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无线局域网技术实验综述
摘 要：无线局域网是当今网络发展的一个主要潮流，研究和掌握无线局域网技术不但要从理论角度还要落实到实践操作层面。文章探讨了开展无线局域网实验的特点、重要性意义，阐述了无线局域网实验的主要内容，最后对无线局域网实验中存在的问题进行了讨论。
关键词：无线局域网;安全性;配置;无线AP
1 引言(Introduction)
无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)近年来在家庭、医疗、企业、餐饮及零售、监视系统、展示会场等诸多领域得到了快速应用。WLAN是计算机网络和无线通信技术相结合的产物，采用无线电波、激光、红外线等代替传统电缆，既可以单独组网也可以作为有线网络的补充和延伸[1]。与有线网络相比，无线局域网具有灵活性强、扩展能力好、部署成本较低、安装简单等优势，因此能够解决有线网络难以实现的诸多问题，并随着无线局域网技术的发展越来越受到人们的青睐。开展无线局域网实验教学将对通信、网络、信息安全等相关专业人才的培养发挥重大作用。
2 无线局域网实验教学特点(The experimental
teaching features of WLAN)
无线局域网实验是一种工程类课程的实验，实验过程中不仅要进行分析具体的问题、规划与设计无线局域网，实际动手操作还涉及组建与安装无线局域网、配置与调试设备、测试无线局域网等内容[2]。概括起来，无线局域网实验教学主要有以下特点：
第一，实践性强。无线局域网是一门实践性较强的课程，实验不但需要学生了解无线局域网相关原理、了解无线设备及其附件的功能、无线局域网连接方式、IEEE802.11系列标准等理论知识，而且要求掌握无线局域网常用安装工具和仪表的使用方法，例如使用接地电阻测试仪、万用表、斜口钳等安装室内或室外AP，而且实验中需要动手配置和安装无线设备，如无线网卡、无线AP、无线交换机、无线路由器等。
第二，实验内容广泛。有别于其他实验，无线局域网实验内容非常广泛，通常涉及通信、网络、信息安全等专业知识和应用。因此这些专业集体开发实验是一个不错的选择，根据不同专业需求对实验内容自由选择和自由组合使用。实验内容应基本涵盖无线局域网的主要应用方向[3]，主要包括无线基础配置实验、无线接入安全实验、无线组网实验、无线漫游实验、综合设计实验等。
第三，实验循序渐进性。如前所述，无线局域网技术涉及网络技术、通信技术和信息安全技术，研究和掌握无线局域网技术并不简单。因此实验安排次序应该能够符合学生学习规律，体现循序渐进性。在综合掌握无线局域网关键技术的基础上，设计实验使学生了解无线局域网的设备性能，掌握无线局域网的配置技巧，最后针对具体应用情景让学生设计和组建无线局域网。
3 无线局域网实验教学目的和意义(The purpose
and meaning of WLAN experimental teaching)
无线局域网实验是掌握无线局域网原理和技术的重要实践环节。通过实验使学生掌握常用组网方案的相关概念和搭建方法;掌握无线局域网的安全机制和安全技术在无线局域网中的应用;能够对实际案例能够进行综合设计。开展无线局域网实验教学不但能让教师根据通信、网络等课程的教学目标使学生掌握无线局域网网络架设、设备配置等知识和技能，也能增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的工程素养。此外，此类实验教学也是对学生进行社会化训练的一个重要手段。结合无线局域网的实际应用和未来发展趋势，开展系统全面的无线局域网教学实验，对培养通信、网络等专业人才具有重要作用。
4 无线局域网实验主要内容(The content of wireless
LAN experiments)
4.1 WLAN基础配置实验
基础配置实验目的是为了让学生了解无线设备的外观组成、连接方式，掌握无线设备基本的安装和配置过程，了解无线产品各种组网方式等内容。通常设置若干子实验来完成，包括组建Adhoc模式网络实验、组建Infrastructure模式网络实验、无线接入点客户端模式联网实验、搭建无线分布式系统模式网络实验、建立开放式的无线接入服务实验等。
4.2 WLAN安全性实验
无线局域网的数据是利用微波在空气中进行辐射传播的，只要在接入点覆盖的范围内，所有的无线终端都可以接收到无线信号，无线局域网很容易受到攻击和威胁。无线局域网安全是组建无线局域网需要考虑的重要因素，通过实验可以进一步掌握无线局域网安全原理和技能。通过本部分实验使学生掌握无线局域网设备常用安全配置方式、攻击破解方式，具体包括实现无线用户的二层隔离、使用MAC认证实现接入控制、配置无线局域网中的WEP加密、配置MAC地址过滤、配置SSID_隐藏、WPA配置、无线局域网数据获取等子实验。
4.3 WLAN组网实验
WLAN的组网是进行其他相关无线局域网实验的基础。组网实验可以单独考查学生对无线局域网规划与组网的方法的掌握程度，也可以与无线局域网安全实验结合在一起设计实验。例如可以设计ad-hoc模式网络配置实验、搭建Infrastructure模式无线局域网实验、采用WEP加密方式的无线局域网实验等。
4.4 WLAN漫游实验
无线局域网不受电缆线和端口的限制，用户可以在任何时间、任何地点访问网络，因此可以在网络中漫游。这极大地方便了工作需要不断移动位置的人员使用。通过本部分实验使得学生掌握漫游的应用及配置方法，并实现移动终端在AP覆盖区域无缝漫游。具体包括漫游配置实验、漫游认证实验等。
4.5 WLAN综合设计实验
通过综合设计实验能够综合考察和锻炼学生分析问题、运用知识解决问题的能力，并锻炼学生的动手能力。在实验中可以设置相关的应用情境，让学生带着问题完成任务，引导学生积极进行探究性活动。在适应高校实验教学改革的新要求的前提下，积极开设综合设计类型的实验是培养实用型、创新型人才的有效实验教学方法。
5 无线局域网实验中主要问题及解决办法(The
problems and solutions in wireless LAN
experiments)
5.1 实验环境的构建
无线局域网实验环境决定了无线局域网实验质量和实验效果。无线局域网实验环境空间范围较广、应用系统类别较多，实验环境具体包含无线网络骨干部分、室外部分、室内部分、网管系统、无线定位系统、测试系统、终端等。而一般在实验室建设中，由于经费和其他因素的限制很难建设出满足教学和科研需要的无线网络实验室。鉴于软硬件等条件的限制，无线网络实验环境的构建，一方面要尽可能集成现有的网络实验资源，并采用多种先进技术弥补欠缺;另一方面实验环境要易于操作便于管理，而且要考虑无线网络的未来发展趋势。
5.2 实验内容的实用性
无线局域网实验注重培养学生对具体应用背景无线局域网的规划设计并且实现无线连接的能力。当前近距无线技术飞速发展，WiFi、ZigBee、BLE等技术向着互联标准化、网络扁平化、接入简单化、节点轻量化的方向发展。针对无线局域网实验，可以不使用最先进的无线设备，但是对实验内容的设计不但要验证相关无线技术和原理，还要考虑无线局域网的实际应用，根据无线局域网发展的主流来设计实验内容。随着无线网络的普及和发展，许多新的问题诸如性能问题、接入的安全、扩展性问题都将成为新的困境，因此实验内容为解决生产生活中实际问题将会使实验更具现实意义。
5.3 实验方法的新颖性
目前高校无线局域网实验多数是验证性实验和少量设计类实验，因而不利于培养学生学习兴趣和独立性，也不利于激发学生创造性。在新教学理念的引导下[4]，可以充分利用网络资源[5]，适当增加开放性实验和探究性实验的数量。教师应该精心设计实验，培养学生独立思考的能力，增强他们的实际操作能力。例如，在确定统一的实验主题之外，允许学生自己确定一些研究主题，让学生完成无线局域网的需求分析、系统设计、应用设计、安全设计、设备选型、网络测试等任务，教师为学生提供相应的辅导。总之，在实验教学中运用一些新的教学理念，可以改变学生被动做实验的现状。
6 结论(Conclusion)
无线局域网因其灵活性、移动性等优势成为互联网时代的亮点，也为人们随时随地使用互联网提供了极大的便利。开展系统全面的无线局域网教学实验研究，改进无线局域网实验环境、创新实验内容和实验方法是让学生掌握无线局域网原理和技能有效方法。
参考文献(References)
[1] 段水福，厉小华，段炼.无线局域网(WLAN)设计与实现[M].杭
州：浙江大学出版社，2014.
[2] 赖凌翔.工程实验室[EB/OL].(2011-3-25).http：//www.baidu.
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[3] 西安电子科技大学实验中心.无线局域网实验[EB/OL].
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zhongxinjianjie/kechengjieshao/2011/1207/56.html.
[4] 冯培.从幕课看大学教育改革[EB/OL].http：//www.hie.edu.
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[5] 房成鑫.关于高等院校实验资源共享的探索[J].实验技术与管
理，2014，31(8)：260-262.
作者简介：
程 香(1982-)，女，硕士，讲师.研究领域：软件工程，现
代教育技术.
作者：程香
《 无线局域网技术》实验授课总结
实验目的：
实验教学是教学工作的重要组成部分，是相关课程教学过程的一个重要环节，与课堂理论教学具有同等重要的作用，对培养学生创新精神和实践能力有着极其重要的意义。
《无线局域网技术》课程是网络工程专业的必修专业基础课，它是一门理论性、抽象性很强的课程，其理论来自于实践。
实验课程的教学目的：加深对本门课程理论知识的理解和认识，为后续课程的开展打下一个较好的基础。
实验开出率：100% 实验名称及课时分配学时(共10学时)：
实验一 无线实验环境搭建(2课时) 实验二 802.11帧结构(2课时) 实验三 基础结构(2课时) 实验四 无线基础配置(2课时) 实验五 无线高级配置(2课时)
实验要求：
具体要求见实验大纲
实验总结：
按照教学大纲的要求，本学期开设了所有相关实验，取得了较好的效果，总结如下： 1.学生的学习态度较为端正，学习劲头较好。 2.实验的设计与理论教学结合紧密，较为合理。
3.学生在试验后，普遍的反映是对理论教学帮助较大，学习的兴趣得到了较好的提高。 不足之处主要体现在：
1.由于实验室条件的限制，实验过程中，会出现设备不足的情况。比如，在作网络设备配置的实验时，设备数量不能满足需求，通过使用模拟器解决了该问题。
2.学生的动手能力还有待进一步提高。实验中，很多同学询问教师的多，自己解决问题的能力显得有些不足。
2016年7月
作者：软件学院 08级3班 杨娟 1291408135
无线局域网报告
[摘要]： 无线局域网技术是目前发展迅速的技术,相对于有线局域网有许多优点,对网络技术的发
展也造成了深刻的影响,本文简要介绍无线局域网的组成、原理、分类、特点、标准、关键技术及 发展前景等。
[关键词]：无线局域网 无线局域网技术 WLAN标准 发展前景
无线局域网WLAN(wireless local area network)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物.它以无线多址信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传统有线局域网的功能.随着计算机网络的发展，笔记本电脑的普及，人们对移动办公的要求越来越高.通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网.但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动.因此高效快捷、组网灵活的无线局域网应运而生.无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(Access Point，AP)、无线网桥、无线Modem 及无线网卡等来实现，以无线网卡最为普遍，使用最多.
1 WLAN 的组成
硬件结构上:WLAN 是在有线局域网基础上通过无线集线器(HUB) 、无线访问节点(AP) 、无线网桥、无线网卡和计算机等设备使无线通信得以实现。
体系结构上:采用单元结构, 整个系统被分割成许多单元, 每个单元称为基本服务集BSS(Basic Ser2vice Set) ,BSS 的组成有三种方式:集中控制式,每个BSS 由一个中心站控制, 网中的终端在该中心站的协调下与其他终端通信,在这种方式下需使用比较昂贵的中心站, 但BSS 区域较大。分布对等式,BSS 中任意两个终端可直接通信, 无需中心转接站,这种方式结构简单, 使用方便, 但BSS 区域较小。三是以上两种方式的组合。
2 WLAN 的工作原理
一个WLAN 可由一个基本服务区(BSA) 组成,一个BSA 通常包含若干个单元,这些单元通过AP 与某骨干网相连,骨干网可是有线网,也可是无线网。下面以最广泛使用的无线网卡为例介绍WLAN 的工作原理。
无线网卡主要包括NIC(网卡) 单元、扩频通信机和天线3 个组成功能块。NIC 单元属于数据链
作者：软件学院 08级3班 杨娟 1291408135 路层,由它负责建立主机与物理层之间的连接。扩频通信机与物理层建立了对应关系,实现无线电信号的接收与发射。当计算机要接收信息时,扩频通信机通过网络天线接收信息,并对该信息进行处理,判断是否要发给NIC 单元,如是则将信息帧上交给NIC 单元,否则丢弃掉。如果扩频通信机发现接收到的信号有错,则通过天线发送给对方一个出错信息,通知发送端重新发送此信息帧。当计算机要发送信息时,主机先将待发送的信息传给NIC 单元,由NIC 单元首先监测信道是否空闲,若空便立即发送,否则暂不发送,并继续监测。由此看出,WLAN 的工作方式与由IEEE802. 3 定义的有线网的CSMA/ CD(载体监听多路访问/冲突检测) 工作方式很相似。
WLAN 属于一种短距离无线通信技术,它是以无线信道为传输媒介构成的计算机局域网络,通过红外线、无线电波等在空中传输数据、话音和视频信号。无线信道传播是WLAN 与有线局域网的最大差别,在无线信道中,发射机和接受机间的传播路径可能是两点间的视线距离,也可能有山脉、建筑物和各种植被等障碍物,无线信道中对电波起重要作用的各种反射、衍射和散射体可能是不断运动的,这样的无线信道与固有信道有非常显著的差异,它是随机的不可预测的,此外还有由于接收天线和发射天线间的相对运动引起的Doppler 频移,其大小与相对运动速度和运动方向及载波频率有关(fd = (Vcosθ) /λ) 。这样无线信道对于系统的性能就有非常重要的影响: 无线信道中多径传播会造成衰落效应;电磁波的反射、衍射和散射对于电磁波能量的传播也起着重要的作用,同时也是产生无线信道衰落现象的最根本原因。因此,电磁波在无线信道中影响其能量传播衰落的因素有:传播形式;移动点和信道中障碍物的移动速度;多径传播。
3 WLAN的分类
无线局域网可分为两大类：第一类是有固定基础设施的，第二类是无固定基础设施的。所谓“固定基础设施“是指预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基站。大家经常使用的蜂窝移动电话就是利用电信公司预先建立的、覆盖全国的大量固定基站来接通用户手机拨打的电话。
3.1 IEEE 802.11 对于第一类有固定基础设施的无线局域网，IEEE 802.11 是在1997 年由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准，该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC) 规范，允许无线局域网及无线设备制造商建立互操作网络设备.在物理层中，定义了数据传输的信号特征和调制以及两个RF 传输方法和一个红外线传输方法，RF 传输方法采用扩频调制技术来满足绝大多数国家工作规范.在该标准中RF 传输标准是跳频扩频(FHSS) 和直接序列扩频(DSSS)，工作在2.4000 ~ 2.4835 GHz 频段.直接序列扩频采用BPSK 和DQPSK 调制技术，支持1 Mbit/s 和2 Mbit/s 数据速率.媒体访问控制(MAC) 层使用载波侦听多路访问/避免冲突(CSMA / CA) 协议.数据加密与有线网的等同加密(WEP) 算法一样，使用64 位密钥和RC4 加密算法.
作者：软件学院 08级3班 杨娟 1291408135 3.2移动自组网络
移动自组织(Ad Hoc)网络是一种多跳的临时性自治系统，它的原型是美国早在1968年建立的ALOHA网络和之后于1973提出的PR(Packet Radio)网络。ALOHA网络需要固定的基站，网络中的每一个节点都必须和其它所有节点直接连接才能互相通信，是一种单跳网络。直到PR网络，才出现了真正意义上的多跳网络，网络中的各个节点不需要直接连接，而是能够通过中继的方式，在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。PR网络被广泛应用于军事领域。IEEE在开发802.11标准时，提出将PR网络改名为Ad Hoc网络，也即今天我们常说的移动自组织网络。
移动自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，是移动计算机网络的一种，用户终端可以在网内随意移动而保持通信。一方面，网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制，而不是电话交换网中的电路交换机制;另一方面，用户终端是可以移动的便携式终端，如笔记本、PDA等，用户可以随时处于移动或者静止状态。无线自组网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机，终端可以运行各种面向用户的应用程序;作为路由器，终端需要运行相应的路由协议。这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力，具有很强的鲁棒性和抗毁性。
作为一种分布式网络，移动自组织网络是一种自治、多跳网络，整个网络没有固定的基础设施，能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施(如基站、AP)的情况下，提供终端之间的相互通信。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发，这样节点之间构成了一种无线多跳网络。
网络中的移动终端具有路由和分组转发功能，可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。移动自组织网络既可以作为单独的网络独立工作，也可以以末端子网的形式接入现有网络，如Internet网络和蜂窝网。
4 WLAN的标准
无线局域网是采用无线传输介质的计算机局域网, 它的标准是IEEE 802. 11。早在1990 年IEEE 802 就成立了IEEE 802. 11 无线局域网标准工作组, 该工作组的任务是研究开发能够提供数据传输速率为1Mbps 和2Mbps、工作在2.4GHz 开放频段的无线通信设备及其网络发展标准。IEEE 802 终于在1997 年6 月公布了该标准IEEE 802. 11, 它是第一代无线局域网标准之一, 该标准定义了物理层和媒体访问控制(MAC) 层的规范。
物理层定义了WLAN 中数据传输的信号特征和调制方式。在物理层中, 定义了两个RF 传输方式和一个IR 红外线传输方式的标准, RF 传输采用扩频调制技术来满足大多数国家允许的安全工作
作者：软件学院 08级3班 杨娟 1291408135 规范。扩频调制分为跳频扩频( FHSS) 和直接序列扩频( DSSS) 。
跳频扩频是扩频技术中常用的一种。跳频扩频采用2~ 4 电平GFSK 调制技术, 载频受一个伪随机码的控制, 在其工作带宽范围内, 其频率随机改变。接收端的频率也随机变化, 并保持与发射端的变化规律一致。跳频速率的高低直接反映跳频系统的性能, 跳频速率越高, 抗干扰性能越好, 军用的跳频系统可以达到每秒上万跳。出于成本的考虑, 商用跳频系统比较慢, 跳速一般在50 跳/ 秒以下。由于慢跳跳频系统实现简单, 因此低速WLAN 常常采用这种技术。跳频扩频支持1Mbps 数据速率, 共有22 组跳频图案,包括79 个信道。
直接序列扩频采用BPSK 和DQPSK 调制技术, 使用具有高码率的扩频序列, 在发射端扩展信号频谱, 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, 支持1Mbps 和2Mbps 数据速率, 使用11 bitBarker 序列, 处理增益为10. 4dB。
红外线传输方式IR 的波长工作在850~ 950nm 段, 峰值功率为2W, 使用4 或16 电平pulse- positioning 调制技术,支持数据速率为1Mbps 和2Mbps。媒体访问控制(MAC) 层使用载波侦听多点访问/ 避免冲突( CSMA/ CA) 协议。由于在RF 传输网络中冲突检测比较困难, 所以该协议用避免冲突( CA) 代替802. 3 协议使用的冲突检测( CD) , 使用信道空闲评估( CCA) 算法来决定信道是否空闲, 通过测试天线口能量和决定接收信号强度RSSI 来完成。CSMA/ CA 使用RTS、CTS 和ACK 帧减少冲突。数据加密与普通局域网的等同加密(WEP) 算法一样,使用64 位密钥和RC4 加密算法。
5 WLAN的关键技术
5.1 传输方式
无线网常见的有四种方法:红外线、射频系统、微波、激光。
红外系统:使用波长小于1μm 的红外线, 基本速率为1Mbps。其特点:方向性很强, 不干扰附近类似系统;采用低于可见光的部分频谱作为传输介质,其使用不受无线电管理部门的限制;但仅适用于近距离的无线传输。
射频系统:射频描述的是无线电波一秒钟振动的次数,无线电信号可连接到全世界的大多数用户,可穿过轻障碍物。射频系统是目前最为流行的WLAN ,按频段可划分三类:非专用频段( ISM) ;专用频段;毫米波段。
微波:可提供很宽的带宽,但易受外部干扰和窃听,象无线信号一样要求FCC 许可证和被认可的设备。微波可用陆地、人造卫星系统,对遥远地区适用,但费用较昂贵。
激光:传输狭窄的光柱,被调制为脉冲来传送数据,但对大气环境敏感,且提供相对短的传输距离大约25 - 100 英尺,费用较贵。
作者：软件学院 08级3班 杨娟 1291408135 对中小型网,最受欢迎的无线连接是射频系统和红外线。
5.2 主要通信技术
WLAN 运用的通信技术主要可分为三类:窄频微波技术、扩频技术及红外线技术。
采用无线电波作媒体时有两种调制方式:扩频方式和窄带调制方式。目前主要使用扩频方式。扩频技术主要工作于2. 4G～2. 484G开放频段, 没有使用授权的限制,它是采用某个特定的扩频编码函数将待传信息的频谱扩展, 使之成为宽带信号送入信道中传输, 再利用相应的手段将其压缩, 从而获得传输信息的系统。其主要特点是,具有选择地址的能力;可用码分复用实现多址通信;抗干扰能力强;安全保密性好;抗多径能力强;抗衰减能力强。
扩频技术又分为跳频(FHSS) 和直接序列扩频(DSSS) 两种方式。DSSS 技术在需要最佳可靠性的应用中具有较好的优势, 而FHSS 技术使用则需快速移动的端点。DSSS 同时使用整个开放的2. 4GHz 频段, 信号被扩展多次而无损耗;而FHSS 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。由于利用了跳频技术, 使得跳频的范围很宽, 而信息在每个频率上停留的时间很短, 从而使得数据的抗干扰能力大大提高, 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。
6 WLAN的特点
与传统有线局域网相比较，无线局域网有如下突出特点：
(1)灵活移动性：无线网络可为用户提供实时的、移动性的网络资源共享。这是普通局域网无法达到的;
(2)安装简单、快速;
(3)运行成本低廉：尽管初期投资比普通局域网要高，但从整体的安装、运行成本以及使用寿命而言，都得到了巨大的改善。尤其是在用户经常移动的工作环境下，运行费用很低;
(4)可扩展性强：无线局域网可以配制成各种网络拓扑结构来满足多种应用和安装需要。从点对点的小型网络，到拥有数千台节点的网络系统，以及某一范围内实现漫游功能的大型网络，均不需要更改任何硬件设施;
(5)便于维护和管理：对于传统布线，局域网络管理的主要工作之一是检查电缆是否畅通，这种工作耗时耗力，而且整个网络的布线星罗棋布，不容易在短时间内找出问题。但无线局域网不存在这样的问题。
[2]
作者：软件学院 08级3班 杨娟 1291408135 7 WLAN的应用
无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸的目的。通常下列情形需要无线局域网络：
(1)无固定工作场所的使用者(如野外勘测、试验、军事、公安等);
(2)难以布线的环境(如老建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园和工厂); (3)作为有线局域网络的备用系统;
(4)用于远距离信息的传输(如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输，公安交通管理部门进行交通管理等);
(5) 专项工程或高峰时间所需的暂时局域网(如商业展览、建筑工地等人员流动较强的地方)，可利用无线局域网进行信息的交流;零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等。
目前，很多单位的工作人员配备了笔记本电脑和个人数字助理PDA，他们需要方便地使用单位的网络资源，无线局域网可以扩展有线网的功能;设备的频繁增加、移动和改变使维护有线以太网的成本及停工期增加，而无线局域网可以应付这种情况;无线局域网可使公司内部站点的访问者不必费神寻找空闲以太网插口，减少访问公司网络资源花费的时间和成本;用户需要在家里、办公室里、甚至越来越多地在公共场合(例如机场、酒店、会议中心)使用或连接宽带网时，无线局域网可以为他们提供方便。
8 WLAN的产品简介
Access Point ：一般俗称为网络桥接器，顾名思义即是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之桥梁，因此任何一台装有无线网卡之PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络之资源。除此之外，AP本身又兼具有网管之功能，可针对接有无线网络卡之PC作必要之控管。
Wireless LAN Card ：一般称为无线网络卡，其与传统之Ethernet网络卡的差别是在于前者之资料传送乃是藉由无线电波，而后者则是透过一般的网络线。目前无线网络卡的规格大致可分成2M, 5M, 11M,三种，而其适用之界面可分为PCMCIA, ISA, PCI三种界面。
Antenna：一般称为天线，此天线与一般电视，火腿族，大哥大所用之天线不同，其原因乃是因为频率不同所致，WLAN所用之频率为较高2.4GHz之频段。天线的功能是将source的信号，藉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强度之外，其另一重要因素乃是天线本身的dBi值，即俗称的增益值，dB值愈高，相对所能传达的距离也更远。通常每增加8dB则相对之距离可增至原距离的一半。一般天线有所谓指向性(Uni-direction)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。
作者：软件学院 08级3班 杨娟 1291408135 9 WLAN的发展前景
无线局域网可极大提高企业的经济效益, 具有市场可行性。无线局域网协会的调查表明, 无线局域网可提高企业生产率48%, 提高企业效率6%, 改善企业收益与利润6%, 降低企业成本40%。使用无线局域网不仅可以减少对布线的需求和与布线相关的一些开支, 还可以为用户提供灵活性更高、移动性更强的信息获取方法。正是看到了这一巨大市场潜力, 2001 年5 月, 在北京中国大饭店举行的《世界新经济论坛暨高新技术与金融论坛》盛会上, 中国网通推出 无限伴旅 无线宽带接入服务的试用服务。应该说这是无线局域网在中国的第一次商业试用。此后, 这种无线局域网服务在深圳华南互联网展览会上又成为网通的亮点。2001 年10 月10 日APEC 领导人非正式会议在上海召开, 网通的 无限伴旅 服务被列为APEC会议通信保障项目之一。在此期间, 人们对这一服务表现出了极大的热情, 纷纷踊跃申请。显然, 这一切进一步地印证了无线局域网潜在的巨大需求。
在国内,WLAN 的技术和产品在实际应用领域还是比较新的。但是, 由于WLAN 具有其它有线网络不可替代的优点, 所以将会迅速地应用于需要在移动中联网和在网间漫游的场合, 并不是在易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持。特别是在一些行业中, WLAN将会有更大的发展机会, 例如在石油工业, 医护管理部门,工厂车间, 库存控制, 展览和会议, 金融服务, 旅游服务, 移动办公系统等等。
可以预见, 随着开放办公的流行和手持设备的普及, 人们对移动性访问和存储信息的需求愈来愈多, 因而WLAN将会在办公、生产和家庭等领域不断获得更广泛的应用,WLAN 将拥有美好的明天。
10 结束语
无线网络的出现就是为了解决有线网络无法克服的困难。虽然无线网络有诸多优势，但与有线网络相比，无线局域网也有很多不足。无线网络速率较慢、价格较高，因而它主要面向有特定需求的用户。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络，无线网络与有线网络是互补的关系，而不是竞争;目前还只是有线网络的补充，而不是替换。但也应该看到，近年来，随着适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降，相应软件也逐渐成熟。此外，无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动互联网的多媒体业务。相信在未来，无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用!
作者：软件学院 08级3班 杨娟 1291408135 参考文献：
[1]66W 收集整理. 浅谈施工过程中的质量管理./06gx/tujian,2006-11-01. [2]张杰.无线局域网标准及安全性研究[J].现代电信科技,2002,11(2):4-8. [3]冯锡生.无线数据通信[M].中国铁道出版社,1997，12. [4]陈烨.无线局域网的探讨[J].控制工程,2003,10(2):51-52. [5] 谢希仁. 计算机网络( 第四版) [M] . 电子工业出版社, 2003. [6] 胡道元. 网络设计师教程[M] . 清华大学出版社,2001. [7] 党梅梅. 无线局域网技术及发展[J]. 通信管理与技术，2004(5) [8] 王从局. 试析无线局域网技术[J]. 阿坝师范高等专科学校学报，2005(3) [9] 韩昆金然. 无线局域网技术浅谈[J]. 网络知识，2005，2 董春庆 [10] 刘志威. 无线局域网技术及其应用[J]. 信息化技术2001，10 [11]龙岗等主编. 局域网经典实例教程[M] ,清华出版社,2002 年3 月第一版. [12]禹帆编著. 蓝牙技术[M] , 清华出版社,2002 年3 月. [13]刘元安. 宽带无线接入和无线局域网[M] . 北京邮电大学出版社, 2001. [14]宁录游,张中兆. 无线局域网技术[J ] . 电子技术2000 (7) .
班
级
09计算机网络
专
业
计算机网络技术
教 学 系
信息工程系
指导老师
完成时间 2011年 10月 10日至 2011年 11 月 30 日
目录
宣城职业技术学院毕业设计论文
【摘要】........................................................................................................................2 【关键词】....................................................................................................................2
一、家用无线局域网概述 ...........................................................................................2
(一)无线局域网的含义.....................................................................................................................................2
(二)组建家庭无线局域网的意义...................................................................................................................2
二、家用无线局域网的组建 .......................................................................................3
(一)组建无线家用局域网的准备...................................................................................................................3 1.相关设备和选购 .............................................................................................................................................3 2.网络接入方式的选择.....................................................................................................................................3 3.无线AP的安放................................................................................................................................................4
(二)家用无线局域网的具体组建方案..........................................................................................................4 1.无线接入点的配置 .........................................................................................................................................4 2.上网主机的配置 .............................................................................................................................................7
三、家用无线局域网的安全 .......................................................................................8
(一)修改用户名和密码(不使用默认的用户名和密码)...........................................................................8
(二)使用加密 ......................................................................................................................................................8
(三)修改默认的服务区标识符(SSID)..........................................................................................................9
(四)禁止SSID广播 ...........................................................................................................................................9
(五)设置MAC地址过滤.....................................................................................................................................9
(六)分配静态IP.................................................................................................................................................9
(七)确定位置，隐藏好网络设备.................................................................................................................10
【结束语】................................................................................................................. 10 【致谢】..................................................................................................................... 10 【参考文献 】........................................................................................................... 10
家用无线局域网的组建
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【摘要】
计算机局域网是把分布在数公里范围内的不同物理位置的计算机设备连在一起，在网络软件的支持下可以相互通讯和资源共享的网络系统。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点联结起来时，敷设专用通讯线路布线施工难度之大，费用、耗时之多，实是令人生畏。这些问题都对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞，限制了用户联网。
【关键词】
WLAN 、无线局域网 、安全、 配置
一、家用无线局域网概述
(一)无线局域网的含义
无线局域网络(Wireless Local Area Networks; WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency; RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。
(二) 组建家庭无线局域网的意义
无线联网方式是对有线联网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速、方便的解决以有线方式不易实现的网络联通问题。 1.安装便捷
一般在网络建设当中，施工周期最长、对周边环境影响最大的就是网络布线的施工了。在施工过程时，往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了这部分繁杂的网络布线的工作量，一般只要在安放一个或多个接入点(Access Point)设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 2.使用灵活
在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络，进行通讯。 3.经济节约
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由于有线网络中缺少灵活性，这就要求网络的规划者尽可能地考虑未来的发展的需要，这就往往导致需要预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划时的预期，又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。 4.易于扩展
WLAN又多种配置方式，能够根据实际需要灵活选择。这样，WLAN能够胜任只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像"漫游(Roaming)"等有线网络无法提供的特性。
二、家用无线局域网的组建
(一) 组建无线家用局域网的准备
1. 相关设备和选购
1台台式机电脑、2台笔记本电脑、 AVATYA 1000无线AP、NETGEAR无线pc卡、NETGEAR USB网卡。
2.网络接入方式的选择
申请一条入户的宽带线路，将入户线路接入无线接入点(AP，类似于有线网络集线器的设备)，然后在需要上网的计算机(台式机和笔记本电脑)上安装相应类型接口的无线网卡(分别是USB接口和PCMCIA接口)，形成一个以AP为中心辐射各个上网计算机的家庭无线局域网。
图2-1 以无线AP为中心的无线局域网
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3. 无线AP的安放
家庭环境中，距离都较短，一般的无线局域网设备都号称传输距离在100米以上，所以信号的传输距离都不是问题。但是家庭环境却带来一个新的问题，那就是家庭的空间都比较拥挤，空间不够开阔，其中房间中的墙壁、天花板是最主要的障碍物。由于无线局域网采用的是无线微波频段。微波的最大特点就是近乎直线传播，绕射能力非常弱，因此身处在障碍物后面的无线接收设备会被障碍物给阻挡。
这个放置点的要求如下：
(1)位置应偏高一些，以便在较高地方向下辐射，减少障碍物的阻拦，尽量减少信号盲区; (2)位置点选择应是使信号尽量少地穿越隔墙数，最好是房间中的无线客户端能与无线设备之间可视。
所以无线设备在家中的最佳放置点应选择在客厅当中，并能最好与房间中的电脑主机可视，或者能“穿过木板门隐性可视” 。
(二)家用无线局域网的具体组建方案
1.无线接入点的配置
在考虑性价比后，我们选用AVAYA的AP产品RG-1000，它采用OR Manager作为管理软件，其出厂时的默认口令为public。
图2-2 OR Manager管理软件
第1步依次单击“开始→程序→ORiNOCO→OR Manager”，显示所示“OR Manager”窗口。
图2-3 OR Manager窗口
第2步在“File”菜单中单击“Open Remote Config”，显示如图(2.4)所示“Enter IP
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Address”对话框。
图2-4 IP Address对话框
第3步如果预先知道AP的IP地址和密码，可在“Remote IP”框中键入欲设置的AP的IP地址，在“Read/Write”框中键入有权限管理该AP的密码。如果是第一次设置AP，也可保持两个文本框为空。
图2-5 IP地址
第4步单击“Scan”按钮，显示所示“Scan”对话框，并列出管理系统扫描到的AP。
图2-6 Scan对话框
第5步在列表中选择欲配置的AP，单击“OK”按钮，显示如图2-6所示提示框。
第6步单击“确定”按钮，返回“Enter IP Address”对话框。在“Read/Write”框中
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键入拥有修改权限的密码，单击“OK”按钮，返回配置主窗口。
图2-7 配置主窗口
第7步在“Setup”菜单中选择“Intrface Setup”，显示如图2-7所示“Interface Setup”对话框，设置相关的网络接口。
第8步在“ORiNOCO”栏中“Enabled”复选框，启用AVAYA无线AP的无线网卡。
图2-8 启用无线AP的无线网卡
第9步单击与“ORiNOCO”相对应的“Setup3”按钮，显示如图2-8所示对话框。选中“IEEE 802.11b Access Point”选项，将该AP作为接入点。在“ORiNOCO Network Name”文本框中键入网络名称。单击“OK”按钮，返回主窗口。
第10步在“Setup”菜单中选择“SNMP Setup”，显示如图2-9所示“SNMP Setup”对话框。若欲修改该AP的默认密码，可分别在“Read Password”和“Read/Write Password”框中键入访问口令和修改口令。在“System Name”框中键入该AP的新名称，用于区别于其他AP。单击“OK”按钮，返回主窗口。
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图2-9 SNMP Setup对话框
第11步在“File”菜单中选择“Save Config”，保存设置。然后，再在“File”菜单中选择“Reboot Remote”，重新启动AP，使配置生效。
注意：若欲长期保存该配置，可在“File”菜单中选择“Save Config File As”，将该配置保存为文件，以备将来需要时通过“File-〉Import config file”导入。 2.上网主机的配置 Windows XP客户端的设置
图2-10 客户端的设置
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有接入点的无线网络覆盖范围更大，而且借助于有线网络作为骨干，可实现无线用户的无缝漫游。在访问点无线网络中，无线站(具有无线电网络卡的设备，例如便携式计算机或PDA)可连接到无线访问点。
第1步在“无线网络连接属性”对话框“无线网络连接”选项卡中单击“高级”按钮，显示如图2-10所示“高级”对话框。
第2步选择“仅访问点(结构)网络”选项。若欲保留计算机之间直接连接的可能，可选择“任何可用的网络(首选访问点)”选项。需要注意的是，要自动连接到“首选网络”列表中没有出现的可用网络，应选中“自动连接到非首选网络”复选框。
第3步依次单击“关闭”和“确定”按钮，无线网络设置完成。
注意：如果在用第三方无线网络软件，请清除“使用Windows配置我的无线网络设置”复选框。如果无法连接到现有无线网络，并且要连接到的网络的名称出现在“首选网络”列表下，应单击首选网络名称，然后单击“属性”。在“无线网络属性”中，检查设置并确保其正确。如果“首选网络”列表中同时包含访问点(基础)和计算机到计算机(特别)网络，就 不能在列表中将计算机到计算机网络移动到比访问点网络更高的位置。
第4步设置无线网卡的IP地址，并将其与接入点置于同一IP地址段。
三、家用无线局域网的安全
原则上，无线网络比有线网络更容易受到入侵，因为被攻击端的电脑与攻击端的电脑并不需要网线设备上的连接，他只要在你无线路由器或中继器的有效范围内，就可以进入你的内部网络，访问的的资源，如果你在内部网络传输的数据并未加密的话，更有可能被人家窥探你的数据隐私。此外，无线网络就其发展的历史来讲，远不如有线网络长，其安全理论和解决方案远不够完善。所有的这些都讲导致无线网络的安全性教有线网络差。那么如何通过一些安全措施来让你的无线网络变的更安全、更可靠。
(一)修改用户名和密码(不使用默认的用户名和密码) 市场上的无线设备，制造商给每一个型号的设备提供的默认用户名和密码都是一样，不幸的是，很多家庭用户购买这些设备回来之后，都不会去修改设备的默认的用户名和密码。这就使得黑客们有机可乘。他们只要通过简单的扫描工具很容易就能找出这些设备的地址并尝试用默认的用户名和密码去登陆管理页面，如果成功则立即取得该路由器/交换机的控制权。所以必须修改用户名跟密码，才能防范外人的入侵。
(二)使用加密
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所有的无线网络都提供某些形式的加密。攻击端电脑只要在无线路由器/中继器的有效范围内的话，那么它很大机会访问到该无线网络，一旦它能访问该内部网络时，该网络中所有是传输的数据对他来说都是透明的。如果这些数据都没经过加密的话，黑客就可以通过一些数据包嗅探工具来抓包、分析并窥探到其中的隐私。开启你的无线网络加密，这样即使你在无线网络上传输的数据被截取了也没办法(或者是说没那么容易)被解读。目前，无线网络中已经存在好几种加密技术。通常我们选用能力最强的那种加密技术。此外要注意的是，如果你的网络中同时存在多个无线网络设备的话，这些设备的加密技术应该选取同一个。
(三)修改默认的服务区标识符(SSID)
通常每个无线网络都有一个服务区标识符(SSID)，无线客户端需要加入该网络的时候需要有一个相同的SSID，否则将被“拒之门外”。通常路由器/中继器设备制造商都在他们的产品中设了一个默认的相同的SSID。例如linksys设备的SSID通常是“linksys”。如果一个网络，不为其指定一个SSID或者只使用默认SSID的话，那么任何无线客户端都可以进入该网络。无疑这为黑客的入侵网络打开了方便之门。
(四)禁止SSID广播
在无线网络中，各路由设备有个很重要的功能，那就是服务区标识符广播，即SSID广播。最初，这个功能主要是为那些无线网络客户端流动量特别大的商业无线网络而设计的。开启了SSID广播的无线网络，其路由设备会自动向其有效范围内的无线网络客户端广播自己的SSID号，无线网络客户端接收到这个SSID号后，利用这个SSID号才可以使用这个网络。但是，这个功能却存在极大的安全隐患，就好象它自动地为想进入该网络的黑客打开了门户。在商业网络里，由于为了满足经常变动的无线网络接入端，必定要牺牲安全性来开启这项功能，但是作为家庭无线网络来讲，网络成员相对固定，所以没必要开启这项功能。
(五)设置MAC地址过滤
众所周知，基本上每一个网络接点设备都有一个独一无二的标识称之为物理地址或MAC地址，当然无线网络设备也不例外。所有路由器/中继器等路由设备都会跟踪所有经过他们的数据包源MAC地址。通常，许多这类设备都提供对MAC地址的操作，这样我们可以通过建立我们自己的准通过MAC地址列表，来防止非法设备(主机等)接入网络。
(六)分配静态IP
由于DHCP服务越来越容易建立，很多家庭无线网络都使用DHCP服务来为网络中的客户端动态分配IP。这导致了另外一个安全隐患，那就是接入网络的攻击端很容易就通过DHCP服务来得到一个合法的IP。然而在成员很固定的家庭网络中，我们可以通过为网络成员设
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备分配固定的IP地址，然后再再路由器上设定允许接入设备IP地址列表，从而可以有效地防止非法入侵，保护网络。
(七)确定位置，隐藏好网络设备
无线网络路由器或中继器等设备，都是通过无线电波的形式传播数据，而且数据传播都有一个有效的范围。当你的设备覆盖范围，远远超出你家的范围之外的话，那么你就需要考虑一下你的网络安全性了，因为这样的话，黑客可能很容易再你家外登陆到你的家庭无线网络。此外，如果你的邻居也使用了无线网络，那么你还需要考虑一下你的路由器或中继器的覆盖范围是否会与邻居的相重叠，如果重叠的话就会引起冲突，影响你的网络传输，一旦发生这种情况，你就需要为你的路由器或中继器设置一个不同于邻居网络的频段(也称Channel)。选择好合适有效范围的路由器或中继器，并选择好其安放的位置，在本例，安置再家庭最中间的位置是最合适的。
【结束语】
无线局域网技术以其自身独特的优势被越来越多的家庭用户所使用。虽然这种网络技术发展得还不是很成熟，还有很多问题尚待人们去解决，但无线技术将来一定会成为网络技术的主流，给人们的生活带来越来越多的便捷。
【致谢】
在本论文的写作过程中，我的指导老师刘训星倾注了大量的心血，从选题到开题报告，从写作提纲到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的同学。写作毕业论文是一次再系统学习的过程，毕业论文的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。
【参考文献 】
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【4】张殿明 杨辉.《计算机网络安全》.清华大学出版社
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港口铁路无线电通信系统发展探讨
随着铁路运输事业的发展，现有铁路无线电通信设备已经不能满足生产的需要。伴随着
无线局域网技术的成熟和发展，铁路无线电通信发展为无线电综合调度网的必要性日益突出。无线电局域网技术的成熟和发展，为他在铁路系统的应用奠定了基础。 我公司无线电通信技术的发展在80年代初应用的是铁路调度电台，随后发展成为现在的以
专业对讲机健伍378对讲机和461车台为主的无线电通信系统，本系统在应用中，主要优点是通话迅速，语音清晰，使用方便，组网容易灵活。但随着铁路运输技术的发展和运量的提升，简单的语音通话功能已经不能满足生产的需要。本系统存在下列问题：
1、随着现在无线电通信的放开，无线电对讲机应用范围越来越广，互相干扰问题非常严重，
我公司现有12个频道，其中有4个频道长期受到外单位无线电对讲机的干扰，部分频道受外地施工单位的干扰，
一、二天后又消失，给生产安全造成危害，对干扰 源的排查造成困难。
针对干扰问题，通过对无线电对讲机车载台加装单音模块，手持台设置单音功能，构建私密频道，有效的解决了对讲机的干扰问题。本办法只属于被动防御，不能从根本上解决问题。通过加装单音功能，本系统接收不到外单位的干扰信号，但是内部通话信息还是可以被同频道机接收到，对本公司的安全生产不利。部分社会闲杂人员，通过接收系统的调度信息，有
针对性的进行盗窃的行为，成为我们安全生产的隐患。
要解决无线电系统的加密问题，必须和公司无线电通信的发展趋势和对铁路的统一衔接统一
解决。
2、港口铁路的发展对无线电通信的要求。
随着港口铁路调车系统的更新改造，原有的调车模式也发生了很大的变化，计算机调度系统的应用为发展新型的无线电调车系统提供了基础。新的调车系统将解决无线电干扰问题同时能把调度命令以文字的形式发送到指定调车组，直接从调车系统中发布命令。
无线电调车机车信号系统，是在电气集中和计算机联锁车站采用无线电通信方式，将车站的调车联锁信号传送到调车机车，并在司机室内反映车列前方运行运行条件的信号显示;利用对无线电调车信号和车站基本信息的加工处理，通过调车机车既有的列车运行监控记录装置实现对调车作业安全防护的监控;它是保证调车机车作业安全的控制系统。
3、无线电调车机车信号系统及结构
系统结构和设备构成图：
1、 地面控制诸暨市
完成对车站联锁信息的采集、加工、处理并向调车机车传送无线电调车机车信号和有关信息的地面设备。
2、 车务终端是为车
务人员设置的用于监视调查作业进程和接收、录入、编辑、打印调车作业通知单的终端设备
3、 电务维修终端是
为电务人员设置的用于监视调车作业进程、记录作业数据和查询作业数据的终端设备。
4、 车载主机是为实
现对调车机车作业安全控制，用来接收地面主机传送的无线电调车机车信号、调车作业通知单及有关信息，并进行相应的加工处理后，与既有的列车运行监控记录装置交换显示和控制信息的车载设备。
5、
机车由非集中区进入集中区确定初始位置的设备。
6、
为车-地之间进行通信的设备
7、
提供站场表示信息。
4、无线电调车机车信号系统工作原理 机车定位设备是无线电通信系统计算机联锁系统
调车机车进入调车作业区时，车载设备通过设在站场内的地面应答器确认机车所在位置， 机车将通过无线电信道把机车车号、机车位置等信息发送给系统的地面设备进行入网注册 申请，地面设备接收到申请注册信息后，向该机车发送确认注册信息，为该机车设备分配注 册号，建立安全控制信息通道，系统进入调车监控工作状态。
地面控制设备是保证机车接收的控制信息与车站调车信号互锁，实现调车机车作业的安全防护。地面控制装置接收车站电气集中或计算机联锁设备控制信息，当车站值班员办理好调车进路，开放正确的调车信号后，计算机联锁将调车作业的控制信息传输给系统的地面控制设备。然后，地面设备根据调车机车所在的位置及开放的调车信号，通过无线电通道向已经入网的调车机车发送控制命令。为了能有效地利用无线电频率，系统在一个车站采用一个无线电无线电频点，对多台机车进行控制。为了保证系统工作的安全可靠，系统控制对象的选择、机车位置的确定，是通过地面应答器、规道电路占用状态等多种条件进行确认。
在作业的调车机车设备接收到控制命令后，不断地将其接收的控制命令、机车的确切位置、机车的速度、设备的工作状态等有关信息回送到地面设备，实现系统的闭环控制。同时根据接收的信号开放条件、限制条件、距离前方信号的距离等控制命令，运算出相应的控制命令，通过列车运行监控记录装置对机车的速度及停车距离进行控制。
无线局域网组建与应用
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无线局域网组建与应用
摘
要
本文主要介绍无线局域网的组建方式，以及进行办公室无线局域网的组建，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。
关键词
局域网 网络安全 协议 组建结构 传输介质
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无线局域网组建与应用
目
录
摘要、关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 目 录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.引言 ................................................................. 4 2.无线局域网的概述 ..................................................... 4 3.无线局域网的组建方式 ................................................. 4 3.1网桥连接型 ....................................................... 5 3.2基站接入型 ....................................................... 5 3.3集线器接入型 ..................................................... 5 3.4无中心结构 ....................................................... 5 4.无线局域网接入Internet ............................................... 5 4.1单机无线上网 ..................................................... 5 4.1.1安装无线网卡 ............................................... 6 4.1.2连接网络设备 ............................................... 7 4.1.3无线路由器设置 ............................................. 7 4.1.4轻松连上Internet .......................................... 7 4.2多机共享上网 ..................................................... 8 4.2.1硬件连接 ................................................... 8 4.2.2设置无线路由器 ............................................. 9 5.无线局域网络组建 ..................................................... 9 6.无线局域网的安全技术 ................................................ 11 6.1扩展频谱技术 .................................................... 11 6.2用户认证———口令控制 .......................................... 11 6.3数据加密 ........................................................ 11 6.4其他无线网络方面的考虑 .......................................... 11 7.无线局域网的应用 .................................................... 12 谢辞„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
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无线局域网组建与应用
1.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。
2.无线局域网的概述
无线局域网(Wireless local-area network，WLAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，就是在各工作站和设备之间不再使用通信电缆，而采用无线的通信方式。一般来讲，凡是采用无线传输媒体的计算机局域网都可称为无线局域网。
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。
3.无线局域网的组建方式
无线局域网具有传统局域网无法比拟的灵活性。无线局域网的通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十千米。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500m，即使采用单模光纤也只能达到3000km，而无线局域网中的两个站点间的距离目前可道道50km，相距数千米的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。
此外，无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸多的安全问题，在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络，无线局域网的组件、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。
对于不同局域网的应用环境与需求，无线局域网可采取不同的网络结构来实现互联。
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无线局域网组建与应用
3.1网桥连接型
不同的局域网之间互联时，由于物理上的原因，若采取有线方式不方便，则可利用无线网桥的方式实现两者点对点的连接。无线网桥不仅提供两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转换。
3.2基站接入型
当采取移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时，各站点之间的通信时通过基站接入、数据交换方式来实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网，还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。
3.3集线器接入型
利用无线集线器可以组建星型结构的无线局域网，具有与有线集线器组网方式相类似的优点。在该结构基础上的无线局域网，可采用类似于交换型以太网的工作方式，要求集线器具有简单的网内交换功能。
3.4无中心结构
要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道，MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。
无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线集线器、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现，其中以无线网卡最为普通，使用最多。
4.无线局域网接入Internet 在家庭和办公无线网络中，除了可以实现有线局域网常用的文件共享、打印共享等功能，还有一个常见的应用就是共享无线上网。
4.1单机无线上网
实现单机无线上网的方法很简单，只要配备一块无线网卡、无线路由器或无线AP，加上Internet接入方式即可。下面以ADSL宽带上网方式为例，介绍如何实现单
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无线局域网组建与应用
机无线上网(Windows XP系统)，单机上网结构如图所示：
4.1.1安装无线网卡
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。不过，因为ADSL一般使用动态IP地址，所以还需要进行如下设置：
打开“网络连接”窗口，右键点击“无线网络连接”图标，选择“属性”命令，打开网卡属性对话框，在“常规”选项卡中双击“Internet协议(TCP/IP)”选项，然后在出现的对话框中选择“自动获得IP地址”选项即可。另外，我们还要注意无线网络配置，具体设置内容如下：
同样是在无线网络连接的属性对话框中，点击“无线网络配置”选项卡。如果需要Windows自动配置无线网络设置，而不用手工设置，必须选择“用Windows来配置
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无线局域网组建与应用
我的无线网络设置”选项，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，不能是“仅计算机到计算机(特定)”，否则将无法连接到网络。其他无线网络设置使用自动设置即可，不用去管它。 4.1.2连接网络设备
用网线将ADSL Modem的Ethernet端口和无线路由器的WAN端口连接起来，然后将ADSL Modem的PHONE端口和电话机连接，将ADSL端口和电话线连接，接通ADSL Modem和无线路由器的电源即可。 4.1.3无线路由器设置
这里还是以TP-LINK TL-WR245 1.0无线路由器为例，因为它支持PPPOE自动拨号功能，只要打开计算机就可以自动连接到Internet。具体的设置方法是：
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，点击“确定”按钮打开路由器设置页面。在左侧窗口中点击“基本设置”链接，在“WAN口连接类型”框中选择“PPPOE”，在“用户名”框中输入ADSL上网的用户名称，在“密码”框中输入ADSL上网密码。为了避免掉线，还可以设置断线后自动拨号设置，例如，选择“按需连接：自动断线等待时间”选项(默认5分钟)，“保持连接：重复连接周期”选项(默认30秒)。点击“应用”按钮。
除了WAN口连接类型设置外，其他的无线路由器设置保持默认值即可。 4.1.4轻松连上Internet 在设置好无线路由器之后，无线网卡会自动连接到无线路由器，并在系统任务栏显示当前状态，双击该网络连接图标还可以查看详细的连接状态信息。
提示：如果Windows XP不能自动连接到无线路由器，应该首先记下在路由器设置页面中看到的SSID值(即无线网络的名称)，接着在Windows XP中打开“无线网络连接属性”对话框，点击“无线网络配置”选项卡，点击“添加”按钮，然后打开的对话框中的“服务设置标识(SSID)”框中输入该值，例如，wireless，点击“确定”按钮。最后，双击任务栏无线网络连接图标，在打开的对话框中选择搜索到无线网络，点击“连接”按钮即可。
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4.2多机共享上网
实现双机共享上网的方法大致有两种：
一种是Infrastructure模式(基本结构模式)，即是以支持Internet接入的无线AP或无线路由器为中心，其他无线客户端通过无线网卡连接到该设备进行Internet的访问。
另一种是Ad Hoc→Ad Hoc模式(对等模式)，又称点对点模式，该模式不需要无线AP或无线路由器，直接通过无线网卡来组成点对点的临时网络。不过要实现共享上网，其中必须有一台计算机作为主机，提供Internet接入;另一台作为客户机，通过无线网卡来共享Internet 要实现多机共享上网，我们需要选择的无线网络设备主要包括无线网卡、无线AP或无线路由器。因为无线路由器在支持无线AP功能的基础上还具备了宽带路由器的各种功能，所以还是选择无线路由器为好。实现多机上网的结构如图所示：
4.2.1硬件连接
同样以TP-LINK无线宽带路由器为例，硬件的连接参考上面介绍的组建家庭/办公无线局域网的方法，将无线路由器的WAN端口和Internet入口用网线连接起来。一般的无线路由器还内置交换机，提供4个端口，可以连接其他的网络设备或计算机。不过需要注意的是，有的无线路由器除了集成WAN端口外，还会提供普通交换机所有
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的端口，包括Uplink及其他普通端口。如果Uplink端口已经和HUB或交换机级联，那么该端口旁边的普通端口将不能使用。 4.2.2设置无线路由器
如果组建普通的无线局域网，使用无线路由器的默认设置就行了(也就是不需要设置)，但是要实现多机共享上网，我们需要注意以下的设置：
首先，我们需要设置Internet连接类型：
同样是打开TP-LINK无线路由器的设置页面，在基本设置页面中，需要根据Internet接入情况来选择WAN口连接类型。
例如，上面提到的ADSL用户，选择PPPOE，并输入用户名和密码;如果是小区宽带接入，可以选择自动获取IP地址;如果是光纤接入，选择静态IP，并指定IP地址、子网掩码、缺省网关地址以及DNS服务器地址;对于需要进行安全网络传输的用户来说，可以使用PPTP连接，输入IP地址、子网掩码、网关、用户名和密码即可。选择完成后，点击“应用”按钮即可。
其次，我们还需要设置SSID：
如果不想使用无线路由器默认的SSID值，可以在无线路由器管理页面中进行修改。打开管理页面，点击左侧窗口的“基本设置”链接，在右侧的页面的“SSID”框中输入其他值，并保证SSID广播设置为“允许”。点击“应用”按钮即可。
最后，设置无线网卡：
在Windows XP中设置无线网卡的方法，在上面的内容中我们已经介绍过了。需要注意的就是IP地址都设置为“自动获得IP地址”，或者和无线路由器在一个网段的地址。如果是手动创建无线网络连接，必须要保证无线网卡的SSID和无线路由器的SSID同一个名称。另外，无线网卡的高级访问模式必须设置为“任何可用的网络(首选访问点)”或“仅访问点(结构)网络”。
可是，对于Windows 98/2000系统是不能自动进行无线网卡配置的，那么，我们可以通过随无线网卡驱动光盘附带的客户端软件来配置无线网络，实现共享上网。
5.无线局域网络组建
无线局域网可以简单，也可以复杂。最简单的无线局域网络只需两个装有无线适
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配卡的计算机，并将它们放在有效距离内，这就是常说的对等网络。这类简单网络无须经过特殊组合或专人管理，任何两个移动式计算机之间不需要中央服务器就可以相互通信。
无线AP可将网络与移动计算机之间的优先距离增大到原来的两倍。因为访问电视连接在有线网络上，每一个移动式计算机都可经服务器与其他移动式计算机实现网络的互联互通,每个访问点可容纳许多计算机,使其数据的传输实际要求而定。
无线网络交换机和计算机有一定的有效距离，在室内约为150米，室外约为300米。在大的场所，例如仓库或者学校里，可能有多个访问点，网桥的位置也事先考察决定，使有效范围覆盖全场并互相重叠，使每个用户都不会和网络失去联系。用户可以在一群访问点的覆盖范围中漫游，访问点让用户从一个访问点的覆盖范围转移到另一个访问点的覆盖范围，确保通讯不会中断。
为了解决覆盖问题,在设计网络时可用接力器来增大网络的转借范围.从外观和功能上来看接力器像是访问点,但他并接在有线网络上。接力起的作用就是把信号从一个AP传到另一个AP或者EP来延伸无线网络的覆盖范围。以下面一个小型局域网来描述无线局域网的组建，拥有三台台式机、四台笔记本分别分布在办公室会议室的无线局域网络如图所示：
运用的是最简单、最快捷的选择对等网，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
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进行通信，该组网方式具有安装方便、扩充性强、故障易排除等特点。然后再安装网卡，进行网络设置和无线客户端设置。
6.无线局域网的安全技术
6.1扩展频谱技术
扩展频谱技术在50年前第一次被军方公开介绍，它用来保密传输。从一开始就设计成抗噪音，干扰，阻塞和未授权检测。扩展频谱发送器用一个非常弱的信号在一个很宽的频率范围内发射，与窄带射频相反，它将所有的能量集中到一个单一的频点。扩展频谱的实现方式很多，最常用的两种是直接序列和跳频序列。
6.2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。
6.3数据加密
数据要求极高的安全性，如果是商用网或军用网上的数据，那么就可能会采取一些特殊的措施。最高级别的安全措施就是在网络上整体使用加密产品。数据包中的数据在发送到之前要用硬件或软件的方法进行加密。只有那些拥有正确密匙的站点才可能读到这些数据。如果需要全面的安全保障，加密是最好的办法。一些网络操作系统具有加密功能。基于每个用户或者服务器，价位较低的第三方加密产品也可以胜任。
6.4其他无线网络方面的考虑
无线局域网还有其他的安全特性。首先，无线网接入点会滤过那些相关网点而言毫无用处的网络数据，这就意味着大部分的无线网络数据根本不会以电波的形式发送出去;其次，无线网的接点和接入点由于环境有关的转发范围限制，这个范围一般是
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几英尺。这是窃听者必须处于节点或接入点附近。最后，无线用户具有流动性，可能在一次上网时间内有一个接入点移到另一个接入点，与之对应，进行网络通信所使用的跳频序列也会发生变化，这使得窃听者几乎毫无可能。
无论是否有无限网段，大多数的局域网都必须有一定级别的安全措施。而且，如果数据相当机密，比如是银行网或军用网上的数据，为了确保机密，必须采取特殊措施。
7.无线局域网的应用
无线技术给人们带来的影响是无可争议的。如果每天大约有15万人成为新的无线用户，全球范围的无线用户目前已经超过2亿。这些人包括大学教授，仓库管理员，护士，商店负责人，办公室经理和卡车司机等。他们使用无线技术的方式和他们自身的工作一样在不断的更新。
无线局域网的应用非常广泛，如果将他们的应用划分室内和室外的话，室内应包括大型办公室，车间，酒店，宾馆，智能仓库 ，临时办公室，会议室，证券市场等，室外应用包括城市建筑群间通信，学校校园网络，工矿企业厂区自动化控制和网络，矿山，水利，油田，港口，码头野外勘探实验，军事流动网，公安流动网等。目前无线技术正处于高速发展阶段，相信不久的将来无线局域网技术将更加完善。尤其是无线信号接入技术将更强，安全性将更高。
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谢
辞
本论文是在王惠斌老师的悉心指导下完成的，论文的顺利完成，也离不开其它各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中，各位老师、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。 另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。
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无线局域网组建与应用
参考文献
[1]《无线局域网构建及应用》 麻信洛 李晓中 董建宁 国防工业出版社 [2]《局域网组建与维护实用教程》 王祥仲 郑少京 清华大学出版社
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安徽新华学院2011年10月30日星期日
《计算机网络》课程论文
题目：无线局域网
专业班级:
通信技术(2)
学生姓名：
余春联
学
号： 0932002237
授课教师：
叶承琼
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引言
在这个“网络就是计算机”的时代，伴随着有线网络的广泛应用，以快捷高效，组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗地说，无线局域网(Wireless local-area network，WLAN)就是在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。 通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点连接起来时，敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。无线局域网就是解决有线网络以上问题而出现的。
关键字：无线局域
无线网卡
无线AP
扩频
蓝牙
Home RF
]
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目录
第一章无线局域网概述 ............................................................................. 4
1.1无线网络历史与使用技术 ........................................................... 4 1.2无线局域网标准体系 .................................................................... 5
1.2.1 IEE802.11协议族 ................................................. 5
第二章 无线局域网技术介绍 ................................................................... 7
2.1无线局域网定义 .............................................................................. 7 2.2 无线局域网的优点 ........................................................................ 7 2.3无线局域网的结构 ......................................................................... 8 2.4 无线局域设备 ................................................................................. 8
2.4.1 无线网卡 ............................................................... 8 2.4.2无线AP .................................................................. 8 2.4.3无线路由 ................................................................ 9 2.4.4无线网桥 ................................................................ 9 2.4.5无线天线 .............................................................. 10 2.4.6其他无线网络设备 .............................................. 10
第三章 无线局域网关键技术 ................................................................. 11
3.1 扩频技术 ......................................................................................... 11 3.2蓝牙技术 .......................................................................................... 12 3.3红外技术 .......................................................................................... 12 3.4 Home RF ......................................................................................... 13 结束语 ..................................................................................................... 14 参考文献 ................................................................................................. 15
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第一章 无线局域网概述
一般而言，凡是采用无线传输的计算机局域网都可以称为无线局域网(Wireless Local Area Network ,WLAN)。它是指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以相互通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的方式连接，从而使用网络的构建和终端的移动更加灵活。
无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它利用射频(radio frequency，RF)技术，取代旧式的有线构成的局域网网络;从专业角度讲，无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗的说，无线局域网(Wireless Local Area Network ,WLAN)就是在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。
1.1无线网络历史与使用技术
说到无线网络的历史起源，可能比各位想像的还要早。无线网络的初步应用，可以追溯到五十年前的第二次世界大战期间，当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技，并且采用相当高强度的加密技术。当初美军和盟军都广泛使用这项技术。这项技术让许多学者得到了灵感，在1971年时，夏威夷大学(University of Hawaii)的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络，这被称作ALOHNET的网络，可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。这最早的WLAN包括了7台计算机，它们采用双向星型拓扑(bi-directional star topology),横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛(Oahu Island)上。从这时开始，无线网络可说是正式诞生了。 虽然目前几乎所有的局域网络(LAN)都仍旧是有线的架构，不过近年来无线网络的应用却日渐增加，主要应用在学术界(像是大学校园)、医疗界、制造业和仓储业等，而且相关的技术也一直在进步，对企业而言要转换到无线网络也更加容易、更加便宜了。
目前，使用的比较广泛的近距离无线通信技术有蓝牙(Bluetooth)、无线IEE802.11(Wi-Fi)和红外线数据传输(IrDA)。此外，还有一些具有发展潜力的近距离无线技术标准，它们分别是ZigBee、超宽频(ultra wideband)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT和专用的无线系统等。
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1.2无线局域网标准体系
无线局域网(Wireless Local Area Network ,WLAN)技术反正至今，主要为两大类：IEE802.11标准和欧洲邮电委员会(CEPT)制定的HIPERLAN(High Performance Radio LAN)标准体系。IEE802.11标准是由面向数据的计算机局域网发展而来的，网络采用无线连接的协议，目前市场上的大部分产品都是按这个标准开发的;与之对抗的HIPERLAN-2标准则是基于连接的无线局域网。致力于面向语音的蜂窝电话，这个网络标准还在完善之中，所以暂时还少有产品上市;现在市场上主要的运用IEE802.11标准。这里主要介绍的是IEE802.11系列的标准体系。
IEE802.11标准的制定始于1987年，当初是在802.4L小组作为令牌总线上网一部分来研究的。其主要目的是用作工厂设备通信和控制设施。1990年，IEE802.11小组正式独立出来。专门从事制定WLAN的物理层和MAC层标准。1991年5月，IEE802.11工作组成立，1997年6月26 日，IEE802.11标准制定完成，并在同年11月份正式发布。该标准运行在2.4GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)频段。采用扩频通信技术，支持1Mb/s和2Mb/s数据速率。1999年推出的IEE802.11a标准运行在U-NII(Unlicensed National Information Infrastructure)频段。采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制技术，支持高达54Mb/s的数据速率。以及后来发展的IEE802.11x标准是第一代无线网络标准之一，对无线网络技术的发展和应用起到了重要的推动作用，促进的不同厂家的无线网络产品的互通。
1.2.1 IEE802.11协议族
(1)802.11a
802.11a采用正交频分(OFDM)技术调制数据，使用5GHz的频带。OFDM技术将无线信道分成以低数据速率并行传输的分频率，然后在将这些频率一起放回接受端，可提供25Mbit/s的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高传输速率，改进信号质量，克服干扰。物理层速率可达54Mbit/s,传输层可达到25Mbit/s，能满足室内及室外的应用。 (2)802.11b 802.11b也被称为Wi-Fi技术，采用补码键控(CCK)调制方式，使用2.4GHz频带，其对无线局域网通信的最大贡献是可以支持两种速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率机制的介质访问控制可确保当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限制时，传输速率能
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过从11Mbit/s自动降到5.5Mbit/s，或根据直序扩频技术调整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不违反FCC规定的前提下，采用跳频技术无法支持更高的速率，因此需要选择DSSS作为该标准的唯一物理层技术。 (3)802.11g 2001年11月。在802.11 IEEE会议上形成了802.11g标准草案，目前是在2.4GHz频段实现802.11a的速率要求。该标准将2003年初获得批准。802.11g采用PBCC和CCK/OFDM调制方式。使用2.4GHz频段，对现有的802.11b系统向下兼容。它既能适应传统的802.11b标准(在2.4GHz频段下提供的数据传输率为11Mbit/s),也符合802.11a标准(在5GHz频率下提供的据传输率为56Mbit/s)，从而解决了对已有的802.11b设备的兼容。用户还可以配置与802.11a、802.11b以及802.11g均互相兼容的多方式无线局域网，有利于促进无线网络市场的发展。
(4)其他相关协议
IEEE802工作组今后将继续对802.11系列协议进行探讨，并计划推出一系列用于完善无线局域网应用的协议，其中主要包括802.11e(定义服务质量和服务类型)、802.11f(AP间协议)、802.11h(欧洲5GHz规范)、802.11i(增强的安全性&认证)、802.11j(日本的4.9GHz规范)、802.11k(高层无线/网络测量规范)以及高吞量研究组的相关协议等。
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第二章 无线局域网技术介绍
2.1无线局域网定义
无线局域网络(Wireless Local Area Networks; WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency; RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。
2.2 无线局域网的优点
与有线网络相比，无线局域网具有以下优点： (1)安装便捷。
一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施HIH工程，在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点AP(Access Point)设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 (2)使用灵活。
在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制，而一旦无线局域网建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。 (3)经济节约。
由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点，而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造，而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。 (4)易于扩展。
无线局域网有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，无线局域网就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络无法提供的特性，由于无线局域网具有多方面的优点，所以发展十分迅速。在最近几年里，无线局域网已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的
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场合得到了广泛应用。
2.3无线局域网的结构
(1)网桥连接型：不同的局域网之间互联时，由于物理上的原因，若采取有线方式不方便，则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接，无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接，还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。
(2)基站接人型：当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时，各站点之间的通信是通过基站接人、数据交换方式来实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网，还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。
(3)HUB接人型：利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网，具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN，可采用类似于交换型以太网的工作方式，要求Hub具有简单的网内交换功能。
2.4 无线局域设备 2.4.1 无线网卡
网卡(network interface card , NIC)又被称为网络适配器(network interface adapter),网卡是连接计算机和网络电缆之间的基础设备，它能够为计算机之间相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行数据传输。
网卡又分为有线和无线之分，无线网卡的作用类似于以太网中的网卡(即有线网卡)，作为无线网络的接口，实现与无线网络的连接。无线网卡根据接口类型的不同，主要分为三种类型，即PCMCIA无线网卡，PCI无线网卡和USB无线网卡。
2.4.2无线AP 无线AP(Access Point)即无线接人点，它是用于无线网络的无线交换机，也是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米，目前主要主要技术为802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式(AP client),可以和其它AP进行无
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线连接，延展网络的覆盖范围。
无线AP(AP，Access Point，无线访问节点、会话点或存取桥接器)是一个包含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点(无线AP)，也同样是无线路由器(含无线网关，无线网桥)等类设备的统称。
2.4.3无线路由
无线路由器：无线路由器是单纯型AP与宽带路由器的一种结合体;借助于路由器功能，可实现通过无线网络与Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入，另外，无线路由器可以把通过它进行无线和有线连接的终端都分配到一个子网，这样子网内的各种设备交换数据就非常方便。
无线路由器可广范应用于金融、保险、电力、监控、交通、气象、水文监测等行业。无线路由器借助CDMA，GPRS等无线网络在公用移动网络覆盖的条件下，原先采用以太网接口，依靠有线以太网通信系统的各个终端设备，如PC机、工控机、ATM机、POS机、网络摄像机等，都可以很方便地通过无线路由器接入到GPRS/CAMA 1X网络中，利用移动互联网提供的数据服务来进行数据通信。随着现在越来越多的公司深入研究WIFI WIMAX的技术，使得无线路由的应用也越来越广。
现阶段无线路由的开发处于一个飞速发展的阶段，无线模式由2.4G时代开始进入5G网络，由B过渡的B and G至现在的B/G/N模式，在无线网络需求越来越大的现在，无线路由产品的研发已经进入一个升华的发展阶段。
2.4.4无线网桥
无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。从作用上来理解无线网桥，它可以用于连接两个或多个独立的网络段，这些独立的网络段通常位于不同的建筑内，相距几百米到几十公里。所以说它可以广泛应用在不同建筑物间是互联。同时，根据协议不同，无线网桥又可以分为2.4GHz频段的802.11b或802.11G以及采用5.8GHz频段的802.11a无线网桥。无线网桥有三种工作方式，点对点，点对多点中继连接。特别适用于城市中的远距离通讯。它有2种接入方式，IP+E1双接口接入。
在无高大障碍的条件下，一对速组网和野外作业的临时组网。其作用距离取决于环境和天线，现7km的点对点微波互连，一对27dbi的定向天线可以实现10km的点对点微波互连。12dbi的定向天线可以
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实现2km的点对点微波互连;一对只实现到链路层功能的无线网桥是透明网桥，而具有路由等网络层功能、在网络24dbi的定向天线可以异种网络互联的设备交无线路由器，也可作为第三层网桥使用。 无线网桥通常是用于室外，主要用于连接两个网络，使用无线网桥不可能只使用一个，必须两个以上，而AP可以单独使用。无线网桥功率大，传输距离远(最大可达约50km)，抗干扰能力强等，不自带天线，一般配备抛物面天线实现长距离的点对点连接。
现在市面上已经出现了802.11n的无线网桥，传输速率可达到300Mbps以上。不过由于各种因素是影响，实际速率远远低于商家标榜的数值。但相对于11g的速率的确提高了很多，这也使得我们要求高宽带，高传输速率成为可能。随着技术的不断发展，相信有更好的新产品会随着新技术的出现而衍生出来。
2.4.5无线天线
天线是将传输线中的电磁能转化为自由空间的电磁波，或空间电磁波转化成传输线中的电磁专用设备。
天线的分类标准很多，一般按照天线的辐射和接受水平面的方向性可分为定西和全向天线。全向天线具有较大的覆盖区域，而定向天线则具有较大的信号强度。另外，在介于这两种之间的就是扇面天线，它具有能量定向聚焦的功能，可以在水平不同的角度范围内进行有效覆盖。
天线的主要特性指标包括了：方向图、方向性参数、天线增益、输入阻抗、电压驻波比(voltage standing wave ratio，VSWR)、频率范围等。
2.4.6其他无线网络设备
除了以上的主要无线网络设备外，还有众多的设备;比如：AP控制器、无线交换机等，它们在实际的应用中都各有特点。
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第三章 无线局域网关键技术
3.1 扩频技术
扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)简称扩频通信，其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。扩频通信技术在发端以扩频编码进行扩频调制，在收端以相关解调技术收信，这一过程使其具有诸多优良特性：
1、抗干扰性能好：它具有极强的抗人为宽带干扰、窄带瞄准式干扰、中继转发式干扰的能力，有利于电子反对抗。如果再采用自适应对消、自适应天线、自适应滤波，可以使多径干扰消除，这对军用和民用移动通信是很有利的。
2、隐蔽性强、干扰小：因信号在很宽的频带上被扩展，则单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低。信号淹没在白噪声之中，别人难于发现信号的存在，再加之不知扩频编码，就更难拾取有用信号。而极低的功率谱密度，也很少对其它电讯设备构成干扰。扩频通信技术把被传送的信号带宽展宽，从而降低了系统在单位频带内的电波“通量密度”，这对空间通信大有好处。国际无线电咨询委员会及国际电信联盟规定了空间通信系统在地面上产生“通量密度”的国际标准，以防止对地面通信的干扰。例如规定在S波段内每4KHz频带内“通量密度”为-154dB/m2。
3、易于实现码分多址：扩频通信占用宽带频谱资源通信，改善了抗干扰能力，是否浪费了频谱资源呢?其实正相反，是提高了频带的利用率。正是由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送，而信号接收需要用相同的扩频编码之间的相关解扩才能得到，这就给频率复用和多址通信提供了基础。充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性，分配给不同用户不同的扩频编码，就可以区别不同用户的信号，众多用户，只要配对使用自己的扩频编码，就可以互不干扰地同时使用同一频率通信，从而实现了频率复用，使拥挤的频谱得到充分的利用。
4、数模兼容：可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。常规的无线电通信是在频率上分配(称为频分)或从时间上分配(称为时分)给通信用户，使之在频段上或时间上互不相同，以使彼此互不干扰共用频谱资源。扩频通信是以各用户使用不同的扩频编码来共用同一频率。采用扩频通信多址方式的频谱利用率高于采用频分多址方式的频谱利用率。而且扩频码分多址还易于解决增加新用户的问题。
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扩频系统的缺点 ：
1.系统用频带宽。
2.相对于FDMA、TDMA多址方式，采用扩频技术的CDMA多址方式在移动通信的系统实现更为复杂。
扩频技术的研究现状：
扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用，到目前为止，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言，跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰，在卫星通信中也用于保密通信，而直扩系统则主要是一种民用技术。
对跳频系统的分析，现在仍集中在其对抗各种干扰的性能方面，如对抗部分边带干扰以及多频干扰等。而直扩系统，即DS-CDMA系统，在移动通信系统中的应用则成为扩频技术的主流。欧洲的GSM标准和北美的以CDMA技术为基础的IS-95都在第二代移动通信系统(2G)的应用中取得了巨大的成功。而在目前所有建议的第三代移动通信系统(3G)标准中(除了EDGE)都采用了某种形式的CDMA。因此CDMA技术成为目前扩频技术中研究最多的对象，其中又以码捕获技术和多用户检测(MUD)技术代表了目前扩频技术研究的现状。
3.2蓝牙技术
蓝牙，是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。
3.3红外技术
研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。通常人们将其划分为近、点击此处添加图片说明中、远红外三部分。近红外指波长为0.75～3.0微米;中红外指波长为3.0～20微米;远红外则指波长为20～1000微米。在光谱学中，波段的划分方法尚不统一，也有人将0.75～3.0微米、3.0～40微米和40～1000微米作为近红外、中红外和远红外波段。另外，由于大气对红外辐射的吸收，只留下三
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个重要的"窗口"区，即1～3微米、3～5微米和8～13微米可让红外辐射通过，因而在军事应用上，又分别将这三个波段称为近红外、中红外和远红外。
红外技术的内容包含四个主要部分：
1.红外辐射的性质，其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布;辐射在媒质中的传播特性--反射、折射、衍射和散射;热电效应和光电效应等。
2.红外元件、部件的研制，包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤光电等。
3.把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械。 4.红外技术在军事上和国民经济中的应用。由此可见，红外技术的研究涉及的范围相当广泛，既有目标的红外辐射特性，背景特性，又有红外元、部件及系统;既有材料问题，又有应用问题。
3.4 Home RF Home RF(家庭射频)是无绳电话技术和无线局域网技术相互融合发展的产物。Home RF是专门为家庭网络应用而制定的一项无线局域网技术标准，由Home RF工作组(Home RF working group)负责开发。Home RF工作组成立于1998年，主要有intel、IBM、Companq、3com、Philips、Microsoft、Motorola等几家大公司组成，旨在制定PC和用户电子设备之间无线数字通信的开放性工作标准为家庭用户建立具有互操性的音频和数据通信网。
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结束语
无线网络的出现就是为了解决有线网络无法克服的困难。虽然无线网络有诸多优势，但与有线网络相比，无线局域网也有很多不足。无线网络速率较慢、价格较高，因而它主要面向有特定需求的用户。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络，无线网络与有线网络是互补的关系，而不是竞争;目前还只是有线网络的补充，而不是替换。但也应该看到，近年来，随着适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降，相应软件也逐渐成熟。此外，无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动互联网的多媒体业务。相信在未来，无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用。
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参考文献
1谢希仁. 计算机网络第五版[M]. 电子工业出版社. 2008年01月 2(美)巴恩斯，(美)萨坎达 著，刘大伟译. 人民邮电出版社. 2011-05-30 3网络搜集.
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