WLAN基础知识

一、概述

WLAN（Wireless LAN）即无线局域网，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它采用无线传送方式提供传统有线局域网的所有功能，并具备有线网络无法相比的可移动、漫游等特性，能够使用户真正实现随时、随地、随意的访问宽带网络。无线局域网可以应用于一些热点地区和企业内部，为移动或者半移动状态下的用户提供无线宽带接入服务。WLAN在技术上具有以下优势：

1、安装简便，终端设备可在WLAN覆盖范围内任意放置和低速移动；

2、可扩展性好，增加无线接入点（AP）就可以增大容量、提高服务质量、覆盖范围；

3、采用了扩频技术和加密机制，具有较强的抗干扰性和网络保密性。

二、协议标准

在物理层，WLAN目前有五种协议标准：802.11/11a/11b/11g/11n；在MAC层，又定义了802.11e/11h/11i/11f/11s。802.11 MAC层负责客户端与AP之间的通讯，主要功能包括：扫描、接入、认证、加密、漫游和同步。

802.11 无线局域网工作组协议族成员图示如下：

802.11b/g标准

802.11标准规范了DRS的14个信道，如下表所示：

世界不同地区规定的DRS信道(DSSS PHY frequency channel plan)

我国在IEEE802.11bg标准基础上结合国家标准，规定了我国2.4GHz 802.11bg WLAN网络的工作频段为：2.4~2.4835GHz，也即1~13信道，频谱划分如下图中的1~13信道：

频谱划分示意图

802.11a标准

IEEE802.11a标准（支持的最高速率为54Mbps）是类似于802.11b标准，只是使用不同的物理层编码方案和不同的频段，工作在5GHz的频率范围内。目前FCC为该频段划分的频带资源为300MHz，即5.15GHz~5.35GHz和5.725GHz~5.850GHz。这个频带被切分为三个工作“域”。第一个100MHz（5.15~5.25GHz）位于低段，限制最大输出功率为50mW。第二个100MHz（5.25~5.35GHz）允许输出功率250mW。最高端分配给室外应用，允许最大输出功率1W。虽然是分段的，但是IEEE 802.11a应用可用的总带宽几乎是ISM频带的4倍，ISM频带只提供2.4 GHz范围内的83MHz的频谱。

在中国，当AP工作在802.11a模式下时，可使用频段为5.725GHz~5.850GHz，共分为5个独立子信道，其频率表如下表所示：

11a信道配置频率表

由于802.11a标准支持更多的非重叠独立信道，因此，在考虑信道互扰问题时，选择余地要大些。

802.11n标准

802.11n标准发布于2009年9月，其目的主要是为了提升WLAN网络的吞吐性能。相比之前的802.11a/b/g标准，802.11n引入了许多新的技术，比如MIMO, MRC, Block ACK，信道捆绑（40MHz信道）等。借助于这些新技术，802.11n网络的接入速率最高可达600Mbps。为了保持与旧有标准的兼容性，802.11n沿用了802.11a/b/g所用的频带资源，也即802.11n的工作频段和信道资源与802.11a/b/g保持一致。

WLAN组网信道规划

在WLAN的网络规划中，为了实现AP的有效覆盖，同时避免信道间的相互干扰，在信道的分配时可以引进BTS系统的蜂窝覆盖的原理，进行信道的分配，以2.4GHz频段为例：同一区域内所选的频率应该至少间隔25MHz，我们可以同时使用3个不重叠信道（如信道1、6、11），实现3×54Mbps 数据速率接入。

实际组网中相邻AP的信道分配原则

在以上所有方案的AP选用中，相互AP间的频道我们将按照信道1、6、11的原则选定工作频率即如图所示的AP信道分配，以确保无线局域网络的正常工作。

三、结语

本文主要从WLAN的基础概念，频带、信道划分、协议标准以及组网时的信道规划建议几个方面对WLAN做了个简单的介绍，旨在帮助大家对WLAN形成初步的概念。