随着计算机技术和电子信息技术的日渐成熟,电子产品以史无前例的速度疾速进入千家万户。而网络的提高,家庭用户对Internet的需求也越来越多。我们假如能将冗杂的电子产品有机的停止衔接,组成一个家庭局域网,就能够完成软硬件资源共享,合理应用网络资源,满足各家庭成员的运用需求。如何选择简单有效的方式停止家庭局域网的构建是本文讨论的主题。 一、组网前期准备 在组建家庭无线局域网之前,依据本身家庭的需求停止剖析,本文以根本的一台台式机、一台笔记本、一部手机(支持WLAN)停止论述。 选择组网方式 家庭无线局域网的组网最简单、最便利的方式就是选择对等网,即以无线路由器为中心,其他计算机经过无线网卡与无线路由器停止通讯。 设备的置办 1)调制解调器和路由器的选择。依照宽带的接入方式,当用户经过电话线接入宽带时,必需同时购置调制解调器和无线路由器。而当用户运用光纤接入时,则只需购置无线路由器,就能完成共享上网。在选择调制解调器时,只需跟ADSL宽带传输速率匹配即可完成数模转化完成宽带上网。而关于无线路由器,不只要思索其传输速率,还要思索信号强度的掩盖范围,保证家庭范围内没有死角。 2)网卡的选择。关于台式机来说,要接入无线网络需求装备一块无线网卡。无线网卡分为内置PCI无线网卡和外置USB无线网卡。PCI无线网卡的优点是直接与电脑内存间交流数据,减轻了CPU的担负,但是信号承受位置不可调,易遭到电脑主机的干扰,易掉线 论文网。而USB接口无线网卡具有即插即用、散热性能强、传输速度快的优点,加之价钱廉价,成为扩展台式机的首选。无线接入点的位置 无线接入点,即无线路由器,将有线网络的信号转化为无线信号[2]。在家庭无线局域网中,应首先思索无线路由器的安放位置,无线信号可以穿越墙壁,但其信号会随着障碍物的数量、厚度和位置急速衰减,要使无线信号可以掩盖整个家庭区域,必需尽量使信号直接穿透于墙或构成开放的直接信号传输。在实践的设备布线布置中,还要依据家庭的房屋构造,有无其他信号干扰源,微调无线路由器的位置。
浅谈无线局域网及实际应用 摘要:人们生活在“移动”的世界中,越来越多的移动产品的出现,标志着人们对快捷数据访问的需求在不断增加。在这个“网络就是计算机”的时代,局域网已成为提高工作效率及生产率不可缺少的工具,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。本文从介绍无线局域网的概念,通信系统,标准以及硬件等一些基本知识,并举一个无线局域网的组网实例,采用由浅入深的方法并尽可能采用图文并茂的方式,以便使读者对无线局域网从有初步的了解到加深认识。 关键词:技术特点,分类,标准,硬件 1 研究背景 1.1 研究课题的意义及目的 我们处在一个张扬个性和崇尚自由的时代,自由的感觉应该是无拘无束的,自由的网络也应该摆脱繁杂连线的羁绊,受到外界环境变化的最少限制。随着时代的转变,人们生活工作地点的移动也越来越频繁,因此移动电话、笔记本电脑、PDA等移动设备大行其道,人们对网络的依赖越来越强,局域网也越来越普及,然而有线网络常常受到地点的限制,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联接起来时,敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,至于移动办公,在这种网络环境里几乎不可能,传统局域网络已经越来越不能满足人们对移动和网络的需求,于是无线局域网(WLAN)应运而生。虽然如今无线局域网还不能完全脱离有线网络,但近年来,WLAN产品逐渐走向成熟,正在以它的高速传输能力和灵活性发挥日益重要的作用。 1.2 研究课题的内容与分析 无线计算机通信的发展与计算机的应用形态密切相关,大致可分为三个阶段。即,大型机联网阶段,微型机联网阶段,移动计算网络阶段。其中前两个阶段无线计算机通信的共同特征是:采用无线媒体仅是为了克服地理障碍,或是为了免去布线的繁琐,使网络安装简单,使用方便,而网中节点的移动能力并不重要。然而随着90年代后功能强大的便携式计算机的普遍使用,人们需要在办公室以外的地方使其随身携带的便携机仍然能够保持接入其办公室的局域网,或能够访问其它公共网络。这样,支持移动能力的计算机网络或称移动计算网络越来越重要。 无线局域网(WLAN:Wireless Local Area Network)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它可定义为:使用射频,微波或红外线,在一个有线地域范围内互连设备的通信系统。 无线局域网是计算机间的无线通信网络,因此我们有必要了解一下无线计算机通信的发展历史及其现状。无线通信的历史非常悠久,但民间无线计算机通信的历史却并不长,尤其是充分发挥无线通信的“可移动”特点的无线计算机通信则是近10年来才出现的事情,而所谓的“移动计算网络”更是最近几年才出现的概念。 无线局域网的优势 无线网络是否有能力取代有线网络,这决不取决于三两个漂亮的案例,更不会因为某某专家建议,其主要原因大致出于三方面:网络布局改造,扩展和维护成本。 无线局域网的相关技术 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(Access Point,简称AP)。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可以通过标准的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。 无线局域网的硬件设备包括接入点(AP,Access Point),LAN适配卡,网桥和路由器等。 评述一项技术优点的最好方法是讨论其潜在的使用价值。在国内,WLAN的技术和产品在实际应用领域还是比较新的,但是与有线网络相比,WLAN具有安装便捷、使用灵活、易于扩展、价格便宜、辐射小等优点,无线由于其不可替代的优点,将会迅速地应用于需要在移动中连网和在网间漫游的场合,如机场、酒店、展厅的网络接入、企业移动办公系统、金融服务和旅游服务等,并在不易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持。 3.7 小结 由此可见,无线网络的出现是为了解决有线网络无法克服的困难。虽然无线网络有诸多优势,但与有线网络相比,无线局域网也有很多不足。无线网络速率较慢、价格较高,因而它主要面向有特定需求的用户。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络,无线网络与有线网络是互补而不是竞争,是补充而不是替换。但也应该看到,近年来,随着适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降,相应软件也逐渐成熟。此外,无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动互联网的多媒体业务。随着开放办公的流行和手持设备的普及,人们对移动性访问和存储信息的需求愈来愈多,因而WLAN将会在办公、生产和家庭等领域不断获得更广泛应用,相信在未来,无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用! 参考文献 [1] 易爱民,黄华栋.利用VPN技术远程访问局域网中MlCAPS服务器.广东气象.2004(1).34-35 [2] 肖怀志,薛四新,孙宇华.基于VPN的电子文件网络化归档安全解决方案..档案学研究.2004(2).44-48 [3] 余荣.浅谈无线局域网的安全性..铁路通信信号工程技术.2004(3).34-37 [4] 吴茂献,谢宝陵,袭昱.无线局域网的安全问题与对策..电脑知识与技术:认证考试.2004(05M).53-55 [5] 张公忠.现代网络技术教程 [M] .电子工业出版社,2000年1月 [6] 李晓东.IP QoS的实现.[N] .计算机世界日报,2000年7月3日 [7] 赵慧玲.及ITU-T SG13中国代表团..新一代IP网络标准的发展.[J].中国通信, 2001,(2) [8] 卢有杰、吴炜煜.C语言高级程序设计.北京:清华大学出版社,1991 [9] 王宝济. 网络建设实用指南[M].北京:人民邮电出版社,1999。
以下就是我为大家带来的无线 网络技术 论文三篇。
无线网络 技术论文一
试想一下,在有线网络时代,用户的活动范围受限于网线,无论到哪里必须要拖着长长的缆线,为寻找宽带接口而苦恼。为此,无线网络应运而生。和有线网络相比,虽然无线网络的带宽较小;相对目前的有限网络有较多的等待延迟;稳定性较差;无线接入设备的CPU、内存以及显示屏幕等资源有限等 缺陷。但无线网络可适应复杂的搭建环境,搭建简单,经济性价比强,并且最大的优点是可以让人们摆脱网线的束缚,更便捷,更加自由的沟通。故自开发之初,就迅速抢占着市场。目前无线网络从覆盖范围上可以大致分成以下三大类:(1)系统内部互联/无限个域网(2)无线局域网(3)无限城域网/广域网。故本文就此介绍各类无线网络的的应用现状。
一、无限个域网(WPAN)
无线个域网主要采用IEEE802.15标准。无限个域网可以看成是无线局域网的一个特例。其覆盖半径只有几米。其主要应用范围包括:语音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。WPAN通常采用微微蜂窝或毫微微蜂窝结构。WPAN是当前发展最迅速的领域之一,相应的新技术也层出不穷,主要包括蓝牙技术、IrDA、Home RF、超宽带技术和ZigBee技术等,具体介绍如下:
(一)蓝牙技术 是一种支持点对点,点对多点语音和数据业务的短距离无线通信技术。其基本网络结构是微微网。其优点在于低功耗、具有很强的可移植性,集成电路简单,易于推广等。蓝牙技术工作在全球通用的2.45GHz ISM频段,消除了国界的限制,可在短距离中互相连接,实现即插即用,在无线电环境非常嘈杂的环境下,其优势更加明显。目前在为3个使用短距离无线连接的通用应用领域提供支持,分别是数据和语音接入点、电缆替代和自组网络。
(二)IrDA技术 是目前几种技术中市场份额最大的,它采用红外线作为通信媒介,支持各种速率的点对点的语音和数据业务,主要应用在嵌入式系统和设备中。
(三) Home RF 用于在家庭区域内,在PC和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放式工业标准。
(四)超宽带技术 是一种新技术,其概念类似于雷达,它的高性能和低功耗的优点将使它成为未来市场的强有力的竞争者之一。
(五)ZigBee技术 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。
二、无线局域网(WLAN)
无线局域网主要采用IEEE802.11标准。通过利用空中的电磁波代替传统的缆线进行信息传输,可以作为有线网络的延伸、补充或代替。相比较而言,无线局域网具有以下优点,
(一)移动性:通信范围不在受环境条件的限制,可以为用户提供实时的无处不在的网络接入 功能,使用户可以很方便地获取信息。
(二)灵活性:无线局域网的组网方式灵活多样,可方便的增减、移动、修改设备。
(三)经济型:无线局域网可用于物理布线困难或不适合进行物理布线的地方,可将网络快速投入使用节省人缘费用。
它是目前发展最热的无线网络类型,具体应用非常广泛,应用方式也很多,但目前还只能用于不移动或慢速移动的用户或业务,可能会在不久的将来开发出适合高速移动的无线局域网。按应用类型分为两大类,一类是有固定基础设施的,一类是无固定基础设施。无固定基础设施无线局域网又叫自组网络(Ad Hoc),其中最突出的是移动Ad Hoc网络,它在军用和民用领域有很好的应用前景,它可在任意通信环境下迅速展开使用、能够对网络拓扑变化做出及时响应。是目前和未来发展前景看好的一种组网技术。
三、无限广域网(WWAN)
无线广域网主要采用IEEE802.20标准。它更强调快速移动性,其连接能力可覆盖相当广泛的地理区域。但其信息速率通常不是很高,只有115kb/s。当前无线广域网多是移动电话及数据服务所使用的数字移动通信网络,常用的有GSM移动通信系统和卫星通信系统,而3G、4G技术也都属于无限广域网技术。该技术是使得 笔记本 计算机或者其他的设备装置在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方连接到互联网。
四、结束语
基于Wi-Fi技术的无线网络不但在带宽、覆盖范围等技术上均取得了极大提升,同时在应用上,基于Wi-Fi无线应用也已从当初“随时、随地、随心所欲的接入”服务转变成车载无线、无线语音、无线视频、无线校园、无线医疗、无线城市、无线定位等诸多丰富的无线应用。以后,无线网络在学术界、制造业、仓库业、医疗界等扮演着至关重要的角色。但对于无线网络来说,在应优先解决以下问题:(1)加强移动设备管理(MDM)和安全系统;(2)部署大规模语音和视频无线局域网;(3)无线局域网控制器安装在企业内部还是外部? 这些问题是最迫切需要解决的,也是决定未来无线网络所扮演的角色。
无线网络技术论文二
说到无线网络的历史起源,可以追朔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,得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感,在1971年时,夏威夷大学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)。它包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。
从最早的红外线技术到被给予厚望的蓝牙,乃至今日最热门的IEEE 802.11(WiFi),无线网络技术一步步走向成熟。然而,要论业界影响力,恐怕谁也比不上WiFi。
Wi-Fi (wireless fidelity(无线保真) 的缩写)为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbits。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。
下面介绍一下Wi-Fi联接点网络成员和结构:
站点(Station) ,网络最基本的组成部分。
基本服务单元(Basic Service Set, BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。
分配系统(Distribution System, DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的,尽管它们物理上可能会是同一个媒介,例如同一个无线频段。
接入点(Acess Point, AP) 。接入点即有普通站点的身份,又有接入到分配系统的功能。
扩展服务单元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上,并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。
关口(Portal) ,也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或 其它 网络联系起来。
这儿有3种媒介,站点使用的无线的媒介,分配系统使用的媒介,以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。
IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务,5种服务属于分配系统的任务,分别为,联接(Association), 结束联接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再联接(Reassociation) 。4种服务属于站点的任务,分别为,鉴权(Authentication), 结束鉴权(Deauthentication), 隐私(Privacy), MAC数据传输(MSDU delivery) 。
简单而言,WIFI是由AP(Access Point)和无线网卡组成的网络。AP一般称为网络桥接器或接入点,它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,也是无线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源,其工作原理相当于一个内置无线发射器的hub或者是路由,而无线网卡则是负责接受由AP所发射信号的CLIENT端设备。
虽然WIFI无线技术在前进的路上遇到了很多困难,但是随着产品技术的进步和技术标准的统一,WIFI一定会带给人们更大的便利和更光明的前景,无线网络技术也会向着更主流的方向发展。
无线网络技术论文三
一、引言
在人们即将迈入21世纪的时候,网络不知不觉成为每个人生活当中不可或缺的一部分,每天用它来查询所需的资料、浏览各方面的新闻、甚至查询当天出行的路线等等。 然而人们想要完成所有这些事情,基本上都是通过有线网络。对于慢慢发展起来的无线网络,大多数人都对它很陌生,而且目前在国内,如果你要使用它的话,费用还挺贵,因此,一些客观的原因导致大部分人远离它,甚至都从不过问它。
其实,无线网络是网络时代的一种进步、一种改革。它可以让生活变得更便捷,并且也推动着整个社会的进步;所以,为了让那些不懂它或者不想接近它的人,更多地知道、了解它,让它们去接触、甚至慢慢使用上它,下面就从五个方面简单地介绍一下无线网络。
二、无线网络的诞生
从1969年因特网诞生于美国开始至今,网络的历史并不算长;下面可以通过一个小小的 故事 来说明,故事开始于当年的8月30日,由BBN公司制造的第一台“接口信息处理机”简称IMP1,在预定日期的前两天抵达了加利福尼亚大学。克兰罗克是当时进行这次实验的教授,还有他的40多名工程技术人员和研究生。然而就在10月初的时候,第二台IMP2运到了阿帕网试验的第二节点,即斯坦福研究院(简称:SRI)。
经过数百人一年多时间的紧张研究,阿帕网远程联网试验即将正式实施。那台由IMP1联接的大型主机叫做Sigma-7,已运至加利福尼亚大学,与它通讯的那台SRI大型主机叫作SDS 940的机器,也在同一时间到达,经过一到两个月的准备工作,于10月29日晚上,在全球首次实现两台机器之间的通信实验,克兰罗克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亚大学学生名叫查理·克莱恩(英文名:C. Kline),坐在一台名叫IMP1的终端前面,吩咐他要戴上耳机和麦克风,通过长途电话随时与另外一名负责SRI终端操作的技术员保持密切联系。
实验就这样开始了,据当时克莱恩的回忆,是他的教授让他首先传输5个字母,分别为:L、O、G、I、N。用它们来确认分组交换技术的传输效果。并且教授指导它,只需要键入其中的L、O、G三个字母,使IMP1机器传送出去,再由SRI机器自动产生“IN”,最后合成为前面要实现的五个字母组合,即:LOGIN。经过教授指导及克莱恩与SRI终端操作员的配合,就在22点30分的时候,带着激动的心情,C.Kline就开始在键盘上敲入第一个字母“L",然后对着麦克风喊:“请问您收到‘L’了吗?” 另外一头的回答是:“是的,我收到了‘L’。”
他继续做着同样的工作……
“你收到O吗?
“是的,我收到了‘O’了,
就这样一步接着一步地继续下去,突然出现了一个出乎意料的结果,IMP1仪表显示传输系统崩溃,通讯无法继续进行下去。克兰罗克教授与他的四十名学生在世界上的第一次互联网络的通讯试验宣告结束,当时仅仅传送成功两个字母L、与O、,也就这次字母传送实验真真切切地标志着网络的真正诞生;历史上把这一次事件的发生作为了互联网诞生的见证。
无线网络的诞生呢?那要追溯到第二次世界大战,那时的美国在科技方面领先于其他国家,不管是在通信还是网络方面,因此美国的陆军就采用了无线电信号,利用一套无线电传输技术,此技术具有高强度的加密保护功能,开始了他们在战场上的技术突破。从这一刻起,无线网络也算是正式诞生了。
三、无线网络的概念与安全
(一)概念
所谓无线网络,顾名思义,就是一种不需要通过线缆这种介质来做传输而已,另外用户可以建立远距离无线连接的一种全球语音和数据的网络,它与有线网络的用途十分类似,最大的不同除了传输介质:无线电技术取代网线之外,在分类上和有线网络也稍有区别,分无线个人网、无线局域网、无线城域网。
在一个无线局域网内,常见的设备有:无线网卡、无线网桥、无线天线、和无线路由器等等无线设备。一旦建立起一个局域网之后,无线网络就会存在着一定的辐射危险,甚至可以说比有线网络在时间以及范围上显得更加强烈,所以,为了尽少量地受到辐射,应该把常用的无线路由、无线AP摆放在离我们人体和离卧室远一些的地方,还要注意避免把一些无线产品过分靠近音响、电视等电子产品,防止它们之间互相的干扰产生的其它辐射。总之,只要我们与它保持较远的距离,避免长时间呆在无线网络环境中所产生的累积效应,养成一种良好的习惯,那么无线网络的辅射就对人类构不成多大的威协。
(二)安全
在使用无线网络的时候,安全性固然重要,在安全防范方面,与有线网络存在非常大的区别,无线网络的安全主要可以从以下六个方面进行把握:
1.采用强力的密码。谈到密码,是一个让人非常敏感的东西,足够强大的密码可以让暴力解除成为不可能实现的情况。相反,如果密码强度不够,几乎可以肯定会让你的系统受到损害。所以,不但要设密码,而且还要足够强力才行。
2.严禁广播服务集合标识符(简称:SSID)。SSID其实就是给无线网络的一种重命名,假如不能对它进行保护的话,带来的安全隐患是非常严重的。同时在对无线路由器配置的时候,须禁止服务集合标识符的广播,尽管不能带来真正的安全,但至少可以减轻威胁程度,因为很多初级的恶意攻击者都是采用扫描的方式寻找一些有漏洞的系统作为它们的突破口。一旦隐藏了服务集合标识符这项功能,也就大大降低了破坏程度。
3.采用有效的无线加密方式。相反,另一种动态有线保密方式其实并不算很有效。使用象aircrack等类似的免费工具,就可以在短短的几分钟里找出动态有线等效保密模式加密过的无线网络的漏洞;无线网络保护访问是目前通用的加密标准,当然,你也可以选择使用一些更强大有效的方式。毕竟,加密和解密的斗争是无时无刻不在进行的。
4.采用不同类型的加密。不要仅仅依靠以上谈到的无线加密手段来保证无线网络的整体安全。不同类型的加密可以在系统层面上提高安全的可靠性。例如:OpenSSH就是一个不错的加密选择,它可以在同一网络内的系统提供安全通讯,即使需要经过因特网也没有问题。与采用了SSL加密技术的电子商务网站是有着异曲同工之妙的。实际上,为了达到更安全的效果,建议不要总更换加密方式。
5.控制介质访问控制地址层。即我们所说的MAC地址,单独对其限制是不会提供真正的保护。但是,像隐藏无线网络的服务集合标识符、限制介质访问控制(MAC)地址对网络的访问,是可以确保网络不会被初级的恶意攻击者骚扰的。另外此种 方法 对于整个系统来说,无论是新手的恶意攻击还是专家的强烈破坏,都能起到全面的防护,保证整个系统的安全。
6.监控网络入侵者的活动。众所周知,人类无时无刻不在使用着网络。所以入侵者也随时会攻击到你的网络中来,那么你就需要对攻击的发展趋势以及了解它们是如何连接到你的网络上来的进行一定的跟踪,为了提供更好的安全保护依据,你还需要对日志里扫描到的相关信息进行分析,找出其中更有利的部分,以备在以后出现异常情况的时候给予及时的通知。总之,在随着社会的进步、科技的不断更新,未来,我们更需要对以上十点进行理解性地记忆与灵活性地变通使用。
四、无线网络的技术与应用
目前,在国内无线网络的技术并不算很盛行,与有线网络相比,它还不是很成熟,可是,发展至今,在无线的世界内,新技术层出不穷、新名词是应接不暇。例如:从无线局域网、无线个域网、无线体域网、无线城域网到无线广域网;从移动AdHoc网络到无线传感器网络、无线 Mesh网络;从Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;从IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;从固定宽带无线接入到移动宽带无线接入;从蓝牙到红外、HomeRF,从UWB到ZigBee;从GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。
在应用方面,其中两种主要的方式分为:GPRS手机无线网络和无线局域网。从某种意义上来说,GPRS手机无线网可称作是目前社会上一种真正意义的网络,它主要是通过移动电话网络来接入Internet的,所以只要你所在的区域开通了GPRS业务,那么不管在任何一个角落都可以实现上网;后者呢,主要是与有线网络作比较,突出它的便捷性,因为它是利用射频技术(即:Radio Frequency简称:RF)来实现的一种数据传输系统, RF取代了旧式的那种通过双绞铜线来实现上网的烦索性;另外,除了以上谈到两种主流方式,在当今快速发展的科技形势下,我国通信方面出现了移动的TD-SCDMA和电信的CDMA2000以及联通的WCDMA三种无线网络通信方式,所以,未来只要有3G网络信号存在的地方,便可以实现上网。
五、就业前景
一种新型的产业必定会为社会带来不小的影响,并且推动整个社会走上更稳健的步伐 。例如:在就业方面,它产生了一批新型的就业岗位,比如:3G网络工程师、无线网络优化岗位等等,通信方面,出现堪察、无线网络测试等等,因此而减轻了整个社会在就业上不少的压力,再者,在另外一种无线局域网标准下生产出的产品技术应用逐渐成为无线网络市场主流的情况下,基于Wi-Fi技术的无线网不但在带宽以及覆盖范围等技术上取得了极大突破,而且在应用上,如今的无线网络也不再只是单纯地满足用户随时随地接入网络,甚至已经能更多地参于到行业信息化的服务中来,可想而知,将来出现无线医辽、无线校园、无线城市等其他行业应用成为无线网络市场的主流也不是梦想。
六、结束语
随着科技的不断演进与无线行业的飞速发展,无线网络将成为推动整个网络市场前进的新生力量,并且在不可预见的未来,纷繁多样、永远在线的智能终端技术将会把娱乐、办公、消费、医辽、 文化 教育 、生活服务等多种行业区域的全部功能融会贯通,一起服务于我们的工作和生活,使之变得更轻松、更智能。使智能技术与无线网络更好地密切结合,让越来越多的创新应用和新的生活方式进入到未来的社会当中。最后,让我们迎接一个“网聚万物”、“网随人动”的无线时代。
在工业控制系统中,应用现场总线技术、以太网技术等,可实现系统的网络化,提高系统的性能和开放性,但是这些控制网络一般都是基于有线的网络。有线网络高速稳定,满足了大部分场合工业组网的需要。但是,有线网络只能沿着一维的线路传输数据,传输需要导体介质,因而带来规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的工作,并且这些工作不可避免地具有破坏建筑、浪费接口、检修困难、扩展困难的弊病。在现代控制网络中,许多自动化设备要求具有更高的灵活性和可移动性,当工业设备处在不能布线的环境中或者是装载在车辆等运动机械的情况下,是难以使用有线网络的。与此相对应,无线网络向三维空间传送数据,中间无需传输介质,只要在组网区域安装接入点(Access Point)设备,就可以建立局域网;移动终端只要安装了无线网卡就可以在接收范围内自由接入网络。总之,在网络建设的灵活性、便捷性、扩展性方面,无线网络有独特的优势,因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。 一、无线局域网简介 一般来说,凡是采用无线传输媒体的局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。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,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供网络互联功能。 1.无线协议简介 无线局域网络协议标准建立至今已有较长时间,但由于无线局域网速度低、协议标准不统一、价格昂贵,用户为保护投资,不愿意使用无线网络,因此无线局域网并没有得到广泛应用。近几年来,随着速率较高的无线通讯协议开始推出,无线局域网得到快速发展。 IEEE802.11是IEEE802标准委员会在1997年通过的第一个无线局域网的国际标准。1999年9月,该委员会又颁布了IEEE802.11b标准,包含了ISO/OSI模型的物理层和媒体访问控制层(MAC)。该标准工作在2.4 GHz,传输速率可达11 Mbps。 IEEE802.11b标准将节点设备分为基站和客户站,各客户站相互间可直接通信,也可在基站的统一管理下进行通信。一个基站与一组客户站的连接称为基本服务集BSS(Basic Service Set),两个或多个BSS构成扩展服务集。IEEE802.11b标准规定了物理层的三种实现方法,即跳频扩展频谱方式FHSS、直接序列扩展频谱方式DSSS和红外技术IR。在MAC层采用CSMA/CA(载波侦听多路访问/碰撞避免)技术进行通信介质访问。为了尽量减少冲突。802.11b设计了独特的MAC子层,如图1所示。下面的一层叫做分布协调功能DCF(Distributed Coordination Function)子层,该子层使各个节点采用竞争的方式使用信道,向上提供争用服务。这种信道接入方式可能会导致冲突的发生,但是对信道的利用率较高。上面的一层叫做点协调功能PCF(Point Coordination Function) 图1 IEEE802.11的MAC子层 子层,该子层使用集中控制的接入算法,基站以轮询的方式将通信权轮流交给各个客户站,从而避免了冲突的发生。但是基站需要周期性的轮询所有客户站,需要占用大量的时间,因此适用于中、小型网络。无线局域网的技术还在不断发展。美国Radia-ta和Atheros公司分别宣布将推出IEEE802.11a芯片组。802.11a的数据传输速率为54 Mbps。Atheros公司宣称,他们的芯片组在“Turbomode”(强化模式)下,速率可以达到72 Mbps。对802.11a来说,不仅仅是传输速率的提高,它将工作在5 GHz的频率上,从而避开了拥挤的2.4 GHz频段。2001年11月15日,IEEE试验性地批准了一种新技术802.11g,该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度,该技术使无线网络每秒传输速度也可达54 Mbps,比现在通用的802.11b要快5倍,并且和802.11b兼容。以上介绍的技术标准可通过下表1进行对比。 表1 技术标准、频率分配及传输速率 技术标准 制定年份 频率占用 最高速率 调制技术 802.11 1997 2.4GHz 2Mbps FHSS 802.11b 1999 2.4GHz 11Mbps DSSS 802.11a 1999 5GHz 54Mbps OFDM 802.11g 2000 2.4GHz 54Mbps DSSS
无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通俗点说,无线局域网(Wireless local-area network,WLAN)就是在不采用传统电缆线的同时,提供传统有线局域网的所有功能,网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里,网络却能够随着实际需要移动或变化。之所以还称其是局域网,是因为会受到无线连接设备与电脑之间距离的远近限制而影响传输范围,所以必须要在区域范围之内才可以连上网路。 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和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤,而是红外线或者无线电波,且以后者使用居多。 红外线系统 红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质,使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距(直观可见距离)传输,并且窃听困难,对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。在实际应用中,由于红外线具有很高的背景噪声,受日光、环境照明等影响较大,一般要求的发射功率较高,红外无线局域网是目前“100Mbit/s以上、性能价格比高的网络”可行的选择。 无线电波 采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的,这主要是因为无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛。使用扩频方式通信时,特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声,具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。这一方面使通信非常安全,基本避免了通信信号的偷听和窃取,具有很高的可用性。另一方面无线局域使用的频段主要是S频段(2.4GHz~2.4835GHz频率范围),这个频段也叫ISM(Industry Science Medical)即工业科学医疗频段,该频段在美国不受美国联邦通信委员会的限制,属于工业自由辐射频段,不会对人体健康造成伤害。所以无线电波成为无线局域网最常用的无线传输媒体。 除了传输介质有别于传统局域网外,无线局域网技术区别于有线接入的特点之一就是标准不统一,不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有802.11标准(包括802.11a 、802.11b 及802.11g等标准)、蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准等。
无线局域网的典型组网方式 1. 无线组网 组网要求:在局域网内用无线的方式组网,实现各设备间的资源共享。 组网方式:在局域网中心放置无线接入点,上网设备上加装无线网卡。 2 . 点到点连接 ①单机与计算机网络的无线连接 组网要求:实现远端计算机与计算机网络中心的无线连接 组网方式:在计算机网络中心加装无线接入点外接定向天线,在单机上加装无线网卡外接定向天线与网络中心相对。 ②计算机网络间的无线连接 组网要求:实现远端计算机网络与计算机网络中心的无线连接 组网方式:在计算机网络中心加装无线接入点外接定向天线,在远端计算机网络加装无线接入点外接定向天线与网络中心相对。 3 . 点到多点的连接 ①异频多点连接 组网要求:有 A 、 B 、 C 三个有线网络, A 为中心网络,要实现 A 网分别与 B 网和 C 网的无线连接。百事通组网方式:在 A 网加装一无线网桥外接定向天线,在 B 网加装一无线网桥外接定向天线和 A 网相对;在 A 网加装另一无线网桥外接定向天线,在 C 网加装一无线网桥外接定向天线 和 A 网的第二个定向天线相对。 ②同频多点连接 组网要求:有 A 、 B 、 C 、 D 四个有线网络, A 为中心网络,要实现 A 网分别与 B 网、 C 网、 D 网的无线连接。 组网方式:在 A 网加装一无线网桥外接全向天线,在 B 网、 C 网、 D 网各加装一无线网桥外接定向天线和 A 网相对, A 网与 B 、 C 、 D 三网以相同的频率建立连接。 4 . 面向区域的移动上网服务 组网要求:在较大的范围内为在此区域内的移动设备提供移动上网服务。 组网方式:在区域内进行基站选点,在每个基站放置无线接入点外接全向天线,形成多个互相交叠的蜂窝来覆盖要联网的区域。移动设备上加装无线网卡,即可享受在此范围内的移动联网服务。 5. 中继连接 ①跨越障碍物的连接 组网要求:两个网络间要实现无线组网,但两个网络的地理位置间有障碍物,不存在微波传输所要求的可视路径。 组网方式:采用建立中继中心的方式,寻找一个能同时看到两个网络的位置设置中继点,使两个网络能够通过中继建立连接。 ②长距离连接 组网要求:两个网络间要实现无线组网,但两个网络的距离超过了点对点连接能达到的最大通信距离。 组网方式:在两个网络间建立一个中继点,使两个网络能够通过中继建立连接。 6 . 网状网连接 无线网状网是纯无线网络的系统,网络内的各个 AP 之间可以通过无线通道直接相互连接。 相互间无线连接的 AP 数量可以不受限制。通常一个城市里面可以有上万台 AP 同时在网络上协调工作。无线网状网整体网络中的任何位置的 AP 都拥有相同的带宽,不会因多级连接而降低带宽。无线网状网可以构成覆盖城市范围的宽带无线通讯网,可以提供无线的 VOIP 和移动宽带多媒体通信服务,也可以为某些特定行业用户,提供城域宽带无线移动接入服务。
浅谈无线局域网及实际应用 摘要:人们生活在“移动”的世界中,越来越多的移动产品的出现,标志着人们对快捷数据访问的需求在不断增加。在这个“网络就是计算机”的时代,局域网已成为提高工作效率及生产率不可缺少的工具,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。本文从介绍无线局域网的概念,通信系统,标准以及硬件等一些基本知识,并举一个无线局域网的组网实例,采用由浅入深的方法并尽可能采用图文并茂的方式,以便使读者对无线局域网从有初步的了解到加深认识。 关键词:技术特点,分类,标准,硬件 1 研究背景 1.1 研究课题的意义及目的 我们处在一个张扬个性和崇尚自由的时代,自由的感觉应该是无拘无束的,自由的网络也应该摆脱繁杂连线的羁绊,受到外界环境变化的最少限制。随着时代的转变,人们生活工作地点的移动也越来越频繁,因此移动电话、笔记本电脑、PDA等移动设备大行其道,人们对网络的依赖越来越强,局域网也越来越普及,然而有线网络常常受到地点的限制,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联接起来时,敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,至于移动办公,在这种网络环境里几乎不可能,传统局域网络已经越来越不能满足人们对移动和网络的需求,于是无线局域网(WLAN)应运而生。虽然如今无线局域网还不能完全脱离有线网络,但近年来,WLAN产品逐渐走向成熟,正在以它的高速传输能力和灵活性发挥日益重要的作用。 1.2 研究课题的内容与分析 无线计算机通信的发展与计算机的应用形态密切相关,大致可分为三个阶段。即,大型机联网阶段,微型机联网阶段,移动计算网络阶段。其中前两个阶段无线计算机通信的共同特征是:采用无线媒体仅是为了克服地理障碍,或是为了免去布线的繁琐,使网络安装简单,使用方便,而网中节点的移动能力并不重要。然而随着90年代后功能强大的便携式计算机的普遍使用,人们需要在办公室以外的地方使其随身携带的便携机仍然能够保持接入其办公室的局域网,或能够访问其它公共网络。这样,支持移动能力的计算机网络或称移动计算网络越来越重要。 无线局域网(WLAN:Wireless Local Area Network)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它可定义为:使用射频,微波或红外线,在一个有线地域范围内互连设备的通信系统。 无线局域网是计算机间的无线通信网络,因此我们有必要了解一下无线计算机通信的发展历史及其现状。无线通信的历史非常悠久,但民间无线计算机通信的历史却并不长,尤其是充分发挥无线通信的“可移动”特点的无线计算机通信则是近10年来才出现的事情,而所谓的“移动计算网络”更是最近几年才出现的概念。 无线局域网的优势 无线网络是否有能力取代有线网络,这决不取决于三两个漂亮的案例,更不会因为某某专家建议,其主要原因大致出于三方面:网络布局改造,扩展和维护成本。 无线局域网的相关技术 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(Access Point,简称AP)。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可以通过标准的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。 无线局域网的硬件设备包括接入点(AP,Access Point),LAN适配卡,网桥和路由器等。 评述一项技术优点的最好方法是讨论其潜在的使用价值。在国内,WLAN的技术和产品在实际应用领域还是比较新的,但是与有线网络相比,WLAN具有安装便捷、使用灵活、易于扩展、价格便宜、辐射小等优点,无线由于其不可替代的优点,将会迅速地应用于需要在移动中连网和在网间漫游的场合,如机场、酒店、展厅的网络接入、企业移动办公系统、金融服务和旅游服务等,并在不易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持。 3.7 小结 由此可见,无线网络的出现是为了解决有线网络无法克服的困难。虽然无线网络有诸多优势,但与有线网络相比,无线局域网也有很多不足。无线网络速率较慢、价格较高,因而它主要面向有特定需求的用户。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络,无线网络与有线网络是互补而不是竞争,是补充而不是替换。但也应该看到,近年来,随着适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降,相应软件也逐渐成熟。此外,无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动互联网的多媒体业务。随着开放办公的流行和手持设备的普及,人们对移动性访问和存储信息的需求愈来愈多,因而WLAN将会在办公、生产和家庭等领域不断获得更广泛应用,相信在未来,无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用! 参考文献 [1] 易爱民,黄华栋.利用VPN技术远程访问局域网中MlCAPS服务器.广东气象.2004(1).34-35 [2] 肖怀志,薛四新,孙宇华.基于VPN的电子文件网络化归档安全解决方案..档案学研究.2004(2).44-48 [3] 余荣.浅谈无线局域网的安全性..铁路通信信号工程技术.2004(3).34-37 [4] 吴茂献,谢宝陵,袭昱.无线局域网的安全问题与对策..电脑知识与技术:认证考试.2004(05M).53-55 [5] 张公忠.现代网络技术教程 [M] .电子工业出版社,2000年1月 [6] 李晓东.IP QoS的实现.[N] .计算机世界日报,2000年7月3日 [7] 赵慧玲.及ITU-T SG13中国代表团..新一代IP网络标准的发展.[J].中国通信, 2001,(2) [8] 卢有杰、吴炜煜.C语言高级程序设计.北京:清华大学出版社,1991 [9] 王宝济. 网络建设实用指南[M].北京:人民邮电出版社,1999。
摘要 家庭一般都是拨号上网,只有一个人能用网络资源,家里的其他成员就不能用网络资源,为了让每个成员都能用网络资源,所以就去买了无线路由器,组建家庭无线局域网,这样家里人也不用为了没网而争吵,还能同时上网看电视、玩游戏、聊天,从而解决了家庭成员争抢网络用的问题,向全家庭提供高效、优质、规范、透明和全方位的服务,每一个家庭成员都能愉快的上网了,还节省了网线的成本,不需要用交换机了,其它电脑也可以用无线网,这就是我要组建无线局域网的原因,这点也体现无线局域网的作用、价值。 【关键字】 56K Modem、无线接入站、无线AP、无线路路由器 1.无线局域网的概述 无线局域网( WLAN)技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用,既可以作传统有线网络的延伸,在某些环境也可以替代传统的有线网络。无线局域网具有以下显著特点:简易性:WLAN网桥传输系统的安装快速简单,可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作;灵活性:无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置,使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域;综合成本较低:一方面WLAN网络减少了布线的费用,另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网技术可以更好地保护已有投资。同时,由于WLAN技术本身就是面向数据通信领域的IP传输技术,因此可直接通过百兆白适应网口和企业、学校内部Intranet相连,从体系结构上节省了协议转换器等相关设备;扩展能力强:WLAN网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容,可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统。 无线局域网,也被称为WLAN(Wireless LAN) ,一般用于宽带家庭,大楼内部以及园区内部,典型距离覆盖几十米至几百米,目前采用的技术主要是802.11a/b/g系列。WLAN利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信,作为传统布线网络的一种替代方案或延伸,无线局域网把个人从办公桌边解放了出来,使他们可以随时随地获取信息,提高了员工的办公效率。 2.无线域网的特点 独一无二的特征。无线局域网是利用电磁波发送和接受数据的非线缆介质型局部区域网络。无线局域网的数据传输速率现在已达到108Mbps, 传输距离可达20km 以上。它是对有线组网方式的补充和扩展, 实现了网络内计算机的便携性和可移动性。 便捷的安装。通常有线网络的布线施工工程在网络建设中施工周期较长、对周边环境影响较大, 而无线局域网则避免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( Access Point ) 设备, 就可以建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。由于不需要布线,消除了穿墙或过天花板布线的繁琐工作,因此安装容易,建网时间可大大缩短。 灵活使用。有线网络中设备的安放位置受网络信息点位置的限制, 而无线局域网在信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。由于没有线缆的限制,户可以在不同的地方移动工作,网络用户不管在任何地方都可以实时地访问信息。 节约成本。求网络规划尽可能地考虑未来发展的需要, 缺少灵活性, 不可避免地导致预设大量利用率较低的信息点, 一旦网络的发展超出了设计要求,就需要花费较多费用进行网络改造, 而无线局域网技术可以避免或减少这种现象。这种优势体现在用户网络需要租用大量的电信专线进行通信的时候,自行组建的WLAN会为用户节约大量的租用费用。在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网的投资更有回报。 扩展容易。能够根据需要进行灵活、多样的配置, 能够胜任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。 可以实现安全。内部网络可以不允许任何来自内网、外网的安全威胁。WEP的设定为手工配置到AP和无线网卡中,管理员同时要将密码通知所有的用户,实现密钥共享。如果要更换WEP密码,则需要重复上面的过程。 3.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。 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,有较高的安全性,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。 扩频(Spread Spectrum,SS)局域网。扩频技术主要分为跳频技术(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规律一致。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。 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,其它方式则可使用无需执照的ISM频带。 无线局域网的不足之处 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。 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。 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。 4.无线网络协议 总路线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD,即载波侦听多点接入/冲突检测。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突。 IEEE802.11全新定义了一种新协议,即载波侦听多点接入/避免冲撞(CSMA/CA)。 一方面,载波侦听查看介质是否空闲;另一方面,通过随机的时间等待,使信号冲突发生的概率减到最小,当介质被侦听到空闲时,则优先发送。 5.硬件设备 无线网桥(无线接入点,Access Point):可支持65个用户同时运行。距离可达100米(328英尺),速度可达11 Mbps。该速度要比上一代无线局域网产品快5倍多,相当于标准线缆以太局域网的速度。产品有:WP-2001 无线网桥、WP-2001B 无线网桥(内建桥接器)。 无线网卡:无论笔记本电脑或是桌面计算机在什么位置,你都可以即时、安全地与任何经Wi-Fi验证的设备或网络连接。无论何时何地,在你需要时都可获得与有线网络相同的性能。这里有多种接口的无线网卡供选择,有适用于台式机的PCI接口的:WMP11 PCI无线网卡,有适用笔记本的PCMCIA接口的:WN-1011P PCMCIA无线网卡、WPC11 PCMCIA无线网卡、A2424-2A PCMCIA无线网卡,有笔记本和台式机均适用的USB接口的:WN-1011U USB无线网卡、WUSB11 USB无线网卡、WL1200 USB无线网卡。 无线路由器:有线路由器集成无线网桥的功能,合二为一(即有线路由器+AP)。既能实现宽带接入共享,又能轻松拥有无线局域网的功能。产品有:WA-2204无线路由器、BEFW11S4无线路由器、FR3002AL无线路由器。 天线:Antenna一般称为天线。此天线与一般电视、大哥大所用的天线不同,其原因是因为频率不同所致。WLAN所用的频率为较高的2.4GHz频段,其天线功能是将Source(信号源)信号藉由天线本身的特性而传送至远处,至于能传多远,一般除了考虑Source的Output Power(输出功率)强度之外,其另一重要因素是天线本身的dB值即增益值。dB值愈高,相对所能传达之距离也更远。通常每增加6dB则传输数据之距离可增加一倍。一般天线有所谓指向性Uni-directional与全向性Omni-direction两种,前者较适合于长距离使用,而后者则较适合区域性之应用。 无线HUB:既是无线工作站之间相互通信的桥梁和纽带,同时又是无线工作站进入有线以太网的访问点。它负责管理其覆盖区域(无线单元)内的信息流量。覆盖彼此交叠区域的一组无线HUB,能够支持无线工作站在大范围内的连续漫游功能,同时又能始终保持网络连接,这与蜂窝式移动通信的方式非常相似。另外,在同一地点放置多个无线HUB,可以实现更高的总体吞吐量。 STA(Station,工作站):是一个配备了无线网络设备的网络节点。具有无线网络适配器的个人计算机称为无线客户端。无线客户端能够直接相互通信或通过AP进行通信。 Wireless LAN Card (无线网卡):一般有PCMCIA、USB、PCI等几种,主要有用于便携机的PCMCIA无线网卡,和用于台式机的USB无线终端安装到PC上。 AP(Access Point 无线接入点):AP相当于基站,主要作用将无线网络接入以太网,其次要将各无线网络客户端连接到一起,相当于以太网集线器,使装有无线网卡的PC,通过AP共享有线局域网络甚至广域网络的资源,一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。 Wireless Bridge (无线桥接器):主要是用来进行长距离传输(如两栋大楼间连接)时使用,由AP和高增益定向天线组成。无线局域网AP天线可选择定向型(Uni-diretcion)和全向型(Omni-direction)两种。 6.拓扑结构 网桥连接型:不同的局域网之间互连时,由于物理上的原因,若采取有线方式不方便,则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接,无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接,还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。 基站接入型:当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时,各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互连的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网,还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。 HUB接入型:利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网,具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN,可采用类似于交换型以太网的工作方式,要求Hub具有简单的网内交换功能。 无中心结构:要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道,MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。 二、家用无线局域网组建 (一) 选择组网方式 1.无线AP 家庭无线局域网的组网方式和有线局域网有一些区别,最简单、最便捷的方式就是选择对等网,即是以无线AP或无线路由器为中心(传统有线局域网使用HUB或交换机),其他计算机通过无线网卡、无线AP或无线路由器进行通信。 无线AP的加入,则丰富了组网的方式,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。 2.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。 (二)硬件安装 我们设置TP-LINK TL-WR245 1.0无线宽带路由器、TP-LINK TL-WN250 2.2无线网卡(PCI接口。 关闭电脑,打开主机箱,将无线网卡插入主板闲置的PCI插槽中,重新启动。在重新进入Windows XP系统后,系统提示“发现新硬件”并试图自动安装网卡驱动程序,并会打开“找到新的硬件向导”对话框让用户进行手工安装。点击“自动安装软件”选项,将随网卡附带的驱动程序盘插入光驱,并点击“下一步”按钮,这样就可以进行驱动程序的安装。点击“完成”按钮即可。打开“设备管理器”对话框,我们可以看到“网络适配器”中已经有了安装的无线网卡。 在成功安装无线网卡之后,在Windows XP系统任务栏中会出现一个连接图标(在“网络连接”窗口中还会增加“无线网络连接”图标),右键点击该图标,选择“查看可用的无线连接”命令,在出现的对话框中会显示搜索到的可用无线网络,选中该网络,点击“连接”按钮即可连接到该无线网络中。 接着,在室内选择一个合适位置摆放无线路由器,接通电源即可。为了保证以后能无线上网,需要摆放在离Internet网络入口比较近的地方。另外,我们需要注意无线路由器与安装了无线网卡计算机之间的距离,因为无线信号会受到距离、穿墙等性能影响,距离过长会影响接收信号和数据传输速度,最好保证在30米以内。 1.设置无线路由器 在配置无线路由器之前,首先要认真阅读随产品附送的《用户手册》,从中了解到默认的管理IP地址以及访问密码。例如,我们这款无线路由器默认的管理IP地址为192.168.1.1,访问密码为admin. 连接到无线网络后,打开IE浏览器,在地址框中输入192.168.1.1,再输入登录用户名和密码(用户名默认为空),点击“确定”按钮打开路由器设置页面。然后在左侧窗口点击“基本设置”链接,在右侧的窗口中设置IP地址,默认为192.168.1.1;在“无线设置”选项组中保证选择“允许”,在“SSID”选项中可以设置无线局域网的名称,在“频道”选项中选择默认的数字即可;在“WEP”选项中可以选择是否启用密钥,默认选择禁用。 2.无线客户端设置 设置完无线路由器后,下面还需要对安装了无线网卡的客户端进行设置。 第一步:在客户端计算机中,右键点击系统任务栏无线连接图标,选择“查看可用的无线连接”命令,在打开的对话框中点击“高级”按钮,在打开的对话框中点击“无线网络配置”选项卡,点击“高级”按钮,在出现的对话框中选择“仅访问点(结构)网络”或“任何可用的网络(首选访问点)”选项,点击“关闭”按钮即可。 第二步:为了保证无线局域网中的计算机顺利实现共享、进行互访,应该统一局域网中的所有计算机的工作组名称。 第三步:右键点击“我的电脑”,选择“属性”命令,打开“系统属性”对话框。点击“计算机名”选项卡,点击“更改”按钮,在出现的对话框中输入新的计算机名和工作组名称,输入完毕点击“确定”按钮。 第四步:重新启动计算机后,打开“网上邻居”,点击“网络任务”任务窗格中的“查看工作组计算机”链接就可以看到无线局域网中的其他计算机名称了。以后,还可以在每一台计算机中设置共享文件夹,实现无线局域网中的文件的共享;设置共享打印机和传真机,实现无线局域网中的共享打印和传真等操作。 3.设置密码保护 为了防止别人蹭用你的无线网,必须设置密码,这才能使你的无线网络资源自己和家人合理利用它,用户认证——口令控制。在无线网的站点上使用口令控制,当然为必要局限于无线网,诸如NovellNetWare和Microsoft NT等网络操作系统和服务器提供了包括管理在内的内建多级安全服务。口令应处于严格的控制下并经常予以变更。由于无线网的用户要包括移动用户,而移动用户又倾向于把他们的笔记本移来移去,因此,严格的口令策略等于增加了一个安全级别,它有助于确认网站是否被合法的用户使用。 (四)配置局域网 1.配置网卡 在你正确安装完网卡及相应的驱动程序后,Windows XP将为它检测到的网卡创建一个局域网连接。 首先,打开控制面板中的“网络连接”项,可以看到在“网络连接”窗口中已经建立的局域网连接。 其次,右键单击“本地连接”图标,在快捷菜单中选择“属性”命令,打开“本地连接属性”对话框,在对话框的上方将列出连接时使用的网络适配器,单击“配置”按钮,打开相应的对话框,在该对话框中可以对网络适配器进行设置。 最后,在该对话框中共有“常规”、“高级”、“驱动程序”、“资源”四个标签,我们可以通过这四个标签对网络适配器进行相应的配置。 2.网络组件的设置 网络组件是指当计算机连接到网络时,用来进行通信的客户、服务和协议。 第一步:安装协议:在网络适配器安装正确后,Windows XP默认安装有“Internet协议”,即TCP/IP协议。如果需要添加其他的协议,请单击“安装”按钮,以打开“选择网络组件类型”对话框,在此对话框中用户可以选择要安装组件的类型。 双击“协议”选项,打开“选择网络协议”对话框,该对话框中的列表中列出了当前可用的协议,选中需要添加的协议,单击“确定”按钮即可进行安装。 第二步:设置TCP/IP协议:TCP/IP协议是Internet最重要的通信协议,它提供了远程登录、文件传输、电子邮件和WWW等网络服务。是系统默认安装的协议。 在“本地连接属性”对话框中,双击列表中的“Internet协议(TCP/IP)”项,打开“Internet协议属性”对话框,在该对话框中,你可以设置IP地址、子网掩码、默认网关等。 IP地址:在局域网中,IP地址一般是192.168.0.X,X可以是1~255之间的任意数字,但在局域网中每一台计算机的IP地址应是唯一的。你也可以选中“自动获得IP地址”项,让系统自动为你在局域网中分配一个IP地址。 子网掩码:局域网中该项一般设置为255.255.255.0。 默认网关:如果本地计算机需要通过其他计算机访问Internet,需要将“默认网关”设置为代理服务器的IP地址。上述选项设置完成后,单击“确定”按钮即可。 3.工作组的设置 局域网中的计算机应同属于一个工作组,才能相互访问。 第一步:右键单击“我的电脑”图标,在快捷菜单中选择“属性”命令,打开“系统特性”对话框。 第二步: 单击“网络标识”标签,并单击“属性”按钮,打开“标识更改”对话框。在“隶属于”选项组中单击“工作组”选项,并在下面的文本框中输入工作组的名称。 【结束语】 通过最后一周对家庭网络的设计,我对无线局域网、AP、以及无线设备以安全防范等系列知识都有了一定的了解。 由于在此之前对于无线网络组建和无线设备知识的了解都比较片面,学到的也只是一些片面的知识,并不能很好的运用到实际操作中去,所以从一开始就碰到许多困难。在整个方案设计阶段感受最为深刻的是掌握学习的方式和解决问题的方法。首先是解决问题的方式,虽然面临的信息很多,但是如何从大量的信息中筛选出所需的信息,有用的信息,才是解决问题的关键。随着无线技术的不断更新给无线局域网的发展带来了很大的发展,也对无线局域网的安全带来了前所未有的挑战。随着IPV6的发展趋势,无线局域冈的发展也得随着IPV6的发展而发展。 本论文是在老师的悉心指导下完成的,论文的顺利完成,也离不开其它各位同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中,付智慧老师、各位同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见,在他们的帮助下,论文得以不断的完善,最终帮助我完整的写完了整个论文。 【参考文献】 【1】麻信洛,李晓中,董建宁.《无线局域网构建及应用》.国防工业出版社 【2】王祥仲,郑少京.《局域网组建与维护实用教程》.北京:清华大学出版社 【3】王顺满.(美)西恩帕.《无线局域网的设计与实现》.科学出版社 【4】思科网络技术学院教程.《无线局域网基础》.人民邮电出版社 【5】杨军.《无线局域网组建实战》.北京电子工业出版社 【7】《家庭无线局域网组网方案》.百度文库
在工业控制系统中,应用现场总线技术、以太网技术等,可实现系统的网络化,提高系统的性能和开放性,但是这些控制网络一般都是基于有线的网络。有线网络高速稳定,满足了大部分场合工业组网的需要。但是,有线网络只能沿着一维的线路传输数据,传输需要导体介质,因而带来规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的工作,并且这些工作不可避免地具有破坏建筑、浪费接口、检修困难、扩展困难的弊病。在现代控制网络中,许多自动化设备要求具有更高的灵活性和可移动性,当工业设备处在不能布线的环境中或者是装载在车辆等运动机械的情况下,是难以使用有线网络的。与此相对应,无线网络向三维空间传送数据,中间无需传输介质,只要在组网区域安装接入点(Access Point)设备,就可以建立局域网;移动终端只要安装了无线网卡就可以在接收范围内自由接入网络。总之,在网络建设的灵活性、便捷性、扩展性方面,无线网络有独特的优势,因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。一、无线局域网简介一般来说,凡是采用无线传输媒体的局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。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,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供网络互联功能。1.无线协议简介无线局域网络协议标准建立至今已有较长时间,但由于无线局域网速度低、协议标准不统一、价格昂贵,用户为保护投资,不愿意使用无线网络,因此无线局域网并没有得到广泛应用。近几年来,随着速率较高的无线通讯协议开始推出,无线局域网得到快速发展。IEEE802.11是IEEE802标准委员会在1997年通过的第一个无线局域网的国际标准。1999年9月,该委员会又颁布了IEEE802.11b标准,包含了ISO/OSI模型的物理层和媒体访问控制层(MAC)。该标准工作在2.4 GHz,传输速率可达11 Mbps。 IEEE802.11b标准将节点设备分为基站和客户站,各客户站相互间可直接通信,也可在基站的统一管理下进行通信。一个基站与一组客户站的连接称为基本服务集BSS(Basic Service Set),两个或多个BSS构成扩展服务集。IEEE802.11b标准规定了物理层的三种实现方法,即跳频扩展频谱方式FHSS、直接序列扩展频谱方式DSSS和红外技术IR。在MAC层采用CSMA/CA(载波侦听多路访问/碰撞避免)技术进行通信介质访问。为了尽量减少冲突。802.11b设计了独特的MAC子层,如图1所示。下面的一层叫做分布协调功能DCF(Distributed Coordination Function)子层,该子层使各个节点采用竞争的方式使用信道,向上提供争用服务。这种信道接入方式可能会导致冲突的发生,但是对信道的利用率较高。上面的一层叫做点协调功能PCF(Point Coordination Function) 图1 IEEE802.11的MAC子层子层,该子层使用集中控制的接入算法,基站以轮询的方式将通信权轮流交给各个客户站,从而避免了冲突的发生。但是基站需要周期性的轮询所有客户站,需要占用大量的时间,因此适用于中、小型网络。无线局域网的技术还在不断发展。美国Radia-ta和Atheros公司分别宣布将推出IEEE802.11a芯片组。802.11a的数据传输速率为54 Mbps。Atheros公司宣称,他们的芯片组在“Turbomode”(强化模式)下,速率可以达到72 Mbps。对802.11a来说,不仅仅是传输速率的提高,它将工作在5 GHz的频率上,从而避开了拥挤的2.4 GHz频段。2001年11月15日,IEEE试验性地批准了一种新技术802.11g,该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度,该技术使无线网络每秒传输速度也可达54 Mbps,比现在通用的802.11b要快5倍,并且和802.11b兼容。以上介绍的技术标准可通过下表1进行对比。表1 技术标准、频率分配及传输速率技术标准 制定年份 频率占用 最高速率 调制技术 802.11 1997 2.4GHz 2Mbps FHSS 802.11b 1999 2.4GHz 11Mbps DSSS 802.11a 1999 5GHz 54Mbps OFDM 802.11g 2000 2.4GHz 54Mbps DSSS说明:1.802.11、802.11b、802.11g都工作在2.4GHz的ISM(工业、科学、医疗)公共频段,无需向无委申请;而802.11a工作在5GHz频段,该频段目前暂不开放,需要申请。2.802.11a和802.11g物理层速率最高都可达54Mbps,传输层速率最高也可达25Mbps,但稳定性有待进一步改善,且成本也较高。而802.11b最高速率可达11Mbps,因为起步较早,技术较为成熟,成本也不高,将是未来最有前途的无线局域网标准,下面重点介绍802.11b标准。二、IEEE 802.11b无线网络标准1. 无线局域网的物理层无线局域网同传统有线局域网的区别,表现在物理层上就是无线局域网一般用无线电作为传输介质,而不是传统的电缆。对于IEEE 802.11b无线局域网,有三种可选物理层:跳频扩频(FHSS)物理层、直接序列扩频(DSSS)物理层和红外线(IR)物理层。物理层的选择取决于实际应用的要求。跳频扩频和直接序列扩频是通信技术中两种常用的扩展频谱技术,用以提高无线信道的利用率和数据通信的安全性。目前大多数基于IEEE 802.11b的无线局域网产品的物理层介质工作在2.4000~2.4835GHz的无线射频频段(ISM频段),采用直接序列扩展频谱技术以提供高达11Mbps的数据传输速率。2. 无线局域网的MAC协议原则上讲,无线局域网的MAC协议和有线局域网的MAC协议并无本质上的区别。然而,由于无线传输媒体固有的特性以及移动性的影响,无线局域网的MAC协议不能沿用原有的局域网协议。例如,IEEE 802.3的MAC层采用CSMA/CD来使各个不同的站点共享同一物理信道。而实现CSMA/CD的一个重要前提是,各站点能够非常容易地实现冲突检测功能。在有线局域网(如以太网)的情况下,可根据检测电缆线上直流分量的变化容易地实现冲突检测。然而在使用无线传输媒体时,由于以下的原因,很难实现冲突检测。1) 冲突检测的能力要求各站能同时发送(发送自己的信号)和接收(决定其他站的传输是否干扰自己的传输),这将增加信道的花费。2) 更重要的是,由于隐藏终端问题的存在,即使一个站有冲突检测的能力,并已经在发送时检测到冲突,在接收端仍然会有冲突发生。鉴于以上原因,无线局域网协议标准IEEE 802.11b采用了一种具有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)协议实现无线信道的共享。一种简单的CSMA/CA可实现如下:在数据包传输之前,无线设备将先进行监听,看是否有其他无线设备正在传输。若传输正在进行,该设备将等待一段随机决定的时间,然后再监听,若没有其他设备正在使用介质,该设备开始传输数据;因为很有可能在一个设备传输数据的同时,另一个设备也开始传输数据,为了避免此类冲突造成的数据丢失,接收设备检测所收到的分组的CRC,如果正确,则向发送设备传输一个确认信息(acknowledgement)以指示没有冲突发生。否则,发送设备将重复上述CSMA/CA过程。为了使两个无线设备同时进行传输(这将导致冲突)的可能性减到最小,802.11设计者使用称为发送请求/清除以发送(RTS/CTS)的机制。例如:若数据到达无线节点指定的无线访问点(AP),该AP将给那个无线节点发送一个RTS帧,请求一定量的时间向它传输数据,无线节点将用CTS帧进行回应,表示它将阻止任何其他的通信,直到AP发送完数据为止。其他无线节点也能听到正在发生的数据传输,并把它们的传输延迟到那段时间之后。在这种方式下,数据在节点之间进行传递时,由设备导致的在介质上产生冲突的可能性最小。这种传输机制同时解决了无线局域网中的隐藏终端问题。为了确保数据在传输中不丢失,CSMA/CA还引入了确认(ACK)机制,接收者在收到数据后,向发送单元发一个确认通知ACK。若发送者没有收到ACK,表明数据丢失,将再次传输该数据。3. 无线局域网实时性性能分析IEEE 802.11b无线局域网标准在媒体访问控制层采用CSMA/CA协议以实现无线信道的共享。在网络负荷较轻的情况下,发生冲突的机会很少,再加上一些无线网络产品采取了一些附加的措施,甚至可以完全避免冲突的发生。如Wi-LAN的无线产品AWE 120-24无线网络桥接器利用动态时间分配轮询的方式:当有多个无线远端设备要与基站通信时,基站会根据远端站的ID依次询问各个远端站是否有数据要发送,如果有数据要发送,就给其分配时间片,如果没有,则会继续向下询问,周而复始。这里的所谓动态轮询是指用户可以设置基站的轮询方式,对于非活动站减少对其询问的次数,这样可以保证时间片不会被浪费。动态时间分配轮询技术完全避免了冲突的发生,可以获得比CSMA/CA更好的实时性。这使得无线技术在工业控制网络中的应用成为可能。三、基于无线技术的网络化智能传感器介绍计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合,产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种智能传感器集成了数据采集、数据处理和无线网络接口模块,无线网络接口模块底层网络接口(硬件接口)采用基于IEEE 802.11b的网络接口芯片,高层网络接口(软件接口)采用TCP/IP协议,把TCP/IP协议作为一种嵌入式应用,即把TCP/IP协议固化到智能传感器的ROM中,使得现场数据的收发都以TCP/IP协议进行。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。在工业自动化领域,有成千上万的感应器,检测器,计算机,PLC,读卡器等设备,需要互相连接形成一个控制网络,通常这些设备提供的通信接口是RS- 232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器,将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE802.11b和以太网络IEEE 802.3标准,支持标准的TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工业设备的联网通信能力。四、无线局域网在工业控制网络中的应用工业控制系统的网络化为无线技术在工业控制系统中的应用提供了基础和可能。近几年很多研究人员也展开了这方面的研究工作。中国科学院沈阳自动化所的曾鹏等人以FF(现场总线基金会)颁布的FFHSE(高速以太网)为蓝本,结合无线以太网标准IEEE802.11b,构造了现场级无线通信协议栈。该协议栈保持了基金会现场总线的通信模型,能够完成无线设备间的时间同步和实时通信。韩国釜山国立大学的Kyung Chang Lee等人设计了协议转换模型,实现了Profibus-DP网络和IEEE802.11无线局域网的互连。Mario Alves等人对基于广播方式的现场总线/无线网络的混合网络报文传送延迟时间进行了估算。C.Koulamas等人研究了Profibus现场总线与基于IEEE802.11b的DSSS物理层相结合的性能。除了在理论上的研究工作外,在一些工业控制网络中,无线通信技术已获得了应用。如美国罗克威尔公司在基于DeviceNet、Control-net、Ethernet/IP的三层控制网络体系中,加入了无线以太网部分,可以实现无线通信。德国西门子公司在基于Profibus-DP、Profinet的控制网络中结合无线以太网技术,使控制网络具有了无线通信功能。由于无线网络无可比拟的优越性,它可以免去大量的线路连接,节省系统的构建费用和维护成本,还可以满足一些特殊场合的需要,与此同时,大大增强了系统构成的灵活性。加之无线通信技术自身的不断改进,无线通信技术在工业控制领域中必将具有广阔的发展空间和应用前景。五、无线技术在工控网络中的应用方案及使用设备1.无线工业控制的方法通过使用基于无线技术的网络化智能传感器,结合目前市场上出现的各种基于IEEE 802.11b的无线局域网网桥,就可以实现无线局域网技术在工业控制网络中的一种应用方案。无线局域网网桥用作无线访问点(AP),基于无线技术的网络化智能传感器采集现场数据、处理,并以TCP/IP协议对数据进行打包,通过无线链路发送到AP,由于无线链路和有线以太网高层均采用TCP/IP协议,且低层协议对高层协议是透明的,就实现了无线网络和有线网络的无缝连接。通过Internet,就可以实现远程监控。2.无线设备的选择要实现无线网络,需要选择的设备一般为两种。一种为无线局域网网桥,可将多个无线站点连入已有的局域网之中;另一种为无线通讯装置,例如无线网卡、无线Modem等。下面介绍一下研华公司的无线装置。A.WLAN-9200系列11Mbps工业无线局域网接入器WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。特点: ·支持IEEE 802.1lb标准2.4GHz ISM频段 ·支持高级用户验证,提供坚固的安全性WEP128,MAC地址控制 ·带符合IP 66/NEMA 4x标准的防水锈外壳,保护系统不被损坏 ·提供冷却风扇和加热器,防止系统过热和过冷 ·提供按钮和LED显示,可方便的设置温度 ·采用IP66防水接口,保护电源、LAN和无线接口 ·提供各种天线,用于增大传输距离 WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。这样就节省了大量维护及组建相应电缆网络的成本。WLAN-9200带有一个坚固的外壳,可以防止水、酸、闪电、低温及高温对系统的破坏。由于这些特点,WLAN-9200工作极为稳定和可靠,是室外应用的理想选择。因此,WLAN-9200非常适合在布线困难的恶劣场所使用,如水库和建筑物。WLAN-9200与IEEE 802.1lb标准兼容,具有各种强大功能。在提供高度安全保护(WEP:128位),DHCP客户、SNMP代理等的同时,能够提供11Mbps的高传输速度。此外,为了满足室外恶劣环境下的使用要求,WLAN-9200还提供了先进的系统保护功能:发光保护、冷却风扇、加热器、防水接口、工业设备箱、电源/LAN同轴电缆等。 成本低,安装简便 WLAN-9200可以将不同的分布式站点连接在一起,组成一个更宽范围的无线网络。它能够节省到远程地点的布线成本。WLAN-9200采用了专门的设计,用户可以方便快捷的将其装上或拆下。此外,WLAN-9200还提供了按钮和LED显示,用于显示和设置高/低温度。用户可以使用它快速组建自己的无线网络。为了能够在更远的范围内使用,WLAN-9200还提供了各种天线,用于延长传输距离。 可靠稳定的坚固设计 WLAN-9200采用了先进的设计,带有一个不生锈的防水外壳,能够对系统起到有效的保护。它符合IP 66/NEMA 4x标准,具有耐腐蚀、防紫外线、安全和自动灭火的特点。为了防止WLAN-9200内部过热或过冷,研华还在它的内部设计了一个冷却风扇和一个加热器,用户可以设置高/低温度设置。当工作温度高于或低于用户指定的温度时,冷却风扇或加热器就会开始工作。此外,WLAN-9200还提供了防水接口和防闪电保护,可以对电源,局域网和天线接口起到保护的作用。 远程站点之间的快速数据传输 WLAN-9200与高速无线局域网标准IEEE 802.1 lb完全兼容,它提供11Mbps(在空气中)的速度,可以进行更快的数据传输。WLAN-9200在2.4GHz ISM频段采用了DSSS技术,不会被噪声所干扰,使数据的传输更加安全和可靠。 保持通信的私有性 WLAN-9200采用了多种安全功能对您的无线网络进行保护(WEP128加密,MAC地址控制及口令安全)。通过采用先进的WEP128加密,您可以选择WEP密匙来保护您的数据,防止未授权的无线用户查看这些数据,只有接入点和无线适配器的可接入性,多种安全机制协同工作,能够有效防止对有线及无线网络的未授权访问。 B.ADAM-4550系列2.4GHz无线调制解调器(RS-232/485接口)ADAM-4550是一款直序扩频无线调制解调器。它工作在2.4GHz的ISM波段上,该波段在全球都可以无需申请即可使用。通过RS-232或RS-485串口,ADAM- 4550可以以高达115.2Kbps的速度与计算机或其它设备进行通信。ADAM-4550以半双工的方式工作,并以1Mbps的速率进行无线数据传输。它具有100mW的输出功率,并且如果使用自带的小型天线,它的传输距离可达150米,如果使用研华的高增益室外天线,其传输距离可以超过20公里(视距)。 RS-485标准支持半双工通信。这意味着使用一对双绞线即可进行数据的发送和接收。通常由握手信号RTS(请求发送)来控制数据流的方向。但在ADAM-4550中带有一个专门的I/O电路,它可以用来侦测数据流向,在不需要握手信号的情况下自动切换传输方向。 ADAM-4550无线调制解调器提供了可靠的“点到点”或“点到多点”的网络无线连接。一个典型应用是将一个ADAM-4550模块通过RS-232与主计算机相连,将其它ADAM-4550模块放置在远程现场。每个ADAM-4550模块都可以通过RS- 4550网络与远程设备相连接。远程ADAM-4550模块将远程数据传送到主ADAM- 4550模块,而主ADAM-4550模块会通过无线传输向远程ADAM-4550模块发送控制命令。 规格 ·RS-232/RS-485传输速率(bps):1200,2400,4800,9600,19.2K,38.4K,57.6K,115.2K ·RS-232接口接头:孔型DB-9 ·RS-485接口接头:插入式螺丝端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22(0.5到2.5mm2线径)电缆 ·无线传输速率:1Mbps ·无线传输频率:2.45GHz(标称值) ·无线传输功率:100mW(标称值) ·无线调制:直序扩频PSK ·无线收发器地址:可软件配置为254个不同的地址 ·通信距离:550英尺有效距离(在开阔地使用2dBi全向天线的情况下),实际距离取决于环境条件、天线类型及位置 ·工作温度:-10º到70℃(14º到158℉) ·电源要求:+10~+30VDC ·功耗:4W ·尺寸:60mm×120mm(2.36”×4.41”) 特点 ·可软件配置RS-232或RS-485,数据传输速率可达115.2Kbps ·在有外部天线及放大器的情况下,传输半径可超过20公里 ·内置看门狗定时器及自动RS-485数据流控制 ·扩频无线调制 ·工作在全球通用、无需申请的波段(2.4GHz) ·模块间的1Mbps无线数据传输速率 ·可软件配置无线收发器地址 ·方便的DIN导轨、面板或堆叠安装 ·带有存储通信设置的EEPROM ·支持点到点或点到多点的应用 ·透明的IEEE802.1协议及用于确保数据完整性的10K缓存 ·用于故障诊断的电源及数据流指示灯 ·带无线连接测试的诊断软件 ·符合FCC Part15及ETSI 3000.683/300.328标准六、结论通过无线局域网对工业设备进行控制简单易行,但是成本稍高。目前,绝大多数无线控制如前所述采用的是IEEE802.11系列协议,它与我们大多局域网所采用的以太网可以无缝连接,所以,对于用户层测控程序没有任何影响,只需对原有方案的物理层设备作简单的配置即可。例如选用上述的研华的无线产品替代原有的有线通讯装置,其它硬件及软件配置均不受影响。
你认为你说的可能吗?
无线网络发展状况计算机通信分两种:有线通信和无线通信 无线通信包括卫星,微波,红外等等无线局域网(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。本文分析了无线局域网的优缺点极其理论基础,介绍了无线局域网的协议标准,阐述了无线局域网的体系结构,探讨了无线局域网的研究方向。 关键词 以太网 无线局域网 扩频 安全性 移动IP 一、引 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。 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。 二、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。 1.无线局域网的优点 (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。 2.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,有较高的安全性,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、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术(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规律一致。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,其它方式则可使用无需执照的ISM频带。 3.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。 三、无线局域网协议标准 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。 1.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,IEEE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25Mbit/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,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和1Mbit/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PBCC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802.11b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 IEEE802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。 2.蓝牙规范(Bluetooth) 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10~100m,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。 3.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IEEE802.11协议标准。之后,HomeRF工作组又制定了HomeRF标准,用于实现PC机和用户电子设备之间的无线数字通信,是IEEE802.11与泛欧数字无绳电话标准(DECT)相结合的一种开放标准。HomeRF标准采用扩频技术,工作在2.4GHz频带,可同步支持4条高质量语音信道并且具有低功耗的优点,适合用于笔记本电脑。 4.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,物理层最高速率可达54Mbit/s,是一种高性能的局域网标准。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,支持用户在子网之间的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-CDMA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。 5.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,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。 四、无线局域网的体系架构 1.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、Cardbus、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20~500m。根据技术、配置和使用情况,一个接入点可以支持15~250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,从而减少网络拥塞并扩大网络的覆盖范围。 2.无线局域网的配置方式 (1)对等模式。Ad-hoc模式。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。 五、未来的研究方向 如上所述,无线局域网技术的研究和应用方兴未艾,是目前无线通信领域乃至整个通信行业的研究热点。从无线局域网的进一步推广应用来看,未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其他移动通信系统之间的关系上。 1.安全性问题 IEEE802.11协议标准建议使用两种安全解决方案。一种是IEEE 802.11安全任务组(TGi)构建的安全框架--鲁棒型安全网络(RSN)。这种网络用IEEE 802.1x提供基于端口的接入控制、鉴权和密钥管理。该标准用可扩展鉴权协议(EAP)实现对用户的鉴权。鉴权服务器和用户之间使用远程鉴权拨入用户服务协议(RADIUS)进行通信,RADIUS协议在网络接入的鉴权、授权和计费(AAA)中得到广泛采用。由于IEE802.1x主要是针对有线局域网设计的,在无线局域网中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以,尽管它对无线局域网的安全性能有很大改善,802.1x和802.11的结合仍然不能提供足够的安全。 另一种方式则是目前广泛应用于局域网络及远程接入等领域的虚拟专用网(VPN)安全技术。与802.11b标准所采用的安全技术不同,在IP网络中,VPN主要采用IPSec技术来保障数据传输的安全。对于安全性要求更高的用户,将现有的VPN安全技术与802.11b安全技术结合起来,是目前较为理想的无线局域网络的安全解决方案。 2.漫游切换问题 无线局域网的漫游问题是继安全问题之后的一个至关重要的问题。在无线网络中,如果一边使用无线局域网接入服务,一边移动接入位置,那么一旦移动终端超越子网覆盖范围,IP数据包就无法到达移动终端,正在进行的通信将被中断。为此,IETF制定了扩展IP网络移动性的系列标准。所谓移动IP,就是指在IP网络上的多个子网内均可使用同一IP地址的技术。这种技术是通过使用被称为本地代理(Home Agent)和外地代理(Foreign Agent)的特殊路由器对网络终端所处位置的网络进行管理来实现的。在移动IP系统中,可保证用户的移动终端始终使用固定的IP地址进行网络通信,不管在怎样的移动过程中皆可建立TCP连接并不会发生中断。在无线局域网系统中,广泛的应用移动IP技术可以突破网络的地域范围限制,并可克服在跨网段时使用动态主机配置协议(DHCP)方式所造成的通信中断、权限变化等问题。 3.无线网络管理问题 相对于有线网络,无线局域网具有非常独特的特性,因此必须建立相应的无线网络管理系统。除了系统结构、用户需求和典型应用等模块之外,一个好的无线网络管理系统还必须考虑以下因素: (1)标准的网管通信方式。网管子系统通常与中央主机相连。网管子系统必须基于工业标准的管理协议(比如SNMP),这样才能监视主机和子系统之间每条链路上的状态信息,并可根据状态信息快速分析和解决出现的问题。 (2)网络监视和报告。主机必须能够监视无线网络系统中所有单元。考虑到无线网络的连接性不如有线网络那样稳定,无线网络管理系统必须监视和报告无线信号的变化以及接入点的业务类型和负载情况,还须能自动发现进入无线网络体系结构的新设备。 (3)有效地利用带宽。尽管随着新技术的发展,无线网络的可用带宽逐步增大,但还是远远小于有线局域网的带宽。因此,在实际应用中必须考虑带宽的合理使用。 4.无线局域网与3G 无线局域网不否会对第三代移动通信系统构成威胁是近年来业界关心的一个问题。实际上,无线局域网与3G采用的是截然不同的两种技术,用于满足不同的需要。与3G不同的是,无线局域网并不是一个完备的全网解决方案,而只用于满足小型用户群的需求。无线局域网与3G可以互补,因此不会对3G运营商造成威胁,运营商还可以从无线局域网和3G的共存中获得好处。NorthStream的研究表明,无线局域网与3G和GPRS的结合可增加用户的满意程度和业务量,从而增加移动运营商的利润。作为3G的一个重要补充,无线局域网可用于在诸如机场候机厅、宾馆休息室和咖啡厅等地方建立无线Internet连接。 六、结束语 经过10多年的发展,无线局域网在技术上已经日渐成熟,应用日趋广泛,无线局域网将从小范围应用进入主流应用。预计全球无线局域网接入点的销售量将从2000年的50万台稳步增长到450万台,每年的涨幅为55%。无线网卡的销售量将从2000年的约300万块增加到2005年的3400万块,每年的涨幅为53%。今后几年,无线局域网技术将更加成熟,产品性能将更加稳定,市场将持续不断地增长,价钱将持续降低,大型设备提供商将进入这个市场,大多数企业和公司将采用无线局域网进行内部网络建设。 面对如此良好的发展前景,我国应大力推动无线局域网技术的研究和实用化,抓住无线局域网发展的契机。这样,不但可极大地推动国家信息化的发展进程,还将为我国信息产业和通信市场步入国际市场提供大好机遇。
浅谈无线局域网及实际应用 摘要:人们生活在“移动”的世界中,越来越多的移动产品的出现,标志着人们对快捷数据访问的需求在不断增加。在这个“网络就是计算机”的时代,局域网已成为提高工作效率及生产率不可缺少的工具,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。本文从介绍无线局域网的概念,通信系统,标准以及硬件等一些基本知识,并举一个无线局域网的组网实例,采用由浅入深的方法并尽可能采用图文并茂的方式,以便使读者对无线局域网从有初步的了解到加深认识。 关键词:技术特点,分类,标准,硬件 1 研究背景 1.1 研究课题的意义及目的 我们处在一个张扬个性和崇尚自由的时代,自由的感觉应该是无拘无束的,自由的网络也应该摆脱繁杂连线的羁绊,受到外界环境变化的最少限制。随着时代的转变,人们生活工作地点的移动也越来越频繁,因此移动电话、笔记本电脑、PDA等移动设备大行其道,人们对网络的依赖越来越强,局域网也越来越普及,然而有线网络常常受到地点的限制,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联接起来时,敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,至于移动办公,在这种网络环境里几乎不可能,传统局域网络已经越来越不能满足人们对移动和网络的需求,于是无线局域网(WLAN)应运而生。虽然如今无线局域网还不能完全脱离有线网络,但近年来,WLAN产品逐渐走向成熟,正在以它的高速传输能力和灵活性发挥日益重要的作用。 1.2 研究课题的内容与分析 无线计算机通信的发展与计算机的应用形态密切相关,大致可分为三个阶段。即,大型机联网阶段,微型机联网阶段,移动计算网络阶段。其中前两个阶段无线计算机通信的共同特征是:采用无线媒体仅是为了克服地理障碍,或是为了免去布线的繁琐,使网络安装简单,使用方便,而网中节点的移动能力并不重要。然而随着90年代后功能强大的便携式计算机的普遍使用,人们需要在办公室以外的地方使其随身携带的便携机仍然能够保持接入其办公室的局域网,或能够访问其它公共网络。这样,支持移动能力的计算机网络或称移动计算网络越来越重要。 无线局域网(WLAN:Wireless Local Area Network)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它可定义为:使用射频,微波或红外线,在一个有线地域范围内互连设备的通信系统。 无线局域网是计算机间的无线通信网络,因此我们有必要了解一下无线计算机通信的发展历史及其现状。无线通信的历史非常悠久,但民间无线计算机通信的历史却并不长,尤其是充分发挥无线通信的“可移动”特点的无线计算机通信则是近10年来才出现的事情,而所谓的“移动计算网络”更是最近几年才出现的概念。 无线局域网的优势 无线网络是否有能力取代有线网络,这决不取决于三两个漂亮的案例,更不会因为某某专家建议,其主要原因大致出于三方面:网络布局改造,扩展和维护成本。 无线局域网的相关技术 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(Access Point,简称AP)。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可以通过标准的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。 无线局域网的硬件设备包括接入点(AP,Access Point),LAN适配卡,网桥和路由器等。 评述一项技术优点的最好方法是讨论其潜在的使用价值。在国内,WLAN的技术和产品在实际应用领域还是比较新的,但是与有线网络相比,WLAN具有安装便捷、使用灵活、易于扩展、价格便宜、辐射小等优点,无线由于其不可替代的优点,将会迅速地应用于需要在移动中连网和在网间漫游的场合,如机场、酒店、展厅的网络接入、企业移动办公系统、金融服务和旅游服务等,并在不易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持。 3.7 小结 由此可见,无线网络的出现是为了解决有线网络无法克服的困难。虽然无线网络有诸多优势,但与有线网络相比,无线局域网也有很多不足。无线网络速率较慢、价格较高,因而它主要面向有特定需求的用户。目前无线局域网还不能完全脱离有线网络,无线网络与有线网络是互补而不是竞争,是补充而不是替换。但也应该看到,近年来,随着适用于无线局域网产品的价格正逐渐下降,相应软件也逐渐成熟。此外,无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动互联网的多媒体业务。随着开放办公的流行和手持设备的普及,人们对移动性访问和存储信息的需求愈来愈多,因而WLAN将会在办公、生产和家庭等领域不断获得更广泛应用,相信在未来,无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用! 参考文献 [1] 易爱民,黄华栋.利用VPN技术远程访问局域网中MlCAPS服务器.广东气象.2004(1).34-35 [2] 肖怀志,薛四新,孙宇华.基于VPN的电子文件网络化归档安全解决方案..档案学研究.2004(2).44-48 [3] 余荣.浅谈无线局域网的安全性..铁路通信信号工程技术.2004(3).34-37 [4] 吴茂献,谢宝陵,袭昱.无线局域网的安全问题与对策..电脑知识与技术:认证考试.2004(05M).53-55 [5] 张公忠.现代网络技术教程 [M] .电子工业出版社,2000年1月 [6] 李晓东.IP QoS的实现.[N] .计算机世界日报,2000年7月3日 [7] 赵慧玲.及ITU-T SG13中国代表团..新一代IP网络标准的发展.[J].中国通信, 2001,(2) [8] 卢有杰、吴炜煜.C语言高级程序设计.北京:清华大学出版社,1991 [9] 王宝济. 网络建设实用指南[M].北京:人民邮电出版社,1999。
这就是论文提纲写作方法,你按这个方法去写就可以了,所有论文的都是通用的。先拟标题;写出总论点;考虑全篇总的安排:从几个方面,以什么顺序来论述总论点,这是论文结构的骨架;大的项目安排妥当之后,再逐个考虑每个项目的下位论点,直到段一级,写出段的论点句(即段旨);依次考虑各个段的安排,把准备使用的材料按顺序编码,以便写作时使用;全面检查,作必要的增删。毕业论文格式1、题目:应简洁、明确、有概括性。2、摘要:要有高度的概括力,语言精练、明确。3、关键词:从论文标题或正文中挑选3~5个最能表达主要内容的词作为关键词。4、目录:写出目录,标明页码。5、正文:毕业论文正文:包括前言、本论、结论三个部分。前言(引言)是论文的开头部分,主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识,并提出论文的中心论点等。数据恢复前言要写得简明扼要,篇幅不要太长。 本论是毕业论文的主体,包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析(讨论)等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果,分析问题,论证观点,尽量反映出自己的科研能力和学术水平。结论是毕业论文的收尾部分,是围绕本论所作的结束语。数据恢复其基本的要点就是总结全文,加深题意。6、致谢辞:简述自己通过做毕业论文的体会,并应对指导教师和协助完成论文的有关人员表示谢意。7、参考文献:在毕业论文末尾要列出在论文中参考过的专著、论文及其他资料,所列参考文献应按文中参考或引证的先后顺序排列。毕业论文提纲的基本结构由序论、本论、结论三大部分组成。序论、结论这两部分在提纲中部应比较简略。本论则是全文的重点,是应集中笔墨写深写透的部分,因此在提纲上也要列得较为详细。数据恢复本论部分至少要有两层标准,层层深入,层层推理,以便体现总论点和分论点的有机结合,把论点讲深讲透。编写提纲的步骤:(一)确定论文提要,再加进材料,形成全文的概要论文提要是内容提纲的雏型。一般书、教学参考书都有反映全书内容的提要,以便读者一翻提要就知道书的大概内容。我们写论文也需要先写出论文提要。在执笔前把论文的题目和大标题、小标题列出来,再把选用的材料插进去,就形成了论文内容的提要。(二)原稿纸页数的分配写好毕业论文的提要之后,要根据论文的内容考虑篇幅的长短,文章的各个部分,大体上要写多少字。如计划写20页原稿纸(每页300字)的论文,考虑序论用1页,本论用17页,结论用1—2页。本论部分再进行分配,如本论共有四项,可以第一项3—4页,第二项用4—5页,第三项3—4页,第四项6—7页。有这样的分配,便于资料的配备和安排,写作能更有计划。毕业论文的长短一般规定为5000—6000字,因为过短,问题很难讲透,而作为毕业论文也不宜过长,这是一般大专、本科学生的理论基础、实践经验所决定的。(三)编写提纲论文提纲可分为简单提纲和详细提纲两种。简单提纲是高度概括的,只提示论文的要点,如何展开则不涉及。这种提纲虽然简单,但由于它是经过深思熟虑构成的,写作时能顺利进行。没有这种准备,边想边写很难顺利地写下去。(1)通过这一阶段的努力,我的毕业论文《XX》终于完成了,这也意味着我四年的大学生活即将结束。在大学阶段,我在学习上和思想上都受益非浅,这除了自身的努力外,与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。在本论文的写作过程中,我的导师XX老师倾注了大量的心血,从选题到开题报告,从写作提纲,到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题,严格把关,循循善诱,在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。写作毕业论文是一次再系统学习的过程,毕业论文的完成,同样也意味着新的学习生活的开始。我将铭记我曾是XX大学的一名学子,在今后的工作中把XX大学的优良传统发扬光大。感谢各位专家老师的批评指导。(2)大学生活一晃而过,回首走过的岁月,心中倍感充实,当我写完这篇毕业论文的时候,有一种如释重负的感觉,感慨良多。首先诚挚的感谢我的论文指导老师XX老师。她在忙碌的教学工作中挤出时间来审查、修改我的论文。还有教过我的所有老师们,你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;你们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢三年中陪伴在我身边的同学、朋友,感谢他们为我提出的有益的建议和意见,有了他们的支持、鼓励和帮助,我才能充实的度过了三年的学习生活。5.2序号毕业论文各章应有序号,序号用阿拉伯数字编码,层次格式为:1××××(三号黑体,居中)××××××××××××××××××××××(内容用小四号宋体).1.1××××(小三号黑体,居左)×××××××××××××××××××××(内容用小四号宋体).1.1.1××××(四号黑体,居左)××××××××××××××××××××(内容用小四号宋体).①××××(用与内容同样大小的宋体)a.××××(用与内容同样大小的宋体)5.3论文中的图、表、公式、算式等,一律用阿拉伯数字分别依序连编编排序号.序号分章依序编码,其标注形式应便于互相区别,可分别为:图2.1、表3.2、公式(3.5)等.5.4注:论文中对某一问题、概念、观点等的简单解释、说明、评价、提示等,如不宜在正文中出现,可采用加注的形式.注应编排序号,注的序号以同一页内出现的先后次序单独排序,用①、②、③……依次标示在需加注处,以上标形式表示.注的说明文字以序号开头.注的具体说明文字列于同一页内的下端,与正文之间用一左对齐、占页面1/4宽长度的横线分隔.论文中以任何形式引用的资料,均须标出引用出处5.5结论:结论是最终的,总体的结论,不是正文中各段的小结的简单重复,结论应该准确、完整、明确、精炼.5.6参考文献:参考文献应是论文作者亲自考察过的对毕业论文有参考价值的文献.参考文献应具有权威性,要注意引用最新的文献.参考文献以文献在整个论文中出现的次序用[1]、[2]、[3]……形式统一排序、依次列出.参考文献的表示格式为:
无线局域网的典型组网方式 1. 无线组网 组网要求:在局域网内用无线的方式组网,实现各设备间的资源共享。 组网方式:在局域网中心放置无线接入点,上网设备上加装无线网卡。 2 . 点到点连接 ①单机与计算机网络的无线连接 组网要求:实现远端计算机与计算机网络中心的无线连接 组网方式:在计算机网络中心加装无线接入点外接定向天线,在单机上加装无线网卡外接定向天线与网络中心相对。 ②计算机网络间的无线连接 组网要求:实现远端计算机网络与计算机网络中心的无线连接 组网方式:在计算机网络中心加装无线接入点外接定向天线,在远端计算机网络加装无线接入点外接定向天线与网络中心相对。 3 . 点到多点的连接 ①异频多点连接 组网要求:有 A 、 B 、 C 三个有线网络, A 为中心网络,要实现 A 网分别与 B 网和 C 网的无线连接。百事通组网方式:在 A 网加装一无线网桥外接定向天线,在 B 网加装一无线网桥外接定向天线和 A 网相对;在 A 网加装另一无线网桥外接定向天线,在 C 网加装一无线网桥外接定向天线 和 A 网的第二个定向天线相对。 ②同频多点连接 组网要求:有 A 、 B 、 C 、 D 四个有线网络, A 为中心网络,要实现 A 网分别与 B 网、 C 网、 D 网的无线连接。 组网方式:在 A 网加装一无线网桥外接全向天线,在 B 网、 C 网、 D 网各加装一无线网桥外接定向天线和 A 网相对, A 网与 B 、 C 、 D 三网以相同的频率建立连接。 4 . 面向区域的移动上网服务 组网要求:在较大的范围内为在此区域内的移动设备提供移动上网服务。 组网方式:在区域内进行基站选点,在每个基站放置无线接入点外接全向天线,形成多个互相交叠的蜂窝来覆盖要联网的区域。移动设备上加装无线网卡,即可享受在此范围内的移动联网服务。 5. 中继连接 ①跨越障碍物的连接 组网要求:两个网络间要实现无线组网,但两个网络的地理位置间有障碍物,不存在微波传输所要求的可视路径。 组网方式:采用建立中继中心的方式,寻找一个能同时看到两个网络的位置设置中继点,使两个网络能够通过中继建立连接。 ②长距离连接 组网要求:两个网络间要实现无线组网,但两个网络的距离超过了点对点连接能达到的最大通信距离。 组网方式:在两个网络间建立一个中继点,使两个网络能够通过中继建立连接。 6 . 网状网连接 无线网状网是纯无线网络的系统,网络内的各个 AP 之间可以通过无线通道直接相互连接。 相互间无线连接的 AP 数量可以不受限制。通常一个城市里面可以有上万台 AP 同时在网络上协调工作。无线网状网整体网络中的任何位置的 AP 都拥有相同的带宽,不会因多级连接而降低带宽。无线网状网可以构成覆盖城市范围的宽带无线通讯网,可以提供无线的 VOIP 和移动宽带多媒体通信服务,也可以为某些特定行业用户,提供城域宽带无线移动接入服务。
把结构相同或相似、语气一致,意思相关联的句子或成分排列在一起。作用:增强语言气势,增强表达效果。如:他们的品质是那样的纯洁和高尚,他们的意志是那样的坚韧和刚强,他们的气质是那样的淳朴和谦逊,他们的胸怀是那样的美丽和宽广。(魏巍《谁是最可爱的人》)为了强调某个意思,表达某种感情,有意重复某个词语句子。反复的种类:连续反复和间隔反复,连续反复中间无其他词语间隔。间隔反复中间有其他的词语。如:山谷回音,他刚离去,他刚离去。(柯岩《周总理你在哪里》)(连续反复)好像失了三省,党国倒愈像一个国,失了东三省谁也不想,党国倒愈像一个国。(鲁迅《“友邦惊诧”论》)(间隔反复)