第一篇:構建小型無線局域網(wǎng)實驗報告
構建小型局域網(wǎng)實驗報告
實驗名稱:構建小型局域網(wǎng)實訓 實驗起止日期: 小組成員: 實驗內(nèi)容:
1.知識回顧
a)對比組建微型局域網(wǎng)多種方式的優(yōu)劣性 i.有線局域網(wǎng)的缺點
1.在某些場合——如展覽館、野外環(huán)境等環(huán)境——難以布線,或者說難以周全布線。
2.布線改線工程量大。有線帶寬不斷的增加,只是線變得越來越粗,那時換線工作將會無比艱巨。
3.線路容易損壞,一旦出錯將不得不換掉整條線,維護不易。4.網(wǎng)中的各節(jié)點不可移動。特別是當要把相離較遠的節(jié)點聯(lián)結起來時,敷設專用通訊線路布線施工難度之大,費用、耗時之多,實是令人生畏。
5.而且如果室內(nèi)的布局需要調(diào)整不便捷。
ii.無線局域網(wǎng)優(yōu)點
1.安裝便捷、無縫漫游,靈活性和移動性相對于有線網(wǎng)絡來說,無線局域網(wǎng)的組建、配置和維護都較為容易。無線局域網(wǎng)可以免去或最大程度地減少網(wǎng)絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點設備,就可建立覆蓋整個區(qū)域的局域網(wǎng)絡。2.節(jié)約建設投資、降低消耗;有線網(wǎng)絡都是蓋樓時預布在墻體內(nèi)的,需要富裕出很信息點,早期造成浪費,一旦網(wǎng)絡的發(fā)展超出了設計規(guī)劃,又要挖墻鑿地進行網(wǎng)絡改造,而無線網(wǎng)絡可 以根據(jù)需要進行規(guī)劃和隨時調(diào)整。
3.易于進行網(wǎng)絡規(guī)劃和調(diào)整。對于有線網(wǎng)絡來說,辦公地點或網(wǎng)絡拓撲的改變通常意味著重新建網(wǎng)。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程,無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。4.故障定位容易。有線網(wǎng)絡一旦出現(xiàn)物理故障,尤其是由于線路連接不良而造成的網(wǎng)絡中斷,往往很難查明,而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網(wǎng)絡則很容易定位故障,只需更換故障設備即可恢復網(wǎng)絡連接。
5.維護費用低,設備安全性好。線路的維護費用高而困難,是有線組網(wǎng)(接入)的主要維護開支,而這些在無線組網(wǎng)(接入)是完全可以節(jié)省的。無線組網(wǎng)(接入)的主要開支在于設備及天線和鐵塔的維護,相比較而言費用要低很多。有線電纜和明線容易發(fā)生故障,查找困難,且易受雷擊、火災等災害影響,安全性差。無線系統(tǒng)抗災能力強,容易設置備用系統(tǒng),可以在很大程度上提高網(wǎng) 絡的安全性。
b)常用無線網(wǎng)絡互聯(lián)設備 i.路由器(Router)(工作在OSI第三層(網(wǎng)絡層))1.路由器的功能:
a)在網(wǎng)絡之間轉發(fā)網(wǎng)絡分組; b)為網(wǎng)絡分組尋找最佳傳輸路徑; c)實現(xiàn)子網(wǎng)隔離,限制廣播風暴; d)提供邏輯地址,以識別互聯(lián)網(wǎng)上的主機; e)提供廣域網(wǎng)服務。2.路由器的應用:
把LAN連入廣域網(wǎng)或作為廣域網(wǎng)的核心連接設備。3.用路由器進行網(wǎng)絡互聯(lián)的特點:
用路由器連接起來的若干個網(wǎng)絡,它們?nèi)允歉髯元毩⒌?。要想從一個網(wǎng)絡訪問用路由器連接起來的另一個網(wǎng)絡中的站點,必須指定該站點的邏輯地址(IP地址),通過廣播是無法與之進行通信的。4.路由表
路由表是保存到達其他網(wǎng)絡的路由信息的數(shù)據(jù)庫,包含目的網(wǎng)絡地址(號)、傳輸路徑、傳輸開銷等。根據(jù)目的網(wǎng)絡地址查找路由表并確定分組轉發(fā)路徑的過程稱為路由選擇(Routing)。
? 路由表的信息隨網(wǎng)絡拓撲的變化而變化——建立、更新路由表的算法稱為路由算法(Routing Algorithm): ? 網(wǎng)絡中的每個路由器都會根據(jù)路由算法定時地或在網(wǎng)絡
拓撲發(fā)生變化時更新其路由表;
? 靜態(tài)路由:由網(wǎng)絡管理員預先手工設置路由信息; ? 動態(tài)路由:由路由器在運行時動態(tài)地建立與更新。自動學習、記憶網(wǎng)絡的變化并根據(jù)路由算法重新計算路由的協(xié)議稱為路由選擇協(xié)議(Routing Protocol)。5.路由器的路由選擇過程
采用存儲轉發(fā)的方法: ? 接收并緩存IP數(shù)據(jù)分組;
? 提取分組中的目的主機的IP地址; ? 計算目的主機所在的網(wǎng)絡地址;
? 用目的網(wǎng)絡地址查找路由表決定轉發(fā)路徑: ?
丟棄; ?
如果目的網(wǎng)絡地址就是與輸出接口連接的網(wǎng)絡,則如果目的網(wǎng)絡地址就是與輸入接口連接的網(wǎng)絡,則直接遞交; ?
?
如果找到匹配項,則通過對應接口轉發(fā)出去; 如果有默認路徑,則通過與默認路徑對應的接口轉發(fā)出去; ?
未查到,丟棄該分組。
6.路由器的優(yōu)缺點
a)優(yōu)點
? 限制了沖突域;
? 可以用于LAN 或WAN的環(huán)境;
? 可以連接不同介質(zhì)的網(wǎng)絡和不同體系結構的網(wǎng)絡; ? 可以為分組確定傳輸?shù)淖罴崖窂剑?? 可以過濾廣播信息。b)缺點
? 昂貴;
? 必須用于可路由協(xié)議網(wǎng)絡; ? 配置復雜;
? 處理速度比橋接器慢。
7.無線路由器
是將AP和路由器功能結合在一起的網(wǎng)絡設備,特別適合于家庭或小型辦公室環(huán)境的組網(wǎng),使多臺計算機共享一條寬帶連接。8.常見無線路由器的基本配置:
? 支持IEEE802.11 b/g無線接口;
? 1個10/100M WAN接口,4個10/100M LAN接口; ? 支持CSMA/CA、CSMA/CD、TCP/IP、DHCP、ICMP、NAT、PPPoE等協(xié)議;
? 支持VPN、QoS、內(nèi)置防火墻;
? 支持64/128/152位WEP、WPA、IEEE 802.1X、TKIP、AES等加密與安全機制; ? 支持遠程和Web管理。
ii.交換機
1.交換機的特點
交換機通過內(nèi)部的交換矩陣把網(wǎng)絡劃分為多個網(wǎng)段——每個端口為一個沖突域;
? 交換機能夠同時在多對端口間無沖突地交換幀。2.交換機的三種轉發(fā)方式
a)存儲轉發(fā)(Store and forward)
整個幀完整接收后,對幀進行差錯檢驗,然后再進行轉發(fā)操作
? 優(yōu)點:進行差錯校驗,錯誤不會擴散到目的網(wǎng)段 ? 缺點:延遲比較大 b)直通轉發(fā)(Cut-through)
只要收到幀的前6個字節(jié)(目的MAC地址),就開始進行轉發(fā)操作
? 優(yōu)點:交換延遲小。
? 缺點:無法進行差錯校驗,幀錯誤會擴散到目的網(wǎng)段。
c)無碎片直通轉發(fā)(Fragment free cut-through)
接收到一幀的前64字節(jié)后,再進行轉發(fā)操作。小于64字節(jié)的幀不轉發(fā),小于64字節(jié)的幀一般是沖突造成的幀碎片(錯誤幀)
? 優(yōu)點:交換速度較快,并且降低了錯誤幀轉發(fā)的概率
? 缺點:長度大于64字節(jié)的錯誤幀仍會轉發(fā),轉發(fā)延時大于直通轉發(fā) d)使用網(wǎng)絡交換機的好處 i.ii.iii.分割沖突(碰撞)域——減少了沖突 允許建立多個連接——提高了網(wǎng)絡總體帶寬 減少了每個網(wǎng)段中的站點數(shù)——提高了站點平均擁有帶寬
iv.v.iii.允許全雙工連接——提高帶寬、消除沖突 能夠連接不同速度的網(wǎng)段
無線接入點(AP)1.AP的概念
AP是位于無線局域網(wǎng)拓撲中心位置的無線基站設備
2.AP的功能
AP的功能是實現(xiàn)無線客戶端之間以及無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)之間的互聯(lián)
3.AP的通信端口
a)符合IEEE 802.3標準的有線以太網(wǎng)端口 b)符合IEEE 802.11標準的WLAN端口
802.11b:無線傳輸速率最高為11Mb/s 802.11g:無線傳輸速率最高為54Mb/s 802.11n:無線傳輸速率最高約為300Mb/s 4.AP的基本配置
a)天線:802.11b/g標準的AP往往只有1根天線,而
802.11n標準的AP則具有2根以上的天線 b)有線網(wǎng)絡接口:包括局域網(wǎng)端口和廣域網(wǎng)端口 i.ii.局域網(wǎng)接口類型一般都是以太網(wǎng)接口 廣域網(wǎng)接口類型根據(jù)所連網(wǎng)絡不同而有所不同
? Phone/ISDN接口:用于通過電話線連網(wǎng) ? 以太網(wǎng)接口:用于通過園區(qū)局域網(wǎng)或ADSL連網(wǎng) ? USB端口(某些AP配置):連接打印機,實現(xiàn)無線打
印功能,連接外置硬盤,實現(xiàn)網(wǎng)絡存儲或P2P下載功能
5.AP的工作模式
AP可支持的組網(wǎng)方式包括: ? 基礎架構模式 ? 點對點橋接模式 ? 點對多點橋接模式 ? 無線中繼模式
c)無線網(wǎng)絡的標準(常見標準有以下幾種)i.IEEE 802.11a :使用5GHz頻段,傳輸速度54Mbps,與802.11b不兼容
ii.IEEE 802.11b :使用2.4GHz頻段,傳輸速度11Mbps iii.IEEE 802.11g :使用2.4GHz頻段,傳輸速度主要有54Mbps、108Mbps,可向下兼容802.11b iv.IEEE 802.11n草案:使用2.4GHz頻段,傳輸速度可達300Mbps,目前標準尚為草案,但產(chǎn)品已層出不窮
目前IEEE 802.11b最常用,但IEEE 802.11g更具下一代標準的實力,802.11n也在快速發(fā)展中。
IEEE 802.11b標準含有確保訪問控制和加密的兩個部分,這兩個部分必須在無線LAN中的每個設備上配置。擁有成百上千臺無線LAN用戶的公司需要可靠的安全解決方案,可以從一個控制中心進行有效的管理。缺乏集中的安全控制是無線LAN只在一些相對較的小公司和特定應用中得到使用的根本原因。
IEEE 802.11b標準定義了兩種機理來提供無線LAN的訪問控制和保密:服務配置標識符(SSID)和有線等效保密(WEP)。還有一種加密的機制是通過透明運行在無線LAN上的虛擬專網(wǎng)(VPN)來進行的。
SSID,無線LAN中經(jīng)常用到的一個特性是稱為SSID的命名編號,它提供低級別上的訪問控制。SSID通常是無線LAN子系統(tǒng)中設備的網(wǎng)絡名稱;它用于在本地分割子系統(tǒng)。
WEP,IEEE802.11b標準規(guī)定了一種稱為有線等效保密(或稱為WEP)的可選加密方案,提供了確保無線LAN數(shù)據(jù)流的機制。WEP利用一個對稱的方案,在數(shù)據(jù)的加密和解密過程中使用相同的密鑰和算法。
d)IP地址A-E類地址的區(qū)分 IP地址被用來給Internet上的電腦一個編號。大家日常見到的情況是每臺聯(lián)網(wǎng)的PC上都需要有IP地址,才能正常通信。我們可以把“個人電腦”比作“一臺電話”,那么“IP地址”就相當于“電話號碼”,而Internet中的路由器,就相當于電信局的“程控式交換機”。IP地址是一個32位的二進制數(shù),通常被分割為4個“8位二進制數(shù)”(也就是4個字節(jié))。IP地址通常用“點分十進制”表示成(a.b.c.d)的形式,其中,a,b,c,d都是0~255之間的十進制整數(shù)。例:點分十進IP地址(100.4.5.6),實際上是32位二進制數(shù)(01100100.00000100.00000101.00000110)。
目前使用的IPV4,就是有4段數(shù)字,每一段最大不超過255 國際規(guī)定:把所有的IP地址劃分為 A,B,C,D,E。A類地址:范圍從0-127,0是保留的并且表示所有IP地址,而127也是保留的地址,并且是用于測試環(huán)回用的。因此A類地址的范圍其實是從1-126之間。
如:10.0.0.1,第一段號碼為網(wǎng)絡號碼,剩下的三段號碼為本地計算機的號碼。地址范圍從0.0.0.1 到126.0.0.0。可用的A類網(wǎng)絡有126個,每個網(wǎng)絡能容納1億多個主機(2的24次方的主機數(shù)目)。以子網(wǎng)掩碼來進行區(qū)別:255.0.0.0 B類地址:范圍從128-191,如172.168.1.1,第一和第二段號碼為網(wǎng)絡號碼,剩下的2段號碼為本地計算機的號碼。地址范圍從128.0.0.0到191.255.255.255??捎玫腂類網(wǎng)絡有16382個,每個網(wǎng)絡能容納6萬多個主機。以子網(wǎng)掩碼來進行區(qū)別:255.255.0.0 C類地址:范圍從192-223,如192.168.1.1,第一,第二,第三段號碼為網(wǎng)絡號碼,剩下的最后一段號碼為本地計算機的號碼。范圍從192.0.0.0到223.255.255.255。C類網(wǎng)絡可達209萬余個,每個網(wǎng)絡能容納254個主機。以子網(wǎng)掩碼來進行區(qū)別: 255.255.255.0 D類地址:范圍從224-239,D類IP地址第一個字節(jié)以“1110”開始,它是一個專門保留的地址。它并不指向特定的網(wǎng)絡,目前這一類地址被用在多點廣播(Multicast)中。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機,它標識共享同一協(xié)議的一組計算機。
E類地址:范圍從240-254,以“11110”開始,為將來使用保留。全零(“0.0.0.0”)地址對應于當前主機。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是當前子網(wǎng)的廣播地址。
e)無線網(wǎng)絡安全技術 i.插入攻擊:插入攻擊以部署非授權的設備或創(chuàng)建新的無線網(wǎng)絡為基礎,這種部署或創(chuàng)建往往沒有經(jīng)過安全過程或安全檢查??蓪尤朦c進行配置,要求客戶端接入時輸入口令。如果沒有口令,入侵者就可以通過啟用一個無線客戶端與接入點通信,從而連接到內(nèi)部網(wǎng)絡。但有些接入點要求的所有客戶端的訪問口令竟然完全相同。這是很危險的。
ii.漫游攻擊者:攻擊者沒有必要在物理上位于企業(yè)建筑物內(nèi)部,他們可以使用網(wǎng)絡掃描器,如Netstumbler等工具??梢栽谝苿拥慕煌üぞ呱嫌霉P記本電腦或其它移動設備嗅探出無線網(wǎng)絡,這種活動稱為“wardriving ” ; 走在大街上或通過企業(yè)網(wǎng)站執(zhí)行同樣的任務,這稱為“warwalking”。
iii.欺詐性接入點:所謂欺詐性接入點是指在未獲得無線網(wǎng)絡所有者的許可或知曉的情況下,就設置或存在的接入點。一些雇員有時安裝欺詐性接入點,其目的是為了避開公司已安裝的安全手段,創(chuàng)建隱蔽的無線網(wǎng)絡。這種秘密網(wǎng)絡雖然基本上無害,但它卻可以構造出一個無保護措施的網(wǎng)絡,并進而充當了入侵者進入企業(yè)網(wǎng)絡的開放門戶。
iv.雙面惡魔攻擊:這種攻擊有時也被稱為“無線釣魚”,雙面惡魔其實就是一個以鄰近的網(wǎng)絡名稱隱藏起來的欺詐性接入點。雙面惡魔等待著一些盲目信任的用戶進入錯誤的接入點,然后竊取個別網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)或攻擊計算機。
竊取網(wǎng)絡資源:有些用戶喜歡從鄰近的無線網(wǎng)絡訪問互聯(lián)網(wǎng),即使他們沒有什么惡意企圖,但仍會占用大量的網(wǎng)絡帶寬,嚴重影響網(wǎng)絡性能。而更多的不速之客會利用這種連接從公司范圍內(nèi)發(fā)送郵件,或下載盜版內(nèi)容,這會產(chǎn)生一些法律問題。
vi.對無線通信的劫持和監(jiān)視:正如在有線網(wǎng)絡中一樣,劫持和監(jiān)視通過無線網(wǎng)絡的網(wǎng)絡通信是完全可能的。它包括兩種情況,一是無線數(shù)據(jù)包分析,即熟練的攻擊者用類似于有線網(wǎng)絡的技術捕獲無線通信。其中有許多工具可以捕獲連接會話的最初部分,而其數(shù)據(jù)一般會包含用戶名和口令。攻擊者然后就可以用所捕獲的信息來冒稱一個合法用戶,并劫持用戶會話和執(zhí)行一些非授權的命令等。第二種情況是廣播包監(jiān)視,這種監(jiān)視依賴于集線器,所以很少見。
當然,還有其它一些威脅,如客戶端對客戶端的攻擊(包括拒絕服務攻擊)、干擾、對加密系統(tǒng)的攻擊、錯誤的配置等,這都屬于可給無線網(wǎng)絡帶來風險的因素。v.vii.2.方案實施
a)無線網(wǎng)絡拓撲結構
b)安裝無線路由器
將網(wǎng)絡接入點引出的線接到路由器的WAN口接著把電腦的網(wǎng)線接到路由器上,無線路由器配置成功后,即可將網(wǎng)絡線拔出 c)無線路由器的設置(以TP-Link的無線路由為例)i.配置用于管理路由器的電腦IP:現(xiàn)在的路由器設置,多是通過WEB進行設置。由于路由器在沒有正確設置以前,無線功能可能無法使用,因此在通過WEB設置路由器時,用于設置路由器的電腦的IP地址,必須設置成與路由器同一網(wǎng)關中;通常路由器IP地址是192.168.1.1(這可以從路由器的說明書上查到),因此與之聯(lián)接的電腦的IP可設置成192.168.1.2~192.168.1.255之間任一地址。具體步驟: 在桌面“網(wǎng)上鄰居”的圖標上單擊鼠標右鍵選擇“屬性”,接著在“本地連接”的圖標上單擊鼠標右鍵選擇“屬性”項,在彈出的對話框里雙擊“Internet協(xié)議(TCP/IP)”打開屬性頁,單擊“使用下面的IP地址”,IP地址輸入:192.168.1.2~192.168.1.255之間任一地址,如192.168.1.10,子網(wǎng)掩碼輸入255.255.255.0,默認網(wǎng)關輸入192.168.1.1即路由器的IP地址。ii.無線路由器的設置:以目前最為普及寬帶接入方式——ADSL虛擬撥號(PPPoE)的撥號方式為例: 在上網(wǎng)瀏覽器(如IE)地址欄中輸入路由器的IP:192.168.1.1,輸入管理員密碼(如第一次輸入,查看說明書,輸入原始密碼)后,就進入“設置向?qū)А表?。根?jù)提示,單擊“下一步”,選擇ADSL虛擬撥號(PPPoE),輸入撥號上網(wǎng)的賬戶名和密碼再“下一步”,“無線狀態(tài):”選擇為“開啟” ,“SSID:”輸入該無線局域網(wǎng)的組名,如:WlanHome09,單擊“下一步”,完成賬號設置。
由于新設置了路由器,因此路由器會重新聯(lián)接,如果正確啟動,選擇設置界面上的“運行狀態(tài)”,應正確顯示路由器當時狀態(tài),如果WAN口狀態(tài)顯示錯誤,或者IP顯示數(shù)據(jù)為0.0.0.0,則表示設置錯誤,須重新設置。
如果想讓客戶機方便地配置網(wǎng)絡,可以在路由器中打開DHCP服務。這樣,所有與路由器聯(lián)接的局域網(wǎng)中的電腦的TCP/IP協(xié)議設置為“自動獲得IP地址”,路由器即可自動為每臺機器配置網(wǎng)絡。這樣無需每臺機器分別指定IP地址。當然,就是打開了DHCP服務,也可手動為每臺電腦指定IP地址。
開啟DHCP服務的過程:進入路由器管理頁面選擇“DHCP服務器”菜單,啟用DHCP服務器,輸入地址池開始地址,如:192.168.1.200及地址池結束地址,如:192.168.1.220,保存DHCP服務器的設置即可。
d)無線網(wǎng)卡設置 i.正確安裝無線網(wǎng)卡的驅(qū)動,如安裝程序帶有配套的應用程序也一起安裝,無線網(wǎng)卡自帶的應用程序可使無線上網(wǎng)更加便捷 無線網(wǎng)卡IP設置(如開啟了DHCP服務則不需要進行該操作)在桌面“網(wǎng)上鄰居”的圖標上單擊鼠標右鍵選擇“屬性”,接著在“無線網(wǎng)絡連接”的圖標上單擊鼠標右鍵選擇“屬性”項,在彈出的對話框里雙擊“Internet協(xié)議(TCP/IP)”打開屬性頁,單擊“使用下面的IP地址”,IP地址輸入:192.168.1.2~192.168.1.255之間任一地址,如192.168.1.100,子網(wǎng)掩碼輸入255.255.255.0,默認網(wǎng)關輸入192.168.1.1即路由器的IP地址。iii.設置網(wǎng)卡的無線網(wǎng)絡配置
在桌面“網(wǎng)上鄰居”的圖標上單擊鼠標右鍵選擇“屬性”,ii.接著在“無線網(wǎng)絡連接”的圖標上單擊鼠標右鍵選擇“屬性”項,在彈出的對話框里選擇“無線網(wǎng)絡配置”標簽頁,單擊“添加”按鈕,輸入同路由器里設置一樣的無線網(wǎng)的SSID,即:WlanHome09,勾選“即使此網(wǎng)絡未廣播,也進行連接”,網(wǎng)絡身份驗證方式:選擇“WAP2-PSK”,數(shù)據(jù)加密方式:選擇“AES”,最后輸入網(wǎng)絡密鑰,再確認網(wǎng)絡密鑰,單擊“確定”即可完成無線網(wǎng)卡的無線網(wǎng)絡配置。注意:(1)如果在選擇刷新網(wǎng)絡列表中,無法檢測到無線網(wǎng)絡,請檢查無線路由器中的無線網(wǎng)絡是否打開,電腦上的無線網(wǎng)卡是否打開。如果是第一次使用無線上網(wǎng)最好先將SSID廣播開啟,待無線網(wǎng)卡連接正常后再關閉SSID廣播;(2)無線網(wǎng)絡有一定的傳輸距離,只有在有效距離內(nèi),才可能正常聯(lián)接。
e)無線網(wǎng)絡安全設置 i.安全的防范點
對于小型無線局域網(wǎng)而言,安全的防范點主要在于: ? 未經(jīng)授權用戶的接入 ? 網(wǎng)上鄰居的攻擊
? 非法用戶截取無線鏈路中的數(shù)據(jù) ii.針對這些安全防范點的相應措施 1.更改路由器管理用戶名及密碼
這是保證無線局域網(wǎng)不被未經(jīng)授權用戶接入乃至入侵路由器的第一道屏障,一旦路由器的用戶名及密碼被破解,任何基于路由器的安全策略將會全部失效。具體的設置如下:進入路由器管理頁面,選擇“系統(tǒng)工具”菜單,單擊“修改登陸口令”,根據(jù)提示更改路由器的用戶名及口令,注意用戶名不要過于簡單,英文字母盡量要有大小寫混合,密碼應是8位以上強密碼,設置完成后保存對用戶名和口令的更改即可。2.SSID訪問控制
SSID(網(wǎng)絡名稱)不要過于簡單,不要使用自己的名字或者地址作為SSID名稱。另外,SSID廣播也要禁用。這樣可以創(chuàng)建一個獨立的網(wǎng)絡,任*的客戶端訪問都必須輸入正確的SSID才能登錄。配置方法: 進入路由器管理頁面,選擇“無線參數(shù)”菜單,在“SSID號:”框中輸入合適的SSID名稱,如:WlanHome09,清除“允許SSID廣播”選項前的“√”號,勾選“開啟安全設置”,安全類型選擇:WPA-PSK/WPA2-PSK,安全選項選擇:WPA2-PSK,加密方法選擇:AES,最后輸入PSK密碼并保存設置。3.MAC地址過濾
每個無線客戶端網(wǎng)卡都有唯一的一個物理地址即MAC 地址,因此可以通過手工的方式在無線路由器中設置一組允許訪問的MAC地址訪問控制表,進行IP與MAC綁定,實現(xiàn)物理地址過濾,確保只有允許的設備才能進入網(wǎng)絡。網(wǎng)卡MAC地址的查看:在桌面“網(wǎng)上鄰居”的圖標上單擊鼠標右鍵選擇“屬性”,接著在“無線網(wǎng)絡連接”的圖標上單擊鼠標右鍵選擇“狀體”項,選擇“支持”選項卡,單擊“詳細信息”,“實際地址”即網(wǎng)卡的MAC地址。
MAC地址過濾方法:進入路由器管理頁面,選擇“無線參數(shù)”菜單,選擇“MAC地址過濾”項,單擊“啟用過濾過濾”,選中“禁止列表中生效規(guī)則之外的MAC地址訪問本無線網(wǎng)絡”,單擊“添加新條目”,正確輸入網(wǎng)卡的MAC地址后保存設置,如果多臺電腦無線上網(wǎng)則重復進行“添加新條目”的操作。
注意:如果開啟了無線網(wǎng)絡的MAC地址過濾功能,并且過濾規(guī)則選擇了“禁止列表中生效規(guī)則之外的MAC地址訪問本無線網(wǎng)絡”,而過濾列表中又沒有任何生效的條目,那么任何主機都不可以訪問本無線網(wǎng)絡。4.加密技術
使用先進的加密技術,使得非法用戶即使截取無線鏈路中的數(shù)據(jù)也無法破譯基本的WEP加密。相對于WEP加密方式,WPA2-PSK加密方式支持AES加密算法,安全性更高。如果路由器硬件能夠支持,盡量選擇這種加密方式。具體配置如下:
進入路由器管理頁面,選擇“無線參數(shù)”菜單,勾選“開啟安全設置”,安全類型選擇:WPA-PSK/WPA2-PSK,安全選項選擇:WPA2-PSK,加密方法選擇:AES,最后輸入PSK密碼并保存設置。3.實驗心得
**:本次實驗我主要負責的是常用網(wǎng)絡互聯(lián)設備和internet的接入方式兩個模塊。通過查找相關資料,使我明白了解了常用的一些網(wǎng)絡互聯(lián)設備的功能,優(yōu)缺點,工作環(huán)境和internet的具體接入方式及每種接入方式的具體選擇。另外,在本次實驗中,很好的鍛煉了我的團隊協(xié)作能力,是我深刻的認識到團隊協(xié)作能力在我以后工作中的重要性。
**:我主要負責本次實驗的網(wǎng)絡拓撲結構,因此這段時間我主要用visio畫網(wǎng)絡拓撲圖,對我來說這個軟件是完全陌生的,我通過看網(wǎng)上的教程,終于成功的完成了隊長分配的任務,同時熟悉了visio的一般操作。對于本次實驗我感覺學有所得。
**:本次試驗中我主要負責整合大家查閱的資料和制作PPT。整合資料使我作為一個終結者的角色來整理、總結、壓縮大家提供的資料,鍛煉了我的全局統(tǒng)籌能力。制作PPT,讓我明白了,一份漂亮的、美觀的、大方的PPT是需要付出許多汗水的,但是當你成功完成時,就會感覺這一切都是值得的。
**:本次實驗中我主要負責微型局域網(wǎng)組建方式的優(yōu)劣性和IP地址的分類。通過上網(wǎng)查閱資料,讓我知道了原來組建一個微型局域網(wǎng)是需要根據(jù)多方面因素,才能最終確定組建方式的。經(jīng)過激烈的討論,我們最終確定組建一個微型無線局域網(wǎng)。在整個討論過程中,我們理解了各種組建方式的優(yōu)缺點。
第二篇:無線局域網(wǎng)論文
擴頻通信在無線局域網(wǎng)中的應用
Spectrum Spreading Technology for Wireless LAN 摘 要:無線局域網(wǎng)是計算機通信來統(tǒng)中的一個重要的組成部分,具有傳輸速率高、安
全保密性強、使用靈活方便等特點。擴頻技術不僅具有很強的抗干擾性能,而且其多址功 能、安全保密、杭多徑干擾等功能也備受人們青睞,把擴頻技術用于無線局網(wǎng)中.必將使無 線局域網(wǎng)的整體性能大大提高,滿足各種情況下對系統(tǒng)的要求。本文介紹了無線局域網(wǎng)調(diào)制方式及擴頻技術的理論基礎和工作方式,并對常見的兩種擴頻技術的性能進行分析比較,進而說明擴頻技術是未來無線通信技術中必不可少的一種重要技術。關鍵字:擴頻;抗干擾;無線局域網(wǎng);頻帶;調(diào)制;解調(diào)
Abstract:Wireless LAN is an important communication system.which is charac-terized by high transmission speed,strong security and easy use.Spectrum sprea-ding is quite attractive for not only its strong anti-jamming ability but also its multi-address functionality,security and performance of antimultipath interfe-rence.Using spectrum spreading technology in wireless LAN would result in great improvement of wireless LAN's overall performance and thus meet the re-Quirements for the system under various conditions.Keyword: spread spectrum;anti-jamming;wireless LAN;band;modulation;demodulation
引言
無線局域網(wǎng)(WLAN—WirelessLoealAreaNetwork)是一種高速計算機通信網(wǎng),也是全球個人通信的一個重要組成部分。無線局域網(wǎng)是在有線局域網(wǎng)的基礎上發(fā)展起來的。近年來,有線局域網(wǎng)(如以太網(wǎng))的使用已非常普及,世界各國聯(lián)入局域網(wǎng)的微機數(shù)量巨大,大大提高了工作效率和生產(chǎn)效率。但有線局域網(wǎng)有其本質(zhì)的缺陷:網(wǎng)中的站不可移動,布線、改線不易,抗毀性差等。無線局域網(wǎng)采用無線方式傳輸,正好克服了有線局域網(wǎng)的本質(zhì)的不足,且無線局域網(wǎng)具有傳輸速率高(可一與有線局域網(wǎng)相比擬)、安全保密性好、抗干擾能力強、使用靈活等優(yōu)點。
擴展頻譜技術具有很強的抗干擾性能,多址能力強、頻譜利用率高和安全保密性好也是擴頻技術固有的優(yōu)點,因而被廣泛地應用于通信的各個領域,發(fā)展非
常迅速。將擴頻技術用干無線局域網(wǎng)中,必將大大提高系統(tǒng)性能,滿足各種情況下對系統(tǒng)提出的要求。
1.擴頻通信技術
擴頻通信技術是一種信息傳輸方式,其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬;頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成,用編碼及調(diào)制的方法來實現(xiàn)的,與所傳信息數(shù)據(jù)無關;在接收端則用同樣的碼進行相關同步接收、解擴及恢復所傳信息數(shù)據(jù).擴頻通信的產(chǎn)生也是通信的需要,主要是出于對無線通信安全性的考慮,于是,產(chǎn)生了以拓寬帶寬來為代價的擴頻通信技術.1.1擴頻技術的理論基礎
1.1.1仙農(nóng)公式
信息論中關于信息容量的仙農(nóng)(Shannon)公式為: C=WLog2(1十P/N)(1-1)
式中: C—信道容量(用傳輸速率度量),W—信號頻帶寬度,P—信號功率,N—白噪聲功率。式(1-1)說明,在給定的傳輸速率C不變的條件下,頻帶寬度W和信噪比P/N是可以互換的。即可通過增加頻帶寬度的方法,在較低的信噪比P/N(S/N)情況下,傳輸信息。擴展頻譜換取信噪比要求的降低,正是擴頻通信的重要特點,由此為擴頻通信的應用奠定了基礎。
1.2擴頻技術的主要工作方式
目前,擴頻通信技術的擴頻方式主要有:直接序列擴頻(DS)、跳頻(FH)、跳時(TH)、線性調(diào)頻(CHIRP),此外,還有這些擴頻方式的各種組合方式,如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。各種擴頻方式都有自己的特點和共性,在無線通信中不同程 度
2.擴頻技術在無線局域網(wǎng)中的應用
無線局域網(wǎng)擴頻技術目前已有直接序列擴頻、跳頻、跳時三種基本方式。
2.1直接序列擴頻
圖 2-1 直擴系統(tǒng)組成框圖
如2-1所述,直接序列擴頻(Direct Se-quence Spread Spectrum)是直接利用具有高碼率的擴頻碼序列,在發(fā)射端采用各種調(diào)制方式擴展信號的頻譜,而在接收端用相同的擴頻碼序列去進行解碼,把展寬的擴頻信號還原成原始的信息。它是一種數(shù)字調(diào)制方法,其原理如圖2-2所示,具體地說,就是將信源與一定的PN碼(偽噪聲碼)進行模二加。
由信源輸出的信號a(t)是碼元持續(xù)時間為Ta的信息流,偽隨機碼產(chǎn)生器產(chǎn)生偽隨機碼c(t),每一偽隨機碼寬度或切普(chip)寬度為Tc。將信息碼a(t)與偽隨機碼c(t)進行相乘或模二加,產(chǎn)生一速率與偽隨機碼速率相同的信頻序列d(t),然后用信頻序列d(t)去調(diào)制載波,這樣就可以得到已擴頻調(diào)制的射頻信號s(t),即s(t)=a(t)c(t)cos(w0t)。而直擴信號的接收一般采用相關接收,通過解擴和解調(diào)兩步進行。
圖 2-2 直接序列擴頻原理圖
2.2跳頻擴頻
跳頻擴頻技術(Frequency Hopping)是通過偽隨機碼的調(diào)制,使載波工作的 中心頻率不斷跳躍改變,而噪音和干擾信號的中心頻率卻不會改變。這樣,只要收、發(fā)信機之間按照固定的數(shù)字算法產(chǎn)生相同的偽隨機碼,就可以達到同步,排除噪音和其他干擾信號。跳頻技術用一定碼序列進行選擇的多頻率頻移鍵控,也就是用擴頻碼序列去進行頻移鍵控調(diào)制,使載波頻率不斷地跳變,所以稱為跳頻,圖4-3為跳頻系統(tǒng)的組成。發(fā)射端信息碼序列與擴頻碼序列組合以后按照不同的碼
圖 2-3 跳頻擴頻系統(tǒng)(FH)原理圖
字去控制頻率合成器,其輸出的頻率根據(jù)碼字的改變而改變,從而形成了頻率的跳變。從圖2-4我們可以看到橫軸為時間,縱軸為頻率。這個時間與頻率的平面叫做時-頻域,它表明了什么時間采用什么頻率進行通信,時間不同頻率也不同。
2.3跳時擴頻
跳時是使發(fā)射信號在時間軸上跳變。先把時間軸分成許多時片。在一幀內(nèi)哪個時片發(fā)射信號由擴頻碼序列進行控制??梢园烟鴷r理解為用一定碼序列進行選擇的多時片的時移鍵控。由于采用窄得很多的時片去發(fā)送信號,相對說來,信號
圖 2-4 時-頻域上的調(diào)頻序列 的頻譜也就展寬了。在發(fā)射端,輸入的數(shù)據(jù)先存儲起來,由擴頻碼發(fā)生器的擴頻碼序列去控制通-斷開關,經(jīng)二相或四相調(diào)制后再經(jīng)射頻調(diào)制后發(fā)射。在接收端,4
由射頻接收機輸出的中頻信號經(jīng)本地產(chǎn)生的與發(fā)射端相同的擴頻碼序列控制通-斷開關,再經(jīng)二相或四相解調(diào)器,送到數(shù)據(jù)存儲器后再定時后輸出數(shù)據(jù)。只要收、發(fā)兩端在時間上嚴格同步進行,就能正確地恢復原始數(shù)據(jù)。Internet無線局域網(wǎng)擴頻技術的特點
擴展頻譜技術具有抗干擾性強、信息保密性好、易于實現(xiàn)碼分多址和抗多徑干擾四個特點,下面主要論述它的抗干擾性。擴頻通信系統(tǒng)擴展的頻譜越寬,處理增益越高,抗干擾能力就越強。另外,由于接收端采用擴頻碼序列進行相關檢測,空中即使有同類信號進行干擾,如果不能檢測出有用信號的碼序列,干擾也起不了太大作用,因此抗干擾性能強是擴頻通信的最突出的優(yōu)點。
3.1抗干擾性強
擴頻本身具有一定的抗干擾能力,用“擴頻處理增益Gp”來表示,即Gp=W /F;其中,W是擴頻信號帶寬,F(xiàn)是信息帶寬。它表示了擴頻系統(tǒng)信噪比改善的程度,Gp越大,則抗干擾能力越強,其代價是帶寬的增加。受器件水平、捕獲同步和寬帶均衡等實際條件的限制,其帶寬不能無限制地增加。提高增益的方法有以下幾種:(1)混合擴頻系統(tǒng)。
在直接序列擴頻的基礎上增加了載波頻率跳變的功能組成直擴/跳頻(DS/FH)混合擴頻技術,綜合了DS和FH兩種擴頻方式的優(yōu)點,能更有效地對抗干擾。由于DS/FH系統(tǒng)的處理增益是兩種處理增益(dB)之和,可以采用相對簡單的技術實現(xiàn)高的處理增益。通過理論分析和仿真研究表明,在干擾和噪聲低于直擴信號的噪聲容限時,混合系統(tǒng)的誤碼性能優(yōu)于純跳頻系統(tǒng);在干擾和噪聲高于直擴的噪聲容限時,純跳頻系統(tǒng)的誤碼性能優(yōu)于混合系統(tǒng)。(2)高效擴頻技術。
即利用編碼擴頻理論和正交多載波理論,實現(xiàn)高效擴頻。高效編碼擴頻是一種(N,k)編碼的直序擴頻,把k位信息碼由長為N的偽隨機碼來代替。k位信息碼有2k個狀態(tài),則需2k條長為N的偽隨機碼來代表k位信息碼的2k個狀態(tài),其擴頻帶寬為傳輸數(shù)據(jù)速率的N/k倍。
3.2信息保密性好
由于擴頻信號在很寬的頻帶上被擴展了,單位頻帶內(nèi)的功率就很小,即信號的功率譜密度很低,所以應用擴頻碼序列擴展頻譜的直接序列擴頻系統(tǒng),可在信道噪聲和熱噪聲的背景下,在很低的信號功率譜密度上進行通信。信號被湮沒在噪聲里,很不容易被發(fā)現(xiàn),想進一步檢測出信號的參數(shù)就更加困難了。
3.3易于實現(xiàn)碼分多址
由于擴頻通信中存在擴頻碼序列的擴頻調(diào)制,可充分利用各種不同碼型擴頻序列之間優(yōu)良的自相關特性和互相關特性,在接收端利用相關檢測技術進行解擴,則在分配給不同用戶不同碼型的情況下,系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號,這樣在同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。
3.4抗多徑干擾
在無線電通信的各個頻段,短波、超短波、微波和光波中存在大量的多徑干擾。一般方法是采用分集接收技術,或設法把不同路徑的不同延遲信號在接收端從時間上對齊相加,合并成較強的有用信號,這兩種基本方法在擴頻通信中都是很容易實現(xiàn)的。
4.總結
本文就無線局域網(wǎng)和擴頻技術進行了基本的介紹,重點介紹了用于無線局域網(wǎng)的擴頻通信技術,并給出了無線局域網(wǎng)中擴頻通信技術中幾種實現(xiàn)方式的特點和其中的不足,就擴頻技術在無線局域網(wǎng)中的應用進行了詳細的討論,總結了用于無線局域網(wǎng)的擴頻通信技術的的常見幾種方法并簡要分析了各自的優(yōu)缺點和應用的場合。基于擴頻技術抗干擾性強、信息保密性好、易于實現(xiàn)碼分多址和抗多徑干擾四個特點,探討了擴頻技術在無線局域網(wǎng)中應用的可行性。
目前,無限局域網(wǎng)的發(fā)展方興未艾,組網(wǎng)技術也有多種。對于無限局域網(wǎng)來說,抗干擾性和保密性的好壞應該是最主要衡量指標。擴頻通信抗干擾性和保密性好的特點使其在無線局域網(wǎng)中的應用前景十分廣闊。
由于時間所限,本文對無線局域網(wǎng)的擴頻通信技術的研究沒有做更深入的探討,同時對系統(tǒng)設計沒能進行仿真設計。這些不足需要在以后的研究工作中完善。
參考文獻
[l]IEEE Std 802.lla.High一speed Physical layer in the 5GHZband,1999.[2]陳雁,葉凌偉.wLAN運營分析.電信技術,2003 [3]夏俊杰,周雪崢.WLAN標準于系統(tǒng)建設.電信技術,2003 [4]季碩.公眾wLAN組網(wǎng)方案介紹.電信技術,2003.[5]鄧慶林.WLAN接人技術在機場侯機廳的應用方案.電信技術,2003 [6]沈允春.擴譜技術[M].北京:國防工業(yè)出版社,1995.
第三篇:無線局域網(wǎng)論文
局域網(wǎng)無線
在這個“網(wǎng)絡就是計算機”的時代,伴隨著有線網(wǎng)絡的廣泛應用,以快捷高效,組網(wǎng)靈活為優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡技術也在飛速發(fā)展。無線局域網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度講,無線局域網(wǎng)利用了無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信,并為通信的移動化、個性化和多媒體應用提供了可能。通俗地說,無線局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時,提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡的功能。通常計算機組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜,構成有線局域網(wǎng)。但有線網(wǎng)絡在某些場合要受到布線的限制:布線、改線工程量大;線路容易損壞;網(wǎng)中的各節(jié)點不可移動。特別是當要把相離較遠的節(jié)點連接起來時,敷設專用通信線路的布線施工難度大、費用高、耗時長,對正在迅速擴大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴重的瓶頸阻塞。無線局域網(wǎng)就是解決有線網(wǎng)絡以上問題而出現(xiàn)的。
無線局域網(wǎng)的歷史
說到無線網(wǎng)絡的歷史起源,可能比各位想像的還要早。無線網(wǎng)絡的初步應用,可以追溯到五十年前的第二次世界大戰(zhàn)期間,當時美國陸軍采用無線電信號做資料的傳輸。他們研發(fā)出了一套無線電傳輸科技,并且采用相當高強度的加密技術。當初美軍和盟軍都廣泛使用這項技術。這項技術讓許多學者得到了靈感,在1971年時,夏威夷大學(University of Hawaii)的研究員創(chuàng)造了第一個基于封包式技術的無線電通訊網(wǎng)絡,這被稱作ALOHNET的網(wǎng)絡,可以算是相當早期的無線局域網(wǎng)絡(WLAN)。這最早的WLAN包括了7臺計算機,它們采用雙向星型拓撲(bi-directional star topology),橫跨四座夏威夷的島嶼,中心計算機放置在瓦胡島(Oahu Island)上。從這時開始,無線網(wǎng)絡可說是正式誕生了。雖然目前幾乎所有的局域網(wǎng)絡(LAN)都仍舊是有線的架構,不過近年來無線網(wǎng)絡的應用卻日漸增加,主要應用在學術界(像是大學校園)、醫(yī)療界、制造業(yè)和倉儲業(yè)等,而且相關的技術也一直在進步,對企業(yè)而言要轉換到無線網(wǎng)絡也更加容易、更加便宜了。
無線局域網(wǎng)的技術特點
無線局域網(wǎng)利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù),而無需線纜介質(zhì)。無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達到11Mbps,傳輸距離可遠至20km以上。它是對有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補充和擴展,使網(wǎng)上的計算機具有可移動性,能快速方便地解決使用有線方式不易實現(xiàn)的網(wǎng)絡聯(lián)通問題。
1.無線局域網(wǎng)的優(yōu)點
與有線網(wǎng)絡相比,無線局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點:
安裝便捷
一般在網(wǎng)絡建設中,施工周期最長、對周邊環(huán)境影響最大的,就是網(wǎng)絡布線施工工程。在施工過程中,往往需要破墻掘地、穿線架管。而無線局域網(wǎng)最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網(wǎng)絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點AP(Access Point)設備,就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡。
使用靈活
在有線網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡信息點位置的限制。而一旦無線局域網(wǎng)建成后,在無線網(wǎng)的信號覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡。
經(jīng)濟節(jié)約
由于有線網(wǎng)絡缺少靈活性,這就要求網(wǎng)絡規(guī)劃者盡可能地考慮未來發(fā)展的需要,這就往往導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網(wǎng)絡的發(fā)展超出了設計規(guī)劃,又要花費較多費用進行網(wǎng)絡改造,而無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。
易于擴展
無線局域網(wǎng)有多種配置方式,能夠根據(jù)需要靈活選擇。這樣,無線局域網(wǎng)就能勝任從只有幾個用戶的小型局域網(wǎng)到上千用戶的大型網(wǎng)絡,并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等有線網(wǎng)絡無法提供的特性。由于無線局域網(wǎng)具有多方面的優(yōu)點,所以發(fā)展十分迅速。在最近幾年里,無線局域網(wǎng)已經(jīng)在醫(yī)院、商店、工廠和學校等不適合網(wǎng)絡布線的場合得到了廣泛應用。
2.無線局域網(wǎng)的相關技術
1).IEEE 802.11標準
IEEE 802.11是在1997年由大量的局域網(wǎng)以及計算機專家審定通過的標準。IEEE 802.11規(guī)定了無線局域網(wǎng)在2.4GHz波段進行操作,這一波段被全球無線電法規(guī)實體定義為擴頻使用波段。
1999年8月,802.11標準得到了進一步的完善和修訂,包括用一個基于SNMP的MIB來取代原來基于OSI協(xié)議的MIB。另外還增加了兩項內(nèi)容,一是802.11a,它擴充了標準的物理層,頻帶為5GHz,采用QFSK調(diào)制方式,傳輸速率為6Mb/s-54Mb/s。它采用正交頻分復用(OFDM)的獨特擴頻技術,可提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網(wǎng)無線幀結構接口,并支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務。這樣的速率完全能滿足室內(nèi)、室外的各種應用場合。但是,采用該標準的產(chǎn)品目前還沒有進入市場。另一種是802.11b標準,在2.4GHz頻帶,采用直接序列擴頻(DSSS)技術和補償編碼鍵控(CCK)調(diào)制方式。該標準可提供11Mb/s的數(shù)據(jù)速率,還能夠根據(jù)情況的變化,在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之間自動切換。它從根本上改變無線局域網(wǎng)設計和應用現(xiàn)狀,擴大了無線局域網(wǎng)的應用領域,現(xiàn)在,大多數(shù)廠商生產(chǎn)的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品都基于802.11b標準。
2).無線局域網(wǎng)的相關概念
在一個典型的無線局域網(wǎng)環(huán)境中,有一些進行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的設備,稱為接入點(AP)。通常,一個AP能夠在幾十至上百米的范圍內(nèi)連接多個無線用戶。在同時具有有線和無線網(wǎng)絡的情況下,AP可以通過標準的Ethernet電纜與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡相聯(lián),作為無線網(wǎng)絡和有線網(wǎng)絡的連接點。無線局域網(wǎng)的終端用戶可通過無線網(wǎng)卡等訪問網(wǎng)絡。
無線局域網(wǎng)在室外主要有以下幾種結構:點對點型、點對多點型、多點對點型和混合型。
● 點對點型
該類型常用于固定的要聯(lián)網(wǎng)的兩個位置之間,是無線聯(lián)網(wǎng)的常用方式,使用這種聯(lián)網(wǎng)方式建成的網(wǎng)絡,優(yōu)點是傳輸距離遠,傳輸速率高,受外界環(huán)境影響較小。
● 點對多點型
該類型常用于有一個中心點,多個遠端點的情況下。其最大優(yōu)點是組建網(wǎng)絡成本低、維護簡單;其次,由于中心使用了全向天線,設備調(diào)試相對容易。該種網(wǎng)絡的缺點也是因為使用了全向天線,波束的全向擴散使得功率大大衰減,網(wǎng)絡傳輸速率低,對于較遠距離的遠端點,網(wǎng)絡的可靠性不能得到保證。
● 混合型
這種類 型適用于所建網(wǎng)絡中有遠距離的點、近距離的點,還有建筑物或山脈阻擋的點。在組建這種網(wǎng)絡時,綜合使用上述幾種類型的網(wǎng)絡方式,對于遠距離的點使用點對點方式,近距離的多個點采用點對多點方式,有阻擋的點采用中繼方式。
無線局域網(wǎng)的室內(nèi)應用則有以下兩類情況
● 獨立的無線局域網(wǎng)
這是指整個網(wǎng)絡都使用無線通信的情形。在這種方式下可以使用AP,也可以不使用AP。在不使用AP時,各個用戶之間通過無線直接互聯(lián)。但缺點是各用戶之間的通信距離較近,且當用戶數(shù)量較多時,性能較差。
● 非獨立的無線局域網(wǎng)
在大多數(shù)情況下,無線通信是作為有線通信的一種補充和擴展。我們把這種情況稱為非獨立的無線局域網(wǎng)。在這種配置下,多個AP通過線纜連接在有線網(wǎng)絡上,以使無線用戶即能夠訪問網(wǎng)絡的各個部分。
其他相關概念
● 微單元和無線漫游
無線電波在傳播過程中會不斷衰減,導致AP的通訊范圍被限定在一定的范圍之內(nèi),這個范圍被稱為微單元。當網(wǎng)絡環(huán)境存在多TAP,且它們的微單元互相有一定范圍的重合時,無線用戶可以在整個無線局域網(wǎng)覆蓋區(qū)內(nèi)移動,無線網(wǎng)卡能夠自動發(fā)現(xiàn)附近信號強度最大的AP,并通過這個AP收發(fā)數(shù)據(jù),保持不間斷的網(wǎng)絡連接,這就稱為無線漫游。
● 擴頻
大多數(shù)的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品都使用了擴頻技術。擴頻技術原先是軍事通訊領域中使用的寬帶無線通信技術。使用擴頻技術,能夠使數(shù)據(jù)在無線傳輸中完整可靠,并且確保同時在不同頻段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會互相干擾。
● 直序擴頻
所謂直接序列擴頻,就是使用具有高碼率的擴頻序列,在發(fā)射端擴展信號的頻譜,而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴,把展開的擴頻信號還原成原來的信號。
● 跳頻擴頻
跳頻技術與直序擴頻技術完全不同,是另外一種擴頻技術。跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制,在其工作帶寬范圍內(nèi),其頻率按隨機規(guī)律不斷改變頻率。接收端的頻率也按隨機規(guī)律變化,并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。
跳頻的高低直接反映跳頻系統(tǒng)的性能,跳頻越高,抗干擾的性能越好,軍用的跳頻系統(tǒng)可以達到每秒上萬跳。實際上移動通信GSM系統(tǒng)也是跳頻系統(tǒng)。出于成本的考慮,商用跳頻系統(tǒng)跳速都較慢,一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳頻系統(tǒng)實現(xiàn)簡單,因此低速無線局域網(wǎng)常常采用這種技術。
無線局域網(wǎng)的應用
基于無線局域網(wǎng)具有的諸多優(yōu)點,它可廣泛應用于下列領域:
1.接入網(wǎng)絡信息系統(tǒng):電子郵件、文件傳輸和終端仿真。
2.難以布線的環(huán)境:老建筑、布線困難或昂貴的露天區(qū)域、城市建筑群、校園和工廠。
3.頻繁變化的環(huán)境:頻繁更換工作地點和改變位置的零售商、生產(chǎn)商,以及野外勘測、試驗、軍事、公安和銀行等。
4.使用便攜式計算機等可移動設備進行快速網(wǎng)絡連接。
5.用于遠距離信息的傳輸:如在林區(qū)進行火災、病蟲害等信息的傳輸;公安交通管理部門進行交通管理等。
6.專門工程或高峰時間所需的暫時局域網(wǎng):學校、商業(yè)展覽、建設地點等人員流動較強的地方;利用無線局域網(wǎng)進行信息的交流;零售商、空運和航運公司高峰時間所需的額外工作站等。
7.流動工作者可得到信息的區(qū)域:需要在醫(yī)院、零售商店或辦公室區(qū)域流動時得到信息的醫(yī)生、護士、零售商、白領工作者。
8.辦公室和家庭辦公室(SOHO)用戶,以及需要方便快捷地安裝小型網(wǎng)絡的用戶。
結束語
無線網(wǎng)絡的出現(xiàn)就是為了解決有線網(wǎng)絡無法克服的困難。雖然無線網(wǎng)絡有諸多優(yōu)勢,但與有線網(wǎng)絡相比,無線局域網(wǎng)也有很多不足。無線網(wǎng)絡速率較慢、價格較高,因而它主要面向有特定需求的用戶。目前無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡,無線網(wǎng)絡與有線網(wǎng)絡是互補的關系,而不是競爭;目前還只是有線網(wǎng)絡的補充,而不是替換。但也應該看到,近年來,隨著適用于無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的價格正逐漸下降,相應軟件也逐漸成熟。此外,無線局域網(wǎng)已能夠通過與廣域網(wǎng)相結合的形式提供移動互聯(lián)網(wǎng)的多媒體業(yè)務。相信在未來,無線局域網(wǎng)將以它的高速傳輸能力和靈活性發(fā)揮更加重要的作用!
第四篇:無線局域網(wǎng)論文
安徽新華學院2011年10月30日星期日
《計算機網(wǎng)絡》課程論文
題目:無線局域網(wǎng)
專業(yè)班級:
通信技術(2)
學生姓名:
余春聯(lián)
學
號: 0932002237
授課教師:
葉承瓊
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引言
在這個“網(wǎng)絡就是計算機”的時代,伴隨著有線網(wǎng)絡的廣泛應用,以快捷高效,組網(wǎng)靈活為優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡技術也在飛速發(fā)展。無線局域網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度講,無線局域網(wǎng)利用了無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信,并為通信的移動化、個性化和多媒體應用提供了可能。通俗地說,無線局域網(wǎng)(Wireless local-area network,WLAN)就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時,提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡的功能。通常計算機組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜,構成有線局域網(wǎng)。但有線網(wǎng)絡在某些場合要受到布線的限制:布線、改線工程量大;線路容易損壞;網(wǎng)中的各節(jié)點不可移動。特別是當要把相離較遠的節(jié)點連接起來時,敷設專用通信線路的布線施工難度大、費用高、耗時長,對正在迅速擴大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴重的瓶頸阻塞。無線局域網(wǎng)就是解決有線網(wǎng)絡以上問題而出現(xiàn)的。
關鍵字:無線局域
無線網(wǎng)卡
無線AP
擴頻
藍牙
Home RF
]
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目錄
第一章無線局域網(wǎng)概述.............................................................................4
1.1無線網(wǎng)絡歷史與使用技術...........................................................4 1.2無線局域網(wǎng)標準體系....................................................................5
1.2.1 IEE802.11協(xié)議族.................................................5
第二章 無線局域網(wǎng)技術介紹...................................................................7
2.1無線局域網(wǎng)定義..............................................................................7 2.2 無線局域網(wǎng)的優(yōu)點........................................................................7 2.3無線局域網(wǎng)的結構.........................................................................8 2.4 無線局域設備.................................................................................8
2.4.1 無線網(wǎng)卡...............................................................8 2.4.2無線AP..................................................................8 2.4.3無線路由................................................................9 2.4.4無線網(wǎng)橋................................................................9 2.4.5無線天線..............................................................10 2.4.6其他無線網(wǎng)絡設備..............................................10
第三章 無線局域網(wǎng)關鍵技術.................................................................11
3.1 擴頻技術.........................................................................................11 3.2藍牙技術..........................................................................................12 3.3紅外技術..........................................................................................12 3.4 Home RF.........................................................................................13 結束語.....................................................................................................14 參考文獻.................................................................................................15
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第一章 無線局域網(wǎng)概述
一般而言,凡是采用無線傳輸?shù)挠嬎銠C局域網(wǎng)都可以稱為無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network ,WLAN)。它是指應用無線通信技術將計算機設備互聯(lián)起來,構成可以相互通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡體系。無線局域網(wǎng)本質(zhì)的特點是不再使用通信電纜將計算機與網(wǎng)絡連接起來,而是通過無線的方式連接,從而使用網(wǎng)絡的構建和終端的移動更加靈活。
無線局域網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產(chǎn)物。它利用射頻(radio frequency,RF)技術,取代舊式的有線構成的局域網(wǎng)網(wǎng)絡;從專業(yè)角度講,無線局域網(wǎng)利用了無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信,并為通信的移動化、個性化和多媒體應用提供了可能。通俗的說,無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network ,WLAN)就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時,提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡的功能。
1.1無線網(wǎng)絡歷史與使用技術
說到無線網(wǎng)絡的歷史起源,可能比各位想像的還要早。無線網(wǎng)絡的初步應用,可以追溯到五十年前的第二次世界大戰(zhàn)期間,當時美國陸軍采用無線電信號做資料的傳輸。他們研發(fā)出了一套無線電傳輸科技,并且采用相當高強度的加密技術。當初美軍和盟軍都廣泛使用這項技術。這項技術讓許多學者得到了靈感,在1971年時,夏威夷大學(University of Hawaii)的研究員創(chuàng)造了第一個基于封包式技術的無線電通訊網(wǎng)絡,這被稱作ALOHNET的網(wǎng)絡,可以算是相當早期的無線局域網(wǎng)絡(WLAN)。這最早的WLAN包括了7臺計算機,它們采用雙向星型拓撲(bi-directional star topology),橫跨四座夏威夷的島嶼,中心計算機放置在瓦胡島(Oahu Island)上。從這時開始,無線網(wǎng)絡可說是正式誕生了。雖然目前幾乎所有的局域網(wǎng)絡(LAN)都仍舊是有線的架構,不過近年來無線網(wǎng)絡的應用卻日漸增加,主要應用在學術界(像是大學校園)、醫(yī)療界、制造業(yè)和倉儲業(yè)等,而且相關的技術也一直在進步,對企業(yè)而言要轉換到無線網(wǎng)絡也更加容易、更加便宜了。
目前,使用的比較廣泛的近距離無線通信技術有藍牙(Bluetooth)、無線IEE802.11(Wi-Fi)和紅外線數(shù)據(jù)傳輸(IrDA)。此外,還有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕嚯x無線技術標準,它們分別是ZigBee、超寬頻(ultra wideband)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT和專用的無線系統(tǒng)等。
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1.2無線局域網(wǎng)標準體系
無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network ,WLAN)技術反正至今,主要為兩大類:IEE802.11標準和歐洲郵電委員會(CEPT)制定的HIPERLAN(High Performance Radio LAN)標準體系。IEE802.11標準是由面向數(shù)據(jù)的計算機局域網(wǎng)發(fā)展而來的,網(wǎng)絡采用無線連接的協(xié)議,目前市場上的大部分產(chǎn)品都是按這個標準開發(fā)的;與之對抗的HIPERLAN-2標準則是基于連接的無線局域網(wǎng)。致力于面向語音的蜂窩電話,這個網(wǎng)絡標準還在完善之中,所以暫時還少有產(chǎn)品上市;現(xiàn)在市場上主要的運用IEE802.11標準。這里主要介紹的是IEE802.11系列的標準體系。
IEE802.11標準的制定始于1987年,當初是在802.4L小組作為令牌總線上網(wǎng)一部分來研究的。其主要目的是用作工廠設備通信和控制設施。1990年,IEE802.11小組正式獨立出來。專門從事制定WLAN的物理層和MAC層標準。1991年5月,IEE802.11工作組成立,1997年6月26 日,IEE802.11標準制定完成,并在同年11月份正式發(fā)布。該標準運行在2.4GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)頻段。采用擴頻通信技術,支持1Mb/s和2Mb/s數(shù)據(jù)速率。1999年推出的IEE802.11a標準運行在U-NII(Unlicensed National Information Infrastructure)頻段。采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)調(diào)制技術,支持高達54Mb/s的數(shù)據(jù)速率。以及后來發(fā)展的IEE802.11x標準是第一代無線網(wǎng)絡標準之一,對無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展和應用起到了重要的推動作用,促進的不同廠家的無線網(wǎng)絡產(chǎn)品的互通。
1.2.1 IEE802.11協(xié)議族
(1)802.11a
802.11a采用正交頻分(OFDM)技術調(diào)制數(shù)據(jù),使用5GHz的頻帶。OFDM技術將無線信道分成以低數(shù)據(jù)速率并行傳輸?shù)姆诸l率,然后在將這些頻率一起放回接受端,可提供25Mbit/s的無線ATM接口和10Mbit/s的以太網(wǎng)無線幀結構接口,以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高傳輸速率,改進信號質(zhì)量,克服干擾。物理層速率可達54Mbit/s,傳輸層可達到25Mbit/s,能滿足室內(nèi)及室外的應用。(2)802.11b 802.11b也被稱為Wi-Fi技術,采用補碼鍵控(CCK)調(diào)制方式,使用2.4GHz頻帶,其對無線局域網(wǎng)通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機制的介質(zhì)訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低于某個門限制時,傳輸速率能
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過從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s,或根據(jù)直序擴頻技術調(diào)整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規(guī)定的前提下,采用跳頻技術無法支持更高的速率,因此需要選擇DSSS作為該標準的唯一物理層技術。(3)802.11g 2001年11月。在802.11 IEEE會議上形成了802.11g標準草案,目前是在2.4GHz頻段實現(xiàn)802.11a的速率要求。該標準將2003年初獲得批準。802.11g采用PBCC和CCK/OFDM調(diào)制方式。使用2.4GHz頻段,對現(xiàn)有的802.11b系統(tǒng)向下兼容。它既能適應傳統(tǒng)的802.11b標準(在2.4GHz頻段下提供的數(shù)據(jù)傳輸率為11Mbit/s),也符合802.11a標準(在5GHz頻率下提供的據(jù)傳輸率為56Mbit/s),從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均互相兼容的多方式無線局域網(wǎng),有利于促進無線網(wǎng)絡市場的發(fā)展。
(4)其他相關協(xié)議
IEEE802工作組今后將繼續(xù)對802.11系列協(xié)議進行探討,并計劃推出一系列用于完善無線局域網(wǎng)應用的協(xié)議,其中主要包括802.11e(定義服務質(zhì)量和服務類型)、802.11f(AP間協(xié)議)、802.11h(歐洲5GHz規(guī)范)、802.11i(增強的安全性&認證)、802.11j(日本的4.9GHz規(guī)范)、802.11k(高層無線/網(wǎng)絡測量規(guī)范)以及高吞量研究組的相關協(xié)議等。
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第二章 無線局域網(wǎng)技術介紹
2.1無線局域網(wǎng)定義
無線局域網(wǎng)絡(Wireless Local Area Networks; WLAN)是相當便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),它利用射頻(Radio Frequency; RF)的技術,取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構成的局域網(wǎng)絡,使得無線局域網(wǎng)絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它,達到「信息隨身化、便利走天下」的理想境界。
2.2 無線局域網(wǎng)的優(yōu)點
與有線網(wǎng)絡相比,無線局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點:(1)安裝便捷。
一般在網(wǎng)絡建設中,施工周期最長、對周邊環(huán)境影響最大的,就是網(wǎng)絡布線施HIH工程,在施工過程中,往往需要破墻掘地、穿線架管。而無線局域網(wǎng)最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網(wǎng)絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點AP(Access Point)設備,就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡。(2)使用靈活。
在有線網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡信息點位置的限制,而一旦無線局域網(wǎng)建成后,在無線網(wǎng)的信號覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡。(3)經(jīng)濟節(jié)約。
由于有線網(wǎng)絡缺少靈活性,這就要求網(wǎng)絡規(guī)劃者盡可能地考慮未來發(fā)展的需要,這就往往導致預設大量利用率較低的信息點,而一旦網(wǎng)絡的發(fā)展超出了設計規(guī)劃,又要花費較多費用進行網(wǎng)絡改造,而無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。(4)易于擴展。
無線局域網(wǎng)有多種配置方式,能夠根據(jù)需要靈活選擇。這樣,無線局域網(wǎng)就能勝任從只有幾個用戶的小型局域網(wǎng)到上千用戶的大型網(wǎng)絡,并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等有線網(wǎng)絡無法提供的特性,由于無線局域網(wǎng)具有多方面的優(yōu)點,所以發(fā)展十分迅速。在最近幾年里,無線局域網(wǎng)已經(jīng)在醫(yī)院、商店、工廠和學校等不適合網(wǎng)絡布線的頁 7 安徽新華學院2011年10月30日星期日
場合得到了廣泛應用。
2.3無線局域網(wǎng)的結構
(1)網(wǎng)橋連接型:不同的局域網(wǎng)之間互聯(lián)時,由于物理上的原因,若采取有線方式不方便,則可利用無線網(wǎng)橋的方式實現(xiàn)二者的點對點連接,無線網(wǎng)橋不僅提供二者之間的物理與數(shù)據(jù)鏈路層的連接,還為兩個網(wǎng)的用戶提供較高層的路由與協(xié)議轉換。
(2)基站接人型:當采用移動蜂窩通信網(wǎng)接入方式組建無線局域網(wǎng)時,各站點之間的通信是通過基站接人、數(shù)據(jù)交換方式來實現(xiàn)互聯(lián)的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網(wǎng),還可以通過廣域網(wǎng)與遠地站點組建自己的工作網(wǎng)絡。
(3)HUB接人型:利用無線Hub可以組建星型結構的無線局域網(wǎng),具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類似的優(yōu)點。在該結構基礎上的WLAN,可采用類似于交換型以太網(wǎng)的工作方式,要求Hub具有簡單的網(wǎng)內(nèi)交換功能。
2.4 無線局域設備 2.4.1 無線網(wǎng)卡
網(wǎng)卡(network interface card , NIC)又被稱為網(wǎng)絡適配器(network interface adapter),網(wǎng)卡是連接計算機和網(wǎng)絡電纜之間的基礎設備,它能夠為計算機之間相互通信提供一條物理通道,并通過這條通道進行數(shù)據(jù)傳輸。
網(wǎng)卡又分為有線和無線之分,無線網(wǎng)卡的作用類似于以太網(wǎng)中的網(wǎng)卡(即有線網(wǎng)卡),作為無線網(wǎng)絡的接口,實現(xiàn)與無線網(wǎng)絡的連接。無線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同,主要分為三種類型,即PCMCIA無線網(wǎng)卡,PCI無線網(wǎng)卡和USB無線網(wǎng)卡。
2.4.2無線AP 無線AP(Access Point)即無線接人點,它是用于無線網(wǎng)絡的無線交換機,也是無線網(wǎng)絡的核心。無線AP是移動計算機用戶進入有線網(wǎng)絡的接入點,主要用于寬帶家庭、大樓內(nèi)部以及園區(qū)內(nèi)部,典型距離覆蓋幾十米至上百米,目前主要主要技術為802.11系列。大多數(shù)無線AP還帶有接入點客戶端模式(AP client),可以和其它AP進行無
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線連接,延展網(wǎng)絡的覆蓋范圍。
無線AP(AP,Access Point,無線訪問節(jié)點、會話點或存取橋接器)是一個包含很廣的名稱,它不僅包含單純性無線接入點(無線AP),也同樣是無線路由器(含無線網(wǎng)關,無線網(wǎng)橋)等類設備的統(tǒng)稱。
2.4.3無線路由
無線路由器:無線路由器是單純型AP與寬帶路由器的一種結合體;借助于路由器功能,可實現(xiàn)通過無線網(wǎng)絡與Internet連接共享,實現(xiàn)ADSL和小區(qū)寬帶的無線共享接入,另外,無線路由器可以把通過它進行無線和有線連接的終端都分配到一個子網(wǎng),這樣子網(wǎng)內(nèi)的各種設備交換數(shù)據(jù)就非常方便。
無線路由器可廣范應用于金融、保險、電力、監(jiān)控、交通、氣象、水文監(jiān)測等行業(yè)。無線路由器借助CDMA,GPRS等無線網(wǎng)絡在公用移動網(wǎng)絡覆蓋的條件下,原先采用以太網(wǎng)接口,依靠有線以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的各個終端設備,如PC機、工控機、ATM機、POS機、網(wǎng)絡攝像機等,都可以很方便地通過無線路由器接入到GPRS/CAMA 1X網(wǎng)絡中,利用移動互聯(lián)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)服務來進行數(shù)據(jù)通信。隨著現(xiàn)在越來越多的公司深入研究WIFI WIMAX的技術,使得無線路由的應用也越來越廣。
現(xiàn)階段無線路由的開發(fā)處于一個飛速發(fā)展的階段,無線模式由2.4G時代開始進入5G網(wǎng)絡,由B過渡的B and G至現(xiàn)在的B/G/N模式,在無線網(wǎng)絡需求越來越大的現(xiàn)在,無線路由產(chǎn)品的研發(fā)已經(jīng)進入一個升華的發(fā)展階段。
2.4.4無線網(wǎng)橋
無線網(wǎng)橋是為使用無線(微波)進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c對點網(wǎng)間互聯(lián)而設計。從作用上來理解無線網(wǎng)橋,它可以用于連接兩個或多個獨立的網(wǎng)絡段,這些獨立的網(wǎng)絡段通常位于不同的建筑內(nèi),相距幾百米到幾十公里。所以說它可以廣泛應用在不同建筑物間是互聯(lián)。同時,根據(jù)協(xié)議不同,無線網(wǎng)橋又可以分為2.4GHz頻段的802.11b或802.11G以及采用5.8GHz頻段的802.11a無線網(wǎng)橋。無線網(wǎng)橋有三種工作方式,點對點,點對多點中繼連接。特別適用于城市中的遠距離通訊。它有2種接入方式,IP+E1雙接口接入。
在無高大障礙的條件下,一對速組網(wǎng)和野外作業(yè)的臨時組網(wǎng)。其作用距離取決于環(huán)境和天線,現(xiàn)7km的點對點微波互連,一對27dbi的定向天線可以實現(xiàn)10km的點對點微波互連。12dbi的定向天線可以
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實現(xiàn)2km的點對點微波互連;一對只實現(xiàn)到鏈路層功能的無線網(wǎng)橋是透明網(wǎng)橋,而具有路由等網(wǎng)絡層功能、在網(wǎng)絡24dbi的定向天線可以異種網(wǎng)絡互聯(lián)的設備交無線路由器,也可作為第三層網(wǎng)橋使用。無線網(wǎng)橋通常是用于室外,主要用于連接兩個網(wǎng)絡,使用無線網(wǎng)橋不可能只使用一個,必須兩個以上,而AP可以單獨使用。無線網(wǎng)橋功率大,傳輸距離遠(最大可達約50km),抗干擾能力強等,不自帶天線,一般配備拋物面天線實現(xiàn)長距離的點對點連接。
現(xiàn)在市面上已經(jīng)出現(xiàn)了802.11n的無線網(wǎng)橋,傳輸速率可達到300Mbps以上。不過由于各種因素是影響,實際速率遠遠低于商家標榜的數(shù)值。但相對于11g的速率的確提高了很多,這也使得我們要求高寬帶,高傳輸速率成為可能。隨著技術的不斷發(fā)展,相信有更好的新產(chǎn)品會隨著新技術的出現(xiàn)而衍生出來。
2.4.5無線天線
天線是將傳輸線中的電磁能轉化為自由空間的電磁波,或空間電磁波轉化成傳輸線中的電磁專用設備。
天線的分類標準很多,一般按照天線的輻射和接受水平面的方向性可分為定西和全向天線。全向天線具有較大的覆蓋區(qū)域,而定向天線則具有較大的信號強度。另外,在介于這兩種之間的就是扇面天線,它具有能量定向聚焦的功能,可以在水平不同的角度范圍內(nèi)進行有效覆蓋。
天線的主要特性指標包括了:方向圖、方向性參數(shù)、天線增益、輸入阻抗、電壓駐波比(voltage standing wave ratio,VSWR)、頻率范圍等。
2.4.6其他無線網(wǎng)絡設備
除了以上的主要無線網(wǎng)絡設備外,還有眾多的設備;比如:AP控制器、無線交換機等,它們在實際的應用中都各有特點。
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第三章 無線局域網(wǎng)關鍵技術
3.1 擴頻技術
擴展頻譜通信(Spread Spectrum Communication)簡稱擴頻通信,其特點是傳輸信息所用的帶寬遠大于信息本身帶寬。擴頻通信技術在發(fā)端以擴頻編碼進行擴頻調(diào)制,在收端以相關解調(diào)技術收信,這一過程使其具有諸多優(yōu)良特性:
1、抗干擾性能好:它具有極強的抗人為寬帶干擾、窄帶瞄準式干擾、中繼轉發(fā)式干擾的能力,有利于電子反對抗。如果再采用自適應對消、自適應天線、自適應濾波,可以使多徑干擾消除,這對軍用和民用移動通信是很有利的。
2、隱蔽性強、干擾小:因信號在很寬的頻帶上被擴展,則單位帶寬上的功率很小,即信號功率譜密度很低。信號淹沒在白噪聲之中,別人難于發(fā)現(xiàn)信號的存在,再加之不知擴頻編碼,就更難拾取有用信號。而極低的功率譜密度,也很少對其它電訊設備構成干擾。擴頻通信技術把被傳送的信號帶寬展寬,從而降低了系統(tǒng)在單位頻帶內(nèi)的電波“通量密度”,這對空間通信大有好處。國際無線電咨詢委員會及國際電信聯(lián)盟規(guī)定了空間通信系統(tǒng)在地面上產(chǎn)生“通量密度”的國際標準,以防止對地面通信的干擾。例如規(guī)定在S波段內(nèi)每4KHz頻帶內(nèi)“通量密度”為-154dB/m2。
3、易于實現(xiàn)碼分多址:擴頻通信占用寬帶頻譜資源通信,改善了抗干擾能力,是否浪費了頻譜資源呢?其實正相反,是提高了頻帶的利用率。正是由于擴頻通信要用擴頻編碼進行擴頻調(diào)制發(fā)送,而信號接收需要用相同的擴頻編碼之間的相關解擴才能得到,這就給頻率復用和多址通信提供了基礎。充分利用不同碼型的擴頻編碼之間的相關特性,分配給不同用戶不同的擴頻編碼,就可以區(qū)別不同用戶的信號,眾多用戶,只要配對使用自己的擴頻編碼,就可以互不干擾地同時使用同一頻率通信,從而實現(xiàn)了頻率復用,使擁擠的頻譜得到充分的利用。
4、數(shù)模兼容:可以傳輸數(shù)字信號,也可以傳輸模擬信號。常規(guī)的無線電通信是在頻率上分配(稱為頻分)或從時間上分配(稱為時分)給通信用戶,使之在頻段上或時間上互不相同,以使彼此互不干擾共用頻譜資源。擴頻通信是以各用戶使用不同的擴頻編碼來共用同一頻率。采用擴頻通信多址方式的頻譜利用率高于采用頻分多址方式的頻譜利用率。而且擴頻碼分多址還易于解決增加新用戶的問題。
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擴頻系統(tǒng)的缺點 :
1.系統(tǒng)用頻帶寬。
2.相對于FDMA、TDMA多址方式,采用擴頻技術的CDMA多址方式在移動通信的系統(tǒng)實現(xiàn)更為復雜。
擴頻技術的研究現(xiàn)狀:
擴頻技術由于其本身具備的優(yōu)良性能而得到廣泛應用,到目前為止,其最主要的兩個應用領域仍是軍事抗干擾通信和移動通信系統(tǒng),而跳頻系統(tǒng)與直擴系統(tǒng)則分別是在這兩個領域應用最多的擴頻方式。一般而言,跳頻系統(tǒng)主要在軍事通信中對抗故意干擾,在衛(wèi)星通信中也用于保密通信,而直擴系統(tǒng)則主要是一種民用技術。
對跳頻系統(tǒng)的分析,現(xiàn)在仍集中在其對抗各種干擾的性能方面,如對抗部分邊帶干擾以及多頻干擾等。而直擴系統(tǒng),即DS-CDMA系統(tǒng),在移動通信系統(tǒng)中的應用則成為擴頻技術的主流。歐洲的GSM標準和北美的以CDMA技術為基礎的IS-95都在第二代移動通信系統(tǒng)(2G)的應用中取得了巨大的成功。而在目前所有建議的第三代移動通信系統(tǒng)(3G)標準中(除了EDGE)都采用了某種形式的CDMA。因此CDMA技術成為目前擴頻技術中研究最多的對象,其中又以碼捕獲技術和多用戶檢測(MUD)技術代表了目前擴頻技術研究的現(xiàn)狀。
3.2藍牙技術
藍牙,是一種支持設備短距離通信(一般10m內(nèi))的無線電技術。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用“藍牙”技術,能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信,也能夠成功地簡化設備與因特網(wǎng)Internet之間的通信,從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效,為無線通信拓寬道路。藍牙采用分散式網(wǎng)絡結構以及快跳頻和短包技術,支持點對點及點對多點通信,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業(yè)、科學、醫(yī)學)頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸。
3.3紅外技術
研究紅外輻射的產(chǎn)生、傳播、轉化、測量及其應用的技術科學。通常人們將其劃分為近、點擊此處添加圖片說明中、遠紅外三部分。近紅外指波長為0.75~3.0微米;中紅外指波長為3.0~20微米;遠紅外則指波長為20~1000微米。在光譜學中,波段的劃分方法尚不統(tǒng)一,也有人將0.75~3.0微米、3.0~40微米和40~1000微米作為近紅外、中紅外和遠紅外波段。另外,由于大氣對紅外輻射的吸收,只留下三
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個重要的“窗口”區(qū),即1~3微米、3~5微米和8~13微米可讓紅外輻射通過,因而在軍事應用上,又分別將這三個波段稱為近紅外、中紅外和遠紅外。
紅外技術的內(nèi)容包含四個主要部分:
1.紅外輻射的性質(zhì),其中有受熱物體所發(fā)射的輻射在光譜、強度和方向的分布;輻射在媒質(zhì)中的傳播特性--反射、折射、衍射和散射;熱電效應和光電效應等。
2.紅外元件、部件的研制,包括輻射源、微型制冷器、紅外窗口材料和濾光電等。
3.把各種紅外元、部件構成系統(tǒng)的光學、電子學和精密機械。4.紅外技術在軍事上和國民經(jīng)濟中的應用。由此可見,紅外技術的研究涉及的范圍相當廣泛,既有目標的紅外輻射特性,背景特性,又有紅外元、部件及系統(tǒng);既有材料問題,又有應用問題。
3.4 Home RF Home RF(家庭射頻)是無繩電話技術和無線局域網(wǎng)技術相互融合發(fā)展的產(chǎn)物。Home RF是專門為家庭網(wǎng)絡應用而制定的一項無線局域網(wǎng)技術標準,由Home RF工作組(Home RF working group)負責開發(fā)。Home RF工作組成立于1998年,主要有intel、IBM、Companq、3com、Philips、Microsoft、Motorola等幾家大公司組成,旨在制定PC和用戶電子設備之間無線數(shù)字通信的開放性工作標準為家庭用戶建立具有互操性的音頻和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。
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結束語
無線網(wǎng)絡的出現(xiàn)就是為了解決有線網(wǎng)絡無法克服的困難。雖然無線網(wǎng)絡有諸多優(yōu)勢,但與有線網(wǎng)絡相比,無線局域網(wǎng)也有很多不足。無線網(wǎng)絡速率較慢、價格較高,因而它主要面向有特定需求的用戶。目前無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡,無線網(wǎng)絡與有線網(wǎng)絡是互補的關系,而不是競爭;目前還只是有線網(wǎng)絡的補充,而不是替換。但也應該看到,近年來,隨著適用于無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的價格正逐漸下降,相應軟件也逐漸成熟。此外,無線局域網(wǎng)已能夠通過與廣域網(wǎng)相結合的形式提供移動互聯(lián)網(wǎng)的多媒體業(yè)務。相信在未來,無線局域網(wǎng)將以它的高速傳輸能力和靈活性發(fā)揮更加重要的作用。
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參考文獻
1謝希仁.計算機網(wǎng)絡第五版[M].電子工業(yè)出版社.2008年01月 2(美)巴恩斯,(美)薩坎達 著,劉大偉譯.人民郵電出版社.2011-05-30 3網(wǎng)絡搜集.頁 15
第五篇:無線局域網(wǎng)論文
山西職業(yè)技術學院08屆畢業(yè)設計論文
`目錄
一、無線局域網(wǎng)...................................................................1
二、無線局域網(wǎng)概述...............................................................1
1、無線局域網(wǎng)的優(yōu)點...........................................................1
2、無線局域網(wǎng)的應用...........................................................1 3.無線局域網(wǎng)的理論基礎.......................................................2 4.無線局域網(wǎng)的不足之處.......................................................2
三、無線局域網(wǎng)協(xié)議標準...........................................................2
1.IEEE802.11系列協(xié)議........................................................2 3.HomeRF標準................................................................3 4.HyperLAN/2標準............................................................3 5.無線局域網(wǎng)標準的比較.......................................................4
四、無線局域網(wǎng)的體系架構.........................................................4
1.無線局域網(wǎng)的主要組件.......................................................4
2、無線局域網(wǎng)的結構...........................................................4 3.無線局域網(wǎng)的配置方式.......................................................4
五、未來的研究方向...............................................................5
1.安全性問題.................................................................5 2.漫游切換問題...............................................................5 3.無線網(wǎng)絡管理問題...........................................................5 4.無線局域網(wǎng)與3G............................................................5
六、致謝.........................................................................6 參考文獻:.......................................................................7
山西職業(yè)技術學院08屆畢業(yè)設計論文
一、無線局域網(wǎng)
隨著無線通信技術的廣泛應用,傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡已經(jīng)越來越不能滿足人們的需求,于是無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network,WLAN)應運而生,且發(fā)展迅速。無線局域網(wǎng)是無線通信技術與網(wǎng)絡技術相結合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度講,無線局域網(wǎng)就是通過無線信道來實現(xiàn)網(wǎng)絡設備之間的通信,并實現(xiàn)通信的移動化、個性化和寬帶化。通俗地講,無線局域網(wǎng)就是在不采用網(wǎng)線的情況下,提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。無線局域網(wǎng)(Wireless LAN,WLAN)是使用無線連接的局域網(wǎng)。它使用無線電波作為數(shù)據(jù)傳送的媒介。傳送距離一般為幾十米。無線局域網(wǎng)的主干網(wǎng)路通常使用電纜(CABLE),無線局域網(wǎng)用戶通過一個或更多無線接取器(wireless access points,WAP)接入無線局域網(wǎng)。線局域網(wǎng)絡(Wireless Local Area Networks; WLAN)是相當便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),它利用射頻(Radio Frequency; RF)的技術,取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構成的局域網(wǎng)絡,使得無線局域網(wǎng)絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它,達到「信息隨身化、便利走天下」的理想境界。
二、無線局域網(wǎng)概述
無線網(wǎng)絡的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰(zhàn)期間。當時,美國陸軍研發(fā)出了一套無線電傳輸技術,采用無線電信號進行資料的傳輸。這項技術令許多學者產(chǎn)生了靈感。1971年,夏威夷大學的研究員創(chuàng)建了第一個無線電通訊網(wǎng)絡,稱作ALOHNET。這個網(wǎng)絡包含7臺計算機,采用雙向星型拓撲連接,橫跨夏威夷的四座島嶼,中心計算機放置在瓦胡島上。從此,無線網(wǎng)絡正式誕生。
1、無線局域網(wǎng)的優(yōu)點
(1)靈活性和移動性。在有線網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡位置的限制,而無線局域網(wǎng)在無線信號覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡。無線局域網(wǎng)另一個最大的優(yōu)點在于其移動性,連接到無線局域網(wǎng)的用戶可以移動且能同時與網(wǎng)絡保持連接。
(2)安裝便捷。無線局域網(wǎng)可以免去或最大程度地減少網(wǎng)絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點設備,就可建立覆蓋整個區(qū)域的局域網(wǎng)絡。
(3)易于進行網(wǎng)絡規(guī)劃和調(diào)整。對于有線網(wǎng)絡來說,辦公地點或網(wǎng)絡拓撲的改變通常意味著重新建網(wǎng)。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程,無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。(4)故障定位容易。有線網(wǎng)絡一旦出現(xiàn)物理故障,尤其是由于線路連接不良而造成的網(wǎng)絡中斷,往往很難查明,而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網(wǎng)絡則很容易定位故障,只需更換故障設備即可恢復網(wǎng)絡連接。
(5)易于擴展。無線局域網(wǎng)有多種配置方式,可以很快從只有幾個用戶的小型局域網(wǎng)擴展到上千用戶的大型網(wǎng)絡,并且能夠提供節(jié)點間“漫游”等有線網(wǎng)絡無法實現(xiàn)的特性。
由于無線局域網(wǎng)有以上諸多優(yōu)點,因此其發(fā)展十分迅速。最近幾年,無線局域網(wǎng)已經(jīng)在企業(yè)、醫(yī)院、商店、工廠和學校等場合得到了廣泛的應用。
(6)經(jīng)濟節(jié)約。由于有線網(wǎng)絡缺少靈活性,這就要求網(wǎng)絡規(guī)劃者盡可能地考慮未來發(fā)展的需要,這就往往導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網(wǎng)絡的發(fā)展超出了設計規(guī)劃,又要花費較多費用進行網(wǎng)絡改造,而無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生
2、無線局域網(wǎng)的應用
基于無線局域網(wǎng)的優(yōu)點,它可廣泛應用于下列領域:
(1)接入網(wǎng)絡信息系統(tǒng):電子郵件、文件傳輸和終端仿真。
(2)難以布線的環(huán)境:老建筑、布線困難或昂貴的露天區(qū)域、城市建筑群、校園和工廠。(3)頻繁變化的環(huán)境:頻繁更換工作地點和改變位置的零售商、生產(chǎn)商,以及野外勘測、試驗、軍事、公安和銀行等。
(4)使用便攜式計算機等可移動設備進行快速網(wǎng)絡連接。
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(5)用于遠距離信息的傳輸:如在林區(qū)進行火災、病蟲害等信息的傳輸;公安交通管理部門進行交通管理等。
(6)專門工程或高峰時間所需的暫時局域網(wǎng):學校、商業(yè)展覽、建設地點等人員流動較強的地方;利用無線局域網(wǎng)進行信息的交流;零售商、空運和航運公司高峰時間所需的額外工作站等。(7)流動工作者可得到信息的區(qū)域:需要在醫(yī)院、零售商店或辦公室區(qū)域流動時得到信息的醫(yī)生、護士、零售商、白領工作者。
(8)辦公室和家庭辦公室(SOHO)用戶,以及需要方便快捷地安裝小型網(wǎng)絡的用戶。3.無線局域網(wǎng)的理論基礎 目前,無線局域網(wǎng)采用的傳輸媒體主要有兩種,即紅外線和無線電波。按照不同的調(diào)制方式,采用無線電波作為傳輸媒體的無線局域網(wǎng)又可分為擴頻方式與窄帶調(diào)制方式。(1)紅外線(Infrared Rays,IR)局域網(wǎng)
采用紅外線通信方式與無線電波方式相比,可以提供極高的數(shù)據(jù)速率,有較高的安全性,且設備相對便宜而且簡單。但由于紅外線對障礙物的透射和繞射能力很差,使得傳輸距離和覆蓋范圍都受到很大限制,通常IR局域網(wǎng)的覆蓋范圍只限制在一間房屋內(nèi)。(2)擴頻(Spread Spectrum,SS)局域網(wǎng)
如果使用擴頻技術,網(wǎng)絡可以在ISM(工業(yè)、科學和醫(yī)療)頻段內(nèi)運行。其理論依據(jù)是,通過擴頻方式以寬帶傳輸信息來換取信噪比的提高。擴頻通信具有抗干擾能力和隱蔽性強、保密性好、多址通信能力強的特點。擴頻技術主要分為跳頻技術(FHSS)和直接序列擴頻(DSSS)兩種方式。
所謂直接序列擴頻,就是用高速率的擴頻序列在發(fā)射端擴展信號的頻譜,而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴,把展開的擴頻信號還原成原來的信號。而跳頻技術與直序擴頻技術不同,跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制,其頻率按隨機規(guī)律不斷改變。接收端的頻率也按隨機規(guī)律變化,并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統(tǒng)的性能,跳頻越高,抗干擾性能越好,軍用的跳頻系統(tǒng)可達到每秒上萬跳。(3)窄帶微波局域網(wǎng)
這種局域網(wǎng)使用微波無線電頻帶來傳輸數(shù)據(jù),其帶寬剛好能容納信號。但這種網(wǎng)絡產(chǎn)品通常需要申請無線電頻譜執(zhí)照,其它方式則可使用無需執(zhí)照的ISM頻帶。4.無線局域網(wǎng)的不足之處
無線局域網(wǎng)在能夠給網(wǎng)絡用戶帶來便捷和實用的同時,也存在著一些缺陷。無線局域網(wǎng)的不足之處體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)性能。無線局域網(wǎng)是依靠無線電波進行傳輸?shù)?。這些電波通過無線發(fā)射裝置進行發(fā)射,而建筑物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸,所以會影響網(wǎng)絡的性能。
(2)速率。無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。目前,無線局域網(wǎng)的最大傳輸速率為54Mbit/s,只適合于個人終端和小規(guī)模網(wǎng)絡應用。
(3)安全性。本質(zhì)上無線電波不要求建立物理的連接通道,無線信號是發(fā)散的。從理論上講,很容易監(jiān)聽到無線電波廣播范圍內(nèi)的任何信號,造成通信信息泄漏。
三、無線局域網(wǎng)協(xié)議標準
無線局域網(wǎng)技術(包括IEEE802.11、藍牙技術和HomeRF等)將是新世紀無線通信領域最有發(fā)展前景的重大技術之一。以IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)為代表的多個研究機構針對不同的應用場合,制定了一系列協(xié)議標準,推動了無線局域網(wǎng)的實用化。1.IEEE802.11系列協(xié)議
作為全球公認的局域網(wǎng)權威,IEEE 802工作組建立的標準在局域網(wǎng)領域內(nèi)得到了廣泛應用。這些協(xié)議包括802.3以太網(wǎng)協(xié)議、802.5令牌環(huán)協(xié)議和802.3z100BASE-T快速以太網(wǎng)協(xié)議等。IEEE于1997年發(fā)布了無線局域網(wǎng)領域第一個在國際上被認可的協(xié)議——802.11協(xié)議。1999年9月,IEEE提出802.11b協(xié)議,用于對802.11協(xié)議進行補充,之后又推出了802.11a、802.11g等一
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系列協(xié)議,從而進一步完善了無線局域網(wǎng)規(guī)范。IEEE802.11工作組制訂的具體協(xié)議如下:(1)802.11a 802.11a采用正交頻分(OFDM)技術調(diào)制數(shù)據(jù),使用5GHz的頻帶。OFDM技術將無線信道分成以低數(shù)據(jù)速率并行傳輸?shù)姆诸l率,然后再將這些頻率一起放回接收端,可提供25Mbit/s的無線ATM接口和10Mbit/s的以太網(wǎng)無線幀結構接口,以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高傳輸速度,改進信號質(zhì)量,克服干擾。物理層速率可達54Mbit/s,傳輸層可達25Mbit/s,能滿足室內(nèi)及室外的應用。(2)802.11b 802.11b也被稱為Wi-Fi技術,采用補碼鍵控(CCK)調(diào)制方式,使用2.4GHz頻帶,其對無線局域網(wǎng)通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機制的介質(zhì)訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低于某個門限值時,傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s,或根據(jù)直序擴頻技術調(diào)整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規(guī)定的前提下,采用跳頻技術無法支持更高的速率,因此需要選擇DSSS作為該標準的惟一物理層技術。(3)802.11g 2001年11月,在802.11 IEEE會議上形成了802.11g標準草案,目的是在2.4GHz頻段實現(xiàn)802.11a的速率要求。該標準將于2003年初獲得批準。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM調(diào)制方式,使用2.4GHz頻段,對現(xiàn)有的802.11b系統(tǒng)向下兼容。它既能適應傳統(tǒng)的802.11b標準(在2.4GHz頻率下提供的數(shù)據(jù)傳輸率為11Mbit/s),也符合802.11a標準(在5GHz頻率下提供的數(shù)據(jù)傳輸率56Mbit/s),從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無線局域網(wǎng),有利于促進無線網(wǎng)絡市場的發(fā)展。(4)其他相關協(xié)議
IEEE802工作組今后將繼續(xù)對802.11系列協(xié)議進行探討,并計劃推出一系列用于完善無線局域網(wǎng)應用的協(xié)議,其中主要包括802.11e(定義服務質(zhì)量和服務類型)、802.11f(AP間協(xié)議)、802.11h(歐洲5GHz規(guī)范)、802.11i(增強的安全性&認證)、802.11j(日本的4.9GHz規(guī)范)、802.11k(高層無線/網(wǎng)絡測量規(guī)范)以及高吞吐量研究工作組的相關協(xié)議。2.藍牙規(guī)范(Bluetooth)
藍牙規(guī)范是由SIG(特別興趣小組)制定的一個公共的、無需許可證的規(guī)范,其目的是實現(xiàn)短距離無線語音和數(shù)據(jù)通信。藍牙技術工作于2.4GHz的ISM頻段,基帶部分的數(shù)據(jù)速率為1Mbit/s,有效無線通信距離為10~100m,采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸。藍牙技術采用自動尋道技術和快速跳頻技術保證傳輸?shù)目煽啃?,具有全向傳輸能力,但不需對連接設備進行定向。其是一種改進的無線局域網(wǎng)技術,但其設備尺寸更小,成本更低。在任意時間,只要藍牙技術產(chǎn)品進入彼此有效范圍之內(nèi),它們就會立即傳輸?shù)刂沸畔⒉⒔M建成網(wǎng),這一切工作都是設備自動完成的,無需用戶參與。3.HomeRF標準
在美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)正式批準HomeRF標準之前,HomeRF工作組于1998年為在家庭范圍內(nèi)實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)的無線通信制訂出一個規(guī)范,即共享無線訪問協(xié)議(SWAP)。該協(xié)議主要針對家庭無線局域網(wǎng),其數(shù)據(jù)通信采用簡化的IEEE802.11協(xié)議標準。之后,HomeRF工作組又制定了HomeRF標準,用于實現(xiàn)PC機和用戶電子設備之間的無線數(shù)字通信,是IEEE802.11與泛歐數(shù)字無繩電話標準(DECT)相結合的一種開放標準。HomeRF標準采用擴頻技術,工作在2.4GHz頻帶,可同步支持4條高質(zhì)量語音信道并且具有低功耗的優(yōu)點,適合用于筆記本電腦。4.HyperLAN/2標準
2002年2月,ETI的寬帶無線接入網(wǎng)絡(Broadband Radio Access Networks,BRAN)小組公布了HiperLAN/2標準。HiperLAN/2標準由全球論壇(H2GF)開發(fā)并制定,在5GHz的頻段上運行,并采用OFDM調(diào)制方式,物理層最高速率可達54Mbit/s,是一種高性能的局域網(wǎng)標準。HyperLAN/2標準定義了動態(tài)頻率選擇、無線小區(qū)切換、鏈路適配、多波束天線和功率控制等多
山西職業(yè)技術學院08屆畢業(yè)設計論文
種信令和測量方法,用來支持無線網(wǎng)絡的功能?;贖yperRF標準的網(wǎng)絡有其特定的應用,可以用于企業(yè)局域網(wǎng)的最后一部分網(wǎng)段,支持用戶在子網(wǎng)之間的IP移動性。在熱點地區(qū),為商業(yè)人士提供遠端高速接入因特網(wǎng)的服務,以及作為W-CDMA系統(tǒng)的補充,用于3G的接入技術,使用戶可以在兩種網(wǎng)絡之間移動或進行業(yè)務的自動切換,而不影響通信。5.無線局域網(wǎng)標準的比較
802.11系列協(xié)議是由IEEE制定的,目前居于主導地位的無線局域網(wǎng)標準。HomeRF主要是為家庭網(wǎng)絡設計的,是802.11與DECT的結合。HomeRF和藍牙都工作在2.4GHz ISM頻段,并且都采用跳頻擴頻(FHSS)技術。因此,HomeRF產(chǎn)品和藍牙產(chǎn)品之間幾乎沒有相互干擾。藍牙技術適用于松散型的網(wǎng)絡,可以讓設備為一個單獨的數(shù)據(jù)建立一個連接,而HomeRF技術則不像藍牙技術那樣隨意。組建HomeRF網(wǎng)絡前,必須為各網(wǎng)絡成員事先確定一個惟一的識別代碼,因而比藍牙技術更安全。802.11使用的是TCP/IP協(xié)議,適用于功率更大的網(wǎng)絡,有效工作距離比藍牙技術和HomeRF要長得多。
四、無線局域網(wǎng)的體系架構
1.無線局域網(wǎng)的主要組件
(1)無線網(wǎng)卡。提供與有線網(wǎng)卡一樣豐富的系統(tǒng)接口,包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有線局域網(wǎng)中,網(wǎng)卡是網(wǎng)絡操作系統(tǒng)與網(wǎng)線之間的接口。在無線局域網(wǎng)中,它們是操作系統(tǒng)與天線之間的接口,用來創(chuàng)建透明的網(wǎng)絡連接。
(2)接入點。接入點的作用相當于局域網(wǎng)集線器。它在無線局域網(wǎng)和有線網(wǎng)絡之間接收、緩沖存儲和傳輸數(shù)據(jù),以支持一組無線用戶設備。接入點通常是通過標準以太網(wǎng)線連接到有線網(wǎng)絡上,并通過天線與無線設備進行通信。在有多個接入點時,用戶可以在接入點之間漫游切換。接入點的有效范圍是20~500m。根據(jù)技術、配置和使用情況,一個接入點可以支持15~250個用戶,通過添加更多的接入點,可以比較輕松地擴充無線局域網(wǎng),從而減少網(wǎng)絡擁塞并擴大網(wǎng)絡的覆蓋范圍。
2、無線局域網(wǎng)的結構
根據(jù)不同局域網(wǎng)的應用環(huán)境與需求的不同,無線局域網(wǎng)可采取不同的網(wǎng)絡結構來實現(xiàn)互聯(lián)。常用的具體有如下幾種:
(1)網(wǎng)橋連接型:不同的局域網(wǎng)之間互聯(lián)時,由于物理上的原因,若采取有線方式不方便,則可利用無線網(wǎng)橋的方式實現(xiàn)二者的點對點連接,無線網(wǎng)橋不僅提供二者之間的物理與數(shù)據(jù)鏈路層的連接,還為兩個網(wǎng)的用戶提供較高層的路由與協(xié)議轉換。
(2)基站接入型:當采用移動蜂窩通信網(wǎng)接入方式組建無線局域網(wǎng)時,各站點之間的通信是通過基站接入、數(shù)據(jù)交換方式來實現(xiàn)互聯(lián)的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網(wǎng),還可以通過廣域網(wǎng)與遠地站點組建自己的工作網(wǎng)絡。
(3)HUB接入型:利用無線Hub可以組建星型結構的無線局域網(wǎng),具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類似的優(yōu)點。在該結構基礎上的WLAN,可采用類似于交換型以太網(wǎng)的工作方式,要求Hub具有簡單的網(wǎng)內(nèi)交換功能。
(4)無中心結構:要求網(wǎng)中任意兩個站點均可直接通信。此結構的無線局域網(wǎng)一般使用公用廣播信道,MAC層采用CSMA類型的多址接入?yún)f(xié)議。
無線局域網(wǎng)可以在普通局域網(wǎng)基礎上通過無線Hub、無線接入站(AP)、無線網(wǎng)橋、無線Modem及無線網(wǎng)卡等來實現(xiàn),其中以無線網(wǎng)卡最為普遍,使用最多。無線局域網(wǎng)的關鍵技術,除了紅外傳輸技術、擴頻技術、網(wǎng)同步技術外還有一些其他技術,如:調(diào)制技術、加解擾技術、無線分集接收技術、功率控制技術和節(jié)能技術。3.無線局域網(wǎng)的配置方式
(1)對等模式。Ad-hoc模式。這種應用包含多個無線終端和一個服務器,均配有無線網(wǎng)卡,但不連接到接入點和有線網(wǎng)絡,而是通過無線網(wǎng)卡進行相互通信。它主要用來在沒有基礎設施的地方快速而輕松地建無線局域網(wǎng)。
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(2)基礎結構模式。Infrastructure模式。該模式是目前最常見的一種架構,這種架構包含一個接入點和多個無線終端,接入點通過電纜連線與有線網(wǎng)絡連接,通過無線電波與無線終端連接,可以實現(xiàn)無線終端之間的通信,以及無線終端與有線網(wǎng)絡之間的通信。通過對這種模式進行復制,可以實現(xiàn)多個接入點相互連接的更大的無線網(wǎng)絡。
五、未來的研究方向
如上所述,無線局域網(wǎng)技術的研究和應用方興未艾,是目前無線通信領域乃至整個通信行業(yè)的研究熱點。從無線局域網(wǎng)的進一步推廣應用來看,未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫游、網(wǎng)絡管理以及與3G等其他移動通信系統(tǒng)之間的關系上。1.安全性問題
IEEE802.11協(xié)議標準建議使用兩種安全解決方案。一種是IEEE 802.11安全任務組(TGi)構建的安全框架--魯棒型安全網(wǎng)絡(RSN)。這種網(wǎng)絡用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鑒權和密鑰管理。該標準用可擴展鑒權協(xié)議(EAP)實現(xiàn)對用戶的鑒權。鑒權服務器和用戶之間使用遠程鑒權撥入用戶服務協(xié)議(RADIUS)進行通信,RADIUS協(xié)議在網(wǎng)絡接入的鑒權、授權和計費(AAA)中得到廣泛采用。由于IEE802.1x主要是針對有線局域網(wǎng)設計的,在無線局域網(wǎng)中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以,盡管它對無線局域網(wǎng)的安全性能有很大改善,802.1x和802.11的結合仍然不能提供足夠的安全。
另一種方式則是目前廣泛應用于局域網(wǎng)絡及遠程接入等領域的虛擬專用網(wǎng)(VPN)安全技術。與802.11b標準所采用的安全技術不同,在IP網(wǎng)絡中,VPN主要采用IPSec技術來保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。對于安全性要求更高的用戶,將現(xiàn)有的VPN安全技術與802.11b安全技術結合起來,是目前較為理想的無線局域網(wǎng)絡的安全解決方案。2.漫游切換問題
無線局域網(wǎng)的漫游問題是繼安全問題之后的一個至關重要的問題。在無線網(wǎng)絡中,如果一邊使用無線局域網(wǎng)接入服務,一邊移動接入位置,那么一旦移動終端超越子網(wǎng)覆蓋范圍,IP數(shù)據(jù)包就無法到達移動終端,正在進行的通信將被中斷。為此,IETF制定了擴展IP網(wǎng)絡移動性的系列標準。所謂移動IP,就是指在IP網(wǎng)絡上的多個子網(wǎng)內(nèi)均可使用同一IP地址的技術。這種技術是通過使用被稱為本地代理(Home Agent)和外地代理(Foreign Agent)的特殊路由器對網(wǎng)絡終端所處位置的網(wǎng)絡進行管理來實現(xiàn)的。在移動IP系統(tǒng)中,可保證用戶的移動終端始終使用固定的IP地址進行網(wǎng)絡通信,不管在怎樣的移動過程中皆可建立TCP連接并不會發(fā)生中斷。在無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中,廣泛的應用移動IP技術可以突破網(wǎng)絡的地域范圍限制,并可克服在跨網(wǎng)段時使用動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)方式所造成的通信中斷、權限變化等問題。3.無線網(wǎng)絡管理問題
相對于有線網(wǎng)絡,無線局域網(wǎng)具有非常獨特的特性,因此必須建立相應的無線網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。除了系統(tǒng)結構、用戶需求和典型應用等模塊之外,一個好的無線網(wǎng)絡管理系統(tǒng)還必須考慮以下因素:
(1)標準的網(wǎng)管通信方式。網(wǎng)管子系統(tǒng)通常與中央主機相連。網(wǎng)管子系統(tǒng)必須基于工業(yè)標準的管理協(xié)議(比如SNMP),這樣才能監(jiān)視主機和子系統(tǒng)之間每條鏈路上的狀態(tài)信息,并可根據(jù)狀態(tài)信息快速分析和解決出現(xiàn)的問題。
(2)網(wǎng)絡監(jiān)視和報告。主機必須能夠監(jiān)視無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中所有單元??紤]到無線網(wǎng)絡的連接性不如有線網(wǎng)絡那樣穩(wěn)定,無線網(wǎng)絡管理系統(tǒng)必須監(jiān)視和報告無線信號的變化以及接入點的業(yè)務類型和負載情況,還須能自動發(fā)現(xiàn)進入無線網(wǎng)絡體系結構的新設備。
(3)有效地利用帶寬。盡管隨著新技術的發(fā)展,無線網(wǎng)絡的可用帶寬逐步增大,但還是遠遠小于有線局域網(wǎng)的帶寬。因此,在實際應用中必須考慮帶寬的合理使用。4.無線局域網(wǎng)與3G 無線局域網(wǎng)不否會對第三代移動通信系統(tǒng)構成威脅是近年來業(yè)界關心的一個問題。實際上,無線局域網(wǎng)與3G采用的是截然不同的兩種技術,用于滿足不同的需要。與3G不同的是,無線
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局域網(wǎng)并不是一個完備的全網(wǎng)解決方案,而只用于滿足小型用戶群的需求。無線局域網(wǎng)與3G可以互補,因此不會對3G運營商造成威脅,運營商還可以從無線局域網(wǎng)和3G的共存中獲得好處。NorthStream的研究表明,無線局域網(wǎng)與3G和GPRS的結合可增加用戶的滿意程度和業(yè)務量,從而增加移動運營商的利潤。作為3G的一個重要補充,無線局域網(wǎng)可用于在諸如機場候機廳、賓館休息室和咖啡廳等地方建立無線Internet連接。
六、致謝
本論文是在導師劉佳的悉心指導下完成的。導師淵博的專業(yè)知識,嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,精益求精的工作作風,誨人不倦的高尚師德,嚴以律己、寬以待人的崇高風范,樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法,還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成,每一步都是在導師的指導下完成的,傾注了導師大量的心血。在此,謹向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x!
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參考文獻:
1、金純,陳林星,楊吉云.《IEEE802.11無線局域網(wǎng)》.電子工業(yè)出版社,2004.2、趙紅禮,吳昊,黃清.《21世紀高等院校教材--無線局域網(wǎng)》.科學出版社2004.3、劉元安,翟明岳,吳惠蘭.《寬帶無線接入和無線局域網(wǎng)》..上海:北京郵電大學出版社,2000.