无线局域网的组网与应用.doc

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1、毕 业 论 文论文题目： 无线局域网的组网与应用 姓 名： 学 号： 学习中心： 专 业： 计算机科学与技术 指导教师： 二一 年 十 月毕业论文承诺书提示：根据网络教育学院论文写作的规定，如发现论文有抄袭、网上下载、请人代写等情况，毕业论文一律不及格。同时取消学士学位申请资格。毕业论文不及格者，可申请重写一次，并按重修缴纳费用。本人承诺：本人已经了解的毕业论文写作的有关规定；本人的论文是在指导教师指导下独立完成的研究成果。整篇论文除了文中已注明出处或引用的内容外，绝没有侵犯他人知识产权。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。签 名： 日 期： 2010年10

2、月 本科生毕业论文评阅书论文题目无线局域网的组网与应用学生姓名学 号所在院系专 业国 籍（留学生）0603计算机科学与技术指导教师指导教师意见评语：本论文基本达到本科毕业生的论文要求，格式规范，论述严整。良好地将所学知识运用到本项目的开发过程中，达到撰写论文的目的。 成绩：指导教师签字： 日期： 2010 年 10 月 15 日评阅人意见评语：成绩：评阅人签字： 日期： 年 月 日 教务处制本科生毕业论文指导记录表论文题目无线局域网的组网与应用学生姓名国籍（留学生）所在院系专 业入学时间计算机科学与技术2006.03指导教师姓名指导教师职称/学历指导时间2010.5-2010.10指导地点第一

3、次指导：填开题意见，给开题范围通过论文开题前的文献资料准备和实地调研，初步确定了论文题目为无线局域网的组网与应用。本课题可以从无线局域网的发展、现状；无线局域网的基本功能和结构；无线局域网的实际应用等方面进行论述。指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件指导教师签字： 日期： 2010 年 6 月 10 日第二次指导：确定论文题目，提撰写要求 通过第一阶段的论文初稿准备，对本课题所涉及的论点、无线局域网的关键知识掌握情况较好，下一步要将所掌握的内容和情况以合理的形式体现在论文中，完成初稿的撰写。指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件指导教师签字： 日期： 2010 年 6 月 30 日第

4、三次指导：对论文初稿的意见论文基本按照初步要求进行了撰写，但是在整体布局上尚存在一定问题，选题目的论述不是太明确，主要工作部分论述不是太完整。指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件指导教师签字： 日期： 2010 年 7 月 30 日第四次指导：对论文修改稿的意见 论文经过初步修改后，基本达到了要求，主要在一些措辞，及格式上还有一些小毛病，以及还有个别的错别字。要求章节命名要规范，图表要统一编号，以及格式要统一等。指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件指导教师签字： 日期： 2010 年 8 月 30 日第五次指导：对论文终稿的意见 论文经过再次修改后，基本完整地对整个设计进行了论述，

5、格式也比较规范。可以进行付印。指导方式：（请选择） 面谈 电话 电子邮件指导教师签字： 日期： 2010 年 9 月 25 日 教务处制本科生毕业论文答辩记录表论文题目学生姓名学 号所在院系专 业国籍（留学生）答辩时间答辩地点指导教师答辩记录答辩小组成员成员姓名职称/学历专业研究领域所在单位签 名答辩小组评议意见/成绩：组长签字： 院（系）学位委员会审核意见： 签字： 日期： 年 月 日 教务处制目 录 前 言9一、无线局域网概述9一什么是无线局域网10二无线局域网的特性与优势10三无线局域网的理论基础11四无线局域网的不足之处12二、无线局域网的协议标准12一IEEE802.11系列协议13

6、二蓝牙规范14三HomeRF标准14四HyperLAN/2标准15五无线局域网标准的比较15三、无线局域网的体系架构16一无线局域网的主要组件16二无线局域网的配置方式16四、无线局域网的组网方案和应用16(一)家庭无线局域网组网方案17(二)无线局域网的应用25五、未来研究方向29(一)安全性问题29(二)漫游切换问题30(三)无线网络管理问题30(四)无线局域网与3G31六、结束语31参考文献32 论文摘要: 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。本

7、文介绍了以通俗易懂的语言介绍无线局域网以及其特征，分析了无线局域网的优劣势及其理论基础，系统的讲解了无线局域网的协议标准和组网、应用，最后针对存在的优劣势对未来研究的方向进行了探讨。 关键词：无线局域网 协议标准 组网方案 应用 安全性 漫游切换 无线网络管理 3G 前 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。 无线局域网

8、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、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。 广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性，促进了无线局网技术的完善和产业化，已经商用化的802.11b网络也正在证实这一点。随着802.11a网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展，无线局域网将迎来发展的黄金时期。 日新月异的社会，在计算机市场，无线局域网又面对着怎样的挑战，未来会如何改变着人类社会呢？一、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

9、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。一什么是无线局域网无线局域网(Wireless Local Area Network,缩写为“WLAN”)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它将数据叠加到无线电波上,利用这个“载波”作为传输介质它为通信的移动化个性化和多媒体应用提供了一条途径通俗地说,无线局域网就是在不采用传统缆线的同时,能够更好

10、地为用户提供以太网的功能。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,现在有线局域网技术已经发展得比较完善,无线局域网所具有的无线特性是常规网络无可比拟的目前,实现无线网络的技术,有蓝牙无线接入技术家庭网络的HomeRF以及IEEE802.11标准的连接技术二无线局域网的特性与优势20世纪80年代是有线局域网发展与普及的年代。有线局域网虽然能够满足一般的工业自动化及办公自动化环境的要求，但这种网络也存在许多不足，例如：传输速率仍不够高；布线繁琐，办公室电缆线泛滥；无法从移动体访问局域网等。为了克服以上问题，人们开始从提高传输速率、支持可移动性方

11、面着手寻找突破口来研制适应未来的局域网模式。在传输速率方面，局域网沿以太网FDDI快速以太网ATM局域网方向发展。局域网的另一个发展方向是无线局域网。无线局域网除了保持现有局域网高速率的特点之外，将无线电波或红外线作为传输媒体，不用布线即可灵活地组成可移动的局域网。随着信息时代的到来，越来越多的人要求能够随时随地接收各种信息，因而对从移动体访问局域网的要求就更加迫切。因此无线局域网具有广阔的发展前景。 无线局域网利用电磁波在空气中发送和接收数据，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11Mbit/s，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

12、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。与有线网络相比，无线局域网具有以下优点：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

13、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。三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

14、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

15、通信能力强的特点。扩频技术主要分跳频技术（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）两种方式。 所谓直接序列扩频，就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，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。而跳频技术与直序扩频技术不同，跳频的载频受一个伪随机码的控制，其频率按随机规律不断改变。接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端的变化律一致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能，跳频越高，抗干扰性能越好，军用的跳频系统可达到每秒上万跳。 3、窄带微波局域网 这种局域网使用微波无线电频带来传输数据，其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照，其它方式则

16、可使用无需执照的ISM频带。 四无线局域网的不足之处 无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时，也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面： 1、性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。 2、速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前，无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s，只适合于个人终端和小规模网络应用。 3、安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的。从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄漏

17、。二、无线局域网的协议标准 无线局域网技术（包括IEEE802.11、蓝牙技术和HomeRF等）将是新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。以IEEE（电气和电子工程师协会）为代表的多个研究机构针对不同的应用场合，制定了一系列协议标准，推动了无线局域网的实用化。 一IEEE802.11系列协议 作为全球公认的局域网权威，IEEE 802工作组建立的标准在局域网领域内得到了广泛应用。这些协议包括802.3以太网协议、802.5令牌环协议和802.3z100BASE-T快速以太网协议等。IEEE于1997年发布了无线局域网领域第一个在国际上被认可的协议802. 11协议。1999年9月，IE

18、EE提出802.11b协议，用于对802.11协议进行补充，之后又推出了802.11a、802.11g等一系列协议，从而进一步完善了无线局域网规范。IEEE802.11工作组制订的具体协议如下： 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，然后再将这些频率一起放回接收端，可提供25 Mbit/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度，改进信号质量，克服干扰。物理层速率可达54Mbit/s，传输层可达25Mbit/s

19、，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值时，传输速率能够从11Mbit/s自动降到5.5Mbit/s，或根据直序扩频技术调整到2Mbit/s 1M bit/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作为该标准的惟一物理层技术。 3、802.11g 2001年11月，在802.11 IEEE

20、会议上形成了802.11g标准草案，目的是在2.4GHz频段实现802.11a的速率要求。该标准将于2003年初获得批准。802.11g采用PBC或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802.1 1b标准(在2.4GHz频率下提供的数据传输率为11Mbit/s)，也符合802.11a标准(在5GHz频率下提供的数据传输率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均相互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 IE

21、EE802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）以及高吞吐量研究工作组的相关协议。 二蓝牙规范蓝牙规范是由SIG（特别兴趣小组）制定的一个公共的、无需许可证的规范，其目的是实现短距离无线语音和数据通信。蓝牙技术工作于2.4GHz的ISM频段，基带部分的数据速率为1Mbit/s，有效无线通信距离为10

22、100m，采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术采用自动寻道技术和快速跳频技术保证传输的可靠性，具有全向传输能力，但不需对连接设备进行定向。其是一种改进的无线局域网技术，但其设备尺寸更小，成本更低。在任意时间，只要蓝牙技术产品进入彼此有效范围之内，它们就会立即传输地址信息并组建成网，这一切工作都是设备自动完成的，无需用户参与。 三HomeRF标准 在美国联邦通信委员会（FCC）正式批准HomeRF标准之前，HomeRF工作组于1998年为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范，即共享无线访问协议（SWAP）。该协议主要针对家庭无线局域网，其数据通信采用简化的IEEE802.1

23、1协议标准。之 后，HomeRF工作组又制定了HomeRF标准，用于实现PC机和用户电子设备间的无线数字通信，是IEEE802.11与泛欧数字无绳电话标准（DECT）相结合的一种开标准。HomeRF标准采用扩频技术，工作在2.4GHz频带，可同步支持4条高质量语音信并且具有低功耗的优点，适合用于笔记本电脑。 四HyperLAN/2标准 2002年2月，ETI的宽带无线接入网络（Broadband Radio Access Networks，BRAN）小组公布了HiperLAN/2标准。HiperLAN/2标准由全球论坛（H2GF）开发并制定，在5GHz的频段上运行，并采用OFDM调制方式，物理

24、层最高速率可达54Mbit/s，是一种高性的局域网标准。HyperLAN/2标准定义了动态频率选择、无线小区切换、链路适配、多波束天线和功率控制等多种信令和测量方法，用来支持无线网络的功能。基于HyperRF标准的网络有其特定的应用，可以用于企业局域网的最后一部分网段，支持用户在子网之的IP移动性。在热点地区，为商业人士提供远端高速接入因特网的服务，以及作为W-CDM系统的补充，用于3G的接入技术，使用户可以在两种网络之间移动或进行业务的自动切换而不影响通信。 五无线局域网标准的比较 802.11系列协议是由IEEE制定的，目前居于主导地位的无线局域网标准。HomeRF主要是为家庭网络设计的，

25、是802.11与DECT的结合。HomeRF和蓝牙都工作在2.4GHz ISM频段，并且都采用跳频扩频（FHSS）技术。因此，HomeRF产品和蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适用于松散型的网络，可以让设备为一个单独的数据建立一个连接，而HomeRF技术则不像蓝牙技术那样随意。组建HomeRF网络前，必须为各网络成员事先确定一个惟一的识别代码，因而比蓝牙技术更安全。802.11使用的是TCP/IP协议，适用于功率更大的网络，有效工作距离比蓝牙技术和HomeRF要长得多。三、无线局域网的体系架构一无线局域网的主要组件1、无线网卡。提供与有线网卡一样丰富的系统接口，包括PCMCIA、Card

26、bus、PCI和USB等。在有线局域网中，网卡是网络操作系统与网线之间的接口。在无线局域网中，它们是操作系统与天线之间的接口，用来创建透明的网络连接。 2、 接入点。接入点的作用相当于局域网集线器。它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲存储和传输数据，以支持一组无线用户设备。接入点通常是通过标准以太网线连接到有线网络上，并通过天线与无线设备进行通信。在有多个接入点时，用户可以在接入点之间漫游切换。接入点的有效范围是2050， 根据技术、配置和使用情况，一个接入点可以支持15250个用户，通过添加更多的接入点，可以比较轻松地扩充无线局域网。 二无线局域网的配置方式 1、对等模式。Ad-hoc模式

27、。这种应用包含多个无线终端和一个服务器，均配有无线网卡，但不连接到接入点和有线网络，而是通过无线网卡进行相互通信。它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局域网。 2、基础结构模式。Infrastructure模式。该模式是目前最常见的一种架构，这种架构包含一个接入点和多个无线终端，接入点通过电缆连线与有线网络连接，通过无线电波与无线终端连接，可以实现无线终端之间的通信，以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复制，可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。 四、无线局域网的组网方案和应用就无线局域网本身而言，其组建过程是非常简单的。当一块无线网卡与无线AP（或是另一块无

28、线网卡）建立连接并实现数据传输时，一个无线局域网便完成了组建过程。然而考虑到实际应用方面，数据共享并不是无线局域网的惟一用途，大部分用户（包括企业和家庭）所希望的是一个能够接入Internet并实现网络资源共享的无线局域网，此时，Internet的连接方式以及无线局域网的配置则在组网过程中显得尤为重要。(一)家庭无线局域网组网方案家庭无线局域网的组建，最简单的莫过于两台安装有无线网卡的计算机实施无线互联，其中一台计算机还连接着Internet，如图1所示。这样，一个基于Ad-Hoc结构的无线局域网便完成了组建。总花费不过几百元（视无线网卡品牌及型号）。但其缺点也正如上期所提及：范围小、信号差、

29、功能少、使用不方便。图1 Ad-Hoc连接方式简单易行无线AP的加入，则丰富了组网的方式（如图2），并在功能及性能上满足了家庭无线组网的各种需求。技术的发展，令AP已不再是单纯的连接“有线”与“无线”的桥梁。带有各种附加功能的产品层出不穷，这就给目前多种多样的家庭宽带接入方式提供了有力的支持。下面就从上网类型入手，来看看家庭无线局域网的组网方案。图2 无线连接可以摆脱线缆的束缚1 普通电话线拨号上网 如果家庭采用的是56K Modem的拨号上网方式，无线局域网的组建必须依靠两台以上装备了无线网卡的计算机才能完成（如图3，因为目前还没有自带普通Modem拨号功能的无线AP产品）。其中一台计算机充

30、当网关，用来拨号。其他的计算机则通过接收无线信号来达到“无线”的目的。在这种方式下，如果计算机的数量只有2台，无线AP可以省略，两台计算机的无线网卡直接相连即可连通局域网。当然，网络的共享还需在接入Internet的那台计算机上安装WinGate等网关类软件。此时细心的读者会发现，这种无线局域网的组建与有线网络非常相似，都是拿一台计算机做网关，惟一的不同就是用无线传输替代了传统的有线传输而已。图3 传统Modem接入，也可享受无线2 以太网宽带接入以太网宽带接入方式是目前许多居民小区所普遍采用的，其方式为所有用户都通过一条主干线接入Internet，每个用户均配备个人的私有IP地址，用户只需将

31、小区所提供的接入端（一般是一个RJ-45网卡接口）插入计算机中，设置好小区所分配的IP地址、网关以及DNS后即可连入Internet（如图4）。就过程及操作上看，这种接入方式的过程十分简便，一般情况下只需将Internet接入端插入AP中，设置无线网卡为“基站模式”，分配好相应的IP地址、网关、DNS既可。 图4 以太网方式接入，AP设置最简单 3 虚拟拨号局域网这类宽带的接入方式与以太网宽带非常类似，ISP将网线直接连接到用户家中。但不同的是，用户需要用虚拟拨号软件进行拨号，从而获得公有IP地址方可连接Internet。对于这种宽带接入方式，最理想的无线组网方案是采用一个无线路由器（Wire

32、less Router）作为网关进行虚拟拨号（如图5），所有的无线终端都通过它来连接Internet，使用起来十分方便。图5 虚拟拨号接入，就需要无线路由器的配合了首先介绍给大家一个小知识：通常在选购时用户会将AP与Wireless Router相混淆，这里再详加说明。一般而言，普通AP没有路由功能，它只能起到单纯的网关作用，即把有线网络与无线网络简单地连接起来，其本身也不带交换机功能。而Wireless Router则是带了路由功能的AP，相当于有线网络中的交换机，并且带有虚拟拨号的PPPoE功能，可以直接存储拨号的用户名和密码，能够直接和DSL Modem连接。另外，在网络管理能力上，Wi

33、reless Router也要优于普通AP。但通常情况下，人们把AP和Wireless Router统称为无线AP。 4 以太网DSL Modem接入DSL目前最普及的宽带接入方式（中国电信所提供的宽带接入，如图6），用户只需一块有线网卡，通过网线连接以太接口的DSL Modem进行虚拟拨号连接上网。在这种宽带接入方式下，组网方案根据DSL Modem是否支持路由而分为两类。图6 最主流的接入方式：DSL 其一是DSL Modem不支持路由模式，无法进行独立拨号。这种情况下的组网方式基本与“局域网+虚拟拨号”方式相同，需要无线路由器的支持。另外需要注意的是，无线路由器应通过网线连接在DSL M

34、odem的下端。 其二是DSL Modem支持路由的模式，作为单独的网关进行拨号并占有公有IP地址。此时，一个普通的AP的接入既可满足需要，所有无线终端的网关都指向DSL 的IP地址。 了解了这么多理论知识，下面就以笔者的“无线家居”为例，详细介绍无线局域网的组建过程，想必在看完之后您一定会发现，无线局域网的组建过程同无线组网一样简单。 无线AP的安装这部分的工作十分简便。首先将ADSL Modem的网线插入AP的Internet接口上，接着再把台式电脑与AP的交换机接口用网线连接起来（四个接口任选），至此，硬件准备便完成了。无线AP的配置。这一步是无线局域网组建的关键。由于笔者所组建的无线局

35、域网为“有线”+“无线”的形式，因此无论是通过有线连接的台式电脑还是无线连接的笔记本电脑都可以对AP进行配置。这里笔者选择了用IBM ThinkPad T41（以下简称T41）笔记本电脑进行无线配置。在打开了无线AP的电源之后，一般情况下笔记本电脑会自动找到AP并自动与之建立连接。如果这一步不是自动完成的话，这时就要我们手动设置连接了。由于IBM AP均具备DHCP功能，因此T41无线网卡的IP地址、子网掩码、DNS均设为“自动获得”即可。单击右下角的无线网络状态图标，则会出现“无线网络连接状态”对话框，在属性（Properties）的无线网络（Wireless Network）功能项中，单击

36、刷新（Refresh）按钮寻找可用的无线网络，此时，无线AP的SSID标识便会出现在属性框处（如图7中为ANY），选中并单击确定即可完成与AP的连接。图7 无线网络属性窗口连接之后，就要进入AP的管理界面进行配置工作了。在AP的管理方面，目前绝大多数产品都内建了Web服务器，用户只需在浏览器中输入AP的起始IP地址便可进入管理界面，设置各种参数。这款IBM无线AP的起始IP地址为192.168.1.1，于浏览器中输入后所进入的管理界面（如图8）。图8 AP管理界面进入Internet-broadband settings设置界面（如图9），会看到这款无线AP提供了多种宽带接入方式的支持，这里笔

37、者选择了PPPoE for DSL，并填上正确的用户名及密码。然后点击Apply（应用），AP会自动重启（注意重启的过程中不要断电，不然所设置的信息会丢失）。至此，AP的配置部分便顺利完成。无论是无线端（笔记本电脑）还是有线端（台式电脑），只要有Internet访问请求，AP便会自动通过ADSL Modem拨号，并给访问端分配IP地址。只要AP一直通电保持工作状态，网络也就一直保持着连通状态，开机既可上网，使用起来十分方便。图9 设置具体接入参数结论设备是单一的，而实际应用和组网方式则是多样化的。在无线网络的组建中，有些过程可以简化，有些方案可以更加完善，这一切都要靠组网过程中经验的不断积累，

38、从而找到最佳的解决方案。就家庭无线组网而言，无线AP的功能选择是至关重要的，用户根据自己的实际情况来购买合适的产品，往往会起到事倍功半的效果。 (二)无线局域网的应用无线局域网(Wireless Local Area Netwrok,简称WLAN)是利用空间电磁波(微波或红外线)实现站点之间通信的局域网,它与有线局域网的主要区别在于传输媒介:一个是传输线,如同轴电缆、光缆、双绞线等;另一个是电磁波。在大多数应用场合,WLAN是与有线基础网连接在一起使用的,所以WLAN也可看作是LAN的扩充。 1.应用形式 WLAN的典型应用形式有点对点方式、一点对多点方式及完全可移动(漫游)方式,点对点方式主

39、要用于LAN与LAN或LAN与PAN(PersonArea Network个人网)之间的桥接。此处的LAN与LAN可以是LAN、网段和单个站点的任意组合。PAN的范围是个人用户的工作空间。一般为数米到十几米方圆,使得用户能够方便地使用计算机传送文件及随处使用外设等设备。一点对多点包含两种工作方式,其一是多点彼此可视方式,其二是多点之间不完全彼此可视(主从工作站)方式,在多点彼此可视方式中各站点可以是独立的LAN或LAN中的某个网段;主从工作站方式中,主工作站与各从工作站彼此可视,主工作站兼有联络、中继和调度功能,各从工作站通过主工作站实现相互联网。完全可移动(漫游)方式可见下例。在有线基础网的

40、某点,建立一个无线接入点(access point),它与有线网用标准的以太电缆相联。它是一个发射接收机(trans ceiver),它的作用相当于一个集线器(hub),它在WLAN和有线基础网之间提供接收、发射和缓冲数据的作用,一个接入点能提供一小群用户在5000M(AIRLAN无线网产品)的范围内漫游,通常在接入点安装一个较高增益的天线以便较好地支持漫游用户通信。每个漫游用户安装一个无线网卡,此卡接有一个小天线,这个网卡为用户提供了网络操作系统(NOS)和天线地波的接口,无线网络连接对操作系统是透明的。通过多个集线器工作半径的连续连接,可扩展用户漫游面积。 2.技术选择 实现WLAN的技术

41、一般有三种选择,窄带微波、扩频微波和红外技术。 窄带微波技术 窄带微波实际上并不适用于LAN,但在不同建筑物之间LAN的互连中也有用窄带微波技术的,其缺点主要是频段需专门申请,同地同频段某具体通信项目使用后它人不能复用,窄带微波的抗截获性及抗干扰性也存在一定问题。 扩频技术 扩频技术当前广泛用于WLAN中,这项技术最早是为军用目的而开发的,主要是为避免信号阻塞和被截获。近年来商业通信应用需求不断高涨,FCC(美国联邦通信委员会)及欧洲通信管理机构认可扩频通信可以在工业、科学及医学公用频段(ISM频段)中使用,而不必事前申请使用许可,ISM频段频点是902MHz928MHz和2.4GHz2.48

42、4GHz。 扩频技术主要有两类:跳频(Hopping Frequency-FHSS)扩频和直序扩频(Direct Sequence Spread Spectrum-DSSS)。 跳频扩频将信号以似乎是随机频率的序列广播。在接收端跳频按与发送端同步的方式跳变来接收信息,只有在频率序列已知的情况下才能完全接收到信息。由于只有已方的接收机才知道发射机的跳频序列,因此只有它才能接收全部数据。对其它接收机来说,FHSS信号好像是短时的脉冲噪声。大多数跳频无线网产品都具有自己的跳频序列算法,保证两个发射机不会同时跳到同一频率引起相互干扰。FCC对跳频扩频技术作出一些规定:在902MHz频段,每20秒内在一

43、个信道持续时间不能超过0.4秒,对2.4GHz频段,每30秒内在一个信道持续时间不能超过0.4秒。同时,在902MHz频段发射机必须至少有50个信道,在2.4GHz频段至少有75个频道,IEEE802.11草案将跳频扩频限定在2.4GHz频段使用。 直序扩频即伪噪声技术,大多数扩频WLAN倾向于使用此技术,直序发射机在其信号的每一位中加入冗余数据位。这种位模式叫做芯片(chip)模式也就是扩频编码,直序扩频至少对每个数据位加10位扩频码,类似于跳频接收机要知道跳频序列,直序接收机必须要知道扩频码才能解码数据。由于各个直序发射机的扩频码各不相同,因此多个发射机在同一地区用同一频段而不会相互干扰,

44、接收机收到全部数据信号后,用与发送端相同的平衡调制器解调去掉扩频码,将数据恢复成原来形式,FCC也对直序发射机作了规定:每个信号至少有10位以上的扩频编码,这个规定使得直序发射机的数据传送速率受到限制。在902MHz频段为2Mbps,在2.4GHz频段为10Mbps,扩频码的位数是与信号的抗干扰性能相关的。在干扰严重的地方只有增加扩频码长以避免干扰,代价是降低传输速率,IEEE802.11标准草案建议用11位的直序扩频。(例如,AIRLAN产品的直序扩频码长为32位)。 跳频所需的功率比直序要小,因此成本也低,但速率要慢一些。在ISM频段,跳频技术的速率限制在2Mbps,而直序约为10Mbps。如果要求高传输性能,又要有好的抗干扰能力,采用直序较好,但是,像笔记本电脑或PDA需要体积小且低成本的无线网卡,选择跳频比较合适。 扩频技术由于最初是基于军事用途发展起来的,其安全性从一开始就作为一条重要的判据。采用扩频