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无线局域网络新标准802_11n及其应用

无线局域网络新标准802_11n及其应用
无线局域网络新标准802_11n及其应用

* 2007-04-07收到,2007-05-17改回

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*王变变,女,1964年生,高级工程师,研究方向:计算机教育,微机应用。

文章编号:1003-5850(2007)07-0069-04

无线局域网络新标准802.11n 及其应用

New Standard 802.11n of Wireless Local Ar ea Network and its Application

王变变 贺 鹰

(山西教育信息中心 太原 030001)(北方自动控制技术研究所 太原 030006)

【摘 要】介绍了无线局域网络新标准802.11n 的发展现状,对其物理层、MAC 层优化技术、智能天线及软件无线电等关键技术和性能进行了分析,并给出了基于现有草案标准产品的开发和应用情况。【关键词】WLAN,802.11n,OFDM,智能天线,MIMO

中图分类号:TP 393.1

文献标识码:A

ABSTRACT T his pa per intr oduces the car rent sit uat ion of new standard 802.lln of Wir eless local networ k,analyses the key techniques and per for mance of its physique layer ,MAC layer opt imization t echnique ,intelligent antenna and softwar e r adio etc .,and gives the development of pr oduits based on existent draft sta ndar d and t heir a pplication.KEYWORDS WLAN,standar d 802.11n,OF DM,intelligent antenna ,MIM O

自从1997年6月,全球第一个无线局域网标准IEEE 802.11制定以来,揭开了无线局域网发展的序幕。在随后的时间里,相继推出了IEEE802.11b 、IEEE 802.11a 、IEEE 802.11g 等标准,传输速度不断提升,成本进一步下降,使得无线局域网逐渐深入人心,得到越来越广泛的应用。但从目前IEEE802.11总的发展情况来看,带宽不足、传输速度慢、漫游不方便、网管不强大等问题,依然是制约无线局域网发展的瓶颈。

1 802.11n 标准的发展现状

为了推动无线局域网的进一步发展,真正实现高带宽、高质量的WLAN(无线局域网络)服务,使无线局域网达到以太网的性能和应用水平,2003年IEEE 组建了802.11n 工作组开始制定一项新的高速无线局域网标准802.11n ,并于2003年9月召开了首次会议,2007年1月,802.11n 工作组在英国伦敦举行了第101次会议,通过了修改后的802.11n 草案1.10版本。预计今年年初将完成2.0版草案并投票表决,顺利的话在5月底将生成3.0版本草案,之后的最终规范很可能要到2008年10月左右才会最终通过。

802.11n 作为一种全新的无线网络协议,尽管目前还没有得到IEEE 的正式批准,但不少厂商已经推出了多种基于802.11n 的无线网络产品。这样做的理由有两点:一是这些厂商认为802.11n 代表了未来无线局域网络技术上的先进性,其传输速度、覆盖范围和兼容性等方面,和先前的各类相关标准相比均具有质的飞跃。二是它们计划在标准正式通过之前尽快占领产品市场,为提高自身知名度和日后的大举进军作市

场准备。

2 802.11n 标准采用的关键技术

802.11n,对以往的802.11标准进行了全面改进。在物理层,综合采用了OFDM(正交频分复用)调制和

MIMO (多输入多输出)等先进技术并加以融合,使无线网络的传输速度提高到100Mb/s ~600Mb/s;智能天线及传输技术,使无线网络的传输距离大大增加,可以达到数公里;独特的双频带工作模式(包含2.4GHz 和5GHz 两个工作频段),保障了与以往802.11a /b /g 等标准的兼容。在MA C 链路层,采用了高性能无线传输技术提升了MAC 层性能,进一步优化了数据帧结构,提高了网络吞吐量。2.1 物理层关键技术

2.1.1 OFDM(正交频分复用)技术

图1 OF DM 技术解析图

OFDM 技术是MCM (Multi -Carrier Modulation ,多载波调制)的一种,其核心是将信道分成许多进行窄带调制和传输正交子信道,并使每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,用以减少各个载波之间的相互干扰,同时提高频谱利用率的技术。

尽管同单载波系统相比,OFDM 还存在一些缺

点,例如易受频率偏差的影响,存在较高的峰值平均功率比(PAR ),但通过结合时空编码、分集、干扰(包括符号间干扰ISI 和邻道干扰ICI)抑制以及智能天线技术,可以最大程度地提高物理层的可靠性。如再结合自适应调制、自适应编码以及动态子载波分配、动态比特分配算法等技术,可以使其性能进一步优化。

目前OFDM 技术已经被广泛应用于广播式的音频、视频领域和民用通信系统中,主要的应用包括:非对称的数字用户环路(ADSL )、ET SI 标准的数字音频广播(DAB)、数字视频广播(DVB)、高清晰度电视(HDT V )、无线城域网、无线局域网,甚至3G 的CDMA 也开始引入OFDM 技术思想以提升其性能。2.1.2 MIMO 多重输入多重输出技术(Multiple Input Multiple

Output)MIMO (发音为my -mo ),全称为Multiple

Input

Multiple Output,是指使用超过一个天

线来传输和接收同一频道内的两个或多个独立数据流的无线技术。它具有长距离以及吞吐量大的特点,它也是目前802.11n 标准的最主要组成元素。除了多天线技术,MIMO 还通过特殊的软件,实现接入点的多路输出以及客户端多路接收和解码,数据可以在很长的距离以及存在冲突复杂的环境中实现稳定的传输。

现代信息论表明:对于发射天线数为N ,接收天线数为M 的多入多出(MIMO )系统,假定信道为独立的瑞利衰落信道,并设N 、M 很大,则信道容量C 近似为公式

C =[min (M ,N )Blog 2(Q /2)]

(其中B 为信号带宽,Q 为接收端平均信噪比,min (M ,N )为M ,N 的较小者)。

上式表明,MIMO 技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。在瑞利衰落信道环境下,OFDM 系统非常适合使用MIMO 技术来提高容量。采用多输入多输出(MIMO)系统是提高频谱效率的有效方法。我们知道,多径衰落是影响通信质量的主要因素,但MIMO 系统却能有效地利用多径的影响来提高系统容量。系统容量是干扰受限的,不能通过增加发射功率来提高系统容量。而采用MIMO 结构不需要增加发射功率就能获得很高的系统容量。2.1.3 OFDM+MIMO

技术的不断发展,引发了融合。一些4G 及3.5G 的关键技术,如OFDM 技术、MIMO 技术、智能天线和软件无线电等,开始应用到无线局域网中,以提升

WLAN 的性能。如

802.11a 和802.11g 采用OFDM 调制技术,提高了传输速率,增加了网络吞吐量。802.11n

MIMO 与OFDM 技

术相结合,使传输速率和传输距离大幅提高。

总的来看,MIMO OFDM 技术是联合OFDM 和MIMO 而得到的一种新技术,是下一代无线局域网发展的趋势。通过在OFDM 传输系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量,增加了多径容限,综合采用了发送分集、空间复用、接收分集和干扰消除、软译码、信道估计、同步、自适应调制和编码等多项关键技术设计。

此外,一组由英特尔主导的针对高容量无线城域网(WMAN )的通信标准802.16(WiMAX)也是以MIMO+OFDM 技术为核心的。2.2 MAC 层优化技术

从网络逻辑结构上来看,802.11只定义了物理层及介质访问控制(MAC)子层。MAC 层提供对共享无线介质的竞争使用和无竞争使用,具有无线介质访问、网络连接、数据验证和保密等功能。802.11n 标准小组为了提升整个网络的吞吐量,对MAC 层协议进行了优化,改变了协议帧结构中前导信号(Preamble)、信头(Header )和负载(Payload )等要素所占的字节长度,增加了净负载所占的比重,减少了同步、帧间隔和管理检错所占的字节数,大大提升了网络的吞吐量。2.3 智能天线技术

目前,智能天线技术备受关注。国际电联已明确将智能天线技术作为新一代移动通信技术发展的主要方向。

智能天线技术是在微波技术、自动控制理论、自适应天线技术、数字信号处理技术等多学科基础上综合发展而成的一门新技术。它之所以受到人们的普遍重视,是由于它能够自动适应环境变化,增强系统有用信号检测能力,优化天线方向图,并能有效地跟踪有用信号,抑制和消除干扰及噪声。

在WLAN 系统中引入智能天线技术,将有助于解决802.11n 的传输覆盖范围问题,进一步提高信号传输的可靠性。通过多组独立天线组成的天线阵列系统,动态调整波束的方向,保持系统性能的最佳。其特点是能够通过其自身的反馈控制系统以较低的代价换得天线覆盖范围、系统容量和频谱效率、业务质量和抗阻塞性能的提高。一方面,智能天线技术使802.11n 为

用户提供更好的移动性和更高数据率的通信服务,另一方面也可以作为蜂窝移动通信的宽带接入部分,与

无线广域网更紧密地无缝结合。

图4 智能天线的基本结构示意图

今后智能天线技术的发展方向是使用天线阵列理论、信号处理、自动控制、检测与估值、计算机和微电子技术、最优化理论,综合集成天线阵列、高速A/D 、数字信号处理(DSP)和高速总线等技术,并将软件无线

电技术与数字波束形成(DBF )技术结合使用,使天线从过去基本上属于场的领域向场路结合的新方向发展。

2.4 软件无线电技术

软件无线电是指研制出一个完全可编程的硬件平台,所有的应用都通过在该平台上的软件编程实现。它是AMPS 、T ACS 、GSM 、CDMA 等新技术和标准不断出现、处理速度不断提高和价格不断下降的产物。对于无线局域网领域而言,软件无线电把硬件作为无线通信的基本平台,而将尽可能多的无线及个人通信功能用软件手段来实现。

软件无线电在无线局域网中最显著的应用体现在智能天线上:软件无线电将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,将A /D 转换器尽量靠近RF 射频前端,利用DSP 的强大处理能力和软件的灵活性实现信道分离、调制解调、信道编码译码等,从而为无线局域网从低端向高端产品迈进提供了现实的解决方案。最显著的例子就是在智能天线的设计上,通过软件方法实现波束形成,并通过软件设计完成自适应算法更新,能够在不改变硬件配置的前提下,改善和赋予无线系统新的功能,进一步使通信系统适应各种复杂通信环境,兼容各种不同的体制和标准,从而完全实现通信的智能化。

其次,软件无线电还通过软件方式解决了不同标准采用不同工作频段、不同调制模式所造成的系统间难以互通、移动性差等兼容性问题。

3 802.11n 标准应用情况

尽管802.11n 目前还没有得到IEEE 的正式批

准,但已经逐渐被业界所推崇。在标准尚未正式发布之前,包括Linksys 、Airgo 、Broadcom 、Belkin 、D -Link 、Netgear 等在内的多家无线设备提供商已经纷纷推出了基于802.11n 草案的产品(或称“预标准”产品),并表示自身产品符合这一未来标准规范。

作为全球最早发布基于该草案标准无线芯片组的Br oadcom 公司表示,其产品完全符合802.11n 标准(草案)。该公司的Intensi-fi 802.11n 无线芯片已应用到宏基新的法拉利系列笔记本中,从而使机器拥有高性能的Wi-Fi 无线连接。基于Broadcom Intensi-fi 芯片组的产品还有Linksys 公司的WRT-300N 无线宽带路由器和WPC -300N 笔记本适配器,以及日本高端网络设备制造商巴比禄(Buffalo)的WZR-G300N AirStation Nfiniti 无线路由器及接入器(该产品已经获得了2007年度CES 创新产品设计和工艺大奖)。

2006年4月,无线网络先锋美国网件公司(NET GEAR)正式向全球发售基于802.11n 标准草案的RangeMax NEXT 系列产品。这是市场上首款基于802.11n 标准草案的无线网络产品,可提供高达300Mb /s 的无线速率,将无线网络推到一个新境界。同时带给我们惊喜的还有D-Link 发布的RangeBooster N 650系列802.11n 草案无线路由产品,其传输速度比现有的无线路由快650%,理论速度可以达到近540Mb/s 。

据报道,苹果公司近日也推出了一款支持802.11n 标准草案的新型AirPort Extr eme 基站(无线接入点),采用了MIMO 、智能天线等技术,速度比之前802.11g 无线标准提高了四倍,距离则提高了一倍,并兼容802.11a/b/g 。

无线大厂Linksys 的802.11n 草案产品(Wireless-N )主要有WRT 300N Wireless-N 无线宽带路由器以及与之配套的WPC300N Wireless-N 笔记本电脑适配器。据称,它们拥有更好的传输速度和距离覆盖,其覆盖范围能达到802.11g 的4倍,而传输速度则是802.11g 的12倍,这比当前有线网络的速度更快,可以更好的支持高清视频和音频应用等,而且兼容现有的802.11b 和802.11g 产品。

此外,在笔记本电脑应用领域,Intel 公司将计划提前为英特尔迅驰平台增加802.11n 无线功能;戴尔公司推出了802.11n 草案双波段无线迷你网卡,支持的传输速率可以达到270Mb /s ,售价暂定为59美元;联想公司已将Atheros 公司的802.11n 草案1.0无线局域网络技术和A R5008E-3NX 芯片组,整合到其ThinkPad T 60、R 60、X 60与Z 61系列产品计算机中,以提升笔记本型产品的WLAN 联网能力、宽屏幕显

示能力和多媒体应用能力,同时支持PCI-Express (tm)接口,能以2.4GHz与5GHz的双频模式工作。

对于802.11n草案,在众多无线网络设备提供商相继推出产品的同时,华硕公司并未盲目跟风,而是计划到2007或2008年待802.11n标准正式颁布之后,再推出其无线产品。

从目前的发展情况来看,作为一种能提供百兆级带宽传输能力的无线技术,802.11n在应用上还喊出了取代有线的口号,这与当初802.11a、802.11b、802. 11g所倡导的"延伸和补充有线网络"的提法截然不同,不由得让人感慨到无线网络技术的迅猛发展。

MIC的分析报告认为,芯片厂商可望于近期针对802.11n草案标准芯片进行降价,因此802.11n草案标准产品的出货量预计在2007年将会出现大幅增长。

由于802.11n标准尚未最终确定,目前的产品还只属于草案产品,其价格相比主流802.11g产品而言尚高出不少,目前的市场定位主要面向一些中、高级个人用户和对带宽需求较高的中小企业。

我们深信,随着802.11n技术的不断发展和新标准的正式颁布,802.11n在支持各种高带宽应用包括提供无线打印、网络电话(VoIP)、在线观看HDTV、视频点播(VOD)、网络连接储存装置以及玩家游戏等各种通信服务方面有着巨大的应用前景,必成为无线局域网络市场的主流技术。

参考文献

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[8]酷 龙.[聚焦]802.11n无线标准真的要来了吗?

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无线局域网是无线通信专业技术与网络专业技术相结合产物

无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。 无线局域网概述 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。 1.无线局域网的优点 (1)灵活性和移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。 (2)安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。 (3)易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。 (4)故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。

(5)易于扩展。无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。 由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。最近几年,无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。 2.无线局域网的理论基础 目前,无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即红外线和无线电波。按照不同的调制方式,采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。 (1)红外线(Infrared Rays,IR)局域网 采用红外线通信方式与无线电波方式相比,可以提供极高的数据速率,有较高的安全性,且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差,使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制,通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。 (2)扩频(Spread Spectrum,SS)局域网 如果使用扩频技术,网络可以在ISM(工业、科学和医疗)频段内运行。其理论依据是,通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)两种方式。

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Abstract The main issue for this article is discussing the future expending of wirless data internet working. By the improvement of technology, the application of wireless data transmission will bring more convience of data transaction. Wireless data internet working application currently is the basic and the wildest used concept, and especially in WLAN technology, GPRS or CDMAIX wireless mode. There are several topics in the following article: 1.The development actuality and trend of wireless broadband communications 2.The tech and equipment of wireless broadband communications 3.Wireless broadband communications solution 4.WLAN management and billing 5.Analysis of WLAN application 6.Conclusion 7.Reference

无线局域网技术概述

无线局域网技术概述 摘要:本文论述了近年来发展迅速的无线局域网技术,并通过实际工程案例,介绍了相关的知识。 前言 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(Wirelesslocal-areanetwork,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。 无线局域网的历史 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(UniversityofHawaii)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-directionalstartopology),横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛(OahuIsland)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。 无线局域网的技术特点 无线局域网利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质。无线局域网的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps,传输距离可远至20km以上。它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,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。 1.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: 安装便捷

无线局域网设计原则和技术需求

济南**公司办公楼无线覆盖网络建 设方案 济南骏萨信息科技有限公司 2017年4月

目录 一、济南**有限公司无线局域网建设需求 (1) 1.1 项目背景和需求 (1) 1.2网络规划拓扑示意图 (2) 1.3无线AP部署设计 (2) 1.4方案设备推荐 (3) 1.5用户上网行为功能描述: (4) 二、无线局域网设计原则和技术需求 (6) 2.1遵循标准 (6) 2.2技术成熟 (6) 2.3安全可靠 (6) 2.4可扩展可升级 (7) 2.5易管理易维护 (7) 2.6技术需求 (7) 三、NETGEAR智能无线网络的典型常用的功能 (8) 四、以太网PoE供电交换机 (10) 五、关于我们 (12)

一、济南**公司无线局域网建设需求 1.1 项目背景和需求 此次无线局域网项目是针对**有限公司(以下简称济南**)办公楼区域,进行无线局域网的覆盖,以满足现在和未来可能的数据、语音和视频多方面的网络应用需求。 根据目前与济南**管理人员的沟通和对现场场地环境的勘察和综合分析,方案所设计的无线网络将提供高速、稳定、安全的无线信号覆盖接入,未来覆盖区域可在此基础上轻易扩展到整个建筑内的办公区域,走廊区域,以及室外”热点”公共区域等的无线覆盖。 此次的方案设计将根据无线网络的高速接入和安全特性,设计针对无线覆盖所涉及的全方面,多层次的和应用相关的技术,来介绍如何实现随时随地的网络资源共享访问,提供安全,可靠的无线访问接入控制和管理。所设计的无线网络平台将是一个多业务,多应用的平台,可以支持数据和语音的同时接入。针对内部办公人员和外来人员采取不同方式认证,安全稳定的接入无线。 为加强对网络安全和网络应用的管理,符合公安部规章制度,我们在网络的出口处安装一台防火墙,用以保障整个网络的安全运行,避免病毒或者黑客的恶意攻击。同时为了记录用户上网行为以及防止用户非法接入和非法使用路由器,在网络中安装一台专业级上网行为管理设备,对上网用户进行认证和上网行为进行记录。做到防患于未然。

无线局域网应用实例

无线局域网应用实例 摘要: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,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。 Notes:Wire local area network usually depend on copper or fiber optic cable, But limited for wiring in some places, wiring, re-routing large projects; line easily damaged; node of the network can not move. Especially when it is farther from the node, laying special communication circuit wiring of big construction difficulty, high cost, long time, the rapidly expanding demand for networking a serious bottleneck obstruction. Wireless local area network cable network is to address the above problems, not in the traditional cable at the same time, provide Ethernet or token network function. 关键字:无线局域网;组建; 资源共享;应用实例。 引言:本单位原办公室拆迁重建,租用临时办公室,租用办公室一楼为通敞结构,各科室部门集中在一楼办公,领导办公分布在二楼独立房间。本单位现有办公电脑台式机15台、笔记本3台、多功能打印机2台,操作系统为winXp 和win7。Internet 接入方式为光纤静态IP,带宽:10M/bps。由于办公室为租用,布线较为不便,综合各方因素考虑,决定采用无线局域网,实现共享上网、文件及打印机共享等主要功能。 1.实现过程 在实现无线局域网前,我们新购进TP-LINK 300M bps无线路由器作为进行数据发送和接收的设备,称为接入点AP(Access Point)、15个TP-LINK 11N 300Mbps无线USB网卡,因笔记本自带配有WiFi功能,故不必另外配置。 1.1 AP的硬件连接。连接方法:通过五类网线将光纤收发器连接到无线路由器的Wlan口,

无线局域网应用及未来发展趋势

无线局域网应用及未来发展趋势 摘要:介绍了wlan 技术的发展历史,分析了wlan 技术的特点和目前的标准化进展现状和组网方式,阐述了该技术的应用和未来发展趋势,指出wlan 具有广阔的应用和市场发展前景。 关键词:无线局域网正交频分复用技术多入多出技术 1、前言 wlan(wireless local area network,无线局域网),是指应用无线通信技术将计算机设备互联起来,构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系,从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。wlan技术的成长始于20世纪80年代中期,它是由美国联邦通信委员会(fcc)为工业、科研和医学(ism)频段的公共应用提供授权而产生的。这项政策使各大公司和终端用户不需要获得fcc许可证,就可以应用无线产品,从而促进了wlan技术的发展和应用。 2、wlan技术简介 wlan以射频(radio frequency;rf)技术代替传统的双绞铜线,利用无线多址信道作为传输媒介,使用电磁频谱来传递信息。为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。射频技术(射频识别)的原理是接收器接收扫描器发射的无线电波能量电路将内部的代码送出,同时扫描器便接收此代码。 自1990年ieee正式启用802.11项目以来,无线网络技术逐渐走向成熟。wlan(无线局域网)基于ieee 802.11标准,允许在局

域网环境中使用未授权的2.4ghz或5ghz等射频波段进行无线连接。可以广泛部署和应用于企业,进行企业网络连接乃至internet 热点接入。而传输速度的不断提升,始终贯穿于wlan发展的主线中。wlan 的 ieee 802.11a 标准使用 5ghz 频段,支持的最大速度为 54 mb/s,而ieee 802.11b 和 ieee 802.11g 标准使用 2.4 ghz 频段,分别支持最大 11mb/s和 54 mb/s 的速度。从2m、11m、54m、每一次速度的提升,都是一次跨越式的变革,而802.11n的300m乃至现在的450m,使所有关注wlan的人都不禁要问,wlan究竟还能有多快。 3、wlan未来趋势分析 3.1 ofdm(正交频分复用)技术 ofdm(正交频分复用)技术具有更高的频谱利用率,抗多径干扰能力也大大增强。它既增加了系统容量,又满足了多媒体通信要求。ofdm技术本质上属于mcm(multi一carriermodulation,多载波调制)的一种。首先将信道分成若干正交子信道,然后将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,并调制到正交子信道上同时传输。在接收端将正交信号分开,可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,消除了符号间的干扰。信道均衡也因子信道的带宽的减小变得相对容易了。 ofdm可以在子载波间进行编码,形成编码的ofdmcofdm即把ofdm 技术与信道编码、频率时间交织结合起来,提高系统的性能,其编

无线局域网的安全技术特点与应用

无线局域网的安全技术特点与应用 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。 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,无线局域网就是在不采用传统电缆线的同时,提供以太网或者令牌网络的功能。 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,就是网络布线施工工程。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(Aess 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场合得到了广泛应用。 根据不同局域网的应用环境与需求的不同,无线局域网可采取不同的网络结构来实现互联。常用有如下几种: 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.基站接入型: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入、数据交换方式来实现互联

最新无线局域网的组网技术

无线局域网的组网设计 摘要 无线局域网(WLAN)是90年代发展起来的网络技术,它通过无线的方式进行计算机通信,与传统有线局域网相比,WLAN具有速度快、可移动、易扩展、成本低等特点。近年来,WLAN得到了快速的发展,成为了宽带接入的主要技术之一。 本文介绍WLAN的主要技术、应用发展及如何设计和建设WLAN网络。文章首先介绍了WLAN的技术特点,对IEEE802.11协议体系做了重点介绍其中包括IEEE802.11的物理层传输技术、数据链路层的关键技术以及IEEE802.11的安全机制。接着对WLAN产品及其应用发展进行了阐述,介绍了AP、无线网卡及WLAN 网络的拓扑结构。文章介绍了WLAN在校园中的应用,对WLAN的应用发展提出了有建设性的指导思想。最后文章重点讨论了如何设计和组建WLAN网络,并通过组建WLAN网络的实际案例来阐述WLAN组网的整个过程。 关键词:WLAN、802.11b、AP、网络应用、网络设计、网络建设 前言 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。 无线局域网的历史

网络组建 无线局域网的应用

网络组建无线局域网的应用 无线局域网与有线局域网相比较,无线局域网具有开发运营成本低、时间短,投资回报快,易扩展,受自然环境、地形及灾害影响小,组网灵活快捷等优点。可实现“任何人在任何时间,任何地点以任何方式与任何人通信”,弥补了传统有线局域网的不足。随着IEEE802.11标准不断的升级,以及无线局域网的产品将更加丰富,并且不同产品的兼容性将得到加强。现在无线网络的传输率已达到和超过了10Mb/s,并且还在不断变快。目前无线局域网除能传输语音信息外,还能顺利地进行图形、图像及数字影像等多种媒体的传输。而且随着ATM无线局域网的投入使用,其数据传输率将达到20M~25Mb/s,可更好地满足用户的需求。另一方面无线局域网虽然以空气为介质,传输的信号可跨越很宽的频段,数据不容易被窃取,保证了网络传输的安全性,如图7-1所示。 图7-1 无线信号传输 无线局域网的网络速度与以太网相当,一个AP最多可支持100多个用户的接入,最大传输范围可达到几十公里,具有以下的通信特点: ●具有高移动性 通信范围不受环境条件的限制,拓宽了网络的传输范围。在有线局域网中,两个站点的距离在使用铜缆(粗缆)时被限制在500米,即使采用单模光纤也只能达到3000米,而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50千米。点对点通信距离可达30公里,点对面通信距离可达13公里。若增加放大设备或使用无线中继器可成倍延伸通信距离。 ●建网容易,管理方便 相对于有线网络,无线局域网的组建、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。 ●点对网或者网对网通信 可在一定区域内进行点对网或者网对网通信,从而消除了有线链路可能发生的各种故障隐患。 ●传输速度快。 无线局域网传输速率可达11Mb/s,是电话线传速率的上百倍,DDN网传输速率的十几

无线网络技术心得体会

心得体会 计算机技术的突飞猛进让我们对现实应用有了更高千兆网络技术刚刚与我们会面,无线网络技术又悄悄地逼近。不可否认,性能与便捷性始终是IT技术发展的两大方向标,而产品在便捷性的突破往往来得更加迟缓,需要攻克的技术难关更多,也因此而更加弥足珍贵。历史的脚印说到无线网络的历史起源,可能比各位想象得还要早。无线网络发展史上的第一块里程碑是1997年6月的IEEE802.11标准的出台,虽然IEEE802.11标准在当时并没有引起革命性的网络变革,但802.11标准提供的“一点对多点接入”、“点对点中继”等工作模式提供了一种替代有线网络的高效高速的方案,为无线网技术的不断发展奠定了基础,在此后的被称为Wi-Fi的802.11b标准统一无线网络标准更是功不可没。 随着信息技术与信息产业飞速发展,人们对网络通信的要求也不断提高,无线电技术能实现远距离的通信,即使在室内或相距咫尺的地方, 无线电也可发挥巨大作用。于是无线网络技术随之应运而生, 它克服了传统网络技术的不足, 真正体现了5W的要求。由于网络一般分为局域网和广域网(即因特网)两种,但本文将着重对局域网部分进行阐述。无线网络技术主要包括IEEE802. 11、https://www.docsj.com/doc/1b10695583.html,N2 、HomeRF、蓝牙等。它使人们彻底摆脱了线缆的束缚,在整个区域内实现随时随地的无线连接。 虽然目前大多数的网络都仍旧是有线的架构,但是近年来无线网络的应用却日渐增加。在学术界、医疗界、制造业、仓储业等,无线网络扮演着越来越重要的角色。特别是当无线网络技术与Internet相结合时,其迸发出的能力是所有人都无法估计的。其实,我们也不能完全认为自己从来没有接触过无线网络。从概念上理解,红外线传输也可以认为是一种无线网络技术,只不过红外线只能进行数据传输,而不能组网罢了。此外,射频无线鼠标、WAP手机上网等都具有无线网络的特征。 无线网络技术的发展最终需要在应用层面上得到用户的充分认可。时至今日,无线传输标准可谓百家争鸣,除了最容易想到的无线局域网,用户也将能在不同的领域应用这些新技术,包括硬件设备与应用软件两方面。目前,有三种方式可供选择。红外线无线传输利用红外线波段的电磁波来传送数据,通讯距离较短,传输速率最快可达16Mbps。目前广泛使用的电视机或VCD机等家电遥控器几乎都采用红外线传输技术,只不过此时是窄带红外技术。蓝牙有着全球开放的自由频段2.4GHz,有效传输速度为721kb/s,数据传输速度1Mbps,2.0版本的蓝牙技术甚至达到3Mbps。WiFi即“无线相容性认证”,目前已出现多个标准。802.11b标准在理想情况下的传输速率为11Mbps,802.11g标准的理论传输速率也达到54Mbps。但在实际使用环境中,它们的传输速率也只有理论速度的一半左右。然而即便如此,用于音频传输也已经绰绰有余,此时可以很好地摆脱对线缆的依赖。但是,有些发烧音响爱好者怀疑无线传输是否能够保证音质。其实,无线传输的表现毫不逊色。现在市场上几款名家无线家庭影院产品,无论是红外线无线、蓝牙无线传输,还是WiFi无线技术方式,都有着很高的无线技术含量,并且都运用了自家的独门技术,无线传输的表现能力相当出色,能够确保连续和及时地传输数字影音讯号,不会出现讯号延迟停顿现象,音质清晰完美。在WiFi

浅析无线局域网及其应用

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/1b10695583.html, 浅析无线局域网及其应用 作者:王诺 来源:《价值工程》2010年第20期 摘要: 随着网络的飞速发展及笔记本电脑的普及,人们对移动办公的要求越来越高,传统的有线局域网已无法满足人们工作学习的需求,因此高效快捷、组网灵活的无线局域网应运而生。 本文在介绍无线局域网的概念、特点的基础上,结合无线网络特点对其安全技术进行了分析,重点对构建无线网络所需的硬件、组建方案及应用领域进行了论述。 Abstract: With the rapid development of Internet and the popularity of notebook computers, people have become increasingly demanding mobile office, the traditional wire network can not meet the learning needs of people work so wireless network which are efficient, fast and flexible emerge as the times require. Based of the concept and the characteristics, this paper analyses the security issue of wireless network and discusses hardware, solution and application of building the wireless network. 关键词: 无线局域网;设计;应用 Key words: wireless network;design;application 中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)20-0233-02 0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。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。 1无线局域网概述 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。 按与有线局域网的关系,无线局域网分为独立式和非独立式两种。独立式无线局域网指整 个网络都使用无线通信的无线局域网,非独立式无线局域网指局域网中无线网络设备与有线网 络设备相结合使用的局域网。

无线局域网的应用

无线网络技术及其应用无线局域网的应用 专业: 班级: 姓名: 学号: 成绩:

项目任务: 1、无线局域网的隐藏节点的问题应用 2、无线局域网的暴露节点的问题应用 项目分析: 1、无线网络隐藏节点若节点0和节点2同时要传送给节点1,,但节点0和节点都不在对方的传送范围之内,所以当节点0传送分组给节点1时,由于节点2不在节点0的覆盖范围内,他不能侦听到1在发送分组,这种情况下,若2向1发送分组,则发送碰撞,像这样因为传输距离而发生误判的问题就成为节点隐藏问题。 2、无线网络暴露节点,当某节点要发送数据给另一个节点时,因邻节点也正在发送数据,影响了自身的潜在传输。节点0、1、2、3.其中节点2、3均不在对方的传输范围内,而节点0、1均在彼此的传输范围内。因此当节点0发送数据给节点3时,节点1却不能将数据发送给节点3,因此节点1会检测到节点0正传输数据,如果其也发送数据,则会影响节点0的传输。而事实上,节点1可以将数据传输到节点3,因此节点1并不在节点2的传输激励内。 项目实施: 1、无线局域网的隐藏节点 #仿真环境的参数设置 #Threshold是界限的意思 #RTSThreshold是规定了低频射频信号的包大小,设置的越小,那么相同的数据就需要越多的包来发送。 Mac/802_11 set RTSThreshold_ 0 #设定无限节点的通信半径 Antenna/OmniAntenna set X_ 0 Antenna/OmniAntenna set Y_ 0 Antenna/OmniAntenna set Z_ 1.5 Antenna/OmniAntenna set Gt_ 1.0 Antenna/OmniAntenna set Gr_ 1.0 #引用了WirelessPhy类,设定信号传输范围 #RXThresh_ :由节点传输范围250m计算出来的 #RXThresh_ :由载波侦听范围550m计算出来的

计算机网络原理 无线局域网的应用

计算机网络原理无线局域网的应用 无线局域网的优点集中表现在其灵活性、便易性和经济性方面。无线局域网不仅可以作为有线局域的延伸和补充,而且可以与有线网络环境互为备份。在某种特殊环境下,无线通信是主要的甚至是惟一的通信方式。 由于无线局域网具有许多优点,使其应用范围非常广泛,如: ●企业应用:生产环境及安全的远程监控;远程数据采集及传送,生产数据查询;自 动化生产过程远程控制;数控设备远程控制、机器人/机械手控制;库存管理,仓 库盘点;大中型企业内部建筑物网络连接;企业工地应用;故障处理以及各种临时 性连接。 ●交通运输:计算机辅助调度;实时远程交通报告系统;车队指挥及控制:城市公交, 学校班车,租车服务,机场车辆服务;无线安全监控,包括码头、航道、道路、机 场;具有空间自由的停车管理系统;航空行李及货物控制;实时旅客信息发布(信 息咨询站,车站,路牌等);移动售票服务;机场旅客Internet访问无线接入服务。 ●零售行业:仓储管理及盘点工作;货品价格管理及检验;实时销售记录访问;利用 商品数据库提供灵活多样的顾客服务;货物归还处理;迅速建立自由的收费点(POS)。 ●医疗行业:病房看护监控;生理支持系统及监控;支持系统供给及资源管理;急救 系统监控;灾情救援支持。 ●教育行业:迅速建立小型或中型的校区网络,投资甚少;为已建成的校园网络增加 网络覆盖面,使网络覆盖整个校区;学生宿舍网络接入系统;校园活动需要的临时 性网络,如招生活动、学术交流活动;任意地点访问教育网络资源,包括教室、会 议中心,甚至户外。 ●作为有线局域网络的备用系统。 总而言之,无线技术给人们带来的影响是无可争议的。使用无线局域网的用户在快速增长,这些用户包括大学教授、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都在不断地更新。 无线局域网的应用范围非常广泛,如果将其应用划分为室内和室外的话,室内应用包括大型办公室、车间、酒店宾馆、智能仓库、临时办公室、会议室、证券市场;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与管理网络、银行金融证券城区网、矿山、水利、油田、港口、码头、江河湖坝区、野外勘测实验、军事流动网、公安流动网等。

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