第10章 無(wú)線局域網(wǎng)案例

1、第10章 無(wú)線局域網(wǎng)方案本章主要內(nèi)容 無(wú)線技術(shù)概述 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求分析 企業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)10.1 概述 無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks，WLAN)就是使用無(wú)線電波作為傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)，它適用于難以布線或布線成本較高的地方。無(wú)線局域網(wǎng)采用的傳輸介質(zhì)是人眼無(wú)法看到的微波與紅外線。 與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線局域網(wǎng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，它可廣泛應(yīng)用于以下幾方面：有線網(wǎng)絡(luò)間的連接、難以布線的環(huán)境、頻繁變化的環(huán)境、使用便攜式計(jì)算機(jī)等可移動(dòng)設(shè)備接入固定網(wǎng)絡(luò)、用于遠(yuǎn)距離信息的傳輸、連接較遠(yuǎn)分支機(jī)構(gòu)、特殊項(xiàng)目或行業(yè)專用網(wǎng)和科學(xué)技術(shù)監(jiān)控。10.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2、10.2.1 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 1IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.11：它是在1997年由大量的局域網(wǎng)和計(jì)算機(jī)專家審定通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)，也是在無(wú)線局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)的第一個(gè)在國(guó)際上被認(rèn)可的協(xié)議。 IEEE802.11b：工作在2.4Ghz頻帶，物理層支持5.5Mbps和11Mbps兩個(gè)新速率，采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)和補(bǔ)償編碼鍵控調(diào)制方式。 IEEE802.11a ：IEEE802.11a工作在5GHz U-NII頻帶，物理層速率可達(dá)54Mbps，傳輸層可達(dá)25Mbps。 IEEE802.11g：2003年6月12日，IEEE正式推出IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)擁有802.11a的傳輸速率，安全

3、性較IEEE802.11b好，采用兩種調(diào)制方式：802.11a中采用的OFDM與IEEE802.11b中采用的CCK，做到了與二者兼容。IEEE802.11g的兼容性和高數(shù)據(jù)速率彌補(bǔ)了802.11a和802.11b各自的缺陷 2藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn) 藍(lán)牙（IEEE802.15）是一種開(kāi)放性短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它是面向移動(dòng)設(shè)備間的小范圍連接技術(shù)。藍(lán)牙同IEEE802.11b一樣，使用2.4GHz頻段，采用跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)。其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)最高數(shù)據(jù)傳輸速率1Mbps，最大傳輸距離為10cm10m，通過(guò)增加發(fā)射功率可達(dá)到100m。 3HomeRF(家庭網(wǎng)絡(luò))標(biāo)準(zhǔn) HomeRF無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)是由HomeRF工作

4、組開(kāi)發(fā)的，旨在家庭范圍內(nèi)，使計(jì)算機(jī)與其他電子設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的開(kāi)放性工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。工作在開(kāi)放的2.4GHz頻段，采用跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)，室內(nèi)覆蓋范圍為45米。 4HiperLAN2 標(biāo)準(zhǔn) HiperLAN2是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）針對(duì)歐洲市場(chǎng)而制定的無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)。HiperLAN2與802.11a相似，工作在5GHz頻帶，在物理層采用正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制方法，支持高達(dá)54Mbit/s的傳輸速率。不過(guò)，在HiperLAN2中，實(shí)現(xiàn)了QoS支持、自動(dòng)進(jìn)行頻率分配、支持鑒權(quán)和加密、可以適應(yīng)多種固定網(wǎng)絡(luò)類型。 10.2.2 無(wú)線局域網(wǎng)傳輸方式 1正交頻分復(fù)用技術(shù) 正交頻分復(fù)用技術(shù)

5、是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)，其基本思想就是在頻域內(nèi)將所給信道分成許多正交子信道，在每一個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸。 它具有對(duì)抗多徑傳播造成的符號(hào)間干擾，比較容易實(shí)現(xiàn)；可以根據(jù)每個(gè)子載波的信噪比優(yōu)化分配每個(gè)子載波上傳送的信息比特，提高系統(tǒng)傳輸信息的容量：抗脈沖干擾的能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 2紅外線輻射傳輸技術(shù) 紅外線輻射傳輸技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于不受無(wú)線電的干擾，鄰近區(qū)域不受管制機(jī)構(gòu)的政策限制，在視距范圍內(nèi)傳輸監(jiān)測(cè)和竊聽(tīng)困難，保密性好。 3寬帶擴(kuò)展頻譜技術(shù) 寬帶擴(kuò)展頻譜技術(shù)是一種傳輸信息的調(diào)制制式，其傳輸信息的信號(hào)帶寬遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬。信息帶寬的擴(kuò)展是通過(guò)編碼方法實(shí)現(xiàn)的，與所傳數(shù)據(jù)信

6、息無(wú)關(guān)。在接收端將寬帶的擴(kuò)頻信號(hào)恢復(fù)成窄帶的傳輸信號(hào)，同時(shí)將干擾信號(hào)頻譜再次進(jìn)行擴(kuò)展，從而提高信息解調(diào)信噪比，達(dá)到擴(kuò)頻通信目的。擴(kuò)展頻譜技術(shù)具有安全性高、抗干擾能力強(qiáng)和無(wú)需許可證等優(yōu)點(diǎn)。 10.2.3 無(wú)線局域網(wǎng)的常見(jiàn)拓?fù)湫问?1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型常用于固定連網(wǎng)的兩個(gè)位置之間，是無(wú)線連網(wǎng)的常用方式。使用這種連網(wǎng)方式建成的網(wǎng)絡(luò)，傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率高，受外界環(huán)境影響較小。這種類型結(jié)構(gòu)一般由一對(duì)橋接器和一對(duì)天線組成。兩個(gè)有線局域網(wǎng)之間最大距離可以到50千米。 2點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型 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，設(shè)備調(diào)試

7、相對(duì)容易。 3混合型 這種類型適用于所建網(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。 當(dāng)需要連接的兩個(gè)局域網(wǎng)之間有障礙物遮擋而不可視時(shí)，可以考慮使用無(wú)線中繼的方法繞開(kāi)障礙物，來(lái)完成兩點(diǎn)之間的無(wú)線橋接。 10.2.4 無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)勢(shì) 無(wú)線局域網(wǎng)在很多應(yīng)用領(lǐng)域，與有線網(wǎng)絡(luò)相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)： 1安裝便捷。 2使用靈活。 3經(jīng)濟(jì)節(jié)約 4易于擴(kuò)展 5安全性較好10.3 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求分析企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求分析 1 .企業(yè)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀 該企業(yè)現(xiàn)有5個(gè)分廠和一個(gè)駐外辦

8、事處，5個(gè)分廠均位于某鎮(zhèn), 目前五個(gè)分廠雖然都建有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而且應(yīng)用比較好，但各個(gè)分廠之間并沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)，相互之間的信息交流以及與上報(bào)材料都是通過(guò)電子郵件方式或通過(guò)人工磁盤來(lái)傳遞，自動(dòng)化程度較低，并且易受盤片質(zhì)量、信息大小、病毒的影響，從很大程度上影響了辦公質(zhì)量與效率的提高，浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力。綜上所述，該企業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還有待于改進(jìn)和提高。 2 .用戶需求分析 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查了解，總部位于A廠，其他4個(gè)分廠大致處于總部四周，分廠到總部的距離大約為4到5公里之間，其中C廠、D廠、E廠可以直接相互目視，沒(méi)有視線阻隔，但在C廠、D廠與總部之間有一道河流。 B廠部與總部之間有山阻隔，并

9、且距離總部較遠(yuǎn)，但B廠與C廠之間無(wú)阻隔，相互可以目視。 為了便于信息的交流與共享，要求總部與分廠之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，并且能夠有較高的連接帶寬，較少的資金投入。10.4 企業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)計(jì) 1.企業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)原則 1)前瞻性 2)實(shí)用性 3)可靠性 4)開(kāi)放性 5)避免干擾. 6)安全性 2.室外建網(wǎng)影響因素室外建網(wǎng)影響因素 設(shè)立室外WLAN需要考慮很多因素： 視距傳輸 距離問(wèn)題 天線問(wèn)題 干擾問(wèn)題 安全問(wèn)題 3.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 根據(jù)企業(yè)具體情況,本案例中采用混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。以A廠作為總部所在地，為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的中心點(diǎn)，在其頂樓設(shè)置全向天線。外圍B廠、C廠、D廠和E廠則設(shè)置定向天線。由于B廠與總部之

10、間有山阻隔，而B(niǎo)廠與C廠直線可視，B廠的連接可通過(guò)C廠設(shè)置中繼來(lái)完成連接。 4.無(wú)線設(shè)備選擇 (1)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類別的選擇 目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備主要有無(wú)線接入點(diǎn)、無(wú)線路由器和無(wú)線網(wǎng)橋。 （2）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型原則 1）功能并非越大越好。 2）選擇知名品牌。 3）數(shù)據(jù)傳輸速率。 4）安全性 5）管理與易用 （3）選擇無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 選用Cisco的無(wú)線網(wǎng)橋。 5.方案設(shè)計(jì) 各局域網(wǎng)點(diǎn)中，只有B廠與中心點(diǎn)之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)直線可視。在這種情況下，需考慮利用中繼站轉(zhuǎn)接，使各處局域網(wǎng)點(diǎn)與中心點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖10-6所示。 建議中心點(diǎn)使用一臺(tái)2.4GHz無(wú)線網(wǎng)橋加上一副高增益全向天線，其他各分廠使用定向天線，來(lái)與總廠進(jìn)行通信。 與中心點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)直線可視連接的C、D、E 3個(gè)廠，設(shè)備配置視距離中心點(diǎn)的距離而定?？紤]到各分部距離中心點(diǎn)較近(45公里)，采用無(wú)線網(wǎng)橋加裝高增益定向天線指向中心點(diǎn)的全向天線即可。 與中心點(diǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)直線可視(中間有山阻擋)的B廠，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的考查，發(fā)現(xiàn)可以在C廠或C廠附近的某集團(tuán)的一個(gè)水塔上安置中繼。但考慮到租借該集