无线局域网的发展历程及技术展望

无线局域网的发展历程及技术展望一、无线局域网1)什么是无线局域网无线局域网络(WirelessLocalAreaNetworks)是相当便利的数据传输系统，它利用射频（RadioFrequency）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。2)无线局域网为何会出现无线网络的历史起源可以追溯到五十年前，当时美军首先开始采用无线信号传输资料，并且采用相当高强度的加密技术。这项技术让许多学者得到了一些灵感，1971年，夏威夷大学的研究员开创出了第一个基于封包式技术的被称作ALOHNET的无线电通讯网络，可以算是早期的无线局域网络(WirelessLocalAreaNetwork，WLAN)。这最早的WLAN包括了7台计算机，横跨四座夏威夷的岛屿。从那时开始，无线局域网络可说是正式诞生了。七十年代中期，无线局域网的前景逐渐引起人们注意，并被大力开发，而在八十年代，以太局域网的迅速发展一方面为人们的工作和生活带来了极大的便利。局域网络管理的主要工作之一就是铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作，很容易令人烦躁，也不容易在短时间内找出断线所在。再者，由于配合企业及应用环境不断的更新与发展，原有的企业网络必须配合重新布局，需要重新安装网络线路。虽然电缆本身并不贵，可是请技术人员来配线的成本很高，尤其是老旧的大楼，配线工程费用就更高了。因此，架设无线局域网络就成为最佳解决方案。3)无线局域网使用范围无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的，下列情形可能须要无线局域网络◆无固定工作场所的使用者◆有线局域网络架设受环境限制◆作为有线局域网络的备用系统目前厂商在设计无线局域网络产品时，有相当多种存取设计方式，大致可分为三大类：窄频微波(NarrowbandMicrowave)技术、展频(SpreadSpectrum)技术、及红外线(Infrared)技术，每种技术皆有其优缺点、限制、及比较，接下来是这些技术方法的详细探讨。二、无线局域网的发展历程1)无线局域网的出现无线局域网的产生与发展与计算机的应用形态密切相关，而计算机技术的发展可大致分为三个阶段，即大型机联网阶段、微型机联网阶段和移动计算网络阶段。最早出现的无线局域网可认为是夏威夷大学于1971年开发出的、基于封包式技术的AlohaNet，它采用无线电台替代电缆线的原因是为了克服由于地理环境因素而造成的布线困难。1979年，瑞士IBMRuesehlikon实验室的Gfeller，首先提出了无线局域网的概念，他采用红外线作为传输媒体，用以解决生产车间里的布线困难，避免大型机器的电磁干扰。但是由于传输速率小于1Mb/s而没有投入使用。1980年，加利福尼亚惠普实验室(HPPaloAlto加bs)的Ferrert，从事了一个真正意义上的无线局域网项目的研究。a)第一代无线局域网1985年，FCC颁布的电波法规为无线局域网的发展扫清了道路。它为无线局域网系统分配了两种频段:一种是专用频段，这个频段避开了比较拥挤的用于蜂窝电话和个人通信服务的1-ZGHZ频段，而采用更高频率;另一种是免许可证的频段，主要是ISM频段，它在无线局域网的发展历史上发挥了重要作用。b)第二代无线局域网20世纪80年代末期，正EE802委员会在正EE802.4L任务组下开始了无线局域网的标准化工作，并于1990年7月接受了NCR公司的“CSMA/CD无线媒体标准扩充”的提案，成立了IEEE802.n任务组，负责制定无线局域网物理层及媒体访问控制(MAC)协议标准。1991年5月，IEEE发起成立了无线局域网的专题研究小组，并在马基诺塞得伍斯特举行了第-次关于IEEE802.n的专题会议。1997年6月26日，IEEESO2.ll标准制定完成，并于1997年11月26日颁布。由AMD、Harris、3Com、Alronet、Lueent、Netwave、Proxim等公司发起，于当年成立了无线局域网联盟WLANA(Wireless功eal户JeaNetworkAlliance)，并且有越来越多的通信公司加盟。c)第三、四代无线局域网IEEE802.n任务组的研究进展比计划的要慢，而在1992年，由苹果公司领导成立了一个叫wINForum的工业联盟组织，并最终从FCC处获得了用于个人通信系统的1.890-1.93OGHz频段的20MHz带宽，进行语音的同步传输和数据的异步传输。同时，欧洲也成立了关于高速局域网(HiperLAN2)的标准化组织，。1997年完成了HiperLANI标准的制定，这促使FeC发放了包括5.15-5.35eHz和5.725-5.825GHz的U-Nll频段。由于IEEE802.n速率最高只能达到2Mb/s，在传输速率上不能满足人们的需要，因此在不断研究后于1999年9月又提出了IEEE802.lla和IEEE802.llb标准。其中，符合IEEE802.llb标准的产品已经较为普及，可以将它归为第三代无线局域网产品;而将符合IEEE802.11a、HIPerLAN2和IEEE802.llg标准的产品称为第四代无线局域网产品。2)无线局域网的优点和不足相对于有线通信来言，无线局域网有以下优点：节约建设投资:采用有线组网(接入)必须按长远规划超前埋设电缆，需投入相当一部分目前并无任何效益的资金，增加了成本。同时，电缆预埋的做法无疑会冒着投人使用时电缆已经落后的风险。维护费用低:线路的维护费用高而困难，是有线组网(接入)的主要维护开支，而这些在无线组网(接入)是完全可以节省的。无线组网(接入)的主要开支在于设备及天线和铁塔的维护，相比较而言费用要低很多。安全性好:有线电缆和明线容易发生故障，查找困难，且易受雷击、火灾等灾害影响，安全性差。无线系统抗灾能力强，容易设置备用系统，可以在很大程度上提高网络的安全性。然而，无线局域网有着一个很大的不足，数据传输速率和吞吐量很低。现在的有线网络，数据传输率已经达到100Mbids，甚至1000Mbit/s以太网已经开始出现。现在的无线局域网，传输速率一般只有几十Mbit/s的数量级，显然，无线局域网要想得到发展，传输速率必须得到提高。然而，无线局域网的巨大优点，决定了其广阔的发展前景。三、无线局域网的技术展望无线局域网有很多局限性，前面几代无线局域网的发展，主要体现在带宽或传输速率的提高上。从标准上看，主要是在物理层的改进或扩充方面。在克服无线局域网其他局限性方面也得到了相应的完善和发展，这些部分分别体现在许多标准草案上。无线局域网有以下发展趋势:①高速化;②移动性支持;③多媒体保证;④安全性:⑤可靠性;⑥小型化;⑦大覆盖;⑧节能;⑨经济性等。1)下一代无线局域网是高速的数据通道2009年IEEE802.11工作组完成了对802.11n标准的制定并实现了标准化。802.11n技术通过一系列的手段显著的提高了通信的稳定性，可以实现更加可预测的覆盖以及达到设备性能吞吐量的整体提升。几年后的今天我们看到市场上802.11n网络基础设施被绝大多数用户接受，其普及速度远远高于从802.11b向802.11g的演进速度。然而用户对于速度的追求永远没有止境，网络发展的速度亦越来越快。业界对于802.11ac标准的讨论越发热烈。它作为下一代Wi-Fi技术令人兴因为802.11ac将解决今天802.11n用户所面临的一些关键痛点-更多的带宽需求和更多的并发用户。2)下一代无线局域网是应用感知的网络在无线网络中的用户到底运行了什么样的应用？即使IT人员也能够清楚地回答这个问题吧。在过去几年间，网络应用的数量和种类都发生了爆炸性的增长，没有人能够精确的计算出增长的具体数值，甚至连粗略的估计都难以做到。只有看到和了解应用流量的真正面目，网络运维人员才能正确的决策并有效的进行流量管理。同时，对应用的了解能够帮助企业控制网络支出，并更好的管理网络的用途。原先很多企业一半的网络资源被浪费在无益或者恶意的流量上，现在则可以通过管理将其降低到一个可以接受的程度。此外，IT部门也能够确保关键业务操作不会被不重要的应用流量所干扰。在无线网络上，应用的可视化与控制必将成为用户建设无线网络的必选项。3)下一代无线局域网是业务和服务创新的平台留住现有客户并吸引新客户是所有企业的命脉。移动互联网和移动设备的发展使企业与客户之间的连接比以往任何时候都要容易。但是没有情景的连接毫无意义。当今的客户需要根据他们的需求和爱好量身定制的内容和服务。这种相关性是将随机的通信转变为有价值的信息，甚至销售机会的关键。下一代无线局域网应该为您和您的客户提供基于情景和价值的Wi-Fi通信。基于下一代无线局域网平台来检测、连接、吸引用户，使用移动终端设备和应用改善客户体验，利用基于情景的智能来交付个性化的移动服务，下一代无线局域网可以为企业提供了一个独一无二的方式来和用户进行沟通并理解他们的需求，同时为场地设施中的用户提升体验。