淺析計算機無線網絡技術及其應用

摘要介紹了無線局域網的概念、特點，以及無線局域網的協議標準和安全技術、管理、對學校無線計算機網絡應用探討，無線局域網與有線局域網絡結合在一起，克服了有線局域網的不足，建立實用無線多媒體會議室、無線語音系統教室。

關鍵詞 無線網絡；技術；管理；應用

中圖分類號： G633.96 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2007）01-0062-03

Analysis and Application on Computer Wireless Network Technology//Xie Junhan

Abstract The paper introduces the concept， character and agreement standard of wireless LAN， discusses its safety， management and application. Combing wire and wireless LAN together， it overcomes deficiency in wire LAN.

Key words wireless network; technology; management; application

Author's address Jiangmen Broadcasting TV University， Jiangmen， Guangdong 529000

隨著計算機網絡、多媒體技術的發展，筆記本型、膝上型、掌上型電腦個人數字助手（PDA）、以及便攜式終端等的普及應用，人們對移動辦公、會議、學習的設備要求越來越高。傳統的有線計算機局域網要受到布線的限制，遠程教學受網絡速度制約，因此組建一個靈活、高效快捷的無線局域網是對現有學校校園計算機網絡補充，也是學校計算機網絡發展過程中必然一個環節。

無線局域網WLAN(wireless local area network)是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。它以無線多址信道作為傳輸媒介，利用電磁波完成數據交互，實現傳統有線局域網的功能。

1 無線電局域網協議

HiperLAN(high performance radio LAN)是由歐洲電信標準化協會(ETSI)的寬帶無線電接入網絡(BRAN)小組制定的無線局域網標準，現已HiperLAN1和HiperLAN22個版本。HiperLAN2在歐洲得到了比較廣泛的支持，是目前比較完善的WLAN協議標準。

1990年IEEE 802標準化委員會成立IEEE 802.11無線局域網標準工作組，主要研究工作在2.4 GHz開放頻段的無線設備和網絡發展的全球標準。1997年6月，提出IEEE 802.11標準，標準中物理層定義了數據傳輸的信號特征和調制。在物理層中，定義了兩個RF傳輸方法和一個紅外線傳輸方法，RF傳輸方法采用擴頻調制技術來滿足絕大多數國家工作規范。在該標準中RF傳輸標準是跳頻(FHSS)和直接序列擴頻(DSSS)，工作在2.400 0～2.483 5 GHz頻段。直接序列擴頻采用BPSK和DQPSK調制技術。

1)IEEE 802.11b。

1999年9月IEEE 802.11b被正式批準，它是在IEEE 802.11的基礎上的進一步擴展，采用直接序列擴頻(DSSS)技術和補償編碼鍵控(CCK)調制方式，IEEE 802.11b實行動態傳輸速率，允許數據速率根據噪音狀況在1 Mb/s、2 Mb/s、5.5 Mb/s、11 Mb/s等多種速率下自行調整。

2)IEEE 802.11a。

IEEE 802.11a也是IEEE 802.11標準的補充，采用正交頻分復用(OFDM)的獨特擴頻技術和QFSK調制方式，大大提高了傳輸速率和整體信號質量。IEEE 802.11a和IEEE 802.11b都采用CSMA/CA協議，但物理層有很大的不同，802.11b工作在2.400 0～2.483 5 GHz頻段，而802.11a工作在5.15～8.825 GHz頻段，數據傳輸速率可達到54 Mb/s。

3)IEE 802.11g。

2001年11月，IEEE 802實驗性地批準1種新技術802.11g。它是一種混合標準，有2種調制方式：802.11b中采用的CCK和802.11a中采用的OFDM。它既可以在2.4 GHz頻段提供11 Mb/s數據傳輸速率，也可以在5 GHz頻段提供54 Mb/s數據傳輸速率。

(4)IEEE 802.11i。

(5)IEEE 802.11e/f/h 等。

目前較為流行無線局域網有3種標準協議：IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g。

表1 無線局域網標準協議

2 組成無線電局域網常見的設備

1）無線訪問點。

無線局域網免去了大量的布線工作，只需要安裝一個或多個無線訪問點(access point，AP)就可覆蓋整個建筑的局域網絡，而且便于管理、維護。

2）普通AP和Wireless Router。

普通AP沒有路由功能，它只能起到一個網關的作用把有線網絡和無線網絡簡單的連接起來，簡單的從外形上看，這些AP上面沒有有線交換機，而Wireless Router（無線路由器）是帶有路由器的，它相當于有線網絡中的交換機，并且帶有支持虛擬撥號類型網絡的PPPoE功能，可以直接存儲用戶名和密碼，能夠直接和xDAL Modem或者需要虛擬撥號的網絡，在網絡管理能力上Wireless Router（無線路由器）也要好于普通AP。不過AP和Wireless AP Router一般都統稱AP，無線網卡的點對點連接并不只限于兩張網卡互聯，可以使用多張網卡互聯而不需要HUB（集線器）和Switch（交換機）。現在許多AP可以連接16張無線網卡（包括建立點對點連接的無線網卡在內）。

（2）無線網卡

無線網卡是終端無線網絡的設備，是無線局域網的無線覆蓋下通過無線連接網絡進行上網使用的無線終端設備， 無線網卡按無線標準可定為IEEE 802.11b、IEEE 802.11a、IEEE 802.11g。現在無線網卡允許用戶在接入點間漫游，支持有線等效加密（WEP）技術，確保網絡安全，自帶天線，距離覆蓋室內30到100米，戶外100到300m。

無線網卡按照接口的不同可以分為多種。一種是臺式機專用的PCI接口無線網卡；一種是筆記本電腦專用的PCMICA接口網卡；一種是USB無線網卡。

除此而外，還有筆記本電腦中應用比較廣泛的MINI-PCI內置型無線網卡。

3 網絡結構和拓撲

①星形結構：以點對多點組網，建立網絡中心，組網簡單。

②微蜂窩結構：以多點對多點組網， 建立具有覆蓋面的網絡結構。

根據不同的應用環境，目前無線局域網采用的拓撲結構主要有網橋連接型、訪問節點連接型、HUB接入型和無中心型4種。

1）網橋連接型。

該結構主要用于無線或有線局域網之間的互連。當兩個局域網無法實現有線連接或使用有線連接存在困難時，可使用網橋連接型實現點對點的連接。在這種結構中局域網之間的通信是通過各自的無線網橋來實現的，無線網橋起到了網絡路由選擇和協議轉換的作用。

2）訪問節點連接型。

這種結構采用移動蜂窩通信網接入方式，各移動站點間的通信是先通過就近的無線接收站（訪問節點：AP）將信息接收下來，然后將收到的信息通過有線網傳入到\"移動交換中心\"，再由移動交換中心傳送到所有無線接收站上。這時在網絡覆蓋范圍內的任何地方都可以接收到該信號，并可實現漫游通信。

3）HUB接入型。

在有線局域網中利用HUB可組建星型網絡結構。同樣也可利用無線AP組建星型結構的無線局域網，其工作方式和有線星型結構很相似。

4）無中心型結構。

該結構的工作原理類似于有線對等網的工作方式。

5）多點任意方式接入。

此種結構方式，采用一個中心點，既可以接入不同的網段(站點是網絡)，也可以是單個的工作站，中心通過全向天線與遠端的定向天線連接。

4 無線計算機網絡的管理

(1)Cisco的WLAN設備可以通過公共的Telnet或SNMP（I或II）服務程序進行管理，一個Web瀏覽器可以為對其進行監視和控制提供便利。

(2)除了橋接設備的統計信息和計數器，接入點還可以提供附加的功能以使其更加強大和易于管理，功能包括無線接入點和與其相關的客戶的映射以及客戶統計的監視和報告。

(3)通過介質訪問控制（MAC）和協議級的訪問列表，接入點還可以控制通過無線LAN的通信流的接入和流動。

(4)對配置參數和接入點的代碼圖像進行集中的配置和管理，以促進WLAN網絡政策的一致性。

(5)設有人維護無線網絡，監控無線網絡訪問用戶，注意監測臺站的變化。

(6) 電腦網絡自身的Ｉp地址及口令保護是無線網絡保密的最重要的手段。

5 無線計算機網絡在電大教與學的應用

(1)可組建高效快捷移動會議室

許多新教室需要配置60個以大網口來供60臺PC同時聯網。但如果使用無線網絡，4個無線接入點即可滿足要求。如果應用無線局域網技術和筆記本電腦相結合，將能組建一個大型機房的空間和移動會議室，學校交流會議時應用甚廣。

(2)提高教師的多媒體課件展示、播放使用率。

無線網絡大大方便了計算機網絡連接，隨意調整計算機終端實際距離，可以產生更多的教與學的學習方式。現在許多教師可以把家庭作業和課程計劃、制作出來的多媒體課件放到學校網絡文件服務器上，但是文件大時，上傳、下載都是比較費時，使用遠程播放系統，課件也不一定能夠順利播放，它受校園網的速度制約，多人點播網絡課件時按現時校園網速度時常還會掉線。而教師可以自帶手提電腦、PDA進入無線計算機網絡課室進行多媒體課件展示、播放。這樣大大減少教師操作時間，提高教師與學生互動的效果。

(3)無線網絡的語音應用。

基于無線寬帶網絡的基礎上，可以考慮開發校園無線語音教室的應用。現在語音室設備大部分未能滿足學生聽力的要求，無線網絡、有線局域網與無線語音收發系統結合，組成無線語音教室，對提高電大的學生外語有一定的幫助。

介紹了無線局域網的概念、特點，并針對無線局域網的協議標準和安全技術、管理、對學校無線計算機網絡應用進行了探討。無線局域網與有線局域網絡結合在一起，可以克服有線局域網的不足，隨著各種技術、標準的完善，無線局域網將越來越成熟，組建一個高速、靈活的多媒體網絡，完善教學過程。