无线城域网（共12篇）
无线城域网 篇1
针对现阶段智能公交系统存在问题如通信带宽有限、易产生信息孤岛、缺少实时路况等, 设计并实现基于无线城域网的智能公交系统。基于无线城域网的智能公交系统, 融入了公交信息采集、运营调度、公交监管和综合信息发布平台。通过NET对平台进行了三层架构部署, 总结良好的软件设计和优秀的开发思路, 为平台运行所需的最终软硬件环境的实现提供了可行的解决方案。基于无线城域网的智能公交系统经测试稳定性和实时性比较高, 可以满足公交运营需求。
1 智能公交调度
1.1 智能公交调度系统的概念
公交智能调度系统是利用GPS全球卫星定位技术、无线通信技术 (包括GPRS和CDMA等) 、GIS地理信息系统技术、计算机网络和数据库技术、互联网技术, 实现公交车辆实时监控和调度。现阶段智能化公交调度系统立足于公交企业运营管理组织模式的变化, 融入了无线城域网的应用, 这样大大加强了区域运营组织和调度功能, 同时中央监控系统应对突发事件的能力也得到了大大的提高。
1.2 智能公交调度系统融入无线城域网的思路
智能公交调度系统主要是利用先进的技术手段, 动态地获得实时交通信息, 通过实时交通信息可以有效的对车辆进行监控和调度。智能公交调度系统是车辆调度发展的新模式, 是公共交通科学化、现代智能化管理的重要标志。现阶段郴州的公交企业因为缺少客流信息的支持和所需要的理论指导, 运营计划在制订的时候主要依靠管理人员经验, 这就导致郴州公交服务水平比较低下, 资源浪费现象严重。
2 公交动态调度研究
2.1 公交运营中的异常事件
在公交运营中, 客流集中在某一站点或某一天, 各种因素都应考虑进去。车场资源异常主要指的是线路运营的车辆数不足, 备用车辆不够以及站台容量不足等, 另外还包括交通事故、车辆故障等。路况异常指的是路面上大型活动或者路面施工, 导致公交道路不能正常使用。车况异常主要指的是车辆行驶中发生的意外事故、车辆故障以及乘客纠纷等情况。
2.2 公交车辆调度方法
预测调度方法主要是根据当前正在执行的操作从而估计所有正在执行操作的完成时间, 以此来适当地移动未执行具体操作的开始时间, 这样能够根据路况情况以及一些突发事件来随时调整车辆的行车顺序、行驶区域以及行车间隔。基于时间和事件驱动的动态调度方法是根据车辆在运营期间, 当调度执行过程发生了动态变化, 把系统当时的参数作为调度方法的初始条件时运用。时间调度方法是指车辆数以及车辆到达的时间受客观因素的影响而与行车时刻表的时间差距较大, 根据实际车辆数目以及单程的行驶时间、客流量以及停车时间从而计算出行车间隔, 从而维持线路运营。
3 WMAN在公交动态调度系统中的关键技术
3.1 基于WMAN的无线通信
本文依托郴州无线网络工程, 依托郴州无线宽带网络, 来实现基于WMAN的智能公交系统。“无线城市”工程采用Meshwi Fi和WIMAX等技术, 无线Mesh网络也称为多跳网络, 多跳网络是一种新型无线网络技术, 它和传统的无线网络差异很大。在传统的Wlan中, 每个客户端只能够通过一条与AP相连的无线链路来进行网络访问, 人们如果需要进行相互通信, 就必须先访问一个固定的AP, 这就传统的单跳网络结构。现阶段在无线Mesh网络中, 所有的无线设备节点都可以同时作为AP和路由器, 网络中的所有的节点都能够进行发送和接收信号, 所有节点都可以与一个或几个对等节点进行直接通信。如果最近的AP因为流量过大而拥塞的话, 数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输, 这就是多跳网络最大的好处。依此类推, 数据包还可以根据网络的情况, 继续路由到与之最近的下一个节点进行传输, 直到到达最终目的地为止。无线网络已覆盖郴州大部分区域, 完全能满足智能公交调度系统无线网络传输的需求。
3.2 通信协议
车载设备和控制中心之间需要交换各种类型的数据, 需要车载系统与Webservice服务器配合, 完成车载数据的上报和控制命令的通信操作。 车载系统主要是对GPS数据、司机的相应数据、车辆温度、人数等统计数据, 车载摄像头采集到的静态图片或动态录像数据进行传输。车载系统主要的任务是负责完成地图及线路等元数据更新包、控制中心发送的命令等数据的接收。总结各种数据格式, 抽象数据类型可以称为格式化的文本串类以及二进制对象类两种。为了兼容这两种, 并实现各种命令的统一解析, 需要一种基于格式化文本的协议, 能够通过TCP/IP进行序列化传输, 并且可以正确解析反序列化为对象, 以便获得命令及参数。消息的类别包括GPS数据、统计类数据、控制类命令;消息的相关属性包括是否需要加密、是否已经压缩、消息的传输时效性要求 (可延迟、普通、紧急) 。对于具体几类消息, 其数据协议格式还要有进一步的扩充。
4 结语
随着ITS在交通运输中的应用越来越广泛, 交通运输所需处理的信息量越来越大, 实时性要求越来越高, 这个时候一个成熟的智能公交调度系统可以为公交运输的运营、监管和服务做出重大贡献。通过WMAN的智能公交系统, 就可以处理现阶段智能公交系统通信带宽有限、易产生信息孤岛、缺少实时路况等瓶颈问题, 无线城域网在智能公交调度系统中具有良好的应用前景。随着国内无线宽带网络的迅猛发展, 高速、稳定的无线通信环境将会愈加普及, 基于WMAN的智能公交调度系统具有一定的前瞻意义。
摘要：本文对无线城域网进行探究分析, 阐述了如何将无线城域网应用在郴州智能公交调度上, 并提出相关优化智能公交调度的策略。
关键词：智能公交调度,系统,无线城域网
参考文献
[1]张萍.南昌市公共交通智能化调度系统研究[J].计算机应用研究, 2013.
[2]杨永斌.城市智能公交调度系统探讨[J].计算机科学, 2012.
[3]雷运发.城市智能公共交通系统方法[J].浙江科技学院学报, 2012.
无线城域网 篇2
先把电话线接到猫上，再用网线把猫连到路由器的WAN口(TP-Link 是蓝色的)。这样硬件连接就搞定了。按照说明书进入路由器调试界面。
在这里输入上网账号密码和上网方式。电话线就是PPPOE，其他请咨询你的学校。
第二步：路由器安全设置
可以设置无线密码，但我不推荐这种方式。因为是密码就会被解除
推荐使用mac地址绑定的方式。首先从网络邻居-----查看链接----无线网络连接。双击它，点支持，再点详细信息。就能看到MAC地址了。
再到路由器界面，左边的安全设置--------防火墙设置。照下图设置即可。
再转到，MAC地址过滤，把你们宿舍的机子的MAC地址全加上。这时候，有没有无线密码也就无所谓了。下面的局域网可能用的这些。
在无线这是同样可以设置MAC地址。在无线网络设置那里。(如果这是完成发现自己无法连接路由器，可以拔下猫的网线，把路由器直接和电脑相连，这是不用插蓝孔了。然后在这把你的MAC地址填在这里就可以连上了)
这样设置后，如果不是你们宿舍的电脑根本无法连接你们的路由器，更别提上网了。但是，MAC地址需要保密，否则这些设置就全没用了。最好把路由器管理员默认账户密码也一改，请自己参考说明书，在此不再赘述。
这是关于互联网就到这了，下面是组建无线局域网。
第一步，安装IPX协议。就是NWLink IPX/SPX/NetbOis……这个协议。(vista和win7需要到网上下载)
添加IPX协议即可。
安装完成后如图。
无线城域网 篇3
关键词：无线接入城域网应用
1固定无线接入的技术优势
固定无线接入系统一般由中心站(CS)、终端站(TS)和网管系统三大部分构成。其中，中心站和终端站通常又各自拥有室内和室外单元。室内单元(1DU)负责处理业务的适配和汇聚，连接不同的业务网。室外单元(ODU)为中心站和终端站之间提供射频传输功能，一般安装在建筑物的屋顶上。特殊情况下在中心站和终端站之间可以通过接力站(RS)进行中继。与固定线路组成的城域网相比，无线接入具有下列优势：
1.1无线接入不需要专门进行管道线路的铺设，为一些光缆或电缆无法铺设的区域提供了业务接入的可能，缩短了工程项目的时间，节约了管道线路的投资。
1.2随着接入技术的发展，无线接入设备可以同时解决数据及语音等多种业务的接入。
1.3根据区域的业务量的增减灵活调整带宽。
1.4可十分方便的进行业务迁移、扩容。在临时搭建业务点的应用中优势更加明显。
2固定无线接入技术特点
固定无线接入技术特点主要体现在多址方式、调制方式、双工方式、对电路交换与分组交换支持、动态带宽分配、空中无线协议、OFDM技术等几方面。
2.1多址方式目前固定无线接入领域中有三种主要的多址方式——FDMA、TDMA和CDMA。单纯采用FDMA作为多址接入方式已经很少见，目前的实用系统多采用TDMA方式或采用FD-MA+TDMA方式。
2.2调制方式目前固定无线接入主要选择采用以下几种调制方式：QPSK、16QAM以及64QAM，分别适应不同带宽及覆盖范围的需求。
2.3双工方式固定无线接入系统是一个双向传输的系统，根据设备组成原理的不同其双工方式有TDD和FDD两种。
2.4对电路交换与分组交换的支持在今后较长的时间内，电信运营商的主要任务仍是同时支持电路交换和包交换两种网络，特别是在接入网这一层，市场对基于电路交换方式的接入设备仍有一定需求，固定无线接入系统对电路交换的支持是很重要。
2.5动态分配带宽固定无线接入系统要支持对带宽的动态分配，带宽只有连接请求以后才被分配。FDD方式，只能在上行或下行一个方向的总带宽中对各个用户进行动态分配，而TDD方式，可以实现在上、下行信道间的动态带宽分配。
2.6空中无线协议目前空中协议有三种：DOCslS、ATM和TDM。实际上这三种空中接口在物理层同属TDMA方式，只是把业务数据填充的方法不同，空中处理多址接入的协议不同。
2.7OFDM技术OFDM(正交频分复用)技术在无线接入领域的应用正在逐渐成为一种发展趋势。OFDM具有良好的选频衰落和抗多径干扰能力，使得无线接入系统对于视距传输的要求降低，特别适用于日趋复杂的城市传播环境。
3固定无线接入的主要技术
固定无线接八的主要技术可分为LMDS和MMDS两种。
3.1LMDS固定无线本地多点分配业务(LMDS)为人口稠密的市区通信提供了一种低成本、有效的解决方案，利用高容量的无线本地环，能迅速为大量用户区提供数据和话音业务，适用于商业大楼内的中小企业、小型办公室和居家办公的快速接入。
3.2MMDS MMDS系统目前采用比较广泛的是3.5GHz和5.8GHz频段点对多点系统，主要特点是传输性能好，覆盖范围广-技术成熟，具有良好的抗雨衰性能。扩容性强，组网灵活且成本压力不大，是较为理想的无线接入手段。该系统射频带宽30MHz，适用于1E1+10Base-T的用户。由于传输距离远，适用于大面积覆盖，迅速为用户提供业务。
4固定无线接入在城域网建设中的策略
4.1固定无线接入应用策略固定无线接入的频段越低，可传输的信息速率越低，但非视距性能就越好，无线性能也越好。3.5GHz频率使用由国家统一招标分配、中标后可以独享某段频率资源，该频段的传输性能好、覆盖范围广、技术相对简单成熟、具有良好的抗雨衰性能、扩容性强、组网灵活且成本具有竞争力等特点，因而是较为理想的无线接入手段。26GHz频段由国家分配给四大运营商作为商用试验，5.8GHz是共用频段，采用的是报备协调机制。如果某城市三种频段都可以利用，则3.5GHz可以作为以话音业务为主的接八方式，5.8GHz带宽较大，又是TDD体制，适合以IP业务为主，26GHz则适合覆盖业务量大且业务集中的区域。在26GHz频段由于雨衰大，对于降雨量较大的城市。应用26GHz频段会使无线接入业务质量大打折扣。
一般情况下，基于IP协议的5.8GHz无线接入系统成本较低，基于电路型的3.5GHz系统的设备价格中等，而26GHz系统的设备价格高。因此，从投资收益的角度看。城域网的建设需选择不同频段和体制，应用于不同的场合
4.2频率规划频率规划是无线网络设计规划中最重要的环节，它对网络的性能产生重要的影响。有效的频率规划使每个小区可以使用更多频率，构建网络可以使用较少的小区数，减小上下行无线链路的干扰、提高网络为用户提供的业务服务质量。频率规划基本原则如下：
初期设计时，综合考虑将来的小区规模和扇区数量，根据实际容量，分期建设，以节省投资；初期设计时，确定合理的扇区极化方向，当网络升级时，扇区极化方向不变，以前的终端站不需要变化：不论极化方式如何，相邻扇区使用不同频率，同时相邻扇区采用极化隔离来达到隔离度的要求；在给定带宽的情况下，为得到更大的系统容量，采用信道分组方式，将射频频率分组，以满足系统的抗干扰要求；载波带宽和调制方式对系统性能有着很大的影响，因此，选择适当的载波带宽及调制技术十分关键；根据干扰源的距离、方位以及天线的方向图等计算信噪比，从而配置合适的频点、极化方式和复用次数：随着用户接入带宽需求的增加，可通过采用基站扇区分裂方式，提高单基站的容量，提高投资效益。
综合各种有利因素，如合理的频率复用方案、相邻扇区间用户的合理划分、单载频内业务合理复用等，以使网络在使用频率资源最省的情况下，达到最大程度的用户需求满足。
4.3基站选择固定无线接入系统站址的选择工作需要考虑多种因素，合理的布局有利于降低整个网络的建设成本。站址的选择主要应注意以下几个方面的问题：①用户需求；②视距传播；③可扩容性；④电磁环境；⑤与物业部门的合作。
4.4干扰避免根据国标规定，微波系统需要避免三个方面的干扰，即系统内部干扰、相邻系统间的干扰以及来自系统外部的干扰。
5结束语
城域网的有效建设不仅可以解决电信运营商目前所面对的接入“瓶颈”问题，也是未来国家信息基础设施的发展重点和关键。解决好接入问题，就能在未来的市场竞争中赢得主动，并能在信息高速公路的竞赛中处于优势。
无线城域网 篇4
1、无线扩频技术及其特点
扩展频谱技术又称扩频技术, 是近年发展非常迅速的一种技术。它不仅在军事通信中发挥出了不可取代的优势, 而且广泛地渗透到了通信的各个方面, 如卫星通信、移动通信、微波通信、无线定位系统、无线局域网、全球个人通信等, 并已广泛应用在电信运营企业、电力、银行、公安、油田等行业。扩频通信可简单表述如下:它是一种信息传输方式, 其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的, 并与所传信息数据无关;在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。扩频技术包括以下几种方式:直接序列扩展频谱, 简称直扩 (DS) , 跳频 (FH) , 跳时 (TH) , 线性调频 (Chirp) 。此外, 还有这些扩频方式的组合方式, 如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。在通信中应用较多的主要是DS、F H和F H/D S。
1.1 扩频通信原理
扩频通信原理如图1所示:
1.2 扩频技术的特点
通信质量高、误码率极低;
抗干扰、抗阻塞能力强;
优异的抗多径衰落能力;
降低选择性衰落;
发射功率小、功率谱密度低;
隐蔽性好、信息保密性强;
不干扰同频的其他长规无线系统。
1.3 传输原理
传输原理如图2所示:
1.4 不同接入方式的比较
不同接入方式的比较表1所示:
2、无线扩频通信的应用
在不具备有线通信线路条件, 又需要传输数据/图像/话音时, 最简便快捷的方法就是选用无线扩频产品, 建立一套安全、可靠、灵活的无线通信系统, 特别是在下列情况下, 无线通信的优越性就尤为明显。
(1) 当铺设光电缆太昂贵或环境影响无法施工时, 无线就是经济和易于实现的解决方案。
(2) 当需要同时传输数据/图像/话音, 而现有传输手段只能传输数据时, 无线就是最好的升级解决办法。
(3) 当时间紧急, 要求迅速建立通信, 满足应急通信的需要。
(4) 作为有线路径的备份, 无线是有效和经济的通信手段。
(5) 当通信地点需要经常变动, 无线的优越性尤为明显。
在实际应用中一是起到光、电缆的作用仅作为传输通道。如与其他运营商及专网的互联互通, 在双方的程控交换机之间, 通过E 1接口建立连接, 透明传输;二是配合接入设备使用, 在远端迅速建立通信网络。由此可分为点对点和点对多点传输接入模式。
3、无线扩频的应用方案的实际运用
3.1 点对点传输
在实际组网运用中, 有三种设备的组合形式可供选择:
(1) 智能PCM设备+4XEl扩频微波的组合
智能PCM设备可提供最多240条话路, 并能只占用一个E1通道进行传输, 其余6M的带宽可用于数据通信。
(2) 智能PCM设备+2XEl扩频微波的组合.
在这种情况下, 只能提供一个E1传送数据信号。
(3) 智能PCM设备+2XEl扩频微波+无线网桥的组合
此方案采用无线网桥和扩频微波的一体机, 无线网桥的带宽为8M, 当智能PCM设备仅使用一个E1通道时, 可将另一个El通道带宽叠加在无线网桥上, 提供达10M带宽的数据通道。
比较上述三种方案, 第三种组合方式因能提供1 0 M带宽, 可以通过以太网接入方式, 十分经济和较高速率地为用户提供宽带接入服务。
信号流程:局端话路经智能PCM设备接入扩频微波机发送, 用户端扩频微波机将信号接收后送入智能PCM设备, 再进行话路分配。
智能PCM设备可选用进口或者华为、中兴、普天等公司的光纤数字用户环路系统, 可提供语音、数据等完整的业务服务, 能适应恶劣工作环境。利用先进的集线技术, 全自动化处理, 240路话音最大集中可使用一个E 1通道传输。如需更多话路, 可以增配P C M设备, 也可以采用远端模块局和O N U局点的方式迅速展开语音和宽带数据业务。扩频微波机可选用进口或国产优质产品, 免申请频率, 满足国家无委会规定, 并已在全国许多行业大量应用, 性能稳定可靠, 信道容量为1到4个E1, 机身轻巧坚固、安装施工方便快捷, 可实现图像、数据, 语音的低成本传输。
3.2 点对多点传输
一点多址宽带多媒体无线扩频通信系统与具有一点多址、宽带的特点。该通信系统采用T D M A/C D M A技术, 完成语音、数据、传真、图像的传输, 可实现一个中心站与多个外围站的联通。依据用户的不同而分为移动用户和固定用户, 依据业务性质的不同分为电话业务、图像传输业务 (会议电视、监控) 、计算机无线网络、综合业务, 即同时传输电话、图像、数据业务, 可与国内现有的各种通信设备接口。无遮挡时可直接完成50km以内的通信, 在有中继的情况下可达150km左右的通信。其通信速率可达到10Mbps, 工作频段在1~12Ghz。
4、结论
目前无线扩频通信系统正向着高速宽带的方向发展, 主要有3.5GHz和5.8GHz频段的MMDS无线接入系统和高频段的LMDS系统。MMDS的主要特点是传输性能好, 覆盖范围广, 技术成熟, 具有良好的抗雨衰性能, 扩容性强, 组网灵活且成本较低, 提供包括普通电话业务、N*64Kbit/s和E1电路承载业务, 以及IP电话、因特网接入、局域网互联和VPN等, 是较为理想的无线接入手段。LMDS的主要特点是频带宽, 传输速率高, 但抗雨衰性能差。LMDS具有更高带宽和双向数据传输的特点, 可提供多种宽带交互式数据业务及话音和图像业务, 几乎可以提供任何种类的业务。宽带无线接入系统已成为电信运营商在业务拓展中的利器。
摘要：本文阐述了无线扩频通信原理、技术特点及发展优势, 并介绍了其在城域网建设中的灵活运用方式。
无线局域网论文 篇5
《计算机网络》课程论文
题目：无线局域网
专业班级:
通信技术（2）
学生姓名：
余春联
学
号： 0932002237
授课教师：
叶承琼
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引言
在这个“网络就是计算机”的时代，伴随着有线网络的广泛应用，以快捷高效，组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗地说，无线局域网（Wireless local-area network，WLAN）就是在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点连接起来时，敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。无线局域网就是解决有线网络以上问题而出现的。
关键字：无线局域
无线网卡
无线AP
扩频
蓝牙
Home RF
]
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目录
第一章无线局域网概述.............................................................................4
1.1无线网络历史与使用技术...........................................................4 1.2无线局域网标准体系....................................................................5
1.2.1 IEE802.11协议族.................................................5
第二章 无线局域网技术介绍...................................................................7
2.1无线局域网定义..............................................................................7 2.2 无线局域网的优点........................................................................7 2.3无线局域网的结构.........................................................................8 2.4 无线局域设备.................................................................................8
2.4.1 无线网卡...............................................................8 2.4.2无线AP..................................................................8 2.4.3无线路由................................................................9 2.4.4无线网桥................................................................9 2.4.5无线天线..............................................................10 2.4.6其他无线网络设备..............................................10
第三章 无线局域网关键技术.................................................................11
3.1 扩频技术.........................................................................................11 3.2蓝牙技术..........................................................................................12 3.3红外技术..........................................................................................12 3.4 Home RF.........................................................................................13 结束语.....................................................................................................14 参考文献.................................................................................................15
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第一章 无线局域网概述
一般而言，凡是采用无线传输的计算机局域网都可以称为无线局域网（Wireless Local Area Network ,WLAN）。它是指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以相互通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的方式连接，从而使用网络的构建和终端的移动更加灵活。
无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它利用射频（radio frequency，RF）技术，取代旧式的有线构成的局域网网络；从专业角度讲，无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗的说，无线局域网（Wireless Local Area Network ,WLAN）就是在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。
1.1无线网络历史与使用技术
说到无线网络的历史起源，可能比各位想像的还要早。无线网络的初步应用，可以追溯到五十年前的第二次世界大战期间，当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技，并且采用相当高强度的加密技术。当初美军和盟军都广泛使用这项技术。这项技术让许多学者得到了灵感，在1971年时，夏威夷大学（University of Hawaii）的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络，这被称作ALOHNET的网络，可以算是相当早期的无线局域网络（WLAN）。这最早的WLAN包括了7台计算机，它们采用双向星型拓扑（bi-directional star topology）,横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛（Oahu Island）上。从这时开始，无线网络可说是正式诞生了。虽然目前几乎所有的局域网络（LAN）都仍旧是有线的架构，不过近年来无线网络的应用却日渐增加，主要应用在学术界（像是大学校园）、医疗界、制造业和仓储业等，而且相关的技术也一直在进步，对企业而言要转换到无线网络也更加容易、更加便宜了。
目前，使用的比较广泛的近距离无线通信技术有蓝牙（Bluetooth）、无线IEE802.11(Wi-Fi)和红外线数据传输（IrDA）。此外，还有一些具有发展潜力的近距离无线技术标准，它们分别是ZigBee、超宽频（ultra wideband）、短距通信（NFC）、WiMedia、GPS、DECT和专用的无线系统等。
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1.2无线局域网标准体系
无线局域网（Wireless Local Area Network ,WLAN）技术反正至今，主要为两大类：IEE802.11标准和欧洲邮电委员会（CEPT）制定的HIPERLAN(High Performance Radio LAN)标准体系。IEE802.11标准是由面向数据的计算机局域网发展而来的，网络采用无线连接的协议，目前市场上的大部分产品都是按这个标准开发的；与之对抗的HIPERLAN-2标准则是基于连接的无线局域网。致力于面向语音的蜂窝电话，这个网络标准还在完善之中，所以暂时还少有产品上市；现在市场上主要的运用IEE802.11标准。这里主要介绍的是IEE802.11系列的标准体系。
IEE802.11标准的制定始于1987年，当初是在802.4L小组作为令牌总线上网一部分来研究的。其主要目的是用作工厂设备通信和控制设施。1990年，IEE802.11小组正式独立出来。专门从事制定WLAN的物理层和MAC层标准。1991年5月，IEE802.11工作组成立，1997年6月26 日，IEE802.11标准制定完成，并在同年11月份正式发布。该标准运行在2.4GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)频段。采用扩频通信技术，支持1Mb/s和2Mb/s数据速率。1999年推出的IEE802.11a标准运行在U-NII(Unlicensed National Information Infrastructure)频段。采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制技术，支持高达54Mb/s的数据速率。以及后来发展的IEE802.11x标准是第一代无线网络标准之一，对无线网络技术的发展和应用起到了重要的推动作用，促进的不同厂家的无线网络产品的互通。
1.2.1 IEE802.11协议族
（1）802.11a
802.11a采用正交频分（OFDM）技术调制数据，使用5GHz的频带。OFDM技术将无线信道分成以低数据速率并行传输的分频率，然后在将这些频率一起放回接受端，可提供25Mbit/s的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高传输速率，改进信号质量，克服干扰。物理层速率可达54Mbit/s,传输层可达到25Mbit/s，能满足室内及室外的应用。（2）802.11b 802.11b也被称为Wi-Fi技术，采用补码键控（CCK）调制方式，使用2.4GHz频带，其对无线局域网通信的最大贡献是可以支持两种速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率机制的介质访问控制可确保当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限制时，传输速率能
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过从11Mbit/s自动降到5.5Mbit/s，或根据直序扩频技术调整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不违反FCC规定的前提下，采用跳频技术无法支持更高的速率，因此需要选择DSSS作为该标准的唯一物理层技术。（3）802.11g 2001年11月。在802.11 IEEE会议上形成了802.11g标准草案，目前是在2.4GHz频段实现802.11a的速率要求。该标准将2003年初获得批准。802.11g采用PBCC和CCK/OFDM调制方式。使用2.4GHz频段，对现有的802.11b系统向下兼容。它既能适应传统的802.11b标准（在2.4GHz频段下提供的数据传输率为11Mbit/s）,也符合802.11a标准（在5GHz频率下提供的据传输率为56Mbit/s），从而解决了对已有的802.11b设备的兼容。用户还可以配置与802.11a、802.11b以及802.11g均互相兼容的多方式无线局域网，有利于促进无线网络市场的发展。
（4）其他相关协议
IEEE802工作组今后将继续对802.11系列协议进行探讨，并计划推出一系列用于完善无线局域网应用的协议，其中主要包括802.11e（定义服务质量和服务类型）、802.11f（AP间协议）、802.11h（欧洲5GHz规范）、802.11i（增强的安全性&认证）、802.11j（日本的4.9GHz规范）、802.11k（高层无线/网络测量规范）以及高吞量研究组的相关协议等。
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第二章 无线局域网技术介绍
2.1无线局域网定义
无线局域网络(Wireless Local Area Networks； WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency； RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。
2.2 无线局域网的优点
与有线网络相比，无线局域网具有以下优点：(1)安装便捷。
一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施HIH工程，在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点AP(Access Point)设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。(2)使用灵活。
在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制，而一旦无线局域网建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。(3)经济节约。
由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点，而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造，而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。(4)易于扩展。
无线局域网有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，无线局域网就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络无法提供的特性，由于无线局域网具有多方面的优点，所以发展十分迅速。在最近几年里，无线局域网已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的页 7 安徽新华学院2011年10月30日星期日
场合得到了广泛应用。
2.3无线局域网的结构
(1)网桥连接型：不同的局域网之间互联时，由于物理上的原因，若采取有线方式不方便，则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接，无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接，还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。
(2)基站接人型：当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时，各站点之间的通信是通过基站接人、数据交换方式来实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网，还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。
(3)HUB接人型：利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网，具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN，可采用类似于交换型以太网的工作方式，要求Hub具有简单的网内交换功能。
2.4 无线局域设备 2.4.1 无线网卡
网卡（network interface card , NIC）又被称为网络适配器（network interface adapter）,网卡是连接计算机和网络电缆之间的基础设备，它能够为计算机之间相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行数据传输。
网卡又分为有线和无线之分，无线网卡的作用类似于以太网中的网卡（即有线网卡），作为无线网络的接口，实现与无线网络的连接。无线网卡根据接口类型的不同，主要分为三种类型，即PCMCIA无线网卡，PCI无线网卡和USB无线网卡。
2.4.2无线AP 无线AP（Access Point）即无线接人点，它是用于无线网络的无线交换机，也是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米，目前主要主要技术为802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式（AP client）,可以和其它AP进行无
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线连接，延展网络的覆盖范围。
无线AP（AP，Access Point，无线访问节点、会话点或存取桥接器）是一个包含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点（无线AP），也同样是无线路由器（含无线网关，无线网桥）等类设备的统称。
2.4.3无线路由
无线路由器：无线路由器是单纯型AP与宽带路由器的一种结合体；借助于路由器功能，可实现通过无线网络与Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入，另外，无线路由器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。
无线路由器可广范应用于金融、保险、电力、监控、交通、气象、水文监测等行业。无线路由器借助CDMA，GPRS等无线网络在公用移动网络覆盖的条件下，原先采用以太网接口，依靠有线以太网通信系统的各个终端设备，如PC机、工控机、ATM机、POS机、网络摄像机等，都可以很方便地通过无线路由器接入到GPRS/CAMA 1X网络中，利用移动互联网提供的数据服务来进行数据通信。随着现在越来越多的公司深入研究WIFI WIMAX的技术，使得无线路由的应用也越来越广。
现阶段无线路由的开发处于一个飞速发展的阶段，无线模式由2.4G时代开始进入5G网络，由B过渡的B and G至现在的B/G/N模式，在无线网络需求越来越大的现在，无线路由产品的研发已经进入一个升华的发展阶段。
2.4.4无线网桥
无线网桥是为使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。从作用上来理解无线网桥，它可以用于连接两个或多个独立的网络段，这些独立的网络段通常位于不同的建筑内，相距几百米到几十公里。所以说它可以广泛应用在不同建筑物间是互联。同时，根据协议不同，无线网桥又可以分为2.4GHz频段的802.11b或802.11G以及采用5.8GHz频段的802.11a无线网桥。无线网桥有三种工作方式，点对点，点对多点中继连接。特别适用于城市中的远距离通讯。它有2种接入方式，IP+E1双接口接入。
在无高大障碍的条件下，一对速组网和野外作业的临时组网。其作用距离取决于环境和天线，现7km的点对点微波互连，一对27dbi的定向天线可以实现10km的点对点微波互连。12dbi的定向天线可以
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实现2km的点对点微波互连；一对只实现到链路层功能的无线网桥是透明网桥，而具有路由等网络层功能、在网络24dbi的定向天线可以异种网络互联的设备交无线路由器，也可作为第三层网桥使用。无线网桥通常是用于室外，主要用于连接两个网络，使用无线网桥不可能只使用一个，必须两个以上，而AP可以单独使用。无线网桥功率大，传输距离远（最大可达约50km），抗干扰能力强等，不自带天线，一般配备抛物面天线实现长距离的点对点连接。
现在市面上已经出现了802.11n的无线网桥，传输速率可达到300Mbps以上。不过由于各种因素是影响，实际速率远远低于商家标榜的数值。但相对于11g的速率的确提高了很多，这也使得我们要求高宽带，高传输速率成为可能。随着技术的不断发展，相信有更好的新产品会随着新技术的出现而衍生出来。
2.4.5无线天线
天线是将传输线中的电磁能转化为自由空间的电磁波，或空间电磁波转化成传输线中的电磁专用设备。
天线的分类标准很多，一般按照天线的辐射和接受水平面的方向性可分为定西和全向天线。全向天线具有较大的覆盖区域，而定向天线则具有较大的信号强度。另外，在介于这两种之间的就是扇面天线，它具有能量定向聚焦的功能，可以在水平不同的角度范围内进行有效覆盖。
天线的主要特性指标包括了：方向图、方向性参数、天线增益、输入阻抗、电压驻波比（voltage standing wave ratio，VSWR）、频率范围等。
2.4.6其他无线网络设备
除了以上的主要无线网络设备外，还有众多的设备；比如：AP控制器、无线交换机等，它们在实际的应用中都各有特点。
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第三章 无线局域网关键技术
3.1 扩频技术
扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication）简称扩频通信，其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。扩频通信技术在发端以扩频编码进行扩频调制，在收端以相关解调技术收信，这一过程使其具有诸多优良特性：
1、抗干扰性能好：它具有极强的抗人为宽带干扰、窄带瞄准式干扰、中继转发式干扰的能力，有利于电子反对抗。如果再采用自适应对消、自适应天线、自适应滤波，可以使多径干扰消除，这对军用和民用移动通信是很有利的。
2、隐蔽性强、干扰小：因信号在很宽的频带上被扩展，则单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低。信号淹没在白噪声之中，别人难于发现信号的存在，再加之不知扩频编码，就更难拾取有用信号。而极低的功率谱密度，也很少对其它电讯设备构成干扰。扩频通信技术把被传送的信号带宽展宽，从而降低了系统在单位频带内的电波“通量密度”，这对空间通信大有好处。国际无线电咨询委员会及国际电信联盟规定了空间通信系统在地面上产生“通量密度”的国际标准，以防止对地面通信的干扰。例如规定在S波段内每4KHz频带内“通量密度”为-154dB/m2。
3、易于实现码分多址：扩频通信占用宽带频谱资源通信，改善了抗干扰能力，是否浪费了频谱资源呢？其实正相反，是提高了频带的利用率。正是由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送，而信号接收需要用相同的扩频编码之间的相关解扩才能得到，这就给频率复用和多址通信提供了基础。充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性，分配给不同用户不同的扩频编码，就可以区别不同用户的信号，众多用户，只要配对使用自己的扩频编码，就可以互不干扰地同时使用同一频率通信，从而实现了频率复用，使拥挤的频谱得到充分的利用。
4、数模兼容：可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。常规的无线电通信是在频率上分配（称为频分）或从时间上分配（称为时分）给通信用户，使之在频段上或时间上互不相同，以使彼此互不干扰共用频谱资源。扩频通信是以各用户使用不同的扩频编码来共用同一频率。采用扩频通信多址方式的频谱利用率高于采用频分多址方式的频谱利用率。而且扩频码分多址还易于解决增加新用户的问题。
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扩频系统的缺点 ：
1.系统用频带宽。
2.相对于FDMA、TDMA多址方式，采用扩频技术的CDMA多址方式在移动通信的系统实现更为复杂。
扩频技术的研究现状：
扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用，到目前为止，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言，跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰，在卫星通信中也用于保密通信，而直扩系统则主要是一种民用技术。
对跳频系统的分析，现在仍集中在其对抗各种干扰的性能方面，如对抗部分边带干扰以及多频干扰等。而直扩系统，即DS-CDMA系统，在移动通信系统中的应用则成为扩频技术的主流。欧洲的GSM标准和北美的以CDMA技术为基础的IS-95都在第二代移动通信系统（2G）的应用中取得了巨大的成功。而在目前所有建议的第三代移动通信系统（3G）标准中（除了EDGE）都采用了某种形式的CDMA。因此CDMA技术成为目前扩频技术中研究最多的对象，其中又以码捕获技术和多用户检测（MUD）技术代表了目前扩频技术研究的现状。
3.2蓝牙技术
蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。
3.3红外技术
研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。通常人们将其划分为近、点击此处添加图片说明中、远红外三部分。近红外指波长为0.75～3.0微米；中红外指波长为3.0～20微米；远红外则指波长为20～1000微米。在光谱学中，波段的划分方法尚不统一，也有人将0.75～3.0微米、3.0～40微米和40～1000微米作为近红外、中红外和远红外波段。另外，由于大气对红外辐射的吸收，只留下三
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个重要的“窗口”区，即1～3微米、3～5微米和8～13微米可让红外辐射通过，因而在军事应用上，又分别将这三个波段称为近红外、中红外和远红外。
红外技术的内容包含四个主要部分：
1.红外辐射的性质，其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布；辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射；热电效应和光电效应等。
2.红外元件、部件的研制，包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。
3.把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械。4.红外技术在军事上和国民经济中的应用。由此可见，红外技术的研究涉及的范围相当广泛，既有目标的红外辐射特性，背景特性，又有红外元、部件及系统；既有材料问题，又有应用问题。
3.4 Home RF Home RF(家庭射频)是无绳电话技术和无线局域网技术相互融合发展的产物。Home RF是专门为家庭网络应用而制定的一项无线局域网技术标准，由Home RF工作组（Home RF working group）负责开发。Home RF工作组成立于1998年，主要有intel、IBM、Companq、3com、Philips、Microsoft、Motorola等几家大公司组成，旨在制定PC和用户电子设备之间无线数字通信的开放性工作标准为家庭用户建立具有互操性的音频和数据通信网。
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结束语
无线网络的出现就是为了解决有线网络无法克服的困难。虽然无线网络有诸多优势，但与有线网络相比，无线局域网也有很多不足。无线网络速率较慢、价格较高，因而它主要面向有特定需求的用户。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络，无线网络与有线网络是互补的关系，而不是竞争；目前还只是有线网络的补充，而不是替换。但也应该看到，近年来，随着适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降，相应软件也逐渐成熟。此外，无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动互联网的多媒体业务。相信在未来，无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用。
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参考文献
无线局域网干扰问题研究 篇6
关键词：无线局域网；干扰类型；干扰源；抗干扰策略
中图分类号：TN925.93 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 10-0093-01
近年来，无线网络技术飞速发展，使得无线局域网功能得以推广实现。然而，当无线局域网（WLAN）处于无许可限制的同频范围（2.4-5GHz)时，却很容易受到射频（RF）干扰而导致数据吞吐性能下降。无线干扰问题已成为困扰我们的一大难题。
一、无线局域网的干扰类型
按照无线局域网（WLAN）干扰的成因不同，干扰大致包括两种类型：
（一）外部干扰
WLAN的外部干扰的主要原因是来自无绳电话、蓝牙无线设备、脉冲雷达、区域联网设备以及低能量RF光源等的干扰。具体使用蜂窝、蓝牙以及各种无线集成设备，手持终端与PDA，假讯号RF噪声等。当以上干扰信号非常强时，就相当于有负荷信道形成，这时的干扰信号会伴随与测试点距离AP变远而使通讯信号增强，从而导致数据传输速率下降，AP有效覆盖范围降低。
（二）内部干扰
WLAN的内部干扰的主要原因是选取的AP位置不科学，以及软件的参数配置错误所导致。要想在终端正常接收数据信息，必须首先有比背景噪音更强的接收电平存在，但相邻AP可能与服务AP的覆盖范围存在部分重叠现象，从而形成对服务AP局域网的内部干扰问题。要想解决此问题，需要选择专业分析软件，根据对各个AP场强与信道分配情况的计算来获得AP之间的干扰覆盖范围，再进行科学的放置AP。
此外，内部干扰还包括另外一种“隐藏节点”，其属于无线数据通信里的常见问题之一。通常当某一节点不能对其它节点进行侦测时即会发生这种现象，这时MAC层协议是失效的。此时，由于多个节点的传输请求可能一并发出，就会导致彼此间干扰现象。同有线网络里的广播风暴一样，隐藏节点干扰可能给无线局域网带来严重灾难，造成网络整体性能严重下降一半以下。可以通过IEEE802.11b协议采用CSMA/CA以及某些特殊数据包来解决这一问题，某种程度上会使问题得以缓解，但如果是建筑物间的长距离传输或者高速无线链路传输，其隐患仍然无法避免。
二、无线局域网的干扰源
通常有线网络拓扑结构在进行数据通讯效率测量时，是利用专业软件以及相关设备通过跟踪电缆到对应客户来完成检测功能。而无线网络的物理连接性则是通过分贝(dB)、分贝毫瓦(dBmW)等形式加以表现的，其信号强度通过特定无线信道的信号级别以及噪音级别加以表现（与lW、1mW是对应关系）。这一比率代表数据信号和干扰信号的比率关系。就无线局域网性能来说，SIN相比信噪比(SNR)一般更重要。现分析一下主要的干扰源：
（一）来自2.4GHz无绳电话、蓝牙设备和RF光源等的干扰
目前，我们常用的无绳电话大都是2.4GHz，恰好同无线局域网频率存在冲突问题。一般当无绳电话接通时，会存在无线网络信号变弱或者断网现象；而在通话过程中会有杂音存在，且无线网络速度慢或存在不稳定现象。
（二）来自无线局域网范围内建筑物的干扰
如果周围的建筑物群十分复杂，其中的一些材质就可能对通讯质量造成影响。因此，无线局域网布设时，首先要弄清信号覆盖范围内的各种材质情况，理想的办法是通过专业检测设备进行检测，从而获得相对准确的信号传播衰减数据信息。否则网络布设后如果效果不好，很可能给使用和财产带来双重损失。
（三）来自无线局域网之间的相互干扰
如今，无线局域网大都为基站式模式，也就是无线终端是经由无线基站进行互联的，这种情况下同频干扰问题极易出现。如果正常工作没有其它干扰存在，则局域网内的网络数据吞吐量也在正常范围之内；如果两种标准无线网络一并工作，则其数据吞吐量就会存在下降现象，尤其是802.11b网络时其传输速率仅为正常值的10%左右；如果54Mbps网络频段为1以后（也就是指两种网络一并在不同频段工作）时，则它们的数据传输效率基本正常。
三、无线局域网抗干扰策略
我们需要注意，进行无线局域网设计时，必须首先按照客户的信号强度要求、网络位置要求、网络ID安全要求以及无线信道特征情况来确定用户种类（具体内容有服务的类型、要求和质量等方面）。就网络设计人员来讲，结合用户种类进行相应信道计划制定十分关键。与过去短距离微波技术一样，802.11直接时序扩展频谱(DSSS)无线技术，要求在不同的无线信号之间频谱存在差异。换句话说，在无线拓扑结构中，无线局域网内的各接入点用户必须与相应的信道对应。并且，无线局域网的计划与部署，相邻信道间隔以及主动信道分离意义重大。就设计而言，如果无线频谱的相反端选择了分配给同一无线网络里的接入点信道，此时必须尽可能地保证网络的可靠性和完整性。如果属性设计存在问题，则很容易产生信道干扰现象，也就是无线频谱内的信道互扰问题。其结果会锁定用户通话服务，造成严重网络故障甚至堵塞瘫痪。
通常在11个信道里，使用1、6、11信道作为相邻AP发射信道能够有效防止内部干扰问题的发生。此外，还有AP位置以及外部干扰等原因同样需要注意。现总结一下常用无线局域网抗干扰策略：
1.在无线网信号覆盖范围之内，禁止或限制其它无线设备的使用，例如蓝牙、自架设AP等设备；
2.进行AP部署之前必须根据现场测试结果测得的满足区域覆盖的最小AP数值，来尽可能地减少相邻AP之间覆盖范围重叠问题。AP部署妥当后，利用专业设备（如艾尔麦无线测试仪）测试全网无线信号，确定同一点上同一信道内多个AP信号的区域范围，从而调整无线控制器上AP的发射功率，使AP覆盖范围缩小；
3.如果是瘦AP架构，需要充分发挥集中式架构中无线控制器AC的作用，使之能够为所有AP动态分配信道，防止相邻AP使用同一信道；
4.AP位置的选择要置于相对高处，这样可有效解决与无线终端之间的遮挡问题，进而实现无线局域网覆盖范围内的信号通畅；
无线城域网 篇7
固定无线接入系统一般由中心站 (CS) 、终端站 (TS) 和网管系统三大部分构成。其中, 中心站和终端站通常又各自拥有室内和室外单元。室内单元 (IDU) 负责处理业务的适配和汇聚, 连接不同的业务网。室外单元 (ODU) 为中心站和终端站之间提供射频传输功能, 一般安装在建筑物的屋顶上。特殊情况下在中心站和终端站之间可以通过接力站 (RS) 进行中继。与固定线路组成的城域网相比, 无线接入具有下列优势:
1.1 无线接入不需要专门进行管道线路的铺设, 为一些光缆或
电缆无法铺设的区域提供了业务接入的可能, 缩短了工程项目的时间, 节约了管道线路的投资。
1.2 随着接入技术的发展, 无线接入设备可以同时解决数据及语音等多种业务的接入。
1.3 根据区域的业务量的增减灵活调整带宽。
1.4 可十分方便的进行业务迁移、扩容。在临时搭建业务点的应用中优势更加明显。
2 固定无线接入技术特点
固定无线接入技术特点主要体现在多址方式、调制方式、双工方式、对电路交换与分组交换支持、动态带宽分配、空中无线协议、OFDM技术等几方面。
2.1 多址方式目前固定无线接入领域中有三种主要的多址方式———FDMA、TDMA和CDMA。
单纯采用FDMA作为多址接入方式已经很少见, 目前的实用系统多采用TDMA方式或采用FD-MA+TDMA方式。
2.2 调制方式目前固定无线接入主要选择采用以下几种调制方式:
QPSK、16QAM以及64QAM, 分别适应不同带宽及覆盖范围的需求。
2.3 双工方式固定无线接入系统是一个双向传输的系统, 根据设备组成原理的不同其双工方式有TDD和FDD两种。
2.4 对电路交换与分组交换的支持在今后较长的时间内, 电信
运营商的主要任务仍是同时支持电路交换和包交换两种网络, 特别是在接入网这一层, 市场对基于电路交换方式的接入设备仍有一定需求, 固定无线接入系统对电路交换的支持是很重要。
2.5 动态分配带宽固定无线接入系统要支持对带宽的动态分配, 带宽只有连接请求以后才被分配。
FDD方式, 只能在上行或下行一个方向的总带宽中对各个用户进行动态分配, 而TDD方式, 可以实现在上、下行信道间的动态带宽分配。
2.6 空中无线协议目前空中协议有三种:
DOCSIS、ATM和TDM。实际上这三种空中接口在物理层同属TDMA方式, 只是把业务数据填充的方法不同, 空中处理多址接入的协议不同。
2.7 OFDM技术OFDM (正交频分复用) 技术在无线接入领域的应用正在逐渐成为一种发展趋势。
OFDM具有良好的选频衰落和抗多径干扰能力, 使得无线接入系统对于视距传输的要求降低, 特别适用于日趋复杂的城市传播环境。
3 固定无线接入的主要技术
固定无线接入的主要技术可分为LMDS和MMDS两种。
3.1 LMDS固定无线本地多点分配业务 (LMDS) 为人口稠密的
市区通信提供了一种低成本、有效的解决方案, 利用高容量的无线本地环, 能迅速为大量用户区提供数据和话音业务, 适用于商业大楼内的中小企业、小型办公室和居家办公的快速接入。
3.2 MMDS MMDS系统目前采用比较广泛的是3.
5GHz和5.8GHz频段点对多点系统, 主要特点是传输性能好, 覆盖范围广, 技术成熟, 具有良好的抗雨衰性能, 扩容性强, 组网灵活且成本压力不大, 是较为理想的无线接入手段。该系统射频带宽30MHz, 适用于1E1+10Bas e-T的用户。由于传输距离远, 适用于大面积覆盖, 迅速为用户提供业务。
4 固定无线接入在城域网建设中的策略
4.1 固定无线接入应用策略固定无线接入的频段越低, 可传输的信息速率越低, 但非视距性能就越好, 无线性能也越好。
3.5GHz频率使用由国家统一招标分配、中标后可以独享某段频率资源, 该频段的传输性能好、覆盖范围广、技术相对简单成熟、具有良好的抗雨衰性能、扩容性强、组网灵活且成本具有竞争力等特点, 因而是较为理想的无线接入手段。26GHz频段由国家分配给四大运营商作为商用试验, 5.8GHz是共用频段, 采用的是报备协调机制。如果某城市三种频段都可以利用, 则3.5GHz可以作为以话音业务为主的接入方式, 5.8GHz带宽较大, 又是TDD体制, 适合以IP业务为主, 26GHz则适合覆盖业务量大且业务集中的区域。在26GHz频段由于雨衰大, 对于降雨量较大的城市, 应用26GHz频段会使无线接入业务质量大打折扣。
一般情况下, 基于IP协议的5.8GHz无线接入系统成本较低, 基于电路型的3.5GHz系统的设备价格中等, 而26GHz系统的设备价格高。因此, 从投资收益的角度看, 城域网的建设需选择不同频段和体制, 应用于不同的场合
4.2 频率规划频率规划是无线网络设计规划中最重要的环节, 它对网络的性能产生重要的影响。
有效的频率规划使每个小区可以使用更多频率, 构建网络可以使用较少的小区数, 减小上下行无线链路的干扰、提高网络为用户提供的业务服务质量。频率规划基本原则如下:
初期设计时, 综合考虑将来的小区规模和扇区数量, 根据实际容量, 分期建设, 以节省投资;初期设计时, 确定合理的扇区极化方向, 当网络升级时, 扇区极化方向不变, 以前的终端站不需要变化;不论极化方式如何, 相邻扇区使用不同频率, 同时相邻扇区采用极化隔离来达到隔离度的要求;在给定带宽的情况下, 为得到更大的系统容量, 采用信道分组方式, 将射频频率分组, 以满足系统的抗干扰要求;载波带宽和调制方式对系统性能有着很大的影响, 因此, 选择适当的载波带宽及调制技术十分关键;根据干扰源的距离、方位以及天线的方向图等计算信噪比, 从而配置合适的频点、极化方式和复用次数;随着用户接入带宽需求的增加, 可通过采用基站扇区分裂方式, 提高单基站的容量, 提高投资效益。
综合各种有利因素, 如合理的频率复用方案、相邻扇区间用户的合理划分、单载频内业务合理复用等, 以使网络在使用频率资源最省的情况下, 达到最大程度的用户需求满足。
4.3 基站选择固定无线接入系统站址的选择工作需要考虑多种因素, 合理的布局有利于降低整个网络的建设成本。
站址的选择主要应注意以下几个方面的问题: (1) 用户需求; (2) 视距传播; (3) 可扩容性; (4) 电磁环境; (5) 与物业部门的合作。
4.4 干扰避免根据国标规定, 微波系统需要避免三个方面的干扰, 即系统内部干扰、相邻系统间的干扰以及来自系统外部的干扰。
5 结束语
城域网的有效建设不仅可以解决电信运营商目前所面对的接入“瓶颈”问题, 也是未来国家信息基础设施的发展重点和关键。解决好接入问题, 就能在未来的市场竞争中赢得主动, 并能在信息高速公路的竞赛中处于优势。
固定无线接入系统的应用要因地制宜, 发挥优势, 依托已有的网络, 采用有线和无线相结合的原则;将固定无线接入作为光纤接入的一个重要、有效的补充手段, 以更好地为电信用户服务。
摘要：随着通信市场日益开放, 电信业务正向数据化、宽带化、综合化、个性化飞速发展, 各运营商之间的竞争日趋激烈。城域网对于电信运营商, 特别是接入资源缺乏的运营商来说是至关重要的, 但传统城域网的建设存在很多难题和不确定因素。如何快速、有效、灵活、低成本地提供客户所需要的各种业务成为运营商首要考虑的问题。固定无线接入技术有着自身的优势, 可以为目前以及将来拓展城域网业务、平滑演变和发展城域网提供很好的解决方案;但同时, 在无线接入系统的建设中需要注意频率规划、基站选址、干扰避免等问题。
无线局域网概述 篇8
随着网络的飞速发展，笔记本电脑的普及，人们对移动办公的要求越来越高。传统的有线局域网要受到布线的限制，如果建筑物中没有预留的线路，布线以及调试的工程量将非常大，而且线路容易损坏，给维护和扩容等带来不便，网络中的各节点的搬迁和移动也非常麻烦。因此高效快捷、组网灵活的无线局域网应运而生。
无线局域网WLAN (wireless local area networks) 是指去除了传统网络中的网络传输线缆，利用微波、射频（R F）等无线技术，取代旧式的双绞铜线构成网络，提供传统有线局域网的所有功能。网络所需的基础设施不需要埋在地下或隐藏在墙里，更重要的是能够随需移动或变化，使得无线局域网络能利用简单的存取构架让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。
无线局域网络的相关设备在20世纪90年代初就已经出现，但是由于价格、性能、通用性等种种原因，没有得到广泛应用，仅在纵向企业中才有，如学校、护理中心、仓库和库存管理中。不过，今天的无线局域网情况大不相同，随着无线局域网技术的迅速发展，其应用已成为经济和切实可行的方法。
1，无线局域网的特点
无线局域网与生俱来的很多优越性决定了它的迅速崛起。与有线网络相比，无线局域网具有以下特点：
(1) 安装便捷一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。无线局域网免去了大量的布线工作，只需要安装一个或多个无线访问点（Access Point, AP）就可覆盖整个建筑的局域网络，而且便于管理和维护。
(2) 使用灵活在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后，在无线网络的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络，而且无线局域网能够在不同运价商、不同国家的网络间漫游。在无线局域网中，各节点可随意移动，不受地理位置的限制。目前，AP可覆盖10-100m。
(3) 易于扩展无线局域网有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。无线局域网每个AP可支持100多个用户的接入，只需在现有无线局域网基础上增加AP，就可以将几个用户的小型网络扩展为几千用户的大型网络。
(4) 经济节约由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。使用无线局域网可以减少或避免以上情况的发生。
(5) 安全保密无线网络相对来说比较安全，通信以空气为介质，传输信号可以跨越很宽的频段，而且与自然背景噪音十分相似，这样一来，就使得窃听者用普通的方式难以偷听到数据。“加密”也是无线网络必备的一环，能有效提高其安全性。所有无线网络都可加设安全密码，窃听者即使千方百计地接收到数据，若无密码，想打开信息系统亦无计可施。
2，无线局域网的网络结构
通常无线局域网有两种类型，即：对等网络和基础结构网络。
(1) 对等网络这是最简单的无线局域网结构。一个对等网络由一组有无线接口的计算机组成。这些计算机要有相同的工作组名、E S S I D和密码（如果适用的话），任何时间，只要两个或更多的无线接口互相都在彼此的范围之内，它们就可以建立一个独立的网络。这些根据要求建立起来的典型的网络在管理和预先设置方面没有要求。
(2) 基础结构网络在基础结构网络中，无线中继站（如无线接入访问点、无线H U B和无线网桥等设备）把无线局域网与有线网连接起来，并允许用户有效地共享网络资源。中继站不仅提供与有线网络的通讯，也为网上邻居解决了无线网络拥挤的状况。复合中继站能够有效扩大无线局域网的覆盖范围，实现漫游功能。
3，无线局域网技术
3.1蓝牙技术
蓝牙 (Bluetooth) 技术是一种短距的无线通讯技术，工作在2.4GHz ISM频段，其面向移动设备间的小范围连接，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音以及数据通信。主要技术特点如下：
(1) 蓝牙的指定范围是10m，在加入额外的功率放大器后，可以将距离扩展到100m。辅助的基带硬件可以支持4个或者更多的语音信道。
(2) 提供低价、大容量的语音和数据网络，最高数据传输速率为723.2kb/s。
(3) 使用快速跳频 (1600跳/s) 避免干扰，在干扰下，使用短数据帧来尽可能增大容量。
(4) 支持单点和多点连接，可采用无线方式将若干蓝牙设备连成一个微波网，多个微波网又可互联成特殊分散网，形成灵活的多重微波网的拓扑结构，从而实现各类设备之间的快速通信。
(5) 任一蓝牙设备，都可根据IEEE802标准得到一个唯一的48bit的地址码，保证完成通信过程中设备的鉴权和通信的保密安全。
(6) 采用TDD方案来实现全双工传输，蓝牙的一个基带帧包括两个分组，首先是发送分组，然后是接收分组。蓝牙系统既支持电路交换也支持分组交换，支持实时同步定向联接和非实时的异步不定向联接。
3.2 HomeRF
HomeRF技术是由HRFWG (home RF working group）工作组开发的，该工作组1998年成立，主要由Intel、IBM、Companq、3com、Philips、Microsoft、Motorola等几家大公司组成，旨在制定PC和用户电子设备之间无线数字通信的开放性工业标准，为家庭用户建立具有互操作性的音频和数据通信网。HomeRF采用了IEEE 802.11标准的CSMA/CA模式，以竞争的方式来获取信道的控制权，在一个时间点上只能有一个接入点在网络中传输数据，提供了对“流业务”的真正意义上的支持，规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制，确保了实时性“流业务”所需的带宽（2～1 1 M b/s）和低干扰、低误码。
HomeRF是针对现有无线通信标准的综合和改进。当进行数据通信时，采用IEEE 802.11规范中的TCP/IP传输协议；进行语音通信时，则采用数字增强型无绳通信标准。因此，接收端必须捕获传输信号的数据头和几个数据包，判断是音频还是数据包，进而切换到相应的模式。
HomeRF采用对等网的结构，每一个节点相对独立，不受中央节点的控制。因此，任何一个节点离开网络都不会影响其它节点的正常工作。
3.3 HiperLAN
Hiper LAN (high performance radio LAN) 是由欧洲电信标准化协会的宽带无线电接入网络小组制定的无线局域网标准, 已推出HiperLAN1和HiperLAN2两个版本。HiperLAN1由于数据传输速率较低, 没有流行推广。HiperLAN2在欧洲得到了比较广泛的支持, 是目前比较完善的W L A N协议标准, 它具有如下特点:
(1) 高速的数据传输速率HiperLAN2工作在5GHz频段，采用了正交频分复用的调制，数据是通过M T和A P之间事先建立的信令链接进行传输的，可达到54Mb/s的传输速率。
(2) 自动频率分配AP在工作的过程中同时监听环境干扰信息和邻近的A P，进而根据无线信道是否被其它AP占用和环境干扰最小化的原则选择最合适的信道，自动频率分配是HiperLAN2的最大特色。
(3) 安全性支持HiperLAN2网络支持鉴权和加密。通过鉴权，使得只有合法的用户可以接入网络，而且只能接入通过鉴权的有效网络。
(4) 移动性支持在HiperLAN2中，M T必须通过“最近”的A P，或者说信噪比最高的AP来传输数据。因此当MT移动时，必须随时检测附近的A P，一旦发现其它AP有比当前AP更好的传输性能，就请求切换。切换之后，所有已经建立的链接将转移到新的AP之上，在切换过程中，通信不会中断。
(5) 网络与应用的独立性HiperLAN2的协议栈具有很大的灵活性，可以适应多种固定网络类型。因此HiperLAN2网络既可以作为交换式以太网的无线接入子网，也可以作为第三代蜂窝网络的接入网，并且这种接入对于网络层以上的用户部分来说是完全透明的。
3.4协议标准IEEE 802.11x
3.4.1 IEEE 802.11
1990年IEEE 802标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工作组，主要研究工作在2.4GHz开放频段的无线设备和网络发展的全球标准。1997年6月，提出IEEE 802.11（别名：Wi-Fi, wireless fidelity，无线保真）标准，标准中物理层定义了数据传输的信号特征和调制。在物理层中，定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法，R F传输方法采用扩频调制技术来满足绝大多数国家工作规范。在该标准中RF传输标准是跳频扩频（F H S S）和直接序列扩频（D S S S），工作在2.4000～2.4835GHz频段。直接序列扩频采用BPSK和DQPSK调制技术，支持1Mb/s和2Mb/s数据速率，使用11位Barker序列，处理增益10.4dB。跳频扩频采用2～4电平GFSK调制技术，支持1Mb/s数据速率，共有22组跳频图案，包括79信道，在美国规定最低跳频速率为2.5跳/s。红外线传输方法工作在850～950nm段，峰值功率为2W，使用4或16电平pulse-positioning调制技术，支持数据速率为1Mb/s和2Mb/s。
3.4.2 IEEE 802.11b
1999年9月IEEE 802.11b被正式批准，它是在IEEE 802.11的基础上的进一步扩展，采用直接序列扩频（D S S S）技术和补偿编码键控（C C K）调制方式，其物理层分为PLCP和PMD子层。PLCP是专为写入M A C子层而准备的一个通用接口，并且提供载波监听和无干扰信道的评估；P M D子层则承担无线编码的任务。IEEE 802.11b实行动态传输速率，允许数据速率根据噪音状况在1 M b/s、2Mb/s、5.5Mb/s、11Mb/s等多种速率下自行调整。
3.4.3 IEEE 802.11a
IEEE 802.11a也是IEEE 802.11标准的补充，采用正交频分复用（O F D M）的独特扩频技术和QFSK调制方式，大大提高了传输速率和整体信号质量。I E E E802.11a和IEEE 802.11b都采用CSMA/CA协议，但物理层有很大的不同，802.11b工作在2.4000～2.4835GHz频段，而802.11a工作在5.15～8.825GHz频段，数据传输速率可达到54Mb/s。
3.4.4 IEEE 802.11g
2001年11月，IEEE 802实验性地批准一种新技术802.11g。它是一种混合标准，有两种调制方式：802.11b中采用的CCK和802.11a中采用的OFDM。因此，它既可以在2.4GHz频段提供11Mb/s数据传输速率，也可以在5 G H z频段提供54Mb/s数据传输速率。
3.4.5 IEEE 802.11i
IEEE 802.11i对WLAN的MAC层进行了修改与整合，定义了严格的加密格式和鉴权机制，以改善WLAN的安全性。主要包括两项内容：W i-F i保护访问（W P A）和强健安全网络（R S N），并于2004年初开始实行。
3.4.6 IEEE 802.11e/f/h
IEEE 802.11e标准对WLAN MAC层协议提出改进，以支持多媒体传输，以支持所有WLAN无线广播接口的服务质量保证QoS机制。IEEE 802.11f，定义访问节点之间的通讯，支持IEEE 802.11的接入点互操作协议（IAPP）。IEEE 802.11h用于802.11a的频谱管理技术。
4，无线局域网的安全技术
由于无线局域网采用公共的电磁波作为载体，更容易受到非法用户入侵和数据窃听。无线局域网必须考虑的安全因素有三个：信息保密、身份验证和访问控制。为了保障无线局域网的安全，主要有以下几种技术：
4.1物理地址（M A C）过滤
每个无线工作站网卡都由唯一的物理地址标示，该物理地址编码方式类似于以太网物理地址，是48位。网络管理员可在无线局域网访问点AP中手工维护一组允许访问或不允许访问的M A C地址列表，以实现物理地址的访问过滤。
如果企业当中的AP数量太多，为了实现整个企业当中所有AP统一的无线网卡MAC地址认证，现在的AP也支持无线网卡MAC地址的集中Radius认证。这种方法要求M A C地址列表必须随时更新，可扩展性差。
4.2服务集标识符（SSID）匹配
无线工作站必须出示正确的SSID，与无线访问点AP的SSID相同，才能访问AP；如果出示的SSID与AP的SSID不同，那么AP将拒绝它通过本服务区上网。因此可以认为SSID是一个简单的口令，从而提供口令认证机制，实现一定的安全。在无线局域网接入AP上对此项技术的支持就是可不让AP广播其SSID号，这样无线工作站端就必须主动提供正确的SSID号才能与AP进行关联。
4.3有线等效保密（WEP)
有线等效保密协议是由802.11标准定义的，用于在无线局域网中保护链路层数据。W E P使用4 0位钥匙，采用R S A开发的RC4对称加密算法，在链路层加密数据。W E P加密采用静态的保密密钥，各无线工作站使用相同的密钥访问无线网络。W E P也提供认证功能，当加密机制功能启用，客户端要尝试连接上A P时，AP会发出一个Challenge Packet给客户端，客户端再利用共享密钥将此值加密后送回存取点以进行认证比对，如果正确无误，才能获准存取网络的资源。4 0位W E P具有很好的互操作性，所有通过Wi-Fi组织认证的产品都可以实现WEP互操作。现在的WEP也一般支持128位的钥匙，能够提供更高等级的安全加密。
4.4虚拟专用网络（VPN)
目前已广泛应用于广域网络及远程接入等领域的VPN (Virtual Private Networking）安全技术也可用于无线局域网域，与IEEE 802.11b标准所采用的安全技术不同，VPN主要采用DES、3DES以及AES等技术来保障数据传输的安全。对于安全性要求更高的用户，将现有的VPN安全技术与IEEE 802.11b安全技术结合起来，这是目前较为理想的无线局域网络的安全解决方案之一。
4.5 Wi-Fi保护访问（WPA)
WPA (wi-fi protected access) 技术是在2003年正式提出并推行的一项无线局域网安全技术, 将成为代替W E P的无线。WPA是IEEE 802.11i的一个子集, 其核心就是I E E E 8 0 2.1 x和T K I P (temporal key integrity protocol) 。新一代的加密技术TKIP与WEP一样基于R C 4加密算法, 且对现有的W E P进行了改进, 在现有的W E P加密引擎中增加了密钥细分 (每发一个包重新生成一个新的密钥) 、消息完整性检查 (M I C) 、具有序列功能的初始向量、密钥生成和定期更新功能等4种算法, 极大地提高了加密安全强度。另外W P A增加了为无线客户端和无线AP提供认证的IEEE 802.1x的RADIUS机制。
5，无线局域网的应用发展前景
在现阶段，中国市场上的无线局域网主要是应用于公众服务、企业内部网、校园网及地理位置较特殊的政府机构等领域。从发展趋势来看，随着产品价格和技术方面日渐成熟，校园网对无线局域网应用会增长迅速，尤其是高等教育和科研机构对无线局域网的需求不断增加，将为无线局域网创造广阔的空问，像现在北京大学校园就构建了校园无线局域网网络。另外，在政府内部，电子政务建设正如火如荼，无线局域网在政府的网络建设中有非比寻常的机会。从无线局域网的实际应用场景来看，目前大致有两类：
一类是企业自己建立的面向企业内部用户的WLAN网络，以替代企业有线网或作为有线网的补充。比如一个大型超市，通过WLAN网络，可以在超市内的任何柜台，通过手持终端，统计存货情况，交由中央系统处理，就可以快速、高效地掌握销售情况，适时进货。这类应用可以显著提高企业的信息化程度，促进企业的发展。随着企业对信息化的重视，这类应用必将得到迅速发展。
另一类是无线ISP在诸如写字楼、宾馆、机场等所谓的“热点”地区建设的WLAN网络，向公众移动数据用户提供互联网接入服务，并向用户收取网络接入费。这类WLAN网络一般还比较分散、独立。要建设可运营、可广域漫游的电信级W L A N网络，需解决诸如鉴权、计费等问题。目前在技术上主要有两种解决方案：一种是基于SIM卡的方案，以GSM、CDMA网络成功的漫游方案为基础，适合于拥有G S M或C D M A网络的运营商；另一种是基于用户名/密码的方案，以互联网上成功应用的RADIUS协议为基础，可针对WLAN的特性做相应扩展，这种方案比较适合于有ISP运营经验的运营商。对这两种方案的可靠性、稳定性，还需在实际运营中进行检验。随着互联网的发展，移动办公、移动商务的快速普及，W L A N的这类应用存在很大的市场潜力和发展机遇。
无线局域网虽然不能取代有线网络，但它有着传统网络无法比拟的优势，也正是这样的优势，使无线局域网市场的增长是毋庸置疑的。然而WLAN技术的应用给网络用户带来了便捷和实用的同时，也不能忽略其仍然存在着一些不足之处。一是性能：W L A N是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物等其它障碍物可能阻挡电磁波的传输，会影响网络的性能，需精良的覆盖设计。二是速率：无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前的最大传输速率为54Mbps，相对有线网络，只适合于个人终端和小规模网络应用。三是安全性：本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，导致泄密。故需采用扩跳频技术以提高抗监听、破译性能。
综上所述，WLAN技术的成熟和普及仍然需要一个不断磨合的过程。从WLAN的进一步推广应用来看，将来的研究方向主要集中在以下几个方面：
安全性问题安全性始终是用户主要关心的问题，为了满足用户的需求，当前的技术仍需不断地改进与完善。目前市场上已有许多解决方案能够提供安全保护，如VPN、IPSec加密和利用IEEE 802.1x的E A P（可扩展鉴权协议），其中V P N是最安全的解决方案。
漫游切换问题WLAN的漫游问题是另一个至关重要的问题。在无线网络中，如果一边使用WLAN接入服务，一边移动接入位置，那么一旦移动终端超越子网覆盖范围，IP数据包就无法到达移动终端，正在进行的通信将被中断。为此，I E T F制定了扩展IP网络移动性的系列标准，可保证用户的移动终端始终使用固定的IP地址进行网络通信。
无线网络管理问题除了系统结构、用户需求和典型应用等模块之外，一个好的无线网络管理系统还必须考虑以下因素：
(1) 标准的网管通信方式。网管子系统必须基于工业标准的管理协议，才能监视主机和子系统之间每条链路上的状态信息，并可根据状态信息快速分析和解决出现的问题。
(2) 网络监视和报告。监视和报告无线信号的变化以及接入点的业务类型和负载情况，自动发现进入无线网络体系结构的新设备。
(3) 有效地利用带宽。
WLAN与3G WLAN是否会对第三代移动通信系统构成威胁是业界关心的一个问题。实际上，WLAN与3G采用的是截然不同的两种技术，用于满足不同的需要。与3G不同的是，WLAN并不是一个完备的全网解决方案，而只用于满足小型用户群的需求。作为3G的一个重要补充，WLAN可用于在诸如机场候机厅、宾馆休息室等地方建立无线Internet连接。
结束语
无线局域网技术概述 篇9
1. 无线局域网的优点
与有线网络相比, 无线局域网具有以下优点:
安装便捷:一般在网络建设中, 施工周期最长、对周边环境影响最大的, 就是网络布线施工工程。在施工过程中, 往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量, 一般只要安装一个或多个接入点AP (Access Point) 设备, 就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
使用灵活:在有线网络中, 网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后, 在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。
经济节约:由于有线网络缺少灵活性, 这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要, 这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划, 又要花费较多费用进行网络改造, 而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
易于扩展:无线局域网有多种配置方式, 能够根据需要灵活选择。这样, 无线局域网就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络, 并且能够提供像“漫游 (Roaming) ”等有线网络无法提供的特性。由于无线局域网具有多方面的优点, 所以发展十分迅速。在最近几年里, 无线局域网已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛应用。
2. 无线局域网的相关技术1) IEEE 802.11标准
IEEE 802.11是在1997年由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。IEEE 802.11规定了无线局域网在2.4GHz波段进行操作, 这一波段被全球无线电法规实体定义为扩频使用波段。1999年8月, 802.11标准得到了进一步的完善和修订, 包括用一个基于SNMP的MIB来取代原来基于OSI协议的MIB。另外还增加了两项内容, 一是802.11a, 它扩充了标准的物理层, 频带为5GHz, 采用QFSK调制方式, 传输速率为6Mb/s-54Mb/s。它采用正交频分复用 (OFDM) 的独特扩频技术, 可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口, 并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。但是, 采用该标准的产品目前还没有进入市场。另一种是802.11b标准, 在2.4GHz频带, 采用直接序列扩频 (DSSS) 技术和补偿编码键控 (CCK) 调制方式。该标准可提供11Mb/s的数据速率, 还能够根据情况的变化, 在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1Mbps的不同速率之间自动切换。它从根本上改变无线局域网设计和应用现状, 扩大了无线局域网的应用领域, 现在, 大多数厂商生产的无线局域网产品都基于802.11b标准。
2) 无线局域网的相关概念
在一个典型的无线局域网环境中, 有一些进行数据发送和接收的设备, 称为接入点 (AP) 。通常, 一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。在同时具有有线和无线网络的情况下, AP可以通过标准的Ethernet电缆与传统的有线网络相联, 作为无线网络和有线网络的连接点。无线局域网的终端用户可通过无线网卡等访问网络。
无线局域网在室外主要有以下几种结构:点对点型、点对多点型、多点对点型和混合型。
点对点型常用于固定的要联网的两个位置之间, 是无线联网的常用方式, 使用这种联网方式建成的网络, 优点是传输距离远, 传输速率高, 受外界环境影响较小。
点对多点型常用于有一个中心点, 多个远端点的情况下。其最大优点是组建网络成本低、维护简单;其次, 由于中心使用了全向天线, 设备调试相对容易。该种网络的缺点也是因为使用了全向天线, 波束的全向扩散使得功率大大衰减,
I实NTE践LL与IGE探NC索E························
网络传输速率低, 对于较远距离的远端点, 网络的可靠性不能得到保证。
混合型适用于所建网络中有远距离的点、近距离的点, 还有建筑物或山脉阻挡的点。在组建这种网络时, 综合使用上述几种类型的网络方式, 对于远距离的点使用点对点方式, 近距离的多个点采用点对多点方式, 有阻挡的点采用中继方式。
无线局域网的室内应用则有以下两类情况
独立的无线局域网
这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这种方式下可以使用AP, 也可以不使用AP。在不使用AP时, 各个用户之间通过无线直接互联。但缺点是各用户之间的通信距离较近, 且当用户数量较多时, 性能较差。
非独立的无线局域网
在大多数情况下, 无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展。我们把这种情况称为非独立的无线局域网。在这种配置下, 多个AP通过线缆连接在有线网络上, 以使无线用户即能够访问网络的各个部分。
3) 其他相关概念
微单元和无线漫游
无线电波在传播过程中会不断衰减, 导致AP的通讯范围被限定在一定的范围之内, 这个范围被称为微单元。当网络环境存在多TAP, 且它们的微单元互相有一定范围的重合时, 无线用户可以在整个无线局域网覆盖区内移动, 无线网卡能够自动发现附近信号强度最大的AP, 并通过这个AP收发数据, 保持不间断的网络连接, 这就称为无线漫游。
扩频
大多数的无线局域网产品都使用了扩频技术。扩频技术原先是军事通讯领域中使用的宽带无线通信技术。使用扩频技术, 能够使数据在无线传输中完整可靠, 并且确保同时在不同频段传输的数据不会互相干扰。
直序扩频
所谓直接序列扩频, 就是使用具有高码率的扩频序列, 在发射端扩展信号的频谱, 而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩, 把展开的扩频信号还原成原来的信号。
跳频扩频
跳频技术与直序扩频技术完全不同, 是另外一种扩频技术。跳频的载频受一个伪随机码的控制, 在其工作带宽范围内, 其频率按随机规律不断改变频率。接收端的频率也按随机规律变化, 并保持与发射端的变化规律一致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能, 跳频越高, 抗干扰的性能越好, 军用的跳频系统可以达到每秒上万跳。实际上移动通信GSM系统也是跳频系统。出于成本的考虑, 商用跳频系统跳速都较慢, 一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳频系统实现简单, 因此低速无线局域网常常采用这种技术。
3. 无线局域网的应用
基于无线局域网具有的诸多优点, 它可广泛应用于下列领域:
1) 接入网络信息系统:电子邮件、文件传输和终端仿真。
2) 难以布线的环境:老建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园和工厂。
3) 频繁变化的环境:频繁更换工作地点和改变位置的零售商、生产商, 以及野外勘测、试验、军事、公安和银行等。
4) 使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。
5) 用于远距离信息的传输:如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输;公安交通管理部门进行交通管理等。
6) 专门工程或高峰时间所需的暂时局域网:学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方;利用无线局域网进行信息的交流;零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等。
7) 流动工作者可得到信息的区域:需要在医院、零售商店或办公室区域流动时得到信息的医生、护士、零售商、白领工作者。
8) 办公室和家庭办公室 (SOHO) 用户, 以及需要方便快捷地安装小型网络的用户。
4. 无线局域网的结构
根据不同局域网的应用环境与需求的不同, 无线局域网可采取不同的网络结构来实现互联。常用的具体有如下几种:
1) 网桥连接型:不同的局域网之间互联时, 由于物理上的原因, 若采取有线方式不方便, 则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接, 无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接, 还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。
2) 基站接入型:当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时, 各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网, 还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。
3) HUB接入型:利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网, 具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN, 可采用类似于交换型以太网的工作方式, 要求Hub具有简单的网内交换功能。
4) 无中心结构:要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道, MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站 (AP) 、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现, 其中以无线网卡最为普遍, 使用最多。无线局域网的关键技术, 除了红外传输技术、扩频技术、网同步技术外还有一些其他技术, 如:调制技术、加解扰技术、无线分集接收技术、功率控制技术和节能技术。
结束语
无线局域网技术简介 篇10
一、无线局域网的优点
1. 安装便捷。
无线局域网免去了大量的布线工作, 只需要安装一个或多个无线访问点 (access point, AP) 就可覆盖整个建筑的局域网络, 而且便于管理、维护。
2. 高移动性。
在无线局域网中, 各节点可随意移动, 不受地理位置的限制。目前, AP可覆盖10 m~100 m。在无线信号覆盖的范围内, 均可以接入网络, 而且WLAN能够在不同运营商、不同国家的网络间漫游。
3. 易扩展性。
无线局域网有多种配置方式, 每个AP可支持100多个用户的接入, 只需在现有无线局域网基础上增加AP, 就可以将几个用户的小型网络扩展为几千用户的大型网络。
4. 经济节约。
由于有线网络缺少灵活性, 这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要, 这样往往可导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划, 又要花费较多费用进行网络改造, 而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
二、无线局域网的相关技术
1. 蓝牙技术。
蓝牙技术是一种短距的无线通讯技术, 工作在2.4 GHz ISM频段, 其面向移动设备间的小范围连接, 通过统一的短距离无线链路, 在各种数字设备间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音以及数据通信。主要技术特点如下:
(1) 蓝牙的指定范围是10 m, 在加入额外的功率放大器后, 可以将距离扩展到100 m。辅助的基带硬件可以支持4个或者更多的语音信道。
(2) 提供低价、大容量的语音和数据网络, 最高数据传输速率为723.2 kb/s。
(3) 使用快速跳频 (1600跳/s) 避免干扰, 在干扰下, 使用短数据帧来尽可能增大容量。
(4) 支持单点和多点连接, 可采用无线方式将若干蓝牙设备连成一个微波网, 多个微波网又可互连称特殊分散网, 形成灵活的多重微波网的拓扑结构, 从而实现各类设备之间的快速通信。
(5) 任一蓝牙设备, 都可根据IEEE 802标准得到一个唯一的48 bit的地址码, 保证完成通信过程中设备的鉴权和通信的保密安全。
(6) 采用TDD方案来实现全双工传输。蓝牙的一个基带帧包括两个分组, 首先是发送分组, 然后是接收分组。蓝牙系统既支持电路交换, 也支持分组交换, 支持实时同步定向联接和非实时的异步不定向联接。
2. Home RF。
Home RF技术是由HRFWG (home RF working group) 工作组开发的, 该工作组1998年成立, 主要由Intel、IBM、Companq、3com、Philips、Microsoft、Motorola等几家大公司组成, 旨在制定PC和用户电子设备之间无线数字通信的开放性工业标准, 为家庭用户建立具有互操作性的音频和数据通信网, Home RF采用了IEEE 802.11标准的CSMA/CA模式, 以竞争的方式来获取信道的控制权, 在一个时间点上只能有一个接入点在网络中传输数据, 提供了对“流业务”的真正意义上的支持, 规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制, 确保了实时性“流业务”所需的带宽 (2 mh/s~11 mh/s) 和低干扰、低误码。
Home RF是针对现有无线通信标准的综合和改进, 当进行数据通信时, 采用IEEE 802.11规范中的TCP/IP传输协议;进行语音通信时, 则采用数字增强型无绳通信标准。因此, 接收端必须捕获传输信号的数据头和几个数据包, 判断是音频还是数据包, 进而切换到相应的模式。
Home RF采用对等网的结构, 每一个节点相对独立, 不受中央节点的控制。因此, 任何一个节点离开网络都不会影响其他节点的正常工作。
3. Hiper LAN。
Hiper LAN (high performance radio LAN) 是由欧洲电信标准化协会 (ETSI) 的宽带无线电接入网络 (BRAN) 小组制定的无线局域网标准, 已推出Hiper LAN1和Hiper LAN2两个版本。Hiper LAN1由于数据传输速率较低, 没有流行推广。Hiper LAN2在欧洲得到了比较广泛的支持, 是目前比较完善的WLAN协议标准。
4.IEEE 802.11x。
(1) IEEE 802.11
(2) IEEE 802.11b
(3) IEEE 802.11a
(4) IEE 802.11g
(5) IEEE 802.11i
(6) IEEE 802.11e/f/h
三、无线局域网的相关概念
无线局域网在室外主要有以下几种结构:点对点型、点对多点型、多点对点型和混合型。
1. 点对点型。
该类型常用于固定的要联网的两个位置之间, 是无线联网的常用方式, 使用这种联网方式建成的网络, 优点是传输距离远, 传输速率高, 受外界环境影响较小。
2. 点对多点型。
该类型常用于有一个中心点, 多个远端点的情况下。其最大优点是组建网络成本低、维护简单;其次, 由于中心使用了全向天线, 设备调试相对容易。该种网络的缺点也是因为使用了全向天线, 波束的全向扩散使得功率大大衰减, 网络传输速率低, 对于较远距离的远端点, 网络的可靠性不能得到保证。
3. 混合型。
这种类型适用于所建网络中有远距离的点、近距离的点, 还有建筑物或山脉阻挡的点。在组建这种网络时, 综合使用上述几种类型的网络方式, 对于远距离的点使用点对点方式, 近距离的多个点采用点对多点方式, 有阻挡的点采用中继方式。
四、无线局域网的室内应用
1. 独立的无线局域网。
这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这种方式下可以使用AP, 也可以不使用AP。在不使用AP时, 各个用户之间通过无线直接互联, 其缺点是各用户之间的通信距离较近, 且当用户数量较多时, 性能较差。
2. 非独立的无线局域网。
在大多数情况下, 无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展。我们把这种情况称为非独立的无线局域网。在这种配置下, 多个AP通过线缆连接在有线网络上, 以使无线用户能够访问网络的各个部分。
基于无线局域网具有的诸多优点, 它可广泛应用于下列领域:一是接入网络信息系统:电子邮件、文件传输和终端仿真。二是难以布线的环境:老建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园和工厂。三是频繁变化的环境:频繁更换工作地点和改变位置的零售商、生产商, 以及野外勘测、试验、军事、公安和银行等。四是使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。五是用于远距离信息的传输:如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输;公安、交通管理部门进行交通管理等。六是专门工程或高峰时间所需的暂时局域网:学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方;利用无线局域网进行信息的交流;零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等。七是流动工作者可得到信息的区域:需要在医院、零售商店或办公室区域流动时得到信息的医生、护士、零售商、白领工作者。八是办公室和家庭办公室 (SOHO) 用户, 以及需要方便快捷地安装小型网络的用户。
五、无线局域网的结构
根据不同局域网的应用环境与需求的不同, 无线局域网可采取不同的网络结构来实现互联。常用的有如下几种:
1. 网桥连接型。
不同的局域网之间互联时, 由于物理上的原因, 若采取有线方式不方便, 则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接, 无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接, 还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。
2. 基站接入型。
当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时, 各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网, 还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。
3. HUB接入型。
利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网, 具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN, 可采用类似于交换型以太网的工作方式, 要求Hub具有简单的网内交换功能。
4. 无中心结构。
要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道, MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。
无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站 (AP) 、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现, 其中以无线网卡最为普遍, 使用最多。无线局域网的关键技术, 除了红外传输技术、扩频技术、网同步技术外还有一些其他技术, 如:调制技术、加解扰技术、无线分集接收技术、功率控制技术和节能技术。
论校园无线局域网技术 篇11
关键词:无线局域网;应用;展望
一、校园无线局域网的概述
校园无线局域网络的基本技术倾向于采用IEEE802.11b技术建设,802.11b宽带无线技术较成熟的,并随着技术的进步,平滑过渡到802,11g,逐步增加网络带宽。LMDS(Loca1Mu1tipoint DistribtIteservice区域多点传输服务)是点对多点无线连接技术,可以提供大带宽、远距离、高可靠性的无线连接,特别适台大的校园内多栋楼之间的连接以及不同校区之间的连接。LMDS和802.11b这两种技术结合使用,可以实现整个校园无线连接,所提供的带宽能够毫无障碍的运行一般的多媒体课件。在校园内设置无线接入基站,在一定范围内用户可以通过无线网卡自由上网,没有任何束缚,如果再配合笔记本电脑、掌上电脑,完全可以实现随时随地学习的目标。与光纤加五类线这种有线组网方式相比,通过基站和无线网卡组网所需投资较少。当前的技术背景下,采用LNlEls等无线技术手段是较适台我国高等教育应用的接入技术,它具有宽带、可靠、接入方式灵活机动,初期组网投资少、使用和维护费用合理等特点,几乎能完美的满足各高校对于接入技术的要求。
二、无线局域网在校园的应用及展望
随着教育信息化、校园数字化进程的加快,教育部对高等学校应用现代教育技术提出了具体要求,出台了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,明确提出各高校使用现代化教育技术、提升教学水平,要求各高校加强校园网、电子图书馆、多媒体教室等数字化教学环境的建设。国家对信息技术等新的教育技术手段的应用非常重视。研究无线接入技术在高校应用的可能性和前景具有重要意义和紧迫性。因特网接入方面存在的限制和缺陷,影响了教育信息化的进程,必须寻找符合教育需求特点的新的接入方式。无线网络技术具有无缝覆盖,可移动通讯等许多有线网络系统不具备的优点,把它引入到教育系统中,为我们开辟了一条新的途径,弥补了有线网路的不足。无线接入技术可以满足建设校园网、接入因特网、开展远程(网络)教育等一系列需求。无线局域网络在教学中的应用。由于高校条件所限,大部分教室不具各上网条件,通过无线网络的建设,可以使多数教室具各无线上网条件,教师只需携带便携电脑和相关设各,就能在任意教室中连接校园网、因特网,播放多媒体课件、从网上展示与课堂相关的资料、向学生推荐参考网站及资料,或者直接从网上使用原版最新资料。借助无线网络辅助听课,学生可以配备便携电脑在课堂上使用,通过无线网络连接校园网、囚特网,跟着教师的思路,查找和访问与课堂相关的网站、资料,提高信息接受度,有效提高听课质量,便于参考教师指定的网上资料,便于师生之间联系,激发研究式学习,培养创新能力。无线局域网络在校园公共服务体系中的应用。
目前,多数高校的图书馆、运动场、礼堂、体育馆、食堂、空旷场地等公共场所未铺设有线网络,有了无线网络,当师生在这些场所活动时,可以通过无线网络上网获取信息,充分利用时间,提高效率,方便师生快速、及时获取信息。无线网络有力的补充了学生宿舍、教室、办公场所、教职工宿舍等网络服务,提升公共服务体系的档次。学生们在無线网络环境的教室、宿舍、图书馆等场所进行复习、自学时,及时方便的利用无线网络与教师或其他同学联系,提出问题,获得解答,有助于研究式学习氛围的形成。高教系统经常召开各种校内、校际会议,有了无线网络,无线用户可以在校园内漫游上网,甚至异地漫游上网,在任意校区方便的连接网络,从而提高工作效率。传统的有线网用户从一处到达另一处后往往很难立即接入网络,而使用无线网,用户可以在无线网络基站覆盖的区域内漫游使用,如同在同t个接入点上网一样。无线网络有助于提升高校的高科技形象。通过无线网络的建设,学校拥有国际先进水平的无线校园网络,能够提升学校的信息化程度,促使“便携电脑型大学”的出现,更多的师生配备便携电脑,在无线网络环境中,实现移动教育,随时随地开展教学和学术活动。无线网络促进网络教育的发展。在无线网络教学环境下,师生将会更加注重各种先进的网络教育手段的采用,研究型学习方式将成为未来高校学生的主流学习方式,这对于培养具有创新精神的人才有着重大意义。无线网络促使网络IP电话的发展,特使得远程或异地师生之间交流、答疑变得简单、低成本。网络建设采用无线网络技术这种先进的现代教育技术手段,极大的提升中国的教育水平,促进中国教育的发展,加快教育目标的实现。
三、无线局域网的不足之处
无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷如下:
1.性能。无线局域网依靠无线电波进行传输,电波通过无线发射装置进行发射时,建筑物、车辆、树木等障碍物都可能阻碍电磁波的传输,影响网络的性能。
2.速率。目前无线信道的传输速率比有线信道低。
3.安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的,可被监听,造成通信信息
泄漏。校园无线局域网作为有线网络的必要补充而建立起来,由于它依托有线网络的构架,可较好地解决性能、速率的问题,随着无线网络的发展,无线技术日益精熟,安全性更有保障,人们可以安全地遨游网络,充分享受“无限”的便利和自由。
四、结束语
无线局域网安全概述 篇12
1.1 SSID访问控制
SSID (Service Set Identifier) 也可以写为ESSID, 用来区分不同的网络, 最多可以有32个字符, 无线网卡设置了不同的SSID就可以进入不同的网络。SSID参数在缺省设定中是被AP无线接入点广播出去的, 客户端只有收到这个参数或者手动设定与AP相同的SSID才能连接到无线网络。如果我们把这个广播禁止, 我们的无线网络就不会出现在其他人所搜索到的可用网络列表中, 在无法找到SSID的情况下是不能连接到网络的。需要注意的是, 如果黑客利用其他手段获取相应参数, 仍可接入目标网络。因此, 禁止SSID广播适用于一般SOHO环境当作简单口令安全方式。
1.2 MAC地址过滤
每一块无线网卡拥有唯一的MAC地址 (物理地址) , 由厂方出厂前设定, 无法更改。MAC地址过滤, 就是在AP中设置一组允许访问的MAC地址列表, AP会对收到的每个数据包都会做出判断, 只有符合设定标准的才能被转发, 否则将会被丢弃。
在搭建小型无线局域网时, 使用该方法最为简单、快捷, 网络管理员只需要通过简单的配置就可以完成访问权限的设置, 十分经济有效。但对于大中型的无线局域网来说, 这种方式比较麻烦, 而且不能支持大量的移动客户端。另外, 如果非法用户利用网络侦听手段窃取到MAC地址, 非法用户仍可以通过假冒的MAC地址接入。
1.3 WEP加密
有线保密机制 (WEP-WiredEquivalentPrivacy) 是IEEE802.11b协议中最基本的无线安全加密措施。WEP采用的是一种对称密钥和算法, 通过访问控制阻止那些没有正确WEP密钥并且未经授权的用户访问网络, 仅仅允许具备正确WEP密钥的用户通过加密来保护WLAN数据流, 使得无线网络的安全达到与有线网络同样的安全等级。
WEP存在缺少密钥管理机制, 加密算法RC4被证明有弱点等缺陷, 其安全性受到了业界的质疑, 一般用于中小型企业的安全加密。
2 无线局域网安全的增强技术
2.1 WPA保护机制
Wi-Fi Protected Access (WPA, Wi-Fi保护访问) 是Wi-Fi联盟提出的一种新的安全方式, 以取代安全性不足的WEP。WPA采用了基于动态密钥的生成方法及多级密钥管理机制, 方便了WLAN的管理和维护。WPA由认证、加密和数据完整性校验3个部分组成, 是一个完整的安全方案。
WPA的认证分为两种, 第一种采用802.1x+EAP的方式, 用户提供认证所需的凭证。如用户名密码, 通过特定的用户认证服务器来实现。IEEE802.1x是一种基于端口的网络接入控制技术, 可以提供一个可靠的用户认证和密钥分发的框架, 可以控制用户只有在认证通过以后才能连接网络。当无线工作站与AP关联后, 是否可以使用AP的服务要取决于802.1x的认证结果, 如果认证通过, 则AP为用户打开这个逻辑端口, 否则不允许用户上网。IEEE802.1x本身并不提供实际的认证机制, 需要和EAP配合来实现用户认证和密钥分发。EAP允许无线终端可以支持不同的认证类型, 能与后台不同的认证服务器进行通讯, 如远程接入拨入用户服务 (RADIUS) 。在大型企业网络中, 通常采用这种方式。WPA也提供一种简化的模式, 它不需要专门的认证服务器, 这种模式叫做WPA预共享密匙 (WPA-PSK) , 仅要求在每个WLAN节点 (AP、STA等) 预先输入一个密匙即可实现, 只要密匙吻合, 客户就可以获得WLAN的访问权。由于这个密匙仅仅用于认证过程, 而不用于加密过程, 因此不会导致诸如使用WEP密匙来进行802.11预共享认证那样严重的安全问题。
WPA采用TKIP (Temporal Key Integrity Protocol, 临时密钥完整性协议) 为加密引入了新的机制, 它使用一种密钥构架和管理方法, 通过由认证服务器动态生成、分发密钥来取代单个静态密钥、把密钥首部长度从24位增加到128位等方法增强安全性。而且, TKIP利用了802.1x/EAP构架。认证服务器在接受了用户身份后, 使用802.1x产生一个唯一的主密钥处理会话。然后, TKIP把这个密钥通过安全通道分发到AP和客户端, 并建立起一个密钥构架和管理系统, 使用主密钥为用户会话动态产生一个唯一的数据加密密钥, 来加密每一个无线通讯数据报文。
WPA采用消息完整性校验 (MIC) 是为了防止攻击者从中间截获数据报文, 篡改后重发而设置的。除了和802.11一样继续保留对每个数据分段 (MPDU) 进行CRC校验外, WPA为802.11的每个数据分组 (MSDU) 都增加了一个8个字节的消息完整性校验值, 这和802.11对每个数据分段 (MPDU) 进行ICV校验的目的不同。
2.2 IEEE802.11i
为了更进一步的增强WLAN技术的安全性能, IEEE802.11的工作组致力于制订被称为IEEE802.11i的新一代安全标准。IEEE802.11i安全协议标准致力于从长远角度来考虑解决IEEE802.11无线局域网的安全问题, 以满足大型企业、银行、证券等网络结构复杂而又对安全要求很高的应用环境。
为了增强WLAN的数据加密和认证性能, 定义了RSN (RobustSecurityNetwork) 的概念, 并且针对WEP加密机制的各种缺陷做了多方面的改进。IEEE802.11i规定使用802.1x认证和密匙管理方式, 在数据加密方面, 定义了TKIP (TemporalKeyIntegrityProtocol) 、CCMP (Counter-Mode/CBC-MACProtocol) 和WRAP (WirelessRobustAuthenticatedProtocol) 3种加密机制。其中TKIP采用WEP机制里的RC4作为核心加密算法, 可以通过在现有的设备基础上升级硬件和驱动程序的方法, 达到提高WLAN安全性能的目的。CCMP机制基于AES (AdvancedEncryptionStandard) 加密算法和CCM (Counter-Mode/CBC-MAC) 认证方式。使得WLAN的安全程度大大提高, 是实现RSN的强制性要求, 由于AES对硬件要求比较高, 因此CCMP无法通过在现有设备的基础上进行升级实现。WRAP机制基于AES加密算法和OCB (Offset Codebook) , 是一种可选的加密机制。
2.3 WAPI
2003年5月, 我国提出了无线局域网国家标准GB15629.11, 该标准较好地解决了无线局域网的安全问题。它和IEEE802.11i的主要区别在于安全加密技术的不同, 标准中包含了全新的WAPI (WLAN Authenticationand Pri-vacy Infrastructure) 安全机制。这种安全机制由WAI (WLAN Authentication Infrastructure) 和WPI (WLAN Pri-vacy Infrastructure) 两部分组成。WAI和WPI分别实现对用户身份的鉴别和对传输数据的加密, WAPI能为用户WLAN系统提供全面的安全保护。
其中WAI采用公开密匙密码体制, 利用证书对WLAN系统中的STA和AP进行认证, WAI还定义了一种名为ASU (AuthenticationServiceUnit) 的实体, 用于管理参与信息交换的各方所需要的证书 (包括证书的产生、颁发、吊销和更新) 。证书里面包含有证书颁发者 (ASU) 的公匙和签名, 以及证书持有者的公匙和签名 (这里的签名采用的是WAPI特有的椭圆曲线数字签名算法) 是网络设备的数字身份凭证。
WAPI协议取代了IEEE802.11标准中先天不足的WEP协议。有着比目前WEP、802.lx、WPA等安全协议更高的安全性。
2.4 VPN技术
目前已广泛应用的VPN安全技术也可用于无线局域网, 与IEEE802.11标准所采用的安全技术不同, VPN主要采用DES, 3DES等加密技术来保障数据传输的安全。对于安全性要求更高的用户, 将现有的VPN安全技术与IEEE802.11安全技术结合起来, 这是在802.11i标准正式推出之前较为理想的无线局域网安全解决方案。
VPN协议包括2层的PPTP/L2TP协议和3层的IPSec协议, IPSec用于保护IP数据包或上层数据, IPSec采用诸如数据加密标准 (DES) 和168位三重数据加密标准 (3DES) 以及其它数据包鉴权算法来进行数据加密, 并使用数字证书来验证公钥, VPN在客户端与各级组织之间架起一条动态加密的隧道, 并支持用户身份验证, 实现高级别的安全。VPN支持中央安全管理, 不足之处是需要在客户机中进行数据的加密和解密, 增加了系统的负担, 另外要求在AP后面配备VPN集中器, 从而提高了成本。无线局域网的数据用VPN技术加密后再用无线加密技术加密, 就好像双重门锁, 提高了可靠性。
3 结束语
在无线局域网的未来发展中, 安全问题仍将是一个最重要的、迫切需要解决的问题。很多公司和机构提出了自己的安全协议和认证标准, 如WAPI、IEEE802.11i等, 主要是从加密技术和密钥管理技术两方面来提供安全保障。使用加密技术可以保证WLAN传输信息的机密性, 并能实现对无线网络的访问控制, 密钥管理技术为加密技术服务, 保证密钥生成、分发以及使用过程中不会被非法窃取。另外, 灵活的、基于协商的密钥管理技术为WLAN的维护工作提供了便利。
参考文献
[1]张勇.无线局域网安全技术[J].中国金融电脑, 2007 (3) .
[2]荣莉, 罗莉.无线局域网安全的分析[J].电脑与电信, 2008 (5)
[3]薛红.浅谈无线局域网的安全技术[J].中国水运 (学术版) , 2007 (5) .
[4]卢伟良.浅析无线局域网的安全技术[J].广东科技, 2007 (4) .
[5]崔宏.新环境下的支撑:无线局域网的安全保障[J].通信世界, 2008 (15)