无线局域网硬件设备介绍

4.2　无线局域网硬件设备介绍

4.2.1　无线网卡

无线网卡是无线局域网的基本单元，在无线局域网的信号覆盖范围内，通过无线连接网络进行上网而使用的无线终端设备。无线网卡主要包括NIC(网卡)单元、扩频通信机和天线三个功能模块，与台式计算机、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)等终端设备相连接，实现终端设备间、终端设备与无线接入点(AP)间的无线通信，完成对无线信道的检测、选择、控制和管理，并具有接收自动增益控制、发射功率控制以及传输速率的自适应调节等功能。

无线网卡与普通网卡相似，不同的是，它通过无线电波而不是物理电缆收发数据。无线网卡为了扩大有效范围需要加上外部天线。无线网卡根据接口类型的不同，主要分为四种类型，即PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡、USB无线网卡和CF无线网卡。

(1)PCMCIA无线网卡

PCMCIA接口又可以分为16位的PCMCIA和32位的CardBus。目前，大部分无线网卡产品都采用32位的CardBus接口，该接口同样具有即插即用、高速传输等特点。实际上，PCMCIA接口与笔记本结合得更好，配合起来使用的效果更佳，同时还可以节约一个USB接口。适合家庭笔记本电脑用户、移动办公用户、商务人士使用。

(2)PCI无线网卡

PCI无线网卡是台式机专用的无线网卡，使用PCI插槽，无需外置电源，节省空间和系统资源。它的优点是可以独立于主机CPU，与电脑内存间直接交换数据，减轻了CPU的负担。但它的缺点也很明显，主要是信号接收位置不可调，易受到电脑主机的干扰，易掉线。

(3)USB无线网卡

这种网卡不管是台式机用户还是笔记本用户，只要安装了驱动程序，都可以使用。USB接口主要使用两大标准:USB1.1和USB2.0，前者传输数据的最高速度为12Mbps，而后者可高达480Mbps。在早期IEEE 802.11b标准的产品中多使用USB 1.1接口，后来的IEEE 802.11g标准的产品多使用USB 2.0接口。采用USB接口的无线网卡不但具有即插即用、散热性能强、传输速度快、无须供电以及兼容性非常强等优点，还能够方便地利用USB延长线使网卡远离电脑，避免干扰以及随时调整网卡的位置和方向。其缺点是不易于管理，而且价格相对略贵。适合移动办公用户以及笔记本上没有空闲PCMCIA接口的用户使用。

(4)Compact Flash无线网卡

全称为“标准闪存卡”，简称“CF卡”，遵循ATA标准制造，主要应用在PDA等设备里面，由于CF卡内部采用模拟硬盘控制器的设计，使得CF卡可以比较容易地通过IDE接口实现与电脑的连接，一定程度上可以起到移动存储的作用。多家厂商通过CF卡接口为PDA等小型移动终端提供CF接口无线网卡。

4.2.2　无线AP

AP(Access Point)无线访问接入，用于无线网络的无线Hub，是无线网络的核心，终端设备可以通过无线网卡和AP进行通信等数据交换操作。AP是无线局域网和有线网络相连接的设备，同时AP还进行无线信号的发射，为用户提供无线接入以太网的功能，并能完成对无线用户的接入控制和管理以及对无线信道的动态分配，具有用户端口隔离和虚拟局域网(VLAN)功能。AP可以简便地安装在天花板或墙壁上，它在开放空间最大覆盖范围可达300米。

4.2.3　无线路由器

随着无线网络的发展，特别是宽带共享技术的需要，单纯性无线AP已越来越不能满足市场的需求。市场上出现了无线路由器，它将替代单纯的AP。无线路由器就是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和无线覆盖。我们可以将无线路由器理解为具备宽带接入端口、具有路由功能、采用无线连接客户端的普通路由器。它不仅具备单纯性无线AP所有功能如支持DHCP客户端、支持VPN、防火墙、支持WEP加密等等，而且还包括了网络地址转换(NAT)功能，可支持局域网用户的网络连接共享。可实现家庭无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入。无线路由器可以与所有以太网接的ADSL Modem或CABLE Modem直接相连，也可以在使用时通过交换机/集线器、宽带路由器等局域网方式再接入，可以把通过它进行无线和有线连接的终端都分配到一个子网，这样子网内的各种设备交换数据就非常方便。其内置有简单的虚拟拨号软件，可以存储用户名和密码拨号上网，可以实现为拨号接入Internet的ADSL、CM等提供自动拨号功能，而无需手动拨号或占用一台电脑做服务器使用。此外，无线路由器一般还具备相对更完善的安全防护功能。大多数无线路由器包括一个四个端口的以太网转换器，可以连接几台有线的PC，这对于管理路由器来说非常方便。

4.2.4　无线天线

无线天线可以扩展无线网络的覆盖范围，把不同的办公大楼连接起来。这样，用户可以随身携带笔记本电脑在大楼之间或在房间之间移动。无线设备本身的天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离，就要通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。

关于天线有如下几个重要参数:

频率范围:指无线天线工作的频段，这个参数决定无线天线适用于哪个无线标准的设备。不同无线设备的工作频段是不同的。

增益:增益表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放大倍数越大，也就是说当增益数值越大，在发射功率一定的情况下，信号越强，传输质量就越好。增益的单位是dbi。

极化方向:天线的极化方向是指信号辐射时形成的电场强度方向。有全向天线、扇面天线、定向天线。目前市面上销售的普通无线路由器都采用的是全向天线，这样在无线路由器工作时，其产生的信号是均匀地向四周发散的。定向天线在工作时，其绝大部分信号是沿着给定的方向传输，因此能够在同样的发射功率下，获得更远的传播距离。

应用范围:增益天线按照部署的位置还可分为室内天线和室外天线。室内天线用于室内传输距离近，发射接收功率较弱的环境，相反，室外天线一般传输距离远，发射接收功率大，并且室外天线有着一些特殊的设计，比如防水防雷等，因此价格要略为昂贵。

4.2.5　无线硬件设备的几个指标

无线硬件设备的几个指标:无线网络标准、覆盖范围、发射功率、接收灵敏度、天线增益以及数据传输安全性，其中最重要的技术规格参数是接收灵敏度，它反映了一个产品的制造工艺和水平。目前无线网络的主要劣势是在信号覆盖范围及传输速率上，通常增强信号的方法就是提高发射功率及加强天线增益。

(1)无线网络标准

目前市场上的无线局域网设备主要分为支持802.11a和802.11b/g的几种产品。其中支持802.11b标准的网卡最高速率为11Mbps，支持802.11g标准的网卡最高速率可达到54Mbps，是802.11b标准的5倍，并且支持802.11g的无线网卡还能向下兼容802.11b标准，具有更高的先进性和适用性，可保护用户对于网卡的设备投资。

(2)发射功率

无线设备采用发射功率来衡量发射信号性能高低，发射功率越大，无线产品之间传输的距离也就越远，覆盖范围就越广，穿透能力就越强。发射功率的度量单位为dbm。这个和我们生活中所使用的灯泡的道理大致是一样的，瓦数越大，灯泡越亮，照射的范围则更广。

(3)天线增益

增益是指天线加强信号的发射和接收的能力，增益越大，信号发射的能力越强，灵敏度越高。天线设备尺寸、内部材料对天线增益都有很大的关系。但是并不能说信号越强就越好，因为信号过强，它的范围也就越大，则可控区域反而减小，对用户的安全性反而降低。如:某个单位的死角，办公区域的使用面积在300平米以上，用户虽然可以接收到信号，但是他的安全性并不是最好的。

(4)数据传输安全性

目前，无线局域网采用的安全机制主要包括WEP(Wired Equivalent Protocol，有线等效保密协议)数据加密、WPA加密、IEEE 802.1x验证等。通过WEP等加密技术可以保证无线局域网中数据发送和接收的安全性，防止非法用户入侵网络。WEP加密位数越高，破解难度越大，安全系数也就越高。绝大部分无线局域网产品都支持这些安全机制，不同的是，支持的WEP加密位数不同，目前大部分无线网卡产品都支持64/128位WEP加密，有的产品支持152位WEP加密，少量的产品支持256位加密。

4.2.6　无线局域网设备的选购

4.2.6.1　无线网卡的选购

对于无线网卡的选购，首先要搞清楚，无线网卡和无线上网卡是两种不同的无线网络设备，无线网卡可以在无线局域网中实现无线上网，无线上网卡可以在无线广域网中实现无线上网。无线网卡和无线上网卡虽然都能实现无线上网，但是实现的方式和途径是完全不同的。无线网卡和普通网卡一样，完成信号的接收和发送;而无线上网卡相当于无线的Modem，可以在拥有无线电话信号覆盖的任何地方，利用手机的SIM卡来连接Internet。无线上网卡适合于移动办公、商务人士使用。

在选择无线网卡时，和选购其他无线设备相类似。首先要看它的无线标准，无线标准是决定速度和价格的主要因素，用户在购买时要根据自己的无线接入点的传输速度来进行选择，速度越快的无线网卡一般价格也越高。其次要看接口方式，目前有PCMCIA、PCI、USB以及CF四种。同时，无线网卡的安全也是很重要的因素。如果你的无线接入点支持高级的安全功能，但是网卡不支持，等于还是没有起到安全保护的作用。所以，用户尽量选择支持安全功能多的无线网卡。最后，还要看发射功率和数据传输速率。

4.2.6.2　无线路由器的选购

选购无线路由器时应该看重的技术指标以及各种注意事项如下:

(1)看性能

对于用户来说，购买路由器的目的就是实现顺畅地与外界进行沟通。如何才能顺畅，路由器的性能是个重要因素。路由器中决定性能的因素较多，包括CPU主频、内存容量、传输速率、信号强度和覆盖范围等。一般来说，功率越大的产品，信号强度越好，覆盖范围越广。目前主流产品的发射功率在30mW～200mW之间，用户可根据自己实际环境的需要选择相应的型号。

(2)看品质

路由器是一种高科技产品，必须要选择能保证服务质量的厂家的产品。用户在选择路由器产品组建自己的网络时，要多方考察设备商的能力。充分了解设备商，对用户未来面对产品升级和网络维护服务等问题都大有好处。看品质的另一个比较方便的方法是看该款产品是否获得了一些必要的中立机构的认证，是否通过了监管机构的测试，是否有“Wi-Fi”认证的标志。

(3)看功能

当前路由器产品支持的功能众多，各种VPN、VoIP、MPLS、安全等等。用户在采购前首先清楚自己需要什么，然后清楚产品提供了些什么。在采购无线路由器时，还必须考虑此产品支持的WLAN标准，不同标准的速率、覆盖范围等参数都不同，而且还涉及与无线网卡的互通等问题。

(4)看安全机制

WLAN的安全性问题备受人们关注。毕竟谁也无法保证在空气中自由“传播”的数据资料不被他人窃取。目前主流无线路由器都已支持64/128位的WEP加密技术，许多产品还支持WPA、甚至WPA2加密技术，有效解决了无线局域网的安全问题。当然，无线AP的加密技术还需要无线网卡的支持。产品支持的加密类型越多，自然其安全性也就有更高的保障;同时支持的功能越多，其性能以及价格当然也就越高，具体的选择需求当然也就应以自己的实际而定。

4.2.6.3　无线天线的选购

对于无线天线，当在室内的传输距离超出20～30米，室外的传输距离超出50～100米时，就必须考虑为无线AP或无线网卡安装外置天线，以增强无线信号的强度，延伸无线网络的覆盖范围。目前市场上天线的品种、品牌各异，适应不同频率的、不同场合的天线种类繁多。在选购天线时，主要应注意以下几个因素:

(1)无线标准

是无线设备最基本的参数，无线产品应当使用与执行标准相对应的无线天线。

(2)使用环境

购买前一定要确定天线使用的环境是在室内还是室外，这就要根据实际情况而定，如果使用环境位于室内，并且相距不远的情况下就可以购买室内天线，当无线设备之间距离较远，比如跨楼等情况下就需要使用室外天线。因此，在选购天线时必须分清它的使用环境。需要注意的是，室内天线没有做过防水和防雷处理，因此，室内天线绝对不可以用于室外。

(3)覆盖范围

通常情况下，大增益天线适合远距离传输，而小增益天线则适合于网络漫游等需要大覆盖范围的应用。室内天线大多为4dbi～5dbi，室外天线大多为8.5dbi～14dbi。

(4)网络类型

对于对等网络而言，所有无线网卡都应当采用全向天线。如果无线网络中只有两块无线网卡，那么，自然应当采用定向天线。对于接入点网络而言，由于无线路由器需要为无线网络内所有的无线网卡提供无线连接，因此，应当选择全向天线。而作为无线网卡，由于只是需要与无线路由器进行通信，所以，应当选择定向天线。对于无线漫游网络而言，无线网卡应当采用全向天线。对于点对点的无线网络而言，无线AP都应当使用定向天线。对于点对多点无线网络而言，除了中心无线AP应当采用全向天线外，其他无线AP都应当采用定向天线。

(5)安装位置

尽管有些室内天线既可以安装于桌面，也可以安装于墙壁。但是，有些产品只适合置于桌面。因此，应当根据无线路由器的安装位置来确定采用适当类型的室内天线。

(6)品牌选择

尽管无线产品都遵循同一国际标准，但是，不同产品往往拥有不同的接口、使用不同的电缆，所以，不同品牌的无线天线往往不能通用。因此，应当尽量选择与无线产品同一品牌的无线天线以保证设备匹配。