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1、无线局域网组建实战,网络技术系 教书：周 飞,一，什么是无线局域网（WLAN ） 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，为何使用无线局域网络 对于局域网络管理主要工作之一，对于铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作，很容易令人烦躁，也不容易在短时间内找出断线所在。再者，由于配合企业及应用环境不断的更新与发展
2、，原有的企业网络必须配合重新布局，需要重新安装网络线路，虽然电缆本身并不贵，可是请技术人员来配线的成本很高，尤其是老旧的大楼，配线工程费用就更高了。因此，架设无线局域网络就成为最佳解决方案。,三，什么情形需要无线局域网络？ 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，以达到网络延伸之目的 1.无固定工作场所的使用者 2.有线局域网络架设受环境限制 3.作为有线局域网络的备用系统 4.对灵活网络办公要求高的场所,四:无线局域网的技术要求 由于无线局域网需要支持高速、突发的数据业务，在室内使用还需要解决多径衰落以及各子网间串扰等问题。,五:无线局域网必须实现以下技术要求
3、： （1）可靠性：无线局域网的系统分组丢失率应该低于10-5，误码率应该低于10-8。 （2）兼容性：对于室内使用的无线局域网，应尽可能使其跟现有的有线局域网在网络操作系统和网络软件上相互兼容。 （3）数据速率：为了满足局域网业务量的需要，无线局域网的数据传输速率应该至少在1Mbps以上。 （4）通信保密：由于数据通过无线介质在空中传播，无线局域网必须在不同层次采取有效的措施以提高通信保密和数据安全性能。 （5）移动性：支持全移动网络或半移动网络。 （6）节能管理：当无数据收发时使站点机处于休眠状态，当有数据收发时再激活，从而达到节省电力消耗的目的 （7）小型化、低价格：这是无线局域网得以普及
4、的关键。 （8）电磁环境：无线局域网应考虑电磁对人体和周边环境的影响问题。,六：无线局域网的硬件设备 （1）无线网卡。无线网卡的作用和以太网中的网卡的作用基本相同，它作为无线局域网的接口，能够实现无线局域网各客户机间的连接与通信。 （2）无线AP。AP是Access Point的简称，无线AP就是无线局域网的接入点、无线网关，它的作用类似于有线网络中的集线器。 （3）无线天线。当无线网络中各网络设备相距较远时，随着信号的减弱，传输速率会明显下降以致无法实现无线网络的正常通信，此时就要借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增强,第一篇无线局域网基础篇,本章重点介绍了无线局域网的基础知识和常用无线
5、局域网硬件 具体包括一下内容： 1.无线局域网的简介 无线局域网主要标准 IEEE802.11b IEEE802.11a IEEE802.11g IEEE802.11n 2.常用无线局域网硬件 无线网卡 无线AP 和无线路由器/网关,一.无线局域网简介 一.什么是无线局域网？ 利用射频(Radio Frequency； RF)的技术 构成的局域网络，就是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着实际需要移动或变化 。 二.无线局域网是用的什么技术？ 跳频技术(FHSS) 1.展频技术 直接序列(DSSS),2.什么是展
6、频技术（FHSS）？ 展频技术的英文是Spread Spectrum,使用FCC(Federal Communications Committee；美国联邦通讯委员会)规定的ISM(Industrial Scientific, and Medical)，频率范围开放在902M928MHz及2.4G2.484GHz两个频段，所以并没有所谓使用授权的限制。,3.什么是跳频技术 ？ 跳频技术 (Frequency-Hopping SpreaSpectrum； FHSS)在同步、且同时的情况下，接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，也只算是脉
7、冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(Dwell Time)为400ms,4.什么是直接序列展频技术 (DSSS) 直接序列展频技术 (Direct Sequence Spread Spectrum； DSSS)是将原来的讯号1或0，利用10个以上的chips来代表1或0位，使得原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率。而每个bit使用多少个chips称做Spreading chips，一个较高的Spreading chips可以增加抗
8、噪声干扰，而一个较低Spreading Ration可以增加用户的使用人数,5.FHSS VS DSSS调变差异 a.无线局域网络在性能和能力上的差异，主要是取决于所采用的是FHSS还是DSSS来实现、以及所采用的调变方式。然而，调变方式的选择并不完全是随意的，像FHSS并不强求某种特定的调变方式，而且，大部分既有的FHSS都是使用某些不同形式的GFSK，但是，IEEE 802.11草案规定要使用GFSK。至于DSSS则过使用可变相位调变 (如：PSK、QPSK、DQPSK)，可以得到最高的可靠性以及表现高数据速率性能。 b.在抗噪声能力卜方面，采用QPSK调变方式的DSSS与采用FSK调变方
9、式的FHSS相比，可以发现这两种不同技术的无线局域网络各自拥有的优势。FHSS系统之所以选用FSK调变方式的原因是因为FHSS和FSK内在架构的简单性，FSK无线讯号可使用非线性功率放大器，但这却牺牲了作用范围和抗噪声能力。而DSSS系统需要稍为贵一些的线性放大器，但却可以获得更多的回馈,三.什么是ISM频段？ ISM频段，分为工业（902-928MHz）,科学研究（2.42-2.4835GHz）和医疗（5.725-5.850GHz）-由美国联邦通信委员会(FCC)分配的不必许可证的无线电频段（功率不能超过1W）。最近（1997.1）核准用于无线局域网(WLAN)是医疗频段。,6.选购无线局域
10、网络时需要特别注意下列的特性 1.涵盖范围； 2.传输率； 3.受Multipath影响程度； 4.提供资料整合程度； 5.和有线的基础设施之间的互操性； 6.和其它无线的基础设施之间的互操性； 7.抗干扰程度； 8.简单、易操作； 9.保密能力； 10.低成本； 11.电流消耗情况。,一、IEEE802.11无线局域网标准 1997年IEEE802.11标准的制定是无线局域网发展的里程碑，它是由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。IEEE802.11标准定义了单一的MAC层和多样的物理层，其物理层标准主要有IEEE802.11b,a和g。,1.1 IEEE802.11b 1999年9月
11、正式通过的IEEE802.11b标准是IEEE802.11协议标准的扩展。它可以支持最高11Mbps的数据速率，运行在2.4GHz的ISM频段上，采用的调制技术是CCK。但是随着用户不断增长的对数据速率的要求，CCK调制方式就不再是一种合适的方法了。因为对于直接序列扩频技术来说，为了取得较高的数据速率，并达到扩频的目的，选取的码片的速率就要更高，这对于现有的码片来说比较困难；对于接收端的RAKE接收机来说，在高速数据速率的情况下，为了达到良好的时间分集效果，要求RAKE接收机有更复杂的结构，在硬件上不易实现。,1.2 IEEE802.11a IEEE802.11a工作5GHz频段上，使用OFD
12、M调制技术可支持54Mbps的传输速率。802.11a与802.11b两个标准都存在着各自的优缺点，802.11b的优势在于价格低廉,但速率较低（最高11Mbps）；而802.11a优势在于传输速率快（最高54Mbps）且受干扰少，但价格相对较高。另外，11a与11b工作在不同的频段上,不能工作在同一AP的网络里，因此11a与11b互不兼容。,1.2 IEEE802.11a IEEE802.11a工作5GHz频段上，使用OFDM调制技术可支持54Mbps的传输速率。802.11a与802.11b两个标准都存在着各自的优缺点，802.11b的优势在于价格低廉,但速率较低（最高11Mbps）；而8
13、02.11a优势在于传输速率快（最高54Mbps）且受干扰少，但价格相对较高。另外，11a与11b工作在不同的频段上,不能工作在同一AP的网络里，因此11a与11b互不兼容。,1.3 IEEE802.11g 为了解决上述问题，为了进一步推动无线局域网的发展，2003年7月802.11工作组批准了802.11g标准，新的标准终于浮出水面成为人们对无线局域网关注的焦点。IEEE802.11工作组开始定义新的物理层标准IEEE802.11g。该草案与以前的802.11协议标准相比有以下两个特点：其在2.4G频段使用OFDM调制技术，使数据传输速率提高到20Mbps以上；IEEE802.11g标准能够
14、与802.11b的WIFI系统互相连通，共存在同一AP的网络里，保障了后向兼容性。这样原有的WLAN系统可以平滑的向高速无线局域网过渡，延长了IEEE802.11b产品的使用寿命，降低用户的投资,1.4 IEEE802.11n IEEE已经成立802.11n工作小组，以制定一项新的高速无线局域网标准802.11n。802.11n工作小组是由高吞吐量研究小组发展而来的，,IEEE802.11n计划将WLAN的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上，最高速率可达320Mbps，成为802.11b、802.11a、802.11g之后的另一场重头戏。和以往地80
15、2.11标准不同，802.11n协议为双频工作模式（包含2.4GHz和5GHz两个工作频段）。这样11n保障了与以往的802.11a b, g标准兼容。,IEEE802.11n计划采用MIMO与OFDM相结合，使传输速率成倍提高。另外，天线技术及传输技术，使得无线局域网的传输距离大大增加，可以达到几公里（并且能够保障100Mbps的传输速率）。IEEE802.11n标准全面改进了802.11标准，不仅涉及物理层标准，同时也采用新的高性能无线传输技术提升MAC层的性能，优化数据帧结构，提高网络的吞吐量性能。,四.传输方式 1.目前无线局域网采用的传输方式介质主要种： a.微波 b.红外线 2.无
16、线局域网应用的环境,二.802.11工作方式 1.802.11物理层 2.802.11b的增强物理层 3.802.11数字链路层 4.联合结构，蜂窝结构和漫游,5.HIPERLAN 6.ITU-RM.1450 7.中国WLAN标准简介,三：IEEE802.11b标准 1：802.11b与802.11a 802.11g 802.11a/b 2：802.11b标准 IEEE802.11b（Wi-Fi）使用开放的2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为11Mbps，无需直线传播。（注：其实际的传输速率在5Mbps左右，与普通的10Base-T规格有线局域网处于同一水平。）,IEEE802.11b的适用范围如下： .其它的范围 3. IEEE802.11a标准 IEEE802.11a工作在5GHz U-NII频带，从而避开了拥挤的2.4GHz频段。物理层速率可达54Mbps，传输层可达25Mbps。采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术,三：WLAN技术的选择 四：IEEE802.16标准 看资料,第二章常见无线局域网硬件,本章主要介绍
