无线局域网的工作原理

无线局域网络简介

无线局域网：

无线局域网络(Wireless Local Area Networks； WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency； RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。

为何使用无线局域网络

对于局域网络管理主要工作之一，对于铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作，很容易令人烦躁，也不容易在短时间内找出断线所在。再者，由于配合企业及应用环境不断的更新与发展，原有的企业网络必须配合重新布局，需要重新安装网络线路，虽然电缆本身并不贵，可是请技术人员来配线的成本很高，尤其是老旧的大楼，配线工程费用就更高了。因此，架设无线局域网络就成为最佳解决方案。

什么情形需要无线局域网络

无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的，下列情形可能须要无线局域网络

◆ 无固定工作场所的使用者

◆ 有线局域网络架设受环境限制

◆ 作为有线局域网络的备用系统

无线局域网络存取技术

目前厂商在设计无线局域网络产品时，有相当多种存取设计方式，大致可分为三大类：窄频微波(Narrowband Microwave)技术、展频(Spread Spectrum)技术、及红外线(Infrared)技术，每种技术皆有其优缺点、限制、及比较，接下来是这些技术方法的详细探讨。

展频技术

展频技术的无线局域网络产品是依据FCC(Federal Communications Committee；美国联邦通讯委员会)规定的ISM(Industrial Scientific, and Medical)，频率范围开放在902M~928MHz及24G~2484GHz两个频段，所以并没有所谓使用授权的限制。展频技术主要又分为「跳频技术」及「直接序列」两种方式。而此两种技术是在第二次世界大战中军队所使用的技术，其目的是希望在恶劣的战争环境中，依然能保持通信信号的稳定性及保密性。

一、 跳频技术 (FHSS)

跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum； FHSS)在同步、且同时的情况下，接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，也只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(Dwell Time)为400ms。

二、 直接序列展频技术 (DSSS)

直接序列展频技术 (Direct Sequence Spread Spectrum； DSSS)是将原来的讯号「1」或「0」，利用10个以上的chips来代表「1」或「0」位，使得原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率。而每个bit使用多少个chips称做Spreading chips，一个较高的Spreading chips可以增加抗噪声干扰，而一个较低Spreading Ration可以增加用户的使用人数。

基本上，在DSSS的Spreading Ration是相当少的，例如在几乎所有24GHz的无线局域网络产品所使用的Spreading Ration皆少于20。而在IEEE80211的标准内，其Spreading Ration大约在100左右。

三、 FHSS VS DSSS调变差异

无线局域网络在性能和能力上的差异，主要是取决于所采用的是FHSS还是DSSS来实现、以及所采用的调变方式。然而，调变方式的选择并不完全是随意的，像FHSS并不强求某种特定的调变方式，而且，大部分既有的FHSS都是使用某些不同形式的GFSK，但是，IEEE 80211草案规定要使用GFSK。至于DSSS则过使用可变相位调变 (如：PSK、QPSK、DQPSK)，可以得到最高的可靠性以及表现高数据速率性能。

在抗噪声能力卜方面，采用QPSK调变方式的DSSS与采用FSK调变方式的FHSS相比，可以发现这两种不同技术的无线局域网络各自拥有的优势。FHSS系统之所以选用FSK调变方式的原因是因为FHSS和FSK内在架构的简单性，FSK无线讯号可使用非线性功率放大器，但这却牺牲了作用范围和抗噪声能力。而DSSS系统需要稍为贵一些的线性放大器，但却可以获得更多的回馈。

四、 DSSS VS FHSS之优劣

截至目前，若以现有的产品参数详加比较，可以看出DSSS技术在需要最佳可靠性的应用中具有较佳的优势，而FHSS技术在需要低成本的应用中较占优势。虽然我们可以在网际网络内看到各家厂商各说各话，但真正需要注意的是厂商在DSSS和FHSS展频技术的选择，必须要审慎端视产品在市场的定位而定，因为它可以解决无线局域网络的传输能力及特性，包括：抗干扰能力、使用距离范围、频宽大小、及传输资料的大小。

一般而言，DSSS由于采用全频带传送资料，速度较快，未来可开发出更高传输频率的潜力也较大。DSSS技术适用于固定环境中、或对传输品质要求较高的应用，因此，无线厂房、无线医院、网络社区、分校连网等应用，大都采用DSSS无线技术产品。FHSS则大都使用于需快速移动的端点，如行动电话在无线传输技术部分即是采用FHSS技术；且因FHSS传输范围较小，所以往往在相同的传输环境下，所需要的FHSS技术设备要比DSSS技术设备多，在整体价格上，可能也会比较高。以目前企业需求来说，高速移动端点应用较少，而大多较注重传输速率、及传输的稳定性，所以未来无线网络产品发展应会以DSSS技术为主流。

消费者选购无线局域网络时需要特别注意下列的特性，以决定自己合适的产品，包括：

◎ 涵盖范围；

◎ 传输率；

◎ 受Multipath影响程度；

◎ 提供资料整合程度；

◎ 和有线的基础设施之间的互 *** 性；

◎ 和其它无线的基础设施之间的互 *** 性；

◎ 抗干扰程度；

◎ 简单、易 *** 作；

◎ 保密能力；

◎ 低成本；

◎ 电流消耗情况。

IEEE 80211之相关信息

因应无线局域网络的强烈需求，美国的国际电子电机学会于1990年11月召开了80211委员会，开始制定无线局域网络标准。

承袭IEEE802系列，80211规范了无线局域网络的介质存取控制 (Medium Access Control ； MAC)层及实体 (Physical ；PHY)层。此较特别的是由于实际无线传输的方式不同，IEEE80211在统一的 MAC层下面规范了各种不同的实体层，以因应目前的情况及未来的技术发展。目前80211中制订了三种介质的实体，为了未来技术的扩充性，也都提供了多重速率 (Mulitiple Rates)的功能。这三个实体分别是：

一、24GHz Direct Sequence Spread Spectrum

速率1Mbps时用DBPSK调变 (Difference By Phase Shift Keying)

速率2Mbps 时用DQPSK调变 (Difference Quarter Phase Shift Keying)

接收敏感度 –80dbm

用长度11的Barker码当展频PN码

二、24GHz Frequency Hopping Spread Spectrum

速率1Mbps时用 2-level GFSK调变，接收敏感度 –80dbm,

速率2Mbps时用4-level GFSK调变，接收敏感度 –75dbm,

每秒跳25个 hops

Hopping Sequence在欧美有22组，在日本有4组

三、Diffused IR

速率1Mbps时用16ppm调变，接收敏感度2 ×10-5mW/平方公分

速率2Mbps时用4ppm调变，接收敏感度8 ×10-5mW/平方公分

波长850nm~950nm

其中前两种在24GHz的射频方式是依据ISM频段以展频技术可做不须授权使用的规定，这个频段的使用在全世界包含美国、欧洲、日本及台湾等主要国家都有开放。第三项的红外线由于目前使用上没有任何管制(除了安全上的规范)，因此也是自由使用的。

IEEE 80211 MAC的基本存取方式称为 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)，与以太网络所用的CSMA/CD (Collision Detection)变成了碰撞防止(Collision Avoidance)，这一字之差是很大的。因为在无线传输中感测载波及碰撞侦测都是不可靠的，感测载波有困难。另外通常无线电波经天线送出去时，自己是无法监视到的，因此碰撞侦测实质上也做不到。在80211中感测载波是由两种方式来达成，第一是实际去听是否有电波在传，及加上优先权的观念。另一个是虚拟的感测载波，告知大家待会有多久的时间我们要传东西，以防止碰撞。

无线局域网络之产品简介

Access Point

一般俗称为网络桥接器，顾名思义即是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之桥梁，因此任何一台装有无线网卡之PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络之资源。除此之外，AP本身又兼具有网管之功能，可针对接有无线网络卡之PC作必要之控管。

Wireless LAN Card

一般称为无线网络卡，其与传统之Ethernet网络卡的差别是在于前者之资料传送乃是藉由无线电波，而后者则是透过一般的网络线。

目前无线网络卡的规格大致可分成2M, 5M, 11M,三种，而其适用之界面可分为PCMCIA, ISA, PCI三种界面。

Antenna

一般称为天线，此天线与一般电视，火腿族，大哥大所用之天线不同，其原因乃是因为频率不同所致，WLAN所用之频率为较高24GHz之频段。

天线之功能乃是将source之信号，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强度之外，其另一重要因素乃是天线本身之dBi值，即俗称的增益值，dB值愈高，相对所能传达之距离也更远。通常每增加8dB则相对之距离可增至原距离的一半。

一般天线有所谓指向性(Uni-direction)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。

产品Q & A

Q1：何谓无线网络

ANS：一般来讲，所谓无线，顾名思义就是利用无线电波来作为资料的传导，而就应用层面来讲，它与有线网络的用途完全相似，两者最大不同的地方是在于传输资料的媒介不同。除此之外，正因它是无线，因此无论是在硬件架设或使用之机动性均比有线网络要优势许多。

Q2：无线网络与有线网络相较之下，有那些优点

ANS：就使用上它的机动性，便利性，是有线网络所不及，就成本上，它可省下一笔可观的布线费用，修改装潢费用，基本上使用的空间较为d性许多。

Q3：无线网络对人体是否有所影响

ANS：因无线网络的发射功率较一般的大哥大手机要微弱许多，无线网络发射功率约60~70mW，而大哥大手机发射功率约200mW左右，而且使用的方式亦非像手机一般直接接触于人体，因此较无安全上之考量。

Q4：若要架构一个无线网络，其最基本之配备需要有那些

ANS：一般架设无线网络的基本配备就是一片无线网络卡及一台桥接器(AP)，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源。

Q5：无线网络就使用是否会被干扰或影响其它设备运作

ANS：基本上无线网络所使用之频段是属于ISM 24GHz的高频率范围，就日常生活，或办公室等等所用之电器设备是不会相互干扰，因频率差异甚多，而且无线网络本身共有12个信道可供调整，自然干扰的现象就不必担心。

Q6：何谓ISM频段

ANS：ISM(Industrial Scientific Medical) Band，此频段( 24~24835GHz)主要是开放给工业，科学、医学，三个主要机构使用，该频段是依据美国联邦通讯委员会(FCC)所定义出来，属于Free License，并没有所谓使用授权的限制。

Q7：何谓展频 (Spread Spectrum)

ANS：展频技术主要又分为「跳频技术」及「直接序列」两种方式。而此两种技术是在第二次世界大战中军队所使用的技术，其目的是希望在恶劣的战争环境中，依然能保持通信信号的稳定性及保密性。对于一个非特定的接受器，Spread Spectrum所产生的跳动讯号对它而言，只算是脉冲噪声。因此对整体而言是一种较具安全性的通讯技术。

Q8：何谓跳频(Frequency-Hopping Spread Spectrum)

ANS：跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum；FHSS)在同步、且同时的情况下，接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔 (Dwell Time)为400ms。

Q9：何谓直接序列展频(Direct Sequence Spread Spectrum)

ANS：直接序列展频技术(Direct Sequence Spread Spectrum； DSSS)是将原来的讯号「1」或「0」，利用10个以上的chips来代表「1」或「0」位，使得原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率。而每个bit使用多少个chips称做Spreading chips，一个较高的Spreading chips可以增加抗噪声干扰，而一个较低Spreading Ration可以增加用户的使用人数。

基本上，在DSSS的Spreading Ration是相当少的，例如在几乎所有24GHz的无线局域网络产品所使用的Spreading Ration皆少于20。而在IEEE 80211的标准内，其Spreading Ration只有11，但FCC的规定是必须大于10，而实验中，最佳的Spreading Ration大约在100左右。

Q10：无线网络所能含盖的范围有多广

ANS：一般无线网络所能含盖的范围应视环境的开放与否而定，若不加外接天线而言，在视野所及之处约250M，若属半开放性空间，有隔间之区域，则约35~50M左右，当然若加上外接天线，则距离可达更远，此关系到天线本身之增益而定，因此需视客户之需求而加以规划之。

Q11：无线网络于使用之过程其保密性为何

ANS：基本上GEMPLEX之无线网络技术采DSSS系统，本身就具有防窃听之功能，另外再加上资料加密功能(WEP40bits)的双重防护下，因此其安全性是相当周全。

Q13：何谓桥接器(Access Point)

ANS：Access Point，一般俗称为网络桥接器，顾名思义即是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之桥梁，因此任何一台装有无线网卡之PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络之资源。除此之外，AP本身又兼具有网管之功能，可针对接有无线网络卡之PC作必要之控管。

Q14：Access Point在使用上可同时支持多少工作站

ANS：理论上是可以支持到一个CLASS C，但为了让工作站本身有足够之频宽可利用，一般建议一台AP约支持20~30左右之工作站为最佳状态。

Q15：何谓漫游(Roaming)功能

ANS：如同大哥大一般，可漫游在不同的基地台之间，无线网络工作站亦可漫游在不同的AP之间，只要AP群的ESSID定义一样，则自然无线网络工作站可自由的漫游于无线电波所能含盖之区域。

Q16：若无线网络之设备架设于室外，其如何防止雷击

ANS：基本上无线网络可配置避雷器之设备，此设备可选购装设于无线网络设备上，以利外来之突波造成系统损坏。

Q17：何谓Access Control

ANS：基本上每张无线网卡上都有一组独一无二的硬件地址，即所谓的MAC address，经由Access Control table可定义某些卡可登入此AP，某些卡被拒绝登入，如此便能达到控管的机制，可避免非相关人员随意登入网络，窃取资源。

Q18：何谓ASBF

ANS：ASBF(Automatic Scale Back Functionality)，此项功能是Gemplex AP特有之功能，保证WLAN始终处于最佳的联机品质，除此之外，并提供支持多重厂商的无线网卡，但其网卡必须是符合IEEE 80211之规范而设计。

Q19：何谓Power Management

ANS：由于Notebook使用约2小时左右后便必须充电，若又同时使用其它外围设备，则必定更加耗电，因此此项功能乃在于有效的管理无线网络卡所消耗之电量，换句话说，它能适时控制当有DATA sending or receiving时，是处于”Wake up status”，反之则处于power down mode。

Q20：天线所使用之导线的长度是否有影响传输品质

ANS：一般来讲，天线所使用之导线的长度，材质，阻抗匹配，均会对讯号造成某程度之影响，而最明显的就是增益衰减。通常以20 feet之长度而言就会让讯号衰减约12dBi左右，而平均每衰减8dBi就会让原传输之距离约缩减一半，因此导线之长度与品质在无线产品的应用上是不容忽视的。

Q21：架设指向性天线时，是否有工具可提供指示，让讯号品质达到最佳化

ANS：Gemplex之Bridge本身有提供一套软件联机品质校正程序，其中是以图形曲线的方式呈现于屏幕上，使用者可明显看出该讯号目前强弱之状况，而加以调整天线的位置，已达最佳状态。

Q22 : 何谓 Ad-hoc

ANS : 构成一种特殊的无线网络应用模式，一群计算机接上无线网络卡，即可相互连接，资源共享，无需透过Access Point

Q23 : 何谓 Infrastructure

ANS : 一种整合有线与无线局域网络架构的应用模式，透过此种架构模式，即可达成网络资源的共享，此应用需透过Access Point

Q24 : 何谓 BSS

ANS : 一种特殊的Ad-hoc LAN的应用，称为Basic Service Set (BSS)，一群计算机设定相同的BSS名称，即可自成一个group，而此BSS名称，即所谓BSSID。

Q25 : 何谓 ESS

ANS : 一种infrastructure的应用，一个或多个以上的BSS，即可被定义成一个Extended Service Set ( ESS )，使用者可于ESS上roaming及存取BSSs中的任何资料，其中Access Points必须设定相同的ESSID及channel才能允许roaming

Q26 : 何谓 SNMP

ANS : “ Simple Network Management Protocol “，一种网管的通信协议，透过SNMP的软件可以连接至可支持SNMP的装置并可收集该装置所有的信息并做其它整合性的应用，Gemplex Wireless LAN product 就有support此功能。

Q27 : 何谓 WEP

ANS : “ Wired Equivalent Protection “，一种将资料加密的处理方式，WEP 40bits的encryption 乃是IEEE 80211的标准规范。透过WEP的处理便可让我们的资料于传输中更加安全。

无线局域网络之应用

大楼之间

大楼之间建构网络的连结，取代专线，简单又便宜。

餐饮及零售

餐饮服务业可使用无线局域网络产品，直接从餐桌即可输入并传送客人点菜内容至厨房、柜台。零售商促销时，可使用无线局域网络产品设置临时收银柜台。

医疗

使用附无线局域网络产品的手提式计算机取得实时信息，医护人员可藉此避免对伤患救治的迟延、不必要的纸上作业、单据循环的迟延及误诊等，而提升对伤患照顾的品质。

企业

当企业内的员工使用无线局域网络产品时，不管他们在办公室的任何一个角落，有无线局域网络产品，就能随意地发电子邮件、分享档案及上网络浏览。

仓储管理

一般仓储人员的盘点事宜，透过无线网络的应用，能立即将最新的资料输入计算机仓储系统。

货柜集散场

一般货柜集散场的桥式起重车，可于调动货柜时，将实时信息传回office，以利相关作业之逐行。

监视系统

一般位于远方且需受监控现场之场所，由于布线之困难，可藉由无线网络将远方之影像传回主控站。

展示会场

诸如一般的电子展，计算机展，由于网络需求极高，而且布线又会让会场显得凌乱，因此若能使用无线网络，则是再好不过的选择。

DSSS vs FHSS

DSSS

FHSS

展 频 特 性

将原信号 “1” 或 “0” 利用10个以上的chips代表“1” 或 “0”，使得原来较高功率，较窄频率变成具有较宽频的低功率。

同步，同时接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号。对于一个非特定的reveiver，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，只能算是脉冲噪声而已。

调 变 差 异

PSK，DBPSK，DQPSK

GFSK

抗 噪 声 能 力

DSSS之DQPSK调变方式是采 线性放大器组成，其作用范围和抗噪声能力效果佳。

FHSS之FSK调变方式架构简单，采非线性功率放大器组成

。

差 异 性

High Speed

Long Distance

Easy Integration

适用于较固定环境中使用

作用范围较大

Low Speed

Short Range

Carrier Data Voice

Better Security

DSSS与 FHSS 之取决端视产品在市场定位而定，因为它可以解决无线局域网络的传输能力及特性，包括抗干扰能力，使用距离范围，频宽大小及传输资料的大小。DSSS技术适用于固定环境中，或对传输品质要求较高的应用，因此，无线厂房，无线医院，网络社区，大都采用DSSS无线技术产品。而FHSS则大都使用于需快速移动的端点，如行动电话，其无线传输的技术部份即采用FHSS展频技术。

无线网络技术比较表

Item

Specification

Wireless LAN

80211

HOME RF

109

BLUETOOTH

Application High speed wireless data networking(long distance)

Wireless communication in home & SOHO

Wireless communication in short range

Technology

FHSS,DSSS

FHSS

FHSS

Frequency

RF 24GHz

RF 24GHz

RF 24GHz

Power

+18dbm

+18dbm

+18dbm

Data rate

11Mbps

11Mbps

1Mbps

Distance

150M

50M

10M

Transmission

DSSS: Data

FHSS: Data & Voice

Data & Voice

Data & Voice

Specification

IEEE

Home RF group

Bluetooth SIG

Interface

USB,ISA,PCI,PCMCIA

N/A

Module

Main structure

MAC,RF,Baseband

MAC,RF,Baseband

RF,Baseband,HCI,Ling manager

Power

consumption

250mA

100mA

40mA

Cost

High

Middle

Low

组建局域网

局域网的基本设计通常可以分为5个步骤：

1 确定用户需求

2 设计局域网类型

3 确定局域网的带宽和网络设备类型

4 进行局域网布线方案设计

5 设计局域网服务设施 确定用户需求

●确定用户需求，首先应该调查清楚下列基本问题：

●要建局域网的机构的工作性质、业务范围和服务对象。

●局域网建设机构的目前的用户数量，目前准备入网的节点计算机数量，预计将来的发展会达到的规模。

●规划建设局域网的最终分布范围。

●局域网建设机构是否有建立专门部门(如网络中心、信息中心或数据中心)进行信息业务处理的需求。

●局域网是否有多媒体业务的需求。局域网是否考虑将机构的电信业务(电话、传真)与数据业务集成到计算机网络中统一处理。局域网建设机构对网络安全有哪些需求，对网络与信息的保密有哪些需求，要求的程度是什么。 设计局域网类型、分布构架

首先确定适合的局域网类型和分布构架。目前在局域网建设中，由于以太网性能优良、价格低廉、升级和维护方便，通常都将它作为首选。是选择百兆位以太网还是千兆位以太网要根据用户的需求和条件决定。如果网络建设机构存在布线方面的困难，也可以选择无线局域网。 网络分布架构 ●网络分布架构与入网计算机的节点数量和网络分布情况直接相关。 ●如果所建设的局域网在规模上是一个由数百台至上千台入网节点计算机组成的网络，在空间上跨越在一个园区的多个建筑物，则称这样的网络为大型局域网。对于大型局域网，通常在设计上将它组织成为核心层、分布层和接入层分别考虑。 ●接入层节点直接连接用户计算机，它通常是一个部门或一个楼层的交换机；分布层的每个节点可以连接多个接入层节点，通常它是一个建筑物内连接多个楼层交换机或部门交换机的总交换机；核心层节点在逻辑上只有一个，它连接多个分布层交换机，通常是一个园区中连接多个建筑物的总交换机的核心网络设备。 ●如果所建设的局域网在规模上是由几十台至几百台入网节点计算机组成的网络，在空间上分布在一座建筑物的多个楼层或多个部门，这样的网络称为中小型局域网。 ●在设计上常常分为核心层和接入层两层考虑，接入层节点直接连接进核心层节点。 ●如果所建设的局域网是由空间上集中的几十台计算机构成的小型局域网，在逻辑上可以不用考虑分层，使用一组或一台交换机连接所有的入网节点即可。 确定局域网的带宽

●接着确定局域网的带宽。一般而言，百兆位以太网足能够满足网络数据流量不是很大的中小型局域网的需要。如果入网节点计算机的数量在百台以上且传输的信息量很大，或者准备在局域网上运行实时多媒体业务，选择千兆位以太网。

选择网络主干设备

●最后选择网络主干设备的类型。建议网络主干设备或核心层设备选择具备第3层交换功能的高性能主干交换机。

●如果要求局域网主干具备高可靠性和可用性，还应该考虑核心交换机的冗余与热备份方案设计。分布层或接入层的网络设备类型，通常选择普通交换机即可，交换机的性能和数量由入网计算机的数量和网络拓扑结构决定。组网实例

●北京轻工职业技术学院有教师和行政人员近百名，在校学生800人左右。校园内主要建筑物有综合楼、实验楼、办公楼、学生楼、教工宿舍等，共约720个信息点。在项目实施之前，该校用100M Hub作为主要网络连接设备，各网之间分割开来，不能互通。随着学校人员与规模不断扩张，对校园网的改建 校园网设计

●北京轻工职业技术学院校园网采用当今最为流行实用的千兆主干三级交换结构体系。在本方案中，主干网选择千兆以太网技术，它是以光纤通信和新的数据封装技术为核心的高速、大容量计算机网络通信技术，能在局域网络之间提供快速高带宽信道，彻底消除低速信道对计算机网络的制约。

●第一级是校园网的千兆骨干网络；

●第二级通过多模光纤上联核心交换机，再 向下通过超五类双绞线级联三级交换机；

●第三级交换机直接连接用户的计算机。

●按照这样的层次划分有以下特点：结构清晰，易于设计和管理，大大提高了网络的扩充能力；网络结构和实际应用的组织结构相一致，便于安全管理，减轻网络的数据流量；根据不同层次和实际经济承受能力，选择相应的网络设备和硬件设备，使投资更合理。 网络核心层的设计

网络核心层是网络的中心，其功能是实现高性能的交换和传输。因此核心层设备应该是高性能的交换机，可实现高速度的交换传输，以连接服务器等核心设备；并且非常可靠，实现不间断工作。学校网络骨干采用一台Cisco 4003路由交换机作为核心交换机来连接各级交换机。由于轻工学院校园网应用了VOD点播系统，集成商将Cisco 4003的背板带宽增至64M，大大增加了网络的交换能力、系统的互动性和系统的实时性，该系统采用Cisco 2515路由器经过Cisco PIX512防火墙通过DDN专线上联广域网，实现校园网到Internet的高速接入。 网络分布层的设计

●分布层设备采用三台TCLS4226MFB用于二层交换，通过1000Base-SX光纤上联核心交换机，形成网络的高速骨干。S4226MFB以太网交换机是24+2规格结构，可用作网络交换机、网络节点交换机以太网络环境。这样的网络系统结构简单，同时融合了可伸缩的网络速率、性能、网络规模和基于策略的QoS服务。它可以提供多达16台的堆叠能力，充分满足用户对高密度端口的

●用户级交换机采用30台TCL S4124B，通过UPLINK端口上联二层交换S4226MFB，实现720个信息点100M到桌面的接入。TCL S4124B交换机有24个10/100M自适应端口，交换技术避免了使用集线器时多个用户共享网段造成的冲突和拥塞，大大提升了网络性能。

●S4226MFB提供划分VLAN（虚拟局域网）的功能，使网络管理员可以根据需要将用户划分为几个不同的组。这样既便于管理，又可以提高安全性。被划分到同一组的用户可以在VLAN组内部共享网络资源，并保证各组之间访问的独立性。S4226MFB最大支持256个基于端口或8021Q标记的VLAN。 无线局域网解决方案

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。 无线局域网技术的优点。

1 无线局域网的通信范围不受环境条件的限制，，最大传输范围可达到几十公里。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米，即使采用单模光纤也只能达到3000米，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50公里，距离数公里的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。

无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸多安全问题，在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。 ●无线局域网的传输媒体

●传输介质

●红外线系统 无线电波

●无线网络采用的主要协议标准 ●80211标准 ●蓝牙标准 ●家庭网络的HomeRF标准 无线局域网组网模式应用

Infrastructure模式（带有无线接入点，如下图1所示） 这种模式通过数张无线网络卡（USB,PCI或PCMCIA接口）及一台无线网桥(AP)，通过AP实现无线网络内部及无线网络与有线网络之间的互通 。 Ad-Hoc模式（点对点无线网） 多张无线网卡（USB,PCI或PCMCIA接口）可以自成网络，无需AP，组成一种临时性的松散的网络组织方式，实现点对点与点对多点连接。不过这种方式就不能连接外部网络 采用室外无线网桥进行连接

无线路由器好比将单纯性无线AP和宽带路由器合二为一的扩展型产品，它不仅具备单纯性无线AP所有功能如支持DHCP客户端、支持***、防火墙、支持WEP加密等等，而且还包括了网络地址转换(NAT)功能，可支持局域网用户的网络连接共享。

可实现家庭无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL、Cable modem和小区宽带的无线共享接入可以在使用时通过交换机/集线器、宽带路由器等局域网方式再接入。

其内置有简单的虚拟拨号软件，可以存储用户名和密码拨号上网，可以实现为拨号接入Internet的ADSL、CM等提供自动拨号功能，而无需手动拨号或占用一台电脑做服务器使用。此外，无线路由器一般还具备相对更完善的安全防护功能。

扩展资料

无线路由器的优点

1、智能管理配备

双WAM375Gwireless-N宽带无线路由器，让您在WIFI安全保证下，随时随地享受极速连网络生活，永不掉线，智能管理配备了最新的3G和Wireless-N技术，能够自由享受无忧的网络连接，无论是在室外会议、展会、会场、工厂、家里。

2、永远在线连接

使用无线路由器，你可以将一个3G/HSDPAUSBmodem连接到它的内置USB接口，这能够让你连接上超过35G/HSDPA，375G/HSUPA,HSPA+。下载速率高达144Mbps。JGR-N605支持EthernetWAN接口，可以作为ADSL/Cable modem使用。

3、多功能服务

无线路由器的USB接口，它可以作为多功能服务器来帮助你建立一个属于你自己的网络，当你外出的时候，你可以使用办公室打印机，通过Webcam监控你的房子，与同事或者朋友共享文件，甚至可以下载FTP或BT文件。

4、多功能展示工具

独特3G管理中心是一个多功能展示工具，它在视觉上展示信号情况，可使用户最大限度地利用它们的连接。利用上传速度、下载速度你可以监视带宽。这种工具可以计算出每月运用的数据总量或者小时总量。

-无线路由器

笔记本电脑是无线网基础架构设备。

所谓无线网络是指无需布线就能实现各种通信设备互联的网络，无线网络技术涵盖的范围很广，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线及射频技术。关键技术

无线网络可以有效地感知外界环境出现的变化，进而更深次的进行理解与学习，高效调整与配置通信网络内部的相关资源，以此来迎合外界环境发生的转变，通过充分借鉴无线认知网络技术，既能解决频谱日渐增长的需求和有限频谱资源之间的冲突，还能将频谱资源紧缺的问题进行有效地解决促使频谱应用效率的合理提高。

无线局域网络(Wireless Local Area Networks； WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频(Radio Frequency； RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到信息随身化、便利走天下。

无线网络的历史起源可以追溯到五十年前，当时美军首先开始采用无线信号传输资料，并且采用相当高强度的加密技术。

这项技术让许多学者得到了一些灵感，1971年，夏威夷大学的研究员开创出了第一个基于封包式技术的被称作ALOHNET的无线电通讯网络，可以算是早期的无线局域网络(Wireless Local Area Network，WLAN)。

这最早的WLAN包括了7台计算机，横跨四座夏威夷的岛屿。

从那时开始，无线局域网络可说是正式诞生了。

七十年代中期，无线局域网的前景逐渐引起人们注意，并被大力开发，而在八十年代，以太局域网的迅速发展一方面为人们的工作和生活带来了极大的便利。

希望能帮上你

4G网络中的无线设备主要包括以下几种：

用户设备（User Equipment, UE）：UE是4G网络中的终端设备，包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑等，它们与网络之间通过天线和基站进行通信。

基站（Base Station, BS）：基站是4G网络中的关键设备之一，负责向UE提供信号和网络接入，同时也是数据传输的中转站，通常由天线、射频模块、数字信号处理器、传输设备等组成。在4G网络中，基站通常被称为eNodeB（E-UTRAN Node B）。

网络控制器（Network Controller）：网络控制器是负责控制和管理基站的设备，主要功能包括配置、监控、维护和优化基站，调度网络资源，管理无线连接等。

网络核心（Core Network）：网络核心是4G网络的中心，主要负责数据交换、流量控制、用户认证等核心功能，包括数据网关、访问网关、控制网关、认证服务器等。

运营商网关（Operator Gateway）：运营商网关是连接4G网络和Internet的关键设备，主要负责网络安全、路由、数据转换等功能。

以上这些设备共同组成了4G网络的架构，实现了高速数据传输和无缝连接的功能。

说到无线局域网的历史起源，可能大家都会认为是最近才出现的一项新兴技术,但它的出现实际上比想象的还要早。无线局域网的初步应用，可以追朔到五十年前的第二次世界大战期间，当时美国陆军就采用了无线电信号做资料的传输，他们研发出了一套无线电传输技术，并且采用非常高的加密技术。二战时期，美军和盟军都广泛使用了这项技术，并让学者从中得到了灵感。1971年，夏威夷大学（University of Hawaii）的研究人员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络，被称为ALOHNET网络，是最早的无线局域网络。这个WLAN包括了7台计算机，采用双向星型拓扑（bi-directional star topology）横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛（Oahu Island）上。从这时开始，无线局域网可以说是正式诞生了。

随作个人计算机诞生并初步发展，真正现代意义上的无线局域网在上世纪80年代末期才开始出现，当时摩托罗拉公司开发出了第一代商用无线局域网。1990年，IEEE启动了80211项目，正式开始了无线局域网的标准化工作；1997年，IEEE改进了80211协议的国际互通标准；1999年，IEEE批准了80211b和80211a两个无线网络的通信标准；2001年，IEEE对QoS和无线局域网安全性草案作出了明确表述；2002年，已经有超过130家参与公司成为标准投票成员。