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篇1
無線局域網利用電磁波在空氣中發送和接受數據,而無需線纜介質。無線局域網的數據傳輸速率現在已經能夠達到11Mbps,傳輸距離可遠至20km以上。目前的無線局域網產品所采用的技術標準主要包括:IEEE 802.11、IEEE 802.11b、HomeRF、IrDA和藍牙。與有線網絡相比,無線局域網具有安裝便捷、覆蓋范圍廣、經濟節約、易于擴展、傳輸速率高、抗干擾性強,網絡保密性好等優點。無線局域網與傳統有線局域網相比優勢不言而喻,它可實現移動辦公、架設與維護更容易等。無線局域網最大的優勢就是免去或減少了網絡布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點AP設備,就可建立覆蓋整個建筑或地區的局域網絡。無線局域網有多種配置方式,能夠根據需要靈活選擇。這樣,無線局域網就能勝任從只有幾個用戶的小型局域網到上千用戶的大型網絡。無線局域網是對有線聯網方式的一種補充和擴展,使網上的計算機具有可移動性,能快速方便地解決使用有線方式不易實現的網絡聯通問題。
2、無線局域網的結構
無線局域網的拓撲結構可分為兩類:無中心拓撲和有中心拓撲。
無中心拓撲的網絡是一個全連通結構,采用這種拓撲的網絡一般使用公用廣播信道,各站點都可競爭公用信道,而信道接入控制(MAC)協議大多采用CSMA。無中心拓撲的網絡要求網中任意兩點均可直接通信,采用這種結構的網絡一般使用公用廣播信道,而媒體接入控制協議多采用載波監測多址接入類型的多址接入協議。其特點是:網絡抗毀性好、建網容易、費用較低。
圖1 無中心拓撲結構
中心拓撲結構網絡,即有一個無線站點充當中心站,所有站點對網絡的訪問均由其控制。使用這種結構的網絡,擁有如下的特點:當業務量增大時網絡吞吐性能以及網絡時延性能的惡化并不劇烈。另外,由于每個站點只需在中心站覆蓋范圍之內就可與其它站點通信,所以網絡中地點布局受環境限制也相對較小。此外中心站為接入有線主干網提供了一個邏輯接入點。中心網絡拓撲結構的缺點是抗毀性差,中心站點的故障容易導致整個網絡癱瘓。此外中心站點的引入,也就在一定程度上增加了網絡成本。為了使網絡更加高效,且能夠以較低成本運營,所以在實際應用中,無線局域網往往與有線主干網絡結合起來使用。這時,中心站點就充當了無線局域網與有線主干網的轉接器。
圖2有中心拓撲結構
3、無線局域網的網絡安全
無線局域網比大多數有線局域網的安全性更高。安全性問題在無線局域網設備開發及解決方案設計時,都得到了充分的重視。目前,無線局域網絡產品主要采用的是IEEE(美國電氣和電子工程師協會)802.11b國際標準,大多應用DSSS通信技術進行數據傳輸,該技術能有效防止數據在無線傳輸過程中丟失、干擾、信息阻塞及破壞等問題。802.11標準主要應用三項安全技術來保障無線局域網數據傳輸的安全。第一項為SSID技術。該技術可以將一個無線局域網分為幾個需要不同身份驗證的子網絡,每一個子網絡都需要獨立的身份驗證,只有通過身份驗證的用戶才可以進入相應的子網絡,防止未被授權的用戶進入本網絡;第二項為MAC技術。應用這項技術,可在無線局域網的每一個接入點下設置一個許可接入的用戶的MAC地址清單,MAC地址不在清單中的用戶,接入點將拒絕其接入請求;第三項為WEP加密技術。因為無線局域網絡是通過電波進行數據傳輸的,存在電波泄露導致數據被截聽的風險。WEP安全技術源自于名為RC4的RSA數據加密技術,以滿足用戶更高層次的網絡安全需求。無線局域網總體發展方向是速度會越來越快(目前已見的是11Mbps的IEEE 802.11b,54Mbps的IEEE 802.11g 與IEEE 802.11a標準),安全性會越來越高。無線局域網的各項技術均處在快速的發展過程當中,但54Mbps的無線局域網規范IEEE 802.11g及IEEE 802.1X將是近一時期內整個無線局域網業的熱點。
隨著無線局域網的普及使用,無線局域網網絡信息系統所面臨的安全問題也發生了變化。任何人可以從任何地方、于任何時間、向任何一個目標發起攻擊,而且無線局域網系統還同時要面臨來自外部、內部、自然等多方面的威脅。無線局域網采用公共的電磁波作為載體,傳輸信息的覆蓋范圍不好控制,因此對越權存取和竊聽的行為也更不容易防備。無線局域網必須考慮的安全威脅有以下幾種:所有有線網絡存在的安全威脅和隱患都存在;無線局域網的無需連線便可以在信號覆蓋范圍內進行網絡接入的嘗試,一定程度上暴露了網絡的存在;無線局域網使用的是ISM公用頻段,使用無需申請,相鄰設備之間潛在著電磁破壞(干擾)問題;外部人員可以通過無線網絡繞過防火墻,對公司網絡進行非授權存取;無線網絡傳輸的信息沒有加密或者加密很弱,易被竊取、竄改和插入;無線網絡易被拒絕服務攻擊(DOS)和干擾;內部員工可以設置無線網卡為P2P模式與外部員工連接。為了保障無線局域網的安全,除了通過技術手段進行保障之外,制定完善的管理和使用制度也是很有必要的。
4、結束語
無線局域網不能取代有線網絡,它是有線局域網的替補。使用無線局域網的最終目標不是消除有線設備,而是盡量減少線纜和斷線時間,讓有線與無線網絡很好地配合工作。無線局域網有著傳統網絡無法比擬的優勢,不管是IT傳統廠商還是新興廠商都已經把無線局域網應用推廣視為重中之重,隨著科學技術不斷的進步和經濟社會不斷的發展,會有更多的企業用戶使用無線局域網,并且無線網卡已成為筆記本電腦中的標準配置,這會使更多的人更加方便地使用無線局域網。
參考文獻:
篇2
校園無線局域網絡的基本技術傾向于采用IEEE802.11b技術建設,802.11b寬帶無線技術較成熟的,并隨著技術的進步,平滑過渡到802,11g,逐步增加網絡帶寬。LMDS(Loca1Mu1tipoint DistribtIteservice區域多點傳輸服務)是點對多點無線連接技術,可以提供大帶寬、遠距離、高可靠性的無線連接,特別適臺大的校園內多棟樓之間的連接以及不同校區之間的連接。LMDS和802.11b這兩種技術結合使用,可以實現整個校園無線連接,所提供的帶寬能夠毫無障礙的運行一般的多媒體課件。在校園內設置無線接入基站,在一定范圍內用戶可以通過無線網卡自由上網,沒有任何束縛,如果再配合筆記本電腦、掌上電腦,完全可以實現隨時隨地學習的目標。與光纖加五類線這種有線組網方式相比,通過基站和無線網卡組網所需投資較少。當前的技術背景下,采用LNlEls等無線技術手段是較適臺我國高等教育應用的接入技術,它具有寬帶、可靠、接入方式靈活機動,初期組網投資少、使用和維護費用合理等特點,幾乎能完美的滿足各高校對于接入技術的要求。
二、無線局域網在校園的應用及展望
隨著教育信息化、校園數字化進程的加快,教育部對高等學校應用現代教育技術提出了具體要求,出臺了《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》,明確提出各高校使用現代化教育技術、提升教學水平,要求各高校加強校園網、電子圖書館、多媒體教室等數字化教學環境的建設。國家對信息技術等新的教育技術手段的應用非常重視。研究無線接入技術在高校應用的可能性和前景具有重要意義和緊迫性。因特網接入方面存在的限制和缺陷,影響了教育信息化的進程,必須尋找符合教育需求特點的新的接入方式。無線網絡技術具有無縫覆蓋,可移動通訊等許多有線網絡系統不具備的優點,把它引入到教育系統中,為我們開辟了一條新的途徑,彌補了有線網路的不足。無線接入技術可以滿足建設校園網、接入因特網、開展遠程(網絡)教育等一系列需求。無線局域網絡在教學中的應用。由于高校條件所限,大部分教室不具各上網條件,通過無線網絡的建設,可以使多數教室具各無線上網條件,教師只需攜帶便攜電腦和相關設各,就能在任意教室中連接校園網、因特網,播放多媒體課件、從網上展示與課堂相關的資料、向學生推薦參考網站及資料,或者直接從網上使用原版最新資料。借助無線網絡輔助聽課,學生可以配備便攜電腦在課堂上使用,通過無線網絡連接校園網、囚特網,跟著教師的思路,查找和訪問與課堂相關的網站、資料,提高信息接受度,有效提高聽課質量,便于參考教師指定的網上資料,便于師生之間聯系,激發研究式學習,培養創新能力。無線局域網絡在校園公共服務體系中的應用。
目前,多數高校的圖書館、運動場、禮堂、體育館、食堂、空曠場地等公共場所未鋪設有線網絡,有了無線網絡,當師生在這些場所活動時,可以通過無線網絡上網獲取信息,充分利用時間,提高效率,方便師生快速、及時獲取信息。無線網絡有力的補充了學生宿舍、教室、辦公場所、教職工宿舍等網絡服務,提升公共服務體系的檔次。學生們在無線網絡環境的教室、宿舍、圖書館等場所進行復習、自學時,及時方便的利用無線網絡與教師或其他同學聯系,提出問題,獲得解答,有助于研究式學習氛圍的形成。高教系統經常召開各種校內、校際會議,有了無線網絡,無線用戶可以在校園內漫游上網,甚至異地漫游上網,在任意校區方便的連接網絡,從而提高工作效率。傳統的有線網用戶從一處到達另一處后往往很難立即接入網絡,而使用無線網,用戶可以在無線網絡基站覆蓋的區域內漫游使用,如同在同t個接入點上網一樣。無線網絡有助于提升高校的高科技形象。通過無線網絡的建設,學校擁有國際先進水平的無線校園網絡,能夠提升學校的信息化程度,促使“便攜電腦型大學”的出現,更多的師生配備便攜電腦,在無線網絡環境中,實現移動教育,隨時隨地開展教學和學術活動。無線網絡促進網絡教育的發展。在無線網絡教學環境下,師生將會更加注重各種先進的網絡教育手段的采用,研究型學習方式將成為未來高校學生的主流學習方式,這對于培養具有創新精神的人才有著重大意義。無線網絡促使網絡IP電話的發展,特使得遠程或異地師生之間交流、答疑變得簡單、低成本。網絡建設采用無線網絡技術這種先進的現代教育技術手段,極大的提升中國的教育水平,促進中國教育的發展,加快教育目標的實現。
三、無線局域網的不足之處
無線局域網在能夠給網絡用戶帶來便捷和實用的同時,也存在著一些缺陷如下:
1.性能。無線局域網依靠無線電波進行傳輸,電波通過無線發射裝置進行發射時,建筑物、車輛、樹木等障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸,影響網絡的性能。
2.速率。目前無線信道的傳輸速率比有線信道低。
3.安全性。本質上無線電波不要求建立物理的連接通道,無線信號是發散的,可被監聽,造成通信信息
篇3
The Technology of Wireless Lan and its Application Prospect
SI Xiao-mei
(Department of Information Engineering, Wuhan University of Technology Huaxia College, Wuhan 430223, China)
Abstract: WLAN is a rapid-developing technology and it has many good features in comparison with the LAN transmitting signals across a cable. WLAN has also made a profound effect to the development of the network technologies.Key technologies, good features and application prospect of wireless LAN are introduced in this paper, and the technology of modulation and encryption are mainly discussed.
Key words: wireless LAN; technology of spread spectrum; carrier sense multiple access/conflict avoiding; encryption technology
“讓網絡無處不在,讓思緒隨風飄揚”曾經是人們的夢想,近幾年來,隨著移動辦公技術的發展,WLAN(wireless LAN)已經開始在國內外得到全面的應用,并且對傳統的有線局域網模式形成了強大沖擊。早在2004年廣州白云機場就宣布,坐飛機的旅客只要攜帶有筆記本電腦或PDA,無需電話線或網線,就能在白云機場候機樓內的任何地方以比傳統方式快50-200倍的高速實現無線上網,擺脫有線的束縛,隨時隨地接入互聯網。在信息時代,無線網將依靠其無法比擬的靈活性、可移動性和極強的可擴容性,使人們真正享受到簡單、方便、快捷的信息鏈接。
1 無線局域網的關鍵技術
1.1 傳輸方式
無線網常見的有四種傳輸方式:紅外線、射頻系統、微波、激光[1]。
紅外系統:使用波長小于1um的紅外線,基本速率為1Mbps。其特點:方向性很強,不干擾附近類似系統;采用低于可見光的部分頻譜作為傳輸介質,其使用不受無線電管理部門的限制;但僅適用于近距離的無線傳輸。
射頻系統:射頻描述的是無線電波一秒鐘振動的次數,無線電信號可連接到全世界的大多數用戶,可穿過輕障礙物。射頻系統是目前最為流行的WLAN,按頻段可劃分三類:非專用頻段(ISM);專用頻段;毫米波段。
微波:它是以微波的收、發信機作為計算機網的通信信道?？商峁┖軐挼膸?但易受外部干擾和竊聽,象無線信號一樣要求FCC許可證和被認可的設備。微波可用陸地、人造衛星系統,對遙遠地區適用,但費用較昂貴。
激光:傳輸狹窄的光柱,被調制為脈沖來傳送數據,但對大氣環境敏感,且提供相對短的傳輸距離大約25-100英尺,費用較貴。
1.2 調制技術
無線局域網一般采用擴頻技術,這是一種在20世紀40年展起來的調制技術。擴頻技術主要工作于2.4G～2.484G開放頻段,沒有使用授權的限制,它是采用某個特定的擴頻編碼函數將待傳信息的頻譜擴展,使之成為寬帶信號送入信道中傳輸,再利用相應的手段將其壓縮,從而獲得傳輸信息的系統[2]。
擴頻技術又分為跳頻擴頻和直接序列擴頻兩種方式。
跳頻擴頻可工作在900MHz、2.4GHz和5GHz的ISM頻帶上。在FHSS通信中,信號按離散的頻率增量切換。頻率的切換是基于偽隨機算法所生成的模式的。工作中,發送方以相當快的速率(跳速)改變頻率,收方必須與發送方同步地改變頻率,雙方才能保持通信。即跳頻通信時,收發雙方必須采用同一種跳頻圖案。跳頻電臺之間要成功地進行跳頻通信,收發雙方必須同時滿足三個條件:跳頻頻率相同;跳頻序列相同;跳頻的時鐘相同(允許存在一定的誤差)。三個條件缺一不可,否則無法實現跳頻通信。
直接序列擴頻工作在ISM頻段上。在DSSS中,進入發射器的數據與成為碼片的高數據率比特序列相組合,發射器和接收器都可分辨碼片,并以此在寬頻范圍內形成擴展數據比特的基礎。碼片可以被看作是比實際數據率更高的速率運行的偽隨機信號,也被稱為噪聲(PN)碼。因為數據速率與帶寬成正比,使用碼片的凈效應就是把信號擴展到更寬的頻段上去。目前使用模二加的方式來完成數據比特和碼片比特的組合,用模二減的方式來恢復原始數據。
1.3 傳輸技術
在傳輸技術上,無線局域網采用CSMA/CA協議,有線局域網在MAC層的標準協議是CSMA/CD,即載波偵聽多點接入/沖突檢測。但由于無線產品的適配器不易檢測信道是否存在沖突,因此IEEE 802.11重新定義了一種新的協議,即載波偵聽多點接入/沖突避免(CSMA/CA)。
一方面,載波偵聽查看介質是否空閑,另一方面,通過隨機的時間等待,使信號沖突發生的概率減到最小,當介質被偵聽到空閑時,則優先發送。不僅如此,為了使系統更加穩固,IEEE 802.11還提供了帶確認幀ACK的CSMA/CA協議。
另外,當傳送幀受到嚴重干擾時,必定要重傳,這就是信息包重整技術。一個信息包越大,所需重傳的耗費也就越大,這時,若減小幀尺寸,把大信息包分割為若干小信息包,即使重傳,也只是重傳一個小信息包,耗費相對小得多,這樣就能大大提高無線網在噪聲干擾地區的抗干擾能力。一般的無線產品支持動態速率轉換,當射頻情況變差時,可將數據傳輸速率從11 Mbit/s降低為5.5 Mbit/s、2 Mbit/s和1 Mbit/s。IEEE 802.11無線網絡標準還允許移動用戶設置在自動速率選擇(ARS)模式下,ARS功能會根據信號的質量及與網橋接入點的距離來自動為每個傳輸路徑選擇最佳的傳輸速率,該功能還可根據用戶的不同應用環境來設置成不同的固定應用速率。在實際應用中,當AP變得負載過大或信號減弱時,網卡能更改與之連接的訪問點,自動轉換到最佳可用的AP,以提高性能。
1.4 保密技術
由于無線局域網通過無線電波在空中傳輸數據,所以在數據發射機覆蓋區域內的幾乎任何一個無線局域網用戶都能接觸到這些數據。無論接觸數據者是在另外一個房間、另一層樓或是在本建筑之外,無線就意味著會讓人接到數據。與此同時,要將無線局域網發射的數據僅僅傳送給一名目標接收者是不可能的。而防火墻對通過無線電波進行的網絡通信起不了作用,任何人在視距范圍之內都可以截獲和插入數據。因此,如果沒有在安全性方面進行精心的建設,而僅靠普通的直接序列擴頻編碼調制技術是不夠可靠的。以下是幾種常見的保密技術。
1) 運用擴展服務集標識號(ESSID)
802.11協議本身定義了兩種基本的安全手段。首先,在通訊前,所有的移動節點必須和無線接入點AP建立連接,多數情況下這要求移動臺和AP配置為具有相同的網絡擴展服務集標識ESSID。每個AP具有一個唯一的網絡ESSID,這使得一組設置為具有相同ESSID的用戶可以使用此AP,也就是說,若移動用戶想連接某一AP,則必須知道此AP的ESSID,若AP的ESSID設置和用戶的ESSID設置不一致,則用戶無法訪問AP。這種方式提供了無線網絡最基本的安全措施。
2) MAC地址過濾
在無線局域網中最常用的安全措施是MAC地址過濾法。這需要在AP設備的永久性存儲器中存放一組用戶的MAC地址列表,只有列表中的用戶可以訪問對應的AP,其它用戶被拒絕。在移動用戶向網絡發出聯網請求后,AP首先檢查自己的MAC地址列表,以判斷是否包含此用戶的MAC地址。當然,管理員可以方便地對AP中存儲的用戶MAC地址列表進行添加、刪除等修改,以控制可以訪問AP的用戶。這也許是目前在無線局域網中最簡單、最基本的安全防范手段。特別是對于AP數量不太多的無線局域網系統是比較適合的[3]。
但是從某些角度看,使用MAC地址列表也是一種比較脆弱、麻煩的安全手段,因為許多無線網卡支持通過重新配置的方法來改變網卡的MAC地址,另一方面,很多生產廠商為方便用戶會把網卡的MAC地址印刷在無線網卡背面的標簽上。非法入侵者可以從無線電波中截獲數據幀分析出合法用戶的MAC地址,進而修改自己的MAC地址,偽裝成合法地址以訪問網絡。一般地說,AP設備所支持的無線用戶的數量是有限的,而在一個無線環境中有上千個AP都采用手工方式配置用戶MAC地址列表,將是十分麻煩的。如果允許一個用戶在整個無線網絡中漫游,則需要在每個AP的用戶MAC地址列表中都加入該用戶的MAC地址。所以MAC地址列表過濾法的使用在實際中受到了一定程度的限制。
3) 數據加密
“加密”也是無線網絡必備的一環,能有效提高其安全性。所有無線網絡都可加設安全密碼,竊聽者即使千方百計地接收到數據,若無密碼,想打開信息系統亦無計可施。假如您的數據要求極高的安全性,譬如說是商用或軍用網上的數據,那么您可能需要采取一些特殊的措施。最高級別的安全措施就是在網絡上整體使用加密產品[4]。數據包中的數據在發送到局域網之前要用軟件或硬件的方法進行加密。只有那些擁有正確密鑰的站點才可以恢復,讀取這些數據。另外,如果需要全面的安全保障,加密也是最好的方法。
4) 其它安全措施
無線局域網還有些其他好的安全特性。首先無線接入點會過濾那些對相關無線站點而言毫無用處的網絡數據,這就意味著大部分有線網絡數據根本不會以電波的形式發射出去;其次,無線網的節點和接入點有個與環境有關的轉發范圍限制,這個范圍一般是幾百英尺。這使得竊聽者必須處于節點或接入點的附近。最后,無線用戶具有流動性,他們可能在一次上網時間內由一個接入點移動至另一個接入點,與之對應,他們進行網絡通信所使用的跳頻序列也會發生變化,這使得竊聽幾乎毫無可能[5]。
2 無線局域網的優點及應用前景
WLAN和有線網相比具有很多優點:首先,用戶在一定范圍內任何時候都可以訪問網絡數據WLAN不受網線限制,架設無線鏈路無需架線挖溝,可以隨時建立和拆除,成本低。其次,WLAN組網靈活,可以由一群PC機安上無線網卡互通信息而形成純WLAN,即自組無線局域網,也可以與原有的有線網絡相結合,擴展能力也更強。只需通過增加AP及相應的軟件設置即可對現有無線網絡進行有效擴展。再次,WLAN的長期費用少。有線網絡需要安裝高成本費用的線纜,租用線纜的費用也較高,從長遠來看, WLAN從安裝到日后維護都有很大的經濟優勢;最后,WLAN性能可靠,與有線網絡線路本身容易遭到破壞,導致抗毀性較差相比,WLAN受自然環境、地形及災害影響小;而且WLAN采用直接序列擴頻和跳頻擴頻技術,提高了系統的抗干擾能力。
作為一項新的應用,無線局域網的市場非常廣大。一項數據顯示,如今全世界每天大約有15萬人成為新的無線局域網用戶,全球范圍內的無線局域網用戶數量目前已經超過2億,在金融、旅游、醫護、倉庫管理、石油工業、工廠車間、移動辦公系統以及會展等領域,無線網絡顯示了廣闊的應用前景。
前景之一是與移動通信網結合。移動運營商將移動通信網的漫游功能和WLAN結合,提高用戶無線上網的覆蓋范圍。這也是目前中國移動推薦“GPRS+WLAN”無線數據業務捆綁方案的初衷。這樣,用戶的筆記本電腦可以在GPRS和WLAN網絡中自由切換,在WLAN的環境下實現11Mbit/s的高速互聯網接入,在WLAN覆蓋不到的地區則可以通過GPRS上網。
前景之二是與固網結合。固網運營商積極推廣WLAN應用,中國網通公司最先啟動WLAN“熱點”地區建設。在機場、酒店、辦公樓和咖啡廳等商務密集地區,采用WLAN提供公共移動服務的成本很低,可滿足大量用戶的移動上網需求,WLAN可快速地為用戶提供數據服務。對于中國網通公司和中國電信公司而言,可將WLAN與ADSL業務互為補充,打破寬帶接入的瓶頸,提高用戶的開通率。
3 結束語
無線網絡的出現解決了有線網絡無法克服的困難。雖然無線網絡有諸多優勢,但還必須考慮以下幾個問題:首先,IEEE標準之間的兼容問題;其次是針對無線網絡區域覆蓋的考慮;第三,隨著無線局域網的快速發展,無需許可的ISM頻帶的頻道擁擠,加強對頻率資源的共享和有效使用顯得日益重要。無線局域網現在已能夠通過與廣域網相結合的形式提供移動互聯網的多媒體業務。可以預見,隨著開放辦公的流行和手持設備的普及,人們對移動性訪問和存儲信息的需求愈來愈多,因而無線局域網將會在辦公、生產和家庭領域不斷獲得更加廣泛的應用。
參考文獻:
[1] 謝希仁.計算機網絡[M].北京:電子工業出版社,1999.
[2] 寧錄游,張中兆.無線局域網技術[J].電子技術,2000(7).
篇4
校園網經過一段時間的發展，如今已經在校園的各種教育教學活動中得到了廣泛的應用。校園網對學校的教學、科研、管理，起到了不可估量的作用，并逐步成為校園中不可缺少的一個部分。
1 有線局域網絡的不足之處
首先是網絡接入點較少，無法架設線路環境，當前校內的會議室、辦公室等內網接入點較少，學習與辦公使用網絡的人數遠遠多于接入點數。其次是無法滿足移動辦公的需求，隨著計算機的快速發展，筆記本電腦的運算速度得到了大幅度提升，加之成本較低，使得筆記本電腦已經成為當前移動辦公的高效率平臺，但當前高校的有線局域網使得筆記本電腦用戶依然依賴線纜，無法實現移動辦公。最后是無法滿足熱點區域的網絡建設需求，當前校園內存在較多的熱點區域，比如圖書館、大學生活動中心等，這類用戶具備移動網絡的需求，由此作為有線局域網的補充網絡，無線局域網得到了使用者的充分重視。
2 無線局域網技術的特點
首先是移動性強，無線網絡中的微機可以利用無線方式進行通信，且在任何地方均可提供實時信息，擺脫了以往的線纜限制，增強了可移動性；無線局域網不但支持移動主機之間的通信，無線設備也可以接入有線網絡；相較有線局域網而言，無線局域網拓寬了網絡傳輸范圍。其次是靈活性高，無線局域網獨立于有線局域網而存在，在需要時可以隨時建立臨時網絡，也不會依賴有限網絡[1]。同時，無線局域網靈活性較強，可以滿足具體的安裝需求，既適用于小數量的用戶系統，也可以被使用至幾千移動用戶的完整網絡中。在無線局域網中十分容易增加或減少移動主機，只要增加無線接入點，便可以增大用戶數量。再次是維護成本較低，在搭建過程中，無線局域網成本大于有線局域網，但無線局域網后期維護更為方便，需要的維護成本遠低于有線局域網。而對于經常變動的動態環境而言，無線局域網的長期投資效益則更為明顯，在組建、配置以及維護等方面都較為容易，一般的計算機人員即可勝任。同時，無線局域網還可以根據辦公室環境的變化而移動，可以提升設備的使用效率。最后無線局域網具備更高的傳輸效率，具有較強的碼分多址能力，可以支持多個用戶使用，易于擴展，可以滿足大量用戶的用網需求。
3 無線局域網的優勢
隨著互聯網技術的快速發展，無線校園網絡建設也緊跟腳步，現在多數高校都將無線局域網當做有線局域網的有效補充，將其用于校園網的建設過程中。比如清華大學、北京大學以及南開大學等均利用無線局域網技術對校園網絡進行了系統改造[2]。合理的使用無線局域網技術具備以下幾方面的優勢，一是無線局域網可以用于當前的計算機網絡實現無縫對接，網絡人員可以迅速將其添加至有線局域網中。二是免去了布線的麻煩，節省了校園網絡的建設成本，也節省了建網時間，擴大了無線局域網的使用范圍。三是無線局域網具備較好的擴展性，引入時只需要增加無線接入點以及無線網卡，使用方便，還可以為多媒體教學提供可移動的校園網絡平臺，增強了校園網絡的靈活性。
4 校園網中無線局域網的應用
由當前校園網的需求以及實際現狀看來，無線局域網主要有樓宇內以及樓宇間等兩種應用方式。
4.1 樓宇內的無線連接方式
一種是對等連接方式，這種方法較為適合并未建網的用戶，比如學校臨時具備小型活動或者開設臨時會議等均可采用這種方式。處于對等連接方式下的無線局域網，不需要單獨接入總控轉接功能的接入設備，且所有的節點均可以對等的相互通信。這也屬于最為簡單的無線組網模式，只需要在移動終端配置相應的無線適配器即可實現資源共享的目的。這種網絡架構方式更為簡單，運行成本較低，但其也存在一定的劣勢，由于兩個節點之間的距離較遠，以致限制了各節點無線網卡的發射與接收功率，且這種網絡可以連接的節點數十分有限，只可以一對一互傳數據，不可以多點同時通信。另一種是接入方式，這種方法適合學校難以布線或者網絡設備使用率較低的環境，或者網絡設備使用率較低，比如會議室、圖書館以及臨時辦公場所等。接入方式屬于可行且經濟的方案，其可以根據覆蓋面的大小，選擇使用單AP或者多AP接入方式。單AP接入主要以星形拓湮基礎，所有的通信節點都需要通過AP轉接，這種方法可以單獨使用，也可以與無線網相連[3]。對于圖書館等較大的區域，由于AP覆蓋面積有限，節點移動過快會影響網絡的正常運行，因而需要采用多AP接入方式。多AP接入屬于單AP接入的擴展，由有線主干網連接各個AP，確保所有節點都可以實現區內漫游。在使用多AP接入方法時，還應充分考慮無線網絡的覆蓋區域以及容量大小，確保無縫銜接，這樣移動的節點便可以隨時保持在線。在密度較大的區域，應考慮更多的容量，規劃時應充分估計區域內節點的數量，并在考慮網絡速度要求之后便可確定AP數量。在部署AP時還應多多考察周圍環境，安裝人員在實地考查考察后才可以確定AP位置。對于因臨時活動而組建的無線局域網，其部署的接入點應安裝在天花板位置，減少干擾信號的障礙物，防止他人隨意亂動接入點設備。
4.2 樓宇間連接
篇5
Comparison and Analysis of Medical Wireless Network Techniques
CHEN Kai ，TANG Ning
（Affiliated Tumor Hospital of Guangzhou Medical University， Guangzhou 510095， China）
Abstract： Hospital information technology is a patient-centered clinical information system. The use of hospital management information system for efficient ward rounds， bedside care， patient care， pharmacists dispensing medicine， delivery of medical supplies， equipment， management and other medical work is increasingly important. Wireless Local Area Networks（WLAN） technology has become more sophisticated in the hospital， as a supplement to the hospital wired networks， WLAN is the basis for the construction of the hospital information system is fully covered. In this paper， the current mainstream wireless LAN solutions for hospitals are selected for Comparison and Analysis.
Key words： medical wireless local area network （LAN）； Technology； plan
目前，在大多數醫院中，信息化應用主要基于有線網絡，在醫生辦公室和護士工作站的墻角安裝固定終端，那么從醫生辦公室和護士工作站到病人床邊的最后50米屬于信息化的空白區域，成為阻礙醫院信息化全面發展的瓶頸[1]。無線局域網（Wireless Local Area Networks，WLAN）以其移動性、靈活性及可擴展性等優勢，在醫院信息化建設中發揮著越來越重要的作用。醫院信息系統依托醫用無線局域網可為臨床醫生查房、床邊護理、病人監護、藥師配發藥、醫療物資運送、設備管理等工作的開展提供更多的便利和更高效的管理[2-5]。隨著WLAN技術在醫院的應用日益成熟，作為有線網絡的補充，建設WLAN是醫院信息系統全面覆蓋的基礎。
1 無線局域網及其發展現狀
現代網絡技術已經與日常生活工作有著十分緊密的聯系，根據有關部門的最新調查報告顯示，當前我國上網人數已經超過了5億人，無線網絡成為現代社會中經常出現的詞語，可以說有關WLAN技術的信息充斥在社會各個角落，它為現代網絡、企業辦公、外出旅行等給予了極大的便利，甚至遠遠超越了原有有線網絡技術的范疇。當前WLAN技術已經成為一種相對普及的網絡技術，并且在多個領域占據了主流位置，其較傳統有線網絡具有明顯的優點。
1.1 可移動性
WLAN最突出的優勢就是能夠提供較大的移動自由度，只要有信號覆蓋的區域，無論在任何角落都能接入網絡。例如在會議期間，可以隨時將自己的設備通過WLAN連接至網絡，實現文件共享、資料瀏覽，減少不必要的麻煩。
1.2 可拓展性
WLAN在安裝之后不需要額外添加一些基本設施就能夠允許新的用戶直接連接到無線網絡終端，根據不同設備的功率.接入點可支持15到150個用戶。而在有線環境下，每個網絡設備都必須借助以太網絡集線器的終端，如需要額外接入設備，甚至需要重新對建筑物進行綜合布線才能實現業務擴展。
1.3 易解決故障
有線網絡一旦出現物理故障，尤其是由于線路連接不良而造成的網絡中斷，往往很難查明，而且檢修線路往往需要付出很大的代價。WLAN則很容易定位故障，并且只需更換故障設備即可快速恢復網絡連接。
2 醫用無線局域網的技術要求
醫院病區結構復雜，功能區較多，接入設備多種多樣，為滿足醫院日常信息化工作的開展，醫用WLAN必須滿足以下特點。
2.1 全覆蓋
在建設無線局域網的整個區域內，要求信號全面的覆蓋，不存在盲區，用戶在覆蓋的區域內可自由移動，實現無縫漫游。
2.2 高速度
移動終端連接到無線局域網，在規劃的覆蓋區內，終端的網絡速度要穩定在100M以上，在條件允許的情況下，應按照1000M的標準建設，以保障移動終端調閱醫學影像等大文件時的應用。
2.3 穩定性
醫院臨床醫療全年24小時不間斷為患者提供服務，無線局域網同樣要求全天候穩定運行，以保障臨床科室日常業務不受網絡因素的影響。
2.4 安全性
醫療管理的要求及保障患者隱私的要求，醫院無線局域網要具備較高的安全性能，包括用戶認證、防竊聽、防攻擊等。
2.5 兼容性
醫院無線網絡必須采用通用的網絡規范，可兼容臨床醫療可能用到的臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦、PDA等各類電子產品甚至具備網絡功能的醫療設備。
2.6 可管理
醫院無線網絡應具備較高的可管理性，網絡管理員可監控無線局域網的運行狀態，高效管理接入無線局域網的設備，包括設備認證、監控網絡設備狀態、監控移動終端狀態、查閱運行日志等。
3 當前主流解決方案
對于醫院來說，除了施工問題，它還有其房間結構的特殊性，要實現良好的信號覆蓋，保持網絡流暢，并非易事。為了能夠在醫院提供全面高速、穩定可管理的信號覆蓋環境，必須合理安排無線接入點（Wireless Access Point，WAP）。目前常用的WLAN部署方案有包含樓道安裝、天線入室、AP入室、低功率AP入室等4種（如圖1所示）。
圖1 當前主流WLAN方案示意圖
3.1 樓道安裝
在樓道安裝AP工程量小，易于實現，非常適合病房在過道兩邊對稱排列的情況。條件理想的情況可以直接安裝在門口，可直線覆蓋整個病房，保證信號質量。此外，由于AP安裝在樓道，移動終端的漫游極大概率都是在病房外完成的，這樣基本保證了醫護人員在病房內使用終端前漫游已完成，可提升移動醫護的使用質量。
3.2 天線入室
該方案同樣是在樓道安裝AP，但是由AP上延伸多根天線進入病房，視病房的信號強度及覆蓋率確定伸入每個房間的天線數量，天線可放置在天花板上或貼在墻壁上。該方案可保證病房內信號均勻，需要的AP數量較少，因而終端漫游次數也減少，降低了因漫游而發生故障的概率。
3.3 AP入室
該方案以病房為單位，在每個病房內安裝AP；或者可以相鄰病房為單位，在兩個病房交界處安裝AP。AP直接入室可保證信號強度不因穿墻而衰減，并且信號能均勻覆蓋到每個角落。
3.4 低功率AP入室
部分病房在建設時已經預留了網線接口，對于這種情況，可直接將低功率AP安裝在病房內。這樣就可以大大減少布線工程及成本。
4 方案比較
在我院選擇以上方案的代表性產品進行實地安裝并進行技術測試和應用測試，按照本文第3節的技術要求將每項結果進行評價，詳情如表1所示。其中，信號強度是通過測量病房各個位置的信號強度值取平均得到；穩定性為丟包率的統計值。
可以看到，天線入室的信號及穩定性是最好的。除此之外，天線入室的布線工程需要較高的成本，而低功率AP只需要較低的成本。另外，在兼容性方面，這四種方案都能支持目前的主流移動終端（包括筆記本、智能手機、平板電腦、手持PDA等）。
5 結束語
全面覆蓋的醫院信息化是發展的必然趨勢，無線局域網技術成熟，是當前情況下建設醫院全方位信息化管理的最佳選擇。在無線局域網的基礎上建設醫院信息化管理系統，對提高醫院管理水平、提高醫療工作效率、提高醫療質量等具有跨越性的意義。
參考文獻：
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[2] 王升才，周承仙.無線局域網在醫療系統中的應用[J].沈陽工業大學學報，2005，27（3）：317-320.
篇6
1.無線局域網技術優點與缺點分析
在優點方面，靈活性主要體現在無線局域網用戶可以在任何無線信號覆蓋的范圍內獲取無線網絡，一般搜索范圍可以達到30米甚至是更遠[1]。需要特別注意的是，無線局域網可應用在用戶不能夠安裝新的網絡電纜的區域，并且無線局域網終端工作站可以隨意移動，同時可以加入到新的網絡接入中。在便利性方面主要體現在無線局域網用戶只需要在具有無線網卡的計算機上，就可以通過計算機連接到基站獲取無線局域網。生活中常見的方式就是無線局域網卡將自動搜索的無線訪問點，然后無線局域網網卡就可以從無線訪問點上獲取特定的IP地址，實現網絡資源的訪問[2]。魯棒性優勢主要體現在用戶可以從一個無線接入點移動到另外一個無線接入點上，并且保障終端設備持久工作即可。在無線接入點信號覆蓋重疊的范圍之內，即使是無線局域網接入點由于異常情況而停止工作，用戶還是可以繼續保持網絡連接的通暢性[3]。
在缺點方面，安全性問題是無線局域網最為突出的問題，大大阻礙了無線局域網規模的擴大。在無線局域網中竊取數據變得非常容易，入侵者根本不需要接入物理網絡，而僅僅只需要將無線網絡功能的裝置安置在無線局域網信號范圍之內，就可以實現網絡入侵、數據竊取[4]。即使是數據包應用了無線加密技術，也無法避免入侵者偷聽及竊取用戶的數據。在覆蓋范圍方面的問題主要體現在無線局域網是借助于射頻技術取代采用以往銅軸雙絞線所構成的一種局域網絡。雖然其覆蓋范圍比較廣泛，但是會隨著“沿途”障礙物的增加而降低無線信號的傳播。
2.改進措施
2.1完善網絡安全設置
通過網頁進入無線接入點管理界面，在“安全”選項中打開WEP加密功能，輸入l6進制的l0位字符，保存后重新啟動，這時其他計算機終端就與無線接入點斷開了。然后設置允許接入的無線網卡，右鍵選擇“網上鄰居”，點擊“屬性”，點擊“網絡連接”，右鍵點擊“無線網絡連接”，點擊“屬性”，選擇“無線網絡配置”，找到本人的無線接入點，點擊“屬性”，激活“數據加密”，填入加密字串，點擊“確定”即可[5]。
2.2開啟防火墻功能
防火墻是一種網絡安全系統，其主要作用是阻止非授權的計算機訪問網絡，并防止重要的信息流出網絡。當前大部分無線路由器都有防火墻的功能，直接開啟即可保護網絡不被黑客入侵。針對MAC地址過濾、IP地址過濾、域名過濾等不同的防火墻功能，具體開啟方法如下：MAC地址過濾通過設置能夠選擇性地禁止內網和外網的信息傳輸，點擊“開始”，點擊“運行”，輸入命令，點擊“確認”，執行命令，參照說明書，進入設置界面，綁定即可。IP地址過濾通過設置能夠控制上網時間。
2.3加強計算機日常管理
一旦計算機遭受到木馬、病毒的侵襲，無線局域網的安全也會受到威脅。這就要求我們在對網絡進行安全設置以外，還要對計算機進行安全設置。安裝殺毒軟件，至少每周對電腦進行集中殺毒一次，并定期清除隔離病毒的文件夾。提高警惕性，當收到來源不明、帶有一個附件的郵件時，直接刪除，不去點擊附件。另外還要做到不打開病毒網頁，不亂下載未知軟件，取消文件夾共享等，從而在內部終端保障無線局域網的安全。
3.結語
無線局域網作為被公認為的一種極其重要的網絡連接方式，具有非常廣闊的發展前景，是未來網絡發展的一個重要的方向。隨著我國無線網絡普及程度的加深，無線局域網的優勢也漸漸被體現出來，得到了市場的高度認可。有關文獻表明，無線局域網按照當前的發展趨勢，在不遠的將來會覆蓋所有的家庭、中小企業、城市公共場所。例如，現在的紐約就已經開始在逐步實現無線網絡覆蓋所有的行政區域。再比如上海政府已經開始建立一個覆蓋整個嘉定區的無線局域網工程了。（作者單位：池州學院）
參考文獻：
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篇7
一般在網絡建設中，施工周期最長、對周邊環境影響最大的，就是網絡布線施工工程。在施工過程中，往往需要破墻掘地、穿線架管。而無線局域網最大的優勢就是免去或減少了網絡布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點AP(AccessPoint)設備，就可建立覆蓋整個建筑或地區的局域網絡。
使用靈活
在有線網絡中，網絡設備的安放位置受網絡信息點位置的限制。而一旦無線局域網建成后，在無線網的信號覆蓋區域內任何一個位置都可以接入網絡。
經濟節約
由于有線網絡缺少靈活性，這就要求網絡規劃者盡可能地考慮未來發展的需要，這就往往導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網絡的發展超出了設計規劃，又要花費較多費用進行網絡改造,而無線局域網可以避免或減少以上情況的發生。
易于擴展
無線局域網有多種配置方式，能夠根據需要靈活選擇。這樣，無線局域網就能勝任從只有幾個用戶的小型局域網到上千用戶的大型網絡，并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等有線網絡無法提供的特性。由于無線局域網具有多方面的優點，所以發展十分迅速。在最近幾年里，無線局域網已經在醫院、商店、工廠和學校等不適合網絡布線的場合得到了廣泛應用。
2．無線局域網的相關技術
1).IEEE802.11標準
IEEE802.11是在1997年由大量的局域網以及計算機專家審定通過的標準。IEEE802.11規定了無線局域網在2.4GHz波段進行操作，這一波段被全球無線電法規實體定義為擴頻使用波段。
1999年8月，802.11標準得到了進一步的完善和修訂，包括用一個基于SNMP的MIB來取代原來基于OSI協議的MIB。另外還增加了兩項內容，一是802.11a，它擴充了標準的物理層，頻帶為5GHz，采用QFSK調制方式，傳輸速率為6Mb/s－54Mb/s。它采用正交頻分復用（OFDM）的獨特擴頻技術，可提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網無線幀結構接口，并支持語音、數據、圖像業務。這樣的速率完全能滿足室內、室外的各種應用場合。但是，采用該標準的產品目前還沒有進入市場。另一種是802.11b標準，在2.4GHz頻帶，采用直接序列擴頻（DSSS）技術和補償編碼鍵控(CCK)調制方式。該標準可提供11Mb/s的數據速率，還能夠根據情況的變化，在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率之間自動切換。它從根本上改變無線局域網設計和應用現狀，擴大了無線局域網的應用領域，現在，大多數廠商生產的無線局域網產品都基于802.11b標準。
2).無線局域網的相關概念
在一個典型的無線局域網環境中，有一些進行數據發送和接收的設備，稱為接入點(AP)。通常，一個AP能夠在幾十至上百米的范圍內連接多個無線用戶。在同時具有有線和無線網絡的情況下，AP可以通過標準的Ethernet電纜與傳統的有線網絡相聯，作為無線網絡和有線網絡的連接點。無線局域網的終端用戶可通過無線網卡等訪問網絡。
無線局域網在室外主要有以下幾種結構：點對點型、點對多點型、多點對點型和混合型。
點對點型
該類型常用于固定的要聯網的兩個位置之間，是無線聯網的常用方式，使用這種聯網方式建成的網絡，優點是傳輸距離遠，傳輸速率高，受外界環境影響較小。
點對多點型
該類型常用于有一個中心點，多個遠端點的情況下。其最大優點是組建網絡成本低、維護簡單；其次，由于中心使用了全向天線，設備調試相對容易。該種網絡的缺點也是因為使用了全向天線，波束的全向擴散使得功率大大衰減，網絡傳輸速率低，對于較遠距離的遠端點，網絡的可靠性不能得到保證。
混合型
這種類型適用于所建網絡中有遠距離的點、近距離的點，還有建筑物或山脈阻擋的點。在組建這種網絡時，綜合使用上述幾種類型的網絡方式，對于遠距離的點使用點對點方式，近距離的多個點采用點對多點方式，有阻擋的點采用中繼方式。
無線局域網的室內應用則有以下兩類情況
獨立的無線局域網
這是指整個網絡都使用無線通信的情形。在這種方式下可以使用AP，也可以不使用AP。在不使用AP時，各個用戶之間通過無線直接互聯。但缺點是各用戶之間的通信距離較近，且當用戶數量較多時，性能較差。
非獨立的無線局域網
在大多數情況下，無線通信是作為有線通信的一種補充和擴展。我們把這種情況稱為非獨立的無線局域網。在這種配置下，多個AP通過線纜連接在有線網絡上，以使無線用戶即能夠訪問網絡的各個部分。
其他相關概念
微單元和無線漫游
無線電波在傳播過程中會不斷衰減，導致AP的通訊范圍被限定在一定的范圍之內，這個范圍被稱為微單元。當網絡環境存在多TAP，且它們的微單元互相有一定范圍的重合時，無線用戶可以在整個無線局域網覆蓋區內移動，無線網卡能夠自動發現附近信號強度最大的AP，并通過這個AP收發數據，保持不間斷的網絡連接，這就稱為無線漫游。
擴頻
大多數的無線局域網產品都使用了擴頻技術。擴頻技術原先是軍事通訊領域中使用的寬帶無線通信技術。使用擴頻技術，能夠使數據在無線傳輸中完整可靠，并且確保同時在不同頻段傳輸的數據不會互相干擾。
直序擴頻
所謂直接序列擴頻，就是使用具有高碼率的擴頻序列，在發射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。
跳頻擴頻
跳頻技術與直序擴頻技術完全不同，是另外一種擴頻技術。跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，在其工作帶寬范圍內，其頻率按隨機規律不斷改變頻率。接收端的頻率也按隨機規律變化，并保持與發射端的變化規律一致。
跳頻的高低直接反映跳頻系統的性能，跳頻越高，抗干擾的性能越好，軍用的跳頻系統可以達到每秒上萬跳。實際上移動通信GSM系統也是跳頻系統。出于成本的考慮，商用跳頻系統跳速都較慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳頻系統實現簡單，因此低速無線局域網常常采用這種技術。
無線局域網的應用
基于無線局域網具有的諸多優點，它可廣泛應用于下列領域：
1.接入網絡信息系統：電子郵件、文件傳輸和終端仿真。
2.難以布線的環境：老建筑、布線困難或昂貴的露天區域、城市建筑群、校園和工廠。
3.頻繁變化的環境：頻繁更換工作地點和改變位置的零售商、生產商，以及野外勘測、試驗、軍事、公安和銀行等。
4.使用便攜式計算機等可移動設備進行快速網絡連接。
5.用于遠距離信息的傳輸：如在林區進行火災、病蟲害等信息的傳輸；公安交通管理部門進行交通管理等。
6.專門工程或高峰時間所需的暫時局域網：學校、商業展覽、建設地點等人員流動較強的地方；利用無線局域網進行信息的交流；零售商、空運和航運公司高峰時間所需的額外工作站等。
7.流動工作者可得到信息的區域：需要在醫院、零售商店或辦公室區域流動時得到信息的醫生、護士、零售商、白領工作者。
8.辦公室和家庭辦公室（SOHO）用戶，以及需要方便快捷地安裝小型網絡的用戶。
無線局域網的結構
根據不同局域網的應用環境與需求的不同，無線局域網可采取不同的網絡結構來實現互聯。常用的具體有如下幾種：
1、網橋連接型：不同的局域網之間互聯時，由于物理上的原因，若采取有線方式不方便，則可利用無線網橋的方式實現二者的點對點連接，無線網橋不僅提供二者之間的物理與數據鏈路層的連接，還為兩個網的用戶提供較高層的路由與協議轉換。
2、基站接入型：當采用移動蜂窩通信網接入方式組建無線局域網時，各站點之間的通信是通過基站接入、數據交換方式來實現互聯的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網，還可以通過廣域網與遠地站點組建自己的工作網絡。
3、HUB接入型：利用無線Hub可以組建星型結構的無線局域網，具有與有線Hub組網方式相類似的優點。在該結構基礎上的WLAN，可采用類似于交換型以太網的工作方式，要求Hub具有簡單的網內交換功能。
4、無中心結構：要求網中任意兩個站點均可直接通信。此結構的無線局域網一般使用公用廣播信道，MAC層采用CSMA類型的多址接入協議。
無線局域網可以在普通局域網基礎上通過無線Hub、無線接入站（AP）、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現，其中以無線網卡最為普遍，使用最多。無線局域網的關鍵技術，除了紅外傳輸技術、擴頻技術、網同步技術外還有一些其他技術，如：調制技術、加解擾技術、無線分集接收技術、功率控制技術和節能技術。
無線局域網的具體實現
筆者通過在實際工作中對無線局域網設備和技術實現有過較為深刻的接觸。下面以廣州凱創公司（EnterasysNetworks）的RoamAbout802.11系列無線局域網設備對無線局域網的具體實現加以簡單介紹：
1．RoamAbout802.11設備簡介：
Enterasys推出的RoamAbout無線網絡解決方案，用于迅速、輕松和經濟地建立無線LAN，它可以為用戶提供類似以太網的可靠性能。RoamAbout802.11系列產品由兩部分組成：全功能交換接入點和2.4GHz直接序列擴頻無線以太網PC卡。前者可以通過無屏蔽雙絞線對，迅速而輕松地連接有線LAN；后者的功能類似于所有標準的有線以太網卡，但它使用射頻而不是電纜來建立LAN連接。當用戶在整個網絡內漫游時，RoamAboutPC卡可以無縫地切換到不同接入點上，從而始終保持與網絡的連接。
2．工程具體實現實例：
例1：某稅務分局大樓內已建成一條有線局域網，在分局大樓外有七個所需要通過無線局域網與大樓內的有線網相連接。分局大樓外的七個所，至分局最遠距離15km，最近3km，其中有兩個所在一棟建筑物內已建成一個小有線局域網，各所一般擁有2至4臺工作站。我們采用的無線局域網產品工作在2.4GHz至2.4835GHz頻率范圍內，它要求兩個通信點的天線之間最好沒有物體遮擋，但由于大樓處于繁華地帶，因此選擇一個樓層較高的所作為無線局域網的中心站點。在中心站點上接入一個無線接入點AP-10D，其它各所通過接入一個站適配器SA-40D與中心站點的AP-10D進行通信，分局大樓內的有線局域網則通過接入一個無線網橋WB-10D與中心站點AP-10D進行通信。這樣各所與分局所有站點對無線局域網的訪問均通過中心站點的控制來實現，它們共享中心站點AP-10D的3M帶寬。
篇8
1 無線局域網技術
近些年，無限網絡技術得到了快速發展，其通過結合計算機網絡與無線通信技術來滿足了更大范圍、更多用戶對網絡的需求，而無線局域網技術（Wireless Local Area Network， WLAN）就是如此誕生的。為了滿足高職院校廣大師生提出對會議中心、多媒體教室、圖書館閱覽室等校園公共場所的網絡覆蓋要求，無線局域網技術因其經濟實用、設備配置方便、覆蓋面廣、移動方便、維護成本低等優勢而成為高職校園網的首選。于是乎，高職院?？梢愿鶕拘５膶嶋H情況、經費額度來逐步推廣無線局域網技術，鑒于無線局域網技術具有很好的可擴充性，因此高?？梢試L試在網絡重要使用場所進行配置設備，之后再根據實際需求逐步增加無線接入設備的配置。這樣，不僅能夠最大限度滿足高校師生對校園網絡的使用需求，而且能夠逐漸實現整個校園網絡的無線局域網技術推行。
2 基于無線局域網技術的高職校園網的設計
對于校園無線網絡的設計，一般都是以校園內原有的有線網絡為依托，運用無線網絡技術實現對有線網絡的補充，改善學校信息網絡建設基礎設施的環境，延伸校園網在公共區域的覆蓋面，尤其是校內移動用戶較多的公共教學科研區域。利用無線局域網技術能夠進一步擴大校園網的使用范圍，實現主要公共區域與校園網及Internet的高速聯網，這樣高校師生就可以隨時隨地享受高效的信息網絡。當然，有線網絡與無線網絡之間的連接則需要通過AP（Access Point）這一接入點才能實現，通過設置AP以擴展有線網絡，并運用各種覆蓋方式來實現校園網絡的全面覆蓋。而無線網卡則是連接校園網Internet的載體，只要設置了AP就可以滿足高職院校任何一個角落的無線網絡連接，但關于AP的設置又需要考慮室內、室外兩個因素。
2.1 室內
AP的室內設置，即包括會議室、多媒體教室、圖書館閱覽室等公共場所，而這些場所原先并沒有安裝有線網絡。因而，在設置室內AP之前，技術人員需要考慮這些室內公共場所對網絡覆蓋面積、覆蓋頻率、網絡帶寬、網絡速度的實際需求，同時還需以網絡信道使用以及吞吐量的多少為依據，以此來決定AP安裝的數量與位置。為了每一個AP之間相互聯通，實現各覆蓋區域之間的密切連接，需要利用線纜實現AP與有線骨干網絡的連接，采用無線微蜂窩覆蓋技術實現各個區域之間無線信號的交叉覆蓋。在室內AP安裝與設置好之后，室內的無線終端要訪問整個網絡資源時，只需要就近通過一個AP來連接網絡即可。
2.2 室外
AP的室外設置，顧名思義包括那些室外的公共場所，如運動場、校園湖邊等。由于室外環境更為復雜，因此在進行室外AP安裝與設置時需要利用無線全向天線、無線定向天線這兩種信號設備來輔助，從而實現AP網絡信號之間的發射與接收。無線定向天線可以用以接收遠距離的網絡信號，而無線全向天線則可以用以覆蓋密集區域的網絡信號，因此技術員只需要確定好室外無線架設的配置接入點即可，在每一棟建筑物的頂端安裝無線定向天線或無線全向天線，從而實現遠距離局域網之間的連接。而后，技術員在指定位置安裝與設置AP并接入，最終實現遠距離室外網段的聯通。
3 基于無線局域網技術的高職校園網的實現
IEEE 802.11g協議因其具有高速率的連接（快達54 Mbps連接速率）、大范圍的向下兼容（多達IEEE 802.11b兼容能力）、2.4G頻段等優勢，因此它是目前各大高職院校在運用無線局域網技術中使用最廣泛、最先進的一種協議。除此之外，IEEE 802.11b協議、IEEE 802.11a協議作為輔助協議同樣運用在高職校園網的無線局域網技術中，從而實現高職院校最理想的無線網絡搭建。一般情況下，學院無線網絡中的許多AP并沒有進行加密，只有一部分重點部門AP采用了128 bit數據的加密方式，這樣的設置能夠進一步便于高校師生使用網絡。而為了盡可能達到多臺計算機同時上網的目的，技術員采用DHCP動態地址分配來進行各AP網絡之間的IP地址分配，如此高職校園網就能夠更好的滿足廣大師生同時使用網絡的需求。
4 結語
建設校園數字化，實現校園網絡的全面覆蓋，這已是我國各大高職院校對基本設施條件的具體要求。無線局域網技術在高職校園網中的設計與運用可以實現高職院校各區域的校園網絡覆蓋，滿足廣大高校師生對網絡使用的巨大需求。而高職院校信息網絡條件的提高不僅能夠有效促進學院教學、科研、管理等水平的提高，而且還能有效達到高校學生運用教育資源提高自身能力的目標，可謂是一舉多得。
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一、前言
當今世界，計算機技術飛速發展，計算機局域網已經成為政府系統、企業單位、以及住宅小區網絡系統的重要渠道。隨著信息資源共享以及信息交流的迫切需求，網絡技術應運而生并得到了迅速的發展和進步，各個地域內的局域隨處可見。計算機局域網技術的迅猛發展和改良，無疑給廣大民眾帶來了越來越多的便捷，大大提高了人與人之間的溝通效率，提高了各類資源、信息、政策的傳播傳遞速度，為人們的工作、生活帶來了深遠的影響，極大地改善了人們的工作方式和生活品質。計算機網絡的產生和使用為人類信息文明的發展帶來了革命性的變化。例如，上個世紀末期中國教育教研網建成后，校園網作為一種局域網的建設逐步進入到蓬勃發展的嶄新階段，這種局域網的建成和使用，大大提高了高等院校的教學質量、科研條件，推動了高等院校的信息化進程。
二、計算機局域網的概念與特征
通俗地講，計算機網絡就是指通過傳輸媒體連接的多部計算機組成的一個能夠讓登陸其上的所有用戶均能夠共享軟硬件資源的系統，劃分為局域網、城域網和廣域網等基本類型。我們日常所接觸的因特網屬于廣域網，而校園網等則屬于局域網。所謂局域網，就是在同一建筑（群體）、同一校園、或者某一具體地理位置區域以內的專用網絡，其內部的所有用戶均可共享這個局域網中的信息資源。商業上，局域網通常用來連接公司辦公室或企業內部的個人計算機和工作站，以共享軟、硬件資源。換言之，局域網是在一個局部的地理范圍內（比如政府機關、工廠企業、學校、小區等），將各種計算機外部設備和數據庫等互相聯接起來組成的計算機通信網（簡稱LAN），進而通過數據通信網或專用數據電路實現不同區域之間的局域網、數據庫或處理中心的相互連接，這樣就構成了一個大范圍的信息處理系統。
根據美國電氣和電子工程師協會（IEEE）局域網標準委員會員會的觀點，計算機局域網主要具備以下具體特征：
2.1 計算機局域網在通信距離上有一定的限制，其覆蓋范圍一般限制在1～2Km的地域范圍內（目前可以達到數公里以上）。比如，在一個辦公樓大廈內部、一個學校校區里面或者一個生活小區范圍內等。
2.2 計算機局域網具有較高傳輸率的物理通信信道，其傳輸速率可以達到1兆比特到100兆比特/秒之間甚至更高的速度，這是局域網的一個主要特征。相比之下，在廣域網中采用電話線連接的計算機一般也只有20～40Kpbs的傳播速率。
2.3 計算機局域網具有始終一致的低誤碼率，這是因為連接線路都比較短，因此在信息的傳播傳遞過程中幾乎不會受到任何外界的干擾。
2.4 計算機局域網便于管理，這種網絡類型一般是一個單位或部門專用的，屬于內部網絡管理，因此管理十分直觀方便。
2.5 計算機局域網的拓撲結構主要為總線型和環，這種拓撲結構相對比較簡單，而所支持連接的計算機數量也是有限的。正因為這種簡單的拓撲結構，使得局域網在組網時相對很容易連接。
三、計算機局域網拓撲結構分析
計算機網絡的拓撲結構是指網絡中各個站點相互連接的形式，而在局域網中則進一步明確為文件服務器、工作站和電纜等組成部分的連接形式。今天，我們要介紹的拓撲結構有總線形拓撲、星形拓撲、環形拓撲以及樹形拓撲等四種基本拓撲結構。
3.1 總線形拓撲結構
在總線形拓撲結構中，所有節點都直接連接到一條公共傳輸媒體上（總線），任何一個節點發送的信號都沿著總線進行傳播，而且能被所有其它節點接收?？偩€型拓撲結構相對比較簡單，需要的傳輸介質最少；而且沒有中心節點，不會因節點故障造成全網癱瘓等故障，因此可靠性比較高；總線型拓撲結構的缺點在于其總線長度有限，信號隨傳輸距離的增加而衰減；故障診斷和隔離相對比較困難，某一鏈路故障容易破壞該網絡上所有節點的通信；分布式協議使訪問控制復雜，且不能保證信息的及時傳送。
3.2 星形拓撲結構
星形拓撲結構的連接方法是將網絡中的所有計算機都以點對點的方式連接到某一中央設備上。每個節點通過點到點通信線路與中心節點連接，節點間的通信都通過中心節點進行。星型拓撲結構的優點在于：拓撲結構和控制方式都比較簡單，協議、媒體等的訪問控制方法都很簡單，因此組網容易，便于管理；故障診斷和隔離比較簡單，中心節點對連接線路可以逐一地隔離開來進行故障檢測和定位，而且單個連接點的故障只影響一個設備，不會影響全網；？由于各節點是獨立的，所以中心節點可以方便地對各個節點提供服務，增加或減少節點也不需要中斷網絡。星型拓撲結構缺點在于傳輸介質需求較大，同時安裝、維護的工作量較大；通信線路的利用率較低，各節點的分布處理能力較差，中心節點的故障可能造成全網癱瘓。
3.3 環形拓撲結構
在環形拓撲結構中，是將所有主機串聯在一個封閉的環路中，所有節點通過點到點通信線路連接成閉合環路，每個節點能夠接收同一條鏈路傳來的數據，并以同樣的速率串行地將該數據沿環送到另一端鏈路上。環形拓撲結構的優點很多：沒有路徑選擇問題，控制協議簡單；結構簡單，增加或減少節點時操作比較簡單；所需的傳輸介質明顯少于星形拓撲網絡；傳輸時間固定，適用于數據傳輸實時性要求較高的場合；非常適合使用光纖，因此傳輸速率可以達到很高的水平。其缺點在于：因為環上的數據傳輸要通過接在環上的每一個節點，因此數據傳輸的可靠性相對要差一些，傳輸效率也比較低；因其不是集中控制，故障檢測需要網上各個節點參與進行，所以故障檢測比較困難。
3.4 樹形拓撲結構
樹形拓撲可以看作是總線拓撲的擴展，形狀象一棵倒置的樹，頂端是樹根，樹根下面是分支。樹根接收各節點發送的數據，然后再廣播發送到全網。樹型拓撲結構的優點是易于擴充，故障隔離比較容易。缺點在于各個節點對根節點的依賴性太大，根節點發生故障會導致全網不能正常工作。
四、計算機無線局域網展望
二十世紀七十年代人們開始研究無線網技術。無線局域網是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物，它利用電磁波通過無線多址信道這種傳輸媒介來完成數據信息的交互，實現傳統有線局域網的功能。計算機局域網和無線通信技術的共同發展促成了無線局域網的出現，通過無線網絡將數據信號加載到在空氣中傳播的無線電波上實現數據傳輸。無線局域網具有靈活性強和移動性強、網絡部署方便快捷、網絡規劃和重新調整簡單、擴展性好、成本低的特點。未來的局域網將集成包括一整套服務器程序、客戶程序、防火墻、開發工具、升級工具等，給企業向局域網轉移提供一個全面解決方案。局域網將進一步加強和E-mail、群件的結合，將Web技術帶入E-mail和群件，從信息為主的應用轉向信息交流與協作。局域網將提供一個日益牢固的安全防衛、保障體系，局域網也是一個開放的信息平臺，可以隨時集成新的應用。隨著無線局域網產品迅速發展并走向成熟，許多企業為了提高員工的工作效率，開始部署計算機無線局域網系統。學校、商場、大型游樂場所等，都開始實施無線網絡，而且每一個家庭都擁有了無線局域網。
五、結束語
局域網的存在給我們的日常生活和工作帶來便利的同時，因其自身的特點，又具有一定的局限性，因此在選擇應用局域網的時候需要把局域網的特點和自身的需求結合起來已達到優選。筆者認為，在實施局域網時，實現局域網層級化，即成為同心圓式的模式將更節省能源，使信息共享更優化和便捷化！
參考文獻
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1.1 網絡擴展不方便
因為傳統的有線局域網是通過路由器和交換機來對有線網絡進行分線的，只有這樣，有線的局域網才會被用戶使用，而有線局域網的網絡布線一般采用的都是雙絞線的方式，并且提前布置好，而對于現代的許多企業為了美觀的要求，線一般都布置在墻內。所以說如果對有限局域網今夕網絡擴展就必須對線進行重新布置，這本身就是一項繁瑣的工作。
1.2 有線局域網存在網絡死角
即使實現對有線局域網的布線進行周密的規劃，但是有線局域網仍然會存在許多的網絡死角。尤其是對于企業來說，相關的人員可能企業的一些辦公區域的布線比較周密，很少有死角。但是對于企業的一些其他的場合就會出現較多的網絡死角，所以在這些場合的人員的上網條件是無法得到保障的。
1.3 有線網絡的維護成本高
有線網絡的電纜要進行定期的檢查和維護，電纜的檢查工作本身就是耗時耗力的工作，一旦檢查出問題對電纜進行維修還需要投入資金。還有就是如果企業的環境發生改變，就需要對有線網絡的布線進行重新的布置，這工作中產生的線路費和人工費加在一起也是很高的。有線網絡的更改和維護還可能就是路由器和交換機的更換，這都會給有線網絡的維護增加成本。
2 無線局域網技術
2.1 無線局域網的概述
無線局域網和有線局域網最大的不同就是前者不需要借助網線就能實現對網絡信息的傳遞。它主要是通過射頻的技術來實現的，正是因為它的便捷性、移動的靈活性以及成本低使得無線局域網有著很廣闊的應用前景。隨著無線局域網技術的不斷成熟和發展，現代許多的醫院、企業、商店都應用了無線局域網。
2.2 無線局域網的設備
如果一個企業想實現無線局域網的覆蓋，就必須安裝無線局域網的設備，其設備主要包括無線路由器、無線接入點、無線網卡這幾種。
2.2.1 無線路由器
無線路由器其實就是把有線的路由器和無線接入設備進行組合而成的，企業可以通過無線路由器對數據進行共享。無線路由器還可以對無線和有線連接的終端劃分到一個區域網絡里面，這個區域網里面的各個設備可以對數據進行共享，而且非常方便。對于中小型的企業來說，無線路由器的安裝數量很少就可以滿足企業的上網需求。
2.2.2 無線接入點
無線接入點就是在無線網和有線網進行溝通的橋梁，因為無線接入點是以它為圓心向四周擴散的，所以企業在安裝無線接入點時應該將它設置在盡量能滿足所有人的一個位置，一個無線接入點可以讓200多個用戶同時上網，如果在人數比較多的情況下，可以很便捷的增加無線接入點的數量對無線局域網的范圍進行擴大。
2.2.3 無線網卡
它就是在有線網卡的基礎上延伸出來的，只不過它是以無線電的方式對網絡數據進行接收和發送。
3 中小企業安裝無線局域網的優勢
3.1 充分利用企業資源
因為電子產品的更新換代的頻率較快，致使臺式電腦和手提式電腦的價格的距離在逐漸減少。一些企業員工考慮到筆記本方便攜帶、省電等一些優點，在購買電腦是更加傾向于筆記本，所以隨著時間的變遷，企業的絕大部分電腦都會別筆記本所代替。在這種情況下企業也必須把傳統的有線網絡改變成無線局域網絡，這樣員工在辦公時就不必受到線路的限制。
3.2 無線局域網的網絡擴展非常便捷
無線局域網的網絡拓展可以通過增加無線接入點來完成，沒有了有線網絡擴展網絡需要重新布線的繁瑣工作，也在一定程度上節約了人工成本。無線局域網的后期維護費用也沒有有線網絡的維護費用那樣高，維護起來非常方便。
3.3 克服了有線網絡死角的問題
只要是無線接入點能夠覆蓋到的地方都能上網，沒有有線網絡受到線路的限制問題。只要企業在安裝時對無線路由器或者無線接入點進行合理、科學的布置就能滿足整個企業員工的上網，沒有網絡死角的問題。
3.4 節省了大量的網絡維護成本
沒有有線的大量布線就很大程度上節約了布線和人工成本。只需要在企業的各個樓層預留一兩個以太局域網接口就可，不像有線網絡，也節省了后期大量的維護成本。
3.5 可以和原來的網絡進行合并
好多的企業因為長期使用有線網絡，因此企業在對有線網絡的建設和維護都投入了比較多的資金和精力，如果因為無線局域網的安裝就放棄對有線網絡的使用，這不但會造成資源的浪費，也會使企業的資金投入沒有起到作用，因此可以將這兩者進行合并。無線網作為有線網的一種提升和補充，在企業員工辦公室能夠更加便捷，從而提高工作效率，為企業創造更多的效益。
3.6 可以給員工的辦公帶來許多的方便
不管是本企業的員工還是外來的辦公人員，如果想用網絡辦公只要取得網絡官員的授權就可以進行上網辦公，不必要為了上網辦公到處找網線。這種方式也成了網絡軟件的管理，對于網絡管理人員的管理也非常方便。
4 結束語
隨著科技的進步和發展，無線局域網技術會變得越來越成熟，應用前景也會越來越廣泛。相信未來的許多行業都將會應用到無線局域網，無線局域網也會成為網絡的主流。對于中小企業來說，盡早的將傳統的有線局域網絡變化成無線局域網是必然，它可以更加方便企業員工開展日常的工作和拓展企業業務，也是對中小企業帶來更多收益的一個方式。
篇11
在新世紀的環境條件下，人們的生活水平不斷提高，幾乎每家每戶都有車輛。隨著車輛不斷增加，我國的高速公路所承擔的壓力也在不斷的提高，高速公路的管理也變得越來越復雜。面對如此窘境，就必須要優化管理方面的體制，無線局域網監控技術在目前高速公路的監管體系中有著舉足輕重的作用。傳統的監控系統有很多的不完善之處，比如說，網絡的覆蓋面存在盲區、網絡設備的安放會受到很大的限制、消息的實時性比較差以及不能夠進行遠程控制，這樣就會使高速公路的管理效率低下。而無線局域網技術的出現很好的解決了這些問題。
1 無線局域網的概念與特點
1.1 無線局域網概念
無線局域網就是利用無線通信技術與設備在一定范圍內組建的網絡。英文全名為Wireless Local Area Networks縮寫為WLAN。它是把無線通信技術與計算機網絡通過一定的科學技術結合到一起所形成的產物。一般可分為獨立式無線局域網和非獨立式無線局域網，目前，我們所說的無線局域網一般指的都是非獨立式無線局域網。它繼承了傳統局域網的各項功能，并且由于它的傳輸媒介比較特殊，所受的限制比較小，用戶可以在任何地點、任何時間都能連接到網絡。此外，無線局域網的特點也受到了很多人士的青睞，它具有較低的成本、較高的可靠性、不受地理環境的限制等許多特點。
1.2 無線局域網的特點
（1）組建網絡時比較靈活
與傳統的有線網絡不同，無線局域網的接入不受網絡信息點位置的影響。一旦建成了無線局域網，只要是在無線局域網覆蓋的區域，就可以任意的接入網絡。
（2）維修、改造的費用低
由于傳統的有線網絡靈活性很差，而為了適應未來的發展要求，網絡規劃者不可避免的預設了過多的利用率較低的信息點。而如果出現網絡的發展與之前的預定計劃不相符合的情況，那么就不得不對網絡進行維修和改造，這樣毫無疑問會花費更多的費用。慶幸的是，目前無線局域網技術已經得到了快速的發展，它的出現可以很好的避免或減少上述情況的發生。
（3）安裝時方便、快捷
在傳統的有線網絡建設過程中，施工時不得不進行網絡布線工作，網絡布線不僅耗費的時間長，而且甚至有可能要掘地挖墻，工作量極大。而無線局域網在建立的過程中不需要進行網絡布線工作，它只需要安裝一個或多個接入點AP設備，就能夠使這個接入點附近的區域內都充滿網絡。
2 高速公路監控系統中無線局域網技術的應用方案
基于無線局域網的高速公路監控系統主要由三部分組成：控制中心、路側設備以及車載系統，這三者缺一不可。車載系統的主要功能是拍攝高速公路上突發事故的現場情況；路側設備的主要功能是把現場情況準確、及時、清楚地傳輸到控制中心。雖然傳統的固定攝像技術有很多的不完善之處，但是車載系統中的無線視頻傳輸功能很好的彌補了它的不足之處。這樣，對于高速公路上發生的突發事故，事故的現場情況就可以在第一時間內傳輸至控制中心，這樣就可以進行遠程指揮。具體的監控實施方案主要有以下幾點：
2.1 對整個路段建立無線網絡
在搭建沿路無線網絡的過程中，要選擇合適的地段來安放無線路由設備，使形成的無線局域網能夠覆蓋整個路段。這樣就能夠讓用戶隨時隨地的使用電腦、手持設備等，使這個區域內的通信暢通無阻。無線路由設備安放地點的選擇要結合具體的公路狀況來定，比如說要根據公路的彎度、坡度、山體遮擋以及路側建筑物高低情況來綜合考慮設備的安放地點。為了要達到無線局域網覆蓋全路段的要求，工作人員在安裝天線之前，要觀察公路的狀況、調整天線安裝的角度、計算天線的覆蓋范圍，并且使高速公路上的帶寬強度大于1Mbps。
2.2 實現對無線視頻監控信號的實時傳輸
無線局域網在傳輸信號的過程中，容易受到很多因素的干擾，從而使傳輸數據或視頻發生錯誤。雖然IEEE802.11通過MAC層重傳機制增加了傳輸時數據的可靠性，但是隨之帶來的問題是，對于一些實時性要求較高的視頻傳輸，它有一定的局限性。無線信道一旦受到外界條件的干擾，很可能會增加傳輸時的錯誤率。錯誤率增加，重傳次數就會相應的增加，那么在此過程中的時延也會增加，當時延超出限制范圍時，就會使傳輸的視頻數據部分或全部丟失，導致視頻質量下降。基于以上問題，我國對于視頻的傳輸已經研發出了一些新的算法與編碼技術，目的就是為了把無線視頻傳輸過程中所帶來的失真效果最小化，提高傳輸視頻的質量。
2.3 建立WIFI電話系統
高速公路上沿路建好的無線網絡，除了用于傳輸視頻數據之外，還可以用于建立WIFI電話。這樣，工作人員之間就可以使用這個WIFI電話系統相互聯系，不僅方便快捷，而且節省了很多的開銷。最重要的是，它可以滿足實時性的要求，這一點在高速公路上遇到突發事故時非常重要。
2.4 采集道路的氣象信息
篇12
在短距離無線信息傳輸過程中，隨著人們生活節奏的加快，工作效率的提高，現有的網絡技術與無線通信技術已經不能滿足人們日益變化的各種需求和服務，所以開發商和經銷商要不斷開發新的局域網絡技術，以便更好地為人們服務。在設置局域網絡無線通信系統時，要考慮到超寬帶無線通信技術的技術特點和3G技術的使用水平，將無線局域網、無線個人局域網、家用局域網以及廣域網有機結合，通過各種不同設備的鏈接，來實現人們各種信息傳送的需求。在此基礎上，局域網絡中的超寬帶無線通信技術被研究和開發出來。
1 無線局域網絡中的超寬帶無線通信技術涵義
超寬帶無線通信技術在應用技術上距離較短，一般不會超過10 m，發射功率較低，在以終端為中心的輻射能
41.3 dBm/MHz，而且其容量很大，一般會有幾個Gbps的儲存量。超寬帶無線通信技術在信號上其帶寬一般都會高于500 MHz，比傳統的無線通信系統要強，這也就決定了超寬帶無線通信技術的運行功率低等特點。同時，因為保持了持續的低發射功率，超寬帶無線通信技術不會在同一頻段被其他信號所
干擾。
1.1 超寬帶無線通信的載波技術
在局域網絡中，以往的載波方式上，傳統的無線通信技術是通過基帶將信號調制到載波上，這種載波方法效率較低，費時較多，而超寬帶無線通信技術采用了可以進行上升下降波動的脈沖來對所發信號進行直接調制，其帶寬的量級級別高，運行時間短，工作效率也就大大提高。超寬帶無線通信技術增加了局域網絡設置中的赫茲容量和空間容量，拓展了更多的無線信道，無線通信系統容量根據局域網絡占用的帶寬量而增加，而隨著信道可承載容量的增加，功能的消耗就會大大減少，也就是說，在短距離的無線局域通信網絡中，因為信號發射距離較短，數據傳輸過程中的損耗較少，而且信號帶寬的容量增加也提高了局域網絡系統的容量。
1.2 超寬帶無線通信技術的頻域
超寬帶無線通信技術頻域的頻帶比以往的窄帶、寬帶更寬。以往的窄帶的信號帶寬與中心頻率的比例低于1%，相對寬帶最大也只是達到35%。而超寬帶無線通信技術的中心頻率大于500 mHz，屬于超寬帶帶寬范疇，其頻域更加廣闊。
1.3 超寬帶無線通信技術的時域
傳統的無線通信技術利用射頻載波的發射來對發射信號進行調制，周轉時間長，不能夠很好的方便人們使用，而超寬帶無線通信技術采用收發點的時域脈沖來直接實現信號調整，減少了信息傳輸過程中的周轉時間，有效提高了數據傳輸的速度。超寬帶無線通信技術的傳輸根據傳輸過程所使用的時間來確定帶寬所使用的頻率，并將信號調制的過程發張這種頻率范圍內的頻帶上進行數據輸送。但是這種技術的發射功率有限，只適用于10以內的個人局域網絡中的信息交流。
2 無線局域網絡中的超寬帶無線通信技術優點
2.1 系統構造簡單
很多無線通線技術都通過載波的變化來完成數據傳輸，受載波的頻率、功率變化影響較大。超寬帶無線通信技術在信息輸送過程中不需要載波的參與，而通過發送納秒級脈沖來完成數據的傳輸。這些都是超寬帶無線通信技術系統構造精簡的結果，而且由于系統構造的簡單，超寬帶無線通信技術在局域網絡的使用中一般使用簡單低廉的寬帶發射器，接收機終端也無需做中頻處理，這些構造上的簡單，操作上的方便，都給人們帶來了工作上的便利。
2.2 信息傳送速率高
在個人局域網中，一般使用信號范圍在10 m以內的超寬帶無線通信技術，在小范圍內，超寬帶無線通信技術的信息輸送速率比其他無線通信技術要快得多，也安全得多。
所以在短距離通信與小范圍局域網絡中，無論是軍用、商用、還是民用，超寬帶無線通信技術以其高質量的安全性能和迅速的傳輸速度贏得了用戶的廣泛認可。
2.3 功能消耗低
超寬帶無線通信技術性能良好，由于在信息傳送過程中脈沖時間短，所以耗電也低，在商業、軍事、家居等方面的應用都可以有效節省電量。另外，超寬帶無線通信技術中的電池壽命也會隨著電流量的減少而延長，電磁輻射也會相應降低，這些內容不僅環保，也有利于人們的身體健康。
總之，超寬帶無線通信技術在局域網絡系統構建中的應用還在不斷發展，開發商和經銷商要不斷研究新技術，讓超寬帶無線通信技術更好的為人們
服務。
參考文獻
篇13
作者簡介：秦娟（1979-），女，湖北武漢人，湖北省食品藥品監督檢驗研究院情報信息中心科員，研究方向為藥檢信息化；羅震鈞（1985-），男，河南漯河人，武漢理工大學計算機學院博士研究生，研究方向為網絡安全；
俞華（1968-），女，湖北武漢人，湖北省食品藥品監督檢驗研究院情報信息中心處長，研究方向為藥檢信息化。
0 引言
隨著無線通訊技術與計算機網絡技術的結合與發展，無線局域網（Wireless Local Area Network,WLAN）以其便于架構、易于維護、造價低廉等優點，越來越被廣泛地應用在生產、工作、生活等各個領域。但是由于無線局域網面對的是一個開放的環境，在這個環境中，任何人都能通過很簡單的物理設備來獲取無線局域網的信息，因而存在一定的安全隱患。無線局域網存在的主要安全問題有：信息竊聽、信息篡改、假冒、拒絕服務等等。目前來說，無線網絡中的安全性要么是太簡單如有線等效保密協議（WEP），要么是太復雜如橢圓形加密算法（ECC），因而無線局域網的安全問題一直是研究無線局域網所要解決的重要問題，并且這個問題也制約著無線局域網的進一步發展。
虛擬專用網技術（Virtual Private Network，VPN）主要是在有線網絡中，通過使用物理網絡，在邏輯上使兩個節點近似，并在專用網絡中交換信息的技術。由于虛擬專用網技術具有更強的保護數據安全性以及花費低廉，因而被很多不愿花費很大代價建立專網的企業和公司所廣泛采用。正是由于VPN技術應用廣泛、造價低而且在數據傳輸上不同于傳統網絡所使用的技術，本文提出在無線局域網中使用虛擬專用網的部分技術，以使效率與安全達到更優的效果。
1 無線局域網的安全機制
1.1 無線局域網的安全問題
無線局域網不同于有線網的最大特性是其無線傳輸介質的共享性。也正是這個原因，無線局域網傳輸數據與接收數據時很容易被黑客所利用。黑客根據自己所竊聽的信息可以做一些在傳統有線網中做不到的事情，如：非法共享上網。目前市面上一個很簡單的設備就能收集無線局域網的信息，使用簡單的工具如Airsnort、Cowpatt就能破解用戶的登錄密碼，達到非法上網的目的；無線信息的截獲、插入和篡改，簡單的抓包工具例如ethereal，sniffer等都可用于非法途經；另外還有拒絕服務攻擊（DoS）、非法AP等等。
1.2 無線局域網的安全機制
無線局域網由于其本身的應用范圍不同，所使用的協議也不相同：如短距離的家庭、辦公30 m以內的藍牙（bluetooth）；中距離的家庭射頻（HomeRF）在100 m以內；長距離的校園、辦公區（802.11組協議，主要為802.11b）范圍在50~300 m之間。另外各個國家制定的傳輸速率、頻率等也不相同。因而無線局域網的安全機制更是多種多樣的。主要的幾種安全機制是有線等效保密協議（WEP）、物理地址過濾（MAC）、服務集標識符（SSID）及一些認證協議。以下分別介紹這幾種機制。
WEP主要使用兩種算法，一種算法是用RC4（Rivest Cyptography 4）對每個數據包進行加密，另一種算法是CRC-32（Cyclical Redundancy Check 32），用于保護數據不被篡改。雖然這兩種算法在一定程度上能保證其安全性，但是都有致命缺陷。前者在每個數據包中用沒有加密的簡單文本傳輸初始化向量（Initialization Vector,IV），由于很少改變IV，一遍又一遍地重復使用，它的信息在幾分鐘內很容易被收集到；IV的長度不充分，未授權的用戶可以使用破解字典讀到傳送的數據。同時他們可以利用產生密鑰流的弱點破解WEP密鑰，并且鑰匙是靜態的，要手工維護，擴展能力也較差，更有一些專用的程序，例如WebCrack，讓一些不具備密碼學知識的人也能破解。后者由于其本身特點不是使WEP安全性加強而是進一步惡化，首先CRC 檢驗和是有效數據的線性函數，這里所說的線性主要是針對異或操作而言的，利用這個性質，惡意的攻擊者可篡改原文的內容。特別地，如果攻擊者知道要傳送的數據，會更加有恃無恐。其次，CRC-32檢驗和不是加密函數，只負責檢查原文是否完整，并不對其進行加密。若攻擊者知道原文，就可算出RC4的K與V而后可構造自己的加密數據C'和原來的IV一起發送給接收者，更簡單地利用CRC-32的特性攻擊者可以完全不破壞效驗值而對密文進行篡改，篡改后將其發送。接受者解密后只能得到篡改后的結果M'，卻不能用CRC算法檢測出來。因此CRC-32算法對校驗一些惡意修改數據包或插入網絡中的新數據包比較脆弱。
MAC是使用一個48比特的設備標識符（通常稱為MAC地址）來識別802.11WLAN節點。在MAC（第2層）子層定義了MAC地址，并且它確定了制造商和一個全球唯一的設備ID。MAC地址過濾的具體含義是：由于IT部門負責將無線NIC發給網絡用戶，并且安裝無線連接（WiCon）設備，所以他們應該能夠管理一個允許訪問WLAN的MAC地址列表。當安裝和配置一個無線接入點或路由器時，輸入允許連接到網絡的MAC地址列表。然后，接入點可以掃描它的容許MAC地址列表，從而確定一個節點是否在允許的列表當中。但是，如果攻擊者使用所列出的MAC地址與接入點關聯，則允許加入到網絡中。物理地址過濾屬于硬件認證，而不是用戶認證。此方案要求AP中的MAC地址列表必須隨時更新，可擴展性差，只適合于小型網絡規模，且MAC地址通過軟件即可偽造。因此這也是較低級別的授權認證。
SSID也可以寫為ESSID，用來區分不同的網絡，最多可以有32個字符。在無線網卡中設置不同的SSID就可以進入不同的網絡。SSID通常由AP廣播出來，通過XP自帶的掃描功能可以看到當前區域內的SSID。出于安全考慮可以不廣播SSID，此時用戶就要手工設置SSID才能進入相應的網絡。SSID可以被認為是一個簡單的口令，因而提供一定的安全，但如果配置AP向外廣播其SSID，那么安全程度還將下降。由于一般情況下，用戶自己配置客戶端系統，所以很多人都知道該SSID，很容易共享給非法用戶。目前有的廠家支持“任何(ANY)”SSID方式，只要無線工作站在任何AP范圍內，客戶端都會自動連接到AP，這將跳過SSID安全功能。在校園網絡開放的情況下，許多用戶都知道AP的SSID，無線局域網的安全性大大降低。
2 虛擬專用網技術及其隧道協議
VPN是在有線網絡的公用網絡中建立私用、專用的網絡技術，這種專用網絡不同于傳統的專用網絡，它并不是真實建立于兩個節點之間的物理鏈路，而是架構于公用網絡服務商所提供的網絡平臺上的，如Internet、異步傳輸模式（ATM）、幀中繼（Frame Relay）等邏輯網絡，用戶通過這種邏輯網絡交流信息。它主要采用隧道技術（Tunneling）、加解密技術（Encryption & Decryption）、密鑰管理技術（Key Management）、使用者與設備身份認證技術（Authentication）等來保證內部數據在Internet上的安全傳輸。
2.1 隧道協議種類
隧道技術指的是利用一種網絡協議來傳輸另一種網絡協議，它主要利用網絡隧道協議來實現這種功能。隧道技術為兩個連接端點提供了認證、加密和訪問控制。
根據隧道協議在不同網絡層中的應用，可以分為以下幾種：第二層隧道協議，主要包括L2F、PPTP、L2TP，其中L2TP比較重要而且被廣泛應用；第三層隧道協議，主要是IPSEC；第四層隧道協議，主要是SSL；還有介于第二層與第三層之間的MPLS等等。
2.2 隧道協議的分析與比較
在眾多隧道協議中究竟選擇哪種隧道協議與WLAN相結合，值得我們考慮。一些資料中談到用第三層隧道協議的IPSEC作為WLAN的傳輸隧道協議，但是兩層隧道協議支持多種承載協議，而三層相對來所支持的承載協議少，二層所用的開銷小、代價低，如果使用高層的協議來解決安全問題，代價無疑比較高，傳輸與接收數據包時要耗費大量的時間來加密或者解密。不僅要增加新的設備，而且無線局域網的傳輸速率本來就比較慢，且容易受到干擾，如果再加上加解密所消耗的時間，則認為使用IPSEC不如使用第二層隧道協議，第二層隧道協議中的L2P，PPTP明顯不L2TP，而且L2TP是前兩種協議的改進版本，比前兩種協議更完善。本文由此選用L2TP作為WLAN的隧道傳輸協議。
3 基于虛擬專用網的無線局域網結構設計
根據L2TP的RFC2661號文檔，結合WLAN的構造，設計基于L2TP的WLAN構造圖如圖1所示。
圖1 基于L2TP的WLAN構造 圖2 NS2下L2TP數據信息傳送
該圖的無線局域網是基于AP的無線局域網，基于AP的無線局域網與基于Ad-hoc的無線局域網的最大區別是前者具有更強的擴展性，并且AP不但可與另外一種AP交流信息，而且AP可以連入有線網，該示例就是有線網與無線網混雜的示例。圖1的工作流程是：首先，公司的幾個外出用戶（筆記本電腦圖形）為LAC，當需要與公司總部聯系或者要訪問公司總部資源時，他們先發出控制信息，控制信息通過AP找到最近的LNS1，LAC與LNS1協商后建立L2TP隧道，LNS1分配相應的會話號與隧道號。其次，LNS1在向公司總部的LNS2發送控制信息，LNS2接收到控制信息后再與LNS1建立L2TP隧道，LNS2分配隧道號與會話號給LNS1。最后，兩部分隧道都建立完成后，LAC可以發送數據信息直接到LNS2（LAC與LNS會話過程參見RFC2661號文檔）。當會話與隧道拆除時，LAC或者LNS2向LNS1發出拆除信息，雙方協商同意后隧道停止工作，等待下次建立。
4 NS2下的仿真及其結果分析
4.1 NS2簡介
NS2（Network Simulator2,NS2）是一種開源的網絡模擬器。該仿真工具具有開源、免費、開放、功能強大、構件豐富等優點，能快速仿真出網絡上所需要的環境并得出實驗數據。該仿真工具還便于修改和添加網絡協議，更方便于調試和尋找程序的BUG，而且仿真的數據能被認可。但是NS2也有缺點，NS2下很多網絡協議沒有添加進去，有些協議即便被加進去了也存在很多問題。因此，在使用NS2時，大多數情況下需要添加或修改相應的協議。
4.省略及L2TP的頭l2tp.h文件。其次，在～/ns/tcl/lib/ns-packet.tcl下添加L2TP協議分組頭，以便讓NS2識別這是L2TP協議。再次，在～ns/common/packet.h文件中添加新增包類型：PT_L2TP，并且在class p_info類的構造函數中定義新增包類型的名字。接著，設置NS2控制信息的默認值。最后，編輯NS2文件，使用make命令使此類信息完整添加到NS2下并不能報錯。
4.3 NS2下基于L2TP的WLAN仿真
當L2TP添加到NS2下后，開始編寫TCL腳本，并運行，通過NAM工具運行結果如圖2所示。
在圖2中為了方便觀察與實驗，本文設計了0，1，2，3 4個無線節點，在這4個節點中，0節點是數據發送的初始位置，使用cbr發送器以每秒200kb的速度發送，數據包大小500字節。3節點是接收數據的最終節點，設置為Agent/Null。1節點被設置為LAC，2節點設置為LNS，這兩個節點建立L2TP的會話與隧道。從圖中可以看出從0點出發的數據包明顯小于1節點與2節點的數據包，因為1節點與2節點的數據包被L2TP協議封裝了。得到的trace文件也能說明了這一點，如圖3所示。
圖3 NS2下L2TP數據信息跟蹤 圖4 網絡延遲的比較
4.4 仿真結果分析
根據本文得到的trace文件，比較圖2中不使用L2TP的時延與使用L2TP的時延，因為時延是無線局域網效率的重要參數，時延是由各種因素引起，包括打包與解包時延、傳輸距離、網絡傳輸時延等，在添加L2TP協議后，從LAC傳輸到LNS之間有一個封裝L2TP包頭和解封裝L2TP包頭的過程。通過比較未添加L2TP協議與添加L2TP協議的時延來顯示傳輸效率受到的影響大小。通過gawk工具得到比較結果，如圖4所示。
從圖4中可以看出，添加L2TP協議前后僅僅在大約4.2s位置處出現稍微延遲，時間大約3-5ms，這說明L2TP添加后與添加前的效率幾乎沒有變化，但是，對于破解L2TP封裝后的包增加了很多難度，因為不知道L2TP的LAC與LNS之間控制信息則很難知道封裝規則，從而證明添加L2TP后的WLAN是高效、安全的。
5 結束語
本文討論了無線局域網的安全機制所存在的各種問題，分析了幾種基于VPN隧道技術解決無線局域網的效率與安全方案，提出了使用基于L2TP的WLAN構造圖，并通過使用NS2仿真工具得到網絡延遲來證明該方案的高效性。
本方案僅僅在網絡仿真中得到驗證，并沒有在實際中加以驗證，另外L2TP 協議也存在一定的問題，在認證性、完整性、加密性方面都存在漏洞。因此，需要通過修改L2TP，進一步提高WLAN的安全性。
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