[计算机网络]无线网络和移动网络

无线局域网WLAN

无线局域网常简写为WLAN(Wireless Local Area Network)。

无线局域网的组成

无线局域网可分为两大类。第一类是有基础设施的，第二类是无基础设施的

IEEE 802.11

对于第一类有基础设施的无线局域网，1997年IEEE制定出无线局域网协议802.11系列标准.

802.11就是无线以太网的标准，它使用星形拓扑。无线局域网的中心叫作接入点AP(Access Point),它是无线局域网的基础设施，也是一个链路层的设备。接入点AP也叫作无线接入点WAP(Wireless Access Point)。所有在无线
局域网中的站点，对网内或网外的通信，都必须通过接入点AP。现在的无线局域网的接入点AP往往具有100 Mbit/s或1 Gbit/s的端口，用来连接到有线以太网。家庭使用的无线局域网接入点AP,为了方便居民上网，就把IP层的路由器的功能也嵌入进来。因此家用的接入点AP往往又称为无线路由器(直接用网线连接到家中墙上的RJ-45插孔即可)。但企业或机构使用的接入点AP还是和路由器分开的。

802.11无线局域网的MAC层使用CSMA/CA协议.
现在802.11系列标准的无线局域网常称为Wi-Fi。

802.11标准规定无线局域网的最小构件是基本服务集BSS(Basic Service Set)。一个基本服务集BSS包括一个接入点和若干个移动站(这里所说的移动站，也可包括不经常搬动的台式电脑。这种电脑的主板上都装有Wi-Fi适配器)。各站在本BSS以内之间的通信，或者与外部站点的通信，都必须通过本BSS的接入点。当网络管理员安装AP时，必须为该AP分配一个不超过32字节的服务集标识符SSID (Service Set IDentifier)"和一个通信信道。SSID就是指使用该AP的无线局域网的名字。
一个基本服务集BSS所覆盖的地理范围叫作一个基本服务区BSA(BasicService Area)。基本服务区BSA和无线移动通信的蜂窝小区相似。无线局域网的基本服务区BSA的范围直径一般不超过100米。我们知道，在网络通信中，链路层设备的唯一标志是其MAC地址。接入点AP在出厂时就已有了一个唯一的48位二进制数字的MAC地址，其正式名称是基本服务集标识符BSSID。在无线局域网中传送的各种帧的首部中，都必须有节点的MAC地址(即BSSID,但不是SSID)。请不要把BSSID和SSID弄混。用户通常都知道所连接的无线局域网的名SSID,但可以不知道其MAC地址BSSID。

无线局域网通常使用的频段是2.4GHz和5GHz频段。每一个频段又再划分为若干个信道，供各无线局域网使用。

一个基本服务集可以是孤立的单个服务集，也可通过接入点AP连接到一个分配系统DS(Distribution System),然后再连接到另一个基本服务集，这样就构成了一个扩展服务集ESS(Extended Service Set)。ESS也有个标识符，是不超过32字符的字符串名字而不是地址，叫作扩展服务集标识符ESSID. 分配系统的作用就是使扩展的服务集ESS对上层的表现就像一个基本服务集BSS一样。分配系统可以使用以太网(这是最常用的)、点对点链路或其他无线网络。扩展服务集ESS还可为无线用户提供到802.x局域网(也就是非802.11无线局域网)的接入。这种接入是通过叫作门户(portal)的设备来实现的。

现在许多地方，如办公室、机场、快餐店、旅馆、购物中心等都能够向公众提供有偿或无偿接入Wi-Fi的服务。这样的地点就叫作热点(hot spot)。由许多热点和接入点AP连接起来的区域叫作热区(hot zone)。热点也就是公众无线入网点。

由于无线局域网已非常普及，因此现在无论是智能手机、智能电视机或计算机，其主板上都已经有了内置的无线局域网适配器，能够实现802.11的物理层和MAC层的功能。只要在无线局域网信号覆盖的地方，用户就能够通过接入点AP连接到互联网。

目前正在研究的还有被称为极高吞吐量EHT(Extremely High Throughput)的802.11be(Wi-Fi7),其最高数据率有望达到30 Gbit/s,它的另一个特点是要降低延迟和抖动(迟延要降低到5 ms以下),这对实时游戏具有重要意义。802.11be的标准可能在2024年完成