1、 无线网络在校园中的应用 一、无线网络的概述和 IEEE802.11 协议 1无线局域网（ Wireless local area network， WLAN）概述 所谓无线网络，是指无需布线即可实现计算机互连的网络。它是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。无线网络的适用范围非常广泛。凡是可以通过布线而建立网络的环境和行业，无线网络也同样能够搭建，而通过传统布线无法解决的环境或行业，却正是无线网络大显身手的地方了。千万不要以为无
2、线网络的保密性太差，恰恰相反，其保密性能比双绞线要安全得多。 无线网，是采用空 气作传输介质，用电磁波作为载体来传输数据，目前无线网联网费用较高，还不太普及。但由于联网方式灵活方便，是一种很有前途的连网方式。 2无线局域网的配置方式 （ 1）对等模式。 Ad-hoc 模式。这种应用包含多个无线终端和一个服务器，均配有无线网卡，但不连接到接入点和有线网络，而是通过无线网卡进行相互通信。它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局域网。 （ 2）基础结构模式。 Infrastructure 模式。该模式是目前最常见的一种架构，这种架构包含一个接入点和多个无线终端，接入点通过电缆连线与有线网络
3、连 接，通过无线电波与无线终端连接，可以实现无线终端之间的通信，以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复制，可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。 3.IEEE802.11 协议简介 无线局域网技术（包括 IEEE802.11、蓝牙技术和 HomeRF 等）将是新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。以 IEEE（电气和电子工程师协会）为代表的多个研究机构针对不同的应用场合，制定了一系列协议标准，推动了无线局域网的实用化。 4 IEEE802.11 系列协议 作为全球公认的局域网权威， IEEE 802 工作组建立的标准在局域网领域内得到了广泛应用。这些协议包括 80
4、2.3 以太网协议、 802.5 令牌环协议和802.3z100BASE-T 快速以太网协议等。 IEEE 于 1997 年发布了无线局域网领域第一个在国际上被认可的协议 802.11 协议。 1999 年 9 月， IEEE 提出802.11b 协议，用于对 802.11 协议进行补充，之后又推出了 802.11a、 802.11g等一系列协议，从而进一步完善了无线局域网规范。 IEEE802.11 工作组制订的具体协议如下： （ 1） IEEE802.11a 802.11a 采用正交频分（ OFDM）技术调制数据，使用 5GHz 的频带。OFDM 技术将无线信道分成以低数据速率并行传输的分
5、频率，然后再将这些频率一起放回接收端，可提供 25Mbit/s 的无线 ATM 接口和 10Mbit/s 的以太网无线帧结构接口，以及 TDD/TDMA 的空中接口。在很大程度上可提高传输速度，改进信号质量，克服干扰。物理层速率可达 54Mbit/s，传输层可达 25Mbit/s，能满足室内及室外的应用。 （ 2） IEEE802.11b 802.11b 也被称为 Wi-Fi 技术，采用补码键控（ CCK）调制方式，使用2.4GHz 频带，其对无线局域网通信的最大贡献是可以支持两种速率-5.5Mbit/s 和 11Mbit/s。多速率机制的介质访问控制可确保当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪
6、比低于某个门限值时，传输速率能够从 11Mbit/s自动降到 5.5Mbit/s，或根据直序扩频技术调整到 2Mbit/s 和 1Mbit/s。在不违反 FCC 规定的前提下，采用跳频技术无法支持更高的速率，因此需要选择 DSSS 作为该标准的惟一物理层技术。 （ 3） IEEE802.11g 2001 年 11 月，在 802.11 IEEE 会议上形成了 802.11g 标准草案， 目的是在 2.4GHz 频段实现 802.11a 的速率要求。该标准将于 2003 年初获得批准。 802.11g 采用 PBCC 或 CCK/OFDM 调制方式，使用 2.4GHz 频段，对现有的 802.1
7、1b 系统向下兼容。它既能适应传统的 802.11b 标准 (在 2.4GHz频率下提供的数据传输率为 11Mbit/s)，也符合 802.11a 标准 (在 5GHz 频率下提供的数据传输率 56Mbit/s)，从而解决了对已有的 802.11b 设备的兼容。用户还可以配置与 802.11a、 802.11b 以及 802.11g 均相互兼容的多方式无线局域网，有利于促进无线网络市场的发展。 5.目前的几种无线网络技术 目前，实现无线网络的技术，有蓝牙无线接入技术、家庭网络的 HomeRF以及 IEEE802.11 连接技术。 1) 蓝牙技术： Bluetooth（蓝牙）是一种短距的无线通讯
8、技术，电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来，传统的电线在这里就毫无用武之地了。透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品能够在十米的距离内彼此相通，传输速度可以达到 10M/s。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离，而现在有了蓝牙技术，这样 的麻烦也可以免除了。不过 Bluetooth 产品致命的缺陷是任何蓝牙产品都离不开 Bluetooth 芯片、 Bluetooth 模块较难生产， Bluetooth 难于全面测试。这三点是蓝牙产品发展的瓶颈。 2) HomeRF 技术： HomeRF 是由 HomeRF 工作组开发的，是在家庭区域范围内的任何地方，在 PC 机和用户电子
9、设备之间实现无线数字通信的开放性工业标准。作为无线技术方案，它代替了需要铺设昂贵传输线的有线家庭网络，为网络中的设备，如笔记本电脑和 Internet 应用提供了漫游功能。 HomeRF 工作频段是 2.4GHz，支持数据和音频。该协议的网络是对等网，也就是说，网上的每一个节点都是西对独立的，不受中央节点的控制。因此，任何一个节点离开网络都不会影响到网络上其他节点的正常工作。它的另外一个特点是低功耗，很适合笔记本电脑。 3) IEEE802.11 技术： IEEE802.11 是 IEEE 最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数
10、据存取，速率最高只能达到 2Mb/s。 由于 IEEE802.11 在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE 小组又相继推出了 IEEE802.11b 和 IEEE802.11a 两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于 MAC 子层和物理层。此外还出现了最新 802.11g。本文主要讨论以 802.11b 为基础的无线局域网。 6无线局域网的优势 无线局域网的网络速度与以太网相当，一个 AP 最多可支持多达上百个用户的接入，最大传输范围可达到几十公里，具有以下的鲜明特点： 1)具有高移动性； 通信范围不受环境条件的限制，拓宽了网络的传输范围。在有线局域中，两个站点的距离在使用铜缆（粗缆）时被限制在 500m，即使采用单模光纤也只能达到 3000m，而无线局域网中两个站点间的距离可达到 50km。一般来说，如教室、图书馆、会议室等地方一般是不可能布设太多信息点的，但是随着学生中笔记本电脑的普及和现代化教学的普及，上述场所往往在同一时刻有大量的电脑，而目前的有线校园网没有办法使学生们在这些区域上网。采用无线方式，在有限的信息点上连接无线接入器，就可以轻松从一个信息点扩展到成百上千个信息点的应用。 2)抗干扰性强、网络的保密性好；
