xxx室外无线覆盖方案设计解析Word文档下载推荐.docx

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无线网络技术由于技术逐渐成熟和设备的产业化力度支持，无线路由器、无线网桥、无线监控设施已经在部分的地区开始使用。

然而无线网络在住宅环境中的应用仅仅开始，随着无线网络带宽的进一步提升、通讯服务质量的进一步加强、安全性的进一步提高，无线网络技术和未来移动通讯、智能家居系统的融合也将更为紧密，无线网络设备的应用将会进一步渗透在住宅环境的更多环节。

1无线局域网技术基本概述

1.1无线局域网规格标准

无线局域网（WLAN）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，是一种能支持较高数据速率，利用射频（RD技术，采用微蜂窝、微微蜂窝结构）的自主管理计算机局城网络，以无线多址信道为传输媒介，提供传统无线局域网的所有功能。

近年来，IEEE相继推出了802．11g、802．1ln等最新的标准，为无线局域网的广泛应用提供了广大的发展空间。

相信随着无线通信技术的日益成熟，WLAN将会得到广阔的发展。

IEEE802.11

在物理层定义了数据传输的信号特征和调制方法，定义了两个无线电射频（RF）传输方法和一个红外线传输方法。

由于在无线网络中冲突检测较困难，IEEE802.11规定介质访问控制（MAC）子层采用冲突避免（CA）协议，而不是冲突检测（CD）协议。

为了尽量减少数据的传输碰撞和重试发送，防止各站点无序地争信道，无线局域网中采用了与以太网CSMA/CD相类似的CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突防止）协议。

CSMA/CA通信方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来，保证某一时刻只有一个站点发送，实现了网络系统的集中控制。

CSMA/CA采用能量检测（ED）、载波检测（CS）和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式。

IEEE802.11a

802.11a是802.11原始标准的一个修订标准，于1999年获得批准。

802.11a标准采用了与原始标准相同的核心协议，工作频率为5GHz，使用52个正交频分多路复用副载波，最大原始数据传输率为54Mb/s，这达到了现实网络中等吞吐量（20Mb/s）的要求。

如果需要的话，数据率可降为48、36、24、18、12、9或者6Mb/s。

802.11a拥有12条不相互重叠的频道，8条用于室内，4条用于点对点传输。

它不能与802.11b进行互操作，除非使用了对两种标准都采用的设备。

由于2.4GHz频带已经被到处使用，采用5GHz的频带让802.11a具有更少冲突的优点。

然而，高载波频率也带来了负面效果。

802.11a几乎被限制在直线范围内使用，这导致必须使用更多的接入点；

同样还意味着802.11a不能传播得像802.11b那么远，因为它更容易被吸收。

IEEE802.11b

IEEE802.11b是无线局域网的一个标准。

其载波的频率为2.4GHz，传送速度为11Mbit/s。

IEEE802.11b是所有无线局域网标准中最著名，也是普及最广的标准。

它有时也被错误地标为Wi-Fi。

实际上Wi-Fi是无线局域网联盟（WLANA）的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系。

在2.4-GHz-ISM频段共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。

IEEE802.11b的后继标准是IEEE802.11g，其传送速度为54Mbit/s。

IEEE802.11g

　　IEEE802.11g在2003年7月通过了第三种调变标准。

其载波的频率为2.4GHz（跟802.11b相同），原始传送速度为54Mbit/s，净传输速度约为24.7Mbit/s（跟802.11a相同）。

802.11g的设备与802.11b兼容。

802.11g是为了提高更高的传输速率而制定的标准，它采用2.4GHz频段，使用CCK技术与802.11b（Wi-Fi）后向兼容，同时它又通过采用OFDM技术支持高达54Mbit/s的数据流，所提供的带宽是802.11a的1.5倍。

从802.11b到802.11g，可发现WLAN标准不断发展的轨迹：

802.11b是所有WLAN标准演进的基石，未来许多的系统大都需要与802.11b向后向兼容，802.11a是一个非全球性的标准，与802.11b后向不兼容，但采用OFDM技术，支持的数据流高达54Mbit/s，提供几倍于802.11b/g的高速信道，如802.11b/g提供3个非重叠信道可达8-12个；

可以看出，在802.11g和802.11a之间存在与Wi-Fi兼容性上的差距，为此出现了一种桥接此差距的双频技术——双模（dualband）802.11a+g（=b）,它较好地融合了802.11a/g技术，工作在2.4GHz和5GHz两个频段，服从802.11b/g/a等标准，与802.11b后向兼容，使用户简单连接到现有或未来的802.11网络成为可能。

IEEE802.11i

IEEE802.11i是IEEE为了弥补802.11脆弱的安全加密功能（WEP,WiredEquivalentPrivacy）而制定的修正案，于2004年7月完成。

其中定义了基于AES的全新加密协议CCMP（CTRwithCBC-MACProtocol），以及向前兼容RC4的加密协议TKIP（TemporalKeyIntegrityProtocol）。

无线网络中的安全问题从暴露到最终解决经历了相当的时间，而各大厂通信芯片商显然无法接受在这期间什么都不出售，所以迫不及待的Wi-Fi厂商采用802.11i的草案3为蓝图设计了一系列通信设备，随后称之为支持WPA（Wi-FiProtectedAccess）的；

之后称将支持802.11i最终版协议的通信设备称为支持WPA2（Wi-FiProtectedAccess2）的。

IEEE802.11n

IEEE802.11n，2004年1月IEEE宣布组成一个新的单位来发展新的802.11标准。

资料传输速度估计将达540Mbit/s（需要在物理层产生更高速度的传输率），此项新标准应该要比802.11b快上50倍，而比802.11g快上10倍左右。

802.11n也将会比目前的无线网络传送到更远的距离。

802.11n增加了对于MIMO（multiple-inputmultiple-output）的标准.MIMO使用多个发射和接收天线来达到更高的资料传输率。

MIMO并使用了Alamouticodingcodingschemes来增加传输范围。

1.2无线局域网组成及工作原理

无线局域网（WLAN）由站（点）、无线介质、无线接入点（AP）和分布式系统（DS）等几部分组成。

站（点）也称主机或终端，是WLAN的最基本组成单元。

它包括终端用户设备、无线网络接口、网络软件等几部分。

无线介质是WLAN中站与站之间、站与AP之间通信的传输介质，在这里指的是空气。

无线AP类似蜂窝结构中的基站，是WLAN的重要组成单元。

在一个典型的无线局域网环境中，有一些进行数据发送和接收的设备，称为接入点（AP）。

通常，一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。

在同时具有有线和无线网络的情况下，AP可以通过标准Ethernet电缆与传统的有线网络相联，作为无线网络和有线网络的连接点。

无线局域网的终端用户可通过无线网卡等访问网络。

无线局域网的基础还是传统的有线局域网，是有线局域网的扩展，它是在有线局域网的基础上通过无线Hub、无线访问节点（AP）、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。

一个无线网卡主要包括NIC（网卡）单元、扩频通信机和天线三个组成功能块。

NIC单元属于数据链路层，由它负责建立主机与物理层之间的连接。

扩频通信机与物理层建立了对应关系，实现无线电信号的接收与发射。

当计算机要接收信息时，扩频通信机通过网络天线接收信息，并对该信息进行处理，判断是否要发给NIC单元，如是则将信息帧交给NIC单元，否则丢弃掉。

如果扩频通信机发现接收到的信号有错，则通过天线发送给对方一个出错信息，通知发送端重新发送此信息帧。

当计算机要发送信息时，主机先将待发送的信息传给NIC单元，由NIC单元首先监测信道是否空闲，若空闲便立即发送，否则暂不发送，并继续监测。

由此看出，无线局域网的工作方式与由IEEE802.3定义的有线网的CSMA/CD（载体监听多路访问/冲突检测）工作方式很相似。

1.3无线局域网优点

WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据，而无需线缆介质。

它是对有线连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连通问题。

与有线网络相比，WLAN具有的优点有：

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，往往须要破墙掘地、穿线架管。

而WLAN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）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（LAN）中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。

而一旦WLAN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WLAN可以避免或减少以上情况的发生。

4）易于扩展。

WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。

这样，WLAN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。

5）传输速率高。

WLAN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。

应用到正交频分复用（OFDM）技术的WLAN，甚至可以达到54Mbps。

6）无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。

对于有线局域网中的诸多安全问题，在无线局域网中基本上可以避免。

而且相对于有线网络，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。

由于WLAN具有上述多方面的优点，其发展十分迅速。

1.4无线局域网在智能住宅小区的应用

WLAN网络具有组网灵活、可扩展性强、兼容性好的优点，因而深受用户的喜爱，在市场的推动下，近年以来WLAN业务得到了快速的发展。

逐渐成为宽带接入的有效手段之一。

随着经济的发展，很多家庭已拥有两台以上的电脑，家庭也将面临组网的问题。

使用无线网络，可以解决有线组网带来的破坏室内装修的问题，轻松建网。

主人无论是在客厅、书房还是在卧室，都可以上网冲浪，享受无线上网带来的便利与无比的乐趣。

WLAN在某些城市的住宅小区也得到了广泛的应用：

在某些住宅小区由于建楼的时候没有建设智能布线系统，而重新布线则又面临资金、破坏建筑及住户室内装修等难题，使用WLAN则可以较好的解决这些问题，很方便的架设起小区宽带网络，解决小区住户的宽带接入问题。

我国住宅小区正逐渐向智能化便捷化发展，在我国大城市的住宅小区尤其如此，