2017無線局域網技術論文
無線局域網利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數據,而無需線纜介質。下面是學習啦小編整理的2017無線局域網技術論文，希望你能從中得到感悟!
2017無線局域網技術論文篇一
無線局域網技術概述
摘要：本文論述了近年來 發(fā)展 迅速的無線局域網技術，并通過實際工程案例，介紹了相關的知識。
前 言
在這個“ 網絡 就是 計算 機”的 時代 ，伴隨著有線網絡的廣泛 應用 ，以快捷高效，組網靈活為優(yōu)勢的無線網絡技術也在飛速發(fā)展。無線局域網是 計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。從專業(yè)角度講，無線局域網利用了無線多址信道的一種有效 方法 來支持計算機之間的通信，并為通信的移動化、個性化和多媒體應用提供了可能。通俗地說，無線局域網(Wireless local-area network，WLAN)就是在不采用傳統纜線的同時，提供以太網或者令牌網絡的功能。 通常計算機組網的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構成有線局域網。但有線網絡在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大;線路容易損壞;網中的各節(jié)點不可移動。特別是當要把相離較遠的節(jié)點連接起來時，敷設專用通信線路的布線施工難度大、費用高、耗時長,對正在迅速擴大的聯網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞。無線局域網就是解決有線網絡以上 問題 而出現的。
無線局域網的 歷史
說到無線網絡的歷史起源，可能比各位想像的還要早。無線網絡的初步應用，可以追溯到五十年前的第二次世界大戰(zhàn)期間，當時美國陸軍采用無線電信號做資料的傳輸。他們研發(fā)出了一套無線電傳輸 科技 ，并且采用相當高強度的加密技術。當初美軍和盟軍都廣泛使用這項技術。這項技術讓許多學者得到了靈感，在1971年時，夏威夷大學(University of Hawaii)的 研究 員創(chuàng)造了第一個基于封包式技術的無線電通訊網絡，這被稱作ALOHNET的網絡，可以算是相當早期的無線局域網絡(WLAN)。這最早的WLAN包括了7臺計算機，它們采用雙向星型拓撲(bi-directional star topology),橫跨四座夏威夷的島嶼，中心計算機放置在瓦胡島(Oahu Island)上。從這時開始，無線網絡可說是正式誕生了。 雖然 目前 幾乎所有的局域網絡(LAN)都仍舊是有線的架構，不過近年來無線網絡的應用卻日漸增加，主要應用在學術界(像是大學校園)、醫(yī)療界、制造業(yè)和倉儲業(yè)等，而且相關的技術也一直在進步，對 企業(yè) 而言要轉換到無線網絡也更加容易、更加便宜了。
無線局域網的技術特點
無線局域網利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數據，而無需線纜介質。無線局域網的數據傳輸速率現在已經能夠達到11Mbps，傳輸距離可遠至20km以上。它是對有線聯網方式的一種補充和擴展，使網上的計算機具有可移動性，能快速方便地解決使用有線方式不易實現的網絡聯通問題。
1.無線局域網的優(yōu)點
與有線網絡相比，無線局域網具有以下優(yōu)點：
安裝便捷
一般在網絡建設中，施工周期最長、對周邊 環(huán)境 影響 最大的，就是網絡布線施工工程。在施工過程中，往往需要破墻掘地、穿線架管。而無線局域網最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網絡布線的 工作量，一般只要安裝一個或多個接入點AP(Access Point)設備，就可建立覆蓋整個 建筑或地區(qū)的局域網絡。
使用靈活
在有線網絡中，網絡設備的安放位置受網絡信息點位置的限制。而一旦無線局域網建成后，在無線網的信號覆蓋區(qū)域內任何一個位置都可以接入網絡。
經濟 節(jié)約
由于有線網絡缺少靈活性，這就要求網絡規(guī)劃者盡可能地考慮未來發(fā)展的需要，這就往往導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網絡的發(fā)展超出了設計規(guī)劃，又要花費較多費用進行網絡改造,而無線局域網可以避免或減少以上情況的發(fā)生。
易于擴展
無線局域網有多種配置方式，能夠根據需要靈活選擇。這樣，無線局域網就能勝任從只有幾個用戶的小型局域網到上千用戶的大型網絡，并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等有線網絡無法提供的特性。由于無線局域網具有多方面的優(yōu)點，所以發(fā)展十分迅速。在最近幾年里，無線局域網已經在 醫(yī)院 、商店、工廠和學校等不適合網絡布線的場合得到了廣泛應用。
2.無線局域網的相關技術
1). IEEE 802.11標準
IEEE 802.11是在1997年由大量的局域網以及 計算 機專家審定通過的標準。IEEE 802.11規(guī)定了無線局域網在2.4GHz波段進行操作，這一波段被全球無線電法規(guī)實體定義為擴頻使用波段。
1999年8月，802.11標準得到了進一步的完善和修訂，包括用一個基于SNMP的MIB來取代原來基于OSI協議的MIB。另外還增加了兩項 內容 ，一是802.11a，它擴充了標準的物理層，頻帶為5GHz，采用QFSK調制方式，傳輸速率為6Mb/s-54Mb/s。它采用正交頻分復用(OFDM)的獨特擴頻技術，可提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網無線幀結構接口，并支持語音、數據、圖像業(yè)務。這樣的速率完全能滿足室內、室外的各種 應用 場合。但是，采用該標準的產品 目前 還沒有進入市場。另一種是802.11b標準，在2.4GHz頻帶，采用直接序列擴頻(DSSS)技術和補償編碼鍵控(CCK)調制方式。該標準可提供11Mb/s的數據速率，還能夠根據情況的變化，在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之間自動切換。它從根本上改變無線局域網設計和應用現狀，擴大了無線局域網的應用領域，現在，大多數廠商生產的無線局域網產品都基于802.11b標準。
2). 無線局域網的相關概念
在一個典型的無線局域網 環(huán)境中，有一些進行數據發(fā)送和接收的設備，稱為接入點(AP)。通常，一個AP能夠在幾十至上百米的范圍內連接多個無線用戶。在同時具有有線和無線 網絡 的情況下，AP可以通過標準的Ethernet電纜與傳統的有線網絡相聯，作為無線網絡和有線網絡的連接點。無線局域網的終端用戶可通過無線網卡等訪問網絡。
無線局域網在室外主要有以下幾種結構：點對點型、點對多點型、多點對點型和混合型。
● 點對點型
該類型常用于固定的要聯網的兩個位置之間，是無線聯網的常用方式，使用這種聯網方式建成的網絡，優(yōu)點是傳輸距離遠，傳輸速率高，受外界環(huán)境 影響 較小。
● 點對多點型
該類型常用于有一個中心點，多個遠端點的情況下。其最大優(yōu)點是組建網絡成本低、維護簡單;其次，由于中心使用了全向天線，設備調試相對容易。該種網絡的缺點也是因為使用了全向天線，波束的全向擴散使得功率大大衰減，網絡傳輸速率低，對于較遠距離的遠端點，網絡的可靠性不能得到保證。
● 混合型
這種類 型適用于所建網絡中有遠距離的點、近距離的點，還有 建筑物或山脈阻擋的點。在組建這種網絡時，綜合使用上述幾種類型的網絡方式，對于遠距離的點使用點對點方式，近距離的多個點采用點對多點方式，有阻擋的點采用中繼方式。
無線局域網的室內應用則有以下兩類情況
● 獨立的無線局域網
這是指整個網絡都使用無線通信的情形。在這種方式下可以使用AP，也可以不使用AP。在不使用AP時，各個用戶之間通過無線直接互聯。但缺點是各用戶之間的通信距離較近，且當用戶數量較多時，性能較差。
● 非獨立的無線局域網
在大多數情況下，無線通信是作為有線通信的一種補充和擴展。我們把這種情況稱為非獨立的無線局域網。在這種配置下，多個AP通過線纜連接在有線網絡上，以使無線用戶即能夠訪問網絡的各個部分。
其他相關概念
● 微單元和無線漫游
無線電波在傳播過程中會不斷衰減，導致AP的通訊范圍被限定在一定的范圍之內，這個范圍被稱為微單元。當網絡環(huán)境存在多TAP，且它們的微單元互相有一定范圍的重合時，無線用戶可以在整個無線局域網覆蓋區(qū)內移動，無線網卡能夠自動發(fā)現附近信號強度最大的AP，并通過這個AP收發(fā)數據，保持不間斷的網絡連接，這就稱為無線漫游。
● 擴頻
大多數的無線局域網產品都使用了擴頻技術。擴頻技術原先是軍事通訊領域中使用的寬帶無線通信技術。使用擴頻技術，能夠使數據在無線傳輸中完整可靠，并且確保同時在不同頻段傳輸的數據不會互相干擾。
● 直序擴頻
所謂直接序列擴頻，就是使用具有高碼率的擴頻序列，在發(fā)射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。
● 跳頻擴頻
跳頻技術與直序擴頻技術完全不同，是另外一種擴頻技術。跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，在其 工作帶寬范圍內，其頻率按隨機 規(guī)律 不斷改變頻率。接收端的頻率也按隨機規(guī)律變化，并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。
跳頻的高低直接反映跳頻系統的性能，跳頻越高，抗干擾的性能越好，軍用的跳頻系統可以達到每秒上萬跳。實際上移動通信GSM系統也是跳頻系統。出于成本的考慮，商用跳頻系統跳速都較慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳頻系統實現簡單，因此低速無線局域網常常采用這種技術。
無線局域網的 應用
基于無線局域網具有的諸多優(yōu)點，它可廣泛應用于下列領域：
1.接入 網絡 信息系統： 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。
3.頻繁變化的環(huán)境：頻繁更換工作地點和改變位置的零售商、生產商，以及野外勘測、試驗、軍事、公安和銀行等。
4.使用便攜式 計算 機等可移動設備進行快速網絡連接。
5.用于遠距離信息的傳輸：如在林區(qū)進行火災、病蟲害等信息的傳輸;公安 交通 管理部門進行交通管理等。
6.專門工程或高峰時間所需的暫時局域網：學校、商業(yè)展覽、建設地點等人員流動較強的地方;利用無線局域網進行信息的交流;零售商、空運和航運公司高峰時間所需的額外工作站等。
7.流動工作者可得到信息的區(qū)域：需要在 醫(yī)院 、零售商店或辦公室區(qū)域流動時得到信息的醫(yī)生、護士、零售商、白領工作者。
8.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絡的用戶。
無線局域網的結構
根據不同局域網的應用環(huán)境與需求的不同，無線局域網可采取不同的網絡結構來實現互聯。常用的具體有如下幾種：
1、網橋連接型：不同的局域網之間互聯時，由于物理上的原因，若采取有線方式不方便，則可利用無線網橋的方式實現二者的點對點連接，無線網橋不僅提供二者之間的物理與數據鏈路層的連接，還為兩個網的用戶提供較高層的路由與協議轉換。
2、基站接入型：當采用移動蜂窩通信網接入方式組建無線局域網時，各站點之間的通信是通過基站接入、數據交換方式來實現互聯的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網，還可以通過廣域網與遠地站點組建自己的工作網絡。
3、HUB接入型：利用無線Hub可以組建星型結構的無線局域網，具有與有線Hub組網方式相類似的優(yōu)點。在該結構基礎上的WLAN，可采用類似于交換型以太網的工作方式，要求Hub具有簡單的網內交換功能。
4、無中心結構：要求網中任意兩個站點均可直接通信。此結構的無線局域網一般使用公用廣播信道，MAC層采用CSMA類型的多址接入協議。
無線局域網可以在普通局域網基礎上通過無線Hub、無線接入站(AP)、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現，其中以無線網卡最為普遍，使用最多。無線局域網的關鍵技術，除了紅外傳輸技術、擴頻技術、網同步技術外還有一些其他技術，如：調制技術、加解擾技術、無線分集接收技術、功率控制技術和節(jié)能技術。
無線局域網的具體實現
筆者通過在實際工作中對無線局域網設備和技術實現有過較為深刻的接觸。下面以廣州凱創(chuàng)公司(Enterasys Networks)的RoamAbout 802.11系列無線局域網設備對無線局域網的具體實現加以簡單介紹：
1. RoamAbout802.11設備簡介：
Enterasys推出的RoamAbout無線網絡解決方案，用于迅速、輕松和 經濟 地建立無線LAN，它可以為用戶提供類似以太網的可靠性能。RoamAbout 802.11系列產品由兩部分組成：全功能交換接入點和2.4GHz直接序列擴頻無線以太網PC卡。前者可以通過無屏蔽雙絞線對，迅速而輕松地連接有線LAN;后者的功能類似于所有標準的有線以太網卡，但它使用射頻而不是電纜來建立LAN連接。當用戶在整個網絡內漫游時，RoamAbout PC卡可以無縫地切換到不同接入點上，從而始終保持與網絡的連接。
2. 工程具體實現實例：
例1：某稅務分局大樓內已建成一條有線局域網，在分局大樓外有七個所需要通過無線局域網與大樓內的有線網相連接。分局大樓外的七個所，至分局最遠距離15km，最近3km，其中有兩個所在一棟 建筑物內已建成一個小有線局域網，各所一般擁有2至4臺 工作站。我們采用的無線局域網產品工作在2.4GHz至2.4835GHz頻率范圍內，它要求兩個通信點的天線之間最好沒有物體遮擋，但由于大樓處于繁華地帶，因此選擇一個樓層較高的所作為無線局域網的中心站點。在中心站點上接入一個無線接入點AP-10D，其它各所通過接入一個站適配器SA-40D與中心站點的AP-10D進行通信，分局大樓內的有線局域網則通過接入一個無線網橋WB-10D與中心站點AP-10D進行通信。這樣各所與分局所有站點對無線局域網的訪問均通過中心站點的控制來實現，它們共享中心站點AP-10D的3M帶寬。
例2：某集團公司各 企業(yè) 分布在不同的建筑物內辦公，按常規(guī)設計必須專線連接，每月支付昂貴的月租費和維護費用，并且無法解決移動站點訪問和存取公司網上信息。采用2.4GHz頻段無線局域網產品，可以比較靈活地組成一體化企業(yè) 網絡 ，達到與專線相同的性能，并解決移動站點 問題 ，且安裝維護方便，不需交頻率使用費。具體 方法 是使用無線接入點(AP)的橋接功能，一端與建筑物間天線相連，一端與有線網絡Hub相連，這樣把兩棟大樓互相連接起來替代專線功能。周圍移動站點通過無線接入點與公司有線網絡互聯，訪問和存取公司信息。
結束語
無線網絡的出現就是為了解決有線網絡無法克服的困難。雖然無線網絡有諸多優(yōu)勢，但與有線網絡相比，無線局域網也有很多不足。無線網絡速率較慢、價格較高，因而它主要面向有特定需求的用戶。 目前 無線局域網還不能完全脫離有線網絡，無線網絡與有線網絡是互補的關系，而不是競爭;目前還只是有線網絡的補充，而不是替換。但也應該看到，近年來，隨著適用于無線局域網產品的價格正逐漸下降，相應 軟件也逐漸成熟。此外，無線局域網已能夠通過與廣域網相結合的形式提供移動互聯網的多媒體業(yè)務。相信在未來，無線局域網將以它的高速傳輸能力和靈活性發(fā)揮更加重要的作用!
2017無線局域網技術論文篇二
淺談無線局域網技術
摘要:無線局域網是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物,它具有快捷高效、組網靈活等特點。無線局域網利用無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信,并為通信的移動化、個性化和多媒體應用提供了可能。無線局域網是比較常用的,本文論述了無線局域網技術特點、網絡結構以及網絡安全做了相應的闡述。
關鍵詞:無線局域網技術特點網絡結構網絡安全
1、無線局域網的技術特點
無線局域網利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數據,而無需線纜介質。無線局域網的數據傳輸速率現在已經能夠達到11Mbps,傳輸距離可遠至20km以上。目前的無線局域網產品所采用的技術標準主要包括:IEEE 802.11、IEEE 802.11b、HomeRF、IrDA和藍牙。與有線網絡相比,無線局域網具有安裝便捷、覆蓋范圍廣、經濟節(jié)約、易于擴展、傳輸速率高、抗干擾性強,網絡保密性好等優(yōu)點。無線局域網與傳統有線局域網相比優(yōu)勢不言而喻,它可實現移動辦公、架設與維護更容易等。無線局域網最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點AP設備,就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網絡。無線局域網有多種配置方式,能夠根據需要靈活選擇。這樣,無線局域網就能勝任從只有幾個用戶的小型局域網到上千用戶的大型網絡。無線局域網是對有線聯網方式的一種補充和擴展,使網上的計算機具有可移動性,能快速方便地解決使用有線方式不易實現的網絡聯通問題。
2、無線局域網的結構
無線局域網的拓撲結構可分為兩類:無中心拓撲和有中心拓撲。
無中心拓撲的網絡是一個全連通結構,采用這種拓撲的網絡一般使用公用廣播信道,各站點都可競爭公用信道,而信道接入控制(MAC)協議大多采用CSMA。無中心拓撲的網絡要求網中任意兩點均可直接通信,采用這種結構的網絡一般使用公用廣播信道,而媒體接入控制協議多采用載波監(jiān)測多址接入類型的多址接入協議。其特點是:網絡抗毀性好、建網容易、費用較低。
中心拓撲結構網絡,即有一個無線站點充當中心站,所有站點對網絡的訪問均由其控制。使用這種結構的網絡,擁有如下的特點:當業(yè)務量增大時網絡吞吐性能以及網絡時延性能的惡化并不劇烈。另外,由于每個站點只需在中心站覆蓋范圍之內就可與其它站點通信,所以網絡中地點布局受環(huán)境限制也相對較小。此外中心站為接入有線主干網提供了一個邏輯接入點。中心網絡拓撲結構的缺點是抗毀性差,中心站點的故障容易導致整個網絡癱瘓。此外中心站點的引入,也就在一定程度上增加了網絡成本。為了使網絡更加高效,且能夠以較低成本運營,所以在實際應用中,無線局域網往往與有線主干網絡結合起來使用。這時,中心站點就充當了無線局域網與有線主干網的轉接器。
3、無線局域網的網絡安全
無線局域網比大多數有線局域網的安全性更高。安全性問題在無線局域網設備開發(fā)及解決方案設計時,都得到了充分的重視。目前,無線局域網絡產品主要采用的是IEEE(美國電氣和電子工程師協會)802.11b國際標準,大多應用DSSS通信技術進行數據傳輸,該技術能有效防止數據在無線傳輸過程中丟失、干擾、信息阻塞及破壞等問題。802.11標準主要應用三項安全技術來保障無線局域網數據傳輸的安全。第一項為SSID技術。該技術可以將一個無線局域網分為幾個需要不同身份驗證的子網絡,每一個子網絡都需要獨立的身份驗證,只有通過身份驗證的用戶才可以進入相應的子網絡,防止未被授權的用戶進入本網絡;第二項為MAC技術。應用這項技術,可在無線局域網的每一個接入點下設置一個許可接入的用戶的MAC地址清單,MAC地址不在清單中的用戶,接入點將拒絕其接入請求;第三項為WEP加密技術。因為無線局域網絡是通過電波進行數據傳輸的,存在電波泄露導致數據被截聽的風險。WEP安全技術源自于名為RC4的RSA數據加密技術,以滿足用戶更高層次的網絡安全需求。無線局域網總體發(fā)展方向是速度會越來越快(目前已見的是11Mbps的IEEE 802.11b,54Mbps的IEEE 802.11g 與IEEE 802.11a標準),安全性會越來越高。無線局域網的各項技術均處在快速的發(fā)展過程當中,但54Mbps的無線局域網規(guī)范IEEE 802.11g及IEEE 802.1X將是近一時期內整個無線局域網業(yè)的熱點。
隨著無線局域網的普及使用,無線局域網網絡信息系統所面臨的安全問題也發(fā)生了變化。任何人可以從任何地方、于任何時間、向任何一個目標發(fā)起攻擊,而且無線局域網系統還同時要面臨來自外部、內部、自然等多方面的威脅。無線局域網采用公共的電磁波作為載體,傳輸信息的覆蓋范圍不好控制,因此對越權存取和竊聽的行為也更不容易防備。無線局域網必須考慮的安全威脅有以下幾種:所有有線網絡存在的安全威脅和隱患都存在;無線局域網的無需連線便可以在信號覆蓋范圍內進行網絡接入的嘗試,一定程度上暴露了網絡的存在;無線局域網使用的是ISM公用頻段,使用無需申請,相鄰設備之間潛在著電磁破壞(干擾)問題;外部人員可以通過無線網絡繞過防火墻,對公司網絡進行非授權存取;無線網絡傳輸的信息沒有加密或者加密很弱,易被竊取、竄改和插入;無線網絡易被拒絕服務攻擊(DOS)和干擾;內部員工可以設置無線網卡為P2P模式與外部員工連接。為了保障無線局域網的安全,除了通過技術手段進行保障之外,制定完善的管理和使用制度也是很有必要的。
4、結束語
無線局域網不能取代有線網絡,它是有線局域網的替補。使用無線局域網的最終目標不是消除有線設備,而是盡量減少線纜和斷線時間,讓有線與無線網絡很好地配合工作。無線局域網有著傳統網絡無法比擬的優(yōu)勢,不管是IT傳統廠商還是新興廠商都已經把無線局域網應用推廣視為重中之重,隨著科學技術不斷的進步和經濟社會不斷的發(fā)展,會有更多的企業(yè)用戶使用無線局域網,并且無線網卡已成為筆記本電腦中的標準配置,這會使更多的人更加方便地使用無線局域網。
參考文獻:
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[3] 王茂才等.無線局域網的安全性研究[J].計算機應用研究,2007.
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4.無線網絡技術論文