基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型WLAN利用了高速的有線或無線骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)。在這種拓撲結(jié)構(gòu)中,移動節(jié)點在基站(BS)的協(xié)調(diào)下接入到無線信道。
基站的另一個作用是將移動節(jié)點與現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)連接起來。當基站執(zhí)行這項任務(wù)時,它被稱為接入點(AP);A(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)雖然也會使用非集中式MAC協(xié)議,如基于競爭的802.11協(xié)議可以用于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)中,但大多數(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)都使用集中式MAC協(xié)議,如輪詢機制。由于大多數(shù)的協(xié)議過程都由接入點執(zhí)行,移動節(jié)點只需要執(zhí)行一小部分的功能,所以其復雜性大大降低。
在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)路中,存在許多基站及基站覆蓋范圍下的移動節(jié)點形成的蜂窩小區(qū);驹谛^(qū)內(nèi)可以實現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋。在目前的實際應(yīng)用中,大部分無線WLAN都是基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。
一個用戶從一個地點移動到另一個地點,應(yīng)該被認定為離開一個接入點,進入另一個接入點,這種情形稱為“漫游”。漫游功能要求小區(qū)之間必須有合理的重疊,以便用戶不會中斷正在通信的鏈路連接。接入點之間也需要相互協(xié)調(diào),以便用戶透明地從一個小區(qū)漫游到另一個小區(qū)。發(fā)生漫游時,必須執(zhí)行切換操作。切換既可以通過交換局,以集中的方式來控制,也可以通過移動節(jié)點,監(jiān)測節(jié)點的信號強度來實現(xiàn)控制,也就是非集中式切換。
在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)中,小區(qū)大小一般都比較小。小區(qū)半徑的減小,意味著移動節(jié)點傳輸范圍的縮短,這樣可以減少功率損耗。并且,小的蜂窩小區(qū)可以采用頻率復用技術(shù),從而提高系統(tǒng)頻譜利用率。目前,提高頻譜利用率的常用策略有:固定信道分配(FCA)、動態(tài)信道分配(DCA)和功率控制(PC)等。
在使用FCA策略時,每個小區(qū)分配有固定的資源,但與移動節(jié)點數(shù)量無關(guān)。這種策略的問題在于,它沒有充分考慮移動用戶的分布。在人口稀少的地區(qū),同樣分配相同數(shù)量的帶寬資源給小區(qū),但小區(qū)可能僅包含幾個或者是根本不包含任何移動節(jié)點,使資源被浪費。因此,在這種情況下,頻譜的利用率并不是最優(yōu)的。
在移動節(jié)點采用DCA、PC技術(shù),或者是集成DCA和PC的技術(shù),可以提高整個蜂窩系統(tǒng)的容量,減少信道干擾,并減少發(fā)射功率。
DCA技術(shù)將所有可用的信道放置在一個公共信道池中,并根據(jù)小區(qū)當前的負載,將這些信道動態(tài)地分配給小區(qū)。移動節(jié)點向基站報告其干擾水平,基站以最小干擾方式實現(xiàn)信道復用。
PC方案通過減小發(fā)送功率的方法,來減少系統(tǒng)中干擾,并減少移動節(jié)點的電池能量消耗。當某一個小區(qū)內(nèi)受到的干擾增加時,PC方案通過增加發(fā)送節(jié)點的功率,來提高接收信號的信噪比(SIR)。當節(jié)點受到的干擾減小時,發(fā)送節(jié)點通過降低發(fā)送功率來節(jié)約能量。
除以上兩種應(yīng)用比較廣泛的拓撲結(jié)構(gòu)之外,還有另外一種正處于理論研究階段的拓撲結(jié)構(gòu),即完全分布式網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)要求,相關(guān)節(jié)點在數(shù)據(jù)傳輸過程中完成一定的功能,類似于分組無線網(wǎng)的概念。對每一節(jié)點而言,它可能只知道網(wǎng)絡(luò)的部分拓撲結(jié)構(gòu)(也可通過安裝專門軟件獲取全部拓撲知識),但它可與鄰近節(jié)點按某種方式共享對拓撲結(jié)構(gòu)的認識,來完成分布路由算法,即路由網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點要互相協(xié)助,以便將數(shù)據(jù)傳送至目的節(jié)點。
分布式結(jié)構(gòu)抗損性能好,移動能力強,可形成多跳網(wǎng),適合較低速率的中小型網(wǎng)絡(luò)。對于用戶節(jié)點而言,它的復雜性和成本較其它拓撲結(jié)構(gòu)高,并存在多徑干擾和“遠—近”效應(yīng)。同時,隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大,其性能指標下降較快。但分布式WLAN將在軍事領(lǐng)域中具有很好的應(yīng)用前景。