3.6.4 Wi-Fi无线局域网技术
Wi-Fi是一种短程无线数据传输技术,能够在数百英尺(1英尺=0.3048米)范围内支持接入互联网。为家居、办公室、公众活动场所和旅途提供快速、便捷的上网途径。
IEEE 802.11无线局域网标准统称为Wi-Fi(Wireless Fidelity)标准,俗称无线宽带,IEEE 802.11g工作在2.4GHz频段,最高传输速率为54Mbit/s;IEEE 802.11n工作在2.4GHz或5.0GHz,最高传输速率为600Mbit/s。
不管是有线局域网(LAN),还是无线局域网(WLAN),MAC协议都被广泛地应用。
1.Wi-Fi的优势
(1)无线电波的覆盖范围大。Wi-Fi的传输范围为:802.11b室内的工作距离可以达到100m以上,室外最大工作距离可达300m。
(2)传输速度非常快。IEEE 802.11a网卡的最高传输速率为54Mbit/s;IEEE 802.11b网卡的最高传输速率为11M;IEEE 802.11g网卡的最高传输速率为54Mbit/s,Netgear SUPER G技术可以将速度提升到108Mbit/s。
(3)进入的门槛比较低。
在人员较密集的公共场所,用户通过Wi-Fi线路即可接入高速因特网。
(4)无须布线
Wi-Fi主要的优势之一是可以不受布线条件的限制,因此非常适合移动办公用户的需要。
(5)健康安全
IEEE 802.11规定的发射功率限制在100mW,实际发射功率为60~70mW,比手机的发射功率(约为200mW)还低。
2.Wi-Fi无线网络组建方法
AP(Access Point)无线访问接入点是有线通信网络的延伸,可为无线上网设备提供对话交汇点。架设Wi-Fi网络的基本配置是一台AP无线访问节点:无线转发器或无线路由器,即一台分享网络资源。有线宽带网络到户后,连接到一个AP,然后在计算机中安装一块无线网卡即可共享无线上网。图3-43是Wi-Fi无线网络拓扑图。
无线网卡是负责收发由AP无线访问信号的用户端设备。因此,任何一台装有无线网卡的PC或智能手机,均可透过AP去分享有线局域网或互联网的资源。图3-44是一个典型的无线局域网。
图3-43 Wi-Fi无线网络拓扑图
3.AP无线访问接入点
单个AP的室内覆盖范围一般为30~100m,能够支持多达80个终端接入,对于家庭、办公室等小范围只需一台无线AP即可实现所有计算机的无线接入。
根据服务区的面积和开放程度可配置多个AP,以增加无线局域网的覆盖面积。无线AP支持多速率发送功能,可提供完善的无线网络管理功能。AP无线访问节点包括无线转发器和无线路由器两类,如图3-45所示。
图3-44 一个典型的无线局域网
图3-45 无线路由器与无线AP的区别
a)无线路由器 b)无线AP
(1)无线AP的功能。无线AP具有链接功能、中继功能、桥接功能等三项重要功能。
1)链接功能。链接功能可以实现一点对多点的无线连接,通常用在有线局域网与无线局域网之间的连接。图3-46是公众场所采用的吸顶式无线AP。图3-47是星级宾馆采用的多个吸顶式无线AP系统拓扑图。
2)中继功能。所谓中继就是在两个无线接点间放大无线传输信号,使信号微弱地区的客户端可以接收到更强的无线信号。图3-48是两个单位之间使用的无线中继。
图3-46 公众场所采用的吸顶式无线AP
图3-47 多个吸顶式无线AP系统拓扑图
图3-48 AP中继功能
3)桥接功能。通过AP可以把两个有线局域网连接起来,如图3-49所示。
图3-49 桥接功能
(2)通过电力线传输互联网信号的无线AP。在同一大楼内无需网络布线,可以通过电力线适配器传输网络信号,用电力线实现有线、无线网络全覆盖,最大数据传输距离为500~700m。让电力线变网线,电源插座变网口。如图3-50所示,将电力线适配器插入插座,就可以实现不少于2台设备的有线上网,还可以满足手机、计算机等设备无线上网的需求。
如果房间为上下层结构,下层房间的无线路由器,由于楼上的信号比较差,无法满足上层房间的上网需求。如果采用电力线适配器(电力猫),借用房间内的电力线就可以作为网线,只需要在楼上的插座中插入电力猫,就可以上网,由于很多适配器还具有Wi-Fi功能,楼上的房间里不仅可以实现有线网络连接,同时也具有无线信号,方便进行手机、平板电脑等移动设备的上网。图3-51是电力线传输的Wi-Fi无线网络。
图3-50 电力线传输数据
图3-51 电力线传输的Wi-Fi无线网络
电力线适配器还可作为高级无线网卡使用,在此模式下它会将接收到的外部Wi-Fi无线信号转换为有线信号,可以同时支持多台网络设备上网。在此模式下也可作为电力网络信号的发送端,为其他房间或者跨楼层的其他电力线适配器提供电力网络信号。