7.1.7 无线局域网
应用拓展
1.无线局域网的定义
无线局域网(Wireless Local Network，WLAN)是无线通信技术与计算机网络相结合的产物，一般来说，凡是采用无线传输介质的计算机局域网都可称为无线局域网，即利用无线电波或红外线在一个有限地域范围内的工作站之间进行数据传输的通信网络。
一个无线局域网可当作有线局域网的扩展来使用，也可以独立作为有线局域网的替代设施。
无线局域网标准有最早制定的IEEE 802.11标准、后来扩展的IEEE 802.11a标准、IEEE 802.11b标准、IEEE 802.11g标准、IEEE 802.11n标准、IEEE 802.11ac和IEEE 802.11ax标准等(详见后述)。
2.无线局域网的优点
相对于有线局域网，无线局域网有如下的优点。
(1)具有移动性
无线网络设置允许用户在任何时间、任何地点访问网络，不需要指定明确的访问地点，因此用户可以在网络中漫游。
无线网络的移动性为便携式计算机访问网络提供了便利的条件，可把强大的网络功能带到任何—个地方，能够大幅提高用户信息访问的及时性和有效性。
(2)成本低
建立无线局域网时无须进行网络布线，既节省了布线的开销、租用线路的月租费用以及因设备需要移动而增加的相关费用，又避免了因布线而造成的工作环境的损坏。
(3)可靠性高
无线局域网由于没有线缆，避免了由于线缆故障造成的网络瘫痪问题。另外，无线局域网采用直接序列扩展频谱(DSSS)传输和补偿编码键控(CCK)调制编码技术进行无线通信，具有抗射频干扰强的特点，所以无线局域网的可靠性较高。
3.无线局域网的分类
根据无线局域网采用的传输介质来分类，主要有两种:采用无线电波的无线局域网和采用红外线的无线局域网。
(1)采用无线电波(微波)的无线局域网
采用无线电波作为传输介质的无线局域网按照调制方式不同，又可分为窄带调制方式与扩展频谱方式的无线局域网。
①基于窄带调制方式的无线局域网
窄带调制方式是数据基带信号的频谱被直接搬移到射频上发射出去。其优点是在一个窄的频带内集中全部功率，无线电频谱的利用率高。
基于窄带调制方式的无线局域网采用的频段一般是专用的，需要经过国家无线电管理部门的许可方可使用。也可选用不用向无线电管理委员会申请的ISM(Industrial、Scientific、Medical，工业、科学、医学)频段，但带来的问题是，当邻近的仪器设备或通信设备也使用这一频段时，会产生相互干扰，严重影响通信质量，即通信的可靠性无法得到保障。
②基于扩展频谱方式的无线局域网
采用无线电波的无线局域网一般都要扩展频谱(简称扩频)。所谓扩频是基带数据信号的频谱被扩展至几倍到几十倍后再被搬移至射频发射出去。这一做法虽然牺牲了频带带宽，却提高了通信系统的抗干扰能力和安全性。由于单位频带内的功率降低，对其他电子设备的干扰也减少了。
采用扩展频谱方式的无线局域网一般选择ISM频段。如果发射功率及带外辐射满足无线电管理委员会的要求，则无须向相应的无线电管理委员会提出专门的申请即可使用这些ISM频段。
扩频技术主要分为跳频技术(Frequency Hopping Spread Spectrum，FHSS)及直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)两种方式(由于篇幅所限，不再具体介绍扩频技术，读者可参阅相关书籍)。
(2)采用红外线的无线局域网
采用红外线(Infrared，IR)的无线局域网的软件和硬件技术都已经比较成熟，具有传输速率较高、移动通信设备所必需的体积小和功率低、无需专门申请特定频率的使用执照等主要技术优势。
可IR是一种视距传输技术，这在两个设备之间是容易实现的，但多个电子设备间就必须调整彼此位置和角度等。另外，红外线对非透明物体的透过性极差，将导致传输距离受限。
目前一般用得比较多的是采用无线电波的基于扩展频谱方式的无线局域网。
4.无线局域网的拓扑结构(网络配置)
无线局域网的拓扑结构可以归结为两类:一类是自组网拓扑，另一类是基础结构拓扑。不同的拓扑结构，形成了不同的服务集(Service Set)，服务集用来描述一个可操作的无线局域网的基本组成。
(1)自组网拓扑网络
自组网拓扑(或者叫作无中心拓扑)网络由无线客户端设备组成，它覆盖的服务区称独立基本服务集(Independent Basic Service Set，IBSS)。
IBSS是一个独立的BSS，它没有接入点作为连接的中心。这种网络又叫作对等网或者非结构组网，其网络结构如图7-15所示。
图7-15 自组网拓扑网络
这种方式连接的设备(站点)互相之间都直接通信，但无法接入有线局域网(在特殊的情况下，可以将其中一个无线客户端配置成为服务器，实现接入有线局域网的功能)。在自组网拓扑网络中，只有一个公用广播信道，各站点都可竞争公用信道，采用CSMA/CA协议(后述)。
自组网拓扑网络的优点是建网容易、费用较低，且网络抗毁性好。但为了能使网络中任意两个站点可直接通信，则站点布局受环境限制较大。另外，当网络中用户数(站点数)过多时，信道竞争将成为限制网络性能的要害。基于自组网拓扑网络的特点，它适用于不需要访问有线网络中的资源，而只需要实现无线设备之间互相通信的且用户相对少的工作群网络。
(2)基础结构拓扑网络
基础结构拓扑(有中心拓扑)网络由无线基站、无线客户端组成，覆盖的区域分基本服务集(BSS)和扩展服务集(ESS)两种。
这种拓扑结构要求一个无线基站充当中心站，网络中所有站点对网络的访问和通信均由它控制。由于每个站点在中心站覆盖范围之内就可与其他站点通信，所以在无线局域网构建过程中站点布局受环境限制相对较小。
位于中心的无线基站称为无线接入点(Access Point，AP)，它是实现无线局域网接入有线局域网的一个逻辑接入点，其主要作用是将无线局域网的数据帧转化为有线局域网的数据帧，比如以太网帧。
基础结构拓扑网络的弱点是抗毁性差，中心站点的故障容易导致整个网络瘫痪，并且中心站点的引入增加了网络成本。
①基本服务集(BSS)
当一个无线基站被连接到一个有线局域网或一些无线客户端的时候，这个网络称为基本服务集(Basic Service Set，BSS)。一个基本服务集仅仅包含1个无线基站(只有1个)和1个或多个无线客户端，如图7-16所示。
BSS网络中每一个无线客户端必须通过无线基站与网络上的其他无线客户端或有线网络的主机进行通信，不允许无线客户端对无线客户端的传输。
②扩展服务集(ESS)
扩展服务集(Extented Service Set，ESS)被定义为通过一个普通分布式系统连接的两个或多个基本服务集，这个分布式系统可能是有线的、无线的、局域网、广域网或任何其他网络连接方式，所以扩展服务集网络允许创建任意规模和复杂的无线局域网。图7-17展示了一个扩展服务集的结构。
图7-16 基本服务集(BSS)
图7-17 扩展服务集结构
这里还有几个问题需要说明:一是在一个扩展服务集(ESS)内的几个基本服务集也可能有相交的部分;二是扩展服务集(ESS)还可为无线用户提供到有线局域网或Internet的接入，这种接入是通过叫作门桥的设备来实现的，门桥的作用类似于网桥。
5.无线局域网的频段分配
无线局域网采用微波和红外线作为其传输介质，它们都属于电磁波的范畴，图7-18示意了频率由低到高的电磁波的种类和名称。
由图7-18可见，红外线的频谱位于可见光和微波之间，频率极高，波长范围在0.75～1 000μm之间，在空间传播时，其传输质量受距离的影响非常大。作为无线局域网的一种传输介质，国家无线电委员会不对它加以限制，其主要优点是不受微波电磁干扰的影响，但由于它对非透明物体的穿透性极差，从而导致其应用受到限制。
图7-18 无线局域网频段
微波频段范围很宽，图7-18中从High(高)到Super High(超高)都属于微波频段，这一波段又划分为若干频段对应不同的应用，有的用于广播，有的用于电视，或用于移动电话，无线局域网则选用其中的ISM(工业、科学、医学)频段，它包含3个子频段:工业用频段(900 MHz)、科学研究用频段(2.4 GHz)和医疗用频段(5 GHz)。无线局域网使用的频段在科学研究和医疗频段范围内，这些频段在各个国家的无线管理机构中，如美国的FCC、欧洲的ETSI都无须注册即可使用，但要求功率不能超过1 W。
6.无线局域网标准
IEEE制定的第一个无线局域网标准是IEEE 802.11，之后IEEE又陆续颁布了IEEE 802.11b、IEEE 802.11a、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac和IEEE 802.11ax标准等。
(1)IEEE 802.11系列标准中的MAC层标准
①MAC层结构
IEEE 802.11系列标准中的MAC层包括两个子层:分布协调功能(DCF)子层和点协调功能(PCF)子层。
(a)分布协调功能(DCF)子层——DCF子层向上提供争用服务，其功能是在每一个站点使用CSMA机制的分布式接入算法，让各个工作站通过争用信道来获取发送信号权。
(b)点协调功能(PCF)子层——PCF子层的功能是使用集中控制的接入算法将发送信号权轮流分配给各个工作站，从而避免了碰撞的产生。PCF是非必选项，自组网拓扑网络就没有PCF子层。
②CSMA/CA技术
由于无线局域网存在隐蔽站问题，“碰撞检测”对其没有什么用处。所以无线局域网不使用CSMA/CD协议，而只能使用改进的CSMA协议。改进的办法是将CSMA增加一个碰撞避免(Collision Avoidance，CA)功能，即无线局域网使用CSMA/CA协议。
CSMA/CA技术归纳如下。
(a)先听后发——如果某个站点要发送信息，那么要对传输介质进行“监听”，即先听后发。如果“监听”到介质忙，那么该站点就延迟发送;如果“监听”到介质空闲，那么该站点就可发送信息。
(b)避免冲突的影响——因为有可能几个站点都监听到介质空闲，会几乎同时发送信息，为了避免冲突影响到接收站点不能正确接收信息，IEEE 802.11标准规定:
·接收站点——必须检验接收的信号以判断是否有冲突，若发现没有发生冲突，则发送一个确认信息(ACK)通知发送站点。
·发送站点——若没收到确认信息，则进行重发，直到它收到一个确认信息或是重发次数达到规定的值。对于后一种情况，如果发送站点在尝试了一个固定重发次数后仍未收到确认，那么放弃发送，由较高的层次负责处理这种数据信号无法传送的情况。
可见，CSMA/CA协议避免了冲突，但不像IEEE 802.3(Ethernet)标准中使用的CSMA/CD协议那样进行冲突检测。
③冲突最小化
为了降低发生冲突的概率，IEEE 802.11系列标准还采用了一种称为虚拟载波侦听(Virtual Carrier Sense，VCS)的机制。
VCS就是让源站将它要占用信道的时间(包括目的站发回确认帧所需的时间)通知给所有其他站点，以便使其他所有站点在这一段时间都停止发送数据信号。这样做便可减少碰撞的机会。之所以称为“虚拟载波监听”是因为其他站点并没有真正监听信道，只是因为收到了“源站的通知”才不发送数据信号，起到的效果就好像是其他站点都监听了信道。
需要指出的是，采用VCS技术，减少了发生碰撞的可能性，但并不能完全消除。
(2)IEEE 802.11系列标准中的物理层标准
①IEEE 802.11的物理层标准
IEEE 802.11标准是IEEE在1997年6月16日制定的，它规定可以使用红外线技术、跳频扩频和直接序列扩频技术，是一个工作在2.4GHz ISM频段内、数据传输速率为1 Mbit/s和2 Mbit/s的无线局域网的全球统一标准。在研究改进了一系列草案之后，这个标准于1997年中期定稿。具体来说，IEEE 802.11标准的物理层有以下3种实现方法。
(a)使用直接序列扩频技术:使用直接序列扩频技术时，调制方式若采用差分二相相移键控(DBIT/SK)，数据传输速率为1 Mbit/s;若采用差分四相相移键控(DQPSK)，数据传输速率为2 Mbit/s。
(b)使用跳频扩频技术:使用跳频扩频技术时，调制方式为高斯频移键控(GFSK)调制。当采用2元GFSK时，数据传输速率为1 Mbit/s;采用4元GFSK时，数据传输速率为2 Mbit/s。
(c)使用红外线技术:使用红外线技术时，红外线的波长为850～950 nm，用于室内传输数据信号，速率为1～2 Mbit/s。
②IEEE 802.11b的物理层标准
IEEE 802.11b标准制定于1999年9月，IEEE 802委员会扩展了原先的IEEE 802.11规范，称之为IEEE 802.11b扩展版本。IEEE 802.11b标准也工作在2.4GHz的ISM频段，图7-19所示为其信道分配。
图7-19 工作于2.4GHz的WLAN信道分配
由图7-19可见，在2.4 GHz～2.483 5 GHz频段共配置了13个信道，其中最常用的互不重叠信道是1、6、11，每个信道的带宽为20 MHz。
IEEE 802.11b标准物理层具有支持多种数据传输速率能力和动态速率调节技术，其支持的速率有1 Mbit/s、2 Mbit/s、5.5 Mbit/s和11 Mbit/s四个等级。调制方式采用基于补偿编码键控(Complementary Code Keying，CCK)的DQPSK、基于分组二进制卷积码(Packet Binary Convolutional Code，PBCC)的DBIT/SK，以及DQPSK等。
补偿编码键控(CCK)技术的核心编码中有一个64个8位编码组成的集合。5.5 Mbit/s的速率使用一个CCK串来携带4位的数字信息，而11 Mbit/s的速率使用一个CCK串来携带8位的数字信息，两个速率的传送都利用DQPSK作为调制的手段。
分组二进制卷积码(PBCC)调制中，数据信号首先进行BCC编码，然后映射到BIT/SK(相移键控)或QPSK调制的点群图上，即再进行BIT/SK或QPSK调制。
IEEE 802.11b标准在无线局域网协议中最大的贡献在于:通过使用新的调制方法(即CCK技术)将数据速率增至为5.5 Mbit/s和11 Mbit/s。为此，DSSS被选作该标准的唯一的物理层传输技术，这是由于FHSS在不违反FCC原则的基础上无法再提高速率了。所以，IEEE 802.11b标准可以和1 Mbit/s、2 Mbit/s的IEEE 802.11标准的DSSS系统互操作，但是无法和1 Mbit/s、2 Mbit/s的FHSS系统一起工作。
③IEEE 802.11a的物理层标准
IEEE 802.11a标准是IEEE 802.11标准的第二次扩展。与IEEE 802.11和IEEE 802.11b标准不同的是，IEEE 802.11a标准工作在国家信息基础设施(Unlicensed National Information Infrastructure，UNII)5GHz频段。工作于5GHz的WLAN信道分配如图7-20所示。
图7-20 工作于5GHz的WLAN信道分配
在5 GHz频段互不重叠的信道有12个，一般配置13或19个信道，每个信道的带宽为20 MHz。
与2.4 GHz频段相比，使用UNII 5 GHz频段有明显的优点。除了提供大容量传输带宽之外，5 GHz频段的潜在干扰较少(因为许多技术，如蓝牙短距离无线技术、家用RF技术甚至微波炉都工作在2.4 GHz频段)。
IEEE 802.11a标准使用正交频分复用(OFDM)技术。OFDM多载波调制技术是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制(采用BIT/SK、QPSK或者QAM)，并且各子载波并行传输。各子载波相互正交，使扩频调制后的频谱可以相互重叠，从而减小了子载波间的相互干扰。
IEEE 802.11a标准定义了OFDM物理层的应用，数据传输速率为6、9、12、18、24、36、48和54 Mbit/s。6 Mbit/s和9 Mbit/s采用DBIT/SK调制，12 Mbit/s和18 Mbit/s采用DQPSK调制，24 Mbit/s和36 Mbit/s采用16QAM调制，48 Mbit/s和54 Mbit/s采用64QAM调制。
虽然IEEE 802.11a标准将无线局域网的传输速率扩展到54 Mbit/s，可是IEEE 802.11a标准规定的运行频段为5 GHz频段，由此带来了两个问题:
(a)向下兼容问题。IEEE 802.1a标准和先前的IEEE标准之间的差异使其很难提供向下兼容的产品。为此，IEEE 802.11a标准设备必须在两种不同频段上支持OFDM和DSSS，这将增加全功能芯片集成的费用。
(b)覆盖区域问题。因为频率越高，衰减越大，如果输出功率相等的话，显然5 GHz设备覆盖的范围要比2.4 GHz设备的少。
为了解决这两个问题，IEEE建立了一个任务组，将IEEE 802.11b标准的运行速率扩展到22 Mbit/s，新扩展标准被称为IEEE 802.1lg标准。
④IEEE 802.11g的物理层标准
IEEE 802.11g扩展标准类似于基本的IEEE 802.11标准和IEEE 802.11b扩展标准，它也是为在2.4 GHz频段上运行而设计的。因为IEEE 802.11g扩展标准可提供与使用DSSS的11 Mbit/s网络兼容性，这一扩展标准将会比IEEE 802.11a扩展标准应用更普及。
IEEE 802.11g标准既达到了用2.4 GHz频段实现IEEE 802.11a标准水平的数据传输速率，也确保了与IEEE 802.11b标准产品的兼容。IEEE 802.11g标准其实是一种混合标准，它既能适应传统的IEEE 802.11b标准，在2.4 GHz频率下提供每秒11 Mbit/s数据传输速率，也符合IEEE 802.11a标准在5 GHz频率下提供54 Mbit/s数据传输速率。
除此之外，IEEE 802.11g标准比IEEE 802.11a标准的覆盖范围大，所需要的接入点较少。一般来说，IEEE 802.11a标准接入点覆盖半径为90英尺，而IEEE 802.11g标准接入点将提供200英尺或更大的覆盖半径。因为圆的面积是πr 2，IEEE 802.11a标准网络需要的接入点数大约是IEEE 802.11g标准网络的4倍。
⑤IEEE 802.11n的物理层标准
与以往的IEEE 802.11标准不同，IEEE 802.11n标准为双频工作模式，包含2.4 GHz和5 GHz两个工作频段，因此使IEEE 802.11n标准保证了与以往的IEEE 802.11a、b、g标准兼容。
IEEE 802.11n标准采用了多入多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术。MIMO技术相对于传统的单入单出(SISO)技术，它通过在发送端和接收端设置多副天线，使得在不增加系统带宽的情况下成倍地提高通信容量和频谱利用率。
当MIMO技术与OFDM技术相结合时，由于OFDM技术将给定的宽带信道分解成多个子信道，将高速数据信号转换成多个并行的低速子数据流，低速子数据流被各自信道彼此相互正交的子载波调制再进行传输，MIMO技术就可以直接应用到这些子信道上。因此将MIMO和OFDM技术结合起来，既可以克服由频率选择性衰落造成的信号失真，提高系统可靠性，又同时获得较高的系统传输速率。
由于IEEE 802.11n标准采用MIMO技术与OFDM技术相结合，使传输速率成倍提高。它将WLAN的传输速率从IEEE 802.11a和IEEE 802.11g标准的54 Mbit/s增加至108 Mbit/s以上，最高速率可达300～600 Mbit/s。
另外，IEEE 802.11n标准采用先进的天线技术及传输技术，使得无线局域网的传输距离大大增加，可以达到几千米(并且能够保障100 Mbit/s的传输速率)。
IEEE 802.11n标准还提出了软件无线电技术，该技术是指一个硬件平台，通过编程可以实现不同功能，其中不同系统的AP和无线终端都可以由建立在相同硬件基础上的不同软件实现，从而实现了不同无线标准、不同工作频段、不同调制方式的系统兼容。
⑥IEEE 802.11ac的物理层标准
IEEE 802.11n标准在2009年9月11日获得IEEE正式批准后，IEEE就已经全面转入了下一代IEEE 802.11ac标准的制定工作。
从核心技术来看，IEEE 802.11ac标准是在IEEE 802.11a标准之上建立起来的，使用IEEE 802.11a标准的5 GHz频段。
在通道的设置上，IEEE 802.11ac标准将沿用IEEE 802.11n标准的MIMO技术，为它的传输速率达到Gbit/s量级打下基础，第一阶段的目标达到的理论传输速率为1 Gbit/s以上(最大传输速率可达6.9 Gbit/s)。
IEEE 802.11ac标准每个通道的工作频宽(信道带宽)将由IEEE 802.11n标准的40 MHz提升到80 MHz甚至是160 MHz，再加上大约10%的实际频率调制效率提升(IEEE 802.11ac标准采用256QAM调制)，最终理论传输速率将由IEEE 802.11n标准最高的600 Mbit/s跃升至1 Gbit/s。当然，实际传输速率可能在300～400 Mbit/s之间，接近IEEE 802.11n标准实际传输速率的3倍(IEEE 802.11n标准无线路由器的实际传输速率为75～150 Mbit/s之间)，完全足以在一条信道上同时传输多路压缩视频流。
IEEE 802.11ac标准采用的调制方式有DBIT/SK、DQPSK、16QAM、64QAM和256QAM。
⑦IEEE 802.11ax的物理层标准
IEEE 802.11ax标准(WiFi6)又称为高效率无线标准(High-Efficiency Wireless，HEW)，标准草案由IEEE的TGax工作组制定，TGax工作组于2014年5月成立，至2017年11月已完成D2.0，正式标准于2019年发布。
IEEE 802.11ax标准支持2.4 GHz和5 GHz频段，向下兼容IEEE 802.11a/b/g/n/ac标准。IEEE 802.11ax标准采用的调制方式有DBIT/SK、DQPSK、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM。目标是支持室内室外场景、提高频谱效率和密集用户环境下4倍实际吞吐量提升，理论最大传输速率为9.6 Gbit/s。
IEEE 802.11ax标准上行和下行采用正交频分多址(OFDMA)技术，支持多用户同时传输技术即上下行MU-MIMO。
OFDMA是OFDM技术的演进，将OFDM和FDMA(频分多址)技术结合，在利用OFDM对信道进行副载波化后，在部分子载波上加载传输数据的传输技术。OFDM是一种调制方式;OFDMA是一种多址接入技术，用户通过OFDMA共享频带资源、接入系统。
7.无线局域网的硬件设备
无线局域网的硬件设备包括无线接入点(AP)、无线接入控制器(AC)、无线局域网网卡、无线路由器和无线网桥等。
(1)无线接入点(AP)
无线接入点(也叫无线基站)是实现无线局域网接入有线局域网的一个逻辑接入点，网络中所有站点对网络的访问和通信均由无线接入点控制。一个无线接入点实际就是一个二端口网桥，这种网桥能把数据从有线网络中继转发到无线网络，也能从无线网络中继转发到有线网络。因此，一个无线接入点为在地理覆盖范围内的无线设备和有线局域网之间提供了双向中继能力，即无线接入点的作用是提供WLAN中无线工作站对有线局域网的访问以及其覆盖范围内各无线工作站之间的互通。其具体功能如下:
(a)管理其覆盖范围内的移动终端，实现终端的联结、认证等处理;
(b)实现有线局域网和无线局域网之间帧格式的转换;
(c)调制、解调功能;
(d)对信息进行加密和解密;
(e)对移动终端在各小区间的漫游实现切换管理，并具有操作和性能的透明性。
无线接入点可以提供与Internet 10 Mbit/s的连接、10 Mbit/s或100 Mbit/s自适应的连接、10Base-T集线器端口的连接，以及10 Mbit/s与100 Mbit/s双速的集线器或交换机端口的连接等。
无线接入点实际可支持的客户端数与该接入点所服务的客户端的具体要求有关。若客户端要求较高水平的有线局域网接入，则一个无线接入点一般可容纳10～20个客户端站点;若客户端要求低水平的有线局域网接入，则一个无线接入点有可能支持多达50个客户端站点，并且还可能支持一些附加客户。另外，在某个区域内由某个无线接入点服务的客户端分布以及无线信号是否存在障碍，也控制了该无线接入点的客户端支持数量。
因为无线局域网的传输功率显著低于移动电话的传输功率，所以一个无线局域网站点的发送距离只是一个蜂窝电话可达传输距离的一小部分。实际的传输距离与所采用的传输方式、客户端与无线接入点间的障碍有关。
无线接入点(AP)的覆盖范围是一个圆形区域，基于IEEE 802.11b/g标准的AP的覆盖范围为室内100 m，室外300 m。若考虑障碍物，如墙体材料、玻璃、木板等的影响，通常实际覆盖范围为室内30 m，室外100 m。
(2)无线接入控制器(AC)
接入控制器(Access Controller，AC)是无线局域网的核心，负责管理无线网络中的所有无线接入点(AP)，对AP的管理包括:下发配置、修改相关配置参数、射频智能管理和用户接入控制等。
AC具有如下特性。
(a)统一管理。类似于单一访问点的设置过程，AC支持高达1 000个AP的集中配置，通过一个直观的Web管理界面，就可以将无线的参数和安全设置下发到网络中的所有AP，简化了无线网络的部署和维护。
(b)自动管理。AC能够自动发现网络中的AP，分配IP地址和信道;自动检测网络中的AP;自动进行链路检测;自动检测接入AP的上网移动终端用户的信息，AP故障信息短信自动通知。
(c)性能优化。AC可以自动检测网络状态，以确保最佳的性能和响应能力;自动重新分配信道和调整射频参数以保证最大连通性;可配置黑白名单，有效地控制接入设备;可限定用户的上网速率等信息，实现可控的网络设置。
(d)配置标准。AC拥有固定的IP地址，操作简单、即插即用，即使非专业用户也能轻松使用。
(3)无线局域网网卡
无线局域网网卡是一个安装在台式机和笔记本电脑上的收发器。通过使用一个无线局域网网卡，台式机和笔记本电脑便可具有一个无线网络节点的性能。
无线局域网网卡有两种:
·只支持某一种无线通信标准的无线网卡;
·同时支持多种无线通信标准的网卡，即多模无线网卡。如能够同时支持IEEE 802.11b/a标准的双模无线网卡、能够同时支持IEEE 802.11b/g/a标准的三模无线网卡或者同时支持移动通信标准CDMA和WLAN的双模无线网卡等。
无线局域网网卡由硬件和软件两部分组成，完成无线网络通信的功能。
无线网卡一般通过总线接口与终端设备交换数据，总线接口有不同种类，主要有PCI、PCMCIA、USB和MiniPCI等形式。其中在台式机上安装的无线网卡主要采用PCI总线形式;PCMCIA形式的无线网卡则主要应用于笔记本电脑，它是无线网卡的主要接口形式，但与台式机不兼容;USB网卡则与台式机和笔记本电脑都兼容，增加了灵活性，只是价格较高;MiniPCI形式的无线网卡则被安装到笔记本电脑内部的MiniPCI插槽上，非常轻便，但是接收信号的能力较弱。不同形式的无线网卡可以通过各种转换器转换成其他形式的无线网卡。
(4)无线路由器
许多台移动计算机可通过一个无线路由器，再利用有线连接，如PON或Cable Modem等接入Internet或其他网络。
无线路由器客户端提供服务的方式有两种:一种是无线路由器只支持无线连接，另一种既可支持有线连接又可支持无线连接。图7-21显示了两种类型的无线路由器。
图(a)是只支持无线连接的路由器，它一般包括一个USB或RS-232配置端口。图(b)则给出了支持有线和无线连接的路由器，这种路由器一般都包括一个嵌入到设备内部的有线集线器或微型LAN交换机。
(5)无线网桥
无线网桥是一种在两个传统有线局域网间通过无线传输实现互连的设备。大多数有线网桥仅仅支持一个有限的传输距离，因此若某个单位需要互连两个地域上分离的LAN网段，则可使用无线网桥。
图7-21 两种类型的无线路由器设备
图7-22是使用无线网桥互连两个有线局域网的示意图。一个无线网桥有两个端口，一个端口通过电缆连接到一个有线局域网，而第二个端口可以认为是其天线，提供一个RF频率通信的能力。
图7-22 使用无线网桥互连两个有线局域网
无线网桥的工作原理与有线网中的网桥相似，其主要功能也是扩散、过滤和转发等。