【正文】 22 圖 43 WLAN 認(rèn)證 無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 本設(shè)計(jì)以中國(guó)聯(lián)通中山分公司 辦公樓為例進(jìn)行無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)， 辦公樓為五層建筑，無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D 44 所示。 (3)支持 WPA/WPA2 加密認(rèn)證方式。當(dāng)有 STA 要接入時(shí)，根據(jù)其工作頻率，比較該 AP 上該射頻下的負(fù)載和其他 AP 的指定 SSID 下的用戶數(shù)或流量，以及負(fù)載均衡的 SSID 綁定接口的速率集，決定 STA 能否接入。 WLAN 工作頻率為 ，天饋系統(tǒng)方面綜合指標(biāo)主要包括天線密度、天線發(fā)射功率和天饋系統(tǒng)線路駐波比。在無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)投入 運(yùn)行后，網(wǎng)管人員可通過(guò) RF 管理模塊隨時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)內(nèi)的每個(gè) AP 的無(wú)線電波實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)掌握每個(gè) AP 的工作狀態(tài)和故障診斷，及時(shí)做出調(diào)整。 第二代無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)融入了無(wú)線網(wǎng)關(guān)功能，但還是不能對(duì) AP 進(jìn)行集中管理和配置，其管理上的缺陷和安全性低以及對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)成為了第一代和第二代 WLAN 產(chǎn)品發(fā)展的瓶頸，由于這兩代技術(shù)下的接入點(diǎn) AP 儲(chǔ)存了大量的網(wǎng)絡(luò)和安全配置數(shù)據(jù)信息，包括加密的鑰匙， Radius client 的安全密碼 (secret)等，而 AP 又是分散安裝在建筑物的不同位置 ，還有一部分安裝在室外，一旦 AP 的配置被盜取讀出并修改，其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就失去了安全性，有可能為用戶造成無(wú)法彌補(bǔ)的損失。 朗訊公司 AgereRGl000 的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下： 數(shù)據(jù)傳輸速率； ； IEEE ； ； Ipsec； 加密； (簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 )遙控管。 天線一般分為兩類(lèi)，全向天線和定向天線，全向天線就是在某一水平方位 360 度發(fā)射的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度和接收信息的能力都是一樣的，而定向天線則是在某一個(gè)角度范圍內(nèi)發(fā)射 14 的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度和接收信息的能力要強(qiáng)，其他方位要弱很多。 下面我們介紹一款室內(nèi) AP 產(chǎn)品：清華同方 TFW2020a。缺點(diǎn)是價(jià)格較高。它是絕大多數(shù)筆記本電腦擴(kuò)展無(wú)線功能的當(dāng)然選擇。但對(duì)大多數(shù)臺(tái)式機(jī)來(lái)說(shuō)，無(wú)線網(wǎng)卡仍然需要另外配置。 PMD 子層用于識(shí)別相關(guān)媒體傳輸?shù)男盘?hào)所使用的調(diào)制和編碼技術(shù)，完成這些幀的發(fā)送。 直接序列擴(kuò)頻（ Direct Sequence Spread Spectrum， DSSS）物理層，在 12Mb/s 的傳輸速率。同時(shí) ,WLAN 中的電波不會(huì)對(duì)人體造成傷害 ,具有抗干擾性、抗噪聲、抗衰減和保密性能好等優(yōu)點(diǎn)。 無(wú)線局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 實(shí)現(xiàn) WLAN 的關(guān)鍵技術(shù)主要有 3 種 :紅外線、跳頻擴(kuò)頻 (FHSS)和直接序列擴(kuò)頻 (DSSS)。下面以最廣泛使用的無(wú)線網(wǎng)卡為例介紹WLAN 的工作原理。屬于同一個(gè) ESA 的所有站組成 ESS，如圖 24 所示。在可以直接通信的范圍內(nèi)， IBSS 中任意站之間可直接通信而無(wú)需AP 連接，如圖 22 所示。 圖 21 無(wú)線局域網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu) 無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu) WLAN 體系結(jié)構(gòu)由幾個(gè)部件組成，它們之間相互作用而構(gòu)成了 WLAN，并使 STA 對(duì)上層而言具有移動(dòng)透明性。架設(shè)無(wú)線鏈路無(wú)需架線挖溝，線路開(kāi)通速度快。在實(shí)際傳輸中，接收端接收到的是混合信號(hào)，即混合了 (高能量低頻寬 )的噪聲。 第三 ,根據(jù)中山聯(lián)通辦公大樓的整體情況 ,設(shè)計(jì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò) ,實(shí)現(xiàn)員工上網(wǎng)的行為管理、安全認(rèn)證 ,最終建成高速、安全的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 1985 年 5 月 FCC(Federal Communicationgs Committee)為局域網(wǎng)擴(kuò)頻通信開(kāi)放 ISM 頻帶 ,使用時(shí)無(wú)須申請(qǐng)執(zhí)照。論文文理流暢，有較為詳實(shí)的實(shí)例支撐相關(guān)理論，是一篇合格的畢設(shè)論文。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) WLAN 原理與設(shè)計(jì) 姓 名 曾聰明 學(xué) 號(hào) 28010101090 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 通信工程 08B 所在學(xué)院 電子信息學(xué)院 指導(dǎo)教師（職稱(chēng)） 王桓（ 講師 ） 完成時(shí)間 2020 年 4 月 電子科技大學(xué)中山學(xué)院教務(wù)處制發(fā) 電子科技大學(xué)中山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 任務(wù)書(shū) 題目名稱(chēng) WLAN 原理與設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容和要求 了解 無(wú)線局域網(wǎng) 的發(fā)展歷史 。 指導(dǎo)教師： 王桓 2020年 05 月 02日 成績(jī) 82 論文評(píng)閱 評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱教師： 年 月 日 成績(jī) 論文答辯 評(píng)語(yǔ)： 答辯組長(zhǎng)： 年 月 日 成績(jī) 總分 審核人： 年 月 日 I WLAN 原理與設(shè)計(jì) 摘 要 近年來(lái)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)蓬勃發(fā)展。因此自從 1999 年 8 月 IEEE 發(fā)布 和 無(wú)線互聯(lián)協(xié)議以來(lái) ,各種無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品大量涌現(xiàn) ,無(wú)線局域網(wǎng)正在快速走 進(jìn)我們的工作和生活。 2 2 無(wú)線局域網(wǎng)的概述 無(wú)線局域網(wǎng)的基本概念 無(wú)線局域網(wǎng)的含義 顧名思義，無(wú)線局域網(wǎng)（ Wireless Local Area Network）就是在局部區(qū)域內(nèi)以無(wú)線（ No Wire or Wireless）媒體或介質(zhì)（ Medium）進(jìn)行通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò) ?；旌闲盘?hào)經(jīng)過(guò)同步隨機(jī)碼元解調(diào)，在中心頻點(diǎn)處重新解析出高能的源信號(hào)。靈活性更高、移動(dòng)性更強(qiáng)。 WLAN 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可從幾個(gè)方面來(lái)分類(lèi)。 圖 22 IBSS 工作模式 在 WLAN 中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括分布式系統(tǒng)媒體（ DSM）、 AP 和端口實(shí)體。一個(gè)完整的 ESS 無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖24 所示。 一個(gè)無(wú)線網(wǎng)卡主要包括 NIC(網(wǎng)卡 )單元、擴(kuò)頻通信機(jī)和天線 3 個(gè)組成功能模塊。 目前 WLAN 采用的傳輸媒體有兩種 :紅外 線和無(wú)線電波。 DSSS 同時(shí)使用整個(gè)開(kāi)放的 ,信號(hào)被擴(kuò)展多次而無(wú)損耗；而 FHSS 是連續(xù)間斷跳躍使用多個(gè)頻點(diǎn) ,當(dāng)跳 7 到某個(gè)頻點(diǎn)時(shí) ,判斷是否有干擾 ,若無(wú)則傳輸信號(hào)；若有則依據(jù)算法跳至下一頻段繼續(xù)判斷。 物理層，在 111Mb/s 的傳輸速率。物理層管理子層為物理層進(jìn)行信道選擇和協(xié)調(diào)。 無(wú)線局域 網(wǎng)卡的主要技術(shù)參數(shù)如下： 標(biāo)準(zhǔn)： IEEE (無(wú)線局域網(wǎng) ) 頻段： 2400～ MHz ISM 調(diào)制方式： DSSS 速率數(shù)據(jù)： 1Mbps、 2Mbps、 、 11Mbps 子信道數(shù)量： 13 條 傳播范圍 (11Mbps)：辦公室環(huán)境 35～ 100m，開(kāi)放環(huán)境 100～ 300m 介質(zhì)訪問(wèn)協(xié)議： CMMA/CA 輸出功率： 10mW 數(shù)據(jù)安全： 64 位和 128 位 WEP 加密 LED 指示燈：電源，連接狀態(tài) 天線類(lèi)型：集成的 Microstrip 雙極向天線 操作電壓： 5DC 消耗電流：典型傳輸模式 — 380mA 典型接收模式 — 215mA 典型休眠模式 — 20mA 接口： PCMCIATYPEⅡ 溫度： 0～ 55℃ (工作溫度 ) 20～ 75℃ (存儲(chǔ)溫度 ) 濕度： 10％～ 95％ (非結(jié)晶 ) 尺寸： 54mm (PC)， 140mm 80mm(PCI)， 120mm～ 77ram 25mm 認(rèn)證：美國(guó) — FCC Part ；歐洲 — ETS300_328 日本 — RCR STD 36A 和 ARIB STD— T66 目前常見(jiàn)的無(wú)線網(wǎng)卡采用兩種不同的標(biāo)準(zhǔn)，分別是 IEEE 和 。大部分 PCMCIA 無(wú)線網(wǎng)卡通常都有一個(gè)內(nèi)置天線，但仍然提供一個(gè)擴(kuò)展天線接口。 接口無(wú)線網(wǎng)卡 MiniPCI 接口無(wú)線網(wǎng)卡的優(yōu)點(diǎn)是非常輕便，缺點(diǎn)是信號(hào)接收能力較弱。 該產(chǎn)品的主要特性如下： 12 ●可以更換更高增益的天線，因此可在較近距離的室外應(yīng)用 ； ●更強(qiáng)的傳輸可靠性及傳輸 擁塞控制功能； ●采用有線等效加密 (WEP)，保證數(shù)據(jù)不受非法訪問(wèn)的侵入； ●精心設(shè)計(jì)的 RF 回聲處理功能，具有強(qiáng)大反射波環(huán)境下的傳輸可靠性； ●擁有請(qǐng)求發(fā)送 (RTS)/清除發(fā)送 (CTS)的功能，保證通信質(zhì)量； ● 10Mbps 以太網(wǎng)接口輕松連入有線網(wǎng)絡(luò)； ●內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，工作溫度較低； ●通過(guò) USB 和以太網(wǎng)可以設(shè)置網(wǎng)橋； ●重新設(shè)置之后 5 秒以內(nèi)即可以生效； ●系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能較全，既支持網(wǎng)橋功能，也支持對(duì)多點(diǎn)的橋接功能； ●安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單； ●符合國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn) (FCC、 ETSI)及我國(guó)無(wú)線電管理?xiàng)l例。 天線還有一個(gè)指標(biāo)就是 dBi，它是用來(lái)表示天線益增值的。 無(wú)線控制器 AC 國(guó)人通信生產(chǎn)的 SGRWM2020A7000 是一種專(zhuān)用的無(wú)線局域網(wǎng)的訪問(wèn)控制服務(wù)器，負(fù)責(zé)用戶的認(rèn)證授權(quán)，數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)控制和執(zhí)行各種網(wǎng)絡(luò)管理策略。另外由于 AC 或無(wú)線網(wǎng)關(guān)的硬件多數(shù)是基于Pentium 架構(gòu)的，所以當(dāng)用戶接入數(shù)量 (IP sessions)增多時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能會(huì)急劇下降，時(shí)常會(huì)發(fā)生掉線或死機(jī)的情況。 Fit AP 放在網(wǎng)絡(luò)的最末端，通過(guò)全向天線實(shí)現(xiàn)對(duì)重要地區(qū)的無(wú)線覆蓋， Fit AP 通過(guò)五類(lèi)線連接到就近的接入交換機(jī)，接入交換機(jī)再通過(guò)百兆光纖連接到匯聚交 換機(jī)，匯聚交換機(jī)通過(guò)千兆光纖連接到聯(lián)通公司的核心交換機(jī)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)用戶的認(rèn)證 、帶寬控制等。天線密度：需要綜合考慮房屋的結(jié)構(gòu)，房屋的大小等，一般信號(hào)覆蓋范圍半徑 1020m；天線發(fā)射功率：室內(nèi)天線口輸出功率為 812dBm 左右；天饋系統(tǒng)線路駐波比控制在 之間。同時(shí)注意到若用戶數(shù)已達(dá)到 AP 某個(gè) SSID 的最大用戶數(shù)，則該 AP 的 SSID 不允許再接入 STA。 (4)增加認(rèn)證訪問(wèn)控制墻。 23 圖 44 中山聯(lián)通辦公樓