第一篇：無線局域網讀書筆記（本站推薦）

無線局域網讀書筆記

一、無線局域網

無線局域網的英文簡稱是 WLAN（Wirel Local Area Network)，國內目前使用最多是 802.11a/b/g。無線網絡標準

802.11g 可兼容 802.11b，二者都使用了 2.4G 微波頻段，最多可以使用 14 個頻道(Channel)。各國的規定 的 2.4G 頻率范圍略有不同，在中國 802.11b/g 可以使用 1-11 頻道，在同一區域可以有 3 個互不干擾的頻 道。家用微波爐也在這一頻率范圍會對信號有影響。藍牙也在 2.4G 內，但藍牙 功率很小因此不會有大的 影響。802.11a 使用了 5G 無線頻段，在同一區域可以有 12 個頻道，一些高端的迅馳網卡支持 802.11a。帶寬(bandwith)

802.11b: 11M,5.5M,2M,1M 支持的速率

802.11g: 54M,48M,36M,24M,18M,12M,9M,6M

802.11a: 54M,20M,6M

AP(Acess Point)

無線接入點，是一種網絡設備，無線網卡與 AP 相連，通過 AP 與其它網卡交換信號，AP 通常還有 RJ-45 以 太網口用以與有線網相連。簡單地說 AP 就象一個 Hub。

Ad-Hoc

一種無線網絡通訊方式，各個網卡不經過 AP 直接進行點對點的通訊，當使用人比較少又沒有 AP 但仍然想 通過無線方式交互信息時可以用 Ad-hoc 方式應急。

第1頁

BSA:（基本服務區）單個 AP 所覆蓋的地理范圍，又成為微蜂窩，由一個 AP 組成，如果單個 AP 不能充分 覆蓋需要增加 AP，被稱為 ESA（擴展服務區域），為了實現漫游應該保持 10%-15%重疊。為獲得性能，邊 界 AP 應該設置到不同的非重疊信道

SSID(System Set ID)系統設定 ID

SSID 用來區分不同的網絡，最多可以有 32 個字符，如我們用的 wep.net.sjtu。網卡設置了不同的 SSID 就可以進入不同網絡，SSID 通常由 AP 廣播出來，通過 XP 自帶的掃描功能可以相看當前區域內的 SSID。出于安全考慮可以不廣播 SSID，此時用戶就要手工設置 SSID 才能進入相應的網絡。

二、無線網絡安全標準

WEP(Wired Equivalent Privacy)有線等效保密

為了保證數據能通過無線網絡安全傳輸而制定的一個加密標準，使用了共享秘鑰 RC4 加密算法，密鑰長度 最初為 40 位(5 個字符)，后來增加到 128 位(13 個字符)，有些設備可以支持 152 位加密。使用靜態

(Static)WEP 加密可以設置 4 個 WEP Key，使用動態（Dynamic）WEP 加密時，WEP Key 會隨時間變化而變 化。

開放式與共享式驗證(open or shared Authentication)

無線設備之間認證的模式，通常使用靜態 WEP 加密時使用共享方式，使用 802.1x 動態 WEP 加密時使用開 放認證方式。

第2頁

WPA(Wi-Fi Protected Access)

Wi-Fi 聯 盟 制 定 的 過 渡 性 無 線 網 絡 安 全 標 準，相 當 于 802.11i 的 精 簡 版，使 用 了 TKIP(Temporal Key Integrity Protocal)數據加密技術，雖然仍使用 RC4 加密算法，但使用了動態會 話密鑰。TKIP 引入了 4 個新算法：48 位初始化向量(IV)和 IV 順序規則(IV Sequencing Rules)、每包 密鑰構建(Per-Packet Key Construction)、Michael 消息完整性代碼(Message Integrity Code,MIC)

以及密鑰重 獲/分發。WPA 極大提高了無線網絡數據傳輸的安全性但還沒有一勞永逸地解決解決無線網絡 的安全性問題，因此廠商采納的積極性似乎不高。目前 Windows XP SP1 可以支持 WPA。

802.1x 認證

靜 態 WEP 秘鑰難于管理，改變秘鑰時要通知所有人，如果有一個地方泄漏了秘鑰就無安全性可言，而且 靜態 WEP 加密有嚴重的安全漏洞，通過無線偵聽在收到一定 數量的數據后就可以破解得到 WEP 秘鑰。802.1x 最初用于有線以太網的認證接入，防止非法用戶使用網絡，后來人們發現 802.1x 用以無線網可以 較好 地解決無線網絡的安全接入。802.1x 的 EAP-TLS 通過數字證書實現了用戶與網絡之間的雙向認證，即可以防止非法用戶使用網絡，也可以防止用戶連 入非法的 AP。802.1x 使用動態 WEP 加密防止 WEP Key 被破解。為解決數字證書的發放難題人們對 TLS 認證進行了改進產生了 TTLS 和 PEAP，可以用傳統的用戶 名口令方式認證入網。

WAPI(WLAN Authentication and Privacy Infrastructure)無線局域網認證與保密基礎架構

中國提出的一個無線網絡通訊的安全標準，國標代號 GB15629.11。

Wi-Fi

是 Wi-Fi 聯盟(Wi-Fi Alliance)的標記，參看 http://www.tmdps.cn。Wi-Fi 聯盟是 1999 年成立的非盈 利性的國際組織，致力于基于 802.11 的無線網絡產品的互通性認證。目前擁有 200 家會員單位。第3頁

第二篇：無線局域網練習題

： 號 學 ： 名 姓 ： 級 班 無錫工藝職業技術學院14／15學年第二學期

《 無線局域網技術 》課程考試卷

一、填空題：(每空 1 分，30分)1．IEEE802.11標準按出現的時間分別是IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g、__ IEEE802.11n__________。

2．IEEE802.11標準規定了兩種認證機制：開放系統論證、______________和_______共享密鑰論證_______。

3．為便于無線工作站在不同的蜂窩之間做無縫漫游，一般建議有___15______%的無線覆蓋重疊范圍。

4．_____接入點（AP）__________是一種提供到無線工作站通信支持的WLAN設備，并且在某些情況下，也提供到有線網絡的接口。

5．無線局域網的安全措施主要體現在信息過濾、用戶訪問控制和數據加密三個方面。

6．為提高無線局域網接入的安全性，一般采用_身份論證________和___加密技術______二者結合的技術方式。

7．IEEE802.11n采用的_MIMO_______系統在發送端和接收端均采用多天線和多通道。

8．為了保證足夠的帶寬以供應用，通常建議每個無線AP連接的用戶數量不超過___30______個。

9．在單極化天線和雙極化天線中，最常用的是____雙極化_____。10．為防止無線設備對人體造成損害或對其他設備造成干擾，目前國際標準規定無線產品的最大發射功率為__20dBm（即100mW）_______。11．ISM是指工業、科學、醫療領域的頻段，工作在__2.4GHZ_______頻段。12．按照不同的調制方式，采用微波作為傳輸媒體的無線局域網可分為___擴展頻譜方式、窄帶調制方式

13．IEEE802.11g有_3_________個互不重疊的信道。

14．紅外線是波長_______在750nm至1mm_____________之間的電磁波。15．IEEE802.11幀分為3種類型： __控制幀________、__管理幀 ________和數據幀。

16．IEEE 802.11標準采用______ CSMA/CA_____機制，可在所有站支持競爭型異步業務，從而使信號沖突概率減少到最小。

17．無線局域網有兩種類型的掃描 _主動掃描、_________和_被動掃描____。18．無線路由器通過___ WAN _______口用于連接Internet。

19．通常情況下，小增益天線適合于___無線漫游____等需要大覆蓋范圍的應用。

20．2004年6月，IEEE批準了____802.11i（Wi-Fi）__________作為WLAN安全標準。

21．IEEE802.11b最高傳輸速度可達11Mb/s，實際吞吐量約6Mb/s。對于用戶瀏覽所需帶寬約100kb/s，高質量視頻流所需帶寬約2Mb/s。因此，從理論上，一個IEEE802.11b無線AP可支持瀏覽用戶____60_____個或視頻用戶_____3____個。

22．大功率的AP首選___本地_____供電方式。23．室內覆蓋，為了美觀可以采用__吸頂 ____天線。

24．對于一個區域內存在多個AP，由于AP設備雖然支持十幾個信道，但相互無干擾的信道間至少需要間隔5個載頻，因此覆蓋同一區域內的AP數量最好不要超過____3__個。

二、單項選擇題(每小題 1 分，30分)1.（D）以下哪個縮略語用于表示可為單個用戶提供10米覆蓋范圍的網絡？ A、WWAN B、WLAN

C、WMAN

D、WPAN 2．天線主要工作在OSI參考模型的哪一層？（A）

A．第1層

B．第2層

C、第3層

D、第4層 3．WEP采用的加密算法是_______。（C）

A、AES

B、DES

C、RC4

D、CRC 4．根據FCC管制域，哪3個不重疊信道可用于2.4GHz的WLAN設計方案？（C）

A、信道3、5和7

B、信道2、6和11 C、信道1、6和11

D、信道1、5和9 5．無線橋接可做到點到_______。（D）A、2點

B、3點

C、4點

D、4點以上 6．下列哪種不屬于無線網卡的接口類型？（C）

A、PCI

B、PCMCIA

C、IEEE1394

D、USB 7．可擴展認證協議為IEEE802.11i中的核心的用戶審核機制，其縮寫為_______。（B）

A、WPA

B、EAP

C、PAD

D、EDI 8．WEP加密過程中，通過在在無線幀的加密部分加入_______來提供數據完整性的驗證。（D）

A、CRC

B、MAC

C、IV

D、ICV 9．目前主流的WiFi協議802.11g的物理層傳輸帶寬是54Mbps，但其實際傳輸層以上的可用帶寬約為（B）

A、16M

B、24M

C、32M

D、40M 10．如果AP發射功率為100mw，那么對應的dbm值是（A）

A、20dBm

B、18dBm

C、16dBm

D、10dBm 11．下列哪種材料對2.4GHz的RF信號的阻礙作用最小（D）

A、混凝土

B、金屬

C、鋼

D、木墻 12．關于室內AP的安裝，建議安裝在高度為（C）以上。A、1米

B、1.2米

C、1.5米

D、1.8米

13．一個學生在自習室里使用無線連接到他的實驗合作者的筆記本電腦，他正在使用的是（A）無線模式？

A、ad-hoc模式（點對點模式）

B、基礎結構模式 C、固定基站模式

D、漫游模式

14．當一臺無線設備想要與另一臺無線設備關聯時，必須在這兩臺設備之間使用相同的（D）。

A、BSS

B、ESS

C、IBSS

D、SSID 15．（C）允許無線局域網節點在WLAN外共享一個共同的公共IP地址的因特網網關服務是什么？

A、DHCP

B、IP

C、NAT

D、TCP 16．（D）當規劃一個無線局域網時，以下哪個特性明確了每個接入點所支持的節點數以及WLAN的帶寬？ A、容量

B、覆蓋范圍

C、深度

D、拓撲結構

17．對于室外天線必須要求防雷，即在天線、饋線、網橋間必須加接避雷器，避雷器的接地電阻要求不大于（B）。A、5Ω

B、10Ω

C、15Ω

18.在點到點(PtP)的無線傳輸中，最適合的天線類型是（A）。A、兩端定向天線

B、一端全向天線，一端定向天線

C、兩端全向天線

D、以上都不是

19.在場強信噪比檢測中，信號強度大于（C）。A、-70dBm

B、-75dBm

C、-80dBm

D、-85dBm 20．用來描述天線對發射功率的匯聚程度的指標是（D）。A、極性

B、功率

C、帶寬

D、增益

21．確定無線設備間信號傳播距離的最優方法是（C）。A、目測距離

B、使用強烈直線光源來估算RF信號

C、進行徹底的站點勘查 D、使用路徑損耗計算公式 22．以下采用OFDM調制技術的802.11協議是（B）

A、802.11i

B、802.11a

C、802.11b

D、802.11e 23．以下不產生2.4GHz電磁波的設備是（C）

A、藍牙手機

B、微波爐

C、傳統固定電話

D、AP 24．以下為中國電信WLAN熱點SSID的是（B）。A、CMCC-EDU

B、ChinaNet

C、ChinaTelecom-EDU

D、ChinaUnicom 25．當無線客戶端檢測不到信號時，不太可能的原因是（D）。A、可能是配置問題，配置有誤可能導致 AP 沒有發射信號

B、可能信號弱問題，信號弱可能導致覆蓋不到

C、可能是客戶端問題，客戶端錯誤設置可能導致搜索不到信號 D、信號相互干擾的問題

26．WiMax是采用哪種技術標準來構建寬帶無線網絡的？（D）A、IEEE802.11

B、IEEE802.11s

C、IEEE802.15

D、IEEE802.16 27．針對QoS的問題，IEEE推出了（B）標準，以便無線鏈路 MAC提供QoS控制和保障機制。A、IEEE802.11 d

B、IEEE802.11 e

C、IEEE802.11 f

D、IEEE802.11 r 28．由于無線通信過程中信號強度太弱、錯誤率較高，無線客戶端切換到其它無線AP的信道，這個過程稱為（B）。A、關聯

B、重關聯

C、漫游

D、負載平衡

29．STA以WPA模式與AP建立關聯后，如果網絡中有RADIUS認證服務器，則STA使用（B）方式進行認證。

A、EAP

B、IEEE802.1x

C、PSK

D、開放系統認證 30．以下無線局域網相關國際標準中由我國提出的是（D）A、WPA

B、IEEE802.1x

C、WEP

D、WAPI 參考答案：

一、1、IEEE802.11n

2、開放系統論證、共享密鑰論證 3、15

4、接入點(AP)

5、用戶訪問控制

6、身份論證、加密技術

7、MIMO系統8、30

9、雙極化天線10、20dBm（即100mW）11、2.4GHz

12、擴展頻譜方式、窄帶調制方式 13、3

14、在750nm至1mm

15、控制幀、管理幀

16、CSMA/CA

17、主動掃描、被動掃描

18、WAN

19、RC4對稱加密算法20、802.11i（Wi-Fi）21、60、3

22、本地

23、吸頂24、3

二、DACCD CBDBA DCADC DBACD CBCBD DBBBD

第三篇：無線局域網組網淺析

無線局域網組網淺析

【摘要】 無線局域網（WLAN）技術實現數據傳輸，具有簡易靈活、綜合成本低、擴展能力強的特點，在多種行業和領域有著廣闊的應用空間，擁有良好的市場需求。本文詳細闡述了無線局域網絡組建的規劃設計原則、覆蓋方案以及網管、計費認證系統的網絡結構部署方法和經驗。

【關鍵詞】 無線 WLAN 規劃 設計

Analysis of WLAN Networking Construction

He Qun（China Unicom Co.Ltd Fujian branch，Fuzhou，350007，China）

ABSTRACT：Wireless local area network（WLAN）technology to achieve data transmission，has the advantages of simple，flexible，low comprehensive cost，expansion ability，in a variety of industries and areas has a broad application space，has a good market.In this paper，the design principle，coverage scheme and network structure deployment method and experience of network management and billing authentication system for wireless local area network are described in detail..KEY WORDS：WLAN，data transmission；Networking Construction，Optimization

一、概述

無線局域網（WLAN）技術于20世紀90年代逐步成熟并投入商用，既可以作傳統有線網絡的延伸，在某些環境也可以替代傳統的有線網絡。對比傳統的有線傳輸解決方案，使用WLAN網絡實現數據傳輸具有簡易靈活、綜合成本較低、擴展能力強等顯著特點。

無線局域網技術經過十幾年的發展，已經歷了三代技術及產品的發展。第一代無線局域網主要是采用Fat AP，每一臺AP都要單獨進行配置，費時、費力、費成本；第二代無線局域網融入了無線網關功能但還是不能集中進行管理和配置，其管理性和安全性以及對有線網絡的依賴成為了第一代和第二代WLAN產品發展的瓶頸，由于這一代技術的AP儲存了大量的網絡和安全的配置，包括加密的鑰匙，Radius client的安全密碼（secret）等，而AP又是分散在建筑物中的各個位置，一旦AP的配置被盜取讀出并修改，其無線網絡系統就失去了安全性。另外由于AC或無線網關的硬件多數是基于Pentium架構的，所以當用戶接入數量（IP sessions）增多時，無線網的性能會急劇下降，時常會發生掉線或死機情況。在這樣的環境下，基于無線交換機技術的第三代WLAN產品應運而生。第三代無線局域網采用無線交換機和FIT AP的架構，對傳統WLAN設備的功能做了重新劃分，將密集型的無線網絡和安全處理功能轉移到集中的 WLAN 交換機中實現，同時加入了許多重要新功能，諸如無線網管、AP間自適應、無線安管、RF監測、無縫漫游以及Qos。，使得無線局域網的網絡性能、網絡管理和安全管理能力得以大幅提高。

二、無線局域網設計與規劃

2.1設計原則

依照無線局域網的國際規范和國家無線電管理委員會的標準，在進行實際的網絡設計時，遵循先進性、開放性、可伸展性、安全性、可靠性、可管理性等原則

2.2頻率規劃

目前針對WLAN來講，2.4G具有3條不重疊的信道，主要采用1、6、11三個信道交錯使用，具體的面覆蓋邏輯示意圖如下：

在多個頻道同時工作的情況下，為保證頻道之間不相互干擾，標準要求兩個頻道的中頻間隔不能低于25MHz。因此從上圖可以看出，在一個蜂窩區內，直序擴頻技術最多可以提供3個不重疊的頻道同時工作，提供高達33Mbps的吞吐量。

2.3頻率復用

針對頻率復用的設計與實現主要側重于重疊區域，考慮到802.11技術中目前業界主要采用DCF的仲裁，這樣會導致從網絡實施的角度出發，沒有辦法做到像GSM、3G網絡的控制力度，從技術原理的角度出發，沒有辦法實現很好的頻率復用，只能被動做些負載均衡的功能。每個AP具有54Mbps、48Mbps、36Mbps、18Mbps等的覆蓋范圍，對于54Mbps的覆蓋范圍不重疊，對于54Mbps與18Mbps就可能進行重疊，可以根據網絡側的負載功能實現一定程度的頻率復用功能，從網絡規劃的角度出發，WLAN基本上、下行無線鏈路復用的處理問題，目前都是DCF方式，從而只能結合業務網絡覆蓋目標效果，使用負載均衡功能進行實現。

2.4容量規劃

從業界實現的DCF方式來看，沒有一個最大用戶數的限制，但業界各個廠商進行實現時都基于一定理解的前提下進行默認限制，目前每個AP最大的用戶默認限制為256個用戶。AP的最大吞吐量為：23Mbps，用戶的增加總帶帶下降量不大，100kbps/用戶，按128用戶進行規劃；300kbps/用戶按64用戶進行規劃；1Mbps/用戶按22用戶進行規劃；2Mbps/用戶按11用戶進行規劃。

三、WLAN覆蓋方案建議

3.1室內放裝式覆蓋

適合于尚無室內分布系統的中小規模室內覆蓋、小面積盲點覆蓋或重要的公用場所的覆蓋及容量需求，如賓館、酒店、會議中心等地區。系統結構簡單，由獨立AP布點覆蓋。

一般來說，普通辦公環境，要求中等密度連續覆蓋時；或用戶只對若干單個房間實現覆蓋的情況下，比如，酒店的公共休息區，小酒吧，會議室，西餐廳等區域，通常面積都不大（小于100平方米），每個場所放一個AP即可滿足覆蓋需求。對于大面積區域稍復雜的應用環境，且用戶對傳輸速率和信號質量要求較高時，建設WLAN時需要對AP的架設位置、AP采用頻點、AP隔離距離等進行專門的規劃。使用室內直放AP布點覆蓋，需考慮及遵循以下幾個問題和原則：1）需要有入戶線纜資源（雙絞線或五類線）。2）如果在一個大廳里只安裝一個AP，則盡量把AP安放在大廳的中央位置，而且最好是放置于大廳天花板上；如果同一空間安裝兩個AP，則可以放在兩個對角上。3）保持信號穿過墻壁和天花板的數量最小。2.4G信號能夠穿透墻壁和天花板，然而，每一面墻壁和天花板都將使AP信號的覆蓋范圍減少1到30米。應放置AP與計算機于合適的位置，使墻壁和天花板阻礙信號的路徑最短，損耗最小。4）考慮AP和覆蓋區域之間直線連接。注意AP的放置位置，要盡量使信號能夠垂直的穿過（90°角）墻壁或天花板。5）不同的建筑材料產生不同的傳輸效果。由金屬的框架或門構成的建筑物會使WLAN無線信號的傳輸距離變小。放置AP的位置應使信號通過干燥的墻壁或敞開的門，避免放置在使信號必須通過金屬材料的位置。6）AP天線方向可調，安裝AP的位置應確保天線主波束方向正對覆蓋目標區域，保證良好的覆蓋效果。7）AP安裝位置需遠離電子設備（起碼1～2米），例如微波爐、監視器、電機等。

3.2室內分布式覆蓋

適用中大規模的室內覆蓋，系統結構較復雜。主要用于中等面積的盲區覆蓋或重要的公用場所，滿足如賓館、酒店、機場、會議中心等地區的覆蓋要求，但不適合有較高容量需求的網絡。室內分布式AP專為室內分布式組網方式設計，AP本身內置功率放大器，射頻口發射功率可達500毫瓦。

使用要求：該系統為室內覆蓋系統，要求設備安裝在室內運行。

來自不同系統基站的下行信號，經過多通道濾波合路器合路，然后通過低損耗電纜、耦合器、功分器等到達終端天線進行室內覆蓋，根據每層所需終端天線的數量，選用不同耦合度的耦合器來確定功率分配，形成一定區域的覆蓋，對于狹長形狀（如地鐵、隧道），也可以使用泄露電纜替代室內小天線進行覆蓋。由于CDMA、GSM、PHS、WLAN的工作頻段差異較大，發射功率和接收靈敏度不同，電纜損耗差異，因此每個系統的覆蓋能力和范圍差異較大。

利用原有室內分布系統承載WLAN業務時，對原有系統的設計要求及相關改動如下：1）確定原有室分系統規模，估算出每個接入節點間的饋線/分配損耗；2）了解原有功率分配器/定向耦合器的工作頻帶，保證其在WLAN頻段的可用性。若器件工作頻段不包括WLAN 2.4G頻段，則需要更換；3）了解原有終端天線的工作頻帶，保證其在WLAN頻段的可用性，原則上天線在WLAN頻段的VSWR不能大于2.5：1，超過該指標時，建議更換；4）WLAN系統接入時，必須使用濾波合路器，使原有和新接入系統損耗最小，根據需要選擇濾波合路器的類型；只要濾波合路器指標合適，CDMA/GSM/PHS與WLAN之間的干擾可以有效控制；5）原有室內分布系統的天線分布位置大多數沒有考慮WLAN的覆蓋能力/范圍要求，因此對于不符合WLAN覆蓋要求的天線應當適當移動或通過改變功率分配器增加1-2個終端天線，這樣對原有覆蓋影響很小，但可以有效改善WLAN信號覆蓋；6）明確原有室內覆蓋系統為何種信號源接入設備，由于直放站和基站的發射帶外信號質量有差異，在接入WLAN時，濾波合路器的端口隔離指標有較大差別，前者80dB，后者只需50dB。

根據實際的工程得到如下經驗：1）一般情況下，如果天線口輻射功率為10dBmW，使用2dBi全向室內小天線，則每離天線30米范圍內，在空曠的會議中心、沒有磚隔墻情況下，覆蓋電平可以達到-75dBm/WLAN；2）對于酒店客房密集隔墻結構，如果天線口輻射功率為10dBmW，使用2dBi全向室內小天線，則每離天線8-10米范圍內，客房內信號可以達到-70～-85dBm。一般來說，信號到達客房門距離應控制在4m以內；3）在進行能量分配時，盡量使信號分布均勻；4）在設計中，從基站到每個天線的路徑中盡量避免出現兩個以上功分器件（或耦合器），以保證上行信號的有效接入。5）通過利用原CDMA/GSM/PHS室內分布系統，對不符合頻段和隔離等要求的硬件進行更換。對不滿足WLAN網絡良好覆蓋的小天線布點進行調整，以達到AP信號良好覆蓋的效果。對類似酒店大廳等于較開闊空間，適于采用此方案進行覆蓋，可在保證覆蓋和容量需求的情況下，降低AP資源投入，并有效避免AP頻率干擾。

采用室內分布式覆蓋，存在以下問題：1）對沒有室內分布系統的環境，為WLAN新建室內分布系統成本高于AP直接布放。2）在較為復雜的環境優化天饋部分，增加或調整天線角度，工程難度仍較大，有的甚至綜合成本高于直接布放多AP的成本。

3.3室內補點覆蓋

當利用原有室分系統進行WLAN覆蓋時，對于工程改造量較大、天線位置改動多、功分負載匹配難度大的情況，可適當采用獨立AP覆蓋盲點、熱點，輔助原室內分布系統，在空間內交疊覆蓋達到良好效果。這樣做，在室內分布系統硬件基本可滿足接入AP信號源的情況下，盡量減少了工程改造量，而通過適當增加單個AP，在空間內適度的交疊覆蓋，滿足區域覆蓋需求，同時可緩解容量需求。

適用范圍：進行中大規模的室內覆蓋，系統結構設計較復雜，工程改造量相對較小，采用WLAN信號源接入室內分布系統，輔以獨立AP布點覆蓋少數盲點，最終達到無縫覆蓋的良好效果。既可滿足公用場所開闊地帶，如機場的覆蓋需求，又可兼顧如酒店、會議中心等存在中度容量需求。

需注明的是，當原有CDMA、GSM、PHS室內系統的天線分布位置不滿足WLAN的覆蓋能力/范圍要求時，可不考慮對天線做移動或通過改變功率分配器增加終端天線，而是采用獨立AP規劃方法，對少量熱點進行覆蓋補盲。

3.4室外立體覆蓋

在室外AP部署上，為體現“以線帶面”的覆蓋策略，應通過在區域內道路兩側部署室外型AP來實現高速無線寬帶接入，在站址選擇上以滿足業務發展的需要為前提，以運營商已有物業中的高度較低的物業為首選，在條件允許的情況下，可以通過合理的方式新建站址。

在建設實施步驟上，以主干道→干道→其余街道→向內延伸的順序完成廣覆蓋的建設，在建設完成后可滿足大部分用戶的無線寬帶上網需求。同時，在辦公樓宇、大型茶樓、會所、休閑娛樂場所等數據業務需求較高的熱點區域進行深度覆蓋來提高區域內無線寬帶網絡品質。

覆蓋效果理論計算可依據信號強度和傳輸距離的換算公式：

1）AP加卡的信號總強度公式：Gt-Gr+AP天線增益+終端天線增益=L信號總強度（dB）

Gt（AP或終端功率，單位dB），Gr（終端或AP靈敏度，單位dB）

2）距離產生的信號衰減公式：40+20lgd=L1（dB）d（距離，單位m）

工程中最大傳輸距離以45m計算，所以L1=72dB

建筑無線傳輸損耗=穿透損耗中值+偏差+慢衰落余量。各種材料的無線傳輸損耗參數如下圖所示：

四、網管系統部署

無線網絡管理系統針對各種規模和應用的WLAN/WAPI網絡環境，提供一整套的網絡管理解決方案，實現了TMN建議的系統管理（安全管理）、網絡拓撲管理、配置管理、故障管理和性能管理等重要的網絡管理功能。主要功能應包括：拓撲管理、配置管理、故障管理、性能管、安全管理、日志管理。其邏輯結構如下圖所示。

無線網絡管理系統可以采用為分布式結構部署，小型規模的系統可以部署在一臺服務器上，中大型系統可以根據需要部署在2臺以上的服務器上。

1）單機部署。適用較小的網絡規模，網元數小于200；服務器上安裝網管管理平臺所有部件。采集程序/數據庫/Web服務等。服務器推薦配置：PC 服務器 P4 2.8G/2G Memory/160G HD/19” LCD/56K/10/100/1000M

2）多機部署。適用中等的網絡規模，網元數200～600；在多臺服務器上部署網管管理平臺，采集程序、數據庫、Web服務分別部署在2臺或2臺以上的服務器上。服務器推薦配置：PC 服務器 P4 2.8G/2G Memory/160G HD/19”LCD/56K/10/100/1000M。

3）集中部署。適用較大的網絡規模，網元數大于600；所有WLAN網段管理單元的采集機都部署在網管管理中心；在多臺服務器上部署網管管理平臺，采集程序、數據庫、Web服務分別部署在2臺或2臺以上的服務器上，根據具體網管結構和規模推薦PC服務器或小型機。（圖4.2）

4）集中分布式部署。適用較大的網絡規模，網元數大于600；在一個或多個WLAN網段管理單元部署獨立采集機，采集機與網管中心通信，實現采集分部署，管理數據集中。在多臺服務器上部署網管管理平臺，采集程序、數據庫、Web服務分別部署在2臺或2臺以上的服務器上。根據具體網管結構和規模推薦PC服務器或小型機。（圖4.3）

五、認證計費系統

認證計費管理系統的功能模塊組成如下圖所示：

無線網絡建設對認證計費管理系統有以下要求：

1）應支持標準的RADIUS協議，可以全面兼容不同廠家的BRAS產品并已經成功和國內外主流以太網交換機實現802.1X對接。2）支持各種用戶計費安全措施，能夠實現帳戶、MAC、IP、VLAN、接入服務器和服務器端口的綁定或者上述多種要素的綁定。3）豐富的計費策略，可實現時長、流量、包時長、包流量、普通包天、動態包天、分層、包月和包年預付費和后付費等計費策略。4）多樣化數據庫支持功能，支持Oracle，MS SQL，Postgre等多種流行的數據庫系統。5）用戶管理功能，能夠提供用戶開戶、用戶注銷、變更受理、用戶查詢、用戶在線、專線用戶管理、停機用戶管理、公免帳號管理和廣播信息等功能。6）費用管理功能，提供帳單確認、費用預繳、用戶充值、用戶銷帳、批量銷帳、銀行托收功能。7）齊全的報表管理功能，提供用戶清單查詢、帳單查詢、充值報表、預繳報表、收費報表、欠費報表功能等各種查詢、統計功能。8）多樣化的卡類管理功能，提供上網卡、充值卡、卡查詢等各類卡業務。9）系統設置功能，提供營業區設置、費率設置、策略管理、時段管理、Radius監控、銀行托收等功能。10）可靠的安全設計，支持系統角色分配、操作員管理、備份管理、日志記錄等功能。

六、結束語

WLAN是無線寬帶網絡的重要組成部分，主要承載PC、手機及第三方WiFi終端的互聯網數據業務，是無線蜂窩網絡承載移動數據業務的重要補充。WLAN作為支撐無線寬帶接入的有效手段，規劃建設的核心目標是實現對蜂窩網絡數據流量的有效分流。WLAN網絡將與GPRS/EDGE和WCDMA、TD-SCDMA等移動蜂窩網絡互為補充，共同構成未來數據業務承載網。因此，WLAN網絡的建設對于各運營商來說具有特殊意義。

第四篇：無線局域網論文

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`目錄

一、無線局域網...................................................................1

二、無線局域網概述...............................................................1

1、無線局域網的優點...........................................................1

2、無線局域網的應用...........................................................1 3．無線局域網的理論基礎.......................................................2 4．無線局域網的不足之處.......................................................2

三、無線局域網協議標準...........................................................2

1．IEEE802.11系列協議........................................................2 3．HomeRF標準................................................................3 4．HyperLAN/2標準............................................................3 5．無線局域網標準的比較.......................................................4

四、無線局域網的體系架構.........................................................4

1．無線局域網的主要組件.......................................................4

2、無線局域網的結構...........................................................4 3．無線局域網的配置方式.......................................................4

五、未來的研究方向...............................................................5

1．安全性問題.................................................................5 2．漫游切換問題...............................................................5 3．無線網絡管理問題...........................................................5 4．無線局域網與3G............................................................5

六、致謝.........................................................................6 參考文獻：.......................................................................7

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一、無線局域網

隨著無線通信技術的廣泛應用，傳統局域網絡已經越來越不能滿足人們的需求，于是無線局域網（Wireless Local Area Network，WLAN）應運而生，且發展迅速。無線局域網是無線通信技術與網絡技術相結合的產物。從專業角度講，無線局域網就是通過無線信道來實現網絡設備之間的通信，并實現通信的移動化、個性化和寬帶化。通俗地講，無線局域網就是在不采用網線的情況下，提供以太網互聯功能。無線局域網(Wireless LAN,WLAN)是使用無線連接的局域網。它使用無線電波作為數據傳送的媒介。傳送距離一般為幾十米。無線局域網的主干網路通常使用電纜（CABLE），無線局域網用戶通過一個或更多無線接取器(wireless access points,WAP）接入無線局域網。線局域網絡(Wireless Local Area Networks； WLAN)是相當便利的數據傳輸系統，它利用射頻(Radio Frequency； RF)的技術，取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構成的局域網絡，使得無線局域網絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它，達到「信息隨身化、便利走天下」的理想境界。

二、無線局域網概述

無線網絡的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰期間。當時，美國陸軍研發出了一套無線電傳輸技術，采用無線電信號進行資料的傳輸。這項技術令許多學者產生了靈感。1971年，夏威夷大學的研究員創建了第一個無線電通訊網絡，稱作ALOHNET。這個網絡包含7臺計算機，采用雙向星型拓撲連接，橫跨夏威夷的四座島嶼，中心計算機放置在瓦胡島上。從此，無線網絡正式誕生。

1、無線局域網的優點

（1）靈活性和移動性。在有線網絡中，網絡設備的安放位置受網絡位置的限制，而無線局域網在無線信號覆蓋區域內的任何一個位置都可以接入網絡。無線局域網另一個最大的優點在于其移動性，連接到無線局域網的用戶可以移動且能同時與網絡保持連接。

（2）安裝便捷。無線局域網可以免去或最大程度地減少網絡布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點設備，就可建立覆蓋整個區域的局域網絡。

（3）易于進行網絡規劃和調整。對于有線網絡來說，辦公地點或網絡拓撲的改變通常意味著重新建網。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程，無線局域網可以避免或減少以上情況的發生。（4）故障定位容易。有線網絡一旦出現物理故障，尤其是由于線路連接不良而造成的網絡中斷，往往很難查明，而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網絡則很容易定位故障，只需更換故障設備即可恢復網絡連接。

（5）易于擴展。無線局域網有多種配置方式，可以很快從只有幾個用戶的小型局域網擴展到上千用戶的大型網絡，并且能夠提供節點間“漫游”等有線網絡無法實現的特性。

由于無線局域網有以上諸多優點，因此其發展十分迅速。最近幾年，無線局域網已經在企業、醫院、商店、工廠和學校等場合得到了廣泛的應用。

（6）經濟節約。由于有線網絡缺少靈活性，這就要求網絡規劃者盡可能地考慮未來發展的需要，這就往往導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網絡的發展超出了設計規劃，又要花費較多費用進行網絡改造,而無線局域網可以避免或減少以上情況的發生

2、無線局域網的應用

基于無線局域網的優點，它可廣泛應用于下列領域：

（1）接入網絡信息系統：電子郵件、文件傳輸和終端仿真。

（2）難以布線的環境：老建筑、布線困難或昂貴的露天區域、城市建筑群、校園和工廠。（3）頻繁變化的環境：頻繁更換工作地點和改變位置的零售商、生產商，以及野外勘測、試驗、軍事、公安和銀行等。

（4）使用便攜式計算機等可移動設備進行快速網絡連接。

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（5）用于遠距離信息的傳輸：如在林區進行火災、病蟲害等信息的傳輸；公安交通管理部門進行交通管理等。

（6）專門工程或高峰時間所需的暫時局域網：學校、商業展覽、建設地點等人員流動較強的地方；利用無線局域網進行信息的交流；零售商、空運和航運公司高峰時間所需的額外工作站等。（7）流動工作者可得到信息的區域：需要在醫院、零售商店或辦公室區域流動時得到信息的醫生、護士、零售商、白領工作者。

（8）辦公室和家庭辦公室（SOHO）用戶，以及需要方便快捷地安裝小型網絡的用戶。3．無線局域網的理論基礎 目前，無線局域網采用的傳輸媒體主要有兩種，即紅外線和無線電波。按照不同的調制方式，采用無線電波作為傳輸媒體的無線局域網又可分為擴頻方式與窄帶調制方式。（1）紅外線（Infrared Rays，IR）局域網

采用紅外線通信方式與無線電波方式相比，可以提供極高的數據速率，有較高的安全性，且設備相對便宜而且簡單。但由于紅外線對障礙物的透射和繞射能力很差，使得傳輸距離和覆蓋范圍都受到很大限制，通常IR局域網的覆蓋范圍只限制在一間房屋內。（2）擴頻（Spread Spectrum，SS）局域網

如果使用擴頻技術，網絡可以在ISM（工業、科學和醫療）頻段內運行。其理論依據是，通過擴頻方式以寬帶傳輸信息來換取信噪比的提高。擴頻通信具有抗干擾能力和隱蔽性強、保密性好、多址通信能力強的特點。擴頻技術主要分為跳頻技術（FHSS）和直接序列擴頻（DSSS）兩種方式。

所謂直接序列擴頻，就是用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。而跳頻技術與直序擴頻技術不同，跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，其頻率按隨機規律不斷改變。接收端的頻率也按隨機規律變化，并保持與發射端的變化規律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統的性能，跳頻越高，抗干擾性能越好，軍用的跳頻系統可達到每秒上萬跳。（3）窄帶微波局域網

這種局域網使用微波無線電頻帶來傳輸數據，其帶寬剛好能容納信號。但這種網絡產品通常需要申請無線電頻譜執照，其它方式則可使用無需執照的ISM頻帶。4．無線局域網的不足之處

無線局域網在能夠給網絡用戶帶來便捷和實用的同時，也存在著一些缺陷。無線局域網的不足之處體現在以下幾個方面：

（1）性能。無線局域網是依靠無線電波進行傳輸的。這些電波通過無線發射裝置進行發射，而建筑物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸，所以會影響網絡的性能。

（2）速率。無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。目前，無線局域網的最大傳輸速率為54Mbit/s，只適合于個人終端和小規模網絡應用。

（3）安全性。本質上無線電波不要求建立物理的連接通道，無線信號是發散的。從理論上講，很容易監聽到無線電波廣播范圍內的任何信號，造成通信信息泄漏。

三、無線局域網協議標準

無線局域網技術（包括IEEE802.11、藍牙技術和HomeRF等）將是新世紀無線通信領域最有發展前景的重大技術之一。以IEEE（電氣和電子工程師協會）為代表的多個研究機構針對不同的應用場合，制定了一系列協議標準，推動了無線局域網的實用化。1．IEEE802.11系列協議

作為全球公認的局域網權威，IEEE 802工作組建立的標準在局域網領域內得到了廣泛應用。這些協議包括802.3以太網協議、802.5令牌環協議和802.3z100BASE-T快速以太網協議等。IEEE于1997年發布了無線局域網領域第一個在國際上被認可的協議——802.11協議。1999年9月，IEEE提出802.11b協議，用于對802.11協議進行補充，之后又推出了802.11a、802.11g等一

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系列協議，從而進一步完善了無線局域網規范。IEEE802.11工作組制訂的具體協議如下：（1）802.11a 802.11a采用正交頻分（OFDM）技術調制數據，使用5GHz的頻帶。OFDM技術將無線信道分成以低數據速率并行傳輸的分頻率，然后再將這些頻率一起放回接收端，可提供25Mbit/s的無線ATM接口和10Mbit/s的以太網無線幀結構接口，以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高傳輸速度，改進信號質量，克服干擾。物理層速率可達54Mbit/s，傳輸層可達25Mbit/s，能滿足室內及室外的應用。（2）802.11b 802.11b也被稱為Wi-Fi技術，采用補碼鍵控（CCK）調制方式，使用2.4GHz頻帶，其對無線局域網通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機制的介質訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低于某個門限值時，傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s，或根據直序擴頻技術調整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規定的前提下，采用跳頻技術無法支持更高的速率，因此需要選擇DSSS作為該標準的惟一物理層技術。（3）802.11g 2001年11月，在802.11 IEEE會議上形成了802.11g標準草案，目的是在2.4GHz頻段實現802.11a的速率要求。該標準將于2003年初獲得批準。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM調制方式，使用2.4GHz頻段，對現有的802.11b系統向下兼容。它既能適應傳統的802.11b標準(在2.4GHz頻率下提供的數據傳輸率為11Mbit/s)，也符合802.11a標準(在5GHz頻率下提供的數據傳輸率56Mbit/s)，從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無線局域網，有利于促進無線網絡市場的發展。（4）其他相關協議

IEEE802工作組今后將繼續對802.11系列協議進行探討，并計劃推出一系列用于完善無線局域網應用的協議，其中主要包括802.11e（定義服務質量和服務類型）、802.11f（AP間協議）、802.11h（歐洲5GHz規范）、802.11i（增強的安全性&認證）、802.11j（日本的4.9GHz規范）、802.11k（高層無線/網絡測量規范）以及高吞吐量研究工作組的相關協議。2．藍牙規范（Bluetooth）

藍牙規范是由SIG（特別興趣小組）制定的一個公共的、無需許可證的規范，其目的是實現短距離無線語音和數據通信。藍牙技術工作于2.4GHz的ISM頻段，基帶部分的數據速率為1Mbit/s，有效無線通信距離為10~100m，采用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。藍牙技術采用自動尋道技術和快速跳頻技術保證傳輸的可靠性，具有全向傳輸能力，但不需對連接設備進行定向。其是一種改進的無線局域網技術，但其設備尺寸更小，成本更低。在任意時間，只要藍牙技術產品進入彼此有效范圍之內，它們就會立即傳輸地址信息并組建成網，這一切工作都是設備自動完成的，無需用戶參與。3．HomeRF標準

在美國聯邦通信委員會（FCC）正式批準HomeRF標準之前，HomeRF工作組于1998年為在家庭范圍內實現語音和數據的無線通信制訂出一個規范，即共享無線訪問協議（SWAP）。該協議主要針對家庭無線局域網，其數據通信采用簡化的IEEE802.11協議標準。之后，HomeRF工作組又制定了HomeRF標準，用于實現PC機和用戶電子設備之間的無線數字通信，是IEEE802.11與泛歐數字無繩電話標準（DECT）相結合的一種開放標準。HomeRF標準采用擴頻技術，工作在2.4GHz頻帶，可同步支持4條高質量語音信道并且具有低功耗的優點，適合用于筆記本電腦。4．HyperLAN/2標準

2002年2月，ETI的寬帶無線接入網絡（Broadband Radio Access Networks，BRAN）小組公布了HiperLAN/2標準。HiperLAN/2標準由全球論壇（H2GF）開發并制定，在5GHz的頻段上運行，并采用OFDM調制方式，物理層最高速率可達54Mbit/s，是一種高性能的局域網標準。HyperLAN/2標準定義了動態頻率選擇、無線小區切換、鏈路適配、多波束天線和功率控制等多

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種信令和測量方法，用來支持無線網絡的功能。基于HyperRF標準的網絡有其特定的應用，可以用于企業局域網的最后一部分網段，支持用戶在子網之間的IP移動性。在熱點地區，為商業人士提供遠端高速接入因特網的服務，以及作為W-CDMA系統的補充，用于3G的接入技術，使用戶可以在兩種網絡之間移動或進行業務的自動切換，而不影響通信。5．無線局域網標準的比較

802.11系列協議是由IEEE制定的，目前居于主導地位的無線局域網標準。HomeRF主要是為家庭網絡設計的，是802.11與DECT的結合。HomeRF和藍牙都工作在2.4GHz ISM頻段，并且都采用跳頻擴頻（FHSS）技術。因此，HomeRF產品和藍牙產品之間幾乎沒有相互干擾。藍牙技術適用于松散型的網絡，可以讓設備為一個單獨的數據建立一個連接，而HomeRF技術則不像藍牙技術那樣隨意。組建HomeRF網絡前，必須為各網絡成員事先確定一個惟一的識別代碼，因而比藍牙技術更安全。802.11使用的是TCP/IP協議，適用于功率更大的網絡，有效工作距離比藍牙技術和HomeRF要長得多。

四、無線局域網的體系架構

1．無線局域網的主要組件

（1）無線網卡。提供與有線網卡一樣豐富的系統接口，包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有線局域網中，網卡是網絡操作系統與網線之間的接口。在無線局域網中，它們是操作系統與天線之間的接口，用來創建透明的網絡連接。

（2）接入點。接入點的作用相當于局域網集線器。它在無線局域網和有線網絡之間接收、緩沖存儲和傳輸數據，以支持一組無線用戶設備。接入點通常是通過標準以太網線連接到有線網絡上，并通過天線與無線設備進行通信。在有多個接入點時，用戶可以在接入點之間漫游切換。接入點的有效范圍是20~500m。根據技術、配置和使用情況，一個接入點可以支持15~250個用戶，通過添加更多的接入點，可以比較輕松地擴充無線局域網，從而減少網絡擁塞并擴大網絡的覆蓋范圍。

2、無線局域網的結構

根據不同局域網的應用環境與需求的不同，無線局域網可采取不同的網絡結構來實現互聯。常用的具體有如下幾種：

（1）網橋連接型：不同的局域網之間互聯時，由于物理上的原因，若采取有線方式不方便，則可利用無線網橋的方式實現二者的點對點連接，無線網橋不僅提供二者之間的物理與數據鏈路層的連接，還為兩個網的用戶提供較高層的路由與協議轉換。

（2）基站接入型：當采用移動蜂窩通信網接入方式組建無線局域網時，各站點之間的通信是通過基站接入、數據交換方式來實現互聯的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網，還可以通過廣域網與遠地站點組建自己的工作網絡。

（3）HUB接入型：利用無線Hub可以組建星型結構的無線局域網，具有與有線Hub組網方式相類似的優點。在該結構基礎上的WLAN，可采用類似于交換型以太網的工作方式，要求Hub具有簡單的網內交換功能。

（4）無中心結構：要求網中任意兩個站點均可直接通信。此結構的無線局域網一般使用公用廣播信道，MAC層采用CSMA類型的多址接入協議。

無線局域網可以在普通局域網基礎上通過無線Hub、無線接入站（AP）、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現，其中以無線網卡最為普遍，使用最多。無線局域網的關鍵技術，除了紅外傳輸技術、擴頻技術、網同步技術外還有一些其他技術，如：調制技術、加解擾技術、無線分集接收技術、功率控制技術和節能技術。3．無線局域網的配置方式

（1）對等模式。Ad-hoc模式。這種應用包含多個無線終端和一個服務器，均配有無線網卡，但不連接到接入點和有線網絡，而是通過無線網卡進行相互通信。它主要用來在沒有基礎設施的地方快速而輕松地建無線局域網。

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（2）基礎結構模式。Infrastructure模式。該模式是目前最常見的一種架構，這種架構包含一個接入點和多個無線終端，接入點通過電纜連線與有線網絡連接，通過無線電波與無線終端連接，可以實現無線終端之間的通信，以及無線終端與有線網絡之間的通信。通過對這種模式進行復制，可以實現多個接入點相互連接的更大的無線網絡。

五、未來的研究方向

如上所述，無線局域網技術的研究和應用方興未艾，是目前無線通信領域乃至整個通信行業的研究熱點。從無線局域網的進一步推廣應用來看，未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫游、網絡管理以及與3G等其他移動通信系統之間的關系上。1．安全性問題

IEEE802.11協議標準建議使用兩種安全解決方案。一種是IEEE 802.11安全任務組（TGi）構建的安全框架--魯棒型安全網絡（RSN）。這種網絡用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鑒權和密鑰管理。該標準用可擴展鑒權協議（EAP）實現對用戶的鑒權。鑒權服務器和用戶之間使用遠程鑒權撥入用戶服務協議（RADIUS）進行通信，RADIUS協議在網絡接入的鑒權、授權和計費（AAA）中得到廣泛采用。由于IEE802.1x主要是針對有線局域網設計的，在無線局域網中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以，盡管它對無線局域網的安全性能有很大改善，802.1x和802.11的結合仍然不能提供足夠的安全。

另一種方式則是目前廣泛應用于局域網絡及遠程接入等領域的虛擬專用網（VPN）安全技術。與802.11b標準所采用的安全技術不同，在IP網絡中，VPN主要采用IPSec技術來保障數據傳輸的安全。對于安全性要求更高的用戶，將現有的VPN安全技術與802.11b安全技術結合起來，是目前較為理想的無線局域網絡的安全解決方案。2．漫游切換問題

無線局域網的漫游問題是繼安全問題之后的一個至關重要的問題。在無線網絡中，如果一邊使用無線局域網接入服務，一邊移動接入位置，那么一旦移動終端超越子網覆蓋范圍，IP數據包就無法到達移動終端，正在進行的通信將被中斷。為此，IETF制定了擴展IP網絡移動性的系列標準。所謂移動IP，就是指在IP網絡上的多個子網內均可使用同一IP地址的技術。這種技術是通過使用被稱為本地代理（Home Agent）和外地代理（Foreign Agent）的特殊路由器對網絡終端所處位置的網絡進行管理來實現的。在移動IP系統中，可保證用戶的移動終端始終使用固定的IP地址進行網絡通信，不管在怎樣的移動過程中皆可建立TCP連接并不會發生中斷。在無線局域網系統中，廣泛的應用移動IP技術可以突破網絡的地域范圍限制，并可克服在跨網段時使用動態主機配置協議（DHCP）方式所造成的通信中斷、權限變化等問題。3．無線網絡管理問題

相對于有線網絡，無線局域網具有非常獨特的特性，因此必須建立相應的無線網絡管理系統。除了系統結構、用戶需求和典型應用等模塊之外，一個好的無線網絡管理系統還必須考慮以下因素：

（1）標準的網管通信方式。網管子系統通常與中央主機相連。網管子系統必須基于工業標準的管理協議(比如SNMP)，這樣才能監視主機和子系統之間每條鏈路上的狀態信息，并可根據狀態信息快速分析和解決出現的問題。

（2）網絡監視和報告。主機必須能夠監視無線網絡系統中所有單元。考慮到無線網絡的連接性不如有線網絡那樣穩定，無線網絡管理系統必須監視和報告無線信號的變化以及接入點的業務類型和負載情況，還須能自動發現進入無線網絡體系結構的新設備。

（3）有效地利用帶寬。盡管隨著新技術的發展，無線網絡的可用帶寬逐步增大，但還是遠遠小于有線局域網的帶寬。因此，在實際應用中必須考慮帶寬的合理使用。4．無線局域網與3G 無線局域網不否會對第三代移動通信系統構成威脅是近年來業界關心的一個問題。實際上，無線局域網與3G采用的是截然不同的兩種技術，用于滿足不同的需要。與3G不同的是，無線

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局域網并不是一個完備的全網解決方案，而只用于滿足小型用戶群的需求。無線局域網與3G可以互補，因此不會對3G運營商造成威脅，運營商還可以從無線局域網和3G的共存中獲得好處。NorthStream的研究表明，無線局域網與3G和GPRS的結合可增加用戶的滿意程度和業務量，從而增加移動運營商的利潤。作為3G的一個重要補充，無線局域網可用于在諸如機場候機廳、賓館休息室和咖啡廳等地方建立無線Internet連接。

六、致謝

本論文是在導師劉佳的悉心指導下完成的。導師淵博的專業知識，嚴謹的治學態度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導師的指導下完成的，傾注了導師大量的心血。在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝！

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參考文獻：

1、金純,陳林星,楊吉云.《IEEE802.11無線局域網》.電子工業出版社,2004.2、趙紅禮,吳昊,黃清.《21世紀高等院校教材--無線局域網》.科學出版社2004.3、劉元安,翟明岳,吳惠蘭.《寬帶無線接入和無線局域網》..上海：北京郵電大學出版社,2000.

第五篇：無線局域網論文

擴頻通信在無線局域網中的應用

Spectrum Spreading Technology for Wireless LAN 摘 要：無線局域網是計算機通信來統中的一個重要的組成部分，具有傳輸速率高、安

全保密性強、使用靈活方便等特點。擴頻技術不僅具有很強的抗干擾性能，而且其多址功 能、安全保密、杭多徑干擾等功能也備受人們青睞，把擴頻技術用于無線局網中.必將使無 線局域網的整體性能大大提高，滿足各種情況下對系統的要求。本文介紹了無線局域網調制方式及擴頻技術的理論基礎和工作方式，并對常見的兩種擴頻技術的性能進行分析比較，進而說明擴頻技術是未來無線通信技術中必不可少的一種重要技術。關鍵字：擴頻；抗干擾；無線局域網；頻帶；調制；解調

Abstract:Wireless LAN is an important communication system.which is charac-terized by high transmission speed，strong security and easy use.Spectrum sprea-ding is quite attractive for not only its strong anti-jamming ability but also its multi-address functionality，security and performance of antimultipath interfe-rence.Using spectrum spreading technology in wireless LAN would result in great improvement of wireless LAN's overall performance and thus meet the re-Quirements for the system under various conditions.Keyword: spread spectrum;anti-jamming;wireless LAN;band;modulation;demodulation

引言

無線局域網(WLAN—WirelessLoealAreaNetwork)是一種高速計算機通信網，也是全球個人通信的一個重要組成部分。無線局域網是在有線局域網的基礎上發展起來的。近年來，有線局域網(如以太網)的使用已非常普及，世界各國聯入局域網的微機數量巨大，大大提高了工作效率和生產效率。但有線局域網有其本質的缺陷:網中的站不可移動，布線、改線不易，抗毀性差等。無線局域網采用無線方式傳輸，正好克服了有線局域網的本質的不足，且無線局域網具有傳輸速率高(可一與有線局域網相比擬)、安全保密性好、抗干擾能力強、使用靈活等優點。

擴展頻譜技術具有很強的抗干擾性能，多址能力強、頻譜利用率高和安全保密性好也是擴頻技術固有的優點，因而被廣泛地應用于通信的各個領域，發展非

常迅速。將擴頻技術用干無線局域網中，必將大大提高系統性能，滿足各種情況下對系統提出的要求。

1.擴頻通信技術

擴頻通信技術是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬;頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成，用編碼及調制的方法來實現的，與所傳信息數據無關;在接收端則用同樣的碼進行相關同步接收、解擴及恢復所傳信息數據.擴頻通信的產生也是通信的需要，主要是出于對無線通信安全性的考慮，于是，產生了以拓寬帶寬來為代價的擴頻通信技術.1.1擴頻技術的理論基礎

1.1.1仙農公式

信息論中關于信息容量的仙農(Shannon)公式為: C=WLog2(1十P/N)(1-1)

式中: C—信道容量(用傳輸速率度量)，W—信號頻帶寬度，P—信號功率，N—白噪聲功率。式(1-1)說明，在給定的傳輸速率C不變的條件下，頻帶寬度W和信噪比P/N是可以互換的。即可通過增加頻帶寬度的方法，在較低的信噪比P/N(S/N)情況下，傳輸信息。擴展頻譜換取信噪比要求的降低，正是擴頻通信的重要特點，由此為擴頻通信的應用奠定了基礎。

1.2擴頻技術的主要工作方式

目前，擴頻通信技術的擴頻方式主要有:直接序列擴頻(DS)、跳頻(FH)、跳時(TH)、線性調頻(CHIRP)，此外，還有這些擴頻方式的各種組合方式，如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。各種擴頻方式都有自己的特點和共性，在無線通信中不同程 度

2．擴頻技術在無線局域網中的應用

無線局域網擴頻技術目前已有直接序列擴頻、跳頻、跳時三種基本方式。

2.1直接序列擴頻

圖 2-1 直擴系統組成框圖

如2-1所述，直接序列擴頻(Direct Se-quence Spread Spectrum)是直接利用具有高碼率的擴頻碼序列，在發射端采用各種調制方式擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列去進行解碼，把展寬的擴頻信號還原成原始的信息。它是一種數字調制方法，其原理如圖2-2所示，具體地說，就是將信源與一定的PN碼(偽噪聲碼)進行模二加。

由信源輸出的信號a(t)是碼元持續時間為Ta的信息流，偽隨機碼產生器產生偽隨機碼c(t)，每一偽隨機碼寬度或切普(chip)寬度為Tc。將信息碼a(t)與偽隨機碼c(t)進行相乘或模二加，產生一速率與偽隨機碼速率相同的信頻序列d(t)，然后用信頻序列d(t)去調制載波，這樣就可以得到已擴頻調制的射頻信號s(t)，即s(t)=a(t)c(t)cos(w0t)。而直擴信號的接收一般采用相關接收，通過解擴和解調兩步進行。

圖 2-2 直接序列擴頻原理圖

2.2跳頻擴頻

跳頻擴頻技術(Frequency Hopping)是通過偽隨機碼的調制，使載波工作的 中心頻率不斷跳躍改變，而噪音和干擾信號的中心頻率卻不會改變。這樣，只要收、發信機之間按照固定的數字算法產生相同的偽隨機碼，就可以達到同步，排除噪音和其他干擾信號。跳頻技術用一定碼序列進行選擇的多頻率頻移鍵控，也就是用擴頻碼序列去進行頻移鍵控調制，使載波頻率不斷地跳變，所以稱為跳頻，圖4-3為跳頻系統的組成。發射端信息碼序列與擴頻碼序列組合以后按照不同的碼

圖 2-3 跳頻擴頻系統(FH)原理圖

字去控制頻率合成器，其輸出的頻率根據碼字的改變而改變，從而形成了頻率的跳變。從圖2-4我們可以看到橫軸為時間，縱軸為頻率。這個時間與頻率的平面叫做時-頻域，它表明了什么時間采用什么頻率進行通信，時間不同頻率也不同。

2.3跳時擴頻

跳時是使發射信號在時間軸上跳變。先把時間軸分成許多時片。在一幀內哪個時片發射信號由擴頻碼序列進行控制。可以把跳時理解為用一定碼序列進行選擇的多時片的時移鍵控。由于采用窄得很多的時片去發送信號，相對說來，信號

圖 2-4 時-頻域上的調頻序列 的頻譜也就展寬了。在發射端，輸入的數據先存儲起來，由擴頻碼發生器的擴頻碼序列去控制通-斷開關，經二相或四相調制后再經射頻調制后發射。在接收端，4

由射頻接收機輸出的中頻信號經本地產生的與發射端相同的擴頻碼序列控制通-斷開關，再經二相或四相解調器，送到數據存儲器后再定時后輸出數據。只要收、發兩端在時間上嚴格同步進行，就能正確地恢復原始數據。Internet無線局域網擴頻技術的特點

擴展頻譜技術具有抗干擾性強、信息保密性好、易于實現碼分多址和抗多徑干擾四個特點，下面主要論述它的抗干擾性。擴頻通信系統擴展的頻譜越寬，處理增益越高，抗干擾能力就越強。另外，由于接收端采用擴頻碼序列進行相關檢測，空中即使有同類信號進行干擾，如果不能檢測出有用信號的碼序列，干擾也起不了太大作用，因此抗干擾性能強是擴頻通信的最突出的優點。

3.1抗干擾性強

擴頻本身具有一定的抗干擾能力，用“擴頻處理增益Gp”來表示，即Gp=W /F;其中，W是擴頻信號帶寬，F是信息帶寬。它表示了擴頻系統信噪比改善的程度，Gp越大，則抗干擾能力越強，其代價是帶寬的增加。受器件水平、捕獲同步和寬帶均衡等實際條件的限制，其帶寬不能無限制地增加。提高增益的方法有以下幾種:(1)混合擴頻系統。

在直接序列擴頻的基礎上增加了載波頻率跳變的功能組成直擴/跳頻(DS/FH)混合擴頻技術，綜合了DS和FH兩種擴頻方式的優點，能更有效地對抗干擾。由于DS/FH系統的處理增益是兩種處理增益(dB)之和，可以采用相對簡單的技術實現高的處理增益。通過理論分析和仿真研究表明，在干擾和噪聲低于直擴信號的噪聲容限時，混合系統的誤碼性能優于純跳頻系統;在干擾和噪聲高于直擴的噪聲容限時，純跳頻系統的誤碼性能優于混合系統。(2)高效擴頻技術。

即利用編碼擴頻理論和正交多載波理論，實現高效擴頻。高效編碼擴頻是一種(N，k)編碼的直序擴頻，把k位信息碼由長為N的偽隨機碼來代替。k位信息碼有2k個狀態，則需2k條長為N的偽隨機碼來代表k位信息碼的2k個狀態，其擴頻帶寬為傳輸數據速率的N/k倍。

3.2信息保密性好

由于擴頻信號在很寬的頻帶上被擴展了，單位頻帶內的功率就很小，即信號的功率譜密度很低，所以應用擴頻碼序列擴展頻譜的直接序列擴頻系統，可在信道噪聲和熱噪聲的背景下，在很低的信號功率譜密度上進行通信。信號被湮沒在噪聲里，很不容易被發現，想進一步檢測出信號的參數就更加困難了。

3.3易于實現碼分多址

由于擴頻通信中存在擴頻碼序列的擴頻調制，可充分利用各種不同碼型擴頻序列之間優良的自相關特性和互相關特性，在接收端利用相關檢測技術進行解擴，則在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統可以區分不同用戶的信號，這樣在同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。

3.4抗多徑干擾

在無線電通信的各個頻段，短波、超短波、微波和光波中存在大量的多徑干擾。一般方法是采用分集接收技術，或設法把不同路徑的不同延遲信號在接收端從時間上對齊相加，合并成較強的有用信號，這兩種基本方法在擴頻通信中都是很容易實現的。

4.總結

本文就無線局域網和擴頻技術進行了基本的介紹，重點介紹了用于無線局域網的擴頻通信技術，并給出了無線局域網中擴頻通信技術中幾種實現方式的特點和其中的不足，就擴頻技術在無線局域網中的應用進行了詳細的討論，總結了用于無線局域網的擴頻通信技術的的常見幾種方法并簡要分析了各自的優缺點和應用的場合。基于擴頻技術抗干擾性強、信息保密性好、易于實現碼分多址和抗多徑干擾四個特點，探討了擴頻技術在無線局域網中應用的可行性。

目前，無限局域網的發展方興未艾，組網技術也有多種。對于無限局域網來說，抗干擾性和保密性的好壞應該是最主要衡量指標。擴頻通信抗干擾性和保密性好的特點使其在無線局域網中的應用前景十分廣闊。

由于時間所限，本文對無線局域網的擴頻通信技術的研究沒有做更深入的探討，同時對系統設計沒能進行仿真設計。這些不足需要在以后的研究工作中完善。

參考文獻

[l]IEEE Std 802.lla.High一speed Physical layer in the 5GHZband，1999.[2]陳雁，葉凌偉.wLAN運營分析.電信技術，2003 [3]夏俊杰，周雪崢.WLAN標準于系統建設.電信技術，2003 [4]季碩.公眾wLAN組網方案介紹.電信技術，2003.[5]鄧慶林.WLAN接人技術在機場侯機廳的應用方案.電信技術，2003 [6]沈允春.擴譜技術[M].北京:國防工業出版社，1995.