第10章無線局域網(wǎng)案例

1、第10章 無線局域網(wǎng)方案本章主要內(nèi)容 無線技術(shù)概述 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求分析 企業(yè)無線局域網(wǎng)設(shè)計10.1 概述 無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks，WLAN)就是使用無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。無線局域網(wǎng)采用的傳輸介質(zhì)是人眼無法看到的微波與紅外線。 與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無線局域網(wǎng)具有許多優(yōu)點，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、使用便攜式計算機等可移動設(shè)備接入固定網(wǎng)絡(luò)、用于遠距離信息的傳輸、連接較遠分支機構(gòu)、特殊項目或行業(yè)專用網(wǎng)和科學(xué)技術(shù)監(jiān)控。10.2 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2、10.2.1 無線局域網(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)和計算機專家審定通過的標(biāo)準(zhǔn)，也是在無線局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)的第一個在國際上被認可的協(xié)議。 IEEE802.11b：工作在2.4Ghz頻帶，物理層支持5.5Mbps和11Mbps兩個新速率，采用直接序列擴頻技術(shù)和補償編碼鍵控調(diào)制方式。 IEEE802.11a ：IEEE802.11a工作在5GHz U-NII頻帶，物理層速率可達54Mbps，傳輸層可達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)速率彌補了802.11a和802.11b各自的缺陷 2藍牙標(biāo)準(zhǔn) 藍牙（IEEE802.15）是一種開放性短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它是面向移動設(shè)備間的小范圍連接技術(shù)。藍牙同IEEE802.11b一樣，使用2.4GHz頻段，采用跳頻擴頻（FHSS）技術(shù)。其目標(biāo)是實現(xiàn)最高數(shù)據(jù)傳輸速率1Mbps，最大傳輸距離為10cm10m，通過增加發(fā)射功率可達到100m。 3HomeRF(家庭網(wǎng)絡(luò))標(biāo)準(zhǔn) HomeRF無線標(biāo)準(zhǔn)是由HomeRF工作

4、組開發(fā)的，旨在家庭范圍內(nèi)，使計算機與其他電子設(shè)備之間實現(xiàn)無線通信的開放性工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。工作在開放的2.4GHz頻段，采用跳頻擴頻（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（ETSI）針對歐洲市場而制定的無線接入標(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54Mbit/s的傳輸速率。不過，在HiperLAN2中，實現(xiàn)了QoS支持、自動進行頻率分配、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，在每一個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸。 它具有對抗多徑傳播造成的符號間干擾，比較容易實現(xiàn)；可以根據(jù)每個子載波的信噪比優(yōu)化分配每個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等優(yōu)點。 2紅外線輻射傳輸技術(shù) 紅外線輻射傳輸技術(shù)優(yōu)點在于不受無線電的干擾，鄰近區(qū)域不受管制機構(gòu)的政策限制，在視距范圍內(nèi)傳輸監(jiān)測和竊聽困難，保密性好。 3寬帶擴展頻譜技術(shù) 寬帶擴展頻譜技術(shù)是一種傳輸信息的調(diào)制制式，其傳輸信息的信號帶寬遠大于信息本身的帶寬。信息帶寬的擴展是通過編碼方法實現(xiàn)的，與所傳數(shù)據(jù)信

6、息無關(guān)。在接收端將寬帶的擴頻信號恢復(fù)成窄帶的傳輸信號，同時將干擾信號頻譜再次進行擴展，從而提高信息解調(diào)信噪比，達到擴頻通信目的。擴展頻譜技術(shù)具有安全性高、抗干擾能力強和無需許可證等優(yōu)點。 10.2.3 無線局域網(wǎng)的常見拓撲形式 1點對點型 點對點型常用于固定連網(wǎng)的兩個位置之間，是無線連網(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，傳輸速率高，受外界環(huán)境影響較小。這種類型結(jié)構(gòu)一般由一對橋接器和一對天線組成。兩個有線局域網(wǎng)之間最大距離可以到50千米。 2點對多點型 點對多點型常用于有一個中心點、多個遠端點的情況下。其最大優(yōu)點是組建網(wǎng)絡(luò)成本低、維護簡單；其次，由于中心使用了全向天線，設(shè)備調(diào)試

7、相對容易。 3混合型 這種類型適用于所建網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)時，綜合使用上述幾種類型的網(wǎng)絡(luò)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。 當(dāng)需要連接的兩個局域網(wǎng)之間有障礙物遮擋而不可視時，可以考慮使用無線中繼的方法繞開障礙物，來完成兩點之間的無線橋接。 10.2.4 無線局域網(wǎng)的優(yōu)勢 無線局域網(wǎng)在很多應(yīng)用領(lǐng)域，與有線網(wǎng)絡(luò)相比具有獨特的優(yōu)勢： 1安裝便捷。 2使用靈活。 3經(jīng)濟節(jié)約 4易于擴展 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個分廠和一個駐外辦

8、事處，5個分廠均位于某鎮(zhèn), 目前五個分廠雖然都建有相應(yīng)的計算機網(wǎng)絡(luò)，而且應(yīng)用比較好，但各個分廠之間并沒有聯(lián)網(wǎng)，相互之間的信息交流以及與上報材料都是通過電子郵件方式或通過人工磁盤來傳遞，自動化程度較低，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，浪費了大量的人力、物力和財力。綜上所述，該企業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)還有待于改進和提高。 2 .用戶需求分析 根據(jù)現(xiàn)場的調(diào)查了解，總部位于A廠，其他4個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，但B廠與C廠之間無阻隔，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)無線局域網(wǎng)設(shè)計 1.企業(yè)無線局域網(wǎng)設(shè)計原則 1)前瞻性 2)實用性 3)可靠性 4)開放性 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 距離問題 天線問題 干擾問題 安全問題 3.網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 根據(jù)企業(yè)具體情況,本案例中采用混合型拓撲結(jié)構(gòu)。以A廠作為總部所在地，為無線網(wǎng)絡(luò)的中心點，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廠與C廠直線可視，B廠的連接可通過C廠設(shè)置中繼來完成連接。 4.無線設(shè)備選擇 (1)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類別的選擇 目前無線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備主要有無線接入點、無線路由器和無線網(wǎng)橋。 （2）無線網(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）選擇無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 選用Cisco的無線網(wǎng)橋。 5.方案設(shè)計 各局域網(wǎng)點中，只有B廠與中心點之間無法實現(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)點與中心點實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，其拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖10-6所示。 建議中心點使用一臺2.4GHz無線網(wǎng)橋加上一副高增益全向天線，其他各分廠使用定向天線，來與總廠進行通信。 與中心點可實現(xiàn)直線可視連接的C、D、E 3個廠，設(shè)備配置視距離中心點的距離而定?？紤]到各分部距離中心點較近(45公里)，采用無線網(wǎng)橋加裝高增益定向天線指向中心點的全向天線即可。 與中心點無法實現(xiàn)直線可視(中間有山阻擋)的B廠，根據(jù)現(xiàn)場的考查，發(fā)現(xiàn)可以在C廠或C廠附近的某集團的一個水塔上安置中繼。但考慮到租借該集