第9章 無線局域網(wǎng)

1、主要內容,(一)無線局域網(wǎng)協(xié)議與拓撲結構 (二)無線局域網(wǎng)傳輸方式與硬件設備 (三)無線局域網(wǎng)連接方案(四)無線局域網(wǎng)的組建,無線局域網(wǎng)協(xié)議,一、IEEE802.11系列協(xié)議 二、藍牙規(guī)范 三、HomeRF標準 四、HyperLAN/2標準,IEEE802.11系列協(xié)議,一、802.11b 二、 802.11a 三、802.11g 四、其他相關協(xié)議,9.1 無線局域網(wǎng)概述,1、什么是無線局域網(wǎng) 凡是

2、采用無線傳輸介質的計算機網(wǎng)絡都可稱為無線網(wǎng)，目前無線網(wǎng)多指傳輸速率高于1MB的無線計算機網(wǎng)絡。 　 無線局域網(wǎng)（Wireless LAN，簡稱WLAN）包含兩層含義，即“無線”和“局域網(wǎng)”。無線是指該類局域網(wǎng)的通信傳輸介質采用無線電波或紅外線來進行信息傳遞，利用微波取代傳統(tǒng)局域網(wǎng)的有線電纜或光纜，使無線局域網(wǎng)的組建更加簡潔、靈活、方便、快速和易于安裝，支持移動辦公。 2、 無線局域網(wǎng)的傳輸方式 　 目前

3、無線局域網(wǎng)采用的傳輸介質主要有兩種，即無線電波和紅外線。,3、 無線局域網(wǎng)簡介 無線局域網(wǎng)，也被稱為WLAN(Wireless LAN)，一般用于寬帶家庭，大樓內部以及園區(qū)內部，典型距離覆蓋幾十米至幾百米，目前采用的技術主要是 802.11a/b/g系列。 WLAN利用無線技術在空中傳輸數(shù)據(jù)、話音和視頻信號，作為傳統(tǒng)布線網(wǎng)絡的一種替代方案或延伸。 無線

4、局域網(wǎng)的出現(xiàn)使得原來有線網(wǎng)絡所遇到的問題迎刃而解，它可以使用戶任意對有線網(wǎng)絡進行擴展和延伸。只要在有線網(wǎng)絡的基礎上通過無線接入點、無線網(wǎng)橋、無線網(wǎng)卡等無線設備使無線通信得以實現(xiàn)。在不進行傳統(tǒng)布線的同時，提供有線局域網(wǎng)的所有功能，并能夠隨著用戶的需要隨意的更改擴展網(wǎng)絡，實現(xiàn)移動應用。,9.1.1 無線局域網(wǎng)的特點,1．無線局域網(wǎng)的優(yōu)點 ⑴可移動性。 由于沒有線纜的限制，用戶可以在不同的

5、地方移動工作，網(wǎng)絡用戶不管在任何地方都可以實時地訪問信息。 ⑵布線容易。 由于不需要布線，消除了穿墻或過天花板布線的繁瑣工作，因此安裝容易，建網(wǎng)時間可大大縮短。 ⑶組網(wǎng)靈活。 無線局域網(wǎng)可以組成多種拓撲結構，可以十分容易地從少數(shù)用戶的點對點 模式擴展到上千用戶的基礎架構網(wǎng)絡。 ⑷成本優(yōu)勢。 這種優(yōu)勢體現(xiàn)在用戶網(wǎng)絡需要租

6、用大量的電信專線進行通信的時候，自行組建的WLAN會為用戶節(jié)約大量的租用費用。在需要頻繁移動和變化的動態(tài)環(huán)境中，無線局域網(wǎng)的投資更有回報。,9.1.1 無線局域網(wǎng)的特點,2．無線局域網(wǎng)的缺點 ⑴功率受限、覆蓋范圍較小、移動性較差。⑵一般工作在自由頻段，容易受到干擾。⑶屬于第二層技術規(guī)范，上層業(yè)務體系不夠完善。,9.1.2 局域網(wǎng)的應用,無線無線局域網(wǎng)的主要使用領域：⑴移動辦公的環(huán)境：大型企業(yè)、醫(yī)院等移動工作的人員應用的環(huán)境

7、；⑵難以布線的環(huán)境：歷史建筑、校園、工廠車間、城市建筑群、大型的倉庫等不能布線或者難于布線的環(huán)境；⑶頻繁變化的環(huán)境：活動的辦公室、零售商店、售票點、醫(yī)院、以及野外勘測、試驗、軍事、公安和銀行金融等，以及流動辦公、網(wǎng)絡結構經(jīng)常變化或者臨時組建的局域網(wǎng)；⑷公共場所：航空公司、機場、貨運公司、碼頭、展覽和交易會等；⑸小型網(wǎng)絡用戶：辦公室、家庭辦公室（ SOHU ）用戶。,9.2 無線局域網(wǎng)標準,無線局域網(wǎng)有多個標準，主要有藍牙（Blu

8、etooth）、HomeRF、HiperLAN和IEEE 802.11。目前應用最為普遍的是IEEE組織于1997年6月批準的802.11標準。,9.2.1 IEEE 802.11標準,⑴IEEE 802.11b標準　IEEE 802.11b標準是IEEE于1999年9月針對無線局域網(wǎng)推出的標準，也稱為Wi-Fi。該標準的工作在頻率為2.4GHz，最大傳輸速率11Mbps，傳輸距離一般室內為30-100米，室外為100-300米。因

9、為價格的低廉，IEEE 802.11b標準的產(chǎn)品被廣泛使用。其升級版本還有IEEE 802.11b+，支持22 Mbps優(yōu)越性輸速率　IEEE802.11b技術，是現(xiàn)今最為流行的無線局域網(wǎng)絡標準。,9.2.1 IEEE 802.11標準,⑵IEEE 802.11a標準　IEEE 802.11a標準推出的時間晚于IEEE 802.11b標準，工作頻率為5GHz，最大傳輸速率54Mbps，傳輸距離比IEEE 802.11b標準短，僅僅

10、在20-50米之間，主要用于提供語音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸業(yè)務。　IEEE 802.11a標準和IEEE　802.11b標準工作在兩個完全不同的頻帶，采用完全不同的調制技術，因此兩者是完全不兼容的。但兩者可以共存于同一區(qū)域當中而互不干擾。,9.2.1 IEEE 802.11標準,⑶IEEE 802.11g標準　IEEE 802.11g標準是由IEEE于2003年6月推出的新標準，結合了IEEE 802.11b標準支持的2.4GHz工作

11、頻率和IEEE 802.11a標準的54Mbps傳輸速率，這樣在兼容IEEE 802.11b標準的基礎上擁有了高速率。　IEEE 802.11g標準是下一個主流的無線局域網(wǎng)標準。它提供了高速的數(shù)據(jù)通信帶寬，并以較為經(jīng)濟的成本提供了對原有主流無線局域網(wǎng)標準的兼容。,9.2.1 IEEE 802.11標準,4． 了實現(xiàn)高帶寬、高質量的WLAN服務，使無線局域網(wǎng)達到以太網(wǎng)的性能水平，802.11n應運而生。 在傳輸速率方面，802

12、.11n可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps，甚至高達500Mbps。這得益于將MIMO(多入多出)與OFDM(正交頻分復用)技術相結合而應用的MIMO OFDM技術，這個技術不但提高了無線傳輸質量，也使傳輸速率得到極大提升。 在覆蓋范圍方面，802.11n采用智能天線技術，通過多組獨立天線組成的天線陣列，可以動態(tài)調整波束，保證讓WLAN用戶接收到穩(wěn)定的信號，并可以減

13、少其它信號的干擾。因此其覆蓋范圍可以擴大到好幾平方公里，使WLAN移動性極大提高。,9.2.1 IEEE 802.11標準,IEEE802.11g標準的優(yōu)勢①較高的數(shù)據(jù)速率—54Mbps(同于802.11a標準)；②完全兼容 802.11b 標準；③在相同的物理環(huán)境下，在同樣達到 54Mbps 的數(shù)據(jù)速率時， 802.11g 的設備能提供大約兩倍于802.11a設備的距離覆蓋；④免費的2.4GHz 頻帶在全球絕大部分國家是

14、可用的；⑤由于采用了同802.11a標準相同的OFDM調制，十分方便雙頻產(chǎn)品的設計與實現(xiàn)。,,9.2.2 無線局域網(wǎng)的其他標準,目前廣泛應用的無線局域網(wǎng)技術標準還有紅外線、藍牙技術、家庭網(wǎng)絡HomeRF和Hiper LAN高性能無線局域網(wǎng)標準?！、偶t外線無線局域網(wǎng)　紅外線數(shù)據(jù)通信的主要協(xié)議是紅外數(shù)據(jù)協(xié)會（Infrared Data Association，IrDA）協(xié)議集。　IrDA是1993年成立的標準化團體，目標是制定低功

15、率，定向型，短距離，點對點或點對多點的紅外線數(shù)據(jù)通信標準?！≡贗rDA標準中規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸率達4Mbps，而在最新的IrDA擴充標準——甚快速紅外線(Very Fast IR,VFIR)中規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸速率提高到了16Mbps。,9.2.2 無線局域網(wǎng)的其他標準,⑵藍牙（Bluetooth） 藍牙（Bluetooth）是1998年由愛立信、諾基亞、IBM、Intel和東芝等多家公司聯(lián)合宣布的一項技術標準計劃。　藍牙技術的目的是

16、實現(xiàn)筆記本電腦，移動電話和各種便移動通信設備之間在近距離的連接。 它是一種低成本、短距離的無線連接技術，因為其技術開放、成本低、而牙技術且采了2.4GHz無線跳頻技術、組網(wǎng)能力強、傳輸速率比較高（相比紅外線），其輸速度為720kbps(千位/秒)。因此，是實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡或個人區(qū)域網(wǎng)的較好選擇。在手機、數(shù)碼攝像機等數(shù)碼產(chǎn)品傳輸數(shù)據(jù)時，使用藍牙技術較多。 在現(xiàn)實生活中，藍牙技術已得到了較廣的應用，如PDA、筆記本電腦、移

17、動電話、移動通信設備、攝像機等都開始使用藍牙功能。,9.2.2 無線局域網(wǎng)的其他標準,⑶HomeRF　HomeRF工作組成立于1977年，是由美國家用射頻委員會領導的。它的目的是在消費者能夠承受的前提下，建設家庭語音、數(shù)據(jù)內聯(lián)網(wǎng)。Home RF主要是為家庭網(wǎng)絡設計的，它類似于藍牙技術，在2.4GHz頻段提供1.6Mbps的帶寬。Home RF可以被集成到一個特定的網(wǎng)絡架構中，也可以被一個中住宅內，支持SWAP協(xié)議，可以有心連接點控制。

18、但是HomeRF技術的應用只局限于家庭效控制家庭多媒體方面的應用。,,⑷HiperLAN高性能無線局域網(wǎng)(HiperLAN)　HiperLAN是歐洲電信標準化協(xié)會（ETSI）的寬帶無線電接入網(wǎng)絡（BRAN）小組著手制定的Hiper接入標準，已推出了HiperLAN1和HiperLAN2兩種標準。已經(jīng)推出的HiperLAN1對應IEEE802.11b標準，HiperLAN2對應IEEE802.11a標準。HiperLAN1工作頻段在5G

19、Hz，它的覆蓋范圍較小，約為50米，支持同步和異步語音傳輸，支持2Mbps 視頻傳輸和10Mbps數(shù)據(jù)傳輸。HiperLAN2工作頻段在5GHz，支持高達54Mbps數(shù)據(jù)傳輸，因此它支持多媒體應用的性能更高。,Version 1.0,無線局域網(wǎng),(二)無線局域網(wǎng)傳輸方式與硬件設備,無線局域網(wǎng)傳輸方式,9.3 常見的無線局域網(wǎng)設備,在組建無線局域網(wǎng)時需要用到的無線局域網(wǎng)設備有：無線客戶適配器（無線網(wǎng)卡）、無線接入點（無線AP）、無線天線和

20、無線路由器。,9.3 常見的無線局域網(wǎng)設備,目前符合IEEE 802.11標準的無線網(wǎng)卡大致有USB無線網(wǎng)卡、PCMCIA無線網(wǎng)卡和PCI無線網(wǎng)卡這三類。,⒈USB無線網(wǎng)卡 USB接口無線網(wǎng)卡適用于筆記本電腦和臺式機，支持熱插拔。USB無線網(wǎng)卡的體形一般比較細小，便于攜帶和安裝。為了便于收發(fā)信號，USB無線網(wǎng)卡一般帶有一支可折疊的小天線。USB無線網(wǎng)卡的特點是使用和安裝很方便。,,9.3 常見的無線局域網(wǎng)設備,⒉PCMCIA

21、無線網(wǎng)卡　　這類網(wǎng)卡主要是針對筆記本計算機用戶，支持熱插拔，可以非常方便地實現(xiàn)移動式無線接入。PCMCIA無線網(wǎng)卡也屬于即插即用的，當搜索連接到可用的無線網(wǎng)絡時，卡上的line信號燈就會亮起來。,,TP-LINK的PCMCIA無線網(wǎng)卡,9.3 常見的無線局域網(wǎng)設備,⒊PCI無線網(wǎng)卡 臺式計算機一般沒有PCMCIA接口，只有USB或PCI接口。除了使用USB無線網(wǎng)卡外，還可以使用PCI無線網(wǎng)卡。它與常見的聲卡，顯卡的外

22、形很相似，只需占據(jù)機箱的一個PCI插槽，就可以讓臺式計算機接入無線局域網(wǎng)。,,NETWARE公司PCI無線網(wǎng)卡MA311,,PCI無線轉接卡,9.3 常見的無線局域網(wǎng)設備,2．無線接入點,無線接入點（Wireless Access Point，簡稱AP）就相當于傳統(tǒng)網(wǎng)絡中的集線器（HUB）。AP相當于一個連接有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)的橋梁，其主要作用是將各無線網(wǎng)絡客戶端連接到一起，然后將無線網(wǎng)絡接入以太網(wǎng)。AP的室內覆蓋范圍一般是30～100

23、m。,,華為公司的無線接入器,9.3 常見的無線局域網(wǎng)設備,3．天線 當計算機與無線AP或其他計算機相距較遠時，隨著信號的減弱，或者傳輸速率會明顯下降，或者根本無法實現(xiàn)與AP或其他計算機之間通信，此時，就必須借助于無線天線對所接收或發(fā)送的信號進行增益。 無線天線有許多種類型，常見的有兩種，一種是室內天線；一種是室外天線。室外天線的類型比較多，一種是鍋狀的定向天線，一種則是棒狀的全向天線。,,,NETGEAR公司的室外天線,

24、室內天線,9.3 常見的無線局域網(wǎng)設備,4．無線寬帶路由器 無線寬帶路由器集成了有線寬帶路由器和無線AP的功能，合二為一（即有線路由器?AP），既能實現(xiàn)寬帶接入共享，又能輕松擁有無線局域網(wǎng)的功能。 通過與各種無線網(wǎng)卡配合，無線寬帶路由器就可以以無線方式連接成不同的拓撲結構的局域網(wǎng)，從而共享網(wǎng)絡資源，形式靈活方便。,,NETGEAR公司生產(chǎn)的無線寬帶路由器,9.4 無線局域網(wǎng)拓撲結構,根據(jù)無線接入點AP的功能不同，WLA

25、N可以實現(xiàn)不同的組網(wǎng)方式。目前有基礎架構模式、點對點模式和無線網(wǎng)橋模式等三種組網(wǎng)方式。,1．點對點模式（Peer-to-Peer） 點對點模式由無線工作站組成，用于一臺無線工作站和另一臺或多臺其他無線工作站的直接通信，該網(wǎng)絡無法接入到有線網(wǎng)絡中，只能獨立使用，無需AP，安全由各個客戶端自行維護。,,9.4 無線局域網(wǎng)拓撲結構,2．基礎構架模式（Infrastructure） 基礎構架模式由無線接入點（AP）、無

26、線工作站（STA）以及分布式系統(tǒng)（DSS）構成，覆蓋的區(qū)域稱基本服務區(qū)（BSS）。無線接入點也稱無線HUB，用于在無線STA和有線網(wǎng)絡之間接收、緩存和轉發(fā)數(shù)據(jù)，所有的無線通信都經(jīng)過無線AP完成。無線訪問點通常能夠覆蓋幾十至幾百用戶，覆蓋半徑達上百米。無線AP可以連接到有線網(wǎng)絡，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡和有線網(wǎng)絡的互聯(lián)。,,9.4 無線局域網(wǎng)拓撲結構,3．無線網(wǎng)橋模式,,無線網(wǎng)橋模式的組網(wǎng)示意圖,利用一對AP連接兩個有線或者無線局域網(wǎng)網(wǎng)段。,無線局

27、域網(wǎng)連接方案,一、對等無線局域網(wǎng)二、獨立無線局域網(wǎng) 三、無線局域網(wǎng)接入以太網(wǎng)四、無線漫游,對等無線局域網(wǎng),獨立無線局域網(wǎng),無線局域網(wǎng)接入以太網(wǎng)方案,局域網(wǎng)連接方案,一、點對點連接方案二、點對多點連接方案三、無線接力方案四、無線漫游方案,點對點連接方案,點對多點連接方案,無線接力方案,無線漫游方案,Version 1.0,第4章 無線局域網(wǎng),(四)無線局域網(wǎng)的組建,無線局域網(wǎng)的組建,一、安裝無線網(wǎng)卡驅動程序 二、安裝和設置A

28、P 三、設置客戶端,實訓:構建AP模式的無線局域網(wǎng),9.5組建對等無線網(wǎng),1． 臺式機的無線配置? 第一步，在臺式機上安裝802.11b無線網(wǎng)卡，并將其工作模式配置為Ad-hoc。一般在安裝完無線網(wǎng)卡后，Windows XP會自動完成配置。第二步，在“控制面板”中，打開“網(wǎng)絡連接”選項，右鍵單擊“無線網(wǎng)絡連接”，選擇“屬性”打開屬性窗口。選擇“無線網(wǎng)絡配置”選項卡，選中“用Windows配置我的無線網(wǎng)絡設置”復選框，單擊右下角的

29、“高級”按鈕。 第三步，在“高級”對話框中選擇“僅計算機到計算機(特定)”如圖9-18所示)，或者“任何可用的網(wǎng)絡(首選訪問點)”，依次單擊“關閉”按鈕回到屬性對話框。注意不要勾選“自動連接到非首選的網(wǎng)絡”復選框。,,第四步，在該“無線網(wǎng)絡連接屬性”窗口中，單擊左下角的“添加”按鈕，接著在“服務設置標識(SSID)”中隨便輸入一個網(wǎng)絡的名稱，比如TP-LINK-xiao(圖9-19)，單擊“確定”按鈕返回。SSID是用戶連接到無線網(wǎng)

30、絡的第一步，用戶要連接某一個無線網(wǎng)絡首先必須要得到這個無線網(wǎng)絡的SSID，因為無線網(wǎng)絡的信號都是廣播的，所以存在無線信號的地方都可以接受到廣播的SSID，用戶可以隨意接入網(wǎng)絡.第五步，同樣在“無線網(wǎng)絡連接屬性”窗口中，選擇“常規(guī)”選項卡，如圖9-20選擇將本地連接的IP地址設置為192.168.1.1、子網(wǎng)掩碼分別設置為255.255.255.0，單擊“確定”按鈕即可。,,,,2． 筆記本無線設置 第一步:打開“無線網(wǎng)絡連接”屬性窗

31、口，選擇“常規(guī)”選項卡，將本地連接的IP地址設置為192.168.0.2、子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0、網(wǎng)關192.168.0.1、DNS服務器分別設置為192.168.0.1。第二步:將訪問的網(wǎng)絡設置成“僅計算機到計算機(特定)”，設置方法與在臺式機中的設置相同。3． 注意事項距離必須較近 筆記本電腦必須通過另一臺式機的ADSL上網(wǎng)，臺式機必須保持開機狀態(tài)筆記本才可以上網(wǎng)。要根據(jù)房間結構來設置提供上網(wǎng)服務的臺式機的位

32、置，盡量選擇信號穿墻少的房間。,9.6 家庭無線局域網(wǎng)配置,9.6.1 搭建"ADSL"接入的無線網(wǎng)絡該類網(wǎng)絡我們需要一個無線路由器支持。一般情況下需要將無線路由器與 ADSL Modem 等設備進行連接。無線路由器在此可以啟動一個自動撥號和無線信號發(fā)送和管理的功能，這樣筆記本的無線網(wǎng)卡通過接收無線路由器上信號，形成一個無線網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡共享等功能1．設備的連接 2．無線路由器設置3．無線網(wǎng)卡的設置