局域网无线通信（共12篇）
局域网无线通信 篇1
1 局域网与无线通信技术的简介
1.1 无线局域网与无线通信概述
无线局域网WLAN (wireless local area network) 是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它以无线多址信道作为传输媒介, 利用电磁波完成数据交互, 实现传统有线局域网的功能。狭义上来说, 无线局域网是由若干台通讯设备 (如pc机) , 在封闭区域内, 形成一个传递分组信息, 相互通信的计算机族。它是有线网络的补充与延伸, 目前已成为计算机网络的一个重要组成部分, 广泛应用于需要传输移动数据或者物理媒介不易实现的领域。
无线局域网的本质是在不使用线缆的情况下就能将计算机与网络连接起来, 采取无线连接方式, 从而使网络的构建, 终端设备的移动变得更加方便, 灵活。与有线相比, 它们的基本作用都是为了使网络设备之间相互传递分组信息, 实现通信。
无线通信 (Wireless Communication) 是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式, 近些年信息通信领域中, 发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信, 人们把二者合称为无线移动通信。[[]] 我们所熟知的通信技术有无线宽带 (WiFi) , 蜂窝移动通信, GPRS/CDMA无线通信技术, 无线网桥, 卫星移动通信, 蓝牙等。
无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是一种在链路层实现局域网 (LAN) 互联的存储转发设备, 为使用无线 ( 微波) 进行远距离数据传输的点对点网间互联, 可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离 ( 可达50km) 、高速 ( 可达百兆) 无线组网。
蓝牙 (Bluetooth) 是一种近距离无线数据通讯技术标准, 已经广为我们所熟知。它能够在10 米的半径范围内实现点对点或一点对多点的无线数据和声音传输, 应用于局域网络中各类数据及语音设备 (PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、移动电话和高品质耳机等) , 蓝牙的无线通讯方式将上述设备连成一个微微网, 各个微微网之间也可以实现互连, 从而实现各类设备之间随时随地进行通信。蓝牙技术被广泛应用于无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等领域, 目前主要存在价格较高, 抗干扰能力较弱等问题。
无线宽带 (Wi-Fi) 诞生于1999 年, Wi-Fi技术突出的优势在于它有较广的局域网覆盖范围, 其覆盖半径可达100 米左右, 与蓝牙 (Bluetooth) 相比, Wi-Fi覆盖范围较广;传输速度非常快, 可达11Mbps (802.11b) 或者54Mbps (802.11a) , 适合高速数据传输的业务;无须布线, 不受布线条件的限制, 非常适合移动办公用户的需要。用户只需要将支持无线网络的终端设备该区域内即可高速接入因特网。
1.2 无线局域网的主要特点
相比于传统以太网, WLAN具有成本低, 建设迅速, 终端设备可移动, 网络硬件高可靠性等优点。终端设备的移动是其灵活性体现, WLAN允许其覆盖范围内所有用户在任意位置访问网络数据。与之对应的, 各种便携式设备 (手机, 笔记本电脑) 被广大人民所使用, 尤其是对教师, 护士, 司机等工作上需要不断移动的人群来说, WLAN给他们带来了极大的方便。
从可靠性方面来说, 相比于有线网络, WLAN在硬件上要可靠的多, 避免了由于线缆故障导致的网络瘫痪, 没有线缆老化, 接口故障等问题。此外, 不使用线缆进行网络搭建, 大大提高了网络建成的时间, 以至于线缆的维护, 线路租用的开销也会相应减少。
WLAN所使用的协议为IEEE提出的802.11 系列协议。该标准相当复杂, 但简单来说, 802.11 是无线以太网的标准, 使用星型拓扑结构, 其中心叫做接入点AP (Access Point) , 在MAC层使用CSMA/CA协议。802.11 标准规定无线网的最小构件是基本服务集BSS (Basic Service Set) 。一个基本服务集BSS包括一个基站和若干个移动站, 所有移动站在本BSS中都可以直接通信, 但与本BSS之外的站进行通信时则必须通过BSS的基站。基本服务集中的基站 (base station) 就是指接入点AP (Access Point) 。管理员在进行AP安装时, 需要为该AP分配一个服务集标识符SSID (Service Set Identifier) (即该AP的无线局域网名) 和一个信道。一个基本服务集所覆盖的范围叫作基本服务区BSA (Basic Service Area) 。其范围直径一般不超过100米, 与无线通信中的蜂窝小区类似。 [[]] 以上属于第一类有固定设施的无线局域网。另一类是通过处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络, 被称作自由组网。其通信范围较小, 网络覆盖范围10 米左右。
2 网络与无线通信技术的发展
2.1 无线局域网的发展
随着科学技术的不断发展, 为了适应人们越来越快的生活节奏, 网络与通信技术也在不断发展。 1997 年11 月26 日, IEEE (电气和电子工程师协会) 提出的802.11 无线局域网标准是制定无线网络发展的一个里程碑。802.11 标准规范了局域网络媒体对控制层与物理层的访问, 使得无线局域网在现在这个有各种移动需求的环境中被广泛接受。
1999 年9 月, 802.11 标准得到了进一步的修订与完善, 并成为了IEEE/ANSI和ISO/IEC的一个联合标准。其中的802.11a, 扩充了标准的物理层, 利用OFDM调制技术, 使得传输速率在6~54Mbps, 适应室内与室外的应用。 802.11b作为另一个扩充, 采用补偿码键控 (CCK) 调制方法。 802.11b是所有WLAN标准演变的基石, 未来的许多系统都需要与802.11 兼容。
2003 年6 月, IEEE通过了第三种改进的无线网络接入标准802.11g, 该标准是为了提供更高的传输速率, 采用2.4GHz频段 (与802.11b相同) , 使用CCK技术与802.11b向下兼容, 同时采用OFDM技术以支持54Mbps的数据流。
2004 年1 月, IEEE宣布成立一个新的工作组 —802.11n, 802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术, 最大的特点是速率提升, 理论速率最高可达600Mbps (目前业界主流为300Mbps) 。这是无线局域网正在发展的主要方向。
2.2 无线通信技术的发展
人们对于无线通信技术的需求不断增加, 无线通信技术也在不断地更新换代, 以便能够满足不同人群、生活、工作等需求。当前, 我们已经经历了3G, 进而跨入了4G时代。第四代移动通信技术 (4G) 的概念可称为广带 (Bandboard) 接入和分布网络, 具有超过2Mbps的非对称数据传输能力, 对全速移动用户能提供150Mbps的高质量的影像服务, 并首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网 (WLAN) 、移动广带系统和互操作的广播网络。与3G相比, 4G的通信速度更快, 网络频谱更宽, 通信更加灵活, 智能性更高, 兼容性平滑, 通信成本降低等优势。
从通信速度来说, 第一代无线通信 (1G) 仅提供语音服务, 第二代移动通信系统 (2G) 数据传输速率只有9.6kb/s, 最高可达32kb/s。第三代 (3G) 通信系统数据传输速率达2Mb/s。而现在的4G通信, 传输速率在10~20Mb/s, 甚至最高可达100Mb/s。 [[]]在4G支持下的现在, 手机相当于一台小型电脑, ip语音, 视频聊天, GPS定位, 各种游戏应用, 让我们的生活变得丰富多彩。
各项技术融合归一是通信技术发展的趋势。无线通信技术有着自身的局限性, 每种技术都有他的长处与短处, 人们会根据需要来选取相应的通信技术。因此, 与其他技术的融合, 获取更好的发展成为了一种重要的趋势。就蜂窝技术来说, 3G通信与计算机网络的关系就十分密切了, 它使用IP体系结构, 电路交换与分组交换混合的机制, 以提供移动带宽多媒体业务。无线网络目前已实现了大规模的覆盖, 随着宽带技术的不断发展, 各种各样移动终端的出现, 使得无线宽带的接入技术变得丰富多彩。为了能够应对多种方式的接入, 移动通信技术与无线宽带接入技术的融合对应着无线通信技术的发展。 4G技术就体现了两者之间融合, 促进了无线通信技术的更快、更好地发展。此外, 无线通信技术与视频多媒体技术之间也出现了融合。无线通信技术的快速发展, 特别是4G网络的出现, 使得人们上网的速度和信息交换的速度有了极大的提高, 远远超越了3G的图片时代, 用户所需求的像音频视频等多媒体模式也得到了实现。因此无线通信技术与多媒体技术的融合也是无线通信技术的发展。
3 局域网与无线通信的应用
局域网与无线通信系统受到越来越多的人的喜爱, 就是因为其应用给我们的生活带来了极大的便利, 让我们的生活方式发生了意想不到的改变。无线网络在定位, 移动, 信息检索等方面满足了人们的生活需求。
最基本, 最本质的应用就是作为有线网络的扩充。环境复杂, 有线网络成本较大的条件下, 无线网络的搭建无疑是一个很好的选择。在露天区域, 有较大空旷区域的建筑物, 工厂等, 使用无线通信可以节省布线工程, 施工成本。并且在不易布线的环境下。局域网无线通信技术, 能有效代替补有线网络。所以说, 局域网无线通信系统的应用是有线网络的必要扩充。
无线局域网可用于信息的远距离传输。如城市间的通信, 森林防护, 灾区情况等都可以通过无线网络来实现信息的传递。就地震灾害来说, 震区的有线线路因地震中断, 通信设施损坏, 环境恶劣, 无法在短期内搭建有线网络, 实现与外界的通信。这时, 却可以通过无线通信技术, 搭建临时基站, 实现远距离的信息传输。
用于移动环境下的信息传送和访问。人们已经习惯了在公交, 地铁上的无线网络访问。尤其在大城市中, 人们往往会在工作途中 (公交, 地铁上) 花费不少时间。而局域网无线通信的覆盖, 便于人们在乘坐交通工具时仍能够进行必要的信息数据高速访问、存取。对于携带移动设备的人员, 只要在覆盖区域内, 即使在移动过程中也可以连接到网络进行数据访问。在智能手机普及的现在, 公司企业甚至可以通过无线网络下达即时性的任务, 通知, 提高信息的有效传播。甚至还可以通过无线通信技术来实现网上视频会议, 网上授课等。
摘要：网络与无线通信技术给我们的生活带来了极大的便利, 随着无线通信与上网用户的增多, 人们对网络及通信的要求也日益提高。目前, 我们进入了网络与通信高速发展的时代, 两者在我们的生活中有着丰富的应用, 随着各项技术的不断完善, 我们的通信水平也在不断提高。本文就无线局域网与无线通信的应用与发展做出简要分析。
关键词：网络,无线通信,发展,应用
参考文献
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[6]陈琳, 李志蜀, 翁启斌.第四代无线通信系统的构架及其关键技术[J].2004.
[7]邓永红.4G通信技术综述.[J].
局域网无线通信 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。
局域网无线通信 篇3
关键词：无线局域网；安全性；IEEE802.11
中图分类号：TN925.93 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0117-01
一、简介
无线局域网是在有线网络上发展起来的，是无线传输技术在局域网技术上的运用，而其大部分应用也是有线局域网的体现。由于无线局域网在诸多领域体现出的巨大优势，因此对无线局域网络技术的研究成为了广大学者研究的热点。无线局域网具有组网灵活、接入简便和适用范围广泛的特点，但由于其基于无线路径进行传播，因此传播方式的开放性特性给无线局域网的安全设计和实现带来了很大的问题。目前无线局域网的主流标准为IEEE802.11，但其存在设计缺陷，缺少密钥管理，存在很多安全漏洞。本文针对IEEE802.11的安全性缺陷问题进行分析，并在此基础上对无线局域网的安全研究做出分析。
二、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。
三、无线局域网的安全现状及安全性缺陷
由于无线局域网采用公共的电磁波作为载体，传输信息的覆盖范围不好控制，因此对越权存取和窃听的行为也更不容易防备。具体分析，无线局域网存在如下两种主要的安全性缺陷：
（一）静态密钥的缺陷
静态分配的WEP密钥一般保存在适配卡的非易失性存储器中，因此当适配卡丢失或者被盗用后，非法用户都可以利用此卡非法访问网络。除非用户及时告知管理员，否则将产生严重的安全问题。及时的更新共同使用的密钥并重新发布新的密钥可以避免此问题，但当用户少时，管理员可以定期更新这个静态配置的密钥，而且工作量也不大。但是在用户数量可观时，即便可以通过某些方法对所有AP（接入点）上的密钥一起更新以减轻管理员的配置任务，管理员及时更新这些密钥的工作量也是難以想象的。
（二）访问控制机制的安全缺陷
1.封闭网络访问控制机制：几个管理消息中都包括网络名称或SSID，并且这些消息被接入点和用户在网络中广播，并不受到任何阻碍。结果是攻击者可以很容易地嗅探到网络名称，获得共享密钥，从而连接到“受保护”的网络上。
2.以太网MAC地址访问控制表：MAC地址很容易的就会被攻击者嗅探到，如激活了WEP，MAC地址也必须暴露在外；而且大多数的无线网卡可以用软件来改变MAC地址。因此，攻击者可以窃听到有效的MAC地址，然后进行编程将有效地址写到无线网卡中，从而伪装一个有效地址，越过访问控制。
四、无线局域网安全保障策略
（一）SSID访问控制
通过对多个无线接人点AP设置不同的SSID，并要求无线工作站出示正确的SSID才能访问AP，这样就可以允许不同群组的用户接人，并对资源访问的权限进行区别限制。
（二）MAC地址过滤
每个无线客户端网卡都有唯一的一个物理地址，因此可以通过手工的方式在在AP中设置一组允许访问的MAC地址列表，实现物理地址过滤。
（三）使用移动管理器
使用移动管理器可以用来增强无线局域网的安全性能，实现接入点的安全特性。移动管理器可以提高无线网络的清晰度，当网络出现问题时，它能产生告警信号通知网络管理员，使其能迅速确定受到攻击的接入点的位置。而且其降低接入点受到DOS攻击和窃听的危险，网络管理员设置一个网络行为的门限，这个门限在很大程度上减小了DOS攻击的影响。通过控制接入点的配置，可以防止入侵者通过改变接入点配置而连接到网络上。
（四）运用VPN技术
VPN技术的运用可以为无线网络的安全性能提供保障。VPN技术通过三级安全保障：用户认证、加密和数据认证来实现无线网络的安全性保证。用户认证确保只有已被授权的用户才能够进行无线网络连接、发送和接收数据。加密确保即使攻击者拦截窃听到传输信号，没有充足的时间和精力他也不能将这些信息解密。数据认证确保在无线网络上传输的数据的完整性，保证所有业务流都是来自已经得到认证的设备。
（五）采用802.1x 基于端口的认证协议
802.1x为接入控制搭建了一个新的框架，使得系统可以根据用户的认证结果决定是否开放服务端口。基于802.1x认证体系结构，其认证机制是由用户端设备、接入设备、后台RADIUS认证服务器三方完成。接入设备用来传送用户与后台RADIUS服务器之间的会话数据包。这种认证机制的好处是方便了管理，可以更容易地与现有的资源融合，802.1x除提供端口访问控制能力之外，还提供基于用户的认证系统及计费，更适合公共无线接入解决方案。
参考文献：
[1]张仕斌.网络安全技术[M].北京：清华大学出版社，2004.
局域网无线通信系统技术刍议 篇4
关键词：无线通讯,技术,局域网
1 概念
网络处理器是应用于特定通讯领域任务的可编程的器件。在其内部主要有微码处理器以及硬件的协处理器构成。通过微码处理器对网络信号进行并行处理, 而对处理流程进行控制的基础就是预先编制好的微码命令, 而更高程度的操作就需要协处理器进行处理了。通过而这相互协调相互适应的灵活分工, 实现了信息处理的灵活高效。局域网是通过有线或者是无线设备将特定区域内的数台计算机相互连接成为一个工作组。主要可以共享资源, 诸如, 打印机、软件、文件、以及日程安排和电邮传真等。其主要特点就是工作组内网络互连, 但是相对于外界来说它是一个封闭式的网络, 主要是进行内部的应用。可以是一间办公室内的数台, 也可以是整个公司数以千台的计算机相互连接。无线通信则是通过无线信号进行信号传输的通信方式主要有卫星通信以及微波通信。所谓的微波就是无线电波, 微波的传送距离不长一般在几十千米, 但是其主要特点是频带宽因此就决定了其信息容量大的优势。微波通信需要进行中继站的建立。卫星通信可以一定程度上将之视为微波通信的延伸, 因为在这种通信方式中试将卫星作为中继站进行地球上通信的双方或者是多方的微波联系桥梁。因此我们很容易了解到, 综合两种技术手段, 无线局域网则需要满足双方的设计以及硬件要求, 在对其设计中既满足其通信功能同时对其发展以及利用发挥最大程度, 以满足使用者的使用需求, 这也为人们的身缠和生活提供了便利。
2 简述IXP425网络处理器的构架和功能
2.1 硬件的加速单元
在专业的计算机术语中, 网络处理器的引擎简称NPE, 其是由内部的存储单元以及逻辑运算单元构成。在一定程度NPE对链路层和网络层的数据也可以进行运算, 从而以此为基础对其进行了加速设置, 增添了网络硬件的加速单元, 这也是根据具体的特点和功能需求进行设计的。加速单元可以通过其本身的特质对网络数据的运算速度进行提高从而加快传输信息的速度。
2.2 简述IPSEC加密单元
网络处理器中在引擎结构中海添加了IPSEC的加密单元, 此结构一般是设在网络层的, 主要作用就是对传输的数据包进行加密, 即加入验证头, 是的数据在传输过程中避免非法的窥探和拦截, 并且手法过程必须要通过验证才能进行接收。为数据信息的交流提供了可靠安全的保证。另外, 数据的发送验证和加密处理是避免数据不被查看以及复制的有效方式方法之一, 对信息安全的保障提供了有力的支持。
2.3 简述集成控制器
2.3.1 IXP425和媒体信号
IXP425对于流媒体的信号处理可以做到集中、快速以及独立。这主要是基于其设计构架的优势。主要表现是:一, 可以将解码和信息数据处理进行集中, 在一个芯片上完成;二, 由于其中央处理器的结构特点对流媒体的解码和处理不需要额外的数字信号的处理器, 可以独立的完成这一过程。
2.3.2 IXP425与数字信号处理软件库
IXP425的使用过程中, 还具有支持强大数字信号处理软件库的优势。在IXP425的中央处理器上, 依据其具体的功能, 从最大程度上优化了功能强大的数字信号处理软件库, 从而使IXP425能够同时处理内部四个不同的语音接口数据。与此同时, 在IXP425中央处理器的内部, 能够凭借其足够的空间优势, 将网络处理器内存中数字信号的处理方法集中收集起来, 从而在一定程度上大大节省了数字信号处理的时间。
2.3.3 IXP425中NPE的独立运行
IXP425中的NPE不仅具有独立执行信息数据加密算法和相关的数据认证算法, 其中主要包括:DES、3DES、AES等。同时还具有在独立执行的过程中不占用IXP425的中央处理器的优势。
3 无线通信技术的设计
3.1 无线通信技术的优势
顾名思义, 无线通信技术在信息的传输方式以及信息的收集上, 是与有线通信技术相对的。在有线通信的信息传输中, 是以固定的电路为前提, 同时采用电流的传输方式, 将信息中的数据进行传输, 在传输的过程中往往会受到电路的限制, 从而在一定程度上限制了信息数据的传输范围。而无线通信中的信息传输, 则是以电磁波为传输载体, 信息数据通过电磁波的传输, 到达指定接收的网络计算机中, 不受到任何电路的范围限制, 同时在使用的过程中, 不仅方便快捷, 而且在对无线网络操作的过程中, 还具有操作简单等优点。无线网络通信的实现, 不仅为人们的生活带来了方便, 同时也大大节省了人们在网络经济上的开销。
3.2 无线通信技术的设置原理
无线网络通信技术的设置, 是以OSI网络模型为基础的, 但是, 它在物理层和数据链路层中, 通常是以802.11协议为使用途径, (802.1l是IEEE最初制定的一个无线局域网标准, 主要用于解决办公室局域网和校园网中, 用户与用户终端的无线接人, 业务主要限于数据存取, 速率最高只能达到2Mbps。目前, 3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要, 因此, IEEE小组又相继推出了802.1lb和802.11a两个新标准。
结语
综上所述, 在详细地介绍了网络处理器中局域网以及无线网络的设计应用后, 同时也详细地描述了其工作方法以及工作原理。此外, 局域网以及无线网络的设计应用, 不仅大大节省了人们的日常开销, 同时还给人们的网络使用提供了极大的方面。与此同时, 局域网以及无线网络在操作使用的过程中, 其操作简单且极其容易被人们掌握, 因此受到人们的喜爱与欢迎。但是, 由于局域网和无线网络在设计安装的过程中, 仍需要专业的计算机人员安装维护的实际情况进行安装, 因此, 就需要计算机的网络用户在安装的过程中, 聘用专业的计算机网络团队对其进行仔细的安装, 以确保局域网或无线网的安装使用, 同时也为今后的网络使用奠定了结实的基础。
参考文献
[1]官洪运, 徐金娣, 李德敏.无线局域网802.11协议的分析及其MAC层实现[J].东华大学学报 (自然科学版) , 2004 (4) .
[2]郑虔斌, 朱旭涛.针对IXP425处理器的Bootloader (汇编部分) 实现[J].微机发展, 2005 (3) .
搭建无线局域网 篇5
Wi-Fi 与蓝牙
根据目前的无线技术状况，目前可以通过红外、蓝牙及 802.11b/a/g 三种无线技术组建无线办公网络。红外技术的数据传输速率仅为 115.2Kbp 传输距离一般只有 1 米;蓝牙技术的数据传输速率为 1Mbp 通信距离为 10 米左右;而 802.11b/a/g 数据传输速率达到 11Mbp 并且有效距离长达 100 米，更具有 “ 移动办公 ” 特点，可以满足用户运行大量占用带宽的网络操作，基本就像在有线局域网上一样。所以 802.11b/a/g 比较适合用在办公室构建的企业无线网络(特别是笔记本电脑)
从成本来看， 802.11b/a/g 也比较廉价，因为目前很多笔记本一般都为迅弛平台，自身就集成了 802.11b/a/g 无线网卡，用户只要够买一台无线局域网接入器(无线 AP 即可组建无线网络。蓝牙根据网络的概念提供点对点和点对多点的无线连接。任意一个有效通信范围内，所有设备的地位都是平等的当然，从另一个角度来看，蓝牙更适合家庭组建无线局域网。
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Wi-Fi无线网络方案
在组建Wi-Fi无线网络前，需要准备无线网卡和无线AP，如果电脑本身不具备无线网卡，那么可以购买相同协议的PCMICA、USB等接口的 802.11b无线网卡(如图1)，目前这类无线网卡价格都在200元内。另一个就是无线AP的选择了，建议这类用户选择小型办公使用的USB无线AP (如图2)，价格在500至800元左右。不过建议商务办公的性质，如果预算比较充裕，尽量购买功能和性能强一些的无线AP，这关系到商务办公电脑上网的稳定性和安全性，
在实际组建当中，比如有5台电脑，其中1台(1号)放在单独里面的一间房间里，另外4台在办公的大房间里(分别为2 号、3号、4号)，并且使用ADSL拨号的电话也在1号机器上。因此，将无线AP安装到1号机器上，其它机器通过无线网关连接到1号机器的AP上组成无线网络(如图3)。
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无线网络轻松装
设备准备好后，接下来就需要将设备安装并配置。首先是无线网卡的安装，不管是使用笔记本内置无线网卡，还是通过扩展安装无线网卡，首先需要安装好无线网卡的驱动程序。一般而言，在Windows XP下无线网卡无需安装驱动，系统可自动识别无线网卡。但对兼容性的考虑，还是建议安装网卡自身的最新驱动(如图4)。
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接下来进行无线网络的安装，最新版本的Windows XP SP2中对无线的支持也有很大程度的提高。Windows XP SP2中对于无线网络的支持，主要从安全和易用性两个方面进行了加强。首先在Windows XP中安装最新版SP2补丁，然后进入“控制面板”的“无线网络安装向导”(如图5)。
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点“下一步” 进入“创建无线网络名称”窗口。在“网络名”中输入SSID名称(比如alo)，SSID主要用来区别不同的无线网络，请根据自己的情况进行设置。如果选择“自动分配网络密匙”选项，Windows将自动创建密匙(推荐)，如果点选“手动分配网络密匙” 选项，那么将需要自己添加密匙。如果你确认自己的所有无线设备都支持WPA，请勾选“使用WPA加密，不使用WEP”(如图6)。和WEP相比，WPA加密的安全性更高，不过由于是新出现的标准，所以有可能部分设备和WPA不兼容。
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浅谈无线局域网技术 篇6
关键词：WLAN；组网方案；网络应用
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)16-30999-02
On WLAN Technology
DING Yan,LIU Jian
(Zhejiang Jinhua Telecommunications Engineering Installation Ltd.,Jinhua 321010,China)
Abstract：This article to introduce wlan vantage and identity,form Bluetooth 、IEEE802.11X、HiperLAN2、LMDS 、MMDS etc the norm to introduce WLAN-standard, and to introduce WLAN structure, should to pay attention problem causingto and establish a network , and to expound WLAN application.
Key words:WLAN;establish a network;network application
1 无线局域网的特性
20世纪80年代是有线局域网发展与普及的年代。有线局域网虽然能够满足一般的工业自动化及办公自动化环境的要求，但这种网络也存在许多不足，例如：传输速率仍不够高；布线繁琐，办公室电缆线泛滥；无法从移动体访问局域网等。 为了克服以上问题，人们开始从提高传输速率、支持可移动性方面着手寻找突破口来研制适应未来的局域网模式。在传输速率方面，局域网沿以太网→FDDI→快速以太网→ATM局域网方向发展。局域网的另一个发展方向是无线局域网。无线局域网除了保持现有局域网高速率的特点之外，将无线电波或红外线作为传输媒体，不用布线即可灵活地组成可移动的局域网。随着信息时代的到来，越来越多的人要求能够随时随地接收各种信息，因而对从移动体访问局域网的要求就更加迫切。因此无线局域网具有广阔的发展前景。
2 无线局域网的优势
无线局域网利用电磁波在空气中发送和接收数据，而无需线缆介质。无线局域网的数据传输速率现在已经能够达到11Mbit/s，传输距离可远至20km以上。它是对有线联网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。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，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往要破墙掘地、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，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有上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游”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。
3 无线局域网的标准
无线局域网络（Wireless Local Area Network：WLAN）是利用射频（Radio Frequency：RF）或是红外线（InfraRed：IR）的技术，以无线的方式连接二部或多部需要交换资料的计算机设备，相较于以有线方式所构成的区域网络，无线区域网络能利用简单的存取架构让使用者透过它，利用无线的高移动性来应用于各个需要的应用领域之中。
WLAN可以采用的技术有如下几种：
(1)Bluetooth：传输范围约为10米左右的短距离无线通信标准，用来在多种移动终端之间建立起一种小型、经济、短距离的无线链路。
(2)802.11系列：小范围覆盖的宽带无线技术，可以工作在2.4GHz和5.8GHz，采用多种调制方式，速率从1Mbps到11Mbps直至54Mbps。
(3)HiperLAN2：采用OFDM作为物理层，可以有效对抗多径干扰，提高数据速率,具有高传输速率，QoS支持、安全性支持，但技术过于复杂，不利于推广。
(4)LMDS：工作在3.5GHz和26GHz频段，基于微波的宽带数据传输技术，带宽可达155Mbps，支持FR、ATM、TCP/IP等多种协议。由于高频，通信质量起伏较大。
(5)MMDS：工作在2.7GHz，传输距离较远，可达50Km，但可用带宽少。在实际的应用中，802.11系列成为WLAN的主流技术，它的特点如下：
技术相对简单，通信可靠，具有灵活、移动、高吞吐量和快速安装等特点，而且技术发展存在渐进性和继承性，是现有产品主流。安全性/移动性/QOS/远供（802.3af）等可运营可管理特性在2002～2003年形成标准。802.11a/11g将开始成为产品主流。工作于5GHz的802.11a速率将达到802.11b的5-7倍, 使大用户容量和多业务形态成为可能，而成本仅比现有产品多1/4。802.11b在2.4GHz频段存在蓝牙、微波炉等设备的干扰；5GHz频段相对干净。
WLAN标准目前在两个组织制定：IEEE和3GPP。
(1)IEEE在WLAN方面的工作只定义了二层以下的协议，目前主要集中在安全性、AP之间的信令、频谱扩展等方面。
(2)3GPP把WLAN技术作为一种3G接入技术，工作内容主要是WLAN与3G结合的网络结构及信令交互，目前已经确定了组网原则、体系结构和认证流程。在WLAN网络中，除了AS，AC以外，我们还需要的设备包括无线网卡、无线接入点以及桥接器。无线网卡一般为PCMCIA卡片，亦有PCI或USB接口，可让使用者连上无线网络；无线接入点（Access Point）的功能如同一般集线器，让多名使用者连接上网络；桥接器可将不同独立的网络连接（如不同建筑物）通过无线的途径连接起来。
表1 几种无线局域网标准
4 无线局域网技术
技术的进步，生活的改善，人们的要求也变得更加丰富多彩。
有了足够的资金，我们就不再仅满足于使用自行车，而会选择购买汽车。在IT 资讯生活，这些要求更是表现得淋漓尽致，皆因技术的更新换代太过频繁，若是资讯都落伍了，在这个社会很难想象能够不被淘汰。
获得信息的途径有很多，但最快、最迅速、最丰富的自然无过于网络了.
而在过去我们主要使用网线与这些宽带网络进行连接，电脑如果要上网，就非得接上一根尾巴不可，如果使用笔记本、电脑的话，电源线、网线都是我们移动办公的最大束缚。
移动生活、移动办公，确实带来了前所未有的快意，当然提高工作效率也是情理中的事情。
无线网络的种类其实有很多，比如无线局域网、无线广域网等，目前的GPRS和CDMA 1X 的无线上网，才真正地做到了无线你的无限，只要有手机信号的地方都可以上网，不过由于价格昂贵，且用户群并不广泛。
因此今天跟大家分享的只是属于无线网络的一种—无线局域网，英文名称是Wireless Local Area Networks ，缩写就是WLAN，它是利用射频(Radio Frequency,RF)技术所构成的局域网络，因此无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到随意接收信息的理想境界。
比如没有固定工作场所的使用者，有线局域网络的架设受环境限制的时候，无线网络就是大展身手的时候了。 无线局域网技术其实有很多标准，且不同的标准有不同的应用，目前比较流行的有802.11标准(今天介绍的重点)、蓝牙标准(Bluetooth)以及HomeRF标准(家庭网络)。
(1)802.11标准
IEEE 802.11 无线局域网标准的制订是无线网络技术发展的里程碑，也是我们今天应用的重点，英特尔的招牌菜，中国也为此推出了WAPI 标准，个中原因相信大家也知道。802.11标准的颁布，使得无线局域网在各种移动要求的环境下被广泛接受，它是无线局域网最常用的传输协议，各公司都有基于该标准的无线网络产品。
开始的时候，802.11速率最高只能达到2Mbps ，在传输速率上不能满足人们的需要，因此IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a标准，到目前即将被大规模应用的802.11g标准。802.11b 标准使用了通用免费的2.4GHz 频段，传输速率达到11Mbps ；802.11a 使用独占的频段，最高传输速率为54Mbps，但是应用的价格昂贵；802.11g 兼容802.11b，也是使用2.4Ghz 频段，但由于是公共的频段，可能会受到外界信号的干扰。
(2)蓝牙
蓝牙(IEEE 802.15)相对于802.11来说，可以说是一种补充，它是一种短距离通信的标准，最高可以实现1Mbps的速率，传输距离为10厘米到10米，但是通过增加发射功率可达到100米。较之802.11，蓝牙更具移动性。
比如802.11限制在办公室或者校园，而蓝牙却可以把设备连到LAN（局域网)和WAN（广域网)，甚至支持全球漫游。此外，蓝牙成本低、体积小，可用于更多的设备。“蓝牙”最大的优势还在于，在更新网络骨干时，如果搭配“蓝牙”架构进行，使得整体网络的成本比铺设线缆的低。
(3)HomeRF
HomeRF 主要为家庭网络而设计，是IEEE 802.11与DECT(数字无绳电话)标准的结合，旨在降低语音数据的成本。HomeRF 也采用了扩频激素，工作在2.4GHz 频段，能同步支持4条高质量语音信道。
5 组建无线局域网技术需要了解的几点：
(1)无线网络对人体是否有所影响?
健康是革命的本钱，辐射会对人体产生极大的影响，而整天在无线电波中，是否会对人体有所影响？相信这是很多消费者都比较关心的问题，要知道，前段时间炒得极热的手机会引起癌症，相信也引起了一阵恐慌。
相对来说，无线网络设备的发射功率则要绿色环保得多，仅有60-70mW，而手机却高达200mW，最重要的是无线网络的信号并不如手机一样直接接触人体，因此安全上基本不用作考量。
(2)无线局域网需要哪些基本的设备?
和有线局域网的网卡与集线器类似，一般的无线网络基本配备就是无线网卡和AP 就可以了，但当然还有其它的方式，比如无线网关，或者两块无线网卡的互连。
(3)什么是AP?
在典型的WLAN 环境，主要有发送数据和接收的设备，这称为接入点/热点/网络桥接器(Access Point：AP)。通常一个AP 能够在几十至上百米内的范围内连接多个无线用户，在同时具有有线与无线网络的情况下，AP 可以通过标准的Ethernet 电缆与传统的有线网络连接，作为无线和有线网络之间连接的桥梁。
而这也是目前的主要应用方式，比如电脑通过无线网卡与AP 的连接，再通过AP与ADSL 等宽带网络连接入互连网。除此之外,AP 本身具有网管的功能,能够针对无线网卡作出一定的监控。AP理论上可以支持一个Class C的 工作站 ，但是为了保证每个 工作站 都有足够的带宽，一般建议一台AP 支持20-30个 工作站 。
(4)什么是Wi-Fi?
Wi-Fi 是否就等于WLAN ？非也，IEEE(电气和电子工程师协会)为了推广无线网络的普及，特地对兼容802.11b 标准的网络设备进行验证，而符合该标准的设备就被打上了Wi-Fi的铭记，其它比如符合802.11a和802.11g 标准的设备，严格上说，不应该被称为Wi-Fi 。
(5)无线网络是否会被干扰或影响其它设备运作?
802.11b和802.11g无线网络目前主要使用了免费的频段2.4GHz，这被很多公共设施所共同使用，因此会无可避免地受到干扰，但是由于是处于局域网的应用方式，同时使用其它设备的可能性比较少，就像日常生活、办公室等所用电器不会互相干扰一样，干扰现象就不用担心，而且无线网络本身有12个信道可供调整。802.11a 由于使用了独立的频段，信号根本就没有干扰的可能性，传输的质量更高，距离更长。
(6)无线网络的覆盖范围有多广？
一般无线网络所能覆盖的范围应视环境的开放与否而定，若不加外接天线而言，在视野所及之处约250M，若属半开放性空间，有隔间之区域，则约35~50M左右，当然若加上外接天线，则距离可达更远，此关系到天线本身之增益而定，因此需视客户之需求而加以规划之。
天线所使用之导线的长度是否有影响传输品质?
一般来讲，天线所使用之导线的长度，材质，阻抗匹配，均会对讯号造成某程度之影响，而最明显的就是增益衰减。通常以20 feet之长度而言就会让讯号衰减约1.2dBi左右，而平均每衰减8dBi就会让原传输之距离约缩减一半，因此导线之长度与品质在无线产品的应用上是不容忽视的。
6 小结
到了这里，我们估计对无线网络都有了一点感性的认识，对无线局域网这一项新兴技术有一个比较全面的了解。对无线局域网的互连结构、硬件组成和设计技术、协议及接入技术、系统配置安装等有一个比较深入的认识；这对于我们选购产品和组网就已经足够了。
局域网无线通信系统的应用研究 篇7
我们一般情况下将局域网无线通信界定为:由若干台通讯设备如电脑等, 在封闭区域内, 通过同一的无线网络电播, 形成彼此互联的计算机族。局域网无线通信系统是无线通信技术与计算机网络相结合形成的产物。从专业角度来讲, 局域网无线通信利用无线多址信道的一种有效的方法来支持计算机之间进行通信, 并且为通信的个性化、移动化、和多媒体的应用提供可能。通过使用VLAN技术使得物理位置较远的两个客户端能够划分到同一虚拟局域网内, 而相对应的使得物理位置较近的两个客户端也能够处在不同虚拟局域网中, 因此, 使用该技术内, 不用专门考虑客户端之间的物理位置。
2 局域网无线通信系统的特点
2.1 局域网无线通信系统容易扩展, 即拥有较强的扩展能力
因为局域网无线通信有着多种的配置方式, 可以根据应用需要而进行灵活的选择。在现有的无线网络基础上, 只需要通过增加无线接入点和相关的软件设置, 就能够对现有的网络进行有效的扩展。这样一来, 局域网无线通信系统就能够胜任从仅少量用户的小型局域网转变到有上千用户的大型网络, 还可以提供一些有线网络没有办法提供的特性, 因此, 在扩展性上有线网络与之是不能进行比拟的。
2.2 局域网无线通信系统在安装方面更加方便快速
在一般的网络建设中, 网络的布线工程是对周边环境影响最大、施工周期最长的, 因为在施工中, 常常要穿墙挖地, 还需要进行穿线、架管。而局域网无线通信系统的最大优势就在于, 减免了网络布线方面的工作量, 通常只是需要安装一个或者多个AP (Access Point接入点) 设备, 覆盖一定区域的局域无线通信系统就可以成功建立。
2.3 局域网无线通信系统在开发和维护上具有经济性
使用局域网无线通信系统, 减少了在布线方面的需求和与布线工程相关方面的一些开支, 即节约了在布线方面的开销, 因此有较低的开发运营成本。和有线网络相比较, 局域网无线通信系统的组建配置和后期维护比较容易, 一般的有计算机工作经验的人员都能够胜任管理工作。无线扩频通信能够很迅速的组建好通信链路, 而相对的有线通信则要比较长的时间。因而, 组网的速度快, 并且管理也比较方便。
2.4 局域网无线通信系统在使用上具有灵活性、高移动性
在使用有线网络时, 网络设备的放置位置要受到信息点位置的限制。但对于局域网无线通信系统讲, 在其建成后, 在无线网信号覆盖区内的任何位置都能够接入, 网络通信范围不会受到环境条件的限制, 有较强的抗干扰性, 极大的拓宽了无线网络的传输范围, 具有使用上的灵活性、便利性、移动性。
2.5 局域网无线通信系统在使用上有较强的安全性
通常, 局域网无线通信网络设置了严密的口令、密码和相关的认证措施, 可以有效地放置非合法用户的使用、入侵, 并且局域网无线通信系统, 经常对第三方数据进行加密设置, 保证即非法用户盗取了信号, 进行监听, 也不能理解其表示的内容, 避免了诸多的安全问题, 对使用局域网无线通信系统的用户的信息安全提供了很好的保障。
3 局域网无线通信系统的应用
局域网无线通信系统, 因其诸多方面的优点, 而越来越受到用户的欢迎, 用户利用局域网无线通信系统可以在网络覆盖范围内随意移动, 而不会受到线路影响。不仅适用于办公室内部, 也适用于办公室外部, 目前局域网无线通信在许多场所、机构都有运用。
随着无线技术的发展, 人们越来越发现使用无线网络的诸多长处, 能够满足重定位、移动、特殊网络等要求, 还能够覆盖很多有线网络难于覆盖的范围、区域。局域网无线通信系统的应用方向主要通过以下几个方面表现。
(1) 可应用于作为有线网络的必要扩充。在应用有线网络时, 在一些难以进行布线或布线代价太高的环境中, 如一些老旧的历史建筑物、露天区域、具有较大空旷区域的建筑物、工厂等, 局域网无线通信系统的使用, 不仅可以节省了布线工程的施工成本, 而且在上述不易布线或进行打洞布线的环境下, 局域网无线通信技术, 能弥补有线网络所不能起到的作用, 于是, 局域网无线通信系统可应用于作为有线网络的必要扩充。
(2) 可应用于一些公众较集中的建筑物内。可用于覆盖政府部门、公司、车站、机场、咖啡屋、购物中心、医院等人员流动比较大, 人群聚集密度交稿的建筑物内。
(3) 可应用于信息的远距离传输。在一些工作环境下, 如勘测地质、森林防护、林区病虫害防治、火灾防火等地区, 对发现信息的及时、有效传送。
(4) 可用于移动环境下的信息传送和访问。现在许多公交车上已经开始饿了局域网无线通信的覆盖, 便于人们在乘坐交通工具时仍能够进行必要的信息数据的高速访问、存取。
(5) 可用于便携式设备进行信息存取, 即进行漫游访问。可方便于携带有可移动设备如便携式计算机的人员, 在覆盖区域内随意走动, 在任何地点都可以连接到网络进行数据访问, 如果每个工作人员都配备有专门的移动设备, 那么, 公司有新的任务或者指标下达时, 只要职工在覆盖范围内, 就可以随时进行一个网络会议或网络培训。
参考文献
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无线局域网通信安全问题探讨 篇8
1.1静态密钥的缺陷
一般来说, 无线局域网静态分配的WEP密钥往往是在其适配卡的非易失性存储器中保存的, 正常情况下静态密钥能够基本上保证通信的安全性。但是一旦出现适配卡被盗或者遗失的情况, 如果用户没有及时的告知管理员, 那么偷取或者捡取适配卡的恶意用户便可以以适配卡为跳板对用户的网络信息进行非法访问, 从而造成严重的通信安全威胁。目前在实践中主要是通过对共同使用的静态密钥或者更新静态密钥的方式来减少上述问题带来的损失, 然而这种方法仅仅适合用户较少的无线局域网, 当用户的数量达到一定程度时, 管理员所需要进行的密钥更新工作量毫无疑问是较大的, 也难以兼顾所有的用户, 容易出现遗漏状况。
1.2访问控制机制缺陷
访问控制机制的安全缺陷主要体现在以下几个方面:首先是封闭网络防卫控制机制的缺陷。正常情况下封闭网络的消息管理中基本上都包含有网络名称或者SSID, 以此来确保消息被接入点和用于能够在网络中实现顺畅的通信, 但同时也为恶意用户窥探网络名称, 取得共享密钥, 对封闭网络进行非法访问, 获得通信信息提供了途径;其次是以太网MAC地址访问控制缺陷。
在实践中以太网MAC地址经常被恶意用户获取, 原因就在于当WEP被激活时MAC的地址也会显露出来, 再加上无线网卡的MAC地址并不是始终不变的, 而是可以通过相关软件进行变更, 因此恶意用户可以在获取MAC地址的情况下通过编程在无线网卡中写入有效地址, 并进行伪装, 从而实现非法访问, 获取通信信息的目的。
1.3电磁波共享缺陷
无线局域网的本质是通过电磁波 (电磁频率) 实现资源共享, 但是也为无线局域网的通信安全埋下了隐患。例如当前无线路由器在出厂设置中是没有进行加密的, 密码和终端处理设备中的操作需要用户自己完成, 虽然说无线在使用扩频技术之后对宽带的占用以及受到的干扰都在一定程度上减少, 但是其通过电磁波 (电磁频率) 实现传播的特性决定了其在条件允许的情况下还是会受到干扰的, 也为恶意用户盗取信息提供了可乘之机, 更为重要的是这种通信信息被盗取往往很难被用户发现。
二、增强无线局域网安全性能的有效措施
2.1升级密钥管理机制
根据上述内容我们可以发现静态密钥的丢失或者被盗取是导致通信存在安全隐患的一个重要因素, 因此省级密钥管理机制是防治通信写了和保证无线局域网络安全的一个重要且简单的方法。
当然, 静态密钥的特殊性决定了当无线局域网用户量比较大时难以通过更新静态密钥的方式来保证通信安全, 因此升级密钥管理机制来保护通信安全仅仅适合小部分无线局域网络。
当然, 更新无线局域网静态密钥并不需要定期或者多次更新, 只需要在推测出密钥已被盗取的情况下更新即可, 操作简单是其最大优势所在。
2.2绑定静态IP和MAC地址
一般来说, AP或者无线路由器在构建无线局域网, 分配IP地址时往往使用的是动态IP地址, 如此一来通过相关技术在知道用户IP地址的情况下就能够对动态IP地址进行修改, 进而被无线局域网分配得到一个“合法”的新的可以使用的IP地址, 导致通信信息被窃取。对此在终端设备上关闭DHCP服务, 为每个用户端分配一个固定的静态IP地址, 并且限制IP地址的自动分配功能, 再把这个静态IP地址和用户客户端上的MAC地址进行绑定, 从而使得恶意用户哪怕咋得到IP地址的情况下也会因MAC地址不符合而无法连接上无线局域网络, 可以说是对无线局域网通信安全的双重保护。
2.3通过虚拟专用通信 (VPN) 实现通信安全
所谓的虚拟专用通信指的就是:在一个公共局域网通信平台上通过隧道以及加密技术保证专用数据的通信安全性。事实上, 从本质上来说, 虚拟专用通信是对用户认证、加密以及数据认证等多种安全防护技术的综合性应用。
和其它技术相比, 虚拟专用通信的最大优势在于具有很强的可扩充性和可升级性, 即无论哪种安全防护技术都可以成为虚拟专用通信的一部分, 通过综合应用这些技术实现对无线局域网络的多重保护, 确保外来网络无法进入“内网”进行攻击性操作。
摘要：近年来随着网络技术的发展, 无线局域网迅速普及, 以其灵活性、移动性、易扩展性等优点成为当代人们工作生活不可或缺的重要组成部分。但随之而来的是其通信安全问题也成为社会关注的焦点, 有鉴于此, 文章重点探讨了当前无线局域网存在的主要那些缺陷, 并针对性的提出相关改进措施, 旨在增强无线局域网的安全性能。
关键词：无线局域网,通信安全,安全措施
参考文献
[1]彭州.无线局域网的安全威胁分析及防范措施[J].金融科技时代.2014.03
[2]闫国星.面向安全保密应用的无线局域网管控技术研究[D].北京交通大学.2014.03
浅析无线局域网通信安全机制 篇9
1 无线局域网及其安全隐患
1.1 无线局域网概述
无线局域网主要是由计算机及其相关设备配置无线接口跟无线网卡所组成, 它是一种单元式结构, 即网络中的每个单元为一个基本服务集——Basic Service Set, 其中两个或两个以上的单元 (基本服务集) 通过分布式系统进行互联便形成一个扩展服务集——Extended Service Set。这些扩展服务集进行无线延伸便形成了无线局域网, 其实无线局域网也是一种拓扑网络结构。这种拓扑网络结构在无线局域网中又存在两种, 即结构化网络和对等网络。结构化网络主要是由分布式系统、无线工作站、无线接入点所构成的能覆盖基本服务区和扩展服务区的网络;而对等网络主要覆盖范围在基本服务区, 一般应用于一台及以上无线工作站和其他无线工作站或计算机进行直接的通讯, 在对等网络中, 任何一个节点在同一时间都必须能“看”到其它的网络节点, 不然的电话将会被看做是网络中断。所以, 对等网络往往只在少数用户的网络环境中得以应用。
1.2 无线局域网存在的安全隐患
尽管无线局域网是随着计算机网络技术和现代通信技术的发展而产生的新兴技术, 但是其在应用中还是存在着一定的安全隐患, 主要表现在以下几个方面:第一, 无线局域网传输介质比较脆弱。在过去的有线局域网中, 一般采取的是无源集线器和铜线作为传输媒介, 它们在安全上玩玩收到一定的安全设备或者安全人员的保护, 很难遭受到攻击者的攻击, 在数据传输上具有较强的安全性, 而无线局域网所使用的传输媒介是空气, 受大气等物理条件的干扰较大, 同时也比较容易收到攻击者的攻击, 如电磁干扰等等, 使其数据传输安全性得不到保障。第二, 有线等效保密协议 (WEP) 并不能有效保护无线局域网加密传输的进行, 其并不存在完整的全面的访问控制盒认证校验功能。可是, 无线局域网都是在WEP的基础上建立起来的, 如果WEP受到了严重影响甚至发生了破坏, 那么无线局域网的安全性将无法得到保障。第三, IPSec在安全上比较脆弱。IPSec是IETF IPSec工作组所设计的, 在IP Security的基础上发展起来的, 其主要目标就是利用一定安全机制, 为网络提供身份认证、访问控制、数据完整性和机密性等安全服务, 以实现IP数据传播的可靠性和安全性。但是, IPSec并不是专门为无线局域网所设计的, 其将至对网络层及以上层次的协议提供保护, 而对无线局域网中数据链路层却并不提供。总之, 无线局域网拥有一定的有点的同时还存在着一定的安全隐患, 因此, 必须加强无线局域网通信安全机制的建立, 促使无线局域网安全可靠的运行。
2 无线局域网的安全机制
无线局域网安全机制主要包括三个方面的内容, 即:数据加密机制、数据认证机制和访问控制机制。现在对这三个部分进行具体的分析。
2.1 数据加密技术
在无线局域网中, 数据加密主要是对数据的完整新和机密性进行保护, 以防数据在无线局域网中传播时被非法的篡改或者窃听。数据加密技术主要有以下几种方法:第一, WEP协议。在无线局域网中, WEP协议主要是用在链路层中通过对称加密技术 (RC4) 来防止非法用户对无线局域网的访问和监听。其中此加密技术的密钥长达四十多位, 和AP的钥匙保持一致, 使得某一区域内的所有用户都能共享此密钥。第二, IPSec协议。前面已经讲过, IPSec在传统的有线网络中也发挥着一定的作用, 其实它在无线局域网中同样能提供一种比较容易扩展和通用的安全机制。通过IPSec能将网络中使用的实际密码算法跟协议的功能相分离, 对用户更新密码有着很大的帮助。同时, IPSec也支持许多种认真算法和加密方法, 比如SHA、MDS等认证算法和3DES、DES等加密方法。第三, 虚拟专用网技术, 即VPN技术。它主要是通过隧道传输技术和数据加密技术之间的架构形成一个跟物理网络分离的独立的虚拟传输路径, 在隧道中进行数据的传输, 也只能限制在VPN用户范围之内, 以保证信息数据的安全交换和传输。
2.2 数据认证技术
认证技术主要是对用户身份的一种认证或者是验证, 以保证访问主体是授权的、合法的。认证是无线局域网最重要的安全机制之一, 其包括了以下几种安全保障方式:第一, 开放式认证。在无线局域网中, 开放式认证主要是指允许任何无线站在遵守MAC地址过滤规则的前提下对无线局域网进行随意访问。并且在认证前后所有的通信都必须通过明文的方式进行传输。这中数据认证方式没用通过任何的加密技术进行保护。第二, 密钥共享式认证。秘要共享式认证主要是在WEP算法的基础上, 设置无线站和AP都知道的密码。这种认证方式简单, 其安全性并不强, 但也在一定程度上提升了无线局域网的可靠性和吸引力。
2.3 访问控制技术
无线局域网中进行访问控制机制的建设对于其安全性有着重要的作用。访问控制技术主要是对无线局域网进行访问的用户进行身份认证和鉴别, 从而防止那些通过欺骗或者假冒手段侵入无线局域网的人。现在, 无线局域网的访问控制技术主要有以下两种:第一, 基于服务组标识符的访问认证。基于服务组标识符的访问认证在本质上其实是对一个无线网单元设置了访问策略, 使得用户在任何时间、任何节点、任何方式进行访问时, 都必须获得服务组标识符访问认证的许可, 一旦别发现是非法的或者非授权的, 其将被终止, 或者被举报。第二, 在MAC地址的基础上进行列表 (ACL) 的访问控制。系统管理员可以在接入设备上设置一个基于MAC地址的ACL, 通过ACL对请求访问固定网络的终端进行认证和控制, 只有MAC地址包含在ACL中的终端才允许访问固定网络。
3 结束语
综上所述, 随着计算机技术和互联网技术的发展, 无线局域网也得到了蓬勃发展和广泛应用。但是在无线局域网快速发展的同时, 其还存在的一定的安全问题。因此必须加强无线局域网安全机制的建立, 提升其数据加密技术、数据认证技术和访问控制技术。促使无线局域网能安全稳定可靠的发展下去, 使数据传输环境和谐可靠。总之, 加强无线局域网通信安全机制的建设已经迫在眉睫, 无线局域网安全机制的建设也就等于现代社会互联网社区的安全秩序建设。
参考文献
[1]吴越, 曹秀英, 胡爱群.无线局域网安全技术研究[J].电信科学, 2012 (6) .
局域网无线通信 篇10
无线局域网是在有线网络上发展起来的, 是无线传输技术在局域网技术上的运用, 而其大部分应用也是有线局域网的体现。由于无线局域网在诸多领域体现出的巨大优势, 因此对无线局域网络技术的研究成为了广大学者研究的热点。无线局域网具有组网灵活、接入简便和适用范围广泛的特点, 但由于其基于无线路径进行传播, 因此传播方式的开放性特性给无线局域网的安全设计和实现带来了很大的问题。目前无线局域网的主流标准为IEEE802.11, 但其存在设计缺陷, 缺少密钥管理, 存在很多安全漏洞。本文针对IEEE802.11的安全性缺陷问题进行分析, 并在此基础上对无线局域网的安全研究做出分析。
2 无线局域网的安全现状及安全性缺陷
由于无线局域网采用公共的电磁波作为载体, 传输信息的覆盖范围不好控制, 因此对越权存取和窃听的行为也更不容易防备。具体分析, 无线局域网存在如下两种主要的安全性缺陷:
2.1 静态密钥的缺陷
静态分配的WEP密钥一般保存在适配卡的非易失性存储器中, 因此当适配卡丢失或者被盗用后, 非法用户都可以利用此卡非法访问网络。除非用户及时告知管理员, 否则将产生严重的安全问题。及时的更新共同使用的密钥并重新发布新的密钥可以避免此问题, 但当用户少时, 管理员可以定期更新这个静态配置的密钥, 而且工作量也不大。但是在用户数量可观时, 即便可以通过某些方法对所有AP (接入点) 上的密钥一起更新以减轻管理员的配置任务, 管理员及时更新这些密钥的工作量也是难以想像的。
2.2 访问控制机制的安全缺陷
(1) 封闭网络访问控制机制:几个管理消息中都包括网络名称或SSID, 并且这些消息被接入点和用户在网络中广播, 并不受到任何阻碍。结果是攻击者可以很容易地嗅探到网络名称, 获得共享密钥, 从而连接到“受保护”的网络上。
(2) 以太网MAC地址访问控制表:MAC地址很容易的就会被攻击者嗅探到, 如激活了WEP, MAC地址也必须暴露在外;而且大多数的无线网卡可以用软件来改变MAC地址。因此, 攻击者可以窃听到有效的MAC地址, 然后进行编程将有效地址写到无线网卡中, 从而伪装一个有效地址, 越过访问控制。
3 无线局域网安全保障策略
3.1 SSID访问控制
通过对多个无线接人点AP设置不同的SSID, 并要求无线工作站出示正确的SSID才能访问AP, 这样就可以允许不同群组的用户接人, 并对资源访问的权限进行区别限制。
3.2 MAC地址过滤
每个无线客户端网卡都有唯一的一个物理地址, 因此可以通过手工的方式在在AP中设置一组允许访问的MAC地址列表, 实现物理地址过滤。
3.3 使用移动管理器
使用移动管理器可以用来增强无线局域网的安全性能, 实现接入点的安全特性。移动管理器可以提高无线网络的清晰度, 当网络出现问题时, 它能产生告警信号通知网络管理员, 使其能迅速确定受到攻击的接入点的位置。而且其降低接入点受到DOS攻击和窃听的危险, 网络管理员设置一个网络行为的门限, 这个门限在很大程度上减小了DOS攻击的影响。通过控制接入点的配置, 可以防止入侵者通过改变接入点配置而连接到网络上。
3.4 运用VPN技术
VPN技术的运用可以为无线网络的安全性能提供保障。VPN技术通过三级安全保障:用户认证、加密和数据认证来实现无线网络的安全性保证。用户认证确保只有已被授权的用户才能够进行无线网络连接、发送和接收数据。加密确保即使攻击者拦截窃听到传输信号, 没有充足的时间和精力他也不能将这些信息解密。数据认证确保在无线网络上传输的数据的完整性, 保证所有业务流都是来自已经得到认证的设备。
3.5 采用802.1x基于端口的认证协议
802.1x为接入控制搭建了一个新的框架, 使得系统可以根据用户的认证结果决定是否开放服务端口。基于802.1x认证体系结构, 其认证机制是由用户端设备、接入设备、后台RADIUS认证服务器三方完成。接入设备用来传送用户与后台RADIUS服务器之间的会话数据包。这种认证机制的好处是方便了管理, 可以更容易地与现有的资源融合, 802.1x除提供端口访问控制能力之外, 还提供基于用户的认证系统及计费, 更适合公共无线接入解决方案。
4 结语
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, 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。
参考文献
[1]张仕斌.网络安全技术[M].北京:清华大学出版社, 2004.
[2]陈鹤, 曹科, 无线局域网技术研究与安全管理[J].现代机械, 2006, (04) .
简单无线局域网的组建 篇11
【关键词】 无线局域网;组建;802.11标准;无线漫游
一、什么是无线局域网
无线局域网(WLAN:Wireless Local Area Networks)利用射频技术取代传统双绞线所构成的局域网络,使得用户利用简单的存取架构就能达到网络和信息随身化的理想境界。它是在传统有限局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网卡等设备以红外线或无线电波为介质实现通信。一般适用于无固定工作场所的使用者或有线局域网络架设受环境限制的场所,也可作为有线局域网络的备用系统。无线局域网内的漫游按照传输介质的不同主要分为红外线漫游和无线电波漫游。红外线漫游不受无线电管理部门的限制,窃听困难且相邻类似系统之间不会产生干扰,它只适用于视距传输,且受环境的背景噪声影响较大。无线电漫游的覆盖范围较广,具有较强的抗干扰、抗噪声和抗衰弱能力,主要使用的是工业自由辐射频段的S波段,不会对人体健康造成伤害。因而无线电漫游是无线局域网目前应用最多的技术,其中以IEEE802.11标准最为流行,也主要围绕基于此标准的无线局域网的组建展开。
二、组建无线局域网
1.场地调查和网络设计。场地调查对于网络设计至关重要。网络的初始设计开始于一幅按原物比例画的图,其中有建筑物的结构和一些会影响无线电波传播的可能因素,然后根据覆盖范围初步确定AP的安装地点和所需数量,可以在图上标记每个AP的地点,并在其周围画上一个圈,表示预期的覆盖区域。选择AP地点时需要注意这几个重要的方面:(1)定位在建筑物墙上的AP不仅覆盖了建筑物里面,也能覆盖建筑物的外部;(2)在场地中没有一个点被多于两个的AP覆盖;(3)当两个或三个AP覆盖了同一区域时,他们应该配置在不同的信道上,以避免互相冲突。相对于单个仓库内的网络覆盖需求,全单位办公室或建筑里面的无线网络的AP总体安装规划则更加重要。一方面只要遵从有重叠覆盖区域的两个或三个AP被配置在不同信道上的原则,那么就不会有太多的AP;另一方面如果费用不是主要考虑的问题,在满足AP覆盖的信道和重叠要求的前提下,布置越多的AP就会有更好的网络。一旦完成AP的地点设计就可以按图进行网络设备的布置安装,然后实地测量并确认无线网络的覆盖。
2.无线网络设备的选购。一般地无线网络硬件设备有:无线网卡,无线路由器和无线天线等。无线网卡可以帮助用户将设备接入无线网络。在选购无线网卡时首先要考虑产品的认证、标准、接口、传输速率、覆盖范围等参数,其次再考虑价位、产品外观等。
无线路由器又叫AP,是可以连接局域网和广域网带有路由功能和无线连接功能的网络设备。它是无线局域网的核心设备,在选购时要着重考察其无线网络标准的兼容性,有效传输距离,网络连接功能。无线路由器的兼容性至关重要,在选购时一定要认清网络标准。对于家庭等小型局域网用户而言IEEE802.11b所提供的11Mbps的带宽已经足够。更高要求的用户可以选择支持IEEE802.11b+或者IEEE802.11g标准的设备,获得更高的带宽并能向下兼容。在网络设计时考虑的覆盖范围是指“有效传输距离”,在选购时一定要避免混淆,部分路由器没有内置的集线器功能,需要与额外的集线器配合工作。相对而言集成了集线器功能的无线路由器则更经济实用,不仅能够提供网络共享,方便地与局域网连接,而且便于管理。例如目前主流的诸如TP-LINK WR340G+的4口无线宽带路由器都具有高达54Mbps的无线传输速率,价格只有100元人民币左右。
无线天线的作用是发射和接收无线电波信号,以实现路由器和无线上网设备之间的通信。无线路由器的速率和覆盖范围,主要由发射功率和天线增益决定,在同样的发射功率下,增益高的天线的功率放大倍数高,其信号越强,传输质量和覆盖范围也越好。2dB增益的天线应用在两居室环境就能够满足需要,三居室以上的单层住房则需要配备5dB增益的天线。
3.无线网络的连接模式。最常见的无线局域网接入方式(如图1所示),即所谓的有中心拓扑(Infrastructure)模式。是一种整合有线与无线局域网架构的应用模式,其中配备了无线网卡的电脑和其他移动终端必须通过AP来进行无线通讯。
图1 无线局域网的Infrastructure模式
该模式可分为“无线AP+无线网卡”和“无线路由器+无线网卡”两种。“无线AP+无线网卡”模式中当网络中存在一个AP时,无线网卡的覆盖范围将变为原来的两倍,还可以增加无线局域网所容纳的网络设备。无线AP的加入,则丰富了组网的方式。但是无线AP类似于有线网络中的集线器,只有单纯的无线覆盖功能,工作时需要额外的路由器配合工作。“无线路由器+无线网卡”模式中无线路由器就相当于一个无线AP加路由器的功能,因其操作简单,性价比高而成为现在很多家庭或办公室无线组网的首选。采用这种模式在局域网业务量增大时,网络吞吐性能及网络时延性能的恶化并不会很严重,由于每个站点只需在中心站覆盖范围内就可与其它站点通信,网络中心点布局受环境限制较小。此外,中心站为接入有线主干网提供了一个逻辑接入点。当无线网络需要与有线网络互连,或无线网络节点需要连接和存取有线网的资源和服务器时,AP或无线路由器可以作为无线网和有线网之间的桥梁。无线网络可以做到一种有线+无线的宽带混合网络,一旦出现无线信号不稳定,这种网络的优势就突现出来。采用有中心网络拓扑结构的弱点是抗毁性差,中心站点的故障容易导致整个网络瘫痪,并且AP或无线路由器等中心站点设备的加入也增加了网络的建设和管理成本。
三、无线局域网的安全
在无线局域网中,数据是通过无线电波在空中传播的,只要在AP覆盖的范围内,终端都可以接收到无线信号,这种通信原理无形当中就潜伏着安全危机,无线局域网的安全问题显得尤为突出,在网络设计,设备采购和设置管理的各个环节,安全问题都不容忽视。首先在数据发射机覆盖区域内的几乎任何一个无线局域网用户都能接触到这些数据,数据的暴露和容易获取意味着危险和不安全;其次要将无线局域网发射的数据定向到一名目标接受者是不可能的,防火墙对通过无线电波进行的网络通信起不了作用。无线局域网的安全性主要从两个方面入手:一是保密性,确保传送的数据只被目标接收人接受和理解;二是访问控制,确保敏感的数据仅由获得授权的用户访问。真正需要重视的是数据保密性,访问控制也不容忽视,如果没有在安全性方面进行精心建设,部署无线局域网将会给黑客和网络犯罪开启方便之门。
总之,无线局域网不是用来取代有线局域网络,而是用来弥补有线局域网络的不足,以达到网络延伸的目的,它扩展了网络用户的自由,提供了一种灵活、经济地全功能漫游服务,于此同时也带来了新的挑战——安全性。毋庸置疑的是,随着无线网络接入技术的发展和无线设备价格的平民化,无线网络的应用将会越来越广泛。
参考文献
[1]李晓瑜.局域网应用一点通[M].北京电子工业出版社,2007(5)
[2]陈妍.计算机网络原理[M].西安:西安交通大学出版社,2008
局域网无线通信 篇12
目前WLAN主要指符合IEEE802.11x标准的无线局域网, IEEE802.11x系列中主要包含如下标准:IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g。IEEE802.11x技术成熟度高、通信质量稳定、传输带宽宽, 成为了无线局域网 (WLAN) 的主要标准, 得到了广泛的应用。
从家庭、学校到电信运营商, 无线局域网 (WLAN) 成为宽带数据业务最主要的承载方式。尤其对于电信运营商而言, 它甚至成为数据业务竞争不可或缺的网络形式, 成为TD-SCDMA等3G业务的有效补充, 是数据业务最后一公里技术的最主要无线通信实现形式。
WLAN的主要应用场景有室内分布、室内放装和室外覆盖等。室内覆盖形式的优点是覆盖好, 信号稳定, 但其不足是工程量大、费用大、周期长。尤其对于一些特定的场景如商业街、学校、广场等的覆盖则必须依靠室外覆盖来解决。这样一来, 对于WLAN无线传播的研究分析就显得尤为重要, WLAN空间信道衰落模型、链路预算及平衡、覆盖模拟仿真等方面的研究将对WLAN室外覆盖的规划和优化提供指导依据。
本文针对WLAN空间信道衰落模型在不同覆盖情形下, 尤其是密集市区覆盖情形下的路径损耗进行了计算分析, 从而为WLAN的室外覆盖规划和优化提供无线信号空间传播衰落方面的依据。
2 WLAN标准的频率特性及技术特点
无线局域网 (WLAN) 目前主要包含有802.11a/b/g几种标准, 其主要频率特性及技术特点如表1:
802.11b/g主要用于无线接入点AP (Access Point) 和客户端STA (Sta-tion) 之间的高速数据传输, 802.11/a用于点与点之间的桥接等。
802.11b/g在各国使用和开通情况如表2所示。
802.11b/g工作频段划分参见图1。
信道1在频谱上和信道2、3、4、5都有交叠的地方, 为了最大程度的利用频段资源, 可以使用1、6、11;2、7、12;3、8, 13;4、9、14这4组互相不干扰的信道来进行无线覆盖。由于只有部分国家开放了12~14信道频段, 所以一般情况下, 都使用1、6、11三个非重叠信道来进行频率规划。
在考虑室外覆盖场景时, 涉及到的AP和STA之间的数据传输通信都是工作在2.4GHz频段, 因此下文中的WLAN相关分析将主要考虑2.4GHz频段的频率特性。
3 WLAN室外覆盖链路预算及平衡分析
3.1 WLAN室外覆盖链路预算的意义
链路预算是移动通信网络覆盖分析的重要手段, 广泛用于网络规划、优化和运维。链路预算用于网络覆盖分析的同时, 通过调整上下行链路预算中的各种参数达到上下行链路平衡, 扩大网络的覆盖范围并提高网络的覆盖质量。WLAN网络用于室外覆盖时, 链路预算及平衡分析关系到WLAN网络覆盖范围及传输质量, 是极其重要的。WLAN无线链路预算就是在保证覆盖质量的前提下, 确定基站/AP和终端/STA之间的无线链路所能允许的最大路径损耗, 包括上行链路预算和下行链路预算。无线链路预算能够指导规划小区半径设置、所需基站/AP的数量和站址布局。
3.2 WLAN上/下行链路预算与平衡分析
上行链路指终端/STA发、基站/AP收的通信链路。WLAN上行链路预算时主要考虑如下参数:终端/STA发射机EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) , 基站/AP接收灵敏度, 各种增益:如AP和STA天线增益、AP分集接收增益等, 各种损耗:如馈线损耗等, 各种余量:如衰落余量、干扰余量等, 计算方法如下:
终端/STA发射机EIRP=终端/STA最大发射功率+终端/STA天线增益
最大路径损耗 (上行) =终端/STA发射机EIRP-基站/AP接收灵敏度+基站/AP天线增益+终端/STA天线增益+分集增益-馈线损耗-干扰余量-衰落余量
下行链路指基站/AP发、终端/STA收的通信链路。WLAN下行链路预算时主要考虑如下参数:基站/AP发射机EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) , 终端/STA接收灵敏度, 各种增益:如AP和STA天线增益等, 各种损耗:如馈线损耗等, 各种余量:如衰落余量、干扰余量等, 计算方法如下:
基站/AP发射机EIRP=基站/AP最大发射功率+基站/AP天线增益-馈线损耗
最大路径损耗 (下行) =基站/AP发射机EIRP-终端/STA接收灵敏度+基站/AP天线增益+终端/STA天线增益-馈线损耗-干扰余量-衰落余量
上下行链路平衡是指上行链路允许的最大路径损耗和下行链路允许的最大路径损耗相一致, 如果下行链路预算覆盖区域大于上行链路预算覆盖区域, 将使得下行链路预算覆盖区域边缘的终端/STA信号不能有效上行, 造成系统实际覆盖区域受限于上行, 会与上行链路预算覆盖区域一致 (如图2) ;如果上行链路预算覆盖区域大于下行链路预算覆盖区域, 将使得上行链路预算覆盖区域边缘的终端/STA信号得不到基站/AP信号的有效覆盖, 造成系统实际覆盖区域受限于下行, 会与下行链路预算覆盖区域一致。上下行链路平衡的无线通信系统能保证稳定的通信质量, 避免因为链路失衡造成的通信故障和退服。
3.3 WLAN室外覆盖典型应用时的上/下行功率预算
表3和表4分别为WLAN室外覆盖典型应用时的下行和上行的功率预算表, 具体参数描述如下:
基站/AP采用A8室外覆盖基站, 最大发射功率为500m W。
终端/STA最大发射功率一般在50m W。
基站到天线馈线长1~2m, 损耗约为0.2d B。
天线选用两种, 增益19d Bi和14d Bi的双极化天线, 前者适用于定向覆盖, 后者适用于全向覆盖 (四扇区方式) 。
目前使用的WLAN终端/STA有各种不同的上网卡、手机终端等, 其接收灵敏度对应不同的数据速率而不同, 其典型值为:
54M:-68d B@10%PER、11M:-85d B@8%PER、1M:-90d B@8%PER.
采用服务数据速率为1M时的灵敏度:-90d B作为功率预算的参数。
A 8基站在服务数据速率为1 M时的灵敏度 (典型值) :-95d B
终端/STA天线增益为2d B。
基站天线分集增益4d B。
信号衰落余量11d B。
干扰余量3d B。
3.4 WLAN室外覆盖距离分析
由表3和表4的计算结果表明:WLAN典型室外覆盖场景中, 上行链路允许的最大路径损耗为123d B或118d B (分别对应19d Bi或14d Bi基站天线) , 下行链路允许的最大路径损耗为123.8d B或118.8d B (分别对应19d Bi或14d Bi基站天线) , 下行链路预算覆盖区域略大于上行链路预算覆盖区域, 上下行链路基本上是平衡的。从信号覆盖的角度考虑, 当路径损耗在120~130d B时, WLAN室外覆盖区域内至少可以达到1M数据速率的服务水平。
当WLAN系统最大允许路径损耗在120~130d B时, 系统覆盖能达到多远呢?这需要结合WLAN所在2.4GHz频段的空间信号传播模型来分析。
在密集城区, WLAN (802.11b/g) 工作在2.4GHz频段, 传播模型可使用如下COST231 Hata修正模型:
PL (d B) =46.3+33.9log10f-13.82log10Ht-α (Hr) + (44.9-6.55log10Ht) log10d+Cm
其中α (Hr) =3.2 (log1011.75Hr) 2-4.97
各参数描述如下:
f (MHz) :工作频率;
Ht (m) :基站/AP天线有效高度, 定义为基站/AP天线实际海拔高度与天线传播范围内的平均海拔高度之差;
Hr (m) :终端/STA有效天线高度, 定义为终端/STA天线高出地表的高度。
d (km) :基站/AP天线和终端/STA天线之间的水平距离;
α (Hr) :有效天线修正因子, 是覆盖区大小的函数, 其数字与所处的无线环境相关。
Cm修正因子取值如下:
密集城区 (Dense Urban) :-3一般城区 (Urban) :-6
郊区 (Suburb) :-12农村 (Rural) :-20
图3是AP天线高度Ht=30m, STA高度Hr分别为1m、10m、25m, 距离d从100m到1 500m时, 在密集城区的WLAN信号路径损耗如图3。
可见, 在密集城区, 当基站/AP天线高度30m, 终端/STA天线高度为1m (对应覆盖区内街道层或楼房底层) , WLAN空间路径损耗在传输距离为300m时达到120d B, 空间路径损耗在传输距离为500m时达到130d B。也就是说, 当系统允许的最大路径损耗为123d B (或118d B) 时, WLAN室外覆盖传输距离将局限在300m~500m。
通过对以上WLAN无线链路功率预算分析可以看到, 在现行的WLAN室外覆盖系统中, 系统上下行链路允许的最大路径损耗在120~130d B, 这时能实现最低1M数据速率的无线传输。结合路径损耗与传输距离的分析, WLAN室外覆盖在使用大功率基站/AP和高增益天线时, 在密集城区, 覆盖半径可达300~500m。因此, 在进行WLAN室外覆盖规划时, 可以此结果作为覆盖半径规划的参考, 合理地计算基站/AP数量, 并布局基站/AP位置。同时可进行立体网布局, 实现定向覆盖, 基站/AP分层覆盖, 低天线高度的AP负责街道、广场和低楼层覆盖;高天线高度的AP负责对较高楼层的覆盖, 从而实现有效的WLAN信号覆盖, 另外, 上下行无线链路的平衡是覆盖区域一致性的保证, 是非常重要的因素。
4 总结
本文分析了无线局域网WLAN无线通信中上下行链路功率预算的方法, 对现行的WLAN室外覆盖系统的上下行无线链路进行了功率预算计算, 结果表明:在WLAN所在的2.4GHz工作频段, 系统上下行允许最大路径损耗在120~130d B;结合WLAN所在2.4GHz频段的无线路径损耗计算结果, 可以看到, 在密集城区在当使用大功率基站/AP以及高增益天线时, WLAN室外覆盖半径可达300~500m。最后, 本文为无线局域网WLAN的室外覆盖场景应用提供了有价值的规划布局建议:以本文计算的覆盖半径作为规划的参考, 合理计算基站/AP数量, 布局基站/AP位置, 同时考虑多层次立体网布局和改善系统上下行平衡可以有效实现WLAN系统的室外覆盖。
摘要：文章介绍了无线局域网WLAN所用IEEE802.11x标准的技术特点和频率特性, 分析了无线通信中上下行链路功率预算的方法, 并对现行的WLAN室外覆盖系统的上下行无线链路进行了功率预算。计算结果表明:在WLAN所在的2.4GHz频段, 系统上下行链路允许的最大路径损耗为120130dB;结合WLAN所在2.4GHz频段的无线路径损耗计算结果, 可以得到以下结论:当使用大功率基站/AP以及高增益天线时, 在密集城区, WLAN室外覆盖半径可达300～500m。最后, 文章为无线局域网WLAN的室外覆盖场景应用提供了有价值的规划布局建议:以该文计算的覆盖半径作为规划的参考依据, 合理计算基站/AP数量, 布局基站/AP位置, 同时考虑多层次立体网布局并改善系统上下行平衡, 可以有效地实现WLAN系统的室外覆盖。
关键词：无线局域网WLAN,链路预算,路径损耗,覆盖半径,WLAN室外覆盖规划
参考文献
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[4] IEEE Std 802.11gTM-2003.Further higher data rate extension in the 2.4 GHz band, 2003
[5]刘乃安.无线局域网 (WLAN) ——原理、技术与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2004