无线接入技术论文篇二
无线接入在网络融合中的应用
摘要：目前 ,全球电信运营商正面临着 企业 转型和 网络 融合(FMC),它使原本经渭分明的移动与固网的界限正在被一步步地“模糊化”,二者在多个层面的融合趋势已势不可挡。基于融合的思路来看未来的网络,无线接入技术多样化的趋势将越来越明显,无线接入网作为承载业务,直接面向用户的网络,是体现运营商的用户覆盖率和企业竞争力主要指标的关键之一,与核心网趋于融合的趋势不同,接入网层面将有众多技术百花齐放。如英国的“蓝色电话”采用DECT数字无绳电话系统对移动和固网进行无缝连接。国内“灵通无绳电话”是利用目前的小灵通无线网络直接与固网相连。而正在试验中的“家庭网络”是采用“蓝牙技术”或Wi-Fi无线技术来进行内部各终端之间的互连。还有技术先进,功能强大的WiMAX无线宽带技术 应用 于局域网和移动通信等领域。
无线接入是网络融合的桥梁和纽带
“蓝牙技术”,现在Bluetooth SIG(蓝牙技术联盟)对蓝牙技术的定位是它可以广泛地应用于个人网络设备,如手机、电脑以及汽车免提系统。由于蓝牙技术目前专为个人网络应用而设,通过改进技术可以增加蓝牙技术在其它全新领域的应用。例如 环境传感、家用电器遥控、家庭网络内部终端间的连接等。但是蓝牙技术存在着许多的不足。如:一是它的传输距离仅在十公尺左右。二是蓝牙芯片的价格仍不令人满意。三是蓝牙兼容性方面的一些 问题 。四是随着各种近距离无线技术的出现,它们与蓝牙技术就不可避免地要在一些应用领域存在重叠和竞争。更重要的是无线宽带技术的出现,在超宽带的技术优势面前蓝牙将会遭遇极大的挑战。
Bluetooth SIG(蓝牙技术联盟)在其未来的3年 发展 蓝图中,已提出了一系列改进蓝牙规范的 计划,包括提升性能、增强安全性、优化耗电量及可用性,来藉以保有蓝牙技术在个人通信技术领域的市场地位,并在新的市场领域确定其发展方向。具体计划是2005年蓝牙技术联盟将测试并推出一项全新的蓝牙规范。新规范提高了数据传输速率(是当前速率的3倍)提高了数据传输的安全性,并降低了功耗。这将大大改善蓝牙用户使用多个蓝牙设备协同 工作以及传输大型数据文件时的体验,同时还将延长移动设备的电池使用寿命。2006年蓝牙技术联盟将继续致力于改进蓝牙规范在可用性、安全性及性能等方面的表现,并采用多播(Mutti-cast)功能,允许用户将同一信息同时传送至多个装置,改进性能将可使耗电量极低的蓝牙传送范围扩大至100公尺。
Wi-Fi(Wireless Fidelity)是属于无线局域网(WLAN)的一种,通常是指802.11b产品,它的主要特点是传输速率高,可靠性高,建网速度快\简便、可移动性好、网络结构弹性化、组网灵活、组网成本较低等,具有良好的发展前景。Wi-Fi工作在2.4GHz频段。最高速度达11mb/s,传输距离可达100公尺,在全封闭区域可达300公尺,是目前的主流WLAN技术。近年来Wi-Fi在市场上欣起一股热潮,据预测,到2007年美国将安装53万个点,欧洲安装70万个点,亚洲也将安装100多万个点,Wi-Fi有着“无线版本以太网”的美称,由于目前的以太网标准(IEEE802.3标准)几乎已经成为局域网的代名词,世界上至少有80%以上的局域网采用以太网技术。而WLAN同样为IEEE制定的标准,所以其几乎可以视为以太网标准在无线领域的延伸,这使WLAN在应用上具备无痕过渡和顺利安装的特点。
Wi-Fi的安装和设置相当简单,在某个区域要建立网络接入连接时,只需要在一定的范围内设立相应的接入点就可以了。规划、布线、测试等传统工序可以被忽略,如在家里引入Wi-Fi整个接入工序不到10分钟。同时Wi-Fi的综合成本非常低(预计为有线以太网的50%左右)。Wi-Fi拥有许多优点,但是不可忽视的是它存在的安全隐患这个致命的缺点。Wi-Fi采用的是RF(射频)技术,通过空气发送和接收数据,所以非常容易受到来自外界的攻击,甚至进入未受保护的公司内部局域网。
WiMAX全称是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是一种类似于Wi-Fi的新型无线网络技术,它具有覆盖范围更广、传输速率和可靠性(安全性)更高等优点。它所采用的IEEE 802.16标准是一种基于微波和毫米波频段(2GHz～11GHz)的新的空中接口标准的技术,可以替代现有的有线和DSL连接方式,来提供最后一公里的无线宽带接入。WiMAX将提供固定、移动、便携式的无线宽带连接,现在WiMAX已经从本质上改变了最初的应用方向。增加了移动通信方面的服务。通过加入移动特性,一方面WiMAX可以像原来设想一样,作为服务和提高电信运营商最后一公里接入的技术手段。同时还可以成为FMC(固定和移动网络融合)的主流接入技术。
WiMAX具有以下优点:一是WiMAX执行IEEE802.16a标准,较长的传输距离(50公里)和较大的无线覆盖范围(6-10公里),传输速率最快75Mbps。二是具有理想的非视距传输特性,因此能够在不同的环境下获得最佳的传输性能。三是集中了有线/无线接入的优点,并结合了Wi-Fi无线接入技术的移动性与灵活性。四是WiMAX还能够通过将无线接入系统上升到无线接入网络,多中心站之间通过负荷分担的方式大大增加了网络容量。五是基站建设方面,WiMAX不同于过去所采用的无线技术,需建高高的基站。从而可大大降低运营商的成本。六是目前正在制定中的IEEE 802.16e,面向移动终端,最大传输距离为3千米～5千米。当前,人们特别关注的是规范已确定的802.16-2004,它主要用于连接互联网服务的接入线路,也就是替代使用电话线的ADSL等,将通信运营商与用户连接起来。
接照WiMAX的商用计划,预计到2006年802.16功能的笔记本电脑,就可以不间断地享用高于3G十倍的速率而构成的宽带精彩 内容 服务。而且WiMAX还能作为Wi-Fi的备份,使用户可快速,方便地在Wi-Fi和WiMAX间自由切换和访问互联网。
无线接入与业务融合和创新
灵通无绳电话(QBOX),为了使小灵通更加具有活力,继短信互连,七彩铃音,机卡分离等新业务推出之后,近日 中国 电信又在上海、西安、温州、惠州等六城市推出“灵通无绳电话”新业务,。这一业务在国内第一次将有线、无线(小灵通)两种通信方式结合在一起,使它的优势待以充分的互补。它的推出预示着固网运营商的运营重点已渐渐脱离传统的运作模式。而转向具潜力的业务和市场增长点。QBOX业务优点突出,首先是解决了一直以来让运营商深感头痛的小灵通小区覆盖的盲区 问题 ,使小灵通能凭借单向收费的价格优势,更为广大用户所欢迎。二是QBOX将增强固话终端的竞争力。灵通无绳电话一举改变了固话终端几年甚至几十年不变的传统观念。加快了固网终端向个性化、智能化演进的步伐。三是固网和小灵通 网络 在中国都属同一运营商经营,这种组合方式能最大限度地综合利用二个网络的资源提供新业务。使用户首次享受到了无线与有线结合的融合业务。四是具有绿色环保功能。灵通无绳电话与小灵通的基站和其手机发射功率都只有10毫瓦,而无绳电话机的发射功率也有35毫瓦左右,因此辐射小,对人的身体不会造成伤害,符合人们的健康要求。
灵通无绳电话是中国电信运营商首次在无线,有线融合中的尝试,这项业务本身还存在着一些较为明显的缺憾。如一是灵通无绳电话终端在QBOX私网与小灵通公网动态(通话过程中)转移时无法保特不间断通话。二是QBOX系统在其私网中只对预先指定的几个终端( 目前 是10个)提供通话服务。而对其它的小灵通手机无法提供服务。三是在小灵通公网信号没有覆盖的区域,QBOX座机的固网用户线路只允许一个小灵通或固话用户与外界通话,而无法对二个和二个以上的用户同时提供通话服务.因此虽然“灵通无绳电话”业务使固网业务得到有益的补充和延伸,但还需进一步的改进和完善。使它成为真正的FMC业务之一。
“蓝色电话”是由英国电信提出并在以阿尔卡特为首,包括爱立信、朗迅和莫托罗拉等在内的诸多设备制造商协助下共同完成的。实际上蓝色电话就是一种可以在通话状态下实现移动和固话网络之间自由、无缝切换的服务。它具有以下几个方面的特征和优势。
首先是它开创了固话和移动融合(FMC)的先河,这是蓝色电话最突出的优势,也是一项创 历史 性的先进技术与服务。其次是能在通话过程中自动判断用户所处的位置并提供不同的网络为其服务。如用户在室外或室内通话时能自动在GSM移动网络和DECT无绳电话系统之间进行无缝切换。三是,保证良好的通话质量,这也是蓝色电话要实现移动和固网相融合最大的难点和成功之处。它在实现了固话网络和移动网络无缝切换的同时保证其通信质量的等级。四是,先进、便捷的室内无线接入技术,目前蓝色电话在室内是通过DECT数字无绳电话系统转接至固定宽带网络上去,今后也可以采用蓝牙技术或者性能更优的Wi-Fi技术来进行接入。并能够使系统在室内和室外的各种使用 环境中在不同的网络之间进行自动的无缝切换,而保证通话过程不会间断。五是,具有高性价比的通话资费,蓝色电话在定价的过程中充分考虑固话和移动两个网络的不同运营成本来确定价格。这样的资费方案融合了固话和移动的资费特点,且最大限度地提供给用户方便和实惠。
“家庭网络”作为固话的业务创新,首先是融入了信息 时代 的信息化综合服务的理念,其次打破了原有仅仅提供点对点通信的模式,而为用户提供了多元化、个性化的信息服务。三是在实际操作中,对网络进行重新的设计和集成。四是加强整合现有资源,进行业务的重新组合和包装,家庭网络并不是一个前所未有的全新业务,而实际上所谓的创新,大部份是在现有技术成果的基础上进行改进、优化。通过对已有业务或技术的组合,来产生新的业务和新的功能,这种类型的业务创新在通信产业 发展 的过程中也屡见不鲜。因此在“家庭网络”的技术业务创新过程中,一定要将重点放在网络集成和资源整合上。
蓝牙技术是一种低成本、近距离的无线连接技术标准,将它 应用 于家庭网络中,可将家庭内部的各类终端如无绳电话、移动电话、笔记本电脑等等组成一个家庭或个人领域的网络,使各种信息化或智能化的终端设备在近距离内不用电缆就可以方便地连接起来,实现无缝覆盖并相互操作进而达到资源充分共享。
WLAN无线连接。由于WLAN可以使用户在家庭实现无线快速连接,因此该技术可谓代表了家庭网络的未来发展方向,尤其是具备较高传输速率和较长传输距离的Wi-Fi更是如此。虽然现在很多家用设备还不支持Wi-Fi,但这种情况正在发生改变,日本各大厂商推出的新型等离子电视已经开始配备Wi-Fi功能,各种各样的Wi-Fi网卡也层出不穷,这一切都表明WLAN无线连接将蕴含极大的市场潜力。
市场的需求, 企业 的转型将推动移动核心网和固定核心网最终融合,接入层面充分开放,不同的接入技术有不同的应用领域。给用户带来不同的通信体验。总之无线接入与固定接入一起,将支撑起未来的无缝覆盖的网络,用户无论使用什么样的通信终端,都可以轻松接入网络,获得高性价比的优质通信服务。
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互联网接入技术论文篇二
移动互联网接入 网络技术
摘 要：移动互联网是当前信息技术领域的热门话题之一，而接入网络则是移动互联网的重要基础设施。对目前的接入网络技术：卫星通信网络、无线城域网、无线局域网、无线个域网、蜂窝网络的特点及应用进行了分析，提出了接入网络技术未来的发展趋势是各种网络的融合演进， 报告 了异构 无线网络 融合的特点及应用。
关键词：移动互联网 接入网络技术
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章 编号：1672-3791(2013)03(b)-0009-02
移动通信技术和互联网技术是信息技术领域中重要的组成部分，这两项技术的发展直接影响着人们的生活和工作方式。移动互联网是一个新型的融合型网络，是移动通信技术和互联网技术充分融合的产物。在移动互联网环境下，人们可以通过智能手机、PDA、车载终端等设备通过移动网访问互联网，随时随地的享受互联网提供的服务。
2011年中国工业和信息化部电信研究院在《移动互联网白皮书》中指出：“移动互联网是以移动网络作为接入网络的互联网及服务，包括三个要素：移动终端、移动网络和应用服务[1]。”简而言之，移动终端是移动互联网的前提，接入网络是移动互联网的基础，而应用服务则成为移动互联网的核心。本文详细描述了接入网络技术的现状及发展趋势。
1 接入网络技术现状
现有的无线接入网络主要有五类：卫星通信网络、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、蜂窝网络(2G网络、3G网络等)[2]。它们在带宽、覆盖、移动性支持能力和部署成本等方面各有利弊。
1.1 卫星通信网络
1.1.1 概述
简单来讲，卫星通信就是把卫星作为中继站，在地球上(包括地面和低层大气中)的通信站点间进行通信。卫星和地球站就是卫星通信系统的重要组成部分。卫星通信新技术主要包括VSAT系统，即甚小口径终端;中低轨道的移动卫星通信系统等。
1.1.2 特点及应用
卫星通信具有通信区域大、距离远、频段宽、容量大的特点，即只要是在卫星发射电波覆盖范围内的任意两点间，都可以互相通信。其次，卫星通信的可靠性高、质量好、噪声小、可移动性强，即不容易受自然灾害的影响;但是，卫星通信存在传输时延大、回声大、费用高的问题[3]。
目前，卫星通信主要用于电视广播、远距离的越洋电话、军事通信、应急通信等。卫星通信作为一种特殊的通信技术，其基本定位必然是地面系统的有效支持、补充与延伸[4]，对于农村及偏远地区的通信发挥重要的作用，使实现全球通信海陆空一体化的无缝覆盖成为可能。卫星通信的广播与多播等技术优势，结合现代Internet技术，在地面互联网络拥塞的状态下，可充分发挥以IP为基础的多媒体远距离传送与高速连接，将宽带高速数据业务进行有效地传送。伴随着移动互联网的发展，卫星通信与3G、4G技术的相互融合将成为卫星通信发展的必然趋势。
1.2 无线城域网(WMAN)
1.2.1 概述
无线城域网主要用于解决整个城市区域的接入问题，以微波等无线传输为介质，以无线方式为主要接入手段，提供同城数据高速传输，以及 其它 如图像、视频等多媒体通信业务和Internet接入服务[5]。而WiMax是受到较多关注的无线城域网通信技术。WiMax(World Interoperability for Microwave Access)即全球微波互联接入，是一项基于IEEE 802.16标准的无线接入技术[6]，它采用有线方式为企业、家庭提供“最后一英里”的无线接入。覆盖范围大于无线局域网，可以覆盖几千米到几十千米的范围。
1.2.2 特点及应用
WiMax具有传输距离远、覆盖面积大、接入速度快等特点。WiMax所能实现的50 km的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍[7]，最高接入速度70M是3G所能提供的宽带速度的30倍。此外，WiMax具有高效、灵活、经济的组网方式，以及较为完备的Qos机制。支持移动和固定宽带无线接入的特点，使它集成了无线接入技术的移动性与灵活性以及DSL等传统宽带接入技术的高带宽特性，为用户提供了优良的最后一公里网络接入服务及广泛的多媒体通信服务。但是，WiMax技术目前无法支持用户在移动过程中无缝切换。性能与3G的主流标准相比，仍存在差距。
基于WiMax特点，它可以被用于远程医疗卫生、远程 教育 、物流、金融、交通等行业，提供一定条件下的高速数据通信服务。从业务应用来看，WiMax在逐步实现宽带业务的移动化，而3G实现的是移动业务的宽带化。越来越多的多媒体通信服务大量消耗现有的3G网络资源，使网络的建设投资远远超过了收入的增加。WiMAX可以在保证服务质量的基础上，有效降低运营成本。WiMax不可能完全取代3G，但是WiMax在以IP为主的高速数据应用方面的优势使它成为了3G网络的补充手段，两种网络的融合程度会越来越高。
1.3 无线局域网(WLAN)
1.3.1 概述
无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)是工作于2.5 GHz或5 GHz频段，以无线、或无线与有线相结合的方式构成的局域网。它利用射频技术及简单的存取架构取代传统电缆线，以提供传统有线局域网的功能，是非常便利的数据传输系统。简而言之，无线局域网仍然是以有线局域网为基础的，它只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、无线网卡等设备构建了无线通信网络[8]，是有线局域网的扩展和替换。
1.3.2 特点及应用
无线局域网具有布网便捷，网络规划调整可操作性强，网络易于扩展的特点。只需要一个或多个接入点设备，就可以搭建覆盖整个区域的网络，搭建网络所需的基础设施也不需要隐藏在地下或墙里，便于网络优化配置、改造和维护。只要在无线信号能够覆盖的范围内，用户都可以在任意位置接入网络，并随时改变位置，具有较强的灵活性和移动性。由于无线局域网多采用无线电波作为传输介质以及其工作在S频段的特点，使其具备良好的抗干扰性和保密性，不会对人体造成辐射伤害。但是任何障碍物都会成为电磁传播的阻碍，任何外部其他电信号都会成为局域网的干扰源。所以，无线局域网在性能、速率、安全性方面还有一定的不足之处。 无线局域网的最大传输速率为54 Mbit/s[9]，较适合应用于有限空间、小规模网络等，如机场贵宾厅、股票大厅。其次，对于难以进行有线网络布线的环境、需要暂时使用网络的环境、实时通信要求很高的特殊场合，如人迹罕至的边关、港口等都有较好的应用。无线局域网并不能作为一个完备的全网解决方案，但是随着无线局域网技术的成熟应用，它可以与广域网结合为用户提供移动互联网应用，成为3G网络有益的补充。
1.4 无线个域网(WPAN)
1.4.1 概述
无线个域网(Wireless Personal Area Network，WPAN)是面向特定群体活动半径小、业务种类丰富、无缝连接的新兴无线通信技术，相对于无线广域网、无线城域网、无线局域网，它的覆盖范围更小，进而有效全面解决“最后几米电缆”的问题。目前，蓝牙(Bluetooth)是WPAN应用的主流技术，其它的还有家庭射频(HomeRF)、红外技术(IrDA)、射频识别(RFID)、超带宽(UWB)等。
1.4.2 特点及应用
无线个域网具有低功耗、低成本、体积小等特点。设备与组网都简单方便、易于操作，且支持点对点、点对多点的应用。WPAN所覆盖的范围一般在10 m半径以内，是短距离、个人专用的无线网络。具有代表性的Bluetooth技术，在全球范围内的可操作性都很强，因为其使用了2.4 GHz频段在全球都是可以自由使用的有效频段。通过鉴权、加密等 措施 确保设备识别码在全球的唯一性和设备的安全性。但是WPAN的技术标准多样，都需要不断的完善和创新。
WPAN主要应用于个人、家庭和办公设备的无线通信，它可以在小范围内将各种移动通信设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统(例如数字照相机、数字摄像机等)甚至各种家用电器，使用一种廉价的无线 方法 建立它们之间的信息传输[10]。WPAN可以使用户随时随地的进行设备间的无缝通讯，可以通过移动网络、局域网、城域网方便快捷的接入到互联网Internet。未来，WPAN和WLAN一起为用户提供完备的短距离无线通信环境。
1.5 蜂窝网络
1.5.1 概述
蜂窝网络是把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小区，每个小区设置一个基站，这样的结构酷似一个个“蜂窝”。 蜂窝技术是移动通信的基础，所以把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信。蜂窝移动通信系统由移动站、基站子系统、网络子系统组成，采用蜂窝网络作为无线组网方式，通过无线信道将移动终端和网络设备进行连接，使用户在移动中进行语音、数据通信业务。
1.5.2 特点及应用
宏蜂窝、微蜂窝是蜂窝移动通信系统应用较多的蜂窝技术，宏蜂窝覆盖半径大，多在1～25 km，但是存在盲区，小区半径缩小时会产生干扰。微蜂窝相对于宏蜂窝覆盖范围小，一般覆盖半径为30～300 m，传输功率低、安装方便灵活，主要用于提高覆盖率和容量，作为宏蜂窝的补充和延伸，为用户提供更好的网络覆盖。它的主要特征是终端的可移动性，并具有成熟的切换和漫游方案，频率复用技术、多址技术、移动性管理技术促进了移动通信业务的发展。伴随着网络的发展，蜂窝网络从第一代蜂窝移动通信系统发展到现在的第三代蜂窝移动通信系统(3rd Generation，3G)，成为实现网络融合和业务融合的统一平台，也是公认的下一代网络的核心网架构。3G网络把语音通信和多媒体通信巧妙结合，能支持更多的用户，提供更高的数据传输速率。如HSPA的速率已经达到7.2 Mbit/s。但高成本、低带宽的问题越发凸显。
蜂窝系统或许是当今社会最重要的通信媒体。目前，3G网络可以为用户提供丰富的应用服务，除电信业务、承载业务在内的基本业务外，还可以提供如呼叫前转、呼叫等待、多方通话等补充业务。支持的增值服务应用包括网页浏览、图像、音乐、移动游戏、移动冲浪、视频会议、视频点播、各类信息服务等。
2 接入网络技术发展趋势
目前的接入网络技术能为用户提供丰富的通信接入手段以及无处不在的接入网络服务，但是各有利弊。例如，蜂窝网络覆盖的范围大，移动性管理技术成熟，但带宽低、建设成本高;相反，WLAN高带宽、低成本，但其覆盖范围有限。为解决此问题，需要充分利用不同网络技术的互补性，网络的融合将成为促进移动互联网未来发展的关键要素，接入网络正在经历一个动态的转型过程，异构无线网络融合应运而生。
2.1 定义
异构网络是一种网络的类型，是不同的计算机、手持终端等网络设备及相关系统组成，运行在不同的协议上，支持不同的功能和应用。异构无线网络融合是将现有的多种无线接入技术有机的进行结合，符合下一代无线通信网络(4G网络)中多系统融合演进的设计思路和发展方向。
2.2 特点及应用
异构无线网络融合技术具有成本低、风险低的优点，它是现有接入技术的融合，可以充分利用现有网络资源，降低建设运营成本。其次可以增加网络的覆盖范围，利用不同接入技术的特点使网络进行有效地延伸。对于用户来说，可以享受更加全面、丰富、便捷的移动互联网服务，是下一代网络发展的必然趋势。
近年来，业界和学术界不断的在进行异构无线网络融合的应用研究，BARWAN计划提出并实现了多模移动终端在无线局域网和无线广域网之间的垂直切换方案。ETSI和3GPP对3G网络与WLAN之间的互连互通进行了深入的应用研究[2]。MOBYDICK对IPv6网络中WLAN和移动网络的融合应用进行了探讨。国内各运营商为缓解大量数据业务对3G网络的冲击，也开始进行网络的改造，主要是把3G+WLAN方式应用到网络中，例如将WLAN作为3G网络的一个无线接入网，通过网关连接到3G核心网[2]，共享核心网络提供的计费认证功能及信令协议，实现WLAN和3G网络的互联互通，以促进移动互联网的发展。但是，异构无线网络融合还存在很多需要解决的问题，比如各种接入网络的互联互通问题、无缝切换等移动性管理问题，网络中各个功能实体的位置及网络架构也直接决定了网络的融合程度及实际应用效果。 3 结语
移动互联网可以提供除传统互联网迷你主页之外的几乎所有业务，在韩国、日本等应用较好的国家，移动互联网的ARPU值可以达到10美元[11]。截至2012年6月底，中国手机网民规模达到3.88亿，相比台式电脑上网的3.80亿，手机首次超越台式电脑成为第一大上网终端。手机视频用户规模激增，已经超过一亿人。手机微博用户涨幅明显，使用率提升5.3个百分点至43.8%[12]。种种数据表明，“无处不在的网络、无所不能的业务”已深入人心。
伴随着用户规模的快速增长，移动互联网产业将飞跃式的发展，必将推进接入网络技术的融合演进，各种无线网络接入形式和应用成为研究和开发的 热点 。相信未来各种独立的无线网络将与整个有线Internet相互联，为用户提供覆盖范围更广，应用更丰富，服务更完善的下一代移动互联网服务。
参考文献
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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
