无线局域网的组建技术论文.docx

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无线局域网的组建技术论文

电子科技大学

毕业实践报告

报告题目：

关于无线局域网的组建技术的实践报告

学习中心（或办学单位）：

市黄庄职业高中奥鹏学习中心

指导老师：

罗章职称：

副教授

学生XX：

焦阳学号:

201005734546

专业：

通信技术

电子科技大学

继续教育学院

制

网络教育学院

2011年10月25日

电子科技大学

毕业实践报告任务书及进度计划表

学习中心（办学单位）

市黄庄职业高中奥鹏学习中心

XX

焦阳

学号

201005734546

专业

通信技术

指导教师

罗章

职称

教授

毕业实践题目

关于无线局域网的组建技术的实践报告

主要任务与要求

本论文主要通过以下方面来阐述无线局域网的组建技术：

1、无线局域网的发展历史。

2、无线局域网的特点及优点。

3、无线局域网的相关技术及标准。

4、无线局域网的组网技术

5、无线局域网的具体应用。

6、常见无线局域网技术。

起讫日期

及进度安排

起讫日期：

2011年9月21日至2012年2月中旬

进度安排：

2011年9月21日中午12时—10月8日中午12时

毕业论文申请及选题

2011年10月13日中午12时──10月25日中午12时

学生起草并提交开题报告

2011年10月25日中午12时──11月18日中午12时

学生写作并提交初稿

2011年11月18日中午12时──12月16日中午12时

学生写作并提交终稿

2012年1月7日-8日

视频答辩

2012年2月中旬

学生论文最终成绩查询

指导教师签字：

年月日

电子科技大学

毕业实践报告指导记录表

学习中心（办学单位）

姓名

焦阳

学号

201005734546

专业

通信技术

题目

关于无线局域网的组建技术的实践报告

指导教师

罗章

职称

第一次指导

存在的问题：

修改建议：

指导方式：

（请在□内打√）□面谈□□电子

指导教师签字：

日期：

年月日

第二次指导

存在的问题：

修改建议：

指导方式：

（请在□内打√）□面谈□□电子

指导教师签字：

日期：

年月日

第第三次指导

存在的问题：

修改建议：

指导方式：

（请在□内打√）□面谈□□电子

指导教师签字：

日期：

年月日

第第四次指导

存在的问题：

修改建议：

指导方式：

（请在□内打√）□面谈□□电子

指导教师签字：

日期：

年月日

第五次指导

存在的问题：

修改建议：

指导方式：

（请在□内打√）□面谈□□电子

指导教师签字：

日期：

年月日

摘要：

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。

无线局域网（Wireless local-area network，WLAN）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。

无线局域网是随着无线通信技术的快速发展而出现的一种新型网络。

本文介绍了无线局域网的基本组成、拓扑结构、优缺点，详述了几种无线局域网标准，并列出无线局域网的安全问题和详细解决方案以及蓝牙技术标准与应用。

广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性，促进了无线局域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。

关键字：

无线局域网、通信、局域网标准、802.11b、蓝牙

Abstract:

Inthis"networkistheputer"era,alongwithextensiveuseofcablenetworks,byanefficient,flexiblenetworking,wirelessnetworkingtechnologyfortheadvantageofalsodevelopingfast.WirelessLANisaputernetworkandwirelessmunicationtechnologyofthebination.Fromaprofessionalperspective,useofwirelesswirelessLANmultipleaccesschannelisaneffectivewaytosupportmunicationbetweenputers,andmobilemunications,personalizationandmultimediaapplicationspossible.WirelessLAN（Wirelesslocal-areanetwork,WLAN）isawirelessmunicationstechnologyandnetworktechnologyproductofthebination.Fromaprofessionalpointofview,thewirelessLANnetworkthroughthewirelesschanneltomunicatebetweendevicesandtoachievemobilemunications,personalizationandbroadband.Moresimply,theuseofwirelessLANcableisnotthecase,toprovideEthernetconnectivity.

WirelessLANwiththerapiddevelopmentofwirelessmunicationtechnologyandtheemergenceofanewnetwork.Thisarticledescribesthebasicponentsofwirelesslocalareanetwork,topology,advantagesanddisadvantages,detailingseveralwirelessLANstandards,andliststhewirelessLANsecurityissuesanddetailedsolutions.

Potentialapplications,awiderangeofmarketneedsandtechnologycanberealized,andpromotetheimprovementofwirelessLANtechnologyandindustrialization,hasbeenmerciallyavailable802.11bnetworksarealsoconfirmedthis.Withthe802.11anetwork,mercialandotherwirelessLANtechnologycontinuestoevolve,wirelesslocalareanetworkwillusheringoldenageofdevelopment.

Keywords:

wirelessLAN,munications,LANstandards,802.11b,Bluetooth

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网络布线限制、线路容易损坏、网络节点不可移动等问题出现的。

无线局域网络（WirelessLocalAreaNetworks；WLAN）是相当便利的数据传输系统，它利用射频（RadioFrequency；RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。

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（University of Hawaii）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-directional star topology）,横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛（Oahu Island）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。

无线局域网络应用：

大楼之间：

大楼之间建构网络的连结，取代专线，简单又便宜。

餐饮及零售：

餐饮服务业可使用无线局域网络产品，直接从餐桌即可输入并传送客人点菜内容至厨房、柜台。

零售商促销时，可使用无线局域网络产品设置临时收银柜台。

医疗：

使用附无线局域网络产品的手提式计算机取得实时信息，医护人员可藉此避免对伤患救治的迟延、不必要的纸上作业、单据循环的迟延及误诊等，而提升对伤患照顾的品质。

企业：

当企业内的员工使用无线局域网络产品时，不管他们在办公室的任何一个角落，有无线局域网络产品，就能随意地发电子、分享档案及上网络浏览。

仓储管理：

一般仓储人员的盘点事宜，透过无线网络的应用，能立即将最新的资料输入计算机仓储系统。

货柜集散场：

一般货柜集散场的桥式起重车，可于调动货柜时，将实时信息传回office，以利相关作业之逐行。

监视系统：

一般位于远方且需受监控现场之场所，由于布线之困难，可藉由无线网络将远方之影像传回主控站。

展示会场：

诸如一般的电子展，计算机展，由于网络需求极高，而且布线又会让会场显得凌乱，因此若能使用无线网络，则是再好不过的选择。

第一章无线局域网的发展历史

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（University of Hawaii）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-directional star topology）,横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛（Oahu Island）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。

1.1wi-fi（无线局域网）的发展

广义而言，无线局域网络可归类为光束，高频无线电波两大种。

经光作为传输媒介的无线网络时，两个端点必须在可以互相看得到的一直线，也就是所谓的LOS，中间若有阻隔则通讯就会停摆，相信拥有笔记本电脑的读者大多都能了解，毕竟IRDA红外线传输已大量内建于商用笔记本电脑及PDA等，有鉴于光束难以穿透大多障碍物，无线网络的应用开始朝着高频无线电波的方向走，包括窄带微波。

由于源自军事应用的展频通讯具备高可靠性，高XX性而且不易受到干扰的特性。

现在已蔚为主流。

而wi-fi展频技术主要又分为直接序列展频DSSS，跳频展频两类。

802.11，1997年，原始标准（2Mbit/s工作在2.4GHz）。

802.11a，1999年，物理层补充（54Mbit/s工作在5GHz）。

802.11b，1999年，物理层补充（11Mbit/s工作在2.4GHz）。

802.11c，符合802.1D的媒体接入控制层（MAC）桥接（MACLayerBridging）。

802.11d，根据各国无线电规定做的调整。

802.11e，对服务等级（QualityofService,QS）的支持。

802.11f，基站的互连性（Interoperability）。

802.11g，物理层补充（54Mbit/s工作在2.4GHz）。

802.11h，无线覆盖半径的调整，室内（indoor）和室外（outdoor）信道（5GHz频段）。

802.11i，安全和鉴权（Authentification）方面的补充。

802.11n，导入多重输入输出（MIMO）技术，基本上是802.11a的延伸版。

除了上面的IEEE标准，另外有一个被称为IEEE802.11b+的技术，通过PBCC技术（PacketBinaryConvolutionalCode）在IEEE802.11b（2.4GHz频段）基础上提供22Mbit/s的数据传输速率。

但这事实上并不是一个IEEE的公开标准，而是一项产权私有的技术（产权属于美国XX仪器，TexasInstruments）。

也有一些被称为802.11g+的技术,在IEEE802.11g的基础上提供108Mbit/s的传输速率,跟802.11b+一样,同样是非标准技术,由无线网络芯片生产商Atheros所提倡的则为SuperG。

当今使用最广泛的莫过于操作于wi-fiIEEE802.B，这个协定于1999年被定案，以CCK通讯调变及IEEE802.11相容。

其中DBPSK被用于1MBS的组态，而效率加倍的则用于2MPS。

此外，有种当初为了与IEEE802.11FHSS产品兼容所开发的PBCC，某些号称可达到的802.11B产品，即由此而来。

Wi-Fi的全称是WirelessFidelity，又叫802.11b标准。

它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，同时与已有的各种802.11DSSS设备兼容。

伴随着Intel公司提出的笔记本电脑芯片组—“迅驰”被越来越多的人认可，这一技术也逐渐成为了大家关注的话题。

不过自2005年底开始，很多手机厂商，特别是以生产智能手机为主的品牌便开始将WiFi引入自己的产品当中。

各国对于2.4GHZ频段开放程度的不同，也因此为何在美国的WLAN信道选择的是从1到11，而欧州大多地区的信道选择可以人1到13。

由于同一地区内使用的信道最好不要重迭，以相隔25MHZ以上避干扰，一般两个信道的数字差别在5以上，都可以视为没有互相干扰的频道。

我们可以清楚地看到第1，6，11三个重迭的信道可同时同地使用。

这就是为何最大带宽容量是用三去乘以11MBPS来计算。

这对布建网络而言，是个非常重要的观念与技巧。

此外，802.11在UNII频段上通讯受到其它装置的干扰较小，加上非重迭信道的数量较多，每一阶段的UNII频段都可有各别四个非重迭信道可供增加带宽容量，困此802.11A不仅传输速率高而且稳定，对高密度负荷的使用环境，也是较为适当的。

同一定点可建立高达八个非重迭信道的通讯，最大载容量高达432MBPS，相当适合企业内部办公室WLAN应用。

可惜的是wi-fi802.11A的成本较为高昂，与使用2。

4GHZ频段的802.11B互不兼容，且802.11A的PCMCIA网卡只能接受32BIT的数据接口带宽，支持5GHZ外接可拆换天线机种也较少见，在业界缺乏关爱的眼神下，单纯802.11A产品已多销声匿迹。

现在市面上几乎只有2.4和5GHZ的双频机。

当然，5GHZ产品最让人诟病的无非还是其较短通讯距离，与一般802.11B室内100至150英尺的通讯距离比起来，802.11A可能只有25至75英尺的通讯距离，而且wi-fi5GHZ的无线电波对障碍物的穿透性较差，比起2.4GHZ的无线电波衰减来得快，只适合小区域的高速无线通讯，然而，对于想要局限无线电波涵盖X围的办公室应用而言，有些人认为802.11A的特点还有助于网络安全，不易受到建筑物外黑客的监听与侵入，至于这点看法就见仁见智了。

由于使用802。

11B的群众不在少数，但是其通讯速度实有更上一层楼的空间，因此融合了802。

11特有的OFDM调变技术，与802。

11B向下兼容性与2。

4GHZ频率通讯距离的高速wi-fiIEEE802.11G标准于公元2003的夏天被定案。

虽然说802。

11G理论最大速率是54MBPS，一般实测结果大约介于20MBPS至25MBPS之间，较802.11A略低，但已比老旧的802。

11B快了许多倍。

比起讯号衰减剧烈的802.11A，802.11G可以在相同速率下达到更远的通讯距离。

我们仅将焦点放在目前最广泛使用的WLAN，俗称WI-FI的的IEEE802.11技术。

话说二次世界大战以来，无线通讯即蓬勃发展，然而大多应用在军事、学术研究与政俯机关，欠缺广泛的通讯标准。

继广为采纳的IEEE802.3以太网络标准制订，在公元1997年，国际电子电机协会IEEE制订了所谓的IEEE802.11无线局域网络协定。

在最早的IEEE802.11标准中，无线传输的方式包括了上述DSSS和FHSSS两种展频，以及经外线传输等共三种无线传输技术，数据传输速率高达1MBPS或2MBPS。

早期这些IEEE802.11产品非常昂贵，其中以AT&TWAVELAN最具代表性，由于1MBPS至2MBPS的通讯速率已不符合现今高速网络的需求，因此基本的IEEE802.11网络设备已不再生产。

笔者不推荐各位去购买现在可能相当便宜的老旧802.11产品，还是可以运用在建筑物间点对点PTP无线传输,起码好处是不易受现今广为采用的DSSS无线网络所干扰。

为推广IEEE802.11应用、解决各家产品兼容性的问题，无线以太网络兼容性联盟WECA在这样的需求下被成立。

大家耳熟能详的WI-FI认证标准，就是这个组织负责测试和颁发，若要确保兼容性无虑，建议还是采用获得WI-FI认证的WLAN产品。

与其谈起国际标准OSI，七层网络模型不切实际的陈腔滥调，不如以现在常用的TCP/IP通讯协议模型来看IEEE802。

11无线网络协议。

从最接近使用者的应用层，到时中间由网络操作系统负责的传输层、网络层、以致于底部接近硬件的数据链路层、物理层都是环坏相扣、缺一不可。

IEEE802.11及其相关衍生协议，则是座落于底部的第一与第二层，这样的好处是可以和其它原有的上层网络协议与应用程序兼容，简单地说，就是使用者本来在以太网络上执行的程序，不须为了更换为无线网络设备而重写，只要安装适当的驱动程序，就可以使用WLAN，享受无线上网的便利。

论述至此，在进一步了解802.11A，802。

11B或802。

11G前，我们必须先从无线电波操作频率的观点来看其划分，联邦通讯总署FCC乃美国管理通讯频段与法规的机关，他们限制了无线通讯的操作频率，尤其以应用于工业，科学与医疗的所谓的频段最广为WLAN使用。

由于不需要特殊的执照才能操作，ISM频段包含了以900MHZ，2。

4GHZ与5。

8GHZ三个为主频率划分，广泛用于家用wi-fi及商用无线wi-fi系统，想必家里有安装wi-fi无线的读者必然不陌生。

ISM固然方便，然而因为不需要使用执照猫画虎而被广泛运用，所以彼此的干扰就比较严重。

邻居的WLAN就很可能跟您的无线网络抢频段而发生冲突，更糟糕的是目前的商用无线和厨房的微波炉，都与使用UNII的网络设备相冲突。

不少人家里若有人的接通，则网络就有可能发生断讯或不稳的情况，在那种情况下使用干扰较低的UNII频段多少避免这类的困扰。

1.2我国无线局域网的发展

根据工研究院的统计资料，我国XX于公元2003年已掌握全球高达80%的无线局域网设备的生产占有率。

是XX继个人计算机后另一个世界第一的傲人成就!

目前我国XX厂商WLAN量产技术颇受肯定，业界已呈百家争鸣，一片欣欣向荣。

就世界上现今最大的WLAN市场一北美洲而言，在公元2003年已以四百多万的无线局域网络使用者，预计在2007年前更能暴增至三千一百多万人口。

尽管无线局域网络产口的荣景是可以预期的，但我们从统计与预测中可以看出些有趣端倪。

首先是2004年后，堪称经典的802。

11B标准将逐步功成身退，仅能操作于5GHz频段的纯802。

11A产品也跟着淘汰。

随着高速802。

11G的推广，自2003年后该技术将使得802。

11G无线网络产品成为主流，而且又频802。

11A/B/G产品亦将因为无线网络安全性的改进，大肆进攻办公室等其它商业用途，并且预计在2005年达到倍数的高成长。

另外值得注意的是，无线局域网络产品核心一无线网络卡亦有出货方面的消长。

原本占最大比例的接口网络卡开始大量消退，取而代之的是迷你PCI接口无线网络卡或模块的崛起。

由于许多WLAN网络设备都以迷你PCI通讯模块取代以往的内建PCMCIA适配卡，因此迷你PCI接口的占有率节节上升。

不过最新的趋势是系统芯片SOC将微处理与无线网络卡基频芯片整合，可大幅省成本，是各厂争相开发的新技术。

尽管我国XX在WLAN产量全球市场占有率达80%，属于世界第一，然而根据研院发布的数据展示，我国XX无线通讯的产值仅达全球30%，在产量与产值的不对称情况下，随着全球无线产品通路竞争的白热化，生产代工WLAN可以说是赚辛苦钱。

我国XX业者除了进一步挑战高价值的无线芯片设计，自立研发无线通讯芯片及其相关网络技术，促进其零组件进一步国产，更应该着眼于高获利的系统整合与智能加值服务，而非仅将气力摆在压低制造成本，以高品质的产品规划出完整解决方案与服务，走出削价竞争的循环，如此WLAN霸业才有前途。

以加值服务而言，最有