復雜。 交換無線區域網是無線連網最新的進展,簡化的接入點通過幾個中心化的無線控制器進行控制。數據通過Cisco,ArubaNetworks,Symbol和TrapezeNetworks這樣的製造商的中心化無線控制器進行傳輸和管理。這種情況下的接入點具有更簡單的設計,用來簡化復雜的操作系統,而且更復雜的邏輯被嵌入在無線控制器中。接入點通常沒有物理連接到無線控制器,但是它們邏輯上通過無線控制器交換和路由。要支持多個VLAN,數據以某種形式被封裝在隧道中,所以即使設備處在不同的子網中,但從接入點到無線控制器有一個直接的邏輯連接。從管理的角度來看,管理員只需要管理可以輪流控制數百接入點的無線區域網控制器。這些接入點可以使用某些自定義的DHCP屬性以判斷無線控制器在哪裡,並且自動連結到它成為控制器的一個擴充。這極大地改善了交換無線區域網的可伸縮性,因為額外接入點本質上是即插即用的。要支持多個VLAN,接入點不再在它連接的交換機上需要一個特殊的VLAN隧道埠,並且可以使用任何交換機甚至易於管理的集線器上的任何老式接入埠。VLAN數據被封裝並發送到中央無線控制器,它處理到核心網路交換機的單一高速多VLAN連接。安全管理也被加固了,因為所有訪問控制和認證在中心化控制器進行處理,而不是在每個接入點。只有中心化無線控制器需要連接到RADIUS伺服器,這些伺服器在圖6顯示的例子中輪流連接到活動目錄。
交換無線區域網的另一個好處是低延遲漫遊。這允許VoIP和Citrix這樣的對延遲敏感的應用。切換時間會發生在通常不明顯的大約50毫秒內。傳統的每個接入點被獨立配置的無線區域網有1000毫秒范圍內的切換時間,這會破壞電話呼叫並丟棄無線設備上的應用會話。交換無線區域網的主要缺點是由於無線控制器的附加費用而導致的額外成本。但是在大型無線區域網配置中,這些附加成本很容易被易管理性所抵消。
Ⅶ 常見的無線網路設備有哪些適用於何種組網需要。
分類: 電腦/網路 >> 互聯網
解析:
一、由名稱看區別
首先來看無線AP,AP是英文ACCESS POINT的首字母所寫,翻譯過來就是「無線訪問點」或「無線接入點」,從名字上看就是通過它,能把你的擁有無線網卡的機器接入到網路中來。它主要是提供無線工作站對有線區域網和從有線區域網對無線工作站的訪問,在訪問接入點覆蓋范圍內的無線工作站可以通過它進行相互通信。通俗的講,無線AP是無線網和有線網之間溝通的橋梁。由於無線AP的覆蓋范圍是一個向外擴散的圓形區域,因此,應當盡量把無線AP放置在無線網路的中心位置,而且各無線客戶端與無線AP的直線距離最好不要超過太長,以避免因通訊信號衰減過多而導致通信失敗。
無線AP相當於一個無線集線器(HUB),接在有線交換機或路由器上,為跟它連接的無線網卡從路由器那裡分得IP。
無線路由器,從名稱上我們就可以知道這種設備具有路由的功能,大家可能對有線的寬頻路由器有所了解,那麼我們可以說無線路由器是單純型AP與寬頻路由器的一種結合;它藉助於路由器功能,可實現家庭無線網路中的Inter連接共享,實現ADSL和小區寬頻的無線共享接入,另外,無線路由器可以把通過它進行無線和有線連接的終端都分配到一個子網,這樣子網內的各種設備交換數據就非常方便。
無線路由器就是AP、路由功能和集線器的 *** 體,支持有線無線組成同一子網,直接接上上層交換機或ADSL貓等,因為大多數無線路由器都支持PPOE撥號功能。
說到無線網橋,首先大家要了解網橋的概念,網橋(Bridge)又叫橋接器,它是一種在鏈路層實現區域網互連的存儲轉發設備。網橋有在不同網段之間再生信號的功能,它可以有效地聯接兩個LAN(區域網),使本地通信限制在本網段內,並轉發相應的信號至另一網段。網橋通常用於聯接數量不多的、同一類型的網段。
無線網橋顧名思義就是無線網路的橋接,它可在兩個或多個網路之間搭起通信的橋梁(無線網橋亦是無線AP的一種分支)。無線網橋除了具備上述有線網橋的基本特點之外,比其它有線網路設備更方便部署。
二、初識三種設備外觀
通過上面的介紹,相必大家對這三種設備有了初步模糊的認識,OK,那下面我們再來真實的看一下三種設備的外觀,以求有更進一步的直觀了解。
無線AP
單純型無線AP的外觀比較簡單,通常有一個接有線的RJ45網口、電源介面、配置口(u *** 口或通過web界面配置)和幾個狀態指示燈。
無線AP外觀圖
無線路由器
與無線AP相比,從外觀上看,市面上的無線路由器最大的不同之處是多了四個有線網口,一般有一個WAN口用於上聯上級網路設備,四個LAN口可以用於連接處於內網中的帶有線網卡的計算機,相應的指示燈也同樣多了一些。
無線路由器外觀圖
無線網橋
由於無線網橋室外工作、遠距離傳輸的需要,所以組成部件要必無線AP和無線路由器多不少,在設備組成上,無線網橋主要由無線網橋主設備(無線收發器)和天線組成。無線收發器由發射機和接收機組成,發射機將從區域網獲得的數據編碼,變成特定的頻率信號,再通過天線發送出去;接收機則相反,將從天線獲取的頻率信號解碼,還原成數據,再送到區域網中。
由於室外工作,所以一般在天線和無線網橋主設備之間時候,會一些小部件來起到防水、防雷擊的作用。
無線網橋外觀圖
對三種設備有了概念上的認識和直觀上的產品外觀認識了,下面我們再來看一下在具體組網的時候他們的各自的組網拓撲是什麼樣子的,嚴格的說,在這兒我們要講的是一種理想的拓撲結構情況,因為實際中有很多無線AP或無線路由器也有橋的功能,所以在設成橋模式的情況下,也可以按網橋的結構來組網,不過在此為了行文方便,暫且不考慮此。
無線AP作為一個無線區域網的中心設備,以星型連接其覆蓋范圍內的具有無線網卡的計算機,然後通過無線AP上的雙絞線鏈接到有線網路中的交換機或HUB上,所以結構非常簡單。
無線AP組網結構圖
無線路由器結構與無線AP組網結構類似,不同的是他還可以通過雙絞線以有線的方式鏈接計算機,輕松實現有線和無線的互相通信。
無線路由器組網結構
無線網橋一般用於距離比較遠的兩棟或更多建築物之間的互聯互通。其典型組網結構如下圖:
無線網橋組網結構(點對點)
四、適用環境及投資成本分析
無線AP的投資成本最低,現在市面上最簡單的無線AP一般都不到200元,適合那些家庭中有筆記本的朋友體驗無線上網的樂趣,以及都一些小型的soho辦公環境。另外一些室外無線AP還可以讓你體驗室外上網的新鮮體驗。
與無線AP相比,無線路由器價格稍微高一點,但是其提供了與價格相比更全面更強大的功能,適合組建既有筆記本又有台式機的有線無線混合網路。另外通常在無線路由器中都有無線防火牆、虛擬伺服器等功能,對於家庭及soho族們來說,可以說是最佳選擇。
無線寬頻路由器已逐步取帶單純型無線AP成為市場上的主流,所以建議目前在組網時不管你所使用的MODEM是否帶路由都可首選無線寬頻路由器。
專門的無線網橋價格相對前兩者來說,價格要貴不少,具體價格和產品品牌及功能相差很大,幾千到幾萬不等。但是對於哪些需要遠距離傳輸的環境來說,要麼自己鋪設光纜,要麼租用光纜,其成本卻相對較小,而且可再利用性很強。還有可以克服有線無法克服的障礙問題。
結論
平常生活中我們都追求時尚,那麼無線上網是提高我們網路體驗的最佳選擇,對於家庭來說,只需要花費可能是我們平常和朋友一頓飯的的投資,就可以讓你立即體現到無線給你帶來的便利和方便,而且還等什麼呢?對於企業來說,同一城市不同辦公地點互聯困難?不安全?那麼考慮一下無線網橋是否能幫您解決棘手的難題吧。
Ⅷ ZigBee無線感測器網路拓撲結構有哪幾種
ZigBee技術具有強大的組網能力,可以形成星型、樹型和網狀網,可以根據實際項目需要來選擇合適的網路結構;星型和族樹型網路適合點多多點、距離相對較近的應用。
ZigBee節點是可以組建Mesh網路的,設置一個ZigBee節點為網路協調器,其他每個ZigBee節點都可以當做路由節點來使用,也可以設置為終端節點但是就失去了路由功能。由於ZIGBEE一般都是用2。4G頻段傳輸,其實際應用中傳輸距離及穿透性都很差,一般只能傳輸幾十米到上百米。
(8)無線網路結構圖擴展閱讀:
相較於傳統式的網路和其他感測器相比,無線感測器網路有以下特點:
(1)組建方式自由。無線網路感測器的組建不受任何外界條件的限制,組建者無論在何時何地,都可以快速地組建起一個功能完善的無線網路感測器網路,組建成功之後的維護管理工作也完全在網路內部進行。
(2)網路拓撲結構的不確定性。從網路層次的方向來看,無線感測器的網路拓撲結構是變化不定的,例如構成網路拓撲結構的感測器節點可以隨時增加或者減少,網路拓撲結構圖可以隨時被分開或者合並。
Ⅸ 求wlan的組網結構
一個無線區域網可當作有線區域網的擴展來使用,也可以獨立作為有線區域網的替代設施,因此無線區域網提供了很強的組網靈活性。
無線區域網(WLAN)技術的成長始於20世紀80年代中期,它是由美國聯邦通信委員會(FCC)為工業、科研和醫學(ISM)頻段的公共應用提供授權而產生的。這項政策使各大公司和終端用戶不需要獲得FCC許可證,就可以應用無線產品,從而促進了WLAN技術的發展和應用。
與有線區域網通過銅線或光纖等導體傳輸不同的是,無線區域網使用電磁頻譜來傳遞信息。同無線廣播和電視類似,無線區域網使用頻道(Airwave)發送信息。傳輸可以通過使用無線微波或紅外線實現,但要求所使用的有效頻率且發送功率電平標准,在政府機構允許的范圍之內。
WLAN技術的優勢
WLAN是指以無線信道作傳輸媒介的計算機區域網絡,是計算機網路與無線通信技術相結合的產物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供傳統有線區域網的功能,能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬頻網路接入。
WLAN技術使網上的計算機具有便攜性,能快速、方便地解決有線方式不易實現的網路信道的連通問題。WLAN利用電磁波在空氣中發送和接收數據,而無需線纜介質。
與有線網路相比,WLAN具有以下優點:
◆安裝便捷:無線區域網的安裝工作簡單,它無需施工許可證,不需要布線或開挖溝槽。它的安裝時間只是安裝有線網路時間的零頭。
◆覆蓋范圍廣:在有線網路中,網路設備的安放位置受網路信息點位置的限制。而無線區域網的通信范圍,不受環境條件的限制,網路的傳輸范圍大大拓寬,最大傳輸范圍可達到幾十公里。
◆經濟節約:由於有線網路缺少靈活性,這就要求網路規劃者盡可能地考慮未來發展的需要,所以往往導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網路的發展超出了設計規劃,又要花費較多費用進行網路改造。WLAN不受布線接點位置的限制,具有傳統區域網無法比擬的靈活性,可以避免或減少以上情況的發生。
◆易於擴展:WLAN有多種配置方式,能夠根據需要靈活選擇。這樣,WLAN就能勝任從只有幾個用戶的小型網路到上千用戶的大型網路,並且能夠提供像「漫遊」(Roaming)等有線網路無法提供的特性。
◆傳輸速率高:WLAN的數據傳輸速率現在已經能夠達到11Mbit/s,傳輸距離可遠至20km以上。應用到正交頻分復用(OFDM)技術的WLAN,甚至可以達到54Mbit/s。
此外,無線區域網的抗干擾性強、網路保密性好。對於有線區域網中的諸多安全問題,在無線區域網中基本上可以避免。而且相對於有線網路,無線區域網的組建、配置和維護較為容易,一般計算機工作人員都可以勝任網路的管理工作。
由於WLAN具有多方面的優點,其發展十分迅速。在最近幾年裡,WLAN已經在醫院、商店、工廠和學校等不適合網路布線的場合得到了廣泛的應用。
WLAN的拓撲結構
WLAN有兩種主要的拓撲結構,即自組織網路(也就是對等網路,即人們常稱的Ad-Hoc網路)和基礎結構網路(Infrastructure Network)。
自組織型WLAN是一種對等模型的網路,它的建立是為了滿足暫時需求的服務。自組織網路是由一組有無線介面卡的無線終端,特別是移動電腦組成。這些無線終端以相同的工作組名、擴展服務集標識號(ESSID)和密碼等對等的方式相互直連,在WLAN的覆蓋范圍之內,進行點對點,或點對多點之間的通信,如圖1所示。
圖1自組織網路結構
組建自組織網路不需要增添任何網路基礎設施,僅需要移動節點及配置一種普通的協議。在這種拓撲結構中,不需要有中央控制器的協調。因此,自組織網路使用非集中式的MAC協議,例如CSMA/CA。但由於該協議所有節點具有相同的功能性,因此實施復雜並且造價昂貴。
自組織WLAN另一個重要方面,在於它不能採用全連接的拓撲結構。原因是對於兩個移動節點而言,某一個節點可能會暫時處於另一個節點傳輸范圍以外,它接收不到另一個節點的傳輸信號,因此無法在這兩個節點之間直接建立通信。
基礎結構型WLAN利用了高速的有線或無線骨幹傳輸網路。在這種拓撲結構中,移動節點在基站(BS)的協調下接入到無線信道,如圖2所示。
圖2基礎結構網路結構
基站的另一個作用是將移動節點與現有的有線網路連接起來。當基站執行這項任務時,它被稱為接入點(AP)。基礎結構網路雖然也會使用非集中式MAC協議,如基於競爭的802.11協議可以用於基礎結構的拓撲結構中,但大多數基礎結構網路都使用集中式MAC協議,如輪詢機制。由於大多數的協議過程都由接入點執行,移動節點只需要執行一小部分的功能,所以其復雜性大大降低。
在基礎結構網路中,存在許多基站及基站覆蓋范圍下的移動節點形成的蜂窩小區。基站在小區內可以實現全網覆蓋。在目前的實際應用中,大部分無線WLAN都是基於基礎結構網路。
一個用戶從一個地點移動到另一個地點,應該被認定為離開一個接入點,進入另一個接入點,這種情形稱為「漫遊」。漫遊功能要求小區之間必須有合理的重疊,以便用戶不會中斷正在通信的鏈路連接。接入點之間也需要相互協調,以便用戶透明地從一個小區漫遊到另一個小區。發生漫遊時,必須執行切換操作。切換既可以通過交換局,以集中的方式來控制,也可以通過移動節點,監測節點的信號強度來實現控制,也就是非集中式切換。
在基礎結構型網路中,小區大小一般都比較小。小區半徑的減小,意味著移動節點傳輸范圍的縮短,這樣可以減少功率損耗。並且,小的蜂窩小區可以採用頻率復用技術,從而提高系統頻譜利用率。目前,提高頻譜利用率的常用策略有:固定信道分配(FCA)、動態信道分配(DCA)和功率控制(PC)等。
在使用FCA策略時,每個小區分配有固定的資源,但與移動節點數量無關。這種策略的問題在於,它沒有充分考慮移動用戶的分布。在人口稀少的地區,同樣分配相同數量的帶寬資源給小區,但小區可能僅包含幾個或者是根本不包含任何移動節點,使資源被浪費。因此,在這種情況下,頻譜的利用率並不是最優的。
在移動節點採用DCA、PC技術,或者是集成DCA和PC的技術,可以提高整個蜂窩系統的容量,減少信道干擾,並減少發射功率。
DCA技術將所有可用的信道放置在一個公共信道池中,並根據小區當前的負載,將這些信道動態地分配給小區。移動節點向基站報告其干擾水平,基站以最小干擾方式實現信道復用。
PC方案通過減小發送功率的方法,來減少系統中干擾,並減少移動節點的電池能量消耗。當某一個小區內受到的干擾增加時,PC方案通過增加發送節點的功率,來提高接收信號的信噪比(SIR)。當節點受到的干擾減小時,發送節點通過降低發送功率來節約能量。
除以上兩種應用比較廣泛的拓撲結構之外,還有另外一種正處於理論研究階段的拓撲結構,即完全分布式網路拓撲結構。這種結構要求,相關節點在數據傳輸過程中完成一定的功能,類似於分組無線網的概念。對每一節點而言,它可能只知道網路的部分拓撲結構(也可通過安裝專門軟體獲取全部拓撲知識),但它可與鄰近節點按某種方式共享對拓撲結構的認識,來完成分布路由演算法,即路由網路上的每一節點要互相協助,以便將數據傳送至目的節點。
分布式結構抗損性能好,移動能力強,可形成多跳網,適合較低速率的中小型網路。對於用戶節點而言,它的復雜性和成本較其它拓撲結構高,並存在多徑干擾和「遠—近」效應。同時,隨著網路規模的擴大,其性能指標下降較快。但分布式WLAN將在軍事領域中具有很好的應用前景。
縮略語注釋
WLAN:Wireless Local Area Network,無線區域網
FCC:Federal Communications Commission,美國聯邦通信委員會
OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用
ESSID:Extended Service Set ID,擴展服務集標識號
FCA:Fixed Channel Allocation,固定信道分配
DCA:Dynamic Channel Allocation,動態信道分配
PC:Power Control,功率控制
SIR:Signal to Interference Noise Ratio,信噪比