无线局域网的应用与发展

无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 1 无线局域网的应用与发展无线局域网的应用与发展 以以 802 11b802 11b 为讨论重点为讨论重点 TheThe DevelopmentDevelopment andand ApplicationApplication ofof WirelessWireless LANLAN Focus in 802 11b 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 2 摘 要 本次本科毕业设计的要求是为跟踪目前无线上网技术并探讨以后无线数据传输的发展 方向 相信随着科技的不断进步 数据传输无线技术的应用会为个人带来更为方便的处理信息 的方式 无线上网是无线数据传输目前应用最为广泛且最基本的一种模式 其中又以 WLAN 无线局域网 的技术为主 另外还有通过 GPRS 或者 CDMA1X 等各种不同的无线接 入模式 在具体设计中 会为分为几大部分 1 概述 无线宽带接入技术国内外目前状况 2 无线宽 带技术与设备总述 3 无线宽带技术解决方案 4 WLAN 网络管理与认证计费系统 5 WLAN 的 应用方案分析 6 总结与展望 7 参考资料 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 3 Abstract The main issue for this article is discussing the future expending of wirless data internet working By the improvement of technology the application of wireless data transmission will bring more convience of data transaction Wireless data internet working application currently is the basic and the wildest used concept and especially in WLAN technology GPRS or CDMAIX wireless mode There are several topics in the following article 1 The development actuality and trend of wireless broadband communications 2 The tech and equipment of wireless broadband communications 3 Wireless broadband communications solution 4 WLAN management and billing 5 Analysis of WLAN application 6 Conclusion 7 Reference 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 4 目 录 第一部分 概述 3 一 WLAN 目前的国内外发展现状 3 二 无线宽带接入技术分析 4 三 WLAN 行业应用 7 第二部分 无线宽带技术与设备总述 10 一 无线局域网标准 10 二 无线局域网技术规范 10 2 1 802 11 重要规格 10 2 2 802 11b 重要规格 11 2 3 802 11a 重要规格 11 2 4 802 11g 重要规格 11 三 无线局域网的拓扑结构 12 3 1 拓扑结构 Topology 12 3 2 Ad Hoc Transfer Mode 12 3 3 Infrastructure Transfer Mode Client Server Mode 13 3 4 Roaming Transfer Mode 漫游模式 13 3 5 Bridge Transfer Mode 桥接模式 14 四 WLAN 天馈线系统 14 4 1 天线系列 14 4 2 天线解决方案 15 4 3 室内 室外天线应用 16 4 4 天线配件 18 第三部分 无线宽带技术解决方案 19 一 小型办公场所模型 20 二 宾馆 机场 会展中心等模型 21 三 驻地网 酒吧 咖啡厅等 模型 22 第四部分 WLAN 网络管理与计费论证系统 23 一 WLAN 网络管理 24 二 宽带网管系统 D VisionDM 局端 D VisionAM 园区 举例 D Link 网管系统 25 2 1 简介 25 2 2 宽带网管系统整体功能特性 26 2 3 宽带 WEB 运营系统 27 2 4 系统运行环境 28 三 WLAN 认证计费系统说明 29 四 WLAN 方案分析 30 第五部分 WLAN 应用方案分析 32 第六部分 总结与展望 38 第七部分 参考资料 41 致 谢 42 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 5 第一部分 概述 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 6 一 WLAN 目前的国内外发展现状 在美国 300 多家星巴克咖啡连锁店已经为客人提供无线接入服务 今年年底这个数 字将变成 2000 在日本 随处可见年轻人拿彩色屏幕的 3G 手机下载信息 拨打可视电话 在新加坡 用户通过手机 PDA 或者笔记本电脑连接到 UOB 网络银行 可以查询他们的个 人银行账户 支付账单 买卖信贷或者预定宾馆 在我国 信息产业部最近发出通知 今后 无线局域网 无线宽带 蓝牙设备和交通 无线电台等将共同使用 5 8GHz 的频段 在清除了无线上网政策上的屏障之后 相关投资者 都开始相继出手 5 月中旬 中国网通集团首先在上海推出 天翼通 无线宽带业务 随后福建 广东等地也都陆续推出这项新业务 并大加推广 5 月 17 日世界电信日 中 国移动也宣布其 GPRS 网络正式投入商业运营 覆盖全国 138 个城市 中国移动甚至宣称 他们将从第四季度开始建设无线局域网 而中国联通大规模建设 CDMA 1X 网络的工作也已 全面展开 一切表明 我国无线已越来越近 触手可及 Gartner Group 指出 2002 年时全球工作人口中将会有超过 25 的移动工作者 为数 将高达 1 08 亿人 而从研究机构 Ovum 的调查中得知 在 2004 年之前 全球移动办公室的 使用者将会达到 1370 万人 但是无线上网稳定吗 与有线相比 无线的安全问题是不是更 难解决 还有 正因无线更加自由 而在某些地点随意地通过无线局域网上网的又如何计 费呢 新技术引发新应用 新技术同样带来新问题 无线市场 商机无限无线市场 商机无限 互联网向无线连接的延伸为中国带来了许多机会 运营商 网络设备提供商 移动终 端厂商 网络接入服务商和内容提供商可以向企业和最终用户提供各种解决方案 而无线 运营和无线网络设备市场的风生水起 也使无线终端产品市场需求激增 众多终端设备厂 商已瞄准了无线上网这个大市场的机会 自由借助于能无线上网的手机 PDA 和笔记本电脑等无线终端产品是迈入无线应用的 第一步 而这样的需求正是移动终端再次高速增长的巨大契机 到 2004 年 可移动上网的 笔记本和掌上电脑将达到 2000 万台 如果其中 10 20 的人每年花费 1000 元移动上网 2004 年无线移动宽带服务的市场规模就是 20 亿 40 亿 在 激情 无线 2002 会场 Avaya 为现场提供了自己的 WLAN 解决方案 Acer IBM HP NEC 三星 方正 紫光 京 东方和友邦等厂商都在真实无线环境中展示了各自具有无线功能的笔记本 在这些移动终 端产品中 802 11b 的无线接口或者无线模块几乎成了标配 而像 NEC 京东方 方正 紫 光等厂商的部分产品更是可以通过与手机或者手机 SIM 卡相连 直接登录 GPRS 网络 这 也是国内目前正火的无线广域网上网方案 就连国内笔记本市场龙头联想也隆重推出其 移动之翼 GPRS 无线广域网方案 其实 国内外 IT 企业正是根据用户的种种需求 包括普遍需求和特殊需求 来制定自己 的发展方向和发展策略 这谁能最早得到最前沿的需求刺激 谁就有可能最早提出创新的 构思 无线上网发展的历史性机遇已经来到 一个庞大的市场正在形成中 吸引着产业链 的各个环节全情投身其中 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 7 二 无线宽带接入技术分析 无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一 不同的标准有不同的应用 正因为此 使得无线接入技术出现了百家争鸣的局面 在众多的无线接入标准中 无线局 域网标准更成为人们关注的焦点 802 11802 11 家族家族 802 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 业务主要限于数据存取 速率最高只能达到 2Mbps 由于 802 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 802 11b 和 802 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 802 11b 物理层支持 5 5 Mbps 和 11 Mbps 两个新速率 802 11 标准在扩频时是一个 11 位调制芯片 而 802 11b 标准采用一种新的调制技术 CCK 完成 802 11b 使用动态速率 漂移 可因环境变化 在 11 Mbps 5 5 Mbps 2 Mbps 1 Mbps 之间切换 且在 2 Mbps 1 Mbps 速率时与 802 11 兼容 802 11a 工作在 5GHzU NII 频带 物理层速率可达 54 Mb s 传输层可达 25Mbps 采 用正交频分复用 OFDM 的独特扩频技术 可提供 25Mbps 的无线 ATM 接口和 10Mbps 的以 太网无线帧结构接口 以及 TDD TDMA 的空中接口 支持语音 数据 图像业务 一个扇区 可接入多个用户 每个用户可带多个用户终端 蓝牙蓝牙 蓝牙 IEEE 802 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 蓝牙比 802 11 更具移动性 比如 802 11 限制在办公室和校园内 蓝牙能 把一个设备连接到 LAN 和 WAN 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 但是 蓝牙主要是点对点的短距离无线发送技术 本质上要么是 RF 要么是红 外线 而且 蓝牙被设计成低功耗 短距离 低带宽的应用 严格来讲 不算是真正的局 域网技术 家庭网络的家庭网络的 HomeRFHomeRF HomeRF 主要为家庭网络设计 是 IEEE 802 11 与 DECT 的结合 旨在降低语音数据成 本 HomeRF 也采用了扩频技术 工作在 2 4GHz 频带 能同步支持 4 条高质量语音信道 但目前 HomeRF 的传输速率只有 1 2Mbps FCC 建议增加到 10Mbps 有关问题有关问题 自从 802 11g 标准草案技术确定后 某些观察家就质疑是否有必要继续发展在 2 4 GHz 频带上的技术 主要理由是这个频带日益拥挤 反倒是 802 11a 使用的 5 2 GHz 频带 有更多空间可供运用 另一方面 现有 802 11b 网络的传输效能非常杰出 证明 2 4 GHz 频带非常适合无线网络联机 而且在干扰逐渐增加的情形下 802 11b 装置仍可提供强大 效能 此之 世界各地都已开放 2 4 GHz ISM 频带 管制非常少或是完全没有管制 相形之 下 许多军事设备也使用 5 2 GHz 频带 例如高功率雷达 因此包括西欧与日本在内 全 球多个主要市场都对此频带的商业应用有所限制 就算在美国 也有人关心让 802 11a 标 准使用 5 2 GHz 频带后 是否会造成某些安全顾虑 802 11g 无线局域网络由于使用 2 4 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 8 GHz 频带 因此可避免将来可能出现的规定限制 并能与目前使用中的 802 11b 系统兼容 成本是某些业者关心的事 详细成本分析结果显示 符合 802 11g 标准草案的产品成 本会与 802 11b 产品成本非常接近 此外 建置双频带的无线网络 让它兼容于 802 11b 802 11g 和 802 11a 规格 其成本也与 802 11a 网络的建置费用相彷 这表示使 用者只须负担 a 标准 专用网络的成本 即可建置一套多模式无线局域网络 若要让无 线局域网络同时支持 a b 与 g 标准 就必须使用一组双频带无线电或是两组无 线发射机 分别负责 2 4 GHz 与 5 2 GHz 频带的通信作业 但其成本不会高于只支持 802 11a 标准的产品 TI 相信 802 11g 的成本优势必然会带动无线局域网络市场持续发展 因为它把两种目 前不相同也不兼容的技术成功整合在一起 影响影响 随着 802 11g 技术选择在 2001 年尘埃落定 无线局域网络市场经过长久等待后 终于 获得一套完整规格 让厂商能以它为基础 发展新世代产品与多模式系统 802 11g 标准 草案虽是一项折衷结果 但工作效能并未受到规格折衷的影响 它仍提供 2 4 GHz 频带所 能达到的更高数据产出率与联机范围 在此之前 无线局域网络有两种标准 它们彼此不 兼容 却又竞相吸引使用者 造成市场前景不明 802 11g 解决了这个问题 它同时包含 802 11a 与 802 11b 的精华 可带领整个产业迈向未来 由于 802 11g 同时包含 802 11a 与 802 11b 标准的基本特色 故可用来发展无线局域 网络装置 让它们与采用这两种规格的产品相互运作 在此之前 许多使用者已经安装了 802 11b 局域网络 并有意升级至更高数据速率 但都因为 802 11a 与他们现有网络不兼 容而不敢做最后决定 802 11g 的出现让这些问题获得解决 这与有线以太网络技术的发展过程非常类似 当时以太网络装置也是透过 10 100 双模 式操作 同时支持 10 100 Mbps 以太网络规格 以便在任一种模式下顺利工作 完全不需 要使用者介入 802 11g802 11g 的下一步为何 的下一步为何 在 802 11g 成为正式标准之前 任务小组必须透过通信投票 完成 802 11g 标准草案 的技术评论解答程序 technical comment resolution process 此时 会员的技术问 题必须获得解答 实作细节也必须澄清 预计最慢到 2003 年初 这项标准就会获得通过 802 11g802 11g 对对 TITI 及其客户的意义为何 及其客户的意义为何 长期以来 TI 一直相信多模式无线网络具有许多优点 可在任一个 802 11 环境内提 供行动联机能力 新制订的 802 11g 标准草案也明确支持这种看法 由于 PBCC 22 也同时 获得 802 11g 任务小组采用 采用 TI 现有 ACX100 基频 媒体存取控制技术的制造商将取 得领先地位 可立刻开始发展建置往前兼容的 802 11g 产品 Cahners In Stat MRD 资深分析师表示 IEEE 已为 802 11g 标准定义一条明确路径 从 11 与 22 Mbps 往上延伸至 54 Mbps 让采用单一标准的多模式产品成为事实 由于 ACX100 已经支持 22Mbps 传输能力 TI 及其客户正居于有利地位 可率先提供符合 802 11g 标准的 2 4GHz 产品 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 9 TI 计划以 802 11b 装置和 802 11a 产品的现有成果为基础 发展 802 11g 兼容装置 预计到 2002 年中 即可依据目前的 802 11g 标准草案推出样品组件 结论结论 通过比较分析可以看出 各种标准都是根据不同的使用场合 不同的用户需求而制定 的 有的是为了增加带宽和传输距离 有的则是考虑移动性和经济性 局部最优不等于全 局最优 因此 用户应视实际需求选择适合自己的标准 三 WLAN 行业应用 在国内 WLAN 的技术和产品在实际应用领域还是比较新的 但是 无线由于其不可替 代的优点 将会迅速地应用于需要在移动中连网和在网间漫游的场合 并在不易布线的地 方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持 特别是在一些行业中 WLAN 将会有更大 的发展机会 移动办公系统移动办公系统 在办公环境中使用 WLAN 可以使办公用计算机具有移动能力 在网络范围内可实现计算机 漫游 各种业务人员 部门负责人和工程技术专家 只要有移动终端或笔记本电脑 无论 是在办公室 资料室 洽谈室 甚至在宿舍都可通过 WLAN 随时查阅资料 获取信息 领导 和管理人员可以在网络范围的任何地点发布指示 通知事项 联系业务 也就是说可以随 时随地进行移动办公 展览和会议展览和会议 在大型会议和展览等临时场合 WLAN 可使工作人员在极短的时间内 方便地得到计算机网 络的服务 和 Internet 连接并获得所需要的资料 也可以使用移动计算机互通信息 传 递稿件和制作报告 金融服务金融服务 银行和证券 期货交易业务可以通过无线网络的支持将各机构相连 即使已经有了有线计 算机网 为了避免由于线路等出现的故障 仍需要使用无线计算机网做备份 在证券和期 货交易业务中的价格以及 买 和 卖 的信息变化极为迅速频繁 利用手持通信设备输 入信息 通过计算机无线网络迅速传递到计算机 报价服务系统和交易大厅的显示板 管 理员 经纪人和交易者可以迅速利用信息进行管理或利用手持通信设备直接进行交易 避 免了由于手势 送话器 人工录入等方式而产生的不准确信息和时间延误所造成的损失 旅游服务旅游服务 旅馆采用 WLAN 可以做到随时随地为顾客进行及时周到的服务 登记和记账系统一经建立 顾客无论在区域范围内的任何地点进行任何活动 比如在酒吧 健身房 娱乐厅或餐厅等 都可以通过服务员的手持通讯终端来更新记账系统 而不必等待复杂的核算系统的结果 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 10 石油工业石油工业 无线网连接可提供从钻井台到压缩机房的数据链路 以便显示和输入由钻井获取的重要数 据 海上钻井平台由于宽大的水域阻隔 数据和资料的传输比较困难 敷设光缆费用很高 施工难度很大 使用无线网技术 费用不及敷设光缆的十分之一 效率高 质量好 医护管理医护管理 现在很多医院都有大量的计算机病人监护设备 计算机控制的医疗装置和药品等库存计算 机管理系统 利用 WLAN 医生和护士在设置计算机专线的病房 诊室或急救中进行会诊 查房 手术时可以不必携带沉重的病历 而可使用笔记本电脑 PDA 等实时记录医嘱 并 传递处理意见 查询病人病历和检索药品 工厂车间工厂车间 工厂往往不能敷设连到计算机的电缆 在加固混凝土的地板下面也无法敷设电缆 空中起 重机使人很难在空中布线 零备件及货运通道也不便在地面布线 在这种情况下 应用 WLAN 技术人员在进行检修 更改产品设计 讨论工程方案 并可在任何地方查阅技术档案 发出技术指令 请求技术支援 甚至和厂外专家讨论问题 库存控制库存控制 仓库零备件和货物的发送和贮存注册可以使用无线链路直接将条形码阅览器 笔记本计算 机和中央处理计算机连接 进行清查货物 更新存储记录和出具清单 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 11 第二部分 无线宽带技术与设备总述 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 12 一 无线局域网标准 IEEE802 11 1997 年 6 月定義 用于解决办公室局域网和校园网中用户终 端的无线接入 速率最高到 2Mbps IEEE802 11b 1999 年 9 月定義 主導廠家 3COM Intersil Lucent Nokia Symbol Technologies 速率最高到 11Mbps 认定标记为 Wi Fi IEEE802 11a 802 11b 无线联网标准的后续标准 速率最高到 54Mbps 认定标记为 Wi Fi5 IEEE802 11g 适应传统的 802 11b 及 802 11a 标准 解决 Bluetooth 蓝牙 技术之间的干扰问题 WECA 1999 年 8 月 推动无线局域网标准化的组织 Wireless Ethernet Compatibility Alliance 无线以太网兼容联盟 IEEE802 11D Additional Regulatory Domains IEEE802 11E Quality of Service QoS 为因应整合资料 语音与视讯的网络多 媒体应用风潮而研拟 内容根基于既有的 DCF 与 PCF 架构 包含 QoS 服务等级制定 网络安全 网络 交易认证等机制 IEEE802 11F Inter Access Point Protocol IAPP 主要系解决无线局域网络桥接 器的互通问题 由于各厂商均对其无线局域网络桥接器设计专属网络配置系统 Distribution System IEEE 802 11F 依据直接序列展频技术制定 IAAP Inter Access Point Protocol 定义桥接器所需的参数与资料格式 作为网络联系的平台基础 IEEE802 11H Dynamic Channel Selection and Transmission Power IEEE802 11i Authentication and Security 二 无线局域网技术规范 2 1 802 11 重要规格 使用频带为 2 4 2 4835 GHz 速率最高只能达到 2Mbps 定义有 FHSS 及 DSSS 调变方式 但大部分采用 FHSS 调变技术 FHSS 使用 Frequency Shift Keying FSK 调变技术 传输 1Mbps 时使用 second level Gauss FSK GFSK 传输 2Mbps 时使用 fourth one level Gauss FSK 使用 CSMA CA Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidan 载波监听多路访问 冲突防止之 Media Access Control CSMA CA 采用能量检测 ED 载波检测 CS 和能量载波混合检测三种测信道空闲的 方式 侦测目前是否有资料在传送 利用 NAV Net Allocation Vector 告知会有多 久的时间要传资料 以避免网络上的封包产生碰撞 与 802 3 一样使用相同 LLC 亦为 48 bit address 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 13 2 2 802 11b 重要规格 亦称为 802 11 High Rate 或 Wi Fi Wireless Fidelity 使用频带为 2 4 2 4835 GHz 速率最高达到 11Mbps 只使用 DSSS 调变 传输 1Mbps 时使用 DBPSK Differential Binary Phase Shift Keyin 传输 2Mbps 时使用 DQPSK Differential Quart Phase Shift Keying 传输 5 5 11Mbps 时使用 补偿编码键控 Complementary Code Keying CCK 调变技 术 使用 rate switching procedure 以自动调整传输速率为 11 5 5 2 1Mbps 802 11b 无线网的封包技术和传统以太网 802 3 的封包技术不同而 AP 是无线网和传 统以太网连接的桥梁 在其中要执行封包转换功能目前多数无线网产品普遍依据 RFC1042 标准 2 3 802 11a 重要规格 使用 OFDM 调变技术 CFR Code of Federal Regulation Title 47 Section 15 407 工作在 5GHz U NII Unlicensed National Information Infrastructure 频带 物 理层速率可达 54Mbps 传输层可达 25Mbps 可提供 25Mbps 的 无线 ATM 接口 和 10Mbps 的以太网无线帧结构接口以及 TDD TDMA 空中接口 使用 BPSK QPSK 16 QAM Quadrature amplitude modulation 编码调变技术 支持速率为 6 9 12 18 24 36 48 54Mbps 其中 6 12 24 Mbps 为必备速率 使用 Forward Error Correction FEC 校正技术 传输距离较 802 11b 短 与 802 11 802 11b 不兼容 2 4 802 11g 重要规格 使用频带为 2 4 2 4835 GHz 使用 OFDM 调变技术 802 11g 其实是一种混合标准 它既能适应传统的 802 11b 标准 在 2 4GHz 频率下提供 11Mbps 数据传输率 也符合 802 11a 数据传输率标准在 2 4GHz 频率下提供 54Mbps 数据传输率 可兼容 802 11 802 11b 三 无线局域网的拓扑结构 3 1 拓扑结构 Topology 由无线网卡 无线接入点 AP 计算机和有关设备组成 采用单元结构 每个单元称为一个 基本服务组 Basic Service Set BSS BSS 的组成有以下三种方式 集中控制方式 Infrastructure Transfer Mode 每个单元由一个中心站控制 AP 网中的终端在该中心站的控制下与其他终端通信 尽管 BSS 区域较大 但其所建中心站的 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 14 费用较昂贵 分布对等式 Ad Hoc Transfer Mode BSS 中任意两个终端可直接通信 无需中心站 转接 尽管 BSS 区域较小 但这种方式的结构简单 使用方便 集中控制式与分布对等式相结合的方式 一个无线局域网可由一个 基本服务区 BSA 组成 一个 BSA 通常包含若干个单元 这些单元通过 AP 与某骨干网相连 骨干网可以是有线网 也可以是无线网 3 2 Ad Hoc Transfer Mode Independent Basic Service Set Network IBSS Network 同處於一個小區域 彼此以點對點 peer to peer 方式通訊 而不必透過有線或無 線之主幹 使用公用广播信道 网中任意两点均可直接通信 MAC 协议多采用载波监测多址接入 CSMA CA 类型的多址接入协议 3 3 Infrastructure Transfer Mode Client Server Mode 包含有线或无线主干 Backbone 的网络通讯 网络交通可分为两种 uplink station to backbone and downlink backbone to station 通往 backbone 的接点称之为 Access point 或 Base Station Access point 最多 可支 持 256 多个 用户 的接 入 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 15 3 4 Roaming Transfer Mode 漫游模式 以 Infrastructure Mode 为基础建构多个 AP 互相涵盖服务范 但须有相同 ESSID Extended Service Set ID 才能漫游 使用 Spanning Tree Protocol SPT 以解决 loop free bridging 因每个 Access Point Domain 可能使用不同的频率 故使用 beacon frame 取得漫游 区之频率 定为 active mode 之设备会定期发送 beacon frame 经由换手经由换手 Handoff Handoff 机制将机制将 STASTA 信息转给信息转给 新的新的 APAP 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 16 3 5 Bridge Transfer Mode 桥接模式 将 2 段或多段 Access Point 桥接 四 WLAN 天馈线系统 4 1 天线系列 WLAN 为了增加信号的覆盖 需要通过天线用于连接无线网卡及接入点 以增加传输 距离 此天线与一般电视 火腿族 大哥大所用之天线不同 原因是因为频率不同所致 WLAN 所用之频率为较高的 2 4GHz 之频段 天线的功能是将源端信号 藉由天线本身的增 益特性而传送至远处 至于能传多远 一般除了考虑源端的输出功率强度之外 其另一重 要因素乃是天线本身之 dBidBi 值 即俗称的增益值 dBi 值愈高 相对所能传达之距离也更 远 通常每增加 8dB 则相对之距离可增至原距离的一半 一般天线有所谓指向性 Uni directionUni direction 与全向性 Omni directionOmni direction 两种 前者较 适合于长距离使用 而后者则较适合区域性之应用 4 2 天线解决方案 不同的地形地物须搭配不同场形的天线才能达到最佳的功效 故于安装系统前须详 细了解客户之方案需求以选择最适合的天线方案 下图举例说明全向性天线与指向性天线 场形与覆盖形状 Access Point Access Point Point to Point Wireless Bridge Point to Multi Points Wireless ISP 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 17 全向性天线场形与覆盖形状 指向性天线场形与覆盖形状 室内天线产品线展示室内天线产品线展示 代号 DWL R60ATDWL M60ATANT24 0400ANT24 0401ANT24 0500 说明指向性天线指向性天线全向性天线全向性天线全向性天线 应用室内室内室内室内室内 室外 增益 6dBi6dBi4dBi3 5dBi Ave 5dBi 传输距离 1Mbps 150m 60 m 200 feet 40 m 1 32 feet 40 m 132 feet 40 m 132 feet 传输距离 11 Mbps 100m25 m 80 feet 15 m 48 feet 15 m 48 feet 15 m 48 feet 垂直与 水平角度 H80 V80H80 V80H360 V40H360 V120H360 V30 Pigtail 长 度 NA1 5m ULA316 1 5m Filotex NANA 延伸接线 NANANA2m ULA198 3m ULA198 尺寸 85 80 12 8 mm 115 76 76 mm 48 198 8 mm 132 42 mm 19 330 mm 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 18 室外天线产品线展示室外天线产品线展示 代号 ANT24 0800ANT24 0801ANT24 1200ANT24 1201ANT24 1400 ANT24 1800 ANT24 1801 说明全向性天线指向性天线指向性天线指向性天线指向性天线 指向性天 线 指向性天 线 应用室外室外室内 室外室外室外室外室外 增益 8dBi8 5dBi12dBi12dBi14dBi18dBi18dBi 传输距离 1Mbps 1km1 2km2km2 5km3km5km5km 传输距离 11 Mbps 300m350m600m750m900m1 5km1 5km 垂直与 水平角度 H360 V15H70 V70H80 V23H80 V23H30 V30H15 V15H15 V15 Pigtail 长度 30cm ULA198 NA 32cm ULA198 30cm ULA198 NANA 延伸接线 50cm ULA198 3m ULA198 3m ULA198 50cm ULA198 50cm ULA198 50cm ULA198 50cm ULA198 尺寸 21 550 mm 120 120 43 mm 330 93 20 7 mm 280 87 48 m m 240 240 69 5 mm 360 360 1 6 mm 89 1000 m m 4 3 室内 室外天线应用 在办公室内可选配吸顶式室内天线 以获得较佳之覆盖性且兼具美观 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 19 在较远距离之室外互连需求 须利用外接增益天线以达较远的传输距离 室外无线传输时 为得到较佳的传输效果 一般将天线置于建筑物较高处 且应选取位置以避免中间有阻隔 物阻挡 亦应特别注意接地及避雷等安全性措施 以保护设备及人身安全 如下图所示 1 个主点与 2 个副点以桥接方式构成一无缝的无线网络 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 20 4 4 天线配件 在考虑天线方案的同时必须同步考量下列天线配接及安全性组件 此外亦须确实作 好接地工作及避雷措施以保护设备及人员的安全性 1 天线安装配接件 2 室外低损耗延伸接线 3 避雷器 4 室内延伸接线 5 防水防潮胶带 在室内 室外天线提供完全解决方案 从各式不同传输距离 场形天线 安装配件 延 伸接线 避雷器 防水防潮胶带等皆提供一次购足服务 满足你各式各样的方案应用 节省 你布建的时间 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 21 第三部分第三部分 无线宽带技术解决方案无线宽带技术解决方案 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 22 一 小型办公场所模型 办公场所配置有为多台 PC 和 1 台笔记本电脑 对于无线网络要求设备发射功率 100mw 实现办公网络的无线覆盖 建议 由于是在小型办公场所采用这种模型 要求覆盖的范围比较小 且需要接入 Internet 所以我们配置 D Link DWL 1000AP 室内接入器 并配置若干块 DWL 520 PCI 台 式机无线网卡和 DWL 650 PCMCIA 笔记本无线网卡 构件小型无线办公网络 采用无线 AP 接入点的无线网络解决方案 实现台式终端和笔记本与 DWL 1000AP 的 22M 高速无线连接 DWL 1000AP 通过 10 100Base T RJ 45 端口连接到以太网交换机或 ADSL MODEM 等设备上 实现接入 nternet 或是连接其他有线的用户 并且 DWL 1000AP 能 够提供 22Mbps 的速率 更能满足将来的业务需要 通过 D Vision 管理软件对无线局域网和客户端访问等进行控制管理 考虑到数据的安 全 我们可以配置 WEP 的加密 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 23 二 宾馆 机场 会展中心等模型 需求 多个 AP 工作在不同信道 用户可在不同 AP 间实现无缝漫游切换 场所空间 500m 200m 通过笔记本电脑轻松接入 INTERNET 建议 对于宾馆 机场 会展中心的网络模型 因为要求网络覆盖的范围比较大 500m 200m 并且要考虑到无线 AP 供电 无缝连接切换等方面的要求 所以 我们根据模型要 求 在 500m 200m 的面积范围内 配置 5 台 DWL 6500AP 实现在要求范围内无网络盲点 并且在 DWL 6500 上通过设置不同的 Channel 实现用户在 AP 间无缝的漫游 考虑到频段干 扰问题 相邻 AP 不能选用同样的 Channel 并且 Channel No 最好要相差 6 为无线上网的笔记本用户 配置 100 块 DWL 650 PCMCIA 无线网卡 采用带接入点的 无线网络解决方案 实现笔记本用户与 DWL 6500AP 的 22M 无线连接 由于 DWL 6500AP 供 电模块内置 通过 10 100Base T RJ 45 端口可以实现 Power on Ethernet 再将另一端的 供电模块相应端口连接到以太网交换机或 ADSL MODEM 等设备上 实现接入到 Internet 或 是连接其他有线的用户 可通过 D Vision 管理软件或是通过 TELNET 配置接口实现对无线 局域网和客户访问等进行控制管理 考虑到数据的安全 我们可以配置 WEP 的加密 1 1 11 11 6 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 24 三 驻地网 酒吧 咖啡厅等 模型 建议 这种驻地网模型 要求覆盖的范围比较不大 且需要接入 Internet 所以我们配置一 台 D Link DWL 1000AP 其下无线用户通过配置 802 11b 无线网卡 采用带接入点的无线 网络解决方案 实现用户与 DWL 1000AP 的 22M 无线连接 当驻地需要近距离 LAN 之间的 连接 我们可以通过 DWL 1000AP 实现两个 LAN 之间的桥接 对 DWL 1000AP 和访问用户的管理 可以通过 D Vision 管理软件也可以通过 DWL 1000AP 上的内置 WEB 进行管理或配置 考虑到数据的安全 我们可以配置 WEP 的加密 DWL 6500 基本服务集基本服务集 无线工作站无线工作站 基本服务集基本服务集 无线工作站无线工作站 扩展服务集扩展服务集 ESS 分配系统分配系统 DS 服务器服务器 有线工作站有线工作站有线工作站有线工作站 DWL 1000AP 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 25 第四部分 WLAN 网络管理与计费论证系统 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 26 一 WLAN 网络管理 根据对各运营商宽带网络的了解 知道各运营商宽带接入网络采用了多种接入方式 LAN SWITCH VDSL 等 在网络的管理方面 主要采用各地市局自己管理和维护 随着宽带 网络的建设的不断扩大 网络管理的任务也在不断的增加 各地市如果采用传统的集中式 管理 必将造成网络管理对网络性能的影响和故障发现时间的扩大 所以 针对现在日益 扩大的宽带城域网络 设备供应商提供了新兴网络管理理念 分布式网络管理系统 它 支持多种网络管理平台 如 HP OPENVIEW 等 D Link D Vision 并且也能够将其他厂家的 宽带网络管理系统接入其中 对于无线网络 LAN SWITCH IPDSLM 等支持 SNMP 的设备都 能够进行管理 分布式宽带网管系统是一集中式管理与监控 分布式实施的综合网络管理系统 主要 针对宽带接入网管理存在的问题 实现对宽带接入网络设备的监控与管理 保障粗放型宽 带业务运营 分布式宽带网管系统能有效地实现对大规模的宽带接入网设备进行集中监控 以及分布管理 使复杂的宽带接入网络管理变得简单与智能化 保证了宽带接入网的正常 运行 极大程度地减少了宽带接入网络维护费用 同时 实现了宽带网络业务的简单运营 有效地保障了宽带网建设投资回收 对于运营商来说 不但要考虑对当前用户的管理 减少运营维护的成本 而且要充 分为以后的增值业务的开展打下基础 所以 在系统的选用上很重要的两点需求就是扩充 性和可管理性 可管理性主要实现对整个网络的监控和对用户的管理 尽量减少问题的发生 在发 现问题时能及时解决 实现对整个网络的可管理 把运维成本减到最低 扩充性就是要充分考虑以后业务发展的需要 为未来的网络应用奠定基础 增值业 务以后将会是运营商的增长点 如果初始的系统不能支持以后的发展 或者不能在需要时 实现平滑的升级和过渡 将会造成重复投资 在竞争中使自己处于不利的位置 要做到这 一点 在现在的系统中就要尽量采用公认的标准设备或协议软件 这样才能跟上不断发展 变化的技术和需求 二 宽带网管系统 D VisionDM 局端 D VisionAM 园区 举例 D Link 网管系统 2 1 简介 可运营分布式宽带网管系统是一集中式管理与监控 分布式实施的综合网络管理系 统 主要是实现对宽带接入网络设备的监控与管理 保障粗放型宽带业务运营 此项目的 实施能有效地实现对大规模的宽带接入网设备进行集中监控以及分布管理 使复杂的宽带 接入网络管理变得简单与智能化 保证了宽带接入网的正常运行 极大程度地减少了网络 维护费用 同时 实现了宽带网络业务的运营 有效地保障了宽带网建设投资回收 整个宽带网管系统采用层次的系统架构 结合集中与分布管理理念 对层次化的宽 带接入网络进行管理 主要由如下四个子系统组成 1 数据库子系统 2 数据传输平台 子系统 3 局端网管子系统 D VisionDM 4 区域网管子系统 D VisionAM 无线局域网的应用与发展 无线局域网的应用与发展 27 数据库子系统分为局端网管数据库系统与区域网管数据库系统 局端网管数据库系 统遵循数据大集中原则 将全网网络拓扑设备信息与终端宽带拥护数据进行统一存放与维 护 支持的数据库有 Oracle SQL Server 等 区域网管数据库系统主要存放与维护本地宽 带网的拓扑图设备信息 用以实现与局端网管数据库互为备份与数据同步 数据传输平台子系统通过对信令数据与系统数据加密传输 完成局端网管系统与区 域网管系统的数据同步与整个网管系统安全 局端网管系统通过对各区域网管系统 实现对全网设备的统一管理与监控 同时提 供设备资源数据 用户数据的录入 建立起设备端口与终端宽带用户的绑定关系 保证了 宽带业务的运营 局端网管系统主要完成如下功能 系统界面人性化设计 友好 直观 各种本地拓扑图数据操作功能 如拓扑图建立 打开 保存 删除 拓扑图网元设备的操作功能 如设备添加 编辑 删除等 与区域网管系统拓扑图数据的同步操作 如拓扑图数据获取与拓扑图数据更新 网络设备资源录入功能 建立设备端口与小区用户门牌号的对应关系 终端宽带用户资源录入功能 建立宽带用户资料库进行统一维护 实现用户数据 集中 用户宽带业务受理功能 如用户开户 销户 用户变更 缴费检查 批量实时停开机 等 在无 NAT 网络环境中 实现对网络设备的直接配置管理 资源管理功能 能全网设备根据厂家 设备型号 区域等属性进行统计与分类 针对不同设备的不同事件 进行日志 视觉 声音 消息提示 系统平台功能 当管理设备增加时 以组件方式实现对系统的升级 负载均衡功能 各局端网管系统共享统一的数据库 同时能分区 分片地对各区域分 组管理 区域网管系统所辖范围内 完成对小区宽带网络拓扑图设备的管理与监控 同时 通过数据通信平台 将区域网络拓扑信息以及设备告警等信息上传至局端网管系统 并接 收局端网管系统的指令 对区域设备管理具体实施 区域网管系统主要完成如下功能 系统界面人性化设计 友好 直观 各种本地拓扑图数据操作功能 如拓扑图建立 打开 保存 删除 拓扑图网元设备的操作功能 如设备添加 编辑 删除等 接收局端网管平台数据库同步指令 实现两系统数据同步 各种通用 SNMP 功能实现 如 RMON 管理 接口管理 系统信息管理等 业务受理功能 如用户开户 销户 用户变更等 系统网管平台实现 当管理设备增加时 以组件方式实现对系统的升级 集成各种网络管理工具 如 WEB 管理 Ping 设备搜索 自动拓扑构造等 能对 D Link 设备进行定制化管理并对其他厂家设备进行通用功能管理 2 2 宽带网