无线网络布置中冗余度多少比较好

‘壹’ 关于无线上网

提示几点，可以检查一下：
1.无线路由器已经内置PPPoe协议，所以要删除虚拟拨号。
2.网关应该指向路由器的IP。
3.如果电脑不太多的话尽量使用固定IP，可以提高各电脑启动速度。
4.DNS一般路由器是自动获取的，各电脑也可以设置。
5.再检查下内网中有没有和路由器IP冲突的电脑。
6.建议直接由路由器通过有线和无线的方式连接各台电脑。

‘贰’ 无线传感器网络中的部署问题，200分！！追加！！

无线传感器网络是近几年发展起来的一种新兴技术,在条件恶劣和无人坚守的环境监测和事件跟踪中显示了很大的应用价值。节点部署是无线传感器网络工作的基础,对网络的运行情况和寿命有很大的影响。部署问题涉及覆盖、连接和节约能量消耗3个方面。该文重点讨论了网络部署中的覆盖问题,综述了现有的研究成果,总结了今后的热点研究方向,为以后的研究奠定了基础。
基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法
摘 要: 首先从视频传感器节点方向性感知特性出发,设计了一种方向可调感知模型,并以此为基础对有向传感器网络覆盖增强问题进行分析与定义;其次,提出了一种基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法PFCEA (potential field based coverage-enhancing algorithm).通过引入“质心”概念,将有向传感器网络覆盖增强问题转化为质心均匀分布问题,以质心点作圆周运动代替传感器节点传感方向的转动.质心在虚拟力作用下作扩散运动,以消除网络中感知重叠区和盲区,进而增强整个有向传感器网络覆盖.一系列仿真实验验证了该算法的有效性.
关键词: 有向传感器网络;有向感知模型;虚拟势场;覆盖增强
中图法分类号: TP393 文献标识码: A
覆盖作为传感器网络中的一个基本问题,反映了传感器网络所能提供的“感知”服务质量.优化传感器网络覆盖对于合理分配网络的空间资源,更好地完成环境感知、信息获取任务以及提高网络生存能力都具有重要的意义[1].目前,传感器网络的初期部署有两种策略:一种是大规模的随机部署;另一种是针对特定的用途进行计划部署.由于传感器网络通常工作在复杂的环境下,而且网络中传感器节点众多,因此大都采用随机部署方式.然而,这种大规模随机投放方式很难一次性地将数目众多的传感器节点放置在适合的位置,极容易造成传感器网络覆盖的不合理(比如,局部目标区域传感器节点分布过密或过疏),进而形成感知重叠区和盲区.因此,在传感器网络初始部署后,我们需要采用覆盖增强策略以获得理想的网络覆盖性能.
目前,国内外学者相继开展了相关覆盖增强问题的研究,并取得了一定的进展[25].从目前可获取的资料来看,绝大多数覆盖问题研究都是针对基于全向感知模型(omni-directional sensing model)的传感器网络展开的[6],
即网络中节点的感知范围是一个以节点为圆心、以其感知距离为半径的圆形区域.通常采用休眠冗余节点[2,7]、
重新调整节点分布[811]或添加新节点[11]等方法实现传感器网络覆盖增强.
实际上,有向感知模型(directional sensing model)也是传感器网络中的一种典型的感知模型[12],即节点的感知范围是一个以节点为圆心、半径为其感知距离的扇形区域.由基于有向感知模型的传感器节点所构成的网络称为有向传感器网络.视频传感器网络是有向传感器网络的一个典型实例.感知模型的差异造成了现有基于全向感知模型的覆盖研究成果不能直接应用于有向传感器网络,迫切需要设计出一系列新方法.
在早期的工作中[13],我们率先开展有向传感器网络中覆盖问题的研究,设计一种基本的有向感知模型,用以刻画视频传感器节点的方向性感知特性,并研究有向传感器网络覆盖完整性以及通信连通性问题.同时,考虑到有向传感器节点传感方向往往具有可调整特性(比如PTZ摄像头的推拉摇移功能),我们进一步提出一种基于图论和计算几何的集中式覆盖增强算法[14],调整方案一经确定,网络中所有有向传感器节点并发地进行传感方向的一次性调整,以此获得网络覆盖性能的增强.但由于未能充分考虑到有向传感器节点局部位置及传感方向信息,因而,该算法对有向传感器网络覆盖增强的能力相对有限.
本文将基本的有向感知模型扩展为方向可调感知模型,研究有向传感器网络覆盖增强问题.首先定义了方向可调感知模型,并分析随机部署策略对有向传感器网络覆盖率的影响.在此基础上,分析了有向传感器网络覆盖增强问题.本文通过引入“质心”概念,将待解决问题转化为质心均匀分布问题,提出了一种基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法PFCEA(potential field based coverage-enhancing algorithm).质心在虚拟力作用下作扩散运动,逐步消除网络中感知重叠区和盲区,增强整个网络覆盖性能.最后,一系列仿真实验验证了PFCEA算法的有效性.
1 有向传感器网络覆盖增强问题
本节旨在分析和定义有向传感器网络覆盖增强问题.在此之前,我们对方向可调感知模型进行简要介绍.
1.1 方向可调感知模型
不同于目前已有的全向感知模型,方向可调感知模型的感知区域受“视角”的限制,并非一个完整的圆形区域.在某时刻t,有向传感器节点具有方向性感知特性;随着其传感方向的不断调整(即旋转),有向传感器节点有能力覆盖到其传感距离内的所有圆形区域.由此,通过简单的几何抽象,我们可以得到有向传感器节点的方向可调感知模型,如图1所示.
定义1. 方向可调感知模型可用一个四元组P,R, ,
表示.其中,P=(x,y)表示有向传感器节点的位置坐标;R表示节
点的最大传感范围,即传感半径;单位向量 = 为扇形感知区域的中轴线,即节点在某时刻t时的传感方向; 和 分别是单位向量 在X轴和Y轴方向上的投影分量;表示边界距离传感向量 的传感夹角,2代表传感区域视角,记作FOV.
特别地,当=时,传统的全向感知模型是方向可调感知模型的一个特例.
若点P1被有向传感器节点vi覆盖成立,记为viP1,当且仅当满足以下条件:
(1) ,其中, 代表点P1到该节点的欧氏距离;
(2) 与 间夹角取值属于[,].
判别点P1是否被有向传感器节点覆盖的一个简单方法是:如果 且 ,那么,点P1
被有向传感器节点覆盖;否则,覆盖不成立.另外,若区域A被有向传感节点覆盖,当且仅当区域A中任何一个点都被有向传感节点覆盖.除非特别说明,下文中出现的“节点”和“传感器节点”均满足上述方向可调感知模型.
1.2 有向传感器网络覆盖增强问题的分析与定义
在研究本文内容之前,我们需要作以下必要假设:
A1. 有向传感器网络中所有节点同构,即所有节点的传感半径(R)、传感夹角()参数规格分别相同;
A2. 有向传感器网络中所有节点一经部署,则位置固定不变,但其传感方向可调;
A3. 有向传感器网络中各节点都了解自身位置及传感方向信息,且各节点对自身传感方向可控.
假设目标区域的面积为S,随机部署的传感器节点位置满足均匀分布模型,且目标区域内任意两个传感器节点不在同一位置.传感器节点的传感方向在[0,2]上也满足均匀分布模型.在不考虑传感器节点可能落入边界区域造成有效覆盖区域减小的情况下,由于每个传感器节点所监控的区域面积为R2,则每个传感器节点能监测整个目标区域的概率为R2/S.目标区域被N个传感器节点覆盖的初始概率p0的计算公式为(具体推导过程参见文献[14])
(1)
由公式(1)可知,当目标区域内网络覆盖率至少达到p0时,需要部署的节点规模计算公式为
(2)
当网络覆盖率分别为p0和p0+p时,所需部署的传感器节点数目分别为ln(1p0)/,ln(1(p0+p))/.其中, =ln(SR2)lnS.因此,传感器节点数目差异N由公式(3)可得,
(3)
当目标区域面积S、节点传感半径R和传感夹角一定时,为一常数.此时,N与p0,p满足关系如图2所示(S=500500m2,R=60m,=45º).从图中我们可以看出,当p0一定时,N随着p的增加而增加;当p一定时,N随着p0的增加而增加,且增加率越来越大.因此,当需要将覆盖率增大p时,则需多部署N个节点(p0取值较大时(80%),p取值每增加1%,N就有数十、甚至数百的增加).如果采用一定的覆盖增强策略,无须多部署节点,就可以使网络覆盖率达到p0+p,大量节省了传感器网络部署成本.
设Si(t)表示节点vi在传感向量为 时所覆盖的区域面积.运算操作Si(t)Sj(t)代表节点vi和节点vj所能覆盖到的区域总面积.这样,当网络中节点传感向量取值为 时,有向传感器网络覆盖率可表
示如下:
(4)
因此,有向传感器网络覆盖增强问题归纳如下:
问题:求解一组 ,使得对于初始的 ,有 取值
接近最大.

Fig.2 The relation among p0, p and N
图2 p0,p和N三者之间的关系
2 基于虚拟势场的覆盖增强算法
2.1 传统虚拟势场方法
虚拟势场(virtual potential field)的概念最初应用于机器人的路径规划和障碍躲避.Howard等人[8]和Pori等人[9]先后将这一概念引入到传感器网络的覆盖增强问题中来.其基本思想是把网络中每个传感器节点看作一个虚拟的电荷,各节点受到其他节点的虚拟力作用,向目标区域中的其他区域扩散,最终达到平衡状态,即实现目标区域的充分覆盖状态.Zou等人[15]提出了一种虚拟力算法(virtual force algorithm,简称VFA),初始节点随机部署后自动完善网络覆盖性能,以均匀网络覆盖并保证网络覆盖范围最大化.在执行过程中,传感器节点并不移动,而是计算出随机部署的传感器节点虚拟移动轨迹.一旦传感器节点位置确定后,则对相应节点进行一次移动操作.Li等人[10]为解决传感器网络布局优化,在文献[15]的基础上提出了涉及目标的虚拟力算法(target involved virtual force algorithm,简称TIVFA),通过计算节点与目标、热点区域、障碍物和其他传感器之间的虚拟力,为各节点寻找受力平衡点,并将其作为该传感器节点的新位置.
上述利用虚拟势场方法优化传感器网络覆盖的研究成果都是基于全向感知模型展开的.假定传感器节点间存在两种虚拟力作用:一种是斥力,使传感器节点足够稀疏,避免节点过于密集而形成感知重叠区域;另一种是引力,使传感器节点保持一定的分布密度,避免节点过于分离而形成感知盲区[15].最终利用传感器节点的位置移动来实现传感器网络覆盖增强.
2.2 基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法
在实际应用中,考虑到传感器网络部署成本,所有部署的传感器节点都具有移动能力是不现实的.另外,传感器节点位置的移动极易引起部分传感器节点的失效,进而造成整个传感器网络拓扑发生变化.这些无疑都会增加网络维护成本.因而,本文的研究工作基于传感器节点位置不变、传感方向可调的假设.上述假设使得直接利用虚拟势场方法解决有向传感器网络覆盖增强问题遇到了麻烦.在传统的虚拟势场方法中,传感器节点在势场力的作用下进行平动(如图3(a)所示),而基于本文的假设,传感器节点表现为其扇形感知区域在势场力的作用下以传感器节点为轴心进行旋转(如图3(b)所示).
为了简化扇形感知区域的转动模型,我们引入“质心(centroid)”的概念.质心是质点系中一个特定的点,它与物体的平衡、运动以及内力分布密切相关.传感器节点的位置不变,其传感方向的不断调整可近似地看作是扇形感知区域的质心点绕传感器节点作圆周运动.如图3(b)所示,一个均匀扇形感知区域的质心点位于其对称轴上且与圆心距离为2Rsin/3.每个传感器节点有且仅有一个质心点与其对应.我们用c表示传感器节点v所对应的质心点.本文将有向传感器网络覆盖增强问题转化为利用传统虚拟势场方法可解的质心点均匀分布问题,如图4所示.

Fig.3 Moving models of sensor node
图3 传感器节点的运动模型

Fig.4 The issue description of coverage enhancement in directional sensor networks
图4 有向传感器网络覆盖增强问题描述
2.2.1 受力分析
利用虚拟势场方法增强有向传感器网络覆盖,可以近似等价于质心点-质心点(c-c)之间虚拟力作用问题.我们假设质心点-质心点之间存在斥力,在斥力作用下,相邻质心点逐步扩散开来,在降低冗余覆盖的同时,逐渐实现整个监测区域的充分高效覆盖,最终增强有向传感器网络的覆盖性能.在虚拟势场作用下,质心点受来自相邻一个或多个质心点的斥力作用.下面给出质心点受力的计算方法.
如图5所示,dij表示传感器节点vi与vj之间的欧氏距离.只有当dij小于传感器节点传感半径(R)的2倍时,它们的感知区域才存在重叠的可能,故它们之间才存在产生斥力的作用,该斥力作用于传感器节点相应的质心点ci和cj上.
定义2. 有向传感器网络中,欧氏距离不大于节点传感半径(R)2倍的一对节点互为邻居节点.节点vi的邻居节点集合记作i.即i={vj|Dis(vi,vj)2R,ij}.
我们定义质心点vj对质心点vi的斥力模型 ,见公式(5).
(5)
其中,Dij表示质心点ci和cj之间的欧氏距离;kR表示斥力系数(常数,本文取kR=1);ij为单位向量,指示斥力方向(由质心点cj指向ci).公式(5)表明,只有当传感器节点vi和vj互为邻居节点时(即有可能形成冗余覆盖时),其相应的质心点ci和cj之间才存在斥力作用.质心点所受斥力大小与ci和cj之间的欧氏距离成反比,而质心点所受斥力方向由ci和cj之间的相互位置关系所决定.
质心点ci所受合力是其受到相邻k个质心点排斥力的矢量和.公式(6)描述质心点ci所受合力模型 .
(6)
通过如图6所示的实例,我们分析质心点的受力情况.图中包括4个传感器节点:v1,v2,v3和v4,其相应的质心
点分别为c1,c2,c3和c4.以质心点c1为例,由于d122R,故 ,质心点c1仅受到来自质心点c3和c4的斥力,其所受合力 .传感器节点传感方向旋转导致质心点的运动轨迹并不是任意的,而是固定绕传感器节点作圆周运动.因此,质心点的运动仅仅受合力沿圆周切线方向分量 的影响.

Fig.6 The force on centroid
图6 质心点受力
2.2.2 控制规则(control law)
本文基于一个虚拟物理世界研究质心点运动问题,其中作用力、质心点等都是虚拟的.该虚拟物理世界的构建是建立在求解问题特征的基础上的.在此,我们定义控制规则,即规定质心点受力与运动之间的关系,以达到质心点的均匀分布.
质心点在 作用下运动,受到运动学和动力学的双重约束,具体表现如下:
(1) 运动学约束
在传统传感器网络中利用虚拟势场方法移动传感器节点的情况下,由于传感器节点向任意方向运动的概率是等同的,我们大都忽略其所受的运动学约束[8].而在转动模型中,质心点的运动不是任意方向的,受合力沿圆
周切线方向分量 的影响,只能绕其传感器节点作圆周运动.
质心点在运动过程中受到的虚拟力是变化的,但对传感器网络系统来说,传感器节点之间每时每刻都交换邻居节点位置及传感方向信息是不现实的.因此,我们设定邻居节点间每隔时间步长t交换一次位置及传感方向信息,根据交换信息计算当前时间步长质心点所受合力,得出转动方向及弧长.同时,问题求解的目的在于将节点的传感方向调整至一个合适的位置.在此,我们不考虑速度和加速度与转动弧长之间的关系.
(2) 动力学约束
动力学约束研究受力与运动之间的关系.本运动模型中的动力学约束主要包含两方面内容:
• 每个时间步长t内,质心点所受合力与转动方向及弧长之间的关系;
• 质心点运动的静止条件.
在传统传感器网络中利用虚拟势场方法移动传感器节点的情况下,在每个时间步长内,传感器节点的运动速度受限于最大运动速度vmax,而不是随传感器节点受力无止境地增加.通过此举保证微调方法的快速收敛.在本转动模型中,我们同样假设质心点每次固定以较小的转动角度进行转动,通过多次微调方法逐步趋向最优解,即在每个时间步长t内,质心点转动的方向沿所受合力在圆周切线方向分量,转动大小不是任意的,而是具有固定转动角度.采用上述方法的原因有两个:
• 运动过程中,质心点受力不断变化,且变化规律很难用简单的函数进行表示,加之上述运动学约束和问题特征等因素影响,我们很难得出一个简明而合理的质心点所受合力与转动弧长之间的关系.
• 运动过程中,质心点按固定角度进行转动,有利于简化计算过程,减少节点的计算负担.同时,我们通过分析仿真实验数据发现,该方法具有较为理想的收敛性(具体讨论参见第3.2节).
固定转动角度取值不同对PFCEA算法性能具有较大的影响,这在第3.3节中将加以详细的分析和说明.
当质心点所受合力沿圆周切线方向分量为0时,其到达理想位置转动停止.如图7所示,我们假定质心点在圆周上O点处合力切向分量为0.由于质心点按固定转动角度进行转动,因此,它
未必会刚好转动到O点处.当质心点处于图7中弧 或 时,会
因合力切向分量不为0而导致质心点围绕O点附近往复振动.因此,为避免出现振动现象,加速质心点达到稳定状态,我们需要进一步限定质心点运动的停止条件.
当质心点围绕O点附近往复振动时,其受合力的切向分量很
小.因此,我们设定受力门限,当 (本文取=10e6),即可认
定质心点已达到稳定状态,无须再运动.经过数个时间步长t后,当网络中所有质心点达到稳定状态时,整个传感器网络即达到稳定状态,此时对应的一组 ,该
组解通常为本文覆盖增强的较优解.
2.3 算法描述
基于上述分析,本文提出了基于虚拟势场的网络覆盖增强算法(PFCEA),该算法是一个分布式算法,在每个传感器节点上并发执行.PFCEA算法描述如下:
输入:节点vi及其邻居节点的位置和传感方向信息.
输出:节点vi最终的传感方向信息 .
1. t0; //初始化时间步长计数器
2. 计算节点vi相应质心点ci初始位置 ;
3. 计算节点vi邻居节点集合i,M表示邻居节点集合中元素数目;
4. While (1)
4.1 tt+1;
4.2 ;
4.3 For (j=0; j<M; j++)
4.3.1 计算质心点cj对ci的当前斥力 ,其中,vji;
4.3.2 ;
4.4 计算质心点ci当前所受合力 沿圆周切线分量 ;
4.5 确定质心点ci运动方向;
4.6 If ( ) Then
4.6.1 质心点ci沿 方向转动固定角度;
4.6.2 调整质心点ci至新位置 ;
4.6.3 计算节点vj指向当前质心点ci向量并单位化,得到节点vi最终的传感方向信息 ;
4.7 Sleep (t);
5. End.
3 算法仿真与性能分析
我们利用VC6.0自行开发了适用于传感器网络部署及覆盖研究的仿真软件Senetest2.0,并利用该软件进行了大量仿真实验,以验证PFCEA算法的有效性.实验中参数的取值见表1.为简化实验,假设目标区域中所有传感器节点同构,即所有节点的传感半径及传感夹角规格分别相同.
Table 1 Experimental parameters
表1 实验参数
Parameter Variation
Target area S 500500m2
Area coverage p 0~1
Sensor number N 0~250
Sensing radius Rs 0~100m
Sensing offset angel  0º~90º
3.1 实例研究
在本节中,我们通过一个具体实例说明PFCEA算法对有向传感器网络覆盖增强.在500500m2的目标区域内,我们部署传感半径R=60m、传感夹角=45º的传感器节点完成场景监测.若达到预期的网络覆盖率p=70%, 通过公式(1),我们可预先估算出所需部署的传感器节点数目,
.
针对上述实例,我们记录了PFCEA算法运行不同时间步长时有向传感器网络覆盖增强情况,如图8所示.

(a) Initial coverage, p0=65.74%
(a) 初始覆盖,p0=65.74% (b) The 10th time step, p10=76.03%
(b) 第10个时间步长,p10=76.03%

(c) The 20th time step, p20=80.20%
(c) 第20个时间步长,p20=80.20% (d) The 30th time step, p30=81.45%
(d) 第30个时间步长,p30=81.45%
Fig.8 Coverage enhancement using PFCEA algorithm
图8 PFCEA算法实现覆盖增强
直观看来,质心点在虚拟斥力作用下进行扩散运动,逐步消除网络中感知重叠区和盲区,最终实现有向传感器网络覆盖增强.此例中,网络传感器节点分别经过30个时间步长的调整,网络覆盖率由最初的65.74%提高到81.45%,网络覆盖增强达15.71个百分点.
图9显示了逐个时间步长调整所带来的网络覆盖增强.我们发现,随着时间步长的增加,网络覆盖率也不断增加,且近似满足指数关系.当时间步长达到30次以后,网络中绝大多数节点的传感方向出现振动现象,直观表现为网络覆盖率在81.20%附近在允许的范围振荡.此时,我们认定有向传感器网络覆盖性能近似增强至最优.
网络覆盖性能可以显着地降低网络部署成本.实例通过节点传感方向的自调整,在仅仅部署105个传感器节点的情况下,最终获得81.45%的网络覆盖率.若预期的网络覆盖率为81.45%,通过公式(1)的计算可知,我们至少需要部署148个传感器节点.由此可见,利用PFCEA算法实现网络覆盖增强的直接效果是可以节省近43个传感器节点,极大地降低了网络部署成本.
3.2 收敛性分析
为了讨论本文算法的收敛性,我们针对4种不同的网络节点规模进行多组实验.我们针对各网络节点规模随机生成10个拓扑结构,分别计算算法收敛次数,并取平均值,实验数据见表2.其他实验参数为R=60m,=45º, =5º.
Table 2 Experimental data for convergence analysis
表2 实验数据收敛性分析

(%)
(%)

1 50 41.28 52.73 24
2 70 52.74 64.98 21
3 90 60.76 73.24 28
4 110 65.58 78.02 27
分析上述实验数据,我们可以得出,PFCEA算法的收敛性即调整的次数,并不随传感器网络节点规模的变化而发生显着的改变,其取值一般维持在[20,30]范围内.由此可见,本文PFCEA算法具有较好的收敛性,可以在较短的时间步长内完成有向传感器网络的覆盖增强过程.
3.3 仿真分析
在本节中,我们通过一系列仿真实验来说明4个主要参数对本文PFCEA算法性能的影响.它们分别是:节点规模N、传感半径R、传感夹角和(质心点)转动角度.针对前3个参数,我们与以往研究的一种集中式覆盖增强算法[14]进行性能分析和比较.
A. 节点规模N、传感半径R以及传感角度
我们分别取不同节点规模进行仿真实验.从图10(a)变化曲线可以看出,当R和一定时,N取值较小导致网络初始覆盖率较小.此时,随着N的增大,p取值呈现持续上升趋势.当N=200时,网络覆盖率增强可达14.40个百分点.此后,p取值有所下降.这是由于当节点规模N增加导致网络初始覆盖率较高时(如60%),相邻多传感器节点间形成覆盖盲区的概率大为降低,无疑削弱了PFCEA算法的性能.另外,部分传感器节点落入边界区域,也会间接起到削弱PFCEA算法性能的作用.
另外,传感半径、传感角度对PFCEA算法性能的影响与此类似.当节点规模一定时,节点传感半径或传感角度取值越小,单个节点的覆盖区域越小,各相邻节点间形成感知重叠区域的可能性也就越小.此时,PFCEA算法对网络覆盖性能改善并不显着.随着传感半径或传感角度的增加,p不断增加.当R=70m且=45º时,网络覆盖率最高可提升15.91%.但随着传感半径或传感角度取值的不断增加,PFCEA算法带来的网络覆盖效果降低,如图10(b)、图10(c)所示.

(c) The effect of sensing offset angle , other parameters meet N=100, R=40m, =5º
(c) 传感角度的影响,其他实验参数满足:N=100,R=40m,=5º

‘叁’ 公司有10间办公室想用无线网络，请教高手应如何布局

以最基本的无接入点的独立式无线局域网共享ADSL上网为例向大家介绍其实施过程。一般来说可以将其归纳为简单的四步：

（1）安装网络服务器：由于建成的无线局域网需要共享ADSL上网，因此得确定一台服务器，在该台计算机上得分别安装无线网卡和普通的PCI网卡，其中PCI网卡用于连接Internet，而无线网卡则是用于无线局域网内部的通讯交流。安装服务器除了安装正确安装两块网卡之外，还需要为其安装驱动程序、操作系统、应用软件等，这些与普通的有线局域网架设没有什么两样。

（2）安装网络客户端：为局域网内的其它计算机安装无线网卡。

（3）共享上网：确定自己采取的共享连接方式，计算机少的可以直接使用Internet连接共享，机器多的，则需要使用Sygate等代理软件，这根据需要来进行，安装好之后一并在服务端和客户机上设置好相关的IP地址、DNS、网卡等参数。

（4）测试网络：这是最后一句，测试一下局域网之间能否通讯，测试一下是否能够连接Internet，若都能畅通的话，则说明我们的连接已经成功了。

熟悉了这样的流程，即使不是采取该种连接方式的无线局域网，我们也可以参考实施了。无线局域网的应用与架设2007-05-12 00:26随着网络化的深入和发展，局域网越来越多的进入公司、校园以及家庭之中。局域网的普及，方便了数据的交换。但是，随着接入计算机数目的增加，布线问题的关键性越来越显现出来。如何避免这些眼花缭乱的网线呢？于是，无线局域网应运而生。
一、通信协议：

在无线LAN中，通信协议是指由IEEE提出802.11协议族，包括 802.11a和802.11b。IEEE802.11无线网络标准早在1997年颁布，1999年无线网络国际标准的更新及完善，进一步规范了不同频点的产品及更高网络速率产品的开发和应用，除原IEEE802.11的内容之外，增加了基于SNMP（简单网络管理协议）协议的管理信息库（MIB），以取代原OSI协议的管理信息库。另外还增加了高速网络内容。

IEEE802.11a规定的频点为5GHz，采用的OFDM技术的最大的优势是其无与伦比的多途径回声反射，因此特别适合于室内及移动环境。传输速度为：1到2Mbps。

IEEE802.11b工作于2.4GHz频点，采用补偿码健控CCK调制技术。当工作站之间的距离过长或干扰过大，信噪比低于某个门限值时，其传输速率可从11Mb/s自动降至5.5Mb/s，或者再降至直接序列扩频技术的2Mb/s及1Mb/s速率。

所有这些协议都以CSMA/CD为介质共享策略。

IEEE802.11e及IEEE802.11g是下一代无线LAN标准。被称为无线LAN标准方式IEEE802.11的扩展标准。是在现有的802.11b及802.11a的MAC层追加了QOS功能及安全功能的标准。

现在，我们常用的、技术成熟的是IEEE802.11b。

二、工作原理：

802.11b规定了三种发送及接收技术：扩频(Spread Spectrum)技术、红外（Infared）技术、窄带（Narrow Band）技术。而扩频又分为直序（Direct Sequence,ds）扩频和跳频（Frequeny Hopping，FH）扩频两种。

我们知道，扩频技术利用的是开放的2.4GHz频段，由于这是个公用频段，因此十分拥挤，微波噪声最大，采取何种发送和接收方法，会直接影响到微波传输的质量和速率。直序扩频技术同时使用整个频段，信号被扩展多次而无损耗；而跳频扩频技术是连续间断跳跃使用多个频点。当跳到某个频点时，判断是否有干扰，若无，则传输信号；若有则依据算法跳至下一频段继续判断。正是由于利用了跳频技术，使得跳频的范围很宽，但是信息在每个频率上停留的时间很短（仅为1/1000秒左右），不仅使得数据的抗干扰能力大大提高，而且传输更加稳定，提高了数据的安全性，这就是无线网络传输的关键。

三、常见拓补形式：

在IEEE802.11b标准中，具体将局域网结构划分为"对等（Peer-To-Peer，即点对点）"和"主从（Master-Slave）"两种标准形式。"点到点"结构用于连接PC机或便携式计算机，允许各台计算机在无线网络所覆盖的范围内移动并自动建立点到点的连接，使不同计算机之间直接进行信息交换。而"主从"结构中所有工作站都直接与中心天线或访问节点（AP：Access Point）连接，由AP承担无线通信的管理及与有线网络连接的工作。无线用户在AP所覆盖的范围内工作时，无需为寻找其它站点而耗费大量的资源，是理想的低功耗工作方式。同时IEEE802.11对无线局域网的物理层、应用环境和功能等方面也作了如下规定。目前无线局域网采用的拓扑结构主要有对等方式、接入方式、中继方式三种。

1．对等方式（图一）：

对等（peer to peer）方式下的局域网，不需要单独的具有总控接转功能的接入设备AP，所有的基站都能对等地相互通信。并不是所有号称兼容802.11标准的产品都具有这种工作模式，无线产品对应的这种模式是Ad Hoc Demo Mode。在Ad Hoc Demo模式的局域网中，一个基站会自动设置为初始站，对网络进行初始化，使所有同域（SSID相同）的基站成为一个局域网，并且设定基站协作功能，允许有多个基站同时发送信息。这样在MAC帧中，就同时有源地址、目的地址和初始站地址。在目前，这种模式采用了NetBEUI协议，不支持TCP/IP，因此较适合未建网的用户，或组建临时性的网络，如野外作业、临时流动会议等。

图一

2．接入方式（图二）：

这种方式以星型拓扑为基础，以接入点AP为中心，所有的基站通信要通过AP接转，相当于以无线链路作为原有的基干网或其一部分，相应地在MAC帧中，同时有源地址、目的地址和接入点地址。通过各基站的响应信号，接入点AP能在内部建立一个像"路由表"那样的"桥连接表"，将各个基站和端口一一联系起来。当接转信号时，AP就通过查询"桥连接表"进行。

图二

3．中继方式（图三）：

中继是建立在接入原理之上的，是以两个AP点对点（Point to Point）链接，由于独享信道，较适合两个局域网的远距离互连（架设高增益定向天线后，传输距离可达到50公里），局域网既可以是有线，也可以是无线。因为无线网络采用中继方式的组网模式多种多样，所以统称为无线分布系统（Wireless Distribution System）。正是在这种模式下，MAC帧使用了四个地址，即源地址、目的地址、中转发送地址、中转接收地址。接入方式和中继方式支持TCP/IP和IPX等多种网络协议，是IEEE802.11重视而且极力推广的无线网络主要的应用方式。

图三

四、应用特点：

与有线局域网相比较，无线局域网具有开发运营成本低、时间短，投资回报快，易扩展，受自然环境、地形及灾害影响小，组网灵活快捷等优点。可实现"任何人在任何时间，任何地点以任何方式与任何人通信"，弥补了传统有线局域网的不足。随着IEEE802.11标准的制定和推行，无线局域网的产品将更加丰富，不同产品的兼容性将得到加强。现在无线网络的传输率已达到和超过了10Mbps，并且还在不断变快。目前无线局域网除能传输语音信息外，还能顺利地进行图形、图像及数字影像等多种媒体的传输。而且随着ATM无线局域网的投入使用，其数据传输率将达到20M～25Mbps，可更好地满足用户的需求。另一方面无线局域网虽然以空气为介质，传输的信号可跨越很宽的频段，数据不容易被窃取，保证了网络传输的安全性。

图四，应用实例

无线局域网的网络速度与以太网相当，一个AP最多可支持100多个用户的接入，最大传输范围可达到几十公里，具有以下的通信特点：

1．具有高移动性，通信范围不受环境条件的限制，拓宽了网络的传输范围。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆（粗缆）时被限制在500m，即使采用单模光纤也只能达到3000 m，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50km。点对点通信距离可达30公里，点对面通信距离可达13公里。若增加放大设备或使用无线中继器可成倍延伸通信距离。

2．建网容易，管理方便。相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。

3．可在一定区域内进行点对网或网对网通信，从而消除了有线链路可能发生的各种故障隐患。

4．传输速度快。其传输速率可达11Mbps，是电话线传速率的上百倍，DDN网传输速率的十几倍。有效地缓解了图像等大数据量通信的远距离传输问题。

5．微波通信性能稳定，不受天气等恶劣环境的影响，已是卫星通信所采用的主要通讯手段。

6．数据保密性强，抗干扰、抗截获能力强，同时也不会造成干扰。

7．自动识别有线网故障，并动态切换到无线中继器模式。

8．采用获得专利的微蜂窝(Micro Elular)结构，提供无与伦比的漫游和功率管理，并拥有全向网桥等先进设备，可大规模减少网络中通信设备的数量。

五、网络架设：

与有线计算机网络相似，无线计算机网络也含有无线网卡和无线网桥。

1． 无线网卡：

分为PCI/ISA接口和PCMCIA接口两种方式。不过常见的都是PCMCIA接口的，PCI/ISA接口的多数是通过PCMCIA转PCI/ISA转接卡+PCMCIA网卡实现的。

图五，PCMCIA接口的无线网卡

图六

2． 无线网桥：

无线网桥备有天线插头及BNC、RJ45插头。如果将全向无线网桥网络工作站或有线局域网进行相互通信，其入网方式与有线局域网的入网方式基本相同。若只进行两个局域网的通信，则通信双方可采用半径大于1米的定向天线，这样，通信距离在可视范围内可增加到30公里远。

图七，无线网桥

3．其他无线产品

常见的有无线打印机适配器（图八）。

4． 架设：

无线网络架设和以太网架设没什么区别，只不过免去了杂乱的布线，在此不多介绍了

图九，架设实例

综上所述，无线通讯是发展趋势。在未来，无线局域网一定会代替有线网络成为主流。所以，现在正在为布线发愁的网管们，为何不考虑考虑无线局域网？

‘肆’ 我们为什么需要合理的冗余

好几年前，我们社会流行一个段子：一位美国老太太和一位中国老太太，美国老太太30岁开始贷款买房，还了30年贷款还清了房贷，房子终于属于自己了；而中国老太太从30岁开始存钱，存了30年终于买得起房子，拥有属于自己的房子了。由此看来，美国老太太享受了三十年拥有自己住房的体验，而中国老太太辛苦了一辈子才住上自己的房子，感觉明显美国老太太一辈子过得值啊。

近几年，我们的社会开始反思官方的债务问题，尤其是地方债务。很多不知道屁股有没有坐歪的专家，开始批评我们的官方借了太多钱去造一些根本没车跑的高速公路，开发一些没人去的土地，兴建很多目前用不上的基础设施。因此，这些官员都是好大喜功、盲目追求GDP的不称职官僚。

关于修建高速公路这件事情，其实不用太多思考，我们已经能够从已经发生的现实中，看明白很多东西。首先，我们国家一年卖出的汽车总量约2800万辆。请问，这些车都去哪里了？我们的社会可不是仅仅只卖一年的汽车，而是每年都在卖，已经连续好多年每年卖出两千多万辆汽车了。请问，这些车都到哪里去了？是每年都报废同等数量的汽车吗？当然不是！2018年，我国机动车保有量达到3.27亿辆，报废车辆数不到一千万辆，而销售数量超过2800万辆。

对于无线通信技术，事实上我们用得最多的手机功能，仍然是信息传递，也就是打语音电话、发信息、视频聊天等。但是当我们真正想要连着网络看高清电视剧、打网络游戏的时候，我们发现3G网络不行了，4G才够用。当我们再也不用掏出公交卡去乘车、乘地铁的时候，我们需要4G网络的高速灵敏性能来刷手机二维码，免得刷个码要五分钟，搞得公交车都不用开了。而未来的我们，现在已经设想了强大的无人驾驶功能，万物互联功能，更高程度的智慧城市功能。当无数个智能产品要连入无线通信网络的时候，你觉得刷高清电视的4G网络还够用吗？

这些冗余的存在，意义到底是什么？这里我们又要提到塔勒布大神和他的黑天鹅及反脆弱理论了。在一个复杂系统里，比如一个国家的经济体系、一座不小的城市等都是复杂系统，冗余的存在，就是一种反脆弱性。如果有的朋友还不知道什么是反脆弱性的话，想一想脆弱性，就是一个玻璃杯掉在地上摔碎了，这个杯子就是脆弱的，这种性质就叫脆弱性。复杂一点讲，如果一个人失业在家两个月，就还不起房贷、进而导致房子被银行收走了，那么这个人的经济能力、抗风险能力就是脆弱的。

反脆弱性就是脆弱性的相反面，比如一个玻璃杯掉在地上，不但没有碎，反而质量比原来更好，甚至一个杯子摔在地上变成了两个一模一样的杯子（事实上不可能，只是举例而已），那么这个杯子就具有反脆弱性。再比如，一个人失业在家，通过自己的努力，再就业成功或者创业成功，获得了以前不敢想象的物质财富，那么这个人的职业能力就具有反脆弱性。

复杂系统拥有冗余，是获得反脆弱性的前提条件之一。当复杂系统拥有冗余时，一旦黑天鹅事件（小概率但大影响事件）到来时，冗余会为复杂系统提供内部缓冲，并可能由于这种缓冲释放的额外应对能力，而发现新机会。这个理论体系太复杂，我们只能举例来尽量通俗解释。

比如，放长假的时候，热门旅游景点都是人山人海，热门出行线路必然堵成停车场。这时，高速公路系统的冗余部分，为想要出门旅游的朋友提供了其他的目的地选择。这种意外的无奈选择，很可能会发现新的旅游胜地，会让一个不知名的小城镇或者小乡村，成为新的网红打卡地。这不就是振兴乡村、扩大内需的一个案例吗！如果这样的现象成为普遍情况，那么这一类现象将成为一种新的旅游方式、进而产生一系列新的经济需求和增长点。

相反，如果高速公路系统没有冗余，那么长假的堵车可能会导致很多人无法按时赶到旅游目的地。这时候，他们可能提前预订的酒店无法入住、他们可能可以在目的地产生的消费没有实现，那么这对于旅游者本身是经济损失，同时对于目的地的酒店、旅游景点、纪念品商店、餐饮行业等，都是机会损失。疫情期间的公共医疗资源不足，不就造成了短期的恐慌性资源挤兑现象吗。

同理，如果我们没有储蓄的习惯，都像美帝人民那样借钱消费，那么截至目前为止，人类社会还在受到经济周期的影响，也就是经济有增长的时候、也有衰退的时候。当经济走到衰退阶段时，由于人们没有储蓄习惯，会造成一旦失业就没钱过日子；而一旦没钱过日子，会进一步导致社会消费减少，进一步导致更多的企业倒闭和人员失业；而这些新增的失业大军同样因为没有储蓄，而进一步使社会损失消费能力，从而恶性循环下去。

因此，我们就个人而言，人生过得别太“精明”，凡事留有余地，说的就是要预留合理的冗余。经济上，我们要有储蓄；做任何重要的事情，要准备比原计划更多一点的资源；赴重要的约会，要预留足够的时间提前量，后续的安排也不要计划得太紧凑；还有最重要的一点：书到用时方恨少，不要觉得自己学的东西都够用，就把宝贵生命用于消费活动了。

冗余看起来是对现有资源的浪费，但是，从足够长远的角度来看，黑天鹅事件是必然发生的。而合理的冗余的存在，可以看作是你给自己买的一份“巨灾保险”，当巨大波动来临的时候，你可以从容收获你该得的利益。

‘伍’ 冗余度是什么意思

冗余简单的来说就是多余，无用的。 比如系统堆积的垃圾文件。冗余是重复配置系统的一些部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间。

(5)无线网络布置中冗余度多少比较好扩展阅读：

在通信工程当中，冗余指出于系统安全和可靠性等方面的考虑，人为地对一些关键部件或功能进行重复的配置。当系统发生故障时，比如某一设备发生损坏，冗余配置的部件可以作为备援，及时介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间。冗余尤用于应急处理。冗余可以存在于不同层面，如网络冗余、服务器冗余、磁盘冗余、数据冗余等。

冗余配置的初衷是为了加强系统的可靠性，但冗余配置会导致系统变得更为复杂，从而极易引入新的问题。

‘陆’ 网络技术中的冗余度是什么意思

简单地说，所谓冗余度，就是从安全角度考虑多余的一个量，这个量就是为了保障仪器、设备或某项工作在非正常情况下也能正常运转。目前大多现代产品和工程设计中都应用了冗余度这个思想和理论。在许多医疗单位中药品存量不足，卫生材料存量不够，一遇突发事件，就会造成缺货，造成涨价风波，影响社会安定。在我们的医院中，由于各项费用都与经济效益挂钩，医疗设备等卫生装备冗余度很不够，基本上只能按平时的正常运转设置，甚至有的都没达到。一遇突发事件，这点装备就显得严重不足。

‘柒’ 怎样配置无线局域网络

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。
3.设置网络环境
安装好硬件后，我们还需要分别给无线AP或无线路由器以及对应的无线客户端进行设置。
(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。
提示：SSID即Service Set Identifier，也可以缩写为ESSID，表示无线AP或无线路由的标识字符，其实就是无线局域网的名称。该标识主要用来区分不同的无线网络，最多可以由32个

字符组成，例如，wireless。
我们使用的这款无线宽带路由器支持DHCP服务器功能，通过DHCP服务器可以自动给无线局域网中的所有计算机自动分配IP地址，这样就不需要手动设置IP地址，也避免出现IP地址冲突。

具体的设置方法如下：
同样，打开路由器设置页面，在左侧窗口中点击“DHCP设置”链接，然后在右侧窗口中的“动态IP地址”选项中选择“允许”选项，表示为局域网启用DHCP服务器。默认情况下“起始IP

地址”为192.168.1.100，这样第一台连接到无线网络的计算机IP地址为192.168.1.100、第二台是192.168.1.101……你还可以手动更改起始IP地址最后的数字，还可以设定用户数(默认50)

。最后点击“应用”按钮。
提示：通过启用无线路由器的DHCP服务器功能，在无线局域网中任何一台计算机的IP地址就需要设置为自动获取IP地址，让DHCP服务器自动分配IP地址。
(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。
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。
提示：在Windows 98/2000系统中不能进行无线网卡的配置，所以在安装完无线网卡后还需要安装随网卡附带的客户端软件，通过该软件来配置网络。
另外，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。
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。
注意：网络环境中，必须保证工作组名称相同，例如，Workgroup，而每台计算机名则可以不同。
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

‘捌’ 怎么布置无线网络

要看你的连接方式是什么样的，看来有猫，估计是adsl接入，那就要用猫连接电话线路，然后用猫上的网线连接路由的wan口，这样就完成了硬件设备的安装。
然后无线网卡安装驱动至电脑，打开无线路由就可以从笔记本上用Ie浏览器连接无线路由了，在浏览器地址栏处输入，192.168.1.1进入路由设置界面，输入密码和账户，默认admin，进入后在路由中wan设置你的adsl账户你密码，连接方式选择pppoe，你就可以开始你的无线上网之旅了，祝你成功。
你好，我再补充一下，
问题一，要是想无线上网，就必须使用无线路由器。
问题二，你要只用无线网卡，就只能想办法找找别人的无线接入点，你可以拿着本子到处找找。
问题三，你现在就差一个无线路由器。
问题四，那个像U盘的东西是usb无线网卡。

‘玖’ 组建家庭无线网络

兄弟注意了！
你家有4层楼，楼板之间都是钢筋混凝土结构的，对无线信号影响很大，如果像其他人说的，你可能会失败，信号强度不够导致网络不稳定是必然的。
在这方面我也研究过，我们单位是3层楼，在2楼设置了一个双天线的无线路由，结果1、3楼信号差，网络不稳定，带3台以上的本本就会经常掉线，或者上不去网。

现在最可靠，可行，省钱的办法就是 建立一个无线电源AP系统。
1.需要的设备有：无线电力线AP 四个 宽带猫一个（这个应该是宽带公司送得） 无线网卡或USB无线网卡一个
2.上面说的无线网卡或USB无线网卡就是给台式机使用的。
3.只要在这个无线网络系统中任何具有无线模块的设备都可以使用，包括手机、平板、笔记本等等
4.需要的费用大约在650元左右（如果使用其他人说的无线AP，普通的是达不到好的穿墙效果的，需要购买大功率发射设备，对于4层楼来说，预计需要1000+以上的设备才能行）。
5.没有什么需要特别注意的事项，注意防水就行了。
6.无线网速跟你的接入网速有关系，你使用的是2M的宽带，网速也就在200KB/S左右。

组建方法：
将宽带猫的那条宽带线接入到一个无线电力线AP上，任意楼层均可，使用浏览器进入到无线电力AP中进行拨号及加密设置（使用方法看说明书）。
完成以上步骤后，只要家里有电源插座的地方，都可以上网了，而且因为使用的是无线功能的电力AP，所以这个楼层也会覆盖无线网络。（电力AP的原理是利用两根电源线进行网络传输，而不需要网线等其它载体。）
其它3个楼层，每个楼层都插一个无线电力线AP并按照说明书进行相应设置即可覆盖网络。
这套系统的好处是：只要有电源的地方都可以上网，整个楼任何一个位置都可以，真正意义上的达到全面无死角覆盖。没有宽带线或无线路由器的弊端。能保证最强的无线信号和网络传输，而且无线的发射点你可以随意变换。你也可以随意控制哪个楼层覆盖，哪个楼层不覆盖。不管你的楼层多高，哪怕100层，可以保证每个楼层都能上网。
无线电力线AP体积很小，没有电源线，形状像一个插头，使用起来很方便。
无线电力线AP tp-link有，价格100多。

‘拾’ 企业无线网络覆盖的一些问题

800--900 平米普通的无线肯定无法覆盖，只有25台电脑，是仓库吗？
要实惠的话，就放弃无线方案，在电脑集中的地方布防网线即可，多数区域没电脑，也不需要无线信号啊。
如果是仓库内的应用需要整个无线覆盖的话，那只能用企业级的无线解决方案，联系网络设备代理商吧，根据实际情况采购。