(最新)校园网无线覆盖解决方案

(最新)校园网无线覆盖解决方案内容摘要：

公室、家庭办公室（ SOHO）用户； 校园网无线覆盖解决方案 7 三 . 无线局域网技术介绍 1. 无线网络标准 ? IEEE 标准 IEEE 标准是无线局域网的标准之一，是无线领域目前最为成熟的网络标准。 该 标准定义了 OSI 七层模型中的物理层（ PHY） 和媒体访问控制层（ MAC） 的协议规范，其中 MAC 层是重点。 它的制定使得各厂商之间的无线产品在物理层上实现互操作，而逻辑链路层（ LLC）是一致的，即 MAC 层以下对网络应用是透明的。 在 MAC 层以下， 规定了三种发送及接收技术：扩频 (Spread Spectrum)技术；红外 (Infared)技术；窄带 (NarrowBand)技术。 扩频 技术 又分为直接序列(Direct Sequence,DS)扩频技术和跳频 (Frequency Hopping,FH)扩频技术。 2020 年 8 月， 标准得到了进一步的修订和完善，并成为 IEEE/ANSI和 ISO/IEC 的一个联合标准。 此次修订的内容包括用一个基于 SNMP 的 MIB 来取代原来基于 OSI 协议的 MIB。 另外还增加了两项新的内容： —— 它扩充了 物理层，规定该层使用 5GHz 的频带，采用正交频分复用（ OFDM）调制数据，传输速率范围为 6Mbps～ 54Mbps，这样的速率既能满足室内的应用，也能满足室外的无线应用。 —— 它是 标准的另一个补充，规定使用 的频带， 采用补偿码键控（ CCK）的调制方法。 传输速率可以在 11Mbps、 、 2Mbps、1Mbps 之间自动的调整。 它是目前应用最广泛的无线局域网协议，得到了世界各大无线产品厂商的广泛支持。 ? HiperLAN2 标准 HiperLAN2 是欧洲电信标准协会（ ETSI） 正在开发的无线网络标准，它跟 标准物理层相似，同样工作在 5Ghz 的频带，采用正交频分复用（ OFDM）调制方法。 他支持高达 54Mbps 的传输速率。 它的特点是：高速传输、面向连接、支持 QoS、自动频率配置、支持小区切换、安全保密、网络与应 用无关。 HiperLAN标准定义了许多支持无线网络功能的信令和测量方法，包括动态频率选择、无线小区切换、链路适配、多波束天线和功率控制等。 HiperLAN2 标准是对目前无线接入系统的补充，与其 它 蜂窝系统比较，它的户外移动性虽然受到限制，但适用校园网无线覆盖解决方案 8 面广，可在典型的应用环境如办公室、家庭、展览厅、机场、火车站等热点地区，向终端用户提供高速数据传输。 ? HomeRF 标准 HomeRF 是由家庭无线联网业界团体制定的标准，是专门为家庭用户设计的。 世界上有 80 多家公司支持 HomeRF 标准。 HomeRF 工作在 的频 带，采用跳频的扩频技术，通过家庭中的一台主机在移动设备之间实现通信，既可以通过时分复用支持语音通信，又能通过载波监听多路访问 /冲突避免协议提供数据通信服务。 同时， HomeRF 提供了与 TCP/IP 良好的集成，支持广播、多播和48 位 IP 地址。 但目前 HomeRF 的传输速率仅为 2Mbps。 ? Bluetooth 标准 Bluetooth，蓝牙技术是 1995 年爱立信首先提出的概念。 是由爱立信、 IBM、英特尔、诺基亚、东芝等 5 家公司联合制定的近距离无线通讯的技术标准。 它工作在 频带，传输速率为 1Mbps，是一种 无线数据与语音通信的开放性标准。 它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接，使得近距离内各种信息设备能够实现无缝的资源共享。 它的主要优点是：可以随时随地用无线接口来代替有线电缆连接；具有很强的可移植性，可应用于多种通信场合，如 WAP、 GSM、 DECT 等，引入了身份识别以后可以灵活实现漫游；功耗低，对人体危害小；集成电路应用简单，成本低廉，实现容易，易于推广。 将来肯定会广泛的应用到通信电器设备中。 2. IEEE 标准 起先，无线局域网由于传输速率低、成本高、产品系 列有限、不同厂家产品不兼容等问题，致使发展缓慢， 标准的出现推动了无线网络的发展，但是由于传输速率只有 1~2Mbps，仍不能得到广泛的推广应用。 标准的颁布给无线局域网带来了新的发展商机，它最高 11Mbps 的传输速率从根本上改变了无线局域网的设计和应用现状，满足了人们在一定区域内实现不间断移动办公的要求，逐渐成为全世界普遍接受的无线局域网标准，扩大了无线局域网的应用领域。 标准工作在 的频带，采用补偿码键控（ CCK）的调制技术 ,校园网无线覆盖解决方案 9 传输速率最高可达到 11Mbps。 对无线局域网的最大贡献就是根据无线通信状况的变化支持物理层传输速率的动态速率的漂移，可以在 11Mbps、 、2Mbps、 1Mbps 之间动态的速率调整。 在 MAC 层，提供了 CSMA/CA 载波侦听多路访问 /冲突避免技术，从而大大减小了网络上信号冲突发生的概率，大副的提高了网络效率。 并且 提供了访问控制和 40bit/128bit WEP 加密机制。 1) 传输技术 ? 直接序列扩频技术（ DSSS， Direct Sequence Spread Spectrum） ? 直接序列扩频技 术原理 DSSS 是扩频技术的一种， 标准就采用这种传输技术，它工作在 ISM 频段内， 是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱，而在 接 收端，用相同的扩频码序去进行解码，把展 宽 的扩频信号还原成原始的信息。 它是一种数字调制方法，具体说，就是将信源与一定的PN 码（伪噪声码）进行摸二加。 例如 :在发射端将 1用 11000100110 代替 ，而将0用 00110010110 去代替，这个过程就实现了扩频 ； 而在接收 端 只要把收到的序列是 11000100110 就恢复成 是 00110010110 就恢复成 0，这就是解扩。 这样信源速率就被提高了 11 倍，同时也使处理增益达到 10dB 以上，从而有效地提高了整机 信 噪比。 ? DSSS 扩频通信技术特点： ? 抗干扰性强 抗干扰是扩频通信主要特性之一，因信号接收需要扩频编码进行相关解 码 处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰，在不知道信号的扩频码的情况下，由于不同扩频编码之间的不同的相关性，干扰也不起作用。 正因为扩频技术抗干扰性强，美国军方在海湾战争等处广泛采用扩频技术的无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。 ? 隐蔽性 和保密性 好 因为信 号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低，信号淹没在白噪声之中，别人难以发现信号的存在，加之不知扩频编码，很难拾取有用信号，而极低的功率谱密度，也很少对于其校园网无线覆盖解决方案 10 它 电 信 设备构成干扰。 ? 易于实现码分多址（ CDMA） 直 接 扩 频 通信占用宽带频谱资源通信，改善了抗干扰能力，提高了频带的利用率。 充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性，分配给不同用户不同的扩频编码，可以区别不同的用户的信号，从而实现了频率复用。 发送者可用不同的扩频编码，分别向不同的接收者发送数据； 同样，接收者用不同的扩频编码，就 可以收到不同的发送者送来的数据，实现了多址通信。 ? 抗多径干扰 无线通信中 由于电波反射、折射所形成的 多径干扰一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。 ? 直 序 扩 频 通信速率高 直 序 扩 频 通信速率可达 2Mbps， ， 11Mbps，无须申请频率资源，建网简单，网络性能好。 2) 技术特点 ? 可靠的通信 抗干扰和抗多径干扰能力强，能够高速的、高质量的传输 数据。 ? 低成本 节省了网络综合布线高额费用、节省租用线路月租费和线路的维护费用。 ? 灵活性 无线缆限制，可任意增加和配置工作站。 ? 移动性 允许用户在任何时间、任何地点访问网络数据，可在无线网络覆盖的范围内自动漫游。 ? 高吞吐量 可以实现 11Mbps 的数据传输速率，并可以在 、 2 Mbps、 1 Mbps 之校园网无线覆盖解决方案 11 间自动速率调整。 3) 网络安全机制 提供了 MAC 层的访问控制和加密机制，就是指的 WEP（等效有线加密），为无线局域网提供了与有线网络相同级别的安全保护。 标准提供了可选的 RSA 40 及 128 位的共享密钥 RC4 PRNG 算法。 4) 网络协议 ? CSMA/CA 载波侦听多路访问 /冲突避免技术 为了尽量减少数据的传输碰撞和重试发送，防止各站点无序地争用信道，无线局域网中采用了与以太网 CSMA/CD 相类似的 CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）协议。 CSMA/CA 通信方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来，保证某一时刻只有一个站点发送，实现了网络的集中管理。 因传输介质不同， CSMA/CD 和 CSMA/CA 的检测方式也不同。 CSMA/CD通过电缆中电压的变化 来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随着发生变化；而 CSMA/CA 采用能量检测（ ED）、载波检测（ CS） 和能量载波混合检测三中检测信道空闲的方式。 ? RCT/CTS RCT/CTS 协议即请求发送 /允许发送协议，相当于一种握手协议，主要用来解决“隐藏终端”问题。 3. 标准 和 相比， 在整个覆盖范围内提供了更高的速度，其速率高达 54Mbps。 它工作在 5GHz。