【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 取架構(gòu)，達(dá)到信息隨身化、便利走天下的理想境界。 對(duì)于局域網(wǎng)絡(luò)管理主要工作之一，對(duì)于鋪設(shè)電纜或是檢查電纜是否斷線(xiàn)這種耗時(shí)的工作，很容易令人煩躁，也不容易在短時(shí)間內(nèi)找出斷線(xiàn)所在。再者，由于配合企業(yè)及應(yīng)用環(huán)境不斷的更新與發(fā)展，原有的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)必須配合重新布局，需要重新安裝網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路，雖然電纜本身并不貴，可是請(qǐng)技術(shù)人員來(lái)配線(xiàn)的成本很高，尤其是老舊的大樓，配線(xiàn)工程費(fèi)用就更高了。因此，架設(shè)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)就成為最佳解決方案。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)由無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡、無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)（AP） 、計(jì)算機(jī)和有關(guān)設(shè)備組成，常見(jiàn)的組成方式有 3 種：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型、和混合型。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型常用于固定的要聯(lián)網(wǎng)的兩個(gè)位置之間，是無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的常用方式，使用這種聯(lián)網(wǎng)方式建成的網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率高，受外界環(huán)境影響較小。點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型常用于有一個(gè)中心點(diǎn)，多個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)的情況下。其最大優(yōu)點(diǎn)是組建網(wǎng)絡(luò)成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單；其次，由于中心使用了全向天線(xiàn)，設(shè)備調(diào)試相對(duì)容易。該種網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)也是因?yàn)槭褂昧巳蛱炀€(xiàn)，波束的全向擴(kuò)散使得功率大大衰減，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率低，對(duì)于較遠(yuǎn)距離的遠(yuǎn)端點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的可靠性不能得到保證?；旌闲陀糜谒ňW(wǎng)絡(luò)中有遠(yuǎn)距離的點(diǎn)、近距離的點(diǎn)，還有建筑物或山脈阻擋的點(diǎn)。在組建這種網(wǎng)絡(luò)時(shí)，綜合使用上述幾種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)方式，對(duì)于遠(yuǎn)距離的點(diǎn)使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，近距離的多個(gè)點(diǎn)采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式，有阻擋的點(diǎn)采用中繼方式。其優(yōu)點(diǎn)如下：靈活性和移動(dòng)性。在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)位置的限制，而無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)在無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。無(wú)遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁(yè)線(xiàn)局域網(wǎng)另一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其移動(dòng)性，連接到無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的用戶(hù)可以移動(dòng)且能同時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持連接。 經(jīng)濟(jì)節(jié)約。由于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中缺少靈活性，這就要求網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃者盡可能地考慮未來(lái)的發(fā)展的需要，這就往往導(dǎo)致需要預(yù)設(shè)大量利用率較低的信息點(diǎn)。而一旦網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展超出了設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)的預(yù)期，又要花費(fèi)較多費(fèi)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造。而 WLAN 可以避免或減少以上情況的發(fā)生。安裝便捷。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)可以免去或最大程度地減少網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)的工作量，一般只要安裝一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)設(shè)備，就可建立覆蓋整個(gè)區(qū)域的局域網(wǎng)絡(luò)。 易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整。對(duì)于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，辦公地點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖兺ǔＲ馕吨匦陆ňW(wǎng)。重新布線(xiàn)是一個(gè)昂貴、費(fèi)時(shí)、浪費(fèi)和瑣碎的過(guò)程，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。 故障定位容易。有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)物理故障，尤其是由于線(xiàn)路連接不良而造成的網(wǎng)絡(luò)中斷，往往很難查明，而且檢修線(xiàn)路需要付出很大的代價(jià)。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)則很容易定位故障，只需更換故障設(shè)備即可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接。 易于擴(kuò)展。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)有多種配置方式，可以很快從只有幾個(gè)用戶(hù)的小型局域網(wǎng)擴(kuò)展到上千用戶(hù)的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供節(jié)點(diǎn)間漫游 等有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特性。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)在能夠給網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)帶來(lái)便捷和實(shí)用的同時(shí)，也存在著一些缺陷。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的不足之處體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 性能。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)是依靠無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行傳輸?shù)?。這些電波通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置進(jìn)行發(fā)射，而建筑物、車(chē)輛、樹(shù)木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸，所以會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能。 速率。無(wú)線(xiàn)信道的傳輸速率與有線(xiàn)信道相比要低得多。目前，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的最大傳輸速率為 1Gbit/s，只適合于個(gè)人終端和小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 安全性。本質(zhì)上無(wú)線(xiàn)電波不要求建立物理的連接通道，無(wú)線(xiàn)信號(hào)是發(fā)散的。從理論上講，很容易監(jiān)聽(tīng)到無(wú)線(xiàn)電波廣播范圍內(nèi)的任何信號(hào)，造成通信信息泄漏。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)絕不是用來(lái)取代有線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)，而是用來(lái)彌補(bǔ)有線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)之不足，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)的使用人群包括，無(wú)固定工作場(chǎng)所的使用者、有線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)架設(shè)受環(huán)境限制、作為有線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)的備用系統(tǒng)等。遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè) 遵循的協(xié)議應(yīng)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)烈需求，美國(guó)的國(guó)際電子電機(jī)學(xué)會(huì)在 1990 年 11 月成立了 委員會(huì)，開(kāi)始制定無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。 是第一代無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之一，速率最高只能達(dá)到 2Mbit/s。該標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層和媒體訪(fǎng)問(wèn)控(MAC)協(xié)議的規(guī)范，允許無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)及無(wú)線(xiàn)設(shè)備制造商在一定范圍內(nèi)建立互操作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。由于在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中沖突檢測(cè)較困難，媒體訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)層采用避免沖突(CA)協(xié)議，而不是沖突檢測(cè)（ CD） ，但也只能減少?zèng)_突。 物理層的無(wú)線(xiàn)媒體(WM )決定了它與現(xiàn)有的有線(xiàn)局域網(wǎng)的 MAC 不同，它具有獨(dú)特的媒體訪(fǎng)問(wèn)控制機(jī)制，以 CSMA/CA 的方式共享無(wú)線(xiàn)媒體。其協(xié)議對(duì)比如表 。 第二代無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)其帶寬最高可達(dá) 11 Mb/s，實(shí)際的工作速度在 5 Mb/s 左右。 使用的是開(kāi)放的 頻段，不需要申請(qǐng)。既可作為對(duì)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，也可獨(dú)立組網(wǎng)，從而使網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)擺脫網(wǎng)線(xiàn)的束縛，實(shí)現(xiàn)真正意義上的移動(dòng)應(yīng)用。 標(biāo)準(zhǔn)的傳輸優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，采用 OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制方式，速度可達(dá) 54Mbps，完全能滿(mǎn)足語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)的需要。缺點(diǎn)是無(wú)法與 兼容，致使一些早已購(gòu)買(mǎi) 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在新的 網(wǎng)絡(luò)中不能用。IEEE 推出的完全兼容 標(biāo)準(zhǔn)且與 速率上兼容的 標(biāo)準(zhǔn)。 也工作在 頻段內(nèi)，支持 54Mbps 的傳輸速率，并且與 完全兼容。這樣通過(guò) 原有的 和 兩種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備就可以在同一網(wǎng)絡(luò)中使用。 關(guān)鍵技術(shù)塊應(yīng)答：多個(gè)幀只用一個(gè)應(yīng)答來(lái)搞定。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，協(xié)議規(guī)定每收到一個(gè)單播數(shù)據(jù)幀，都必須立即回應(yīng) ACK 幀。AMPDU 的接收端在收到 AMPDU 后，需要對(duì)其中的每一個(gè) MPDU 進(jìn)行處理，因此同樣需要遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁(yè)對(duì)每一個(gè) MPDU 發(fā)送應(yīng)答幀。Block Acknowledgement 機(jī)制通過(guò)使用一個(gè) ACK幀來(lái)完成對(duì)多個(gè) MPDU 的應(yīng)答，以降低這種情況下的 ACK 幀的數(shù)量。幀聚合：多個(gè)幀并成一個(gè)幀來(lái)發(fā)。將要傳送到同一個(gè)地方的封包結(jié)合，共同使用一個(gè) frame 來(lái)傳送。Short GI（短保護(hù)間隔）：幀與幀之間的間距更短了。由于多徑效應(yīng)的影響，信息符號(hào)(Information Symbol)將通過(guò)多條路徑傳遞，可能會(huì)發(fā)生彼此碰撞，導(dǎo)致 ISI 干擾。為此，必須保證在信息符號(hào)之間存在 800 ns 的時(shí)間間隔，這個(gè)間隔被稱(chēng)為 Guard Interval (GI)。信道捆綁技術(shù)：車(chē)道寬一倍，車(chē)流量就大一倍。傳統(tǒng)的 標(biāo)準(zhǔn)，空口都工作在 20MHz 頻寬， 技術(shù)通過(guò)將相鄰的兩個(gè) 20MHz 信道綁定成40MHz，使傳輸速率成倍提高。將兩個(gè)相鄰的 20MHz 信道綁定使用，一個(gè)為主帶寬，一個(gè)為次帶寬，收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)既可以 40MHz 的帶寬工作，也可以單個(gè)20MHz 帶寬工作。同時(shí)為避免相互干擾，原本每 20MHz 信道之間都會(huì)預(yù)留一小部分的帶寬，當(dāng)采用信道綁定技術(shù)工作在 40MHz 帶寬時(shí)，這一部分預(yù)留的帶寬也可以被用來(lái)通信，進(jìn)一步提高了吞吐量。需要注意的是：在 資源有限,干擾又多,所以在 建議不使用 40MHz 模式，在 5 GHz 使用 40MHz模式是比較合理的選擇。MIMO（多入多出）：11n 核心技術(shù)，多天線(xiàn)同時(shí)發(fā)射接收。利用空間上獨(dú)立的多組收發(fā)天線(xiàn)來(lái)發(fā)送和接收多條數(shù)據(jù)流（spatial streams） ，從而以數(shù)據(jù)流倍數(shù)提高了吞吐。OFDM（正交頻分復(fù)用）：11g 核心技術(shù)，速度達(dá)到 54Mbps 的原因。將信道分成許多進(jìn)行窄帶調(diào)制和傳輸正交子信道，并使每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，用以減少各個(gè)載波之間的相互干擾，同時(shí)提高頻譜的利用率的技術(shù)。11a/g 所使用的 OFDM 提供 48 個(gè)子通道,， MIMOOFDM 提供了52 個(gè)子通道，從而將速率從 54Mbps 提高到 65Mbps.MRC（最大合并比）：可以改善覆蓋 2％到 5％。作為接收端的 Diversity技術(shù)，MRC 要求接收端有多個(gè)天線(xiàn)，通過(guò)來(lái)自多個(gè)天線(xiàn)的信號(hào)（同一條流）進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，從而獲得 SNR 的改善。遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè)表 協(xié)議對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)號(hào) IEEE b IEEE a IEEE g IEEE n標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)間1999 年 9 月 1999 年 9 月 2022 年 6 月 2022 年 9 月工作頻率范圍 GHz GHz GHz GHz GHz GHz非重疊信道 3 24 3 15物理速率 11 54 54 600實(shí)際吞吐量 6 24 24 100 以上頻寬 20MHz 20MHz 20MHz 20MHz/40MHz調(diào)制方式 CCK/DSSS OFDM CCK/DSSS/OFDM MIMO/CCK/DSSS/OFDM兼容性 b a b/g a/b/g/n 信道設(shè)置IEEE 信道設(shè)置采用 可以為任何地點(diǎn)提供 11Mbit/s 的帶寬，采用 可以為任何地點(diǎn)提供 11Mbit/s 的帶寬。圖 顯示了只使用了３個(gè)不重疊的 或 信道的設(shè)計(jì)方案。圖 的信道重用遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè)圖 的信道重用IEEE 信道設(shè)置 采用 可以為任何地點(diǎn)提供 54Mbit/s 的帶寬。使用 產(chǎn)品，用戶(hù)可以擁有 8 個(gè)獨(dú)立信道。我們可以實(shí)行如圖 的設(shè)計(jì)。圖 的信道重用 無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)拓?fù)?接入點(diǎn)和網(wǎng)橋AP、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋和工作組網(wǎng)橋都工作在 OSI 參考模型的第一層（物理層）和第 2 層（數(shù)據(jù)鏈路層）。接入點(diǎn)一個(gè)接入點(diǎn)（Access Point，AP）就是一個(gè) WLAN 收發(fā)器，可以作為一個(gè)獨(dú)立無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的中心。一個(gè) AP 也可以作為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的連接點(diǎn)。在大型網(wǎng)遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè)絡(luò)中，多個(gè) AP 可以提供漫游功能，允許用戶(hù)在區(qū)域內(nèi)自由移動(dòng)而仍能保持不中斷和無(wú)逢的網(wǎng)絡(luò)接入。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋用于連接 2 個(gè)或 2 個(gè)以上的網(wǎng)絡(luò)，特別是位于不同建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。采用了 技術(shù)的網(wǎng)橋可以實(shí)現(xiàn)提供最大為 54Mbit/s 的帶寬。而用了 技術(shù)的網(wǎng)橋可以實(shí)現(xiàn)提供最大為 11Mbit/s 的帶寬。工作組網(wǎng)橋　工作網(wǎng)橋一般應(yīng)用于將遠(yuǎn)程工作組連接到一個(gè)有線(xiàn) LAN，如圖 所示P CP CP CP CA PA P集線(xiàn)器服務(wù)器圖 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋拓?fù)鋱D WLAN 拓?fù)溆芯€(xiàn) LAN 限制了用戶(hù)始的移動(dòng)性，而 WLAN 是在有線(xiàn) LAN 的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的可移動(dòng)性，使接入 WLAN 的用戶(hù)不但可以覆蓋范圍內(nèi)隨心所欲的移動(dòng)。為了使用戶(hù)可以在一個(gè)比較大的區(qū)域內(nèi)活動(dòng)，我們可以在這個(gè)活動(dòng)區(qū)域內(nèi)將兩個(gè)或多個(gè)的基本服務(wù)單元（一個(gè) AP 提供的覆蓋范圍）進(jìn)行覆蓋。如下圖 所示。遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端接入點(diǎn)接入點(diǎn)重疊區(qū)域L A N 主干無(wú)線(xiàn)單元 1 無(wú)線(xiàn)單元 2信道 1信道 6圖 　兩個(gè)基本服務(wù)單元無(wú)線(xiàn)拓?fù)鋱D 漫游在一個(gè) WLAN 覆蓋范圍內(nèi)，為保證客戶(hù)端的移動(dòng)性，所以要在不同的 AP之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫漫游，如圖 所示。例如當(dāng)客戶(hù)端在信道為 1 的 AP 范圍內(nèi)，移動(dòng)到其他信道的 AP 覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，整個(gè)路徑能夠分配一個(gè)可用的 IP 地址，客戶(hù)端可以正常使用而無(wú)掉線(xiàn)現(xiàn)象。I n t e r n e t無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施漫游多層交換機(jī)移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)設(shè)備 移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)設(shè)備A PA PA PA PA P信道 1 信道 6 信道 1 1信道 1 1信道 1圖 無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)漫游圖拓?fù)鋱D 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)與原理 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè)圖 本地轉(zhuǎn)發(fā)組網(wǎng)圖本地轉(zhuǎn)發(fā)：AP 的管理流：ONUOLTS8505ME60 NE40ES9306 ACSTA 業(yè)務(wù)流：STAAPONUOLTS8505ME60 NE40E公網(wǎng)用戶(hù)數(shù)據(jù)到達(dá) AP 后，不會(huì)走隧道去找 AC，而是直接轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)報(bào)文，去找最終目的地址或者用戶(hù)，這種模式下，AP 與 AC 之間的隧道只傳輸控制報(bào)文，不走數(shù)據(jù)。而 AP 的地址是由 AC 分配，戶(hù)分地址是由 ME60 分配。集中轉(zhuǎn)發(fā)：AP 管理流：ONUOLTS8505 NE40ES9306 AC AP 業(yè)務(wù)：STAAPONUOLTS8505ME60NE40ES9306ACS9306NE40E公網(wǎng)。集中轉(zhuǎn)發(fā)就是既傳輸控制報(bào)文，又走數(shù)據(jù)報(bào)，而 AP 的地址時(shí)由 AC 分配 ，戶(hù)分地址由 AC 分配。 組網(wǎng)原理AC 與 AP 通過(guò)三層路由實(shí)現(xiàn)管理互通，AC 配置 AP 的管理地址池及用戶(hù)業(yè)務(wù)地址池。S8505 做 DHCP RELAY 實(shí)現(xiàn) AP 管理地址分配，AP 的網(wǎng)關(guān)在遼寧科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè)S8505 上；用戶(hù)的業(yè)務(wù)地址通過(guò) AC 和 AP 間互通后建立的私有數(shù)據(jù)隧道實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)地址分配，用戶(hù)的網(wǎng)關(guān)在 AC 上。AP 的私網(wǎng)管理地址通過(guò)配置 BGP/MPLS L3 VPN 實(shí)現(xiàn)與公網(wǎng)隔離。圖 DHC