無線局域網(wǎng)技術(shù)研究論文

時(shí)間:2022-11-26 10:02:00

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無線局域網(wǎng)技術(shù)研究論文

摘要:論述了近年來發(fā)展迅速的無線局域網(wǎng)技術(shù),并通過實(shí)際工程案例,介紹了相關(guān)的知識(shí)。

關(guān)鍵詞:無線局域網(wǎng),IEEE802.11

1無線局域網(wǎng)的歷史

說到無線網(wǎng)絡(luò)的歷史起源,可能比各位想像的還要早,無線網(wǎng)絡(luò)的初步應(yīng)用,可以追溯到五十年前的第二次世界大戰(zhàn)期間,當(dāng)時(shí)美國陸軍采用無線電信號(hào)做資料的傳輸,他們研發(fā)出了一套無線電傳輸科技,并且采用相當(dāng)高強(qiáng)度的加密技術(shù),當(dāng)初美軍和盟軍都廣泛使用這項(xiàng)技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)讓許多學(xué)者得到了靈感,在1971年時(shí),夏威夷大學(xué)(U-nlversuityofHawaii)的研究員創(chuàng)造了第一個(gè)基于封包式技術(shù)的無線電通訊網(wǎng)絡(luò),這被稱作ALOHNET的網(wǎng)絡(luò),可以算是相當(dāng)早期的無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)。這最早的WLAN包括了7臺(tái)計(jì)算機(jī),它們采用雙向星型拓?fù)?bi-directionalstartopology),橫跨四座夏威夷的島嶼,中心計(jì)算機(jī)放置在瓦胡島(OahuIsland)上。從這時(shí)開始,無線網(wǎng)絡(luò)可說是正式誕生了。

2無線局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

無線局域網(wǎng)利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù),而無需線纜介質(zhì),無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達(dá)到54Mbps,傳輸距離可遠(yuǎn)至30km以上。它是對(duì)有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展,使網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)具有可移動(dòng)性,能快速方便地解決使用有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通問題。

2.1無線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

與有線網(wǎng)絡(luò)相比,無線局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)安裝便捷。

一般在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,施工周期最長、對(duì)周邊環(huán)境影響最大的,就是網(wǎng)絡(luò)布線施HIH工程,在施工過程中,往往需要破墻掘地、穿線架管。而無線局域網(wǎng)最大的優(yōu)勢(shì)就是免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量,一般只要安裝一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)AP(AccessPoint)設(shè)備,就可建立覆蓋整個(gè)建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò)。

(2)使用靈活。

在有線網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)位置的限制,而一旦無線局域網(wǎng)建成后,在無線網(wǎng)的信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。

(3)經(jīng)濟(jì)節(jié)約。

由于有線網(wǎng)絡(luò)缺少靈活性,這就要求網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者盡可能地考慮未來發(fā)展的需要,這就往往導(dǎo)致預(yù)設(shè)大量利用率較低的信息點(diǎn),而一旦網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展超出了設(shè)計(jì)規(guī)劃,又要花費(fèi)較多費(fèi)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造,而無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。

(4)易于擴(kuò)展。

無線局域網(wǎng)有多種配置方式,能夠根據(jù)需要靈活選擇。這樣,無線局域網(wǎng)就能勝任從只有幾個(gè)用戶的小型局域網(wǎng)到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò),并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等有線網(wǎng)絡(luò)無法提供的特性,由于無線局域網(wǎng)具有多方面的優(yōu)點(diǎn),所以發(fā)展十分迅速。在最近幾年里,無線局域網(wǎng)已經(jīng)在醫(yī)院、商店、工廠和學(xué)校等不適合網(wǎng)絡(luò)布線的場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。

2.2無線局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)(IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn))

IEEE802.11是在1997年由大量的局域網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)專家審定通過的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11規(guī)定了無線局域網(wǎng)在2,4GHz波段進(jìn)行操作,這一波段被全球無線電法規(guī)實(shí)體定義為擴(kuò)頻使用波段。

1999年8月,802.11標(biāo)準(zhǔn)得到了進(jìn)一步的完善和修訂,包括用一個(gè)基于SNMP的MIB來取代原來基于OSI協(xié)議的MIB,另外還增加了兩項(xiàng)內(nèi)容,一是802.1la,它擴(kuò)充了標(biāo)準(zhǔn)的物理層。頻帶為5GHz。采用QFSK調(diào)制方式,傳輸速率為6Mb/s-54Mb/s,它采用正交頻分復(fù)用(OFDM)的獨(dú)特?cái)U(kuò)頻技術(shù),可提供25Mbps的無線ATM接口和lOMbps的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口,并支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù),這樣的速率完全能滿足室內(nèi)、室外的各種應(yīng)用場(chǎng)合。但是,采用該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品目前還沒有進(jìn)入市場(chǎng)。另一種是802.1lb標(biāo)準(zhǔn),在2.4GHz頻帶,采用直接序列擴(kuò)頻(DSSS)技術(shù)和補(bǔ)償編碼鍵控(CCK)調(diào)制方式。該標(biāo)準(zhǔn)可提供11Mb/s的數(shù)據(jù)速率,還能夠根據(jù)情況的變化,在11Mbps、5.5Mb-pS,2Mbps、lMbps的不同速率之間自動(dòng)切換,它從根本上改變無線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用現(xiàn)狀,擴(kuò)大了無線局域網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域,現(xiàn)在,大多數(shù)廠商生產(chǎn)的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品都基于802.116標(biāo)準(zhǔn)。

2.3無線局域網(wǎng)的應(yīng)用

基于無線局域網(wǎng)具有的諸多優(yōu)點(diǎn),它可廣泛應(yīng)用于下列領(lǐng)域:

(1)接入網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng):電子郵件、文件傳輸和終端仿真。

(2)難以布線的環(huán)境:老建筑、布線困難或昂貴的露天區(qū)域、城市建筑群、校園和工廠。

(2)使用便攜式計(jì)算機(jī)等可移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行快速網(wǎng)絡(luò)連接。

(4)專門工程或高峰時(shí)間所需的暫時(shí)局域網(wǎng):學(xué)校、商業(yè)展覽、建設(shè)地點(diǎn)等人員流動(dòng)較強(qiáng)的地方;利用無線局域網(wǎng)進(jìn)行信息的交流;零售商、空運(yùn)和航運(yùn)公司高峰時(shí)間所需的額外工作站等。

(5)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(wǎng)絡(luò)的用戶3無線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

(1)網(wǎng)橋連接型:不同的局域網(wǎng)之間互聯(lián)時(shí),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(wǎng)橋的方式實(shí)現(xiàn)二者的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接,無線網(wǎng)橋不僅提供二者之間的物理與數(shù)據(jù)鏈路層的連接,還為兩個(gè)網(wǎng)的用戶提供較高層的路由與協(xié)議轉(zhuǎn)換。

(2)基站接人型:當(dāng)采用移動(dòng)蜂窩通信網(wǎng)接入方式組建無線局域網(wǎng)時(shí),各站點(diǎn)之間的通信是通過基站接人、數(shù)據(jù)交換方式來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的。各移動(dòng)站不僅可以通過交換中心自行組網(wǎng),還可以通過廣域網(wǎng)與遠(yuǎn)地站點(diǎn)組建自己的工作網(wǎng)絡(luò)。

(2)HUB接人型:利用無線Hub可以組建星型結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng),具有與有線Hub組網(wǎng)方式相類似的優(yōu)點(diǎn)。在該結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的WLAN,可采用類似于交換型以太網(wǎng)的工作方式,要求Hub具有簡單的網(wǎng)內(nèi)交換功能。

4無線局域網(wǎng)的具體實(shí)現(xiàn)

4.1RoamAboutS02.11設(shè)備簡介

Enterasys推出的RoamAbout無線網(wǎng)絡(luò)解決方案,用于迅速、輕松和經(jīng)濟(jì)地建立無線LAN,它可以為用戶提供類似以太網(wǎng)的可靠性能,RoamAbout802.11系列產(chǎn)品由兩部分組成;全功能交換接入點(diǎn)和2.4GHz直接序列擴(kuò)頻無線以太網(wǎng)PC卡。前者可以通過無屏蔽雙絞線對(duì),迅速而輕松地連接有線LAN;后者的功能類似于所有標(biāo)準(zhǔn)的有線以太網(wǎng)卡,但它使用射頻而不是電纜來建立LAN連接,當(dāng)用戶在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)漫游時(shí),RoamAboutPC卡可以無縫地切換到不同接人點(diǎn)上,從而始終保持與網(wǎng)絡(luò)的連接。

4.2工程具體實(shí)現(xiàn)實(shí)例

吉林遼源礦業(yè)集團(tuán)公司各分局分布在不同的建筑物內(nèi)辦公,按常規(guī)設(shè)計(jì)必須專線連接,每月支付昂貴的月租費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用,并且無法解決移動(dòng)站點(diǎn)訪問和存取公司網(wǎng)上信息。采用2,4GHz頻段無線局域網(wǎng)產(chǎn)品,可以比較靈活地組成一體化企業(yè)網(wǎng)絡(luò),達(dá)到與專線相同的性能,并解決移動(dòng)站點(diǎn)問題,且安裝維護(hù)方便,不需交頻率使用費(fèi),具體方法是使用無線接入點(diǎn)(AP)的橋接功能,一端與建筑物間天線相連,一端與有線網(wǎng)絡(luò)Hub相連,這樣把兩棟大樓互相連接起來替代專線功能。周圍移動(dòng)站點(diǎn)通過無線接人點(diǎn)與公司有線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),訪問和存取公司信息。

5結(jié)語

無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)就是為了解決有線網(wǎng)絡(luò)無法克服的困難,雖然無線網(wǎng)絡(luò)有諸多優(yōu)勢(shì),但與有線網(wǎng)絡(luò)相比,無線局域網(wǎng)也有很多不足。無線網(wǎng)絡(luò)速率較慢、價(jià)格較高,因而它主要面向有特定需求的用戶,目前無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡(luò),無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)是互補(bǔ)的關(guān)系,而不是競(jìng)爭(zhēng),目前還只是有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充,而不是替換,但也應(yīng)該看到。近年來,隨著適用于無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的價(jià)格正逐漸下降,相應(yīng)軟件也逐漸成熟。此外,無線局域網(wǎng)已能夠通過與廣域網(wǎng)相結(jié)合的形式提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的多媒體業(yè)務(wù),相信在未來,無線局域網(wǎng)將以它的高速傳輸能力和靈活性發(fā)揮更加重要的作用。