WLAN简介

无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它以射频（RF)技术取代旧式的双绞线构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能。无线网络所需的基础设施不需埋在地下或隐藏在墙里，并且可以随需移动或变化。
WLAN已经成为宽带接入的有效手段之一，使用WLAN的区域及其承载的业务愈来愈多。
和传统的有线接入方式相比，无线局域网让网络使用更自由：
1、无线局域网彻底摆脱了线缆和端口位置的束缚，用户不再为四处寻找有线端口和网线而苦恼；
2、无线局域网具有便于连接、易于移动的优点，无论是在办公大楼、机场候机大厅、酒店，用户都可以随时随地自由接入网络。

802.11协议的发展

无线设备被限定在某个特定频段（frequency band)上操作。每个频段都有相应的频宽(bandwidth),亦即该频段可供使用的频率空间总和。频宽是评价链路（link)数据传输能力的基准。数学、信息以及信号处理理论均可证明，较大的频宽可以传输更多的信息。
早在20世纪80年代中期，一些公司已经开始推出WLAN的维形产品，随着WLAN技术的不断发展和国际标准的成熟，IEEE在1997年发布了WLAN的802.11国际标准，并在此后的几年中在802.11标准基础上相继衍生推出了包括802.11b、802.11a、802.11g在内的多种WLAN物理层技术。随着时间的推移，基于802.11和802.11b技术的产品已经逐渐被802.11a和802.11g的产品所取代。目前在中国，802.11g的产品占据了市场的主流，但从长远来看，同时支持802.11a和802.11g的产品会成为未来的发展趋势。IEEE正在定义速率更高的802.11n的标准，新的标准可以支持高达600Mbps的物理层发送速率，不过由于802.11n产品价格高昂，因此802.11n的产品会和802.11a、802.11g的产品在市场上共存很长的一段时间。WLAN技术中常用的一些名词术语如下：
·合法频宽\频率范围：国家或国际相关组织为特定无线设备规定的工作的频率范围。
·非重叠信道：互相之间频段交叠的信道。
·调制技术：将数字基带信号变成模拟信号并通过电磁波发送出去的方法。
·物理发送速率：物理层发送数据的速度，单位是Mbit/s。

802.11g协议的频率划分

IEEE 802.11a定义的频段包括5.15_{5.35GHz、5.50}5.70GHz和5.725_{5.85GHz;而IEEE802.11b/g定义的频段为2.4}2.4835GHz。
802.11协议在2.4GHz频段定义了14个信道，每个信道的频宽为22MHz。两个信道中心频率之间隔为5MHz。信道1的中心频率为2.412GHz,信道2的中心频率为2.417GHz,依此类推至位于2.472GHz的信道13。信道14是特别针对日本所定义的，其中心频率与信道13的中心频率相差12MHz。

无线覆盖原则-蜂窝式覆盖

可以在二维平面上使用1，6，11三个信道实现任意区域无相同信道干扰的无线布网。当某个无线设备功率过大时，会出现部分区域有同频干扰，这时可以通过调整无线设备的发射功率来避免这种情况的发生。但在三维平面上，要想在实际应用场景中实现任意区域无同频干扰几乎是不可能的。

802.11无线网络的介质访问控制

总线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,载波侦听多路访问/冲突检测）。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突，因此802.11定义了一种全新的协议，即CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,载波侦听多路访问/冲突避免）。
CSMA/CA一方面进行载波侦听，以查看介质是否空闲；另一方面通过随机的时间等待，使信号冲突发生的概率减到最小，以避免冲突。当侦听到介质空闲时，优先发送。
不仅如此，为了系统更加稳固，802.11还提供了带确认（ACK)的CSMA/CA。一旦遭受其他噪声干扰或者在侦听失败时，就有可能发生信号冲突，而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力。
WANL工作站传送数据报文的基本过程如下：
1、当检测到介质被占用时不发送数据；
2、当检测到介质空闲IFS时间长度以后，启动一个定时器back-off timer,该定时器的尺寸为Contention window(一个尺寸有限制的随机数）,当定时器到时后开始发送数据；、
3、当本次发送失败需要重传时，随着重传次数的增加，Contention window的尺寸逐渐加大；
4、当本次发送成功或者达到重传次数上限需要丢弃报文时，将Contention window的值重置为初始值；
5、当工作站需要发送帧时，如果信道空闲，则等待DIFS时间再发送数据；如果信道正被其他工作站占用，则应在信道空闲后等待DIFS再进行随机退避后进行发送。随机退避时间以SlotTime为单位，用一个减计数器保存，初始值为随机整数，称为竞争窗口（Contention Window,CW)。在退避窗口期间，计数器每过SlotTime即减1。在计数器减到零之前，如果信道上有信号发送，则退避窗口结束，计数器暂停，到下次退避窗口时再继续计数。若计数器计到零，且信道上没有侦听到信号，则STA在下一个SlotTime时将帧发送，同时保持对信道的控制权直到帧序列传输完成或出现异常（未收到对方响应）。发送完成后，应生成新的竞争窗口继续执行随机退避的操作。

无线网络典型部署-热点覆盖

WLAN通常由位于核心的AP(Access Point,接入点）与一组工作站构成。AP负责接入，可以看作有线以太网中的交换机。
上图介绍了酒店内的部分区域的热点覆盖。对于热点区域比较集中，用户移动性需求不大的场所可以用AP进行无线覆盖，其后端基础设施则仍然使用有线网络。此类无线组网为最基本的组网方式。