37张胜实验1314.docx
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37张胜实验1314
实验13、14无线局域网应用及行业解决方案
姓名：
张胜班级：
11网络技术1班学号：
116306137
同组实验者：
实验13,14：
无线局域网应用及行业解决方案
实验时间：
2013-6-4实验地点：
信2-508指导教师：
姒茂新
实验目的和要求：
目的：
熟练掌握无线局域网应用种类及行业解决方案；
要求：
要求写出无线局域网初级安全的设置全部操作过程
实验内容：
1、任务一：
使用无线宽带路由器和无线网卡,建立一个BSS网络。
2、任务二：
VoWLAN应用及WiFi手机
3、任务三：
无线校园网解决方案
4、任务四：
大中型企业厂房和建筑无线组网方案
5、写出电子形式的实验报告：
①写出电子稿的实验报告，要求按实验报告格式排版。
6、电子稿写好后，以主题“班级名+学号后两位数字+中文姓名+实验13,14”和附件“学号后两位数字+中文姓名+实验13,14”形式发到QQ邮箱：
smxszcn@。
目录
1.使用无线宽带路由器和无线网卡,建立一个BSS网络4
2.VoWLAN应用及WiFi手机6
•2.1VoWLAN应用6
语音质量问题6
带宽问题7
漫游支持8
•2.2Wifi手机9
一、设计思想9
二、方案及说明 功能说明：
9
三、具体应用10
四、方案优点10
五、应用场所10
3.无线校园网解决方案10
•无线应用需求分析10
•机动性11
•方便性11
•扩充性11
•投资报酬12
•推车上的计算机12
•个性化的教学指导12
•灵活多变的教室布局13
•科学数据的及时收集13
•校园无线网络的语音和视频应用13
•无线网络在教室中的应用13
•会议室无线网络13
•临时工作小组无线网络14
•随时随地获得资源14
•随时随地的无线监控点14
•学生网上查阅资料14
•使用方便，节省话费的 WiFi 电话15
•随身携带，满足办公需求的PDA15
•固定资产管理15
•人性化的移动销售点16
•无线网络的优势分析16
4.大中型企业厂房和建筑无线组网方案16
方案一：
16
方案二：
17
方案三：
18
结果综述：
（写出对本实验的体会及收获）20
1.使用无线宽带路由器和无线网卡,建立一个BSS网络
1）安装好无线网卡后，找到网上邻居，右击“属性”，禁用本地连接，右击无线网络连接，修改TCP/IP内容，如图1-1所示，将IP地址改为172.18.3.3，子网掩码为255.255.255.0，默认网关为172.18.3.1。
图1-1
2）点击无线网络，就可以看到自己刚刚设置的无线网络3-3，然后点击连接，就可以出现已经连接上的提示，如图1-2所示。
图1-2
3）连接上自己的网络后，可以点击左上方的刷新无线网络，这样就可以搜索到我同组的网络，如图1-3所示，又网络3-1、3-3、3-4。
图1-3
4）点击上面的网络号，然后出现连接的提示，点击连接，可以连接上，如图1-4所示，连接到了同组的网络3-4，然后可以断开连接，连接到另外一个，只要在一个组内，都可以，这样形成了一个简单的Ad-Hoc。
图1-4
2.VoWLAN应用及WiFi手机
2.1VoWLAN应用
随着无线通信技术和移动终端的迅猛发展，以IEEE802.11为基础的无线局域网的应用越来越广泛。
据In-Stat/MDAR公司预测VoWLAN（无线局域网上传输语音）将成为竞争力很强的语音传输技术，预计到2006年，将有50万台基于802.11无线局域网标准的语音终端设备投向市场，其前景十分乐观。
尽管VoWLAN的应用方案（见图1）已经呈现在我们的面前，但是要保证业务能顺利开展还有许多问题有待解决，主要表现在以下几个方面。
语音质量问题
传统的IP网络主要是用来传输数据业务,采用的是尽力而为的、无连接的技术，存在失序到达和时延抖动甚至分组丢失等情况。
数据业务对实时性要求不高,但话音属于实时业务，对时序、时延等有严格的要求。
语音质量传统上是采用主观方法来衡量的。
它主要采用ITU 建议的P.800中的MOS（mean opinion score）指标。
ITU P.800标准解释了在不同的时延和数据丢失的情况下人对通话的反应。
现在，在建立语音测量客观标准方面已经取得了显著的进步。
ITU 推荐标准G.107采用E-MODEL 来测量语音质量。
E-MODEL告诉我们有两个主要因素会影响数字语音在WLAN上的传输，它们是时延和数据丢失，失序到达问题可以采用RTP和RTCP技术加以解决，下面分别加以介绍。
1．时延的影响
语音通话时，如果时延过大就会失真，严重的还会使通话无法进行。
VoWLAN中单向时延有四部分组成。
（1） 传播时延
信号传播时间有通话距离决定的。
因为无线电传播的速度和光速一样，所以传播时延没有那么显著，短距离通信时可以忽略不计，但洲际通信时则是要考虑的。
（2） 打包时延
编解码器把摸拟信号转化为数字信号要花费时间。
高码流编解码器例如G.711的IP打包速度比较快，大约1ms。
低码流编解码器要用更多的时间，因为它们要采用压缩技术来减少包的尺寸。
例如编解码器G.723把模拟信号转化为数字信号有67.5ms的时延。
因而使用高压缩率的解码器可以减少VoWLAN上的流量，相应的时延也会增加。
也就是说一旦编解码器的算法选定，是时延便固定了。
（3） 缓冲器时延
缓冲器在接收机上主要用来消除当VoIP包失序到达时产生的语音回声。
把VoIP包直接转化为模拟信号前，进来的包会预先保存在缓冲存储器中。
编解码器然后从缓冲器中取出下一个包并转化为模拟信号，也就是说VoIP包在进入编解码器前要先经过缓冲器。
当时延过多时，取出动作就会停止直到新包的到来，这样就会导致通话的中断。
所以设计VoWLAN系统时应该仔细考虑接收机缓冲器的大小。
如果缓冲器处理太多的包可能会产生显而易见的延时进而恶化语音质量。
但是，如果缓冲器只能处理太少的包，通话会产生瞬间的中断。
（4） 传输时延
从路由器到防火墙再到交换机等等，网络设备都会产生时延。
有些设备例如集线器，时延是相对不变的。
其他设备例如路由器的时延会因为网络的流量和拥堵情况而变化。
对于WLAN来讲传输时延是有通信数据速率决定的。
在802.11b网络中，如果传输速率是1Mbit/s，时延则要比11Mbit/s的高出11倍。
虽然以上四种时延都会影响语音质量，但是前三种是不受控的，能提高的余地很小；而传输时延可以通过优化网络结构加以改善。
2．数据丢失的影响
因为VoIP包传输具有时实性的特点，所以就没有时间重新发送丢失的包。
这些丢失的包会使语音通信产生间断，进而产生静音，如果丢失发生的频繁则会使通话变得好无意义。
无线网络中有两个主要的原因会导致包的丢失：
CSMA域中流量过大，有冲突
的包就会被丢弃；或者时延变化过大，因为包到达缓冲器过晚或过早而被丢弃。
WLAN中有三种方法可以用来改善语音质量。
（1） 减少每个方向上总的单向时延。
WLAN中语音和数据均以最大速率进行传输可以解决这个问题。
（2） 减少时延的差异。
减少每个CSMA域中客户的数量可以解决这个问题。
（3） 减少包丢失，特别是脉冲丢失。
即使包丢失可以有802.11协议的重试机制来减轻，AP的拥塞控制机制也必须要保证语音包丢失的最少。
如果每个AP在发射信号之前能确保语音业务的优先级，就可以减少包的丢失。
带宽问题
WLAN中VoIP呼叫占用的带宽要比解码器的数据速率大的多。
低码流解码器例如G.729，数据最大速率是8kbps。
但是，实际的带宽要大的多。
当以30ms的间隔发送时，每个数据包的大小是30字节。
另外，包头有额外的RTP字头和802.11字头。
所以，单向总带宽要多于25kbit/s。
双向通话要求高于50kbit/s的带宽。
更高码流的解码器G.711，一个语音呼叫会占用160kbit/s的带宽。
使用G.711 解码器，如果没有静音抑制，能支持10个并发VoIP呼叫的AP大概需要1.6Mbit/s的带宽。
需要指出的是10个客户竞争一个802.11AP，由于协议采用CSMA Backoff算法，数据最大速率会低于1.6Mbit/s。
在这种模式下每个AP最好能同时有5到7个呼叫。
这个数字是基于2Mbit/s的情况，如果部分或者全部VoWLAN终端的数据速率是1Mbit/s，这个数字要减少一半。
为了避免每个AP的最大呼叫数过量，对VoWLAN终端和AP覆盖范围内的呼叫数量进行评估是必不可少的。
需要特别指出的是，在AP标准范围内才可能有更高的数据传输。
当VoWLAN终端在RF覆盖的边缘时，它们的传输速率会降到最低且占用更多的带宽。
例如，一个VoWLAN应用在数据传输为11Mbit/s时需要7%的带宽，2Mbit/s时大约需要10%的带宽，1Mbit/s时大约需要15%的带宽。
有四种技术可以用来优化WLAN的带宽占用：
报头压缩，静音抑制，帧打包，呼叫接入控制。
（1） 有报头压缩的情况下，如果采用低速编码器可以节省一半的带宽。
不利的方面是它会增加等待和单向时延中的传输时延。
（2） 静音抑制可以通过减少有效载荷进而节省带宽。
在大多数的电话通话中，总会有几次一方或双方是静音的。
静音时，没必要发完整的包，只需要发稍小一点的即可。
通话双方的静音抑制可以压缩50%的有效载荷。
（3） 帧打包技术通过把多个音频包合为一个来节省带宽。
这就意味着排列后的包只需要一个包头，而不是一个音频包一个包头。
因为较大的包要等较小的包合并后才能有发射机发出，所以会产生时延。
另外，单个包传输的丢失意味着多个包的丢失，这样会进一步损害呼叫质量。
（4） 最后，采用呼叫接入控制可以避免WLAN中有过多的同时发生的VoIP通话。
呼叫管理软件可以限制同时发生的通话的数量到预先设定的值，从而避免AP的过载。
尽管这四项技术可以提高VOWLAN的性能，如果想挖掘WLAN的最大的潜能，你需要知道WLAN全部可用的容量。
只有采用全部非重叠802.11信道持续通过设备才能获得。
另外，网络中较少的抖动可以减少传输时延的积累。
通过把AP放在距网络边缘较近的地方，可以减少VoIP包的抖动，进而改善通话质量。
漫游支持
当用户从一个AP漫游到另一个AP时，传统的WLAN鉴权协议会产生数据流的中断。
中断一般会持续0.25到0.5s，这要依赖网络的拓扑结构和鉴权服务器的位置。
VoWLAN用户会经常移动，会在AP间频繁切换。
采用传统的鉴权，即使是最好的情况下，终端移动时通话双方都能听到瞬间的中断。
因此，绝大多数VoWALN终端的解决方案都要求具有专有的预占优先漫游算法来改善语音质量并且当用户移动时在AP覆盖范围内切换时带宽最大化。
众所周知，一些通用无线设备例如蜂窝电话和双向对讲机发射的电磁波会干扰一些设备的敏感电路从而导致其失效。
如果采用集群天线技术，VoWLAN设备可以用比蜂窝电话和双向对讲机低的多的功率来工作。
传统蜂窝电话发射的射频功率为3W。
移动蜂窝电话一般最大输出功率为0.6W，个别单元额定功率会是1.2W。
通常蜂窝电话采用功率控制来减少功率的发射从而节省耗电，但是在建筑物里时需要全功率发射。
相反的，基于集群天线技术，VoWLAN终端接入WLAN时可以节省有效功率至10到15mw，这个数字是传统蜂窝电话射频输出功率的2%。
集群天线技术可以有效的增加每个信道的CSMA域的数量。
通过增加域的数量我们可以减少每个域中用户的数量。
采用集群天线技术，WLAN上所有的语音通信被传到无线控制器，不用考虑网络的子网。
另外，因为WLAN在无线控制器汇合而不是单个的AP，所以可以实现无缝移动。
虽然VoWLAN还有许多问题有待解决，但是随着802.11系列标准的制定和相关核心算法的日趋成熟， VoWLAN的关键问题将随之化解。
可以预见，伴随着多模技术的提出，移动终端在不同网络间自由切换变的越来越现实，这必将带来应用的快速成长。
2.2Wifi手机
一种全新的无线语音通讯技术wirsless VOIP的出现，让语音在因特网上传输成为现实，伴随这项技术，出现了一个新的产品—WIFI手机，他的出现增加和弥补了原有普通电信通讯的不足，尽可能做沟通无处不在。
华科力扬科技有限公司经过多年的研究测试，针对企业、个人用户推出无线终端—WIFI电话。
此产品不但适合个人、公司使用，降低通讯成本，还可以应用到矿山，医院、石油等一些通话 不方便或者对通话有特殊要求的场所。
一、设计思想
在同一个局域网内，实现两个WIFI手机之间的免费通话。
异地（无论距离多远）两个或多个无线覆盖的地点，两个手机之间的免费通话 在同一个局域网、两个或多个不同局域网内的WIFI手机与普通电话和手机间通话 应用与一些特殊场所，比如煤矿、油田、野外测绘、卫星通信等场合，结合一些相关设备，可以实现无处不在的通话。
二、方案及功能说明：
1、 建立一个SIP服务器，作为通话管理和中转平台
2、 利用原来的网络结构，增加一个无线AP，实现需要通讯区域的无线覆盖，之后，利用WIFI手机，通过无线AP接入互联网，进行异地间的联系，实现“零费用、远距离”通话。
3、对于非固定场合，在有无线覆盖的条件下（比如上岛咖啡、一些大的宾馆等），使用WIFI手机，在世界任何地方，可以实现与其他地方的通话的通话，节省长途费用。
三、具体应用
在具体应用上，大致有三种方式。
A、 使用WIFI手机数量少、可以接入互联网
客户可以直接使用WIFI手机，利用原来的无线网络（如果没有无线网络，在原来的宽带上连接一个小设备即可）就可以进行通话。
B、使用WIFI手机数量多、没有互联网接入 类似矿井、石油、野外测绘、一些对通话保密要求性高的企业等客户，其需要在使用的场所建立一个服务器，作为通讯管理平台，在无线覆盖的情况下，WIFI手机接入无线局域网，通 过服务器，进行内部通讯。
C、使用WIFI手机很多的集团用户。
大的集团可以组建综合的服务器群，实现VOIP运营。
具体方式是，在无线覆盖的情况下，WIFI手机接入服务器群，可以实现两个终端间的免费通话；另外可以通过服务器群，接入普通 电话网，从而实现拨打普通的电话和手机。
补充说明：
方式A和B可以自行选择是否与普通电话和手机进行通讯，如果进行通讯，选择一个有落地的平台，就可以实现。
四、方案优点
话费节省 完全免掉了原来的通话费用，实现企业内部的零费用通话，大大降低成本 投入少 企业可以只投入无线终端和无线AP即可，费用低廉 组网方便 只需在原有网络上面稍做改造即可，无需其他的投入，应用灵活 不但是在企业内的员工可以享受到0通话，对于在其他有无线接入的地方，也可以轻松的与企业间进行免费通话 。
扩展性强 ，如果企业外地机构增加，只需在增加的机构处实现相应的无线覆盖即可，无须改动原有的网络，还可以扩展到普通电话，实现WIFI手机与普通电话之间的通讯 。
五、应用场所
基于组网的简单和强大的功能，此方案不但可以应用到公司集团，还可以用到矿山、 港口、油田、 远洋运输、测绘、 医院等地方。
3.无线校园网解决方案
3.1无线应用需求分析
校园无线网络项目主要是为了帮助校方提高教育工作者和管理人员的工作效率，满足学校教学、科研、管理、服务中的移动应用需求，从而提高学校教研的水平和质量。
学校为学生提供了先进的教学设施。
校园有线计算机网络已经建成，所有教室、办公室、实验室实现校内资源共享、校内实现网络办公、多媒体与网络教学，并与因特网连通实现宽带上网。
然而网络线缆天生的限制，造成了许多使用者的不便，限制了校内网络的应用。
同传统的有线网络相比，无线局域网与生俱来的机动性、方便性、灵活性、低成本等优势是不言而喻的。
3.2机动性
驱策无线通讯与行动运算最根本的创意原动力，可以说是机动性。
过去几年来手机与家用手提式无绳电话的普及，就是个最好的说明。
轻薄短小而携带方便的笔记本电脑，也已经渐渐开始取代笨重的桌上型计算机。
然而，光是只有笔记本电脑、甚至个人数字助理PDA是不够的，走到哪、用到哪，仅只为基本的需求，保持信息的传递与无时无刻的网络连结，让个人计算机不再只是个能够移动的孤儿，但是网络线所带来的不便与限制难以克服，这就是非得靠无线通讯不可了。
因此，无线局域网络WLAN为计算机带来了相当的机动性，已彻底颠覆传统的生活与工作状态。
3.3方便性
无线局域网WLAN的好处之一，还包括其弹性与便利性。
由于不需要大量布线，架设上较传统网络方便，也极少需要管路来架设网络线缆，对网管人员而言，不仅可以大幅度缩减建构网络的时间，将来若网络拓扑需要更动时，也不用太过大费周章的进行重新拉线。
譬如说传统的以太网络应用在办公室的环境下，也许遇到部门间偶尔人事上的调动、组织的重编，那么网络的架构很可能就得需要修改，即使只是增添一两个员工，都有可能让额外的网络线铺设大费周章。
在这种情况下，WLAN由于以无线电波连接取代铜线或光纤电缆，调整上就方便多了！
就算办公桌挪来挪去，也不需要为了网络线插孔的移动而伤脑筋，信息就有如空气一般随手可得，适合网管人员弹性规划运用，对商业上的应用极具吸引力。
3.4扩充性
无线局域网WLAN还有另一个优点，那就是良好的扩充性。
传统有线网络的铺设下，一般网管往往为了预防以后额外的架设需要，造成初次架设时非必要的浪费。
以一个2.4GHZ下的WLAN而言，若当有更多使用者加入该网络时，可以在同个定点扩充至三个互不干扰的无线网络，显着扩充了其带宽负荷量。
因此，WLAN可大可小，扩充与升级都较传统有线网络来得方便。
只要增加无线接入点AP就可以拓展整个网络的涵盖范围与容量，也因此安装WLAN对网管人员而言，绝对是项明智之举。
3.5投资报酬
无线局域网WLAN广受重用的最大因素，莫过于其投资报酬ROI。
或许一开始的网络设备较为昂贵，然而安装成本低廉，加上无线网络的检修较为方便，不怕虫蛀鼠咬，可靠度高，长期维护成本亦相对下降。
重点是WLAN提升了效率与机动性，甚至无形中助长了生产力，使得投资报酬率升高，也让企业对WLAN的应用与发展寄予厚望。
美国波音公司就是个很好的例子，他们善用WLAN于制造飞机的厂房，不仅网络铺设上更具弹性，更增加了工作生产力，可谓一举数得。
随着网络语音VOIP在商业上应用的进展，WLAN可与之建构于办公室的信息语音网络，特别用在大区域、低密度的连网，都可以协助学校大幅降低电话联机等营运开销。
WLAN的用途 ，凭借着随之而来的高度投资报酬率，前景一片光明。
许多教育家认为，如果学生愿意主动参与到学习中来，那么他们的学习效果会更好。
使用无线网络解决方案，把因特网世界带到课堂、操场和校园的各个角落，从而将这种“参与式学习”的效果得到加强。
同时，笔记本电脑在校园中的普及使得移动办公的需求日益强烈，这不仅可以大大提高了员工的工作效率，同时也能大幅度降低学校的网络投入。
随着无线网络技术的日益完善，无线局域网WLAN的应用，必然能够很好地解决学校教研中很多有线解决不了的问题。
3.6推车上的计算机
如果你没有足够的资金来让每一个教室里或实验室都放一台或几台PC机，那么以下方法可以让的投资的作用得到最大限度的发挥：
把配置无线网络的PC机放在带轮子的小推车上，你就可以很方便地把它推到教室或实验室进行教学和演示；或者可以让学生们用它来就地查阅网上资料或递交电子文档的作业等。
这样的带无线网络的小推车可以在整个校园内移动，其网络连接都不会中断，这样可以十分方便地创造“移动教室”。
3.7个性化的教学指导
每一个学生的学习进度可能是不一样的。
使用无线网络连接的笔记本电脑，老师们可以方便地根据每一个学生的实际情况，来分别布置任务，让他们去完成。
这样的教学方式非常具有针对性，容易取得好的效果。
3.8灵活多变的教室布局
如果想要你根据一个特定的教学节目来编排座位；如果你想要在一个多媒体网络教室里增加学生，那么无线网络解决方案就能够很方便的解决这些问题。
有了无线网络，无须用网线把PC机连接到每一个以太网端口，所以你在移动一台联网的PC机时跟移动一张课桌一样方便。
3.9科学数据的及时收集
有了无线校园网，学习将变得不受约束。
学生可以带着笔记本电脑去教室或者图书馆，这些场所的有线网络端口一般是不能满足所有学生的上网需求的。
学生们还可以很方便地将刚刚听到的信息或得来的实验结果到网上去查找相关资料验证，而没必要等到下次去机房时再查对。
3.10校园无线网络的语音和视频应用
基于无线宽带网络的基础上，可以考虑其他的应用。
比如VoIP，就是在无线局域网范围内，可以使用支持IEEE802.11协议的无线终端设备如手机、PDA或PocketPC等来进行语音交流。
这一全IP的无线语音系统将具有巨大的应用前景。
还可以利用无线网络进行室外视频的实时转播，完全摆脱有线的束缚。
3.11无线网络在教室中的应用
无线网络的一大特点，是人们可以携带着个人的笔记本电脑，从一地点漫游到另一个区域，不再受到线缆的拘束与羁绊。
在每个教室中，老师可以携带笔记本，从讲台上来到学生面前提供讲解。
来到教室听公开课的外校老师们，也可以随时接入网络，下载相关的资料，而不需要特意跑到办公区。
3.12会议室无线网络
校方在会议室召开教研讨论会议的时候，往往需要互相传输数据，或者是接入Internet。
您是否遇到过人手一条RJ45网络线，大家抢着去连接墙上或桌上的网络线插孔的情况？
无论在会议室布设多少的信息点，总感觉不够用，不方便。
有了WLAN，不仅使网络应用方便了，而且扩展了会议室同时接入网络的人数。
即使召开大型会议，和其他学校的讲师、校长一起进行学术研讨的时候，也能够保证每个人对网络应用的需求。
3.13临时工作小组无线网络
在休闲区进行学术研讨或者在会议室召开例会的时候，会议时间非常短暂，会议地点非常自由。
当需要互相传输数据，或者是接入Internet，利用内部无线局域网随时组网，实现简单，可以直接实现互连、接入Internet查阅资料，很大程度上提高了工作的效率。
3.14随时随地获得资源
无论是本校的老师还是学生，无论是来参观的外校的校长还是来指导工作的教育局领导，无论是室内还是户外，只要拿出PDA或者笔记本，就能使用无线网络接入学校内部的网络，下载教学资源、多媒体课件、学校相关资料以及其他一些他们需要从学校获得的资源。
即使是在校园内的休息区域和餐厅，甚至很难架设有线网络的公共草坪上，都能够让人撷取网络信息，在无线局域网络涵盖范围内，皆可随处上网。
3.15随时随地的无线监控点
无线网络覆盖到的任意地方，可以通过放置无线摄像头来轻松实现对该区域的监控，使监控变得更为灵活，既随时随地，并且省去了费时费力的布设视频，音频，控制线等等复杂的施工。
例如可以在临时布置的考场放置一个无线摄像头就实现了电子监考。
在学校召开开学典礼或者重要会议的时候，透过无线摄像头随时记录下关键的时刻，之后通过剪辑就保留住了学校的历史信息。
包括可对学校一些需要注意防范的热闹地点轻松实现监控，防止突发事件的发生。
在财务室、校长室等关键地点的门前也可以架设无线摄像头，随时保证安全。
3.16学生
升级会员 