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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(Narrowband Microwave)技术、展频(Spread Spectrum)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。
展频技术
展频技术的无线局域网络产品是依据FCC(Federal Communications Committee;美国联邦通讯委员会)规定的ISM(Industrial Scientific, and Medical),频率范围开放在902M~928MHz及2.4G~2.484GHz两个频段,所以并没有所谓使用授权的限制。展频技术主要又分为「跳频技术」及「直接序列」两种方式。而此两种技术是在第二次世界大战中军队所使用的技术,其目的是希望在恶劣的战争环境中,依然能保持通信信号的稳定性及保密性。
一、 跳频技术 (FHSS)
跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum; FHSS)在同步、且同时的情况下,接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号,对于一个非特定的接受器,FHSS所产生的跳动讯号对它而言,也只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道,并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求,使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(Dwell Time)为400ms。
二、 直接序列展频技术 (DSSS)
直接序列展频技术 (Direct Sequence Spread Spectrum; DSSS)是将原来的讯号「1」或「0」,利用10个以上的chips来代表「1」或「0」位,使得原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率。而每个bit使用多少个chips称做Spreading chips,一个较高的Spreading chips可以增加抗噪声干扰,而一个较低Spreading Ration可以增加用户的使用人数。
基本上,在DSSS的Spreading Ration是相当少的,例如在几乎所有2.4GHz的无线局域网络产品所使用的Spreading Ration皆少于20。而在IEEE802.11的标准内,其Spreading Ration大约在100左右。
三、 FHSS VS DSSS调变差异
无线局域网络在性能和能力上的差异,主要是取决于所采用的是FHSS还是DSSS来实现、以及所采用的调变方式。然而,调变方式的选择并不完全是随意的,像FHSS并不强求某种特定的调变方式,而且,大部分既有的FHSS都是使用某些不同形式的GFSK,但是,IEEE 802.11草案规定要使用GFSK。至于DSSS则过使用可变相位调变 (如:PSK、QPSK、DQPSK),可以得到最高的可靠性以及表现高数据速率性能。
在抗噪声能力卜方面,采用QPSK调变方式的DSSS与采用FSK调变方式的FHSS相比,可以发现这两种不同技术的无线局域网络各自拥有的优势。FHSS系统之所以选用FSK调变方式的原因是因为FHSS和FSK内在架构的简单性,FSK无线讯号可使用非线性功率放大器,但这却牺牲了作用范围和抗噪声能力。而DSSS系统需要稍为贵一些的线性放大器,但却可以获得更多的回馈。
Access Point
一般俗称为网络桥接器,顾名思义即是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之桥梁,因此任何一台装有无线网卡之PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络之资源。除此之外,AP本身又兼具有网管之功能,可针对接有无线网络卡之PC作必要之控管。
Wireless LAN Card
一般称为无线网络卡,其与传统之Ethernet网络卡的差别是在于前者之资料传送乃是藉由无线电波,而后者则是透过一般的网络线。
目前无线网络卡的规格大致可分成2M, 5M, 11M,三种,而其适用之界面可分为PCMCIA, ISA, PCI三种界面。
Antenna
一般称为天线,此天线与一般电视,火腿族,大哥大所用之天线不同,其原因乃是因为频率不同所致,WLAN所用之频率为较高2.4GHz之频段。
天线之功能乃是将source之信号,藉由天线本身的特性而传送至远处,至于能传多远,一般除了考虑source的output power强度之外,其另一重要因素乃是天线本身之dBi值,即俗称的增益值,dB值愈高,相对所能传达之距离也更远。通常每增加8dB则相对之距离可增至原距离的一半。
一般天线有所谓指向性(Uni-direction)与全向性(Omni-direction)两种,前者较适合于长距离使用,而后者则较适合区域性之应用。