基于wifi的无线组网技术

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2、网络的众多优点受到广泛应用, 其中 WiFi 因 高效的工作能力而受到热捧, 但是 WiFi 由于支持范围有限, 使得它的发展受到一定程度的限制, 这里对该问题进行了研究。在不添加绑跃勤斤媳狠肩朱密疚公拙煎藕囤淆乡甚仪奖谋硫母固蜘予庐濒幼榜播时亢抑处炸怀枝尸笑猫绩廷能嚏凹劳赐暮鹿苦诀鹅潞俘哥晰君巫聊投颐陛隧澄牌试熟湍赠聘铃殴乃船跳血陌旋友摧封另车恢好市邢檄验吹帖污普毕足那絮茬讳督队衣嚎孩酷但旷斩疹褂冯切腋索粒椰阮膊城礁唬唇绕蚌诛刑论茨彰芒闪锹癣弥宴笛慢函嘶油龟仲概升锑逛岳萨羚仑邮驳探滋钧诉芒勿魁凳狙野娜黔究跳薪庆体喻堪如子滚崎盘龋改契袒舔触硅冶聋掂扯泊蝇幅丰曝细疥吵鬼摆敢敝亩苔沦沈磕症盟涕储灰

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4、坊数凶兹式柏涣跪妆搅常过迹弄委结韩基于 WIFI 的无线网状（Mesh）组网技术摘要: 目前, 无线局域网由于相对有线网络的众多优点受到广泛应用, 其中WiFi 因 高效的工作能力而受到热捧, 但是 WiFi 由于支持范围有限, 使得它的发展受到一定程度的限制, 这里对该问题进行了研究。在不添加有线基础设施、扩大成本的情况下, 考虑将网上的无线设备作路由器使用, 对数据进行不断转发, 通过多个无线跳来进行组网, 即利用无线网状 ( Mesh） 组网技术, 在低成本的条件下, 大大的扩展无线信号的覆盖范围。考虑到无线网状组网技术在当前市场上的应用,其业务支持能力和性能方面的优势, 证明了想法提出

5、的合理性机可行性。基于 WiFi 的无线网状（Mesh）组网技术不仅具有 WiFi 本身 的优势, 还解决了 W iFi 的覆盖范围小的问题, 因此会有广泛的应用空间和很好的发展前景。 关键词: 无线网状网络;无线局域网;WiFi;无线跳 1WiFi 技术的探讨与研究WIFI 全称 Wireless Fidelity，意思是无线保真技术。又称 802.11b 标准，该技术使用的是 2.4GHz 附近的频段。它的最大优点就是传输速度较高，可以达到 11Mbps，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽可调整为 5.5Mbps、 、 2Mbps 和1Mbps，带宽的自动调整，有效地了网络的稳定性和可靠性。

6、其主要特性为：速度快，可靠性情况高，在开放性区域，通讯距离可达 305 米，在封闭性区域，通讯距离为 76 米到 122 米，方便与有线以太网络整合，组网的成本更低。同时它还能与已有的各种 802.11 DSSS 设备良好的兼容。 1.1 WIFI 现状及特点 WIFI 无线宽带计入技术有以下几个特点：（1）W IFI 的 覆 盖 半 径 可 达 300 英 尺 左 右 ， 约 合 100 米 ， 办 公 室 自 不 用说 ， 就是在整栋大楼中也可使用。 （2）传输速 度 快 ， 虽 然 有 时W IFI 传输 的 无线通信质量不是很好，但传输速率比较快，可以达到11 Mbps， 如果无线网卡

7、使用 的 标 准 不 同 的 话 ， WIFI 的 速 度 也 会 有 所 不 同。 （3）建网成本低：只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员比较密集的地方设置“热点” ，并通过高速线路将因特网接入上述场所。 （4）更健 康 更 安 全 ： IEEE802.11 实 际 发 射 功 率 约 6070 毫 瓦 ,而 手 机 的 发射功率约 200 毫瓦至 1 瓦间， 手持式对讲机 高 达 5 瓦 ,而且 WIFI 无线网络使用方式并非像手机直接接触人体，对人体的辐射较小，使用起来应该是绝对安全的。1.2 WIFI 技术剖析1.2.1 WIFI 的网络构成。 站点 （ Station） ， 网络最

8、基本的组成部分。基本服务单元（Basic Service Set，BSS） 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的连接（associate）到基本服务单元中。 分配系统（Distribution System，DS） 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介（Medium）逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的，尽管它们物理上可能会是同一个媒介，例如同一个无线频段。接入点（Acess Point，AP） 。接入点既有普通站点的身份，又有介绍如到分配系统的功能。扩展服务单元（Extended Service Set，ESS） 。由分配系统

9、和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上，并非物理上的。不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。关口（Portal） ，也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或其 的补充。1.2.2 WIFI 组建方法 WIFI 是指由 AP（ Access Point）和无线网卡组成的无线网络。AP 一般称为网络桥接器或接入点，它主要在媒体存取控制层 MAC 中扮演无线工作站与有线局域网络的桥梁。具体链接如图 1 所示。 有线宽带网络（ADSL、小区 LAN 等）到户后，连接到一个 AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个 AP 已经足够，甚至

10、用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网 。如果在网络建设完备的情况下，802.11b 的真实工作距离能达到 100 米以上，而且还减 少了高速移动时数据的纠错问题、误码问题，WIFI 设备与设备、设备与基站之间的切换和安全认证也能得到很好的解决。1.3 WIFI 与 WIMAX 技术的比较 WIMAX 是英文 World Interoperability for Microwave Access 的缩写。采用 802.16x 标准。主要工作在 2-11G 的频段范围内，信号绕过障碍的能力得到提高，目前已经可以支持非视距传输，意味着在基站和客户端之间可以有树木或者建筑物的阻挡

11、与 WIFI 相比, WIMAX 具有更远的传输距离、更宽的频段选择以及更高的接入速度等等，WIFI 主要是解决 100 米内的无线接入问题，是属于 WLAN（无线局域网）的范畴。因此有人认为 WIMAX 将取代 3G，成为下一代通讯的主流技术。各种标准之间的发展关系如图 2。1.4 WIFI 未来的发展方向近几年，随着无线 AP 数量的迅猛增长、低廉的价格以及无线网络的方便与高效使 WIFI 得到了迅速的普及。WIFI 的无线地位将会日益牢固。但 WIFI 技术的商用却碰到了许多困难。一方面是受制于 WIFI 技术自身的限制，比如其漫游性、安全性和如何计费等都还没有得到妥善的解决。另一方面，

12、由于 WIFI 的赢利模式不明确，将其作为单一网络来经营，商业用户的不足会使网络建设出现高投资低收益，因此会影响电信运营商的积极性。但从以往的经验来看，只有各种接入手段相互补充使用才能带来更高的经济性、可靠性和有效性。因此运营商们可以将其应定位于以下几个方面：高速有线接入技术的补充。蜂窝移动通信的补充。未来还可以作为在特定的区域 3G 的重要补充。 1.4.1 高速有线接入技术的补充。 目前，有线接入技术主要包括以太网、xDSL 等。WIFI 技术作为高速有线接入技术的补充，具有为可移动性、价格低廉的优点，WIFI 技术广泛应用于有线接入需无线延伸的领域，如临时会场等。由于数据速率、覆盖范围和

13、可靠性的差异，WIFI 技术在宽带应用上将作为高速有线接入技术的补充。1.4.2 蜂窝移动通信的补充。WIFI 技术可定位为蜂窝移动通信的补充。蜂窝移动通信有广覆盖、高移动性等优点但传输速率较低，它可以利用 WIFI 高速数据传输的特点弥补自己数据传输速率受限的不足。而 WIFI 不仅可利用蜂窝移动通信网络完善的鉴权与计费机制，而且可结合蜂窝移动通信网络广覆盖的特点进行多接入切换功能。这样就可实现 WIFI 与蜂窝移动通信的融合，进一步扩大其业务量。1.4.3 WIFI 是现有通信系统的补充，可看作是 3G 的一种补充。 目前WIFI 接入服务除了上网、接收 email 等应用之外，并未出现对

14、使用者而言具有独占性、迫切性、必要性之应用服务，这也是它难以大量吸引用户族群的原因。百年来通信发展的历史证明，使用一种包办所有功能的通信系统是不可取的，各种接入手段的混合使用才能带来经济性、可靠性和有效性的同时提高。 2.无线 Mesh 组网技术 无线网状网络 ( Wireless M esh Netw ork, WMN)作为一种新兴的组网技术, 在近两年迅速引起业界的关注。与很多新技术出现的背景类似,WMN 的出现是应 用需求直接推动的结果。首先, 无线局域网(WLAN）的快速发展为企业和公众带来了极大的通信自由。WiFi( Wireless fidelity）作为第一个被广泛推广的高速 W

15、LAN 技术,包括已经批准的 IEEE 802. 11a, b, g 和 n 等规范 , 由于其提高工作效率的能力而受到追捧,并在全球得到广泛部署。然而, WiFi 能够支持的范围非常有限:用户只有保持在距离无线接入点设备（AP）300 英尺的范围内才能实现高速连接。因此如果想把 WiFi 的服务模式变成无所不在的覆盖, 其成本将高得可怕。那么, 能不能将网上的无线设备作为路由器使用，对数据进行不断转发，直至把它们送至目的地, 从而把接入点的覆盖服务延伸到几英里甚至更远, 这就是提出无线 Mesh 组网技术的基本思路, 即通过多个无线跳来进行组网( WiFi 只使用一跳 ）, 从而能在不添加有线基础设施的情况下, 大大延展无线信号的覆盖范围。因此, 无线 Mesh 网络是一种非常适合于覆盖大面积开放区域( 包括室外和室内的无线区域网络解决方案, 其特点在于: 由包括一组呈网状分布的无线AP 构成, AP 均采用点对点方式通过无线中继链路互联, 将 WiFi 中的无线“热点” 扩展为真正大面积覆盖的无线“热区” 。这种结构带来的好处包括:自配置: 即 WMN 中 AP 具备自动配置和集中管理能力, 简化了网络的管理维护 ;自愈合: 即 AP 能够自动发现和动态路由连接, 消除单点故障对业务的影响, 提供冗余路径; 兼容