无线网络技术优势、应用及发展方向研究
作者：孙丽艳
来源：《硅谷》2008年第20期
[摘要]无线网络是近年来发展迅速的无线数据通讯网。通过它人们可随时、随地、随意地访问网络资源，在推动网络技术发展的同时，无线网络也在改变着人们的生活方式。论述无线网络技术在实际应用中作为有线网络必要补充的可行性，分析无线网络的优势及其理论基础。
[关键词]无线网络技术优势应用研究方向
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1020058－01
在高速发展的信息时代，伴随着有线网络的广泛应用，以快捷高效，组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。如果说21世界网络发展的方向为宽带，那么无线网络将成为本世纪网络向纵深方向发展的一个重要标志。一般地说，凡是采用无线传输媒体的计算机网络系统都可称为无线网络。它是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲，无线网络利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点连接起来时，敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。无线网络就是解决有线网络以上问题而出现的。
一、无线网络的技术优势特
无线网络利用电磁波在空气中发送和接受数据，而无需线缆介质。无线网络的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps，传输距离可远至20km以上。它是对有线联网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。
无线数据网络解决方案包括：无线个人网（WPAN）、无线局域网（WLAN）、无线局域网间网桥(LAN to LAN Bridge)、无线城域网(WMAN)和无线广域网（WWAN）。
与有线网络相比无线网络具有以下优点：
（一）安装便捷。一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线网络最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点AP(Access Point)设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
（二）高移动性。由于摆脱了线缆的束缚，无线网络具有高移动性的特性。只要在Access Point(AP)覆盖的范围内，配有无线网卡的终端设备可以自由移动，同时保持网络连接不断。
（三）可扩充性强。无线网络有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。单个AP可以至少提供30-50人的同时连网，要满足更多人的上网需求，只需要相应增加AP的数量即可。无线网络布局自由，可随时扩充，打破了有线网络组网结构方面的局限性。这样，无线网络就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络无法提供的特性。
（四）建设成本低。由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造,而无线网络不需要进行烦琐的网络布线，无需改变现有的网络格局；无线网桥可以连接相距几十公里的多个网络，大大降低了网络施工和租用专线的费用。
（五）兼容性强。无线网络作为有线网络的延伸，能够与现有的有线网络资源无缝地结合在一起，且对于符合IEEE802.11协议的无线网络产品，即使不同厂商的产品也可以相互通讯。
提高工作效率无线网络的安装简便快速，可以使企业用户在最短的时间内建立起一个有效的临时局域网；无线覆盖漫游技术可是使工作人员在任何地点任何时间对网络资源进行访问；简单快速的组网方式可以随时建立一个临时的讨论组，大大节约了工作时间，提高了员工的工作效率。
（六）多种终端接入。无线网络可以支持多种类型的终端设备的接入，包括PC机、笔记本电脑、PDA、打印机、投影仪等办公设备，并且配有各种接口类型的无线网卡，提供各类移动终端设备接入无线网络。
二、无线局域网的应用
无线局域网的应用范围非常广泛，如果将其应用划分为室内和室外的话，室内应用包括医院、大型办公室、车间、超级市场、智能仓库、临时办公室、会议室、证券市场等；室外应用包括城市建筑群间通信、学校校园网络、工矿企业厂区自动化控制与管理网络、银行金融证券城区网、城市交通信息网、矿山、洋洋得意、油田、码头、江河湖坝区、野外勘测实验、军事移动网、公安移动网、铁路、电力、城市煤气、自来水调度收费网等。
三、未来的研究方向
如上所述，无线局域网技术的研究和应用方兴未艾，是目前无线通信领域乃至整个通信行业的研究热点。从无线局域网的进一步推广应用来看，未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其他移动通信系统之间的关系上。
（一）安全性问题。IEEE802.11协议标准建议使用两种安全解决方案。一种是IEEE 802.11安全任务组（TGi）构建的安全框架--鲁棒型安全网络（RSN）。这种网络用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鉴权和密钥管理。该标准用可扩展鉴权协议（EAP）实现对用户的鉴权。鉴权服务器和用户之间使用远程鉴权拨入用户服务协议（RADIUS）进行通信，RADIUS协议在网络接入的鉴权、授权和计费（AAA）中得到广泛采用。由于IEE802.1x主要是针对有线局域网设计的，在无线局域网中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以，尽管它对无线局域网的安全性能有很大改善，802.1x和802.11的结合仍然不能提供足够的安全。
另一种方式则是目前广泛应用于局域网络及远程接入等领域的虚拟专用网（VPN）安全技术。与802.11b标准所采用的安全技术不同，在IP网络中，VPN主要采用IPSec技术来保障数据传输的安全。对于安全性要求更高的用户，将现有的VPN安全技术与802.11b安全技术结合起来，是目前较为理想的无线局域网络的安全解决方案。
（二）漫游切换问题。无线局域网的漫游问题是继安全问题之后的一个至关重要的问题。在无线网络中，如果一边使用无线局域网接入服务，一边移动接入位置，那么一旦移动终端超越子网覆盖范围，IP数据包就无法到达移动终端，正在进行的通信将被中断。为此，IETF制定了扩展IP网络移动性的系列标准。所谓移动IP，就是指在IP网络上的多个子网内均可使用同一IP地址的技术。这种技术是通过使用被称为本地代理（Home Agent）和外地代理（Foreign Agent）的特殊路由器对网络终端所处位置的网络进行管理来实现的。在移动IP系统中，可保证用户的移动终端始终使用固定的IP地址进行网络通信，不管在怎样的移动过程中皆可建立TCP连接并不会发生中断。在无线局域网系统中，广泛的应用移动IP技术可以突破网络的地域范围限制，并可克服在跨网段时使用动态主机配置协议（DHCP）方式所造成的通信中断、权限变化等问题。
