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无线电网络的设计

发布时间: 2024-05-07 19:16:03

Ⅰ 在一栋楼内如何设置无线AP

框定ap覆盖区域

在确定网络性能之后,下一步是通过无线局域网覆盖范围的宽度和长度来确定无线局域网覆盖区域的大小。一座办公楼宇可以被划分为多个部分进行设计。例如,可以单独为工程部门进行设计,因为工程部门比销售和营销人员的办公应用需要更多的带宽。可以独立于企业其他部分为热点区域(如会议室)进行设计,因为热点区域具有不同的接入和服务质量要求。

确定ap的数量

一旦确定了覆盖区域和这个区域中的客户机数量,就可以计算为这个区域提供服务所需的总带宽。对于企业部署来说,一条有效的经验是,将基本联系速率在802.11b时设置为11mbps,802.11a时设置为36mbps。然后,可以利用下列公式计算给定服务区域所需要的ap数量:
(带宽×用户数×每用户所需速率)/(效率×每ap基本联系速率)

其中,效率表示总开销效率因子,包括mac低效率和纠错开销。例如,一个中型呼叫中心希望利用802.11b技术在每用户所需速率为高吞吐量的环境中,为100位雇员提供500kbps的双向数据。这家公司希望得到每ap的最大联系率(对于802.11b来说,这意味着11mbps和75英尺的传输距离)和运行效率为50%的网络。
这些数字运算如下(双向数据时将带宽×2):
(2×500kbps×100×25%)/(50%×11mbps)=4.5

需要始终将ap总数归到一个整数上,以保证足够的带宽。因此,在本例中,满足呼叫中心的无线网络容量需要5台ap。一旦根据容量计算得出所需要的ap数量后,必须计算提供足够的覆盖需要多少台ap。对于高速企业部署来说,应预期容量将超过覆盖。你可以利用接收设备的接收机灵敏度并辅之以电波传播分析来计算某一联系速率时的ap覆盖。

若想得到某一ap的传输距离,必须在计算链路预算(link bugdet)时使用一种传播模型。目前业界已发表了大量有关蜂窝和个人通信服务(pcs)应用的研究报告,其中很多研究适用于室内环境。

自由空间损耗已经证明对于许多中距离环境是相当准确的。许多企业将ap安装在天花板上,以获得无障碍的传输路径以及从网络管理人员角度增加安全性和控制。将ap安装在天花板上使信号可以在隔间的隔墙之上传输,不受用户办公桌的阻挡,也使ap可以避免好奇人员的摆弄。

根据发射机的功率、所需空中速率上的接收机灵敏度以及所需运行链路容限,可以计算某一ap的覆盖范围,确定覆盖这一区域所需ap的数量。这种计算的一部分需要考虑发射机到接收机传输路径上的物理障碍,物理障碍会缩小ap的覆盖区域。

在典型的中型呼叫中心的例子中,可以利用大约3台ap覆盖服务区。但是,网络设计者必须考虑简单覆盖之外的情况,来为用户应用提供需要的带宽。减少蜂窝大小将使网络设计人员可以通过减少每台ap上支持的用户数量,来提供更高性能的网络。

具体来讲,在使用3个蜂窝的情况下,一些用户可能以1mbps或2mbps的速率连接,这将降低总体吞吐量。因此,聚合吞吐量不是3×11=33mbps,而更可能是3×5.5=17mbps。相比之下,5个蜂窝的系统将减少每台ap上的用户数量,所有的用户都以11mbps速率连接,从而提供5×11=55mbps的吞吐量:大大提高了吞吐量。

一旦知道了所需ap的数量,就可以将它们正确地安装在覆盖区域中,并为它们配置信道。在为ap分配信道时,一定要保证相邻的ap使用非重叠的信道。802.11b提供3条非重叠信道,而802.11a则根据不同的国家提供8条或更多的信道。如果在为多层楼宇设计无线局域网的话,一定要考虑楼层之间的信道重叠 。

在计算容量和覆盖时,设计人员必须考虑用户数量、应用类型、无线电信息损耗因素以及是802.11a、802.11b还是802.11g等关键无线局域网问题。

Ⅱ 无线网络技术及特点

无线网络技术及特点

无线网络因其灵活性强、可扩展、可移动等优势,被广泛应用于社会生活的诸多领域,可以说现阶段人们的日常生活已经无法离开无线网络系统。下面我为大家搜索整理了关于无线网络技术及特点,欢迎参考阅读,希望对您有所帮助!

无线网络技术及特点 篇1

一、无线网络的分类

1.无线个域网

无线个人区域网(或无线个域网)。就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备用无线技术连接起来,整个网络的范围大约为10米。

2.无线局域网

无线局域网络是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络,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,提供传统有线局域网的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。

3.无线城域网

无线城域网络是指用户在一定的城区多个场所之间建立无线连接,不必花费很高的费用铺设光缆、电缆和对外租用线路。此外,在有线网络宽带的租赁线路不能完好使用时,WMAN可以充当备用网络使用。WMAN 的使用是通过无线电波、红外线光波传送数据。尽管目前我们正在使用的各种不同技术,如多路多点分布式服务 (MMDS) 和本地多点分布式服务 (LMDS),但负责制定网络宽带无线访问标准的 IEEE 802.16 技术人员仍在开发规范以便实现这些技术的标准化。

4.无线广域网络

无线广域网络是指用户通过远程公用网络或者专用用户网络建立的无线网络技术。其主要是通过使用由无线服务供应商负责维护的若干天线基站或者卫星系统,可以覆盖广大的地理区域。目前的无线网络技术被称为第二代系统(我们俗称为2G)。第二代系统(2G)包括移动通信全球系统(GSM)、蜂窝式数字分组数据(CDPD) 和码分多址 (CDMA)。目前正努力从 第二代(2G )网络向第三代 (3G) 技术过渡。

二、无线网络的特点分析

1.更具灵活性

无线网络可以更方便地照顾到有线网络不能顾及的地方,而且架设很方便。对经常需要变动网络布线结构和用户需要更大范围移动计算机的地方,使用无线局域网可以克服线缆限制引起的不便性,对于时间紧、需要迅速建立通讯而使用有线网架设不便、成本高或耗时长的情况也可使用无线局域网。

2.速度只有百兆,但使用更方便

千兆有线网虽然在骨干网络中早已跨入应用主流,但在实际家庭或小型办公应用中,百兆有线网络仍是绝对主流。所以从实际应用来看,目前的无线网络已能提供接近与有线网络的速度。虽然这种速度的保障对距离的要求更为苛刻,但便利性和性能间的矛盾对目前的整个网络技术来说,都是需要突破的。

3.安全性已能保障普通应用

现在的无线产品已能提供多重安全防护。支持64/128/152位WEP数据加密,同时支持WPA、IEEE 802.1X、TKIP、AES等加密与安全机制。支持SSID广播控制,支持基于MAC地址的访问控制,再配合强大的防火墙特性,可有效防止入侵,为无线通信提供强大的安全保护。

4.价格虽高于有线,但已可接受

对于普通的家庭用户和小型办公用户来说,无线的主要比较对象就是百兆有线家庭网络。同样以组建一个4台电脑的小型家庭无线网络为例,其投入可分为两类。组建Ad-Hoc对等网络,不需要投入无线AP,只需要购买无线网卡。以已有笔记本电脑集成有两块无线网卡为例,还需要为其它电脑购买两块网卡。虽然一些11M的产品60-80元就能拿下,但54M产品仍需要100元以上。

如果组建Infrastructure中心式无线网络,那么无线AP就是必需。由于市场中单纯性SOHO级无线AP已被淘汰,所于集无线AP和宽带路由器与一身的无线路由器成为必选。

三、无线网络主流技术及特点分析

1.无线宽带

Wi-Fi俗称为无线宽带,就是IEEE 802.11b的别称,它是一种短程的无线传输技术,能够在几百米的地理范围内支持互联网接入的一种无线电信号。随着网络技术的发展,以及IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g等标准的出现, IEEE 802.11 这个标准已被统称作无线宽带(即Wi-Fi)。从实际应用上来说,要使用无线宽带(Wi-Fi),用户先要有 与Wi-Fi 相互兼容的用户端装置。

无线网络技术及特点 篇2

1.前言

通信网络随着INTERNET的飞速发展,从传统的布线网络发展到了无线网络,作为无线网络之一的无线局域网WLAN(WirelessLocalArea Network),满足了人们实现移动办公的梦想,为我们创造了一个丰富多彩的自由天空。

2.WLAN的概念

WLAN是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络,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,提供传统有线局域网LAN(LocalAreaNetwork)的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。

3.WLAN的特点

WLAN开始是作为有线局域网络地延伸而存在的,各团体、企事业单位广泛地采用了WLAN技术来构建其办公网络。但随着应用的进一步发展,WLAN正逐渐从传统意义上的局域网技术发展成为“公共无线局域网”,成为国际互联网INTERNET宽带接入手段。WLAN具有易安装、易扩展、易管理、易维护、高移动性、保密性强、抗干扰等特点。

4.WLAN的标准

由于WLAN是基于计算机网络与无线通信技术,在计算机网络结构中,逻辑链路控制(LLC)层及其之上的应用层对不同的物理层的要求可以是相同的,也可以是不同的,因此,WLAN标准主要是针对物理层和媒质访问控制层(MAC),涉及到所使用的无线频率范围、空中接口通信协议等技术规范与技术标准。

4.1IEEE802.11X

(1)IEEE802.11

1990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11WLAN标准工作组。IEEE802.11(别名:Wi-Fi(WirelessFidelity) 无线保真)是在1997年6月由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准,该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。物理层定义了数据传输的信号特征和调制,定义了两个RF传输方法和一个红外线传输方法,RF传输标准是跳频扩频和直接序列扩频,工作在2.4000~2.4835GHz频段。

IEEE802.11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入,业务主要限于数据访问,速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,所以IEEE802.11标准被IEEE802.11b所取代了。

(2)IEEE802.11b

1999年9月IEEE802.11b被正式批准,该标准规定WLAN工作频段在2.4-2.4835GHz,数据传输速率达到11Mbps,传输距离控制在50-150英尺。该标准是对IEEE 802.11的一个补充,采用补偿编码键控调制方式,采用点对点模式和基本模式两运作模式,在数据传输速率方面可以根据实际情况在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率间自动切换,它改变 了WLAN设计状况,扩大了WLAN的应用领域。

IEEE802.11b已成为当前主流的WLAN标准,被多数厂商所采用,所推出的产品广泛应用于办公室、家庭、宾馆、车站、机场等众多场合,但是由于许多WLAN的新标准的出现,IEEE802.11a和IEEE802.11g更是倍受业界关注。

(3)IEEE802.11a

1999年,IEEE802.11a标准制定完成,该标准规定WLAN工作频段在5.15-8.825GHz,数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo),传输距离控制在10-100米。该标准也是IEEE 802.11的一个补充,扩充了标准的物理层,采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术,采用QFSK调制方式,可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,支持多种业务如话音、数据和图像等,一个扇区可以接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。

IEEE802.11a标准是IEEE802.11b的后续标准,其设计初衷是取代802.11b标准,然而,工作于2.4GHz频带是不需要执照的,该频段属于工业、教育、医疗等专用频段,是公开的,工作于5.15-8.825GHz频带需要执照的。一些公司仍没有表示对802.11a标准的`支持,一些公司更加看好最新混合标准――802.11g。

(4)IEEE802.11g

目前,IEEE推出最新版本IEEE802.11g认证标准,该标准提出拥有IEEE802.11a的传输速率,安全性较IEEE802.11b好,采用2种调制方式,含802.11a中采用的OFDM与IEEE802.11b中采用的CCK,做到与802.11a和802.11b兼容。

虽然802.11a较适用于企业,但WLAN运营商为了兼顾现有802.11b设备投资,选用802.11g的可能性极大。

(5)IEEE802.11i

IEEE802.11i标准是结合IEEE802.1x中的用户端口身份验证和设备验证,对WLANMAC层进行修改与整合,定义了严格的加密格式和鉴权机制,以改善WLAN的安全性。IEEE802.11i新修订标准主要包括两项内容:“Wi-Fi保护访问”(Wi-Fi Protected Access:WPA)技术和“强健安全网络”(RSN)。Wi-Fi联盟计划采用 802.11i标准作为WPA的第二个版本,并于2004年初开始实行。

IEEE802.11i标准在WLAN网络建设中的是相当重要的,数据的安全性是WLAN设备制造商和WLAN网络运营商应该首先考虑的头等工作。

(6)IEEE802.11e/f/h

IEEE802.11e标准对WLANMAC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。

IEEE802.11f,定义访问节点之间的通讯,支持IEEE802.11的接入点互操作协议(IAPP)。

IEEE802.11h用于802.11a的频谱管理技术。

4.2HIPERLAN

欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组着手制定Hiper(HighPerformanceRadio)接入泛欧标准,已推出HiperLAN1和HiperLAN2。HIPERLAN1推出时,数据速率较低,没有被人们重视,在2000年,HIPERLAN2标准制定完成,HIPERLAN2标准的最高数据速率能达到54Mbit/s,HIPERLAN2标准详细定义了WLAN的检测功能和转换信令,用以支持许多无线网络,支持动态频率选择、无线信元转换、链路自适应、多束天线和功率控制等。该标准在WLAN性能、安全性、服务质量QOS等方面也给出了一些定义。

HiperLAN1对应1EEE802.11b,HiperLAN2与1EEE082.11a具有相同的物理层,他们可以采用相同的部件,并且,HiperLAN2强调与3G整合。HIPERLAN2标准也是目前较完善的WLAN协议。

4.3HomeRF

HomeRF工作组是由美国家用射频委员会领导于1997年成立的,其主要工作任务是为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信网,2001年8月推出HomeRF2.0版,集成了语音和数据传送技术,工作频段在10GHz,数据传输速率达到10Mbps,在WLAN的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。

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IEEE802.11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。

除了IEEE802.11委员会、欧洲电信标准化协会和美国家用射频委员会之外,无线局域网联盟WLANA(WirelessLAN Association)在WLAN的技术支持和实施方面也做了大量工作。WLANA是由无线局域网厂商建立的非营利性组织,由3Com、Aironet、Cisco、Intersil、Lucent、Nokia、Symbol和中兴通讯等厂商组成,其主要工作验证不同厂商的同类产品的兼容性,并对WLAN产品的用户进行培训等。 4.4 中国WLAN规范

中华人民共和国国家信息产业部正在制订WLAN的行业配套标准,包括:《公众无线局域网总体技术要求》和《公众无线局域网设备测试规范》。该标准涉及的技术体制包括IEEE802.11X系列(IEEE802.11、802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、 IEEE802.11h、 IEEE802.11i)和HIPERLAN2。信息产业部通信计量中心承担了相关标准的制订工作,并联合设备制造商和国内运营商进行了大量的试验工作,同时,信息产业部通信计量中心和中兴通讯股份有限公司等联合建成了WLAN的试验平台,对WLAN系统设备的各项性能指标、兼容性和安全可靠性等方面进行全方位的测评。

此外,由信息产业部科技公司批准成立的“中国宽带无线IP标准工作组(www.chinabwips.org)”在移动无线IP接入、IP的移动性、移动IP的安全性、移动IP业务等方面进行标准化工作。2003年5月,国家首批颁布了由“中国宽带无线IP标准工作组”负责起草的WLAN两项国家标准:《信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分:无线局域网媒体访问(MAC)和物理(PHY)层规范》、《信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网特定要求 第11部分:无线局域网媒体访问(MAC)和物理(PHY)层规范:2.4GHz频段较高速物理层扩展规范》。这两项国家标准所采用的依据是ISO/IEC8802.11和ISO/IEC8802.11b,两项国家标准的发布,将规范WLAN产品在我国的应用。

5.WLAN网络结构

一般地,WLAN有两种网络类型:对等网络和基础结构网络。

对等网络:由一组有无线接口卡的计算机组成。这些计算机以相同的工作组名、ESSID和密码等对等的方式相互直接连接,在WLAN的覆盖范围的之内,进行点对点与点对多点之间的通信通信。

基础结构网络:在基础结构网络中,具有无线接口卡的无线终端以无线接入点AP为中心,通过无线网桥AB、无线接入网关AG、无线接入控制器AC和无线接入服务器AS等将无线局域网与有线网网络连接起来,可以组建多种复杂的无线局域网接入网络,实现无线移动办公的接入。

6.WLAN应用

作为有线网络无线延伸,WLAN可以广泛应用在生活社区、游乐园、旅馆、机场车站等游玩区域实现旅游休闲上网;可以应用在政府办公大楼、校园、企事业等单位实现移动办公,方便开会及上课等;可以应用在医疗、金融证券等方面,实现医生在路途中对病人在网上诊断,实现金融证券室外网上交易。

对于难于布线的环境,如老式建筑、沙漠区域等,对于频繁变化的环境,如各种展览大楼;对于临时需要的宽带接入,流动工作站等,建立WLAN是理想的选择。

6.1销售行业应用

对于大型超市来讲,商品的流通量非常大,接货的日常工作包括定单处理、送货单、入库等需要在不同地点的现场将数据录入数据库中。仓库的入库和出库管理,物品的搬动较多,数据在变化,目前,很多的做法是手工做好记录,然后再将数据录入数据库中,这样费时而且易错,采用WLAN,即可轻松解决上面两个问题,在超市的各个角落,在接货区、在发货区、货架、中仓库中利用WLAN,可以现场处理各种单据。

6.2物流行业应用

随着我国WTO的加入,各个港口、储存区对物流业务的数字化提出了较高的要求。一个物流公司一般都有一个网络处理中心,还有些办公地点分布在比较偏僻的地方,对于那些运输车辆、装卸装箱机组等的工作状况,物品统计等等,需要及时将数据录入并传输到中心机房。部署WLAN是物流业的一项现代化必不可少的基础设施。

6.3电力行业应用

如何对遥远的变电站进行遥测、遥控、遥调,这是摆在电力系统的一个老问题。WLAN能监测并记录变电站的运行情况,给中心监控机房提供实时的监测数据,也能够将中心机房的调控命令传入到各个变电站。这是WLAN在电力系统遍布到千家万户,但又无法完全用有线网络来检测与控制的一个潜在应用。

6.4服务行业应用

由于PC机的移动终端化、小型化,一个旅客在进入一个酒店的大厅要及时处理邮件,这时酒店大堂的InternetWLAN接入是必不可少的;客房Internet无线上网服务也是需要的,尤其是星级比较高的酒店,客人可能在床上躺着上网,客人希望无线上网无处不在,由于WLAN的移动性、便捷性等特点,更是受到了一些大中型酒店的青睐。

在机场和车站是旅客候机候车的一段等待时光,这时打开笔记本电脑来上上网,何尝不是高兴的事儿,目前,在北美和欧洲的大部分机场和车站,都部署了WLAN,在我国,也在逐步实施和建设中。

6.5教育行业应用

WLAN可以让教师和学生对教与学的时时互动。学生可以在教师、宿舍、图书馆利用移动终端机向老师问问题、提交作业;老师可以时时给学生上辅导课。学生可以利用WLAN在校园的任何一个角落访问校园网。WLAN可以成为一种多媒体教学的辅助手段。

6.6证券行业应用

有了WLAN,股市有了菜市场般的普及和活跃。原来,很多炒股者利用股票机看行情,现在不用了,WLAN能够让您实现实时看行情,时时交易。股市大户室也可以不去了,不用再为大户室交纳任何费用。

6.7展厅应用

一些大型展览的展厅内,一般都布有WLAN,服务商、参展商、客户走入大厅内可以随时接入Internet。WLAN的可移动性、可重组性、灵活性为会议厅和展会中心等具有临时租用性质的服务行业提供了盈利的无限空间。

6.8中小型办公室/家庭办公应用

WLAN可以让人们在中小型办公室或者在家里任意的地方上网办公,收发邮件,随时随地可以连接上Internet,上网资费与有线网络一样,有了WLAN,我们的自由空间增大了。

6.9企业办公楼之间办公应用

对于一些中大型企业,有一个主办公楼,还有其他附属的办公楼,楼与楼之间、部门与部门之间需要通信,如果搭健有限网络,需要支付昂贵的月租费和维护费,而WLAN不需要,也不需要综合布线,一样能够实现有限网络的功能。

7.WLAN安全

WLAN应用中,对于家庭用户、公共场景安全性要求不高的用户,使用VLAN(VirtualLocalAreaNetworks)隔离、MAC地址过滤、服务区域认证ID(ESSID)、密码访问控制和无线静态加密协议WEP(Wired Equivalent Privacy)可以满足其安全性需求。但对于公共场景中安全性要求较高的用户,仍然存在着安全隐患,需要将有线网络中的一些安全机制引进到WLAN中,在无线接入点AP(Access Point)实现复杂的加密解密算法,通过无线接入控制器AC,利用PPPoE或者DHCP+WEB认证方式对用户进行第二次合法认证,对用户的业务流实行实时监控。这方面的WLAN安全策略有待于实践与进一步探讨并完善。

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Ⅲ 现代无线网络的新技术是什么

c计算机通信分两种:有线通信和无线通信
无线通信包括卫星,微波,红外等等

无线局域网(Wireless LAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源。在推动网络技术发展的同时,无线局域网也在改变着人们的生活方式。本文分析了无线局域网的优缺点极其理论基础,介绍了无线局域网的协议标准,阐述了无线局域网的体系结构,探讨了无线局域网的研究方向。

关键词 以太网 无线局域网 扩频 安全性 移动IP

一、引 言

随着无线通信技术的广泛应用,传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求,于是无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)应运而生,且发展迅速。尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络,但近年来无线局域网的产品逐渐走向成熟,正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥日益重要的作用。

无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。

广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性,促进了无线局域网技术的完善和产业化,已经商用化的802.11b网络也正在证实这一点。随着802.11a网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展,无线局域网将迎来发展的黄金时期。

二、无线局域网概述

无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时,美国陆军研发出了一套无线电传输技术,采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年,夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络,称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机,采用双向星型拓扑连接,横跨夏威夷的四座岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从此,无线网络正式诞生。

1.无线局域网的优点

(1)灵活性和移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。

(2)安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。

(3)易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。

(4)故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。

(5)易于扩展。无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。

由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。最近几年,无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。

2.无线局域网的理论基础

目前,无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即红外线和无线电波。按照不同的调制方式,采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。

(1)红外线(Infrared Rays,IR)局域网

采用红外线通信方式与无线电波方式相比,可以提供极高的数据速率,有较高的安全性,且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差,使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制,通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。

(2)扩频(Spread Spectrum,SS)局域网

如果使用扩频技术,网络可以在ISM(工业、科学和医疗)频段内运行。其理论依据是,通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)两种方式。

所谓直接序列扩频,就是用高速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。而跳频技术与直序扩频技术不同,跳频的载频受一个伪随机码的控制,其频率按随机规律不断改变。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,抗干扰性能越好,军用的跳频系统可达到每秒上万跳。

(3)窄带微波局域网

这种局域网使用微波无线电频带来传输数据,其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照,其它方式则可使用无需执照的ISM频带。

3.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。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面:

(1)性能。无线局域网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、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。

(2)速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前,无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。

(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。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。

三、无线局域网协议标准

无线局域网技术(包括IEEE802.11、蓝牙技术和HomeRF等)将是新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。以IEEE(电气和电子工程师协会)为代表的多个研究机构针对不同的应用场合,制定了一系列协议标准,推动了无线局域网的实用化。

1.IEEE802.11系列协议

作为全球公认的局域网权威,IEEE 802工作组建立的标准在局域网领域内得到了广泛应用。这些协议包括802.3以太网协议、802.5令牌环协议和802.3z100BASE-T快速以太网协议等。IEEE于1997年发布了无线局域网领域第一个在国际上被认可的协议——802.11协议。1999年9月,IEEE提出802.11b协议,用于对802.11协议进行补充,之后又推出了802.11a、802.11g等一系列协议,从而进一步完善了无线局域网规范。IEEE802.11工作组制订的具体协议如下:

(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,然后再将这些频率一起放回接收端,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度,改进信号质量,克服干扰。物理层速率可达54Mbit/s,传输层可达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值时,传输速率能够从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作为该标准的惟一物理层技术。

(3)802.11g

2001年11月,在802.11 IEEE会议上形成了802.11g标准草案,目的是在2.4GHz频段实现802.11a的速率要求。该标准将于2003年初获得批准。802.11g采用PBCC或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频率下提供的数据传输率为11Mbit/s),也符合802.11a标准(在5GHz频率下提供的数据传输率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均相互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)以及高吞吐量研究工作组的相关协议。

2.蓝牙规范(Bluetooth)

蓝牙规范是由SIG(特别兴趣小组)制定的一个公共的、无需许可证的规范,其目的是实现短距离无线语音和数据通信。蓝牙技术工作于2.4GHz的ISM频段,基带部分的数据速率为1Mbit/s,有效无线通信距离为10~100m,采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术采用自动寻道技术和快速跳频技术保证传输的可靠性,具有全向传输能力,但不需对连接设备进行定向。其是一种改进的无线局域网技术,但其设备尺寸更小,成本更低。在任意时间,只要蓝牙技术产品进入彼此有效范围之内,它们就会立即传输地址信息并组建成网,这一切工作都是设备自动完成的,无需用户参与。

3.HomeRF标准

在美国联邦通信委员会(FCC)正式批准HomeRF标准之前,HomeRF工作组于1998年为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范,即共享无线访问协议(SWAP)。该协议主要针对家庭无线局域网,其数据通信采用简化的IEEE802.11协议标准。之后,HomeRF工作组又制定了HomeRF标准,用于实现PC机和用户电子设备之间的无线数字通信,是IEEE802.11与泛欧数字无绳电话标准(DECT)相结合的一种开放标准。HomeRF标准采用扩频技术,工作在2.4GHz频带,可同步支持4条高质量语音信道并且具有低功耗的优点,适合用于笔记本电脑。

4.HyperLAN/2标准

2002年2月,ETI的宽带无线接入网络(Broadband Radio Access Networks,BRAN)小组公布了HiperLAN/2标准。HiperLAN/2标准由全球论坛(H2GF)开发并制定,在5GHz的频段上运行,并采用OFDM调制方式,物理层最高速率可达54Mbit/s,是一种高性能的局域网标准。HyperLAN/2标准定义了动态频率选择、无线小区切换、链路适配、多波束天线和功率控制等多种信令和测量方法,用来支持无线网络的功能。基于HyperRF标准的网络有其特定的应用,可以用于企业局域网的最后一部分网段,支持用户在子网之间的IP移动性。在热点地区,为商业人士提供远端高速接入因特网的服务,以及作为W-CDMA系统的补充,用于3G的接入技术,使用户可以在两种网络之间移动或进行业务的自动切换,而不影响通信。

5.无线局域网标准的比较

802.11系列协议是由IEEE制定的,目前居于主导地位的无线局域网标准。HomeRF主要是为家庭网络设计的,是802.11与DECT的结合。HomeRF和蓝牙都工作在2.4GHz ISM频段,并且都采用跳频扩频(FHSS)技术。因此,HomeRF产品和蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适用于松散型的网络,可以让设备为一个单独的数据建立一个连接,而HomeRF技术则不像蓝牙技术那样随意。组建HomeRF网络前,必须为各网络成员事先确定一个惟一的识别代码,因而比蓝牙技术更安全。802.11使用的是TCP/IP协议,适用于功率更大的网络,有效工作距离比蓝牙技术和HomeRF要长得多。

四、无线局域网的体系架构

1.无线局域网的主要组件

(1)无线网卡。提供与有线网卡一样丰富的系统接口,包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有线局域网中,网卡是网络操作系统与网线之间的接口。在无线局域网中,它们是操作系统与天线之间的接口,用来创建透明的网络连接。

(2)接入点。接入点的作用相当于局域网集线器。它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲存储和传输数据,以支持一组无线用户设备。接入点通常是通过标准以太网线连接到有线网络上,并通过天线与无线设备进行通信。在有多个接入点时,用户可以在接入点之间漫游切换。接入点的有效范围是20~500m。根据技术、配置和使用情况,一个接入点可以支持15~250个用户,通过添加更多的接入点,可以比较轻松地扩充无线局域网,从而减少网络拥塞并扩大网络的覆盖范围。

2.无线局域网的配置方式

(1)对等模式。Ad-hoc模式。这种应用包含多个无线终端和一个服务器,均配有无线网卡,但不连接到接入点和有线网络,而是通过无线网卡进行相互通信。它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局域网。

(2)基础结构模式。Infrastructure模式。该模式是目前最常见的一种架构,这种架构包含一个接入点和多个无线终端,接入点通过电缆连线与有线网络连接,通过无线电波与无线终端连接,可以实现无线终端之间的通信,以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复制,可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。

五、未来的研究方向

如上所述,无线局域网技术的研究和应用方兴未艾,是目前无线通信领域乃至整个通信行业的研究热点。从无线局域网的进一步推广应用来看,未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其他移动通信系统之间的关系上。

1.安全性问题

IEEE802.11协议标准建议使用两种安全解决方案。一种是IEEE 802.11安全任务组(TGi)构建的安全框架--鲁棒型安全网络(RSN)。这种网络用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鉴权和密钥管理。该标准用可扩展鉴权协议(EAP)实现对用户的鉴权。鉴权服务器和用户之间使用远程鉴权拨入用户服务协议(RADIUS)进行通信,RADIUS协议在网络接入的鉴权、授权和计费(AAA)中得到广泛采用。由于IEE802.1x主要是针对有线局域网设计的,在无线局域网中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以,尽管它对无线局域网的安全性能有很大改善,802.1x和802.11的结合仍然不能提供足够的安全。

另一种方式则是目前广泛应用于局域网络及远程接入等领域的虚拟专用网(VPN)安全技术。与802.11b标准所采用的安全技术不同,在IP网络中,VPN主要采用IPSec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802.11b安全技术结合起来,是目前较为理想的无线局域网络的安全解决方案。

2.漫游切换问题

无线局域网的漫游问题是继安全问题之后的一个至关重要的问题。在无线网络中,如果一边使用无线局域网接入服务,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,IETF制定了扩展IP网络移动性的系列标准。所谓移动IP,就是指在IP网络上的多个子网内均可使用同一IP地址的技术。这种技术是通过使用被称为本地代理(Home Agent)和外地代理(Foreign Agent)的特殊路由器对网络终端所处位置的网络进行管理来实现的。在移动IP系统中,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,不管在怎样的移动过程中皆可建立TCP连接并不会发生中断。在无线局域网系统中,广泛的应用移动IP技术可以突破网络的地域范围限制,并可克服在跨网段时使用动态主机配置协议(DHCP)方式所造成的通信中断、权限变化等问题。

3.无线网络管理问题

相对于有线网络,无线局域网具有非常独特的特性,因此必须建立相应的无线网络管理系统。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。网管子系统通常与中央主机相连。网管子系统必须基于工业标准的管理协议(比如SNMP),这样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。主机必须能够监视无线网络系统中所有单元。考虑到无线网络的连接性不如有线网络那样稳定,无线网络管理系统必须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,还须能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。尽管随着新技术的发展,无线网络的可用带宽逐步增大,但还是远远小于有线局域网的带宽。因此,在实际应用中必须考虑带宽的合理使用。

4.无线局域网与3G

无线局域网不否会对第三代移动通信系统构成威胁是近年来业界关心的一个问题。实际上,无线局域网与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,无线局域网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。无线局域网与3G可以互补,因此不会对3G运营商造成威胁,运营商还可以从无线局域网和3G的共存中获得好处。NorthStream的研究表明,无线局域网与3G和GPRS的结合可增加用户的满意程度和业务量,从而增加移动运营商的利润。作为3G的一个重要补充,无线局域网可用于在诸如机场候机厅、宾馆休息室和咖啡厅等地方建立无线Internet连接。

六、结束语

经过10多年的发展,无线局域网在技术上已经日渐成熟,应用日趋广泛,无线局域网将从小范围应用进入主流应用。预计全球无线局域网接入点的销售量将从2000年的50万台稳步增长到450万台,每年的涨幅为55%。无线网卡的销售量将从2000年的约300万块增加到2005年的3400万块,每年的涨幅为53%。今后几年,无线局域网技术将更加成熟,产品性能将更加稳定,市场将持续不断地增长,价钱将持续降低,大型设备提供商将进入这个市场,大多数企业和公司将采用无线局域网进行内部网络建设。

Ⅳ 无线wifi什么原理

现在无线WiFi已经成为了我们生活中不可缺少的一部分,走到哪,哪里就有WiFi。我为大家整理了无线WiFi的原理,供大家参考阅读!

无线WiFi的原理

无线WiFi俗称无线宽带,全称Wireless Fideliry。无线局域网又常被称作WiFi网络,这一名称来源于全球最大的无线局域网技术推广与产品认证组织——WiFi联盟(WiFi Alliance)。作为一种无线联网技术,WiFi早已得到了业界的关注。WiFi终端涉及手机、PC(笔记本电脑)、平板电视、数码相机、投影机等众多产品。目前,WiFi网络已应用于家庭、企业以及公众热点区域,其中在家庭中的应用是较贴近人们生活的一种应用方式。由于WiFi网络能够很好地实现家庭范围内的网络覆盖,适合充当家庭中的主导网络,家里的其他具备WiFi功能的设备,如电视机、影碟机、数字音响、数码相框、照相机等,都可以通过WiFi网络这个传输媒介,与后台的媒体服务器、电脑等建立通信连接,实现整个家庭的数字化与无线化,使人们的生活变得更加方便与丰富。目前,除了用户自行购置WiFi设备建立无线家庭网络外,运营商也在大力推进家庭网络覆盖。比如,中国电信的“我的E家”,将WiFi功能加入到家庭网关中,与有线宽带业务绑定。今后WiFi的应用领域还将不断扩展,在现有的家庭网、企业网和公众网的基础上向自动控制网络等众多新领域发展。

无线通信的简述

与有线传输相比,无线传输具有许多优点。或许最重要的是,它更灵活。无线信号可以从一个发射器发出到许多接收器而不需要电缆。所有无线信号都是随电磁波通过空气传输的,电磁波是由电子部分和能量部分组成的能量波。

在无线通信中频谱包括了9khz到300000Ghz之间的频率。每一种无线服务都与某一个无线频谱区域相关联。无线信号也是源于沿着导体传输的电流。电子信号从发射器到达天线,然后天线将信号作为一系列电磁波发射到空气中。

信号通过空气传播,直到它到达目标位置为止。在目标位置,另一个天线接收信号,一个接收器将它转换回电流。接收和发送信号都需要天线,天线分为全向天线和定向天线。在信号的传播中由于反射、衍射和散射的影响,无线信号会沿着许多不同的路径到达其目的地,形成多径信号。

无线通信的基本原理

无线通信是利用电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。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。简单讲,无线通信是仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式。

1,无线频谱

所有无线信号都是随电磁波通过空气传输的,电磁波是由电子部分和能量部分组成的能量波。声音和光是电磁波得两个例子。无线频谱(也就是说,用于广播、蜂窝电话以及卫星传输的波)中的波是不可见也不可听的——至少在接收器进行解码之前是这样的。

“无线频谱”是用于远程通信的电磁波连续体,这些波具有不同的频率和波长。无线频谱包括了9khz到300 000Ghz之间的频率。每一种无线服务都与某一个无线频谱区域相关联。例如,AM广播涉及无线通信波谱的低端频率,使用535到1605khz之间的频率。

无线频谱是所有电磁波谱的一个子集。在自然界中还存在频率更高或者更低的电磁波,但是他们没有用于远程通信。低于9kz的频率用于专门的应用,如野生动物跟踪或车库门开关。频率高于300 000Ghz的电磁波对人类来说是可见的,正是由于这个原因,他们不能用于通过空气进行通信。例如,我们将频率为428570Ghz的电磁波识别为红色。

当然,通过空气传播的信号不一定会保留在一个国家内。因此,全世界的国家就无线远程通信标准达成协议是非常重要的。ITU就是管理机构,它确定了国际无线服务的标准,包括频率分配、无线电设备使用的信号传输和协议、无线传输及接收设备、卫星轨道等。如果政府和公司不遵守ITU标准,那么在制造无线设备的国家之外就可能无法使用它们。

2,无线传输的特征

虽然有线信号和无线信号具有许多相似之处——例如,包括协议和编码的使用——但是空气的本质使得无线传输与有线传输有很大的不同。当工程师门谈到无线传输时,他们是将空气作为“无制导的介质”。因为空气没有提供信号可以跟随的固定路径,所以信号的传输是无制导的。

正如有线信号一样,无线信号也是源于沿着导体传输的电流。电子信号从发射器到达天线,然后天线将信号作为一系列电磁波发射到空气中。信号通过空气传播,直到它到达目标位置为止。在目标位置,另一个天线接收信号,一个接收器将它转换回电流。

注意,在无线信号的发送端和接收端都使用了天线,而要交换信息,连接到每一个天线上的收发器都必须调整为相同的频率。

3,天线

每一种无线服务都需要专门设计的天线。服务的规范决定了天线的功率输出、频率及辐射图。天线的“辐射图”描述了天线发送或接收的所有电磁能的三维区域上的相对长度。“定向天线”沿着一个单独的方向发送无线电信号。这种天线用在来源需要与一个目标位置(如在点对点连接中)通信时。定向天线还可能用在多个接收节点排列在一条线上时。或者,它可能用在维持信号的一定距离上的强度比覆盖一个较广的地理区域更重要时,因为天线可以使用它的能量在更多的方向发送信号,也可以在一个方向上发送更长的距离。使用定向天线无线服务的一些例子包括卫星下行线路和上行线路,无线LAN以及太空、海洋和航空导弹。

与之相比,“全向天线”在所有的方向上都与相同的强度和清晰度发送和接收无线信号。这种天线用在许多不同的接收器都必须能够获得信号时,或者用在接收器的位置高度易变时。电视台和广播站使用全向天线,大多数发送移动电话的发射塔也是如此。

无线信号传输中的一个重要考虑是天线可以将信号传输的距离,同时还使信号能够足够强,能够被接收机清晰地解释。无线传输的一个简单原则是,较强的信号将传输的比较弱的信号更远。

正确的天线位置对于确保无线系统的最佳性能也是非常重要的。用于远程信号传输的天线经常都安装在塔上或者高层的顶部。从高处发射信号确保了更少的障碍和更好的信号接收。

4,信号传播

在理想情况下,无线信号直接在从发射器到预期接收器的一条直线中传播。这种传播被称为“视线”(Line Of Sight,LOS),它使用很少的能量,并且可以接收到非常清晰的信号。不过,因为空气是无制导介质,而发射器与接收器之间的路径并不是很清晰,所以无线信号通常不会沿着一条直线传播。当一个障碍物挡住了信号的路线时,信号可能会绕过该物体、被该物体吸收,也可能发生以下任何一种现象:发射、衍射或者散射。物体的几何形状决定了将发生这三种现象中的那一种。

(1)反射、衍射和散射

无线信号传输中的“反射”与其他电磁波(如光或声音)的反射没有什么不同。波遇到一个障碍物并反射——或者弹回——到其来源。对于尺寸大于信号平均波长的物体,无线信号将会弹回。例如,考虑一下微波炉。因为微波的平均波长小于1毫米,所以一旦发出微波,它们就会在微波炉的内壁(通常至少有15cm长)上反射。究竟哪些物体会导致无线信号反射取决于信号的波长。在无线LAN中,可能使用波长在1~10米之间的信号,因此这些物体包括墙壁、地板天花板及地面。

在“衍射”中,无线信号在遇到一个障碍物时将分解为次级波。次级波继续在它们分解的方向上传播。如果能够看到衍射的无线电信号,则会发现它们在障碍物周围弯曲。带有锐边的物体——包括墙壁和桌子的角——会导致衍射。

“散射”就是信号在许多不同方向上扩散或反射。散射发生在一个无线信号遇到尺寸比信号的波长更小的物体时。散射还与无线信号遇到的表面的粗糙度有关。表面也粗糙,信号在遇到该表面是就越容易散射。在户外,树木会路标都会导致移动电话信号的散射。

另外,环境状况(如雾、雨、雪)也可能导致反射、散射和衍射

(2)多路径信号

由于反射、衍射和散射的影响,无线信号会沿着许多不同的路径到达其目的地。这样的信号被称为“多路径信号”。多路径信号的产生并不取决于信号是如何发出的。它们可能从来源开始在许多方向上以相同的辐射强度,也可能从来源开始主要在一个方向上辐射。不过,一旦发出了信号,由于反射、衍射和散射的影响,它们就将沿着许多路径传播。

无线信号的多路径性质既是一个优点又是一个缺点。一方面,因为信号在障碍物上反射,所以它们更可能到达目的地。在办公楼这样的环境中,无线服务依赖于信号在墙壁、天花板、地板以及家具上的反射,这样最终才能到达目的地。

多路径信号传输的缺点是因为它的不同路径,多路径信号在发射器与接收器之间的不同距离上传播。因此,同一个信号的多个实例将在不同的时间到达接收器,导致衰落和延时。

5,窄带、宽带及扩展频谱信号

传输技术根据它们的信号使用了无线频谱的部分大小而有所不同。一个重要区别就是无线使用窄带还是宽带信号传输。在“窄带”,发射器在一个单独的频率或者非常小的频率范围上集中信号能量。与窄带相反,“宽带”是指一种使用无线频谱的相对较宽频带的信号传输方式。

使用多个频率来传输信号被称为扩展频谱技术,换句话说,在传输过程中,信号从来不会持续停留在一个频率范围内。在较宽的频带上分布信号的一个结果是它的每一个频率需要的功率比窄带信号传输更小。信号强度的这种分布使扩展频谱信号更不容易干扰在同一个频带上传输的窄带信号。

在多个频率上分布信号的另一个结果是提高了安全性。因为信号是根据一个只有获得授权的发射器和接收器才知道的序列来分布的,所以未获授权的接收器更难以捕获和解码这些信号。

扩展频谱的一个特定实现是“跳频扩展频谱”(Frequency Hopping Spread Spectrum ,FHSS)。在FHSS传输中,信号与信道的接收器和发射器知道的同一种同步模式在一个频带的几个不同频率之间跳跃。另一种扩展频谱信号被称为“直接序列扩展频谱”(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)。在DSSS中,信号的位同时分布在整个频带上。对每一位都进行了编码,这样接收器就可以在接收到这些位时重组原始信号。

6,固定和移动

每一种无线通信都属于以下两个类别之一:固定或移动。在“固定”无线系统中,发射器和接收器的位置是不变的。传输天线将它的能量直接对准接收器天线,因此,就有更多的能量用于该信号。对于必须跨越很长的距离或者复杂地形的情况,固定的无线连接比铺设电缆更经济。

不过,并非所有通信都适用固定无线。例如,移动用户不能使用要求他们保留在一个位置来接收一个信号的服务。相反,移动电话、寻呼、无线LAN以及 其它许多服务都在使用“移动”无线系统。在移动无线系统中,接收器可以位于发射器特定范围内部的任何地方。这就允许接收器从一个位置移动到另一个位置,同时还继续接受信号。

无线通信原理的发展现状

1,分类

无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。

2,热点技术

(1)4G

第四代移动电话行动通信标准,指的是第四代移动通信技术,外语缩写:4G。该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式(严格意义上来讲,LTE只是3.9G,尽管被宣传为4G无线标准,但它其实并未被3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯标准IMT-Advanced,因此在严格意义上其还未达到4G的标准。只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求)。4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载,比目前的家用宽带ADSL(4兆)快25倍,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。很明显,4G有着不可比拟的优越性。

(2)ZigBee技术

ZigBee技术主要用于无线个域网(WPAN),是基于IEE802.15.4无线标准研制开发的,是一种介于RFID和蓝牙技术之间的技术提案,主要应用在短距离并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。ZigBee协议比蓝牙、高速率个域网或802.11x无线局域网更简单使用,可以认为是蓝牙的同族兄弟。

(3)WLAN与WAPI

WLAN(无线局域网)是一种借助无线技术取代以往有线布线方式构成局域网的新手段,可提供传统有线局域网的所有功能,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它是通用无线接入的一个子集,支持较高传输速率(2Mb/s~54Mb/s,甚至更高),利用射频无线电或红外线,借助直接序列扩频(DSSS)或跳频扩频(FHSS)、GMSK、OFDM等技术,甚至将来的超宽带传输技术UWBT,实现固定、半移动及移动的网络终端对Internet网络进行较远距离的高速连接访问。目前,原则上WLAN的速率尚较低,主要适用于手机、掌上电脑等小巧移动终端。1997年6月,IEEE推出了802.11标准,开创了WLAN先河,WLAN领域现在主要有IEEE802.11x系列与HiperLAN/x系列两种标准。

WAPI是WLAN Authentication and Privacy Infrastructure的缩写。WAPI作为我国首个在计算机网络通信领域的自主创新安全技术标准,能有效阻止无线局域网不符合安全条件的设备进入网络,也能避免用户的终端设备访问不符合安全条件的网络,实现了“合法用户访问合法网络”。WAPI安全的无线网络本身所蕴含的“可运营、可管理”等优势,已被以中国移动、中国电信为代表的极具专业能力的运营商积极挖掘并推广、应用,运营市场对WAPI的应用进一步促进了其他行业市场和消费者关注并支持WAPI。目前市场上已有50多款来自全球主要手机制造商的智能手机支持WAPI,包括诺基亚、三星、索爱、酷派。而中国三大电信运营商也都已开始或完成第一批WAPI热点的招标和竞标工作,以中国移动为例,到目前为止已实际部署了大概10万个WAPI热点。这意味着WAPI的生态系统已基本建成,WAPI商业化的大门已经打开。

(4)短距离无线通信(蓝牙、RFID、IrDA)

蓝牙(Bluetooth)技术,实际上是一种短距离无线电技术。利用蓝牙技术,能够有效地简化掌上电脑、笔试本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化以上这些设备与因特网之间的通信,从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效,进而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。蓝牙技术为免费使用,全球通用规范,在现今社会中的应用范围相当广泛。

RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别,俗称电子标签。射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。目前RFID产品的工作频率有低频(125kHz~134kHz)、高频(13.56MHz)和超高频(860MHz~960MHz),不同频段的RFID产品有不同的特性。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、防伪等众多领域,例如WalMart、Tesco、美国国防部和麦德龙超市都在它们的供应链上应用RFID技术。在将来,超高频的产品会得到大量的应用。

IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,也许是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。目前其软硬件技术都很成熟,在小型移动设备,如PDA、手机上广泛使用。事实上,当今每一个出厂的PDA及许多手机、笔记本电脑、打印机等产品都支持IrDA。IrDA的主要优点是无需申请频率的使用权,因而红外通信成本低廉。它还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点;且由于数据传输率较高,适于传输大容量的文件和多媒体数据。此外,红外线发射角度较小,传输安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输,2个相互通信的设备之间必须对准,中间不能被其他物体阻隔,因而该技术只能用于2台(非多台)设备之间的连接(而蓝牙就没有此限制,且不受墙壁的阻隔)。IrDA目前的研究方向是如何解决视距传输问题及提高数据传输率。

(5)WiMAX

WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作系统,可以替代现有的有线和DSL连接方式,来提供最后一英里的无线宽带接入,其技术标准为IEEE 802.16,其目标是促进IEEE 802.16的应用。相比其他无线通信系统,WiMAX的主要优势体现在具有较高的频谱利用率和传输速率上,因而它的主要应用是宽带上网和移动数据业务。

(6)超宽带无线接入技术UWB

UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,UWB能在10米左右的范围内实现数百Mb/s至数Gb/s的数据传输速率。UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势,主要应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。

对于UWB技术,应该看到,它以其独特的速率以及特殊的范围,也将在无线通信领域占据一席之地。由于其高速、窄覆盖的特点,它很适合组建家庭的高速信息网络。它对蓝牙技术具有一定的冲击,但对当前的移动技术、WLAN等技术的威胁不大,反而可以成为其良好的补充。

(7)EnOcean

EnOcean无线通信标准被采纳为国际标准“ISO/IEC 14543-3-10”,这也是世界上唯一使用能量采集技术的无线国际标准。EnOcean能量采集模块能够采集周围环境产生的能量,从光、热、电波、振 动、人体动作等获得微弱电力。这些能量经过处理以后,用来供给EnOcean超低功耗的无线通讯模块,实现真正的无数据线,无电源线,无电池的通讯系统。 EnOcean无线标准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz,902MHz,928MHz和315MHz频段,传输距离在室外是300 米,室内为30米。

(8)Z-Wave

Z-Wave是由丹麦公司Zensys所主导的无线组网规格, Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz,868.42MHz信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄带宽应用场合。Z-Wave技术也是低功耗和低成本的技术,有力地推动着低速率无线个人区域网。

Ⅳ STM32L152和S14432的无线网络系统如何设计【介绍】

本文设计了一种基于STM32L152和S14432的无线网络系统。系统采用低功耗、高性能的Cortex-M3核32位微控制器STM32L152和高集成度、低功耗的无线收发芯片S14432,适用于短距离的现场数据采集和监控。系统采用网络化管理并运用主节点备份技术和LEPS路由协议保证系统的可靠性和拓展性。

1 主控芯片

STM32L152是意法半导体公司提供的超低功耗、高数据安全性、高效能的ARM Cortex-M3微控制器系列芯片。STM32L15XXX系列芯片采用意法半导体的EnergyLite超低功耗氏卜平台,通过6个超低功耗模式能够在任何设定时间以最低的功耗完成任务。该控制器低功耗运行模圆核孙式电流为10.4μA,工作电压为1.8~3.6 V,片上模拟功能的最低工作电橘链压为1.8 V,数字功能的最低工作电压为1.65 V。工作温度范围为-40~+85℃,在32 MHz频率下的处理性能达到33 DMOPS(最大值),拥有灵活的欠压复位、片上闪存支持纠错码(ECC)、存储器保护单元(MPU)和JTAG熔断器。它采用的ARM Cortex-M3处理器可提供出色的计算性能和对事件的卓越系统响应,同时可应对动态和静态功率限制的挑战。

系统中采用STM32L152芯片,48脚LQFP封装。该芯片拥有128 KB Flash、16 KB RAM、4 096字节的E2PROM以及8个16位定时器;片上集成了丰富的外围模块,包括12位ADC、12位DAC、比较器、SPI、I2C、LCD、USB等。

2 无线网络系统的体系结构

无线网络系统的体系结构如图1所示。系统是由主节点和多个从节点组成的树型拓扑网络。主节点组建和管理整个无线网络,实现向从节点传送控制指令和接收从节点的数据信息。从节点实现接收主节点传达的控制指令和将数据信息向主节点的传送。

3 系统硬件设计

无线网络系统的硬件结构如图2所示。主节点、备份主节点和从节点都采取同样的硬件电路。STM32L152单片机控制SI4432实现无线数据的收发。射频收发芯片采用的是Silicon Labs公司推出的SI4432芯片。该芯片是一款高集成度、低功耗的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作频段为240~960 MHz,接收灵敏度达到-117 dB,可提供极佳的链路质量,在扩大范围的同时将功耗降至最低,最高输出功率可达+20 dB,传输距离可达2km。

主控制芯片sTM32L152选用高速外部时钟信号(HSE),通过BOOT0和BOOT1来选择3种boot模式。芯片可以采用STM studio、Keil MDK-ARM等编译工具,拥有20引脚的JTAG接口可以使用ST-LINK和ULINK2仿真器。主控制电路通过一个RS232接口与控制系统通信。主控制芯片硬件电路如图3所示。

STM32L152通过标准的SPI接口与SI4432相接。主控制芯片通过SPI接口对射频芯片内部寄存器进行初始化配置,并且发送控制指令和读写数据信息。SI4432的SDN、NIRQ、NSEL、GPIO0、GPIO1、GPIO2等与主控制芯片相连。SDN引脚为工作模式位,NIRQ引脚为中断状态输出,NSEL引脚为片选信号,GPIO1和GPIO2为天线选择位。射频电路工作在470 MHz的中心频率段。470~510 MHz为国家无线电管理部门免申请的无线计量频段。射频芯片硬件电路如图4所示。

整个无线网络只采用一个主节点,设计中采用硬件冗余技术。在主节点处设置一个备用主节点,备用主节点是主节点的复制品,拥有主节点同样的控制和管理,以及同一级别的主节点地址。当控制系统检测到主节点出现故障时,可以激活冗余主节点,以替代主节点保证整个无线网络系统的正常运行。

Ⅵ 商场wifi覆盖方案

商场wifi覆盖方案 (一)

随着社会的进步,商场正在大规模的扩大以及快速的发展,消费者的选择也越来越多,如何提高商场的服务质量,吸引顾客的光临是众多商家面临的问题。但是我最近逛商场时发现,大多数的商场都没有完全的覆盖无线网络,相反的,无线网络为商场内小门店竞争获得了优势,商场内哪家店里停留的时间更长,在不经意间就会产生效益。那么,怎样才能吸引客流量增加商场的效益呢?首先是实现WLAN的覆盖。

网线网络安装方便,不需要大规模布线,对原有的装潢不会造成影响,能快速重建,网络扩展相对简单无线灵活性高,使用者能真正感受到网络无处不在,尤其对商场而言,无线管理容易,通过软件进行简单管理设置即可实现隔离用户,拒绝用户的功能,具有安全管理的功能,通过无线认证可以实现较高的安全级别,使网络更安全。

一、地点环境需求:

1、商场的每层都需要无线网络的覆盖。

2、接入设备包括:笔记本电脑、智能手机,iPAD等无线设备。

3、商场每层面积相对较大。

二、无线网络覆盖的方案

鉴于商场客源流动比较大,所以整个无线网络必须有足够的安全防范能力,有完善的认证系统,避免无线网络被非法入侵和阻塞。选择的无线产品应该支持多种加密方式,并且能对终端进行接入控制和发现非法接入的无线AP,支持对无线网的安全状况进行实时的分析。

还有就是网络系统的升级扩展能力以保证整个娱乐场所扩容的需要。即:可根据网络发展情况,增加无线AP的部署,并且能支持各种网络应用(如视频、语音、无线点歌等业务)。无线控制器也要具备升级能力。

三点就是对无线网络能够进行实时监控,方便统一管理对出现的设备和网络故障能够进行实时预警;在出现故障后能够及时发现故障点和故障原因。无线系统应该能够显示无线AP的状态,无线用户的接入情况,并能对无线网络进行统一的管理和配置等。

如图所示,在互联网出口使用深信服AC-H3700;核心交换机采用XXX;各楼层POE交换机MS3226通过千兆网线接入到核心交换机;在各层部署吸顶式无线AP :MP201,所有无线AP通过无线控制器MC1000进行统一的管理。

方案设计特点:

(1) 接入层交换机采用网月MS3226,不仅支持POE供电,还支持丰富的协议命令,如基于流的mirror及数据统计、端口环路检测、BPDU/Root Guard、Auto VLAN、Guest VLAN、Voice VLAN、支持最大8组LAG的.端口聚合组数等等。这还是一款高安全性交换机,可全面防范ARP欺骗,具体可支持防ARP扫描、ARP Guard,同时还支持非法组播源检测,基于芯片的防DOS攻击等。

(2)所有无线AP在网络中将即插即用,零配置接入网络,在找到无线控制器后,将由无线控制器进行统一配置及控制,AP的配置管理、日志管理、RF管理、Rouge AP检测和故障诊断管理均由无线控制器负责。

4、方案设计分析:

(1)网络规划:针对不同的网络用户,划分不同的VLAN,这样可以细化网络管理,如果有一个楼层出现问题,不会影响到其它的楼层,缩小故障范围;而可以优化局域网的内部网络数据,减少一些无用的数据包的传输。在出口,可以针对不同的楼层(即不同的VLAN),设置不用的应用控制策略,提高网络的使用效率。(例如:可以针对VIP贵宾区分配更高的带宽,以便保障贵宾区客人流畅的网络应用)

(2)接入层设计:本方案中所采用的接入交换机均为智能交换机。随着网络的发展,网络安全问题特别是内网网络安全问题越来越严重,如:ARP欺骗、ARP攻击、MAC地址盗用、IP扫描、IP冲突、ICMP扫描攻击等问题越来越严重。因此接入交换机的安全特性越来越重要,尤其对于政务网络和涉密网络,接入层安全问题将影响整网稳定性,因此接入层交换机设计支持ARP欺骗以及扫描攻击、ClonePC盗用、MAC地址攻击、DHCP攻击等等。从接入层开始,打造高效、安全、稳定的网络,有效的保证了网络的运营效果。

(3)本方案中部署的无线AP能够对包房、大堂等区域进行很全面的无线覆盖,在任何位置和时间都能接收到无线信号。

可从根据不同的终端用户设计分配不同的SSID,这样可有有效的提高无线网络的使用效率。并可以针对不同的用户设计不同的策略。在办公室也可以为外来用户设置来宾帐户(GUEST SSID),如果有外来人员,可以让来宾接入到GUEST SSID。来宾只能通过无线网络访问互联网信息,无法访问办公区域的其它资源。

商场wifi覆盖方案 (二)

讯天游无线网(北京讯天游科技有限公司)几乎涵盖了所有无线ap覆盖方案,最为常见的几种如下:

一、天馈系统

使用一台大功率企业级AP分出多个天线接口,用馈线链接天线分配到各个位置,信号均匀灵活。性价比高

移动大数据时代的到来,无线WIFI成为我们的依靠,移动,联通,电信的WLAN的流量费用高昂,对于公共服务场所而言,无线覆盖是必然的,如今肯德基,麦当劳,不再是我们唯一可以蹭网的地方,酒店,校区,公园,候车室,公交车,等,无线在我们生活已经无处不在。

家庭无线和小型办公场所可以用无线路由器来解决,那么中大型无线局域网,以及酒店无线覆盖怎么来解决,我相信很多酒店在这方面存在误区,误认为多个无线路由器就能够解决问题,既省钱又方便安装,其结果只是白花钱,讯天游天馈无线系统方案是根据多年的经验和总结而得出,这是一个非常稳定非常成熟的方案,其技术是采用移动联通电信WLAN的室内分布系统的技术,打破了传统单点无线覆盖方案,几乎90%的客户采用此方案,

建议在每一楼层放置一套无线AP,并配合室内吸顶天线来完成对本层的无线覆盖,当然,用户数量同样也是需要考虑的因素。无线AP通过POE供电于机房相连,无线AP通过馈线连接吸顶天线安装在走廊,每个天线相距8-10米,每个天线覆盖4个房间,采用无线AP双路输出可接4-6个吸顶天线能覆盖16-24个房间。北京讯天游科技有限公司:

二、吸顶式无线AP覆盖,

1、实现对酒店所有房间进行无线覆盖;

2、AP的部署和管理需要简单方便,网络中需要有一个无线控制器能够同时管理所有的AP,并监控每个AP的工作状态;

3、在酒店内部需要实现无线漫游

4、由于AP放置的位置可能没有布置电线,所以AP需要支持PoE供电

5、在酒店过道上布置吸顶式AP,AP造型需要美观大方

三、入墙式AP

1、入墙式设计,安全美观使用

利用以前的有线上网线路,入墙AP替换以前的有线面板,既能有线上网又覆盖了无线信号。施工少信号强

面板式无线AP酒店无线覆盖客房专用,胖瘦一体高性能企业级入墙式无线AP适合于所有酒店无线覆盖以及老酒店无线网络改造,设备安装快捷,不布线,不施工、不破坏原网络结构,( )不影响原来使用环境的应用维护简单,易于扩展,只替换酒店以前的有线面板,真正做到了网络的快速安装部署

采用86盒安装设计,可以直接在原有插座的地方进行改造安装,无需重新对墙体进行改造,在保持墙体原有的美观之外,在一些公共场所更能保证设备的安全,具有良好的防盗功能。

2、300Mbps的无线传输速率

采用2X2 MIMO技术,最高传输速率达300Mbps,使用IEEE802.11n无线局域网标准,能帮助您处理日益增多的无线业务。

3、集中管理减少维护工作

通过和WMP/WAC配套使用完成对局域网内的AP进行IP、SSID、加密等的统一管理。

4、标准PoE供电

支持802.3 af PoE供电,可免除电源适配器,安全无忧。

北京讯天游科技有限公司: 电话:*******

Ⅶ 家用无线局域网的组建

摘要

家庭一般都是拨号上网,只有一个人能用网络资源,家里的其他成员就不能用网络资源,为了让每个成员都能用网络资源,所以就去买了无线路由器,组建家庭无线局域网,这样家里人也不用为了没网而争吵,还能同时上网看电视、玩游戏、聊天,从而解决了家庭成员争抢网络用的问题,向全家庭提供高效、优质、规范、透明和全方位的服务,每一个家庭成员都能愉快的上网了,还节省了网线的成本,不需要用交换机了,其它电脑也可以用无线网,这就是我要组建无线局域网的原因,这点也体现无线局域网的作用、价值。

【关键字】

56K Modem、无线接入站、无线AP、无线路路由器

1.无线局域网的概述

无线局域网( WLAN)技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用,既可以作传统有线网络的延伸,在某些环境也可以替代传统的有线网络。无线局域网具有以下显着特点:简易性:WLAN网桥传输系统的安装快速简单,可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作;灵活性:无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置,使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域;综合成本较低:一方面WLAN网络减少了布线的费用,另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网技术可以更好地保护已有投资。同时,由于WLAN技术本身就是面向数据通信领域的IP传输技术,因此可直接通过百兆白适应网口和企业、学校内部Intranet相连,从体系结构上节省了协议转换器等相关设备;扩展能力强:WLAN网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容,可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统。

无线局域网,也被称为WLAN(Wireless LAN) ,一般用于宽带家庭,大楼内部以及园区内部,典型距离覆盖几十米至几百米,目前采用的技术主要是802.11a/b/g系列。WLAN利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信,作为传统布线网络的一种替代方案或延伸,无线局域网把个人从办公桌边解放了出来,使他们可以随时随地获取信息,提高了员工的办公效率。

2.无线域网的特点

独一无二的特征。无线局域网是利用电磁波发送和接受数据的非线缆介质型局部区域网络。无线局域网的数据传输速率现在已达到108Mbps, 传输距离可达20km 以上。它是对有线组网方式的补充和扩展, 实现了网络内计算机的便携性和可移动性。

便捷的安装。通常有线网络的布线施工工程在网络建设中施工周期较长、对周边环境影响较大, 而无线局域网则避免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( Access Point ) 设备, 就可以建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。由于不需要布线,消除了穿墙或过天花板布线的繁琐工作,因此安装容易,建网时间可大大缩短。

灵活使用。有线网络中设备的安放位置受网络信息点位置的限制, 而无线局域网在信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。由于没有线缆的限制,户可以在不同的地方移动工作,网络用户不管在任何地方都可以实时地访问信息。

节约成本。求网络规划尽可能地考虑未来发展的需要, 缺少灵活性, 不可避免地导致预设大量利用率较低的信息点, 一旦网络的发展超出了设计要求,就需要花费较多费用进行网络改造, 而无线局域网技术可以避免或减少这种现象。这种优势体现在用户网络需要租用大量的电信专线进行通信的时候,自行组建的WLAN会为用户节约大量的租用费用。在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网的投资更有回报。

扩展容易。能够根据需要进行灵活、多样的配置, 能够胜任从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络。

可以实现安全。内部网络可以不允许任何来自内网、外网的安全威胁。WEP的设定为手工配置到AP和无线网卡中,管理员同时要将密码通知所有的用户,实现密钥共享。如果要更换WEP密码,则需要重复上面的过程。

3.无线局域网的理论基础

目前,无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即红外线和无线电波。按照不同的调制方式,采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。

红外线(Infrared Rays,IR)局域网。采用红外线通信方式与无线电波方式相比,可以提供极高的数据速率,有较高的安全性,且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差,使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制,通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。

扩频(Spread Spectrum,SS)局域网。扩频技术主要分为跳频技术(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)两种方式。所谓直接序列扩频,就是用高速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。而跳频技术与直序扩频技术不同,跳频的载频受一个伪随机码的控制,其频率按随机规律不断改变。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,抗干扰性能越好,军用的跳频系统可达到每秒上万跳。

窄带微波局域网。这种局域网使用微波无线电频带来传输数据,其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照,其它方式则可使用无需执照的ISM频带。

无线局域网的不足之处

性能:无线局域网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、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。

速率:无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前,无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。

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。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。

4.无线网络协议

总路线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD,即载波侦听多点接入/冲突检测。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突。

IEEE802.11全新定义了一种新协议,即载波侦听多点接入/避免冲撞(CSMA/CA)。 一方面,载波侦听查看介质是否空闲;另一方面,通过随机的时间等待,使信号冲突发生的概率减到最小,当介质被侦听到空闲时,则优先发送。

5.硬件设备

无线网桥(无线接入点,Access Point):可支持65个用户同时运行。距离可达100米(328英尺),速度可达11 Mbps。该速度要比上一代无线局域网产品快5倍多,相当于标准线缆以太局域网的速度。产品有:WP-2001 无线网桥、WP-2001B 无线网桥(内建桥接器)。

无线网卡:无论笔记本电脑或是桌面计算机在什么位置,你都可以即时、安全地与任何经Wi-Fi验证的设备或网络连接。无论何时何地,在你需要时都可获得与有线网络相同的性能。这里有多种接口的无线网卡供选择,有适用于台式机的PCI接口的:WMP11 PCI无线网卡,有适用笔记本的PCMCIA接口的:WN-1011P PCMCIA无线网卡、WPC11 PCMCIA无线网卡、A2424-2A PCMCIA无线网卡,有笔记本和台式机均适用的USB接口的:WN-1011U USB无线网卡、WUSB11 USB无线网卡、WL1200 USB无线网卡。

无线路由器:有线路由器集成无线网桥的功能,合二为一(即有线路由器+AP)。既能实现宽带接入共享,又能轻松拥有无线局域网的功能。产品有:WA-2204无线路由器、BEFW11S4无线路由器、FR3002AL无线路由器。

天线:Antenna一般称为天线。此天线与一般电视、大哥大所用的天线不同,其原因是因为频率不同所致。WLAN所用的频率为较高的2.4GHz频段,其天线功能是将Source(信号源)信号借由天线本身的特性而传送至远处,至于能传多远,一般除了考虑Source的Output Power(输出功率)强度之外,其另一重要因素是天线本身的dB值即增益值。dB值愈高,相对所能传达之距离也更远。通常每增加6dB则传输数据之距离可增加一倍。一般天线有所谓指向性Uni-directional与全向性Omni-direction两种,前者较适合于长距离使用,而后者则较适合区域性之应用。

无线HUB:既是无线工作站之间相互通信的桥梁和纽带,同时又是无线工作站进入有线以太网的访问点。它负责管理其覆盖区域(无线单元)内的信息流量。覆盖彼此交叠区域的一组无线HUB,能够支持无线工作站在大范围内的连续漫游功能,同时又能始终保持网络连接,这与蜂窝式移动通信的方式非常相似。另外,在同一地点放置多个无线HUB,可以实现更高的总体吞吐量。

STA(Station,工作站):是一个配备了无线网络设备的网络节点。具有无线网络适配器的个人计算机称为无线客户端。无线客户端能够直接相互通信或通过AP进行通信。

Wireless LAN Card (无线网卡):一般有PCMCIA、USB、PCI等几种,主要有用于便携机的PCMCIA无线网卡,和用于台式机的USB无线终端安装到PC上。

AP(Access Point 无线接入点):AP相当于基站,主要作用将无线网络接入以太网,其次要将各无线网络客户端连接到一起,相当于以太网集线器,使装有无线网卡的PC,通过AP共享有线局域网络甚至广域网络的资源,一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。

Wireless Bridge (无线桥接器):主要是用来进行长距离传输(如两栋大楼间连接)时使用,由AP和高增益定向天线组成。无线局域网AP天线可选择定向型(Uni-diretcion)和全向型(Omni-direction)两种。

6.拓扑结构

网桥连接型:不同的局域网之间互连时,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。

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连的。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。

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。

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。

二、家用无线局域网组建

(一) 选择组网方式

1.无线AP

家庭无线局域网的组网方式和有线局域网有一些区别,最简单、最便捷的方式就是选择对等网,即是以无线AP或无线路由器为中心(传统有线局域网使用HUB或交换机),其他计算机通过无线网卡、无线AP或无线路由器进行通信。

无线AP的加入,则丰富了组网的方式,并在功能及性能上满足了家庭无线组网的各种需求。技术的发展,令AP已不再是单纯的连接“有线”与“无线”的桥梁。带有各种附加功能的产品层出不穷,这就给目前多种多样的家庭宽带接入方式提供了有力的支持。下面就从上网类型入手,来看看家庭无线局域网的组网方案。

2.普通电话线拨号上网

如果家庭采用的是56K Modem的拨号上网方式,无线局域网的组建必须依靠两台以上装备了无线网卡的计算机才能完成(如图3,因为目前还没有自带普通Modem拨号功能的无线AP产品)。其中一台计算机充当网关,用来拨号。其他的计算机则通过接收无线信号来达到“无线”的目的。在这种方式下,如果计算机的数量只有2台,无线AP可以省略,两台计算机的无线网卡直接相连即可连通局域网。当然,网络的共享还需在接入Internet的那台计算机上安装WinGate等网关类软件。

(二)硬件安装

我们设置TP-LINK TL-WR245 1.0无线宽带路由器、TP-LINK TL-WN250 2.2无线网卡(PCI接口。 关闭电脑,打开主机箱,将无线网卡插入主板闲置的PCI插槽中,重新启动。在重新进入Windows XP系统后,系统提示“发现新硬件”并试图自动安装网卡驱动程序,并会打开“找到新的硬件向导”对话框让用户进行手工安装。点击“自动安装软件”选项,将随网卡附带的驱动程序盘插入光驱,并点击“下一步”按钮,这样就可以进行驱动程序的安装。点击“完成”按钮即可。打开“设备管理器”对话框,我们可以看到“网络适配器”中已经有了安装的无线网卡。 在成功安装无线网卡之后,在Windows XP系统任务栏中会出现一个连接图标(在“网络连接”窗口中还会增加“无线网络连接”图标),右键点击该图标,选择“查看可用的无线连接”命令,在出现的对话框中会显示搜索到的可用无线网络,选中该网络,点击“连接”按钮即可连接到该无线网络中。

接着,在室内选择一个合适位置摆放无线路由器,接通电源即可。为了保证以后能无线上网,需要摆放在离Internet网络入口比较近的地方。另外,我们需要注意无线路由器与安装了无线网卡计算机之间的距离,因为无线信号会受到距离、穿墙等性能影响,距离过长会影响接收信号和数据传输速度,最好保证在30米以内。

1.设置无线路由器

在配置无线路由器之前,首先要认真阅读随产品附送的《用户手册》,从中了解到默认的管理IP地址以及访问密码。例如,我们这款无线路由器默认的管理IP地址为192.168.1.1,访问密码为admin. 连接到无线网络后,打开IE浏览器,在地址框中输入192.168.1.1,再输入登录用户名和密码(用户名默认为空),点击“确定”按钮打开路由器设置页面。然后在左侧窗口点击“基本设置”链接,在右侧的窗口中设置IP地址,默认为192.168.1.1;在“无线设置”选项组中保证选择“允许”,在“SSID”选项中可以设置无线局域网的名称,在“频道”选项中选择默认的数字即可;在“WEP”选项中可以选择是否启用密钥,默认选择禁用。

2.无线客户端设置

设置完无线路由器后,下面还需要对安装了无线网卡的客户端进行设置。

第一步:在客户端计算机中,右键点击系统任务栏无线连接图标,选择“查看可用的无线连接”命令,在打开的对话框中点击“高级”按钮,在打开的对话框中点击“无线网络配置”选项卡,点击“高级”按钮,在出现的对话框中选择“仅访问点(结构)网络”或“任何可用的网络(首选访问点)”选项,点击“关闭”按钮即可。

第二步:为了保证无线局域网中的计算机顺利实现共享、进行互访,应该统一局域网中的所有计算机的工作组名称。

第三步:右键点击“我的电脑”,选择“属性”命令,打开“系统属性”对话框。点击“计算机名”选项卡,点击“更改”按钮,在出现的对话框中输入新的计算机名和工作组名称,输入完毕点击“确定”按钮。

第四步:重新启动计算机后,打开“网上邻居”,点击“网络任务”任务窗格中的“查看工作组计算机”链接就可以看到无线局域网中的其他计算机名称了。以后,还可以在每一台计算机中设置共享文件夹,实现无线局域网中的文件的共享;设置共享打印机和传真机,实现无线局域网中的共享打印和传真等操作。

3.设置密码保护

为了防止别人蹭用你的无线网,必须设置密码,这才能使你的无线网络资源自己和家人合理利用它,用户认证——口令控制。在无线网的站点上使用口令控制,当然为必要局限于无线网,诸如NovellNetWare和Microsoft NT等网络操作系统和服务器提供了包括管理在内的内建多级安全服务。口令应处于严格的控制下并经常予以变更。由于无线网的用户要包括移动用户,而移动用户又倾向于把他们的笔记本移来移去,因此,严格的口令策略等于增加了一个安全级别,它有助于确认网站是否被合法的用户使用。

(四)配置局域网

1.配置网卡

在你正确安装完网卡及相应的驱动程序后,Windows XP将为它检测到的网卡创建一个局域网连接。

首先,打开控制面板中的“网络连接”项,可以看到在“网络连接”窗口中已经建立的局域网连接。

其次,右键单击“本地连接”图标,在快捷菜单中选择“属性”命令,打开“本地连接属性”对话框,在对话框的上方将列出连接时使用的网络适配器,单击“配置”按钮,打开相应的对话框,在该对话框中可以对网络适配器进行设置。

最后,在该对话框中共有“常规”、“高级”、“驱动程序”、“资源”四个标签,我们可以通过这四个标签对网络适配器进行相应的配置。

2.网络组件的设置

网络组件是指当计算机连接到网络时,用来进行通信的客户、服务和协议。

第一步:安装协议:在网络适配器安装正确后,Windows XP默认安装有“Internet协议”,即TCP/IP协议。如果需要添加其他的协议,请单击“安装”按钮,以打开“选择网络组件类型”对话框,在此对话框中用户可以选择要安装组件的类型。

双击“协议”选项,打开“选择网络协议”对话框,该对话框中的列表中列出了当前可用的协议,选中需要添加的协议,单击“确定”按钮即可进行安装。

第二步:设置TCP/IP协议:TCP/IP协议是Internet最重要的通信协议,它提供了远程登录、文件传输、电子邮件和WWW等网络服务。是系统默认安装的协议。

在“本地连接属性”对话框中,双击列表中的“Internet协议(TCP/IP)”项,打开“Internet协议属性”对话框,在该对话框中,你可以设置IP地址、子网掩码、默认网关等。

IP地址:在局域网中,IP地址一般是192.168.0.X,X可以是1~255之间的任意数字,但在局域网中每一台计算机的IP地址应是唯一的。你也可以选中“自动获得IP地址”项,让系统自动为你在局域网中分配一个IP地址。

子网掩码:局域网中该项一般设置为255.255.255.0。

默认网关:如果本地计算机需要通过其他计算机访问Internet,需要将“默认网关”设置为代理服务器的IP地址。上述选项设置完成后,单击“确定”按钮即可。

3.工作组的设置

局域网中的计算机应同属于一个工作组,才能相互访问。

第一步:右键单击“我的电脑”图标,在快捷菜单中选择“属性”命令,打开“系统特性”对话框。

第二步: 单击“网络标识”标签,并单击“属性”按钮,打开“标识更改”对话框。在“隶属于”选项组中单击“工作组”选项,并在下面的文本框中输入工作组的名称。

【结束语】

通过最后一周对家庭网络的设计,我对无线局域网、AP、以及无线设备以安全防范等系列知识都有了一定的了解。

由于在此之前对于无线网络组建和无线设备知识的了解都比较片面,学到的也只是一些片面的知识,并不能很好的运用到实际操作中去,所以从一开始就碰到许多困难。在整个方案设计阶段感受最为深刻的是掌握学习的方式和解决问题的方法。首先是解决问题的方式,虽然面临的信息很多,但是如何从大量的信息中筛选出所需的信息,有用的信息,才是解决问题的关键。随着无线技术的不断更新给无线局域网的发展带来了很大的发展,也对无线局域网的安全带来了前所未有的挑战。随着IPV6的发展趋势,无线局域冈的发展也得随着IPV6的发展而发展。

本论文是在老师的悉心指导下完成的,论文的顺利完成,也离不开其它各位同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中,付智慧老师、各位同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见,在他们的帮助下,论文得以不断的完善,最终帮助我完整的写完了整个论文。

【参考文献】

【1】麻信洛,李晓中,董建宁.《无线局域网构建及应用》.国防工业出版社

【2】王祥仲,郑少京.《局域网组建与维护实用教程》.北京:清华大学出版社

【3】王顺满.(美)西恩帕.《无线局域网的设计与实现》.科学出版社

【4】思科网络技术学院教程.《无线局域网基础》.人民邮电出版社

【5】杨军.《无线局域网组建实战》.北京电子工业出版社

【7】《家庭无线局域网组网方案》.网络文库

Ⅷ 无线网络标准--IEEE 802.11x系列

目前常见的无线网络标准以IEEE 802.11*系列为主。它是IEEE国际电气和电子工程师协会制定的一个通用无线局域网标准。最初的IEEE 802.11标准只是用于数据存取,传输速率最高只能达到2Mb/s。由于速度慢不能满足数据应用发展的需求,所以后来该协会又推出了 IEEE 802.11b、 802.11a、 802.11g这三个新的标准。这三个标准都是经IEEE批准的无线局域网规范,标准的确立也就意味着厂商们的认可和支持,它们之问技术差别很大,所走的发展道路也不一样。

1、802.11b网络(2.4 GHz,11 M)

802.11b网络是目前一般用户最常使用的规格,它工作在2.4 GHz频段;可在室外300米、室内办公环境100米的范围内,以每秒11 MB的速度无线上网传递数据。802.11b使用动态速率漂移,可随环境变化在11 Mb/s、5.5 Mb/s、 2Mb/s、 1  Mb/s之间切换。值得注意的是最高11 Mb/s的速度为共享速度,一个AP所能承载的用户在10人左右。目前最热的Intel迅驰技术,就属于最新改良版本的802.11b技术。802.11b的最大缺点是其速度。虽然11 Mbps的传输速率对大多数宽带用户的接入速度来说已经足够,但该性能指标却不能满足日益增长的宽带网络的需求。即便是个人用户,目前国内不少家庭的宽带接入速度也已超过1 MB/s,无论802.11b如何改进,它已呈现出力不从心的态势。

2、802.11a网络(5 GHz,54 M)

作为802.11b的继承者,802.11a具各很多优势,其主要表现:安全性较佳,很多企业就看中了这一点,有12个频道可以利用,能减少干扰问题802.11a传输速度比802.11b约快五倍,能同时提供更多用户同时使用,最高理论速度可以达到54Mhls。此外,802.11a独特的5GHz工作频段也在抗干扰性上优于802.11b/g,因为在日常生活中,许多电子设备都是基于2.4 GHz频段工作的,这正好与802.11b/g的工作频段相同并产生冲突(如果家中同时安装有无线局域网和无绳电话,那么当使用无绳电话时便会发现通话效果时好时坏,这就是典型的干扰问题),如蓝牙设备、微波炉等。5 GHz工作频段具有2.4 GHz无法比拟的抗干扰优势,但由于频段较高,使得802.1 la的传输距离大打折扣,5 GHz频段的电磁波在遭遇墙壁、地板、家具等障碍物时的反射与衍射效果均不如2.4 GHz频段的电磁波好,因而造成802.11 a筱盖范围偏小的缺陷;其次,由于设计复杂,基于802.11a标准的无线产品的成本要比802.11b高得多。此外,802.11a设备与802.11b网络并不兼容。

3、802.11g网络(2.4 GHz,54 M)

由于802.11b和802.11a都不能令人满意,IEEE制定了新的802.11 g标准。目前还有最新的802.11g技术已经投入应用,和802.11a相比,802.11g在提供了同样54 Mb/s的高速下,采用了与802.11b相同的2.4GHz频段,因而解决了升级后的兼容性问题。同时802.11g也继承了802.11b覆盖范围广的优点,其价格也相对较低。当用户过渡到“g网”时,只需购买相应的无线AP即可,而原有的802.11b无线网卡则可继续使用,灵活性较802.11a要强得多。802.11g的优势可以概括为:拥有802.11a的速度,同时安全性又优于802.11 b,而且还能与后者兼容。但存在问题是802.11g与802.11 b一样都使用三个频道,通信线路过少,所以安全性比802.11a还是略逊一筹。

4、IEEE 802.11n(2.4 GHz/5 GHz,300M,最高600 M)

802.11n是IEEE在2004年1月组成的一个新的工作组在802.11-2007的基础上发展出来的标准,于2009年9月正式批准。该标准增加了对MIMO的支持,允许40MHz的无线频宽,最大传输速度理论值为600Mb/s。同时,通过使用Alamouti提出的空时分组码,该标准扩大了数据传输范围

5、IEEE 802.11ac (5 GHz,500M)

802.11ac是一个正在发展中的802.11无线计算器网上通信标准,它通过6 GHz频带(也就是一般所说的5GHz频带)进行无线局域网(WLAN)通信。理论上,它能够提供最少每秒1 Gigabit带宽进行多站式无线局域网(WLAN)通信,或是最少每秒500 Megabits(500 Mb/s)的单一连线传输带宽。

它采用并扩展了源自802.11n的空中接口(air interface)概念,包括:更宽的RF带宽(提升至160 MHz),更多的MIMO空间流(spatial streams,增加到8),MU-MIMO,以及高密度的解调变(molation,最高可达到256 QAM)。它是IEEE 802.11n的潜在的继任者。

6、IEEE 802.11ax(2.4 GHz/5 GHz,54 M)

2017年,Broadcom率先推出802.11ax无线芯片,由于先前802.11ad主要在于60 GHz频段,虽然增长了传输速度,但是其覆盖范围受到限制,便成为辅助802.11ac的功能性技术。 依照IEEE的官方项目,继承802.11ac的第六代Wifi为802.11ax,自2018年起推出支持的分享器。

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IEEE 802.11,1997年,原始标准(2Mbit/s,播在2.4GHz)。

IEEE 802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s,播在5GHz)。

IEEE 802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s,播在2.4GHz)。

IEEE 802.11c,匹配802.1d的媒体接入控制层桥接(MAC Layer Bridging)。

IEEE 802.11d,根据各国无线电规定做的调整。

IEEE 802.11e,对服务等级(Quality of Service,QoS)的支持。

IEEE 802.11f,基站的互连性(IAPP,Inter-Access Point Protocol),2006年2月被IEEE批准撤销。

IEEE 802.11g,2003年,物理层补充(54Mbit/s,播在2.4GHz)。

IEEE 802.11h,2004年,无线覆盖半径的调整,室内(indoor)和室外(outdoor)信道(5GHz频段)。

IEEE 802.11i,2004年,无线网络的安全方面的补充。

IEEE 802.11j,2004年,根据日本规定做的升级。

IEEE 802.11k,该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。

IEEE 802.11n,更高传输速率的改善,基础速率提升到72.2Mbit/s,可以使用双倍带宽40MHz,此时速率提升到150Mbit/s。支持多输入多输出技术(Multi-Input Multi-Output,MIMO)。

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目前市面上无线路由器常见使用的标准:

IEEE 802.11a

802.11a是802.11原始标准的一个修订标准,于1999年获得批准。802.11a标准采用了与原始标准相同的核心协议,工作频率为5GHz,使用52个正交频分多路复用副载波,最大原始数据传输率为54 Mb/s,这达到了现实网络中等吞吐量(20 Mb/s)的要求。

由于2.4GHz频段日益拥挤,使用5GHz频段是802.11a的一个重要的改进。但是,也带来了问题。传输距离上不及802.11b/g;理论上5GHz信号也更容易被墙阻挡吸收,所以802.11a的覆盖不及801.11b。802.11a同样会被干扰,但由于附近干扰信号不多,所以802.11a通常吞吐量比较好。

IEEE 802.11b

802.11b是无线局域网的一个标准。其载波的频率为2.4GHz,可提供1、2、5.5及11Mbit/s的多重传送速度。它有时也被错误地被标为Wi-Fi。实际上Wi-Fi是Wi-Fi联盟的一个商标,该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作,与标准本身实际上没有关系。在2.4-GHz的ISM频段共有11个频宽为22 MHz的频道可供使用,它是11个相互重叠的频段。IEEE 802.11b的后继标准是IEEE 802.11g。

IEEE 802.11g 

802.11g在2003年7月被通过。其载波的频率为2.4GHz(跟802.11b相同),共14个频段,原始传送速度为54Mbit/s,净传输速度约为24.7 Mb/s(跟802.11a相同)。802.11g的设备向下与802.11b兼容。

其后有些无线路由器厂商因应市场需要而在IEEE 802.11g的标准上另行开发新标准,并将理论传输速度提升至108Mb/s或125Mb/s。

IEEE 802.11n 

802.11n是IEEE在2004年1月组成的一个新的工作组在802.11-2007的基础上发展出来的标准,于2009年9月正式批准。该标准增加了对MIMO的支持,允许40MHz的无线频宽,最大传输速度理论值为600Mb/s。同时,通过使用Alamouti提出的空时分组码,该标准扩大了数据传输范围

IEEE 802.11ac 

802.11ac是一个正在发展中的802.11无线计算器网上通信标准,它通过6 GHz频带(也就是一般所说的5GHz频带)进行无线局域网(WLAN)通信。理论上,它能够提供最少每秒1 Gigabit带宽进行多站式无线局域网(WLAN)通信,或是最少每秒500 megabits(500 Mb/s)的单一连线传输带宽。

它采用并扩展了源自802.11n的空中接口(air interface)概念,包括:更宽的RF带宽(提升至160 MHz),更多的MIMO空间流(spatial streams,增加到8),MU-MIMO,以及高密度的解调变(molation,最高可达到256 QAM)。它是IEEE 802.11n的潜在的继任者。

IEEE 802.11ax

2017年,Broadcom率先推出802.11ax无线芯片,由于先前802.11ad主要在于60 GHz频段,虽然增长了传输速度,但是其覆盖范围受到限制,便成为辅助802.11ac的功能性技术。 依照IEEE的官方项目,继承802.11ac的第六代Wifi为802.11ax,自2018年起推出支持的分享器。

Ⅸ 无线网络技术论文三篇

以下就是我为大家带来的无线 网络技术 论文三篇。

无线网络 技术论文一

试想一下,在有线网络时代,用户的活动范围受限于网线,无论到哪里必须要拖着长长的缆线,为寻找宽带接口而苦恼。为此,无线网络应运而生。和有线网络相比,虽然无线网络的带宽较小;相对目前的有限网络有较多的等待延迟;稳定性较差;无线接入设备的CPU、内存以及显示屏幕等资源有限等 缺陷。但无线网络可适应复杂的搭建环境,搭建简单,经济性价比强,并且最大的优点是可以让人们摆脱网线的束缚,更便捷,更加自由的沟通。故自开发之初,就迅速抢占着市场。目前无线网络从覆盖范围上可以大致分成以下三大类:(1)系统内部互联/无限个域网(2)无线局域网(3)无限城域网/广域网。故本文就此介绍各类无线网络的的应用现状。

一、无限个域网(WPAN)

无线个域网主要采用IEEE802.15标准。无限个域网可以看成是无线局域网的一个特例。其覆盖半径只有几米。其主要应用范围包括:语音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。WPAN通常采用微微蜂窝或毫微微蜂窝结构。WPAN是当前发展最迅速的领域之一,相应的新技术也层出不穷,主要包括蓝牙技术、IrDA、Home RF、超宽带技术和ZigBee技术等,具体介绍如下:

(一)蓝牙技术 是一种支持点对点,点对多点语音和数据业务的短距离无线通信技术。其基本网络结构是微微网。其优点在于低功耗、具有很强的可移植性,集成电路简单,易于推广等。蓝牙技术工作在全球通用的2.45GHz ISM频段,消除了国界的限制,可在短距离中互相连接,实现即插即用,在无线电环境非常嘈杂的环境下,其优势更加明显。目前在为3个使用短距离无线连接的通用应用领域提供支持,分别是数据和语音接入点、电缆替代和自组网络。

(二)IrDA技术 是目前几种技术中市场份额最大的,它采用红外线作为通信媒介,支持各种速率的点对点的语音和数据业务,主要应用在嵌入式系统和设备中。

(三) Home RF 用于在家庭区域内,在PC和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放式工业标准。

(四)超宽带技术 是一种新技术,其概念类似于雷达,它的高性能和低功耗的优点将使它成为未来市场的强有力的竞争者之一。

(五)ZigBee技术 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。

二、无线局域网(WLAN)

无线局域网主要采用IEEE802.11标准。通过利用空中的电磁波代替传统的缆线进行信息传输,可以作为有线网络的延伸、补充或代替。相比较而言,无线局域网具有以下优点,

(一)移动性:通信范围不在受环境条件的限制,可以为用户提供实时的无处不在的网络接入 功能,使用户可以很方便地获取信息。

(二)灵活性:无线局域网的组网方式灵活多样,可方便的增减、移动、修改设备。

(三)经济型:无线局域网可用于物理布线困难或不适合进行物理布线的地方,可将网络快速投入使用节省人缘费用。

它是目前发展最热的无线网络类型,具体应用非常广泛,应用方式也很多,但目前还只能用于不移动或慢速移动的用户或业务,可能会在不久的将来开发出适合高速移动的无线局域网。按应用类型分为两大类,一类是有固定基础设施的,一类是无固定基础设施。无固定基础设施无线局域网又叫自组网络(Ad Hoc),其中最突出的是移动Ad Hoc网络,它在军用和民用领域有很好的应用前景,它可在任意通信环境下迅速展开使用、能够对网络拓扑变化做出及时响应。是目前和未来发展前景看好的一种组网技术。

三、无限广域网(WWAN)

无线广域网主要采用IEEE802.20标准。它更强调快速移动性,其连接能力可覆盖相当广泛的地理区域。但其信息速率通常不是很高,只有115kb/s。当前无线广域网多是移动电话及数据服务所使用的数字移动通信网络,常用的有GSM移动通信系统和卫星通信系统,而3G、4G技术也都属于无限广域网技术。该技术是使得 笔记本 计算机或者其他的设备装置在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方连接到互联网。

四、结束语

基于Wi-Fi技术的无线网络不但在带宽、覆盖范围等技术上均取得了极大提升,同时在应用上,基于Wi-Fi无线应用也已从当初“随时、随地、随心所欲的接入”服务转变成车载无线、无线语音、无线视频、无线校园、无线医疗、无线城市、无线定位等诸多丰富的无线应用。以后,无线网络在学术界、制造业、仓库业、医疗界等扮演着至关重要的角色。但对于无线网络来说,在应优先解决以下问题:(1)加强移动设备管理(MDM)和安全系统;(2)部署大规模语音和视频无线局域网;(3)无线局域网控制器安装在企业内部还是外部? 这些问题是最迫切需要解决的,也是决定未来无线网络所扮演的角色。

无线网络技术论文二

说到无线网络的历史起源,可以追朔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,得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感,在1971年时,夏威夷大学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)。它包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。

从最早的红外线技术到被给予厚望的蓝牙,乃至今日最热门的IEEE 802.11(WiFi),无线网络技术一步步走向成熟。然而,要论业界影响力,恐怕谁也比不上WiFi。

Wi-Fi (wireless fidelity(无线保真) 的缩写)为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbits。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。

下面介绍一下Wi-Fi联接点网络成员和结构:

站点(Station) ,网络最基本的组成部分。

基本服务单元(Basic Service Set, BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。

分配系统(Distribution System, DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的,尽管它们物理上可能会是同一个媒介,例如同一个无线频段。

接入点(Acess Point, AP) 。接入点即有普通站点的身份,又有接入到分配系统的功能。

扩展服务单元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上,并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。

关口(Portal) ,也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或 其它 网络联系起来。

这儿有3种媒介,站点使用的无线的媒介,分配系统使用的媒介,以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。

IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务,5种服务属于分配系统的任务,分别为,联接(Association), 结束联接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再联接(Reassociation) 。4种服务属于站点的任务,分别为,鉴权(Authentication), 结束鉴权(Deauthentication), 隐私(Privacy), MAC数据传输(MSDU delivery) 。

简单而言,WIFI是由AP(Access Point)和无线网卡组成的网络。AP一般称为网络桥接器或接入点,它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,也是无线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源,其工作原理相当于一个内置无线发射器的hub或者是路由,而无线网卡则是负责接受由AP所发射信号的CLIENT端设备。

虽然WIFI无线技术在前进的路上遇到了很多困难,但是随着产品技术的进步和技术标准的统一,WIFI一定会带给人们更大的便利和更光明的前景,无线网络技术也会向着更主流的方向发展。

无线网络技术论文三

一、引言

在人们即将迈入21世纪的时候,网络不知不觉成为每个人生活当中不可或缺的一部分,每天用它来查询所需的资料、浏览各方面的新闻、甚至查询当天出行的路线等等。 然而人们想要完成所有这些事情,基本上都是通过有线网络。对于慢慢发展起来的无线网络,大多数人都对它很陌生,而且目前在国内,如果你要使用它的话,费用还挺贵,因此,一些客观的原因导致大部分人远离它,甚至都从不过问它。

其实,无线网络是网络时代的一种进步、一种改革。它可以让生活变得更便捷,并且也推动着整个社会的进步;所以,为了让那些不懂它或者不想接近它的人,更多地知道、了解它,让它们去接触、甚至慢慢使用上它,下面就从五个方面简单地介绍一下无线网络。

二、无线网络的诞生

从1969年因特网诞生于美国开始至今,网络的历史并不算长;下面可以通过一个小小的 故事 来说明,故事开始于当年的8月30日,由BBN公司制造的第一台“接口信息处理机”简称IMP1,在预定日期的前两天抵达了加利福尼亚大学。克兰罗克是当时进行这次实验的教授,还有他的40多名工程技术人员和研究生。然而就在10月初的时候,第二台IMP2运到了阿帕网试验的第二节点,即斯坦福研究院(简称:SRI)。

经过数百人一年多时间的紧张研究,阿帕网远程联网试验即将正式实施。那台由IMP1联接的大型主机叫做Sigma-7,已运至加利福尼亚大学,与它通讯的那台SRI大型主机叫作SDS 940的机器,也在同一时间到达,经过一到两个月的准备工作,于10月29日晚上,在全球首次实现两台机器之间的通信实验,克兰罗克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亚大学学生名叫查理·克莱恩(英文名:C. Kline),坐在一台名叫IMP1的终端前面,吩咐他要戴上耳机和麦克风,通过长途电话随时与另外一名负责SRI终端操作的技术员保持密切联系。

实验就这样开始了,据当时克莱恩的回忆,是他的教授让他首先传输5个字母,分别为:L、O、G、I、N。用它们来确认分组交换技术的传输效果。并且教授指导它,只需要键入其中的L、O、G三个字母,使IMP1机器传送出去,再由SRI机器自动产生“IN”,最后合成为前面要实现的五个字母组合,即:LOGIN。经过教授指导及克莱恩与SRI终端操作员的配合,就在22点30分的时候,带着激动的心情,C.Kline就开始在键盘上敲入第一个字母“L",然后对着麦克风喊:“请问您收到‘L’了吗?” 另外一头的回答是:“是的,我收到了‘L’。”

他继续做着同样的工作……

“你收到O吗?

“是的,我收到了‘O’了,

就这样一步接着一步地继续下去,突然出现了一个出乎意料的结果,IMP1仪表显示传输系统崩溃,通讯无法继续进行下去。克兰罗克教授与他的四十名学生在世界上的第一次互联网络的通讯试验宣告结束,当时仅仅传送成功两个字母L、与O、,也就这次字母传送实验真真切切地标志着网络的真正诞生;历史上把这一次事件的发生作为了互联网诞生的见证。

无线网络的诞生呢?那要追溯到第二次世界大战,那时的美国在科技方面领先于其他国家,不管是在通信还是网络方面,因此美国的陆军就采用了无线电信号,利用一套无线电传输技术,此技术具有高强度的加密保护功能,开始了他们在战场上的技术突破。从这一刻起,无线网络也算是正式诞生了。

三、无线网络的概念与安全

(一)概念

所谓无线网络,顾名思义,就是一种不需要通过线缆这种介质来做传输而已,另外用户可以建立远距离无线连接的一种全球语音和数据的网络,它与有线网络的用途十分类似,最大的不同除了传输介质:无线电技术取代网线之外,在分类上和有线网络也稍有区别,分无线个人网、无线局域网、无线城域网。

在一个无线局域网内,常见的设备有:无线网卡、无线网桥、无线天线、和无线路由器等等无线设备。一旦建立起一个局域网之后,无线网络就会存在着一定的辐射危险,甚至可以说比有线网络在时间以及范围上显得更加强烈,所以,为了尽少量地受到辐射,应该把常用的无线路由、无线AP摆放在离我们人体和离卧室远一些的地方,还要注意避免把一些无线产品过分靠近音响、电视等电子产品,防止它们之间互相的干扰产生的其它辐射。总之,只要我们与它保持较远的距离,避免长时间呆在无线网络环境中所产生的累积效应,养成一种良好的习惯,那么无线网络的辅射就对人类构不成多大的威协。

(二)安全

在使用无线网络的时候,安全性固然重要,在安全防范方面,与有线网络存在非常大的区别,无线网络的安全主要可以从以下六个方面进行把握:

1.采用强力的密码。谈到密码,是一个让人非常敏感的东西,足够强大的密码可以让暴力解除成为不可能实现的情况。相反,如果密码强度不够,几乎可以肯定会让你的系统受到损害。所以,不但要设密码,而且还要足够强力才行。

2.严禁广播服务集合标识符(简称:SSID)。SSID其实就是给无线网络的一种重命名,假如不能对它进行保护的话,带来的安全隐患是非常严重的。同时在对无线路由器配置的时候,须禁止服务集合标识符的广播,尽管不能带来真正的安全,但至少可以减轻威胁程度,因为很多初级的恶意攻击者都是采用扫描的方式寻找一些有漏洞的系统作为它们的突破口。一旦隐藏了服务集合标识符这项功能,也就大大降低了破坏程度。

3.采用有效的无线加密方式。相反,另一种动态有线保密方式其实并不算很有效。使用象aircrack等类似的免费工具,就可以在短短的几分钟里找出动态有线等效保密模式加密过的无线网络的漏洞;无线网络保护访问是目前通用的加密标准,当然,你也可以选择使用一些更强大有效的方式。毕竟,加密和解密的斗争是无时无刻不在进行的。

4.采用不同类型的加密。不要仅仅依靠以上谈到的无线加密手段来保证无线网络的整体安全。不同类型的加密可以在系统层面上提高安全的可靠性。例如:OpenSSH就是一个不错的加密选择,它可以在同一网络内的系统提供安全通讯,即使需要经过因特网也没有问题。与采用了SSL加密技术的电子商务网站是有着异曲同工之妙的。实际上,为了达到更安全的效果,建议不要总更换加密方式。

5.控制介质访问控制地址层。即我们所说的MAC地址,单独对其限制是不会提供真正的保护。但是,像隐藏无线网络的服务集合标识符、限制介质访问控制(MAC)地址对网络的访问,是可以确保网络不会被初级的恶意攻击者骚扰的。另外此种 方法 对于整个系统来说,无论是新手的恶意攻击还是专家的强烈破坏,都能起到全面的防护,保证整个系统的安全。

6.监控网络入侵者的活动。众所周知,人类无时无刻不在使用着网络。所以入侵者也随时会攻击到你的网络中来,那么你就需要对攻击的发展趋势以及了解它们是如何连接到你的网络上来的进行一定的跟踪,为了提供更好的安全保护依据,你还需要对日志里扫描到的相关信息进行分析,找出其中更有利的部分,以备在以后出现异常情况的时候给予及时的通知。总之,在随着社会的进步、科技的不断更新,未来,我们更需要对以上十点进行理解性地记忆与灵活性地变通使用。

四、无线网络的技术与应用

目前,在国内无线网络的技术并不算很盛行,与有线网络相比,它还不是很成熟,可是,发展至今,在无线的世界内,新技术层出不穷、新名词是应接不暇。例如:从无线局域网、无线个域网、无线体域网、无线城域网到无线广域网;从移动AdHoc网络到无线传感器网络、无线 Mesh网络;从Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;从IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;从固定宽带无线接入到移动宽带无线接入;从蓝牙到红外、HomeRF,从UWB到ZigBee;从GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。

在应用方面,其中两种主要的方式分为:GPRS手机无线网络和无线局域网。从某种意义上来说,GPRS手机无线网可称作是目前社会上一种真正意义的网络,它主要是通过移动电话网络来接入Internet的,所以只要你所在的区域开通了GPRS业务,那么不管在任何一个角落都可以实现上网;后者呢,主要是与有线网络作比较,突出它的便捷性,因为它是利用射频技术(即:Radio Frequency简称:RF)来实现的一种数据传输系统, RF取代了旧式的那种通过双绞铜线来实现上网的烦索性;另外,除了以上谈到两种主流方式,在当今快速发展的科技形势下,我国通信方面出现了移动的TD-SCDMA和电信的CDMA2000以及联通的WCDMA三种无线网络通信方式,所以,未来只要有3G网络信号存在的地方,便可以实现上网。

五、就业前景

一种新型的产业必定会为社会带来不小的影响,并且推动整个社会走上更稳健的步伐 。例如:在就业方面,它产生了一批新型的就业岗位,比如:3G网络工程师、无线网络优化岗位等等,通信方面,出现堪察、无线网络测试等等,因此而减轻了整个社会在就业上不少的压力,再者,在另外一种无线局域网标准下生产出的产品技术应用逐渐成为无线网络市场主流的情况下,基于Wi-Fi技术的无线网不但在带宽以及覆盖范围等技术上取得了极大突破,而且在应用上,如今的无线网络也不再只是单纯地满足用户随时随地接入网络,甚至已经能更多地参于到行业信息化的服务中来,可想而知,将来出现无线医辽、无线校园、无线城市等其他行业应用成为无线网络市场的主流也不是梦想。

六、结束语

随着科技的不断演进与无线行业的飞速发展,无线网络将成为推动整个网络市场前进的新生力量,并且在不可预见的未来,纷繁多样、永远在线的智能终端技术将会把娱乐、办公、消费、医辽、 文化 教育 、生活服务等多种行业区域的全部功能融会贯通,一起服务于我们的工作和生活,使之变得更轻松、更智能。使智能技术与无线网络更好地密切结合,让越来越多的创新应用和新的生活方式进入到未来的社会当中。最后,让我们迎接一个“网聚万物”、“网随人动”的无线时代。