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无线网络技术应用姓名：张辉忠学号：0907300305班级：网络091摘要：无线网络是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，本文对无线网络，尤其是无线局域网的组成、技术标准、传输方式及技术特点进行了论述。并介绍了无线网络的应用情况。关键词：无线局域网；无线网络的应用。1、前言随着信息技术与网络产业飞速发展,人们对网络通信的要求也不断提高,无线电技术能实现远距离的通信,即使在室内或相距咫尺的地方,无线电也可发挥巨大作用。于是无线网络技术随之应运而生,它克服了传统网络技术的不足,真正克服了地域的问题。由于网络一般分为局域网和广域网（即因特网）两种,但本文将着重对局域网部分进行阐述。无线网络技术主要包括IEEE802.11、Hiper2.LAN2、HomeRF、蓝牙等。它使人们彻底摆脱了线缆的束缚,在整个区域内实现随时随地的无线连接。2、无线局域网所采用的技术无线局域网（wirelesslocal-aeronetwork,简称wlan）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通俗点说,无线局域网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，网络却能够随着你的需要移动或变化。2.1无线局域网的优势无线局域网技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。无线局域网的通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，两个站点间的最大传输范围目前可达到50公里。此外,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。2.2无线局域网的技术分析无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线HUB,无线访问节点(AP),无线网桥,无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤,而是红外线(IR),或者无线电波(RF)，微波。以无线电波（RF）使用居多。2.2.1红外(IR)系统红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性。它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质，红外线辐射的电磁频率范围在可见光和微波之间。但它们同无线电和微波一样，可以不需要空气介质就能传播。而且使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距传输。对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。红外无线lan是目前100mbit/s以上,性能价格比高的网络唯一可行的选择。2.2.2无线电波（RF）采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的。这主要是因为无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛。使用扩频方式通信时,特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声,具有很强的抗干扰抗噪声能力,抗衰落能力.使通信非常安全。基本避免了通信信号的偷听和窃取。2.2.3微波传输微波具有短的波长和很高的频率，象其它电磁波一样，微波可以通过空间进行扩散和传播，在局域网应用中，这些微波必须使用天线定向或引导才能进行传输。由于微波的频率很高，所以它能用从发射机天线到接收机天线很窄的波束准确地定向。微波技术解决了红外线技术只能在可视距离内传输的问题，所提供的带宽超过红外线和扩频通信的带宽。由于具有很高的频率，应此能承载更多的信息。3、无线局域网的主要协议标准无线接入技术区别于有线接入的特点之一就是标准不统一。不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有：IEEE802.11标准，蓝牙（BLUETOOTH）标准。3.1IEEE802.11标准IEEE802.11无线局域网标准的制定是无线网络技术发展的一个里程碑。IEEE802.11标准的颁布,使得无线局域网在各种有移动要求的环境中被广泛接受。由于IEEE802.11的传输速率最高只能达到2mbps。在传输速率上不能满足人们的需要。因此IEEE小组又相继推出了IEEE802.11a和IEEE802.11b两个新标准。3.2实现IEEE802.11WLAN的关键技术3.2.1CSMA/CAIEEE802.11不采用有线网络中的带碰撞检测的载波监听的多址接入（CSMA/CD）技术，而采用了带碰撞避免的载波监听多址接入技术（CSMA/CA），它是WLANMAC层最基本的接入方法。是分布协调功能（DCF）的基础。下图所示的是信号的发送流程：CSMA/CA的信号发送流程具体描述如下：某工作（STA）站在发送信息之前，检测信道是否空闲以及空闲的时间是否大于IEEE802.11规定的帧间隔时间---IFS。如果否，该STA就延迟接入，直到当前的传输结束。之后，也就是一次成功的传输刚结束，这时碰撞发生率最高，因为所有的STA都延迟等待这一时刻的到来，为进一步减少碰撞，STA选择随机退避（BACKOFFTIME）再次延迟接入。在检测信道的同时倒数BACKOFFTIME计数器，直到其值为0。这时，如果其它的BACKOFFTIME计时器的数值更短，它就赢得了信道的占用权。其他的STA检测到信道忙，只有再次延迟接入。否则，如果信道空闲，则发送信息。3.2.2四次握手协议IEEE802.11在CSMA/CA的基础上提供了确认帧ACK(Acknowlegement),保证在MAC层对帧丢失予以检测并重新发送。为了进一步避免碰撞,解决隐藏终端问题,又加入了RTS/CTS+ACK协议。工作站在发送信息之前先发送一“发送请求”控制包,即RTS给目的站。如果信道空闲,目的站回发一“发送响应”控制包,即CTS,如果检信道忙,不发送CTS,这样可避免不同工作站同时向同一目的站发送信息。如果源站收到CTS帧,证明信道空闲,它就可以继续发送有用数据(DATA)。如果该DATA需要,目的站在成功接收后,经过最短帧间隔时间后就回发确认帧(ACK),如果在规定的时间间隔后,源站未能收到ACK,那么它就可判断出信息发送失败,可根据需要重发,这样可避免信息丢失。四次握手协议的时序图3.3蓝牙(bluetooth)蓝牙(IEEE802.15)是一项最新标准。对于802.11来说,它的出现不是为了竞争而是相互补充蓝牙”是一种极其先进的大容量近距离无线数字通信的技术标准。其目标是实现最高数据传输速度1Mbps（有效传输速率为72kbps)。最大传输距离10厘米---10米。通过增加发射功率可达到100米.蓝牙比IEEE802.11更具移动性。比如IEEE802.11限制在办公室和校园内,而蓝牙却能把一个设备连接LAN(局域网),WAN(广域网)。甚至支持全球漫游。此外,蓝牙成本低,体积小,可用于更多的设备。”蓝牙”最大的优势还在于,在更新网络骨干时,如果搭配”蓝牙”架构进行。使用整体网路的成本肯定比铺设线缆低。3.4红外线技术IEEE802.11标准有3种物理层规范,其中之一是红外线局域网,其它两种是采用扩频技术的局域网。红外线系统采用低于可见光的频率来传输数据。波长介于850nm和950nm之间、不能穿透不透明的物体,支持1～2Mbps的数据速率,适于近距离通信。目前,红外线技术已很少使用,扩频技术已成为WLAN技术的发展主流。4、WLAN的网络结构WLAN使用的端口访问技术IEEE802.11b标准支持两种网络结构[2]，一种是如图1所示基于AP的网络结构，所有工作站都直接与AP无线连接，由AP承担无线通信的管理及与有线网络连接的工作，是理想的底功耗工作方式。可以通过放置多个AP来扩展无线覆盖范围，并允许便携机在不同AP之间漫游，如图2所示[3]。目前实际应用的WLAN建网方案中，一般采用这种结构，同时考虑到安全因素，AP必须和交换机各端口进行两层隔离。交换机采用IEEE802.1Q标准的VLAN方式。VLAN对接入交换机每一端口的AP都必须分配一个网内唯一的VLANID。另一种是如图2所示基于p2p(PeertoPeer)的网络结构，用于连接PC或POCKETPC，允许各台计算机在无线网络所覆盖的范围内移动并自动建立点到点的连接。5、结束语随着人们对网络的要求越来越高，人们需要随时随地的可以接入网络，传统的有线宽带已经不能满足这样的需求，随着无线局域网技术和产品的成熟与发展，无线局域网将会得到越来越广泛的使用。由于电信运营商的参与，无线局域网将逐步从面向高端商务人士向面向普通消费者发展，得到了最大程度上的推广，无线局域网必将在社会的信息化进程中扮演重要的角色。参考文献1崔勇等，无线网络互联网原理[J].清华大学出版社.2008,102李少谦等,无线局域网:标准、应用与发展[J].电信技术,2003.104汪涛等无线网络技术导论[J]。清华大学出版社，2007，10