水工钢筋混凝土结构课程设计任务书(常用版)

水工钢筋混凝土结构课程设计任务书（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）

水工钢筋混凝土结构课程设计任务书水工钢筋混凝土结构课程设计任务书（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）现浇单向板肋形结构设计一.设计资料防汛材料仓库，2级水工建筑物，现浇屋盖和楼盖简支于外墙（370mm厚）及内柱上，屋盖和楼盖柱网图见附图。单独设置室外钢楼梯。楼面活荷3.5kN/m2,上人屋面活荷1.5kN/m2，不上人屋面活荷0.7kN/m2。材料除要求者外，其余自行确定。设计规范采用DL/T5057-2021或SL191-2021，任选其一进行设计。屋盖构造1：●二毡三油上铺小石子（0.3kN/m2）1：3水泥砂浆找平层20mm厚（20kN/m3）●钢筋混凝土结构层（25kN/m3）●纸筋石灰浆顶棚15mm厚（16kN/m3）屋盖构造2：●40mm厚C20细石砼内配￠4＠100双向钢筋网（25kN/m3）●二毡三油防水层（0.3kN/m2）1：3水泥砂浆找平层20mm厚（20kN/m3）●钢筋混凝土结构层（25kN/m3）●纸筋石灰浆顶棚15mm厚（16kN/m3）楼面构造1：●10mm厚水磨石面层（25kN/m3）20mm厚1：3水泥砂浆打底（20kN/m3）●钢筋混凝土结构层（25kN/m3）●纸筋石灰浆顶棚15mm厚（16kN/m3）楼面构造2：●1：2水泥砂浆面层10厚（20kN/m3）1：3水泥砂浆找平层15mm厚（20kN/m3）●钢筋混凝土结构层（25kN/m3）●纸筋石灰浆顶棚15mm厚（16kN/m3）二.设计任务对现浇屋盖或楼盖结构进行结构计算，并绘制施工图。三．对设计计算书的要求（用学校规定统一封面装订成册）文字数量不限，但应包括下列内容：设计资料（只写本人的设计参数和所规范）结构平面布置示意图、板厚及梁截面尺寸的确定板、梁的计算简图（主要是计算跨度确定和荷载计算）、内力分析及内力组合（主梁有内力包络图）、配筋计算、主梁抵抗弯矩图、主次梁交接处吊筋和附加箍的计算参考资料装订顺序如下：封面（按要求填写一好）任务书指导书计算书目录计算书（要编页码）设计感想和体会7．附录（抵抗抵抗弯矩图、计算用表等）四.对图纸要求要求绘制屋盖结构施工图A2两张，施工图内容包括：结构平面布置图板模板图及配筋图。次梁模板图及配筋图主梁模板图、配筋图。说明五.进度安排共计一周1：布置任务、借工具和设计资料、领设计用纸、买图纸和绘图工具，自学设计算例和课件。2：结构平面布置、初估截面尺、板计算3：次梁计算，主梁M和V包络图4：主梁配筋计算，抵抗弯矩图绘制5：绘制图框图标，布图，绘结构布置图6：结构平面布置，绘板施工图和次梁施工图7：绘主梁配筋图和主资料交接处8：说明有条件的同学请用CAD描图，CAD图纸作为附加成果，以附加分计算入成绩。六.参考资料(1)《建筑结构静力计算手册》编写组．建筑结构静力计算手册［M］．北京：建筑工业出版社，2005.(2)河海大学等四校编．水工钢筋混凝土结构学（第四版）［M］．北京：中国水利水电出版社，2021．(3)SL73.1~6水利水电工程制图标准[S]．北京：中国水利水电出版社出版，2001．(4)水工混凝土结构设计规范SL191-2021,中国电力出版社,2021.(5)水工混凝土结构设计规范DL/T5057-2021,中国电力出版社,2021.(6)东南大学、天津大学、同济大学.混凝土结构.中国建筑工业出版社,2005.七.成绩评定按设计成果（包括设计计算书和设计图纸）占70％、设计过程（包括设计态度和创新精神）占10％、设计答辩（回答问题情况）占20％的比例以“优秀、良好、中等、及格和不及格”五个等级评定课程设计成绩。附图：柱网示意图方案一方案二方案三水工钢筋混凝土结构课程设计指导书——现浇单向板肋形结构设计一、设计资料描述工程概况，对建筑物安全级别、工作环境、材料选用、建筑构造做法和使用活荷进行概述，明确结构计算参数。特别要说明采用的设计规范编号及名称。二、结构布置1．结构布置在肋形楼盖结构中，结构布置包括柱网、承重墙、梁格和板的布置，见图1。经济柱网6m×6m，主梁的跨度一般为5m~8m，次梁为4m~6m。板的经济跨度为1.7~2.7m，常用跨度为2m~3m左右。若板的两个方向跨度比不大于2时，按双向板肋形结构设计；若大于2，则按单向板肋形结构设计。为增强横向刚度，主梁一般沿房屋横向布置，并与柱构成平面内主框架。图1楼盖结构布置示例2．初估构件截面尺寸板厚按刚条件不得小于板跨的四十分之一；一般楼板厚度为60mm~120mm，工业建筑楼板厚度不少于70mm。次梁高度h=(1/18~1/12)l0，主梁高度h=(1/14~1/8)l0，梁宽b=(1/3.5~1/1.5)h。截面尺符合建筑模数。柱截面尺寸按长细比和轴压比要求初估，本次不设计柱，柱尺寸按构造要求估计，柱边尺寸自梁往外侧放25mm以上，以便柱纵筋与梁纵筋在节点处错开位置。三、板的设计1．计算单元选取对多跨连续板沿板的长边方向取1米宽的板带作为板的计算单元，见图2(a)。2．构造简图构造简图要准确反映板与支承构件的位置，同时也要画出与板相邻的构件与板的相对位置关系。画构造简图时，板在墙上的支承长度a不小于120mm，中间支座宽度即为次梁宽度，见图2(b)。图2计算单元选取、构造简图、计算简图3．计算简图简化支座，将板视为线性构件，建立计算简图。确定计算跨度，确定荷载种类及性质，荷载分布及特征值。将计算跨度和作用标准值直接标注在计算简图上，以便内力计算时，一目了然,示例见图3。qqk=0.7kN/m，gk=3.44kN/m2.1052.0002.0002.0002.105图3板计算简图示例板按弹性方法计算内力时，计算跨度l0，取支座中心线间的距离lc；支座宽度b较大时，b>0.1lc，l0＝1.1ln，ln为板的净跨。板按塑性方法计算内力时，计算跨度l0，按支承不同按下列数值采用：两端与梁整体连接取净跨；两端搁支于墙上取l0＝ln+h，；一端与梁整体连接，另一端搁支于墙上取l0＝ln+h/2，且l0≤ln+a/2，其中h为板厚，a为板在墙上的支承长度。荷载计算先计算永久作用，再计算可变作用。对有厚度的构造层自重计算公式为：恒载标准值（kN/m）=材料容重(kN/m3)×建筑构造厚度（mm）×计算单元宽度(mm)对薄层构造层，构造层自重计算公式为：恒载标准值（kN/m）=材料单位面积重(kN/m2)×计算单元宽度(mm)对薄层构造层，构造层自重计算公式为：恒载标准值（kN/m）=材料单位面积重(kN/m2)×计算单元宽度(mm)例：板荷载计算●二毡三油上铺小石子（0.3kN/m2）0.3×1.0=0.30●1：3水泥砂浆找平层20mm厚（20kN/m3）20×0.02×1.0=0.40●钢筋混凝土结构层100厚（25kN/m3）25×0.1×1.0=2.50●纸筋石灰浆顶棚15mm厚（16kN/m3）16×0.015×1.0=0.24恒载标准值gk=3.44kN/m活载标准值qk=0.7kN/m4．内力计算板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求，所以只进行正截面承载力计算。单向板内力计算按塑性内力重分布方法，内力系数见图4，多于五跨连续板按五跨计算内力；小于或等于五跨的连续板按实际跨数计算内力。各跨中及支座截面的弯矩设计值计算。连续板边跨与中间跨计算跨度相差若不超过10%，可按等跨连续板计算内力。计算B支座负弯矩时，计算跨度取相邻两跨的较大值。图4板内力系数表5．配筋计算板配筋计算时，对四周支承边为梁的板区，由于内拱效应，板的弯矩降低，故M2、M3及MC按减小20%计算。为方便施工，板一般采用分离式布筋。在计算书上按图6要求绘出板配筋示意图，并标注负筋定位尺寸。板配筋计算表格见参考图5或表1。图5板配计算板配计算表参数：K=;b=;h=;a=;h0=;fy=;fc=;0.85ξb=;ρmin=;ρ经济=;表1控制截面计算内容边跨跨中M1第一内支座MB邻跨中间跨M2、M3中间支座Mc边区格中间区格边区格中间区格KM（kN·m）选配钢筋（实配注：塑性铰ξ≤0.35，ρ≥ρmin且最好在经济配筋率范围内。图6板分离式配筋示意图四、次梁设计1．计算单元选取单向板上二分之一短跨的板把荷载传递给次梁，次梁计算单元选取见图2（a），次梁承受板上作用的受荷宽度为次梁间距。2．构造简图画出构造简图，次梁在墙上的支承长度a不小于240mm，中间支座宽度即为主梁或柱截面宽度，见图2（c）。3．计算简图次梁计算简图建立方法与板一样。计算跨度确定方法如下：梁按弹性方法计算内力时，计算跨度l0，取支座中心线间的距离lc；支座宽度b较大时，b>0.05lc，l0＝1.05ln，ln为板的净跨。梁按塑性方法计算内力时，计算跨度l0，按支承不同按下列数值采用：两端与梁整体连接取净跨；两端搁支于墙上取l0＝1.05ln且l0≤lc；一端与梁或柱整体连接，另一端搁支于墙上取l0＝1.25ln，且l0≤ln+a/2。荷载计算考虑板传来荷载和梁的自重。板厚范围内的梁重和梁粉刷层已计算在板重中，梁重部分只计算梁肋部分截面的钢筋混凝土和梁两侧粉刷层的重量。4．内力计算次梁考虑塑性内力重分布计算内力，多于五跨按五跨计算内力；小于或等于五跨按实际跨数计算内力。边跨与中间跨计算跨度相差若不超过10%，可按等跨连续梁计算内力，计算B支座负弯矩时，计算跨度取相邻两跨的较大值。等跨梁内力系数及次梁内力计算见表2和表3。各跨中及支座截面的弯矩设计值；支座截面的剪力设计值。次梁的弯矩系数及弯矩计算表2截面位置边跨中M1B支座MB中间跨中M2、M3中间支座MCαmp1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)(kN.m)次梁的剪力系数及剪力计算表3截面位置边支座VA第一内支座VBl第一内支座BBr中间支座VCl、VCrαvb0.450.600.550.55净跨度ln(m)(kN)5．配筋计算1）正截面受弯承载力计算支座承受负弯矩，翼缘位于受拉区，按矩形截面进行设计；而跨中翼缘位于受压区，按T形截面计算，翼缘计算宽度按教材表3-2进行计算。正截面承载力计算过程可参考表4。次梁正截面受弯承载力计算表4截面位置弯矩设计值M(kN.m)截面类型αSξAS(mm2)选配钢筋实际配筋面积(mm2)注：选配钢筋时应注意常用钢筋直径12～25mm，且同时受力钢筋直径不超过25mm。2）斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)次梁计算跨度一般在经济跨度内，可不考虑弯筋抗剪。绘出次梁受力纵筋和箍筋配筋示意图，纵筋的切断和弯起可以不做材料图，按经验配筋切断和弯起，见图7。图7梁中间支座配筋示图（a）设弯筋；（b）不设弯筋五、主梁设计1．选取计算单元主梁计算单元选取见图2（a），2．构造简图画出构造简图，主梁在墙上的支承长度a不小于370mm，中间支座宽度为柱长边尺寸。3．计算简图将计算跨度和作用分布图及作用标准值直接标在计算简图上。主梁按弹性方法计算内力，计算跨度取值如下。边跨：取，两式较小值；中间跨：主梁梁肋自重和为均布荷载，但此荷载值与次梁传来的集中荷载值相比很小，为简化计算，采取就近集中的方法，把主梁自重集中到次梁传来集中荷载作用点，将主梁视为只承受集中荷载的连续梁来计算。主梁承受的永久荷载包括：次梁传来的恒荷载、主梁梁肋自重和主梁两侧的粉刷重量；主梁承受的可变荷载仅考虑次梁传来的可变荷载。4．内力计算主梁按弹性方法计算内力。等跨连续梁内力计算利用内力系数表完成内力计算，常见的均布载作用、跨中集中载作用的内力系数表可以在静力计算手册和教材附录6和附录7中查到，当不能直接查到时，还可以用叠加法间接计算出，也能用结构力学中学过的弯矩分别法计算出内力系数。边跨与中间跨计算跨度相差若不超过10%，可按等跨连续梁计算。多于五跨按五跨计算内力，小于或等于五跨按实际跨数计算内力。最后绘出M和V包络图于米格纸上，绘制方法举例说明。例：四跨梁在跨中1/3和2/3处作用集中恒载荷载G和集中活载Q，绘弯矩包络图。图8恒载作用下，活荷最不利作用下弯矩系数图9基线法绘制M1最不利弯矩图弯矩包络图绘制步骤如下。第一步：计算恒载和活载最不利分布时在单位荷载作用下的支座内力系数，见图8；第二步：绘出恒载和活载各种最不利分布进行叠加后的内力线，见图8；只要将上述方法作出的内力线绘在同一坐标系上，就得到M包络图，见图10。按同样方法绘出剪力包络图于米格纸上。图10弯矩包络图（对称结构可只画一半）5．配筋计算1）正截抗弯承载力计算计算正截面受弯承载力时，梁支座承受负弯矩，翼缘位于受拉区，按矩形截面进行设计；而在跨中，梁翼缘位于受压区，按T形截面计算。2）斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算按矩形截面计算，计算内容有复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算。计算跨度6米以内的梁，一般不考虑用弯筋抗剪。梁跨中底部纵筋应伸入支座，在跨中不允许切断，可以弯起，支座负钢筋可以切断一部分。支座负筋切断和跨中纵筋弯起时，要在米格纸上做出抵抗弯矩图，抵抗弯矩图中纵筋弯起和切断方法参考图11做法。图11伸臂梁抵抗弯矩图六、主次梁交接处附加横向钢筋计算在主梁与次梁交接处，主梁的梁腹承受由次梁传来的集中荷载作用，因而有可能在主梁的中下部出现斜向裂缝。为防止破坏，应在此交接处设置附加横向钢筋，集中力较小时选用箍筋见图1（a），否则选用吊筋见图1（b）。图12主次梁交接处附加横向钢筋附加横向钢筋应布置在S=2h1+3b的范围内，其数量按下式计算：式中：F——次梁传给主梁的集中荷载设计值（应扣除主梁自重）；fyv——附加横向钢筋的抗拉强度设计值；α——附加横向钢筋与梁轴线的夹角，一般取α=45°，梁高大于700mm取α=60°七、施工图绘制1．图幅和图标A1图幅594×420，装订边空出25，其余三边空10，用1.0特粗线绘制图框。横式图幅装订边在左边，立式图幅装订边在上边。图标位于图纸右下角，图标外框用0.7粗线绘制，内部分格线用0.35中实线绘制。图标栏内容和尺寸如下（栏中右边和下面的数字为各栏的宽度和高度，单位：mm）：水工钢筋混凝土结构课程设计现浇单向板肋形楼盖设计20学生姓名结构平面布置及板模板配筋图×××配筋图图号10学号比例10指导教师日期1025358020202．施工图示例说明肋形结构施工图包括结构平面布置图和构件施工图。结构平面布置图反映构件的平面布置、平面定位和竖向定位。平面图识图或标注时，人总位于图纸下方或右侧，构件编号自下而上，从左至右进行编号。构件施工图包括构件模板图和构件配筋图，构件模板图反映构件形状和尺寸及与相关构件的相互位置关系，作为施工时架设模板的依据。构件配筋图表达钢筋的布置，如钢筋数量、级别及施工定位。钢筋和模板定位以轴线为准，标注定位控制尺寸。有纵筋弯起时，应标注上弯点的定位尺寸。剖示符中短粗实线表示剖切的位置，剖面编号数字标于投影方向一侧。板模板图和配筋图可以在结构平面图中表达。板底钢筋弯钩朝上，板面筋直钩朝下，钢筋编号圆圈直径4~6mm。板分布筋可不在图上画出，而在说明中用文字说明。对称的钢筋混凝土构件，可在同一图样中一半表示模板，另一半表示配筋。3．施工图说明说明布于图纸的右下方，图标的上面或左侧区域。说明材料（钢筋和混凝土强度等级）、保护层厚度、使用活荷载大小、板分布筋、纵筋锚固长度等。施工图中未表达清楚的都可以在说明中补充，如板厚、梁以轴线为准居中，板面或板底标高等等。毕业设计任务书一、毕业设计课题名称无线局域网的组建与设置二、毕业设计任务1、了解局域网环境，分析拓扑结构，熟悉使用的设备并了解其使用情况2、资料收集、整理，并写出分析报告3、无线设备的选购4、掌握WLAN技术的相关知识，能配置WLAN5、掌握无线局域网技术及其发展趋势，重点在于安全性能的配置6、实现Internet共享7、组建无线局域网，并实现资源共享8、撰写毕业论文三、毕业设计要求了解无线局域网的现状；了解无线局域网目前存在的安全风险以及无线局域网的安全需求。掌握拓扑结构、传输媒介、无线局域网标准、同有线网络的联系与区别等知识。熟悉计算机基本操作；能独立完成计算机硬件设备的安装与调试；能独立完成计算机操作系统及软件的安装；熟悉无线网络设备；熟悉无线局域网组建的基本步骤和配置；熟练掌握对小型局域网的安全性能分析熟练使用信息检索工具完成资料搜集、阅读和整理工作，写出分析报告。四、毕业设计过程及进度计划序号毕业设计项目及要求周数1分析讲解毕业设计课题，明确课题要求实现的功能12根据课题要求结合项目背景及功能要求写出需求分析报告13根据课题设计目标及设计原则给出具体设计方案14完成无线设备的选型及配置25选择无线局域网接入技术，实现Internet共享16组建无线局域网，并实现资源共享27掌握无线局域网技术及其发展趋势，重点在于安全性能的配置28撰写毕业论文19答辩1五、毕业设计论文格式要求毕业设计论文或报告主要包括以下部分：（1）封面（2）毕业设计任务书（3）摘要与关键词（4）目录（5）引言（6）正文（7）参考文献六、毕业设计答辩程序及准备要求1、答辩程序（1）介绍毕业设计情况及本人主要完成的设计内容，时间为5分钟（2）答辩老师提出2-3个问题，由答辩人回答，回答问题时间为10分钟2、准备要求（1）答辩时必须提供光盘、毕业设计论文或报告。（2）准备好个人讲述提纲，制作PPT七、毕业设计评分标准序号考核内容考核比例1明确毕业设计课题要求，正确进行功能模块的划分5%2两次分析报告10%3毕业设计期间组织纪律性强，无迟到、早退、缺课现象5%4小组协作精神强，所有的小组成员在规定时间内完成要求的任务。5%5认真书写毕业设计论文，设计方案合理50%6回答问题正确25%合计=SUM(ABOVE)*100\#"0.00%"100%八、其他

目录摘要 -1-第一章无线局域网技术现状及其发展趋势 -2-第二章无线局域网标准 -5-1) 802.11协议 -5-2) 蓝牙标准 -6-3) HomeRF工业标准 -7-4) HiperLAN2标准 -8-第三章详细解读无线局域网（WLAN）技术 -10-第四章工程项目背景及概况 -15-项目功能需求分析 -15-第五章无线网络的设备选型 17无线局域网设备配置 -26-第六章无线局域网安全问题 -28-第七章无线局域网故障排除 -32-总结 -38-参考文献 -39-摘要现在因特网技术已成为一个已深入到各个领域的技术，并且它还在继续向前快速发展。我们对网络的依赖不断地增加，这就使得我们越来越关注“任何人，在任何地点，任何时间，与任何人”都能便利的通信这一课题。3G和WLAN技术的结合为我们能够随时随地接入因特网提供了可能，并且给终端用户和服务提供者带来了利益。本文主要阐述一下这种建立在广泛应用的基于cdma2000和802.11标准的能够提供综合服务的网络架构。为了提供这种综合性服务，实现两个网络的互通，我们提出了两种可供选择的网络架构，紧耦合架构和松耦合架构，并且将后一种作为我们实现两个网络互通的首选。我们将简要介绍一下这种综合网络要用到的两种技术：一种是基于802.11标准的无线局域网技术，这种技术在企业网络、家庭、像机场和旅店等公众热点地区被广泛应用。另一种技术是基于第三代移动通信标准的无线广域网技术，我们所用到是基于802.11标准的无线局域网技术。同时我们将比较详细的讨论两个网络的安全问题，并提出相应的解决方案。

关键词：综合网络,802.11标准,WLAN,安全

第一章无线局域网技术现状及其发展趋势移动计算网络基本上可以分为两种解决方案；广域解决方案和局域解决方案。广域方案主要是依靠无线蜂窝数据通信网络和卫星通信网络作为移动计算的物理网；而在地域范围上受限制，但速率更高的移动解决方案是无线局域网。无线局域网（WirelessLAN,以下简称WLAN）是90年代计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它提供了使用无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段。自从1977年第1个民用局域网系统ARCnet投入运行以来，局域网以其广泛的适用性和技术价格方面的优势，获得了成功和迅速的发展，已成为数据网络领域中基于宿主机的最流行的网络连接形式。进入90年代以来，随着个人数据通信的发展，功能强大的便携式数据终端以及多媒体终端的广泛应用，为了实现任何人在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标，要求传统的计算机网络由有线向无线，由固定向移动，由单一业务向多媒体发展，更进一步推动了WLAN的发展。世界上第一个试验性无线局域网是1987年建立的，随后，在医疗、零售、机场等地方，出现无线局域网，各厂商的无线局域网不能互联，于是1990年11月成立IEEE802.11委员会，着手制定无线局域网标准，并于1997年6月制定出全球第一个无线局域网标准IEEE802.11。IEEE802.11WLAN标准又使得不同供应商的产品具有了互操作性。目前1Mbps和2Mbps的WLAN技术和产品已相当成熟，整个系统的实现成本也正逐渐下降。但与以太网(10Mbps)相比，WLAN较慢的数据传输率成了其进一步发展的瓶颈。为此，IEEEGroup又相继推出了新的高速标准802.11b和802.11a两个新标准,而且在前不久又推出了相当于前二者的混合标准802.11g，使得WLAN的速度又向前迈进了一大步。欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组着手制定Hiper(HighPerformanceRadio)接入标准，研究任务之一是HiperLAN标准，已推出HiperLAN1和HiperLAN2。HiperLAN1对应1EEE802.11b，HiperLAN2与1EEE082.11a具有相同的物理层。目前，在无线标准和规范方面，由不同厂商支持的不同标准和规范争夺激烈，主要有IEEE802.11家族、HomeRF、HyperLAN2以及蓝牙技术等，它们各有特点，其应用领域也不尽相同。物竞天择，谁主沉浮？目前，无线局域网仍处于众多标准共存时期。每一标准的背后都有大公司或者大集团的支持。在美国和欧洲，形成了几个互不相让的高速无线标准：802.11b（也有称Wi-Fi）由3Com、Lucent、Apple、Cisco等公司支持，这个标准目前在北美非常流行；与其竞争的标准是由Intel、Proxim、Motorola、Compaq支持的HomeRF标准；美国IEEE创建了另外一种高速无线标准802.11a，比当前的802.11b技术快近5倍；欧洲电信标准委员会创建了一个很有竞争力的高速标准HyperLAN2，爱立信公司是主要的支持者，目前欧洲普遍采用HyperLAN2标准。现在，没有人能够解决无线互联标准不统一的问题，主要是因为行业发展太快而标准跟不上，造成标准“百花齐放”。有专家估计，最坏的情况是北美使用802.11a标准而欧洲使用HyperLAN2标准。据悉，Intel、Microsoft和Compaq公司就下一代无线标准成立了一个机构，试图把欧美双方拉到一起，解决他们在标准上的分歧。还有有一种说法，将来无线联网的标准都会归结到“蓝牙”。虽然多种标准并存，但并没有制约产业的迅速发展，原因是，目前无线局域网一般还不能单独应用，只是作为局域网的备用或补充。就像宽带接入市场有ADSL、ISDN、CableModem等接入方式并没有妨碍用户的宽带上网一样，同一个局域网中很少会用到不同标准的无线局域网，因此，不存在不同标准的WLAN之间互连的问题。从这个意义上来说，各大厂商坚持推出自己的产品和标准有其自身的道理，一般来讲，统一标准的产生都滞后于产品和市场，谁家的产品市场覆盖面最广，谁就有可能成为事实的标准。另外值得一提的是，目前在中国大陆市场中推得比较成功的无线局域网产品，如Cisco和3Com的产品，均是支持802.11b协议。在世界大学生运动会上和在ＡＰＥＣ会议期间，802.11b都有成功的运用，这是否预示着802.11b会成为中国的主流无线局域网标准呢？无线局域网的发展过程可以用“更快、更便宜”来形容。无线局域网技术已经相当成熟:速率从1Mbps增长到了54Mbps。但这还仅仅是个开始:无线局域网的标准出现也就是四个年头，高速无线局域网标准才刚刚度过其两周岁生日。随着标准的发展与无线网络产品的成熟，局域网能够覆盖有线网络所无法顾及的领域,它能够用传统联网成本的一个零头来进行高速连接。当然，无线局域网会在实用中发展，肯定不断还会有新的技术出现，如ATM无线局域网。总之，无线局域网应用广、市场大,前景不可估量。第二章无线局域网标准802.11协议、蓝牙标准和HomeRF工业标准是无线局域网所有标准中最主要的竞争对手。它们各有优劣，各有自己擅长的应用领域，有的适合于办公环境，有的适合于个人应用，有的则一直被家庭用户所推崇。下面就介绍一下三种标准的具体情况：802.11协议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，主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE（电气和电子工程师协会）随后又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准，2001年11月，第三个新的标准802.11g业已面世。尽管目前802.11a和802.11g倍受业界关注，但从实际的应用上来讲，802.11b已成为无线局域网（WLAN）的主流标准，被多数厂商所采用，并且已经有成熟的无线产品推向市场。这些产品包括：集成支持802.11b无线功能的PC、支持网络接入的802.11b无线网络适配器以及相对应的网络桥接器等。生产这些产品的厂商大致可以分为两类，一类是著名的网络集成商，如：3Com、Cisco等，他们的产品主要集中在适配器和桥接器领域；另外，很多PC厂商借助网络终端的先天优势，提供全面的无线局域网设备，IBM、HP、Toshiba为代表厂商，其中，IBM凭借其在笔记本电脑上的绝对优势和参与制定无线标准的领导地位，提供最全面的无线解决方案，并已经在全球范围内大规模地推出了相应的产品。目前，802.11b无线局域网技术已经在美国得到了广泛的应用，它已经进入了写字间、饭店、咖啡厅和候机室等场所。没有集成无线网卡的笔记本电脑用户只需插进一张PCMCIA卡或USB卡，便可通过无线局域网连到因特网。在国内，支持802.11b无线局域网协议的产品不仅全面上市，而且像IBM，还特别为用户和专业人士搭建了“体验中心”，让用户和媒体可以亲身体验无线局域网的便利和高效。蓝牙标准蓝牙这个颇为奇怪的名字来源于十世纪丹麦国王哈洛德(Harold)的外号。据说，这位丹麦国王靠出色的沟通和说服能力统一了当时的丹麦和挪威。因为他非常爱吃蓝梅，牙齿经常被染蓝，所以得了蓝牙这个外号。1998年5月，爱立信、诺基亚、IBM、东芝和英特尔公司五家著名IT厂商，在联合开展短程无线通信技术的标准化活动时提出了蓝牙技术，其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。1999年下半年，著名的业界巨头微软、摩托罗拉、3Com、朗讯与蓝牙特别小组BluetoothSIG等5家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织，从那时起，全球变开始掀起了蓝牙热潮。蓝牙技术是一种用于替代便携或固定电子设备上使用的电缆或连线的短距离无线连接技术。其设备使用全球通行的、无需申请许可的2.45GHz频段，可实时进行数据和语音传输，其传输速率可达到10Mbps，在支持3个话音频道的同时还支持高达723.2Kbps的数据传输速率。也就是说，在办公室、家庭和旅途中，无需在任何电子设备间布设专用线缆和连接器，通过蓝牙遥控装置可以形成一点到多点的连接，即在该装置周围组成一个“微网”，网内任何蓝牙收发器都可与该装置互通信号。而且，这种连接无需复杂的软件支持。蓝牙收发器的一般有效通信范围为10米，强的可以达到100米由于蓝牙在无线传输距离上的限定，它和个人网络通讯用品有着不解之缘。因此，生产蓝牙产品的厂除了网络集成厂商和传统PC厂商以外，还包括很多移动厂商。近一年，随着全球无线市场的不断扩大，蓝牙成为移动用户的新宠。实际上，依据目前的无线技术水平，一台蓝牙笔记本加上一部蓝牙就可以实现无线登录互联网。但是，在市场中能够同时支持802.11b和蓝牙的笔记本电脑确实不多，只有少数厂商拥有这样的技术与解决方案，IBMThinkPadXTRA各系列笔记本电脑的大多数产品和TOSHIBA部分笔记本电脑可以提供这样的支持。HomeRF工业标准HomeRF是由HomeRF工作组开发的，适合家庭区域范围内，在PC和用户电子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。在美国联邦通信委员会（FCC）正式批准HomeRF标准之前，HomeRF工作组已为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范，这就是共享无线访问协议（SWAP）。SWAP规范定义了一个新的通用空中接口，此接口支持家庭范围内语音、数据的无线通信。用户使用符合SWAP规范的电子产品可实现如下功能：在PC的外设、无绳等设备之间建立一个无线网络，以共享语音和数据；在家庭区域范围内的任何地方，可以利用便携式微型显示设备浏览Internet；在PC和其他设备之间共享同一个ISP连接；家庭中的多个PC可共享文件、调制解调器和打印机；前端智能导入机可呼叫多个无绳听筒、机和语音信箱；从无绳听筒可以再现导入的语音、和E-mail信息；将一条简单的语音命令输入PC无绳听筒，便可以启动其他家庭电子系统；可实现基于PC或Internet的“多玩家”游戏……SWAP规范问世以后，除了扩展高性能、多波段无绳技术以外，还极大地促进了低成本无线数据网络技术的发展。但是，HomeRF占据了与802.11b和Bluetooth相同的2.4G频率段，并且在功能上过于局限家庭应用，再考虑到802.11b在办公领域已取得的地位，恐怕在今后难以有较大的作为。调查显示，该标准在2000年的普及率高达45%，但到了2001年已降至30%，且逐渐丧失市场优势。特别是很多PC厂商并没有在自己的PC产品中对该项标准加以支持，也造成了其扩展上的障碍。看来，HomeRF这项工业标准注定不会冲出“Home”。HiperLAN2标准无线和移动通信的快速发展、多媒体应用的出现以及Internet接入的需要都刺激着无线宽带接入网络的进一步开发。第二代移动无线系统的改进以及正在大力开发的第三代无线通信网的目的就在于使网络能够提供无线信道上最高可达2Mbps的瞬时用户比特率，从而大大提高分组数据和移动多媒体应用。同时对于局域网采用一些新的无线技术甚至可获得更高的数据率。其中新一代WLAN技术HiperLAN/2标准就是一例。HiperLAN/2是目前最为完善的WLAN协议。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/2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率和高性能。第三章详细解读无线局域网（WLAN）技术一个无线局域网可当作有线局域网的扩展来使用，也可以独立作为有线局域网的替代设施，因此无线局域网提供了很强的组网灵活性。无线局域网(WLAN)技术的成长始于20世纪80年代中期，它是由美国联邦通信委员会(FCC)为工业、科研和医学(ISM)频段的公共应用提供授权而产生的。这项政策使各大公司和终端用户不需要获得FCC许可证，就可以应用无线产品，从而促进了WLAN技术的发展和应用。与有线局域网通过铜线或光纤等导体传输不同的是，无线局域网使用电磁频谱来传递信息。同无线广播和电视类似，无线局域网使用频道(Airwave)发送信息。传输可以通过使用无线微波或红外线实现，但要求所使用的有效频率且发送功率电平标准，在政府机构允许的范围之内。WLAN技术的优势WLAN是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输媒介，提供传统有线局域网的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。WLAN技术使网上的计算机具有可移动性，能快速、方便地解决有线方式不易实现的网络信道的连通问题。WLAN利用电磁波在空气中发送和接收数据，而无需线缆介质。与有线网络相比，WLAN具有以下优点：安装便捷：无线局域网的安装工作简单，它无需施工许可证，不需要布线或开挖沟槽。它的安装时间只是安装有线网络时间的零头。覆盖范围广：在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而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，最大传输范围可达到几十公里。经济节约：由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，所以往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。WLAN不受布线接点位置的限制，具有传统局域网无法比拟的灵活性，可以避免或减少以上情况的发生。易于扩展：WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能胜任从只有几个用户的小型网络到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游”(Roaming)等有线网络无法提供的特性。传输速率高：WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbit/s，传输距离可远至20km以上。应用到正交频分复用(OFDM)技术的WLAN，甚至可以达到54Mbit/s。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。由于WLAN具有多方面的优点，其发展十分迅速。在最近几年里，WLAN已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛的应用。WLAN的拓扑结构WLAN有两种主要的拓扑结构，即自组织网络(也就是对等网络，即人们常称的Ad-Hoc网络)和基础结构网络(InfrastructureNetwork)。自组织型WLAN是一种对等模型的网络，它的建立是为了满足暂时需求的服务。自组织网络是由一组有无线接口卡的无线终端，特别是移动电脑组成。这些无线终端以相同的工作组名、扩展服务集标识号(ESSID)和密码等对等的方式相互直连，在WLAN的覆盖范围之内，进行点对点，或点对多点之间的通信。组建自组织网络不需要增添任何网络基础设施，仅需要移动节点及配置一种普通的协议。在这种拓扑结构中，不需要有中央控制器的协调。因此，自组织网络使用非集中式的MAC协议，例如CSMA/CA。但由于该协议所有节点具有相同的功能性，因此实施复杂并且造价昂贵。自组织WLAN另一个重要方面，在于它不能采用全连接的拓扑结构。原因是对于两个移动节点而言，某一个节点可能会暂时处于另一个节点传输范围以外，它接收不到另一个节点的传输信号，因此无法在这两个节点之间直接建立通信。基础结构型WLAN利用了高速的有线或无线骨干传输网络。在这种拓扑结构中，移动节点在基站(BS)的协调下接入到无线信道。基站的另一个作用是将移动节点与现有的有线网络连接起来。当基站执行这项任务时，它被称为接入点(AP)。基础结构网络虽然也会使用非集中式MAC协议，如基于竞争的802.11协议可以用于基础结构的拓扑结构中，但大多数基础结构网络都使用集中式MAC协议，如轮询机制。由于大多数的协议过程都由接入点执行，移动节点只需要执行一小部分的功能，所以其复杂性大大降低。在基础结构网路中，存在许多基站及基站覆盖范围下的移动节点形成的蜂窝小区。基站在小区内可以实现全网覆盖。在目前的实际应用中，大部分无线WLAN都是基于基础结构网络。一个用户从一个地点移动到另一个地点，应该被认定为离开一个接入点，进入另一个接入点，这种情形称为“漫游”。漫游功能要求小区之间必须有合理的重叠，以便用户不会中断正在通信的链路连接。接入点之间也需要相互协调，以便用户透明地从一个小区漫游到另一个小区。发生漫游时，必须执行切换操作。切换既可以通过交换局，以集中的方式来控制，也可以通过移动节点，监测节点的信号强度来实现控制，也就是非集中式切换。在基础结构型网络中，小区大小一般都比较小。小区半径的减小，意味着移动节点传输范围的缩短，这样可以减少功率损耗。并且，小的蜂窝小区可以采用频率复用技术，从而提高系统频谱利用率。目前，提高频谱利用率的常用策略有：固定信道分配(FCA)、动态信道分配(DCA)和功率控制(PC)等。在使用FCA策略时，每个小区分配有固定的资源，但与移动节点数量无关。这种策略的问题在于，它没有充分考虑移动用户的分布。在人口稀少的地区，同样分配相同数量的带宽资源给小区，但小区可能仅包含几个或者是根本不包含任何移动节点，使资源被浪费。因此，在这种情况下，频谱的利用率并不是最优的。在移动节点采用DCA、PC技术，或者是集成DCA和PC的技术，可以提高整个蜂窝系统的容量，减少信道干扰，并减少发射功率。DCA技术将所有可用的信道放置在一个公共信道池中，并根据小区当前的负载，将这些信道动态地分配给小区。移动节点向基站报告其干扰水平，基站以最小干扰方式实现信道复用。PC方案通过减小发送功率的方法，来减少系统中干扰，并减少移动节点的电池能量消耗。当某一个小区内受到的干扰增加时，PC方案通过增加发送节点的功率，来提高接收信号的信噪比(SIR)。当节点受到的干扰减小时，发送节点通过降低发送功率来节约能量。除以上两种应用比较广泛的拓扑结构之外，还有另外一种正处于理论研究阶段的拓扑结构，即完全分布式网络拓扑结构。这种结构要求，相关节点在数据传输过程中完成一定的功能，类似于分组无线网的概念。对每一节点而言，它可能只知道网络的部分拓扑结构(也可通过安装专门软件获取全部拓扑知识)，但它可与邻近节点按某种方式共享对拓扑结构的认识，来完成分布路由算法，即路由网络上的每一节点要互相协助，以便将数据传送至目的节点。第四章工程项目背景及概况某学校有三个校区和一个校办工厂，三个校区和校办工厂均位于某市郊它们的分布情况大致如图所示：目前三个校区和工厂都建有相应的计算机网络，而且应用比较好，但各校区之间以及校区与工厂之间没有连局域网，相互之间的信息交流以及上报材料都是通过电子邮件方式或通过人工磁盘来传递，自动化程度较低，并且易受磁盘质量、信息大小、病毒的影响，从很大程度上影响了校区之间的资源共享以及办公的质量，浪费了大量的人力、物力和财力。综上所述，该学校的计算机网络还有待于提高。项目功能需求分析根据现场的调查了解，主校区位于中间位置，其他校区及工厂大致处于主校区四周，分校区及工厂到主校区的距离大约是4到5km之间，其中A校区与B校区及工厂可以直接相互目视，没有视线阻隔，但是A校区与主校区之间有山阻隔，并且距离总部较远。为了信息的交流与共享，要求主校区与分校区、工厂之间进行网络互连，并且能够有较高的连接带宽，较少的资金投入。各校区及工厂间的无线网络设计与实施还须依照下列原则进行设计。前瞻性。网络的设计要有一定的前瞻性，采用先进的设备和技术手段，保证在一段时间内不会随着技术的发展而变更网络的核心架构和关键技术，并能满足以后新技术扩展的需求。实用性。网络的设计应考虑项目的实际情况和用户的实际需求，以免技术过于超前而造成投资的浪费。可靠性。网络结构的设计是否合理、网络设备的选型是否妥当、工程施工的质量否规范等都会影响到网络运行的可靠性，因此保证网络的可靠性是网络设计的重要原则。另外，要求重要的设备要有一定冗余备份。开放性。在设计过程中，一定要考虑所运用的技术标准和通信协议是否符合国际规范或工业标准，以确保新设计的网络系统有良好的兼容性和扩展性。无线局域网技术目前所遵循的就是IEEE802.11T系列国际标准。避免干扰。无线局域网使用2.4GHz和5GHz频段均为开放频段，无须注册即可使用，无线信号易受到外界环境和其他信号的干扰，因此要考虑微波炉、其他大楼的无线系统2.4GHz的无绳等设备可能造成的干扰。安全性。无线网络支持多种安全特性，采用集中认证方式，对每个数据包进行加密。通过对射频的实时监测，发现并定位恶意的无线访问接入点（AP）。对恶意AP的扫描配合采用安全无线认证协议，以解决AP和无线认证协议间的相互信任问题。室外建网影响因素。在遵循无线局域网设计原则的基础，设立室外WLAN还需要考虑以下因素：视距传输。需要连接的建筑物必须要能视距可达，因此，像高大的树木和建筑物等障碍物都会直接影响无线电波的传输。距离问题。在降低速率的情况下，可以增加建筑物之间的传输距离，进行远距离传输。目前，无线传输的距离在无障碍的情况下最长可以达到80km，但是在应用中，实际距离可能拊远小于80km，因此在多山地区，或者有障碍物的时候，距离不宜过长。实在需要的话，可以在中间设立中继中转站，绕过障碍。WLAN近距离传输时，为了获得最大的传输速率，可以将无线网桥连接到支持冗余通道貌岸然的路由器上，这样就可将3个无线网桥集成在一起，并且天线高度基本没有影响。天线问题。由于WLAN连网设备大都要求“视距”传输，因此天线高度的设定很重要。如果天线的高度不够，靠增加功率放大或增大天线增益的方法得到的效果将非常有限。第五章无线网络的设备选型从广义上来看，无线移动通信可分为无线个人网络（WirelessPAN）、无线局域网络（WirelessLAN）和无线广域网络（WirelessWAN）三类。其中WirelessPAN一般是指一个AdHoc网络，它主要是在10米范围，目前比较流行的技术是蓝牙技术（Bluetooth），IEEE将其定义为IEEE；WirelessLAN主要是在100米范围，目前比较流行的技术是IEEE802.11；WirelessWAN采用GPRS、EDGE和CDMA。本文所说的无线网络，主要是指WirelessLAN，也就是IEEE802.11。协议的选择目前，大部分的无线局域网采用IEEE802.11系列标准。IEEE802.11标准于1997年通过，目前的标准文本为IEEE802.11-1999。IEEE802.11有三个很重要的扩展，分别是IEEE802.11b、IEEE802.11a和IEEE802.11g，IEEE802.11b和IEEE802.11a于1999年7月通过，而IEEE802.11g于2003年6月正式通过。从目前的终端设备来看，绝大部分都支持IEEE802.11b。因此如何能够更好的适应当前已有IEEE802.11b的用户，是无线网络设备选型的一个很重要的问题。我们可以发现，IEEE802.11g在低速率传输时采用与IEEE802.11b相同的CCK编码，它向下完全兼容IEEE802.11b。因此，从理论上看，任何一个支持IEEE802.11b的终端设备，也可以直接连接到IEEE802.11g无线网络中。但是，从另一方面我们也可以发现，这样的向下兼容也付出了很大的代价。在一个纯粹IEEE802.11g的网络环境中，我们可以得到最高24.7Mbps的吞吐率；但是一旦在网络环境中有任何一个只支持IEEE802.11b终端设备时，整个网络的吞吐率会急剧下降到14.7Mbps，甚至是11.8Mbps，网络吞吐率要比标准中规定的54Mbps理想带宽有很大的差距。同时，我们也发现，即使在一个纯粹的IEEE802.11g的网络中，我们也只能得到最高24.7Mbps的吞吐率，这与54Mbps理想带宽有很大的差距。当然，一些设备的厂商也在着力解决这一问题，目前看到的一个很重要的方案就是Broadcom提出的54g，54g在保证与IEEE802.11g完全兼容的情况下，将网络吞吐率提升到54Mbps，同时保证在各种安全机制下（WPA和WPA2）也能达到54Mbps，实现了IEEE802.11g设计之初提出的54Mbps理想带宽值。目前Broadcom公司已经有相应的芯片支持，但是这样的解决方案是否能够最终成为现实网络普遍支持的标准，仍然需要一定时间的考察。在无线网络的设计时，我们一定要分析具体的应用环境，从而选择一个合适的协议。在一个带宽要求不高、用户数量不大的环境中，我们可以仅提供对IEEE802.11b的支持；在需要实现高速无线网络连接的地方，同时需要考虑向下兼容时，我们可以选择IEEE802.11g，这样我们可以同时支持IEEE802.11b和IEEE802.11g的用户；而当有大量的用户需要在同一网络环境中使用，又希望实现高速的无线网络连接时，我们可以同时提供IEEE802.11a和IEEE802.11g，这样可以同时支持IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g用户，最大限度的提供网络的连接带宽。网络的规模目前的AP设备根据提供无线网络服务的规模不同，大致可分为三类：SOHO级、工作组级和企业级。不同类型的AP，提供的功能也大不相同。如果只是在一个很小地理范围内，希望实现对很少量用户提供无线网络连接服务，只要提供基本的无线网络接入和简单的身份认证，就已经能够满足所有的需要了。典型的例子就是家庭的网络接入，现在不少的住宅小区都为用户提供了网络的接入服务，一般来说这样的网络接入都是通过以太网以有线网络的方式提供，如果用户自己购买一个SOHO级AP，完全可以满足全家人对随时随意上网的需要。而这样的AP目前市场上很多，大部分都是500元人民币左右。但是，对于校园网或者企业网来说，我们可能更关心的是网络服务的质量。为了保证服务的质量，我们需要对网络有一个整体的设计，网络的管理者需要考虑如何建立和维护一个可扩展的网络，建立用户管理系统，提供适当的网络安全，提供有效的网络管理和维护机制。这些问题无论是对有线网络还是无线网络，都是很关键的考虑因素。由于设计思路的不同，SOHO级AP支持的用户数量相对来说是比较少的，而设备的稳定性和实际传输提供的吞吐率等参数，与企业级AP相差很远。SOHO级AP只支持一些最基本的管理功能，大部分的AP都会支持通过Web方式查询和配置一些简单的参数，对于网管系统的支持极为有限。显然，SOHO级的设备不能满足我们对大型网络的要求，特别是在网络管理方面。试想如果在一个校园网中有200台AP提供无线网络接入服务，而这些AP全部采用了不支持SNMP的SOHO级设备，我们如何能够有效地监控设备的运转情况？因此，在大型的网络环境中，为了保证今后网络的可管理性，我们有必要采用企业级的无线网络设备。天线系统的选择天线系统是无线网络中的一个很重要的组成部分。目前在无线局域网的实施中，大量采用了全向天线，对无线信号通过天线增加适当的增益，可以使无线信号的覆盖效果更好。合理地通过选择不同的天线对需要提供无线信号的区域，提供室内或者室外的覆盖，也是无线网络设计和实施中一个很重要的部分。在无线通信中，信噪比是一个很重要的指标。我们在选择天线和增益时，不能一味地强调通过增加增益或者通过放大器来扩大覆盖范围，单纯通过放大器扩大覆盖范围，不仅是放大了信号本身，也在很大程度上放大了干扰噪音，对于信噪比来说，可能提高的效果并不很明显。天馈系统在移动通信领域是一个重要的组成部分，随着无线局域网的不断发展，一些原来用于移动通信领域的概念逐渐移植到了无线局域网中，目前已经有不少无线局域网络系统开始用到的天馈系统。通过天馈系统可以将AP集中式管理，我们可以把AP和有线网络的交换机放在统一的网络设备间内，而只将天线馈线引出配线间，并将天线安装在合适的位置上即可。天馈系统最大的优点是所有在设备间外的系统全部是无源系统，这样省却了很多因为AP供电而带来的麻烦，更有效地管理AP。当然，天馈系统也有自己的问题。天馈系统延伸了网络的覆盖范围，随之而来的就是潜在用户数量的增加。目前无线网络只能提供共享式带宽，用户数量的增加，直接的效果就是用户可使用的平均带宽的减少和冲突的增加，这些都不利于无线网络的扩展性和稳定性。解决的方法之一就是在一套天馈系统上复用多通道，这样在IEEE802.11b的环境下，最多可以同时提供1/6/11三个通道，提供3×11Mbps的网络连接。目前天馈系统的价格还比较昂贵，在能够提供相同带宽的条件下，使用分布式AP系统要比天馈系统的方案要节省一些；当然，天馈系统之后的维护和管理相对来说要比分布式AP系统要更容易，更便捷。因此，根据不同的需求，采用不同的天线解决办法，这也是无线网络设计的一个很关键的组成部分。与现有系统的连接与现有系统的连接主要包括两个方面：如何与有线网络进行连接，如何与已有的用户管理系统进行连接。无线网络与有线网络的连接可以采用两种方式：直接通过AP的以太网口与有线网络的交换机进行连接，或者AP之间采用无线进行桥接。在实际的无线网络规划设计中，我们应该尽量采用第一种方式进行连接。大部分无线局域网络的实施都会在很大的程度上依赖于已有的有线局域网络的规模和布局。在一些新建的楼群中，布线系统遍及所有角落，实现无线局域网络和有线局域网络的连接就很简单，相反，在一些尚未进行布线系统改造的楼群，这样的布线工作会占据了大部分的施工时间。因此，新楼的布线系统设计和老楼布线系统的改造中，需要在设计中添加对未来无线局域网络的布局和实施的考虑。无线网络和有线网络对于最终用户而言，应该只是提供网络连接的不同方式而已。为了保证用户的使用方便，无线网络的用户管理和安全策略的实施，一定要和校园内已有的用户管理系统紧密联系在一起，需要采用与有线网络统一的认证体系，而不能另起炉灶，采用不同的管理认证方式。相关的无线网络接入的用户认证，必须符合已有的校园网用户管理系统的相关标准。目前越来越多的用户管理系统基于LDAP进行认证，因此在设备选型时，应该尽量选择支持Radius和LDAP的无线网络用户管理系统。网络设备选型的其他因素Wi-Fi认证成立于1999年的Wi-Fi联盟（WECA）是一个非盈利性协会，旨在认证基于IEEE802.11规格的无线局域网产品的互操作性。目前全球已有超过200家公司加入Wi-Fi联盟。在选购无线网络设备时，应该首先看该产品是否已经通过了Wi-Fi的认证，最简单的办法就是看该设备上是否有Wi-Fi标志，当然可以通过网站查询某一厂商的某一型号是否已经通过Wi-Fi认证。PoE（PoweroverEthernet）在无线网络的部署中，AP的供电问题也是一个很重要的问题。如果采用传统的供电方式，就地取电，有时候会不得不因为无法供电，而改变原先的设计。在实际的无线网络环境中我们发现，在已覆盖区域如果没有信号，大部分时候是因为电源供电的问题，分散式供电方式，不利于网络的管理，也不利于日后的网络扩展。集中供电应该是未来无线网络AP的主要供电方式，在无线网络设备选型时，PoE（IEEE802.3af）是一个很重要的选择指标。目前大部分的企业级AP都支持PoE功能，在有线网络的交换机也有直接支持PoE供电的相应型号，对于传统的交换机，也有单独的PoE模块可以选择。在经费允许的情况下，应该尽量采用支持PoE的AP。WPA/IEEE802.11i良好的网络服务必须具备两个关键性因素是，便利的网络访问和安全的网络访问。安全访问不仅是无线网络，实际上也是有线网络需要解决的一个很重要问题。早期的无线网络，采用了WEP64/128加密方式，提供了有限的安全性。随着无线网络安全技术的逐步发展和成熟，IEEE制定了IEEE802.11i新一代安全标准，定义了RSN，大大提高了无线网络的安全性。IEEE802.11i使用基于端口的IEEE802.1x认证方式，同时使用AES（AdvancedEncryptionStandard）加密算法，具有很好的安全性。但是，AES对硬件要求比较高，因此实现成本也比较高。在经费允许的情况下，尽量考虑支持WPA/WPA2/IEEE802.11i的AP。IEEE802.11e随着无线网络的不断发展，人们开始利用无线网络传输多媒体信息，最典型的应用就是目前基于IEEE802.11的WLAN，这实际上是一个典型的VoIP的应用。无线网络中的多媒体应用要求服务质量（QoS）功能。如果没有QoS，在不同设备上运行的所有应用利用CSMA/CA方式竞争传送数据，这对于基于文本方式的静态信息的应用（Email、网页浏览）没有太大影响，但是不能满足对于实时性要求很高的多媒体应用。为此，Wi-Fi联盟制定了与QoS相关的标准IEEE802.11e，预计在2005年底通过。因此，如果想在今明两年实施无线网络的用户可以适当关注一下IEEE802.11e的进展情况。随着无线网络的普及发展，越来越多的无线产品出现在我们的面前。我们一定要根据自己的实际需求，根据不同的应用环境，选择不同的策略，从而确定一个最佳性能价格比的方案，让无线网络真正成为我们工作和学习中的一个不可缺少的、合理、高效的工具和平台。选择无线网络设备本案例中用户要求将主校区与两个分校区及校办工厂的局域网连在一起，四个点相距5km左右，根据无线网络设备的选择原则，依据无线接入点、无线路由器和无线网桥的特点与应用场合，决定采用Cisco公司的无线网络桥、无线中继器及增益天线作为四个点局域网互连设备。根据本网络的具体情况，本案例中采用混合型拓朴结构。以主校作区为总部所在地，为无线网络的中心点，在其顶楼设置全向天线。外围的两个分校区及工厂则设置定向天线。由于A校区与主校区之间有山阻挡，A校区的连接可通过在工厂设置中继来完成连接。无线网络设备选型无线网络桥：CISCOAIR-BR1410A-A-K9CISCOAIR-BR1410A-A-K9基本参数传输协议：TCP/IP最大覆盖范围（M）：19000网络标准：IEEE802.11b/g传输速率（Mbps）：11、5.5、2、1状态指示LEDS：链接状态工作温度（℃）：-20-55工作湿度：10%-90%存储温度（℃）：-20-70存储湿度：0%-95%室外增益天线：CISCOAIR-ANT2506CISCOAIR-ANT2506参数设备类型：全向天线工作带宽(Mhz)：100频率范围(Mhz)：2400-2500MHz最大功率(W)：5W极化方向：垂直或水平极化其他参数：室外短距离点对多点应用增益:5.2dBi工作温度：-20–50工作湿度：0-100%存储温度：-20–70存储湿度：5%-95%室外增益天线：CISCOAIR-ANT1949CISCOAIR-ANT1949基本参数设备类型：板状定向天线频率范围（MHz）：2400～2483MHz极化：垂直工作温度（℃）：-20-50工作湿度：0-100%存储温度（℃）：-20–70存储湿度：5%-95%无线局域网设备配置总体方案设计各校区及工厂内的无线网桥的设置。根据本案例的特殊情况，无线网桥内与本地路由器相连，外与其他无线网桥靠无线信号相连。所以，网桥内部端口IP应设为与本地IP地址在相同网段，外部端口则要统一设为同一网段。假设本地网络的网段为，则网桥内部端口IP地址应设在网段内，外部端口统一为同一网段IP地址。此外，本案例中由于各校区及工厂之间距离较远，应使用室外增益天线增大信号传输。在主校区最高建筑物楼顶安置全向天线，信号覆盖分校区及工厂；分校区和工厂最高建筑物楼顶则安置定向天线，方向对向目的地方向的天线。与中心点可实现直线可视连接的B校区及工厂，设备配置视距离中心点的距离而定。考虑到各分部距离中心点较近（4-5km），采用无线网桥加装高增益天线指向中心点的全向天线即可。与中心点无法实现直线可视（中间有山阻挡）的A校区，可根据具体情况，寻找适当的建筑位置，作为中继转发站。根据现场的考查，发现可以在工厂或工厂附近的某个高处安置中继。考虑到维护的方便以及租借高处支付费用等问题，故建议采用在工厂厂区最高建筑物上放置中继这一方法。无线网桥与集线器（或交换机）之间，考虑网络以后升级，采用技术成熟、价格便宜的光缆来互连。而且采用光缆后，无线网桥与机房间距离基本上不受限制，不论是否在同一楼均可，A校区、B校区均采用这种方法。但是对于工厂，由于承担A校区与主校区的中继，因此在工厂生活区最高点的职工宿舍楼上安装一定向天线和无线网桥，无线网桥一端与定向天线相连，实现与A校区相连，另一端通过光缆与工厂的机房交换机相连。在距离机房很近的车间顶再安放一部定向天线，实现与主校区通信，这时可以直接通过UTP与机房的Hub相连。而网桥与天线间均采用低损耗馈线相连。因馈线过长会对无线信号造成一定的衰减，所以应将无线网桥置于与天线尽量近的地方。第六章无线局域网安全问题无线局域网中常见的安全问题主要有以下几种：(1)2.5GHz惹的祸目前，用于无线局域网的IEEE802.11b以及IEEE802.11g标准使用的都是2.5GHz的无线电波进行网络通信，没有使用授权的限制。而且通常IEEE802.11b标准的无线产品覆盖范围在100～300米之间，还可以穿透墙壁。所以，任何人都可以通过一台安装了无线网卡的电脑在无线覆盖范围内进行监听，网络数据很容易被泄漏，特别是在公司内部很容易发生。(2)WEP还不够强虽然常见的IEEE802.11b和IEEE802.11g标准使用了WEP加密，但也是不安全的。因为，WEP一般采用40位(10个数字)的密钥，这样采用了WEP加密的无线网卡和无线AP之间的连接很容易被破解。更严重的安全隐患在于默认情况下通过WindowsXP创建的无线网络连接以及无线路由器禁用WEP加密。(3)拒绝服务攻击与干扰在有线局域网中我们可以通过防火墙阻止DoS(拒绝服务)攻击，但是攻击者可以通过无线局域网绕过防火墙，对公司或其他网络实施攻击。另外，虽然无线局域网使用了扩频技术，但是恶意攻击者还可以通过干扰器来进行信号干扰，而且干扰源又不容易被查出来。此外，还可以利用无线局域网认证技术的缺陷来进行地址欺骗、会话拦截等。2.常见安全防范措施针对使用无线局域网过程中遇到的各种常见安全问题，我们可以采取下面常见的安全防范措施：(1)给无线局域网改名SSID值作为无线AP或无线路由器区别其他同类设备的标识符，无线局域网内的用户只要知道该值，在没有设置密钥的情况下都可以顺利连接到该网络，这样很容易截获数据。所以在设置时，为了安全考虑尽量不要使用默认的SSID值，取个不容易被猜到的名字。同样是在上面提到的TP-LINK路由器中，可以在设置页面的“基本设置”中更改。(2)加密你的无线网络在无线局域网中，为了保证网络连接的安全性，通常可以采取WEP加密技术。目前，该加密技术一般可以提供64/128位长度的密钥机制，有的产品甚至支持256位的密钥机制。要启用WEP加密功能，首先可以打开无线路由器的“基本设置”页面，默认情况WEP是处于禁用状态的。接着，在WEP处选择“开启”选项，点击“WEP密钥设置”按钮，在密钥设置页面中，可以创建64位或128位的密钥。例如，我们要创建一个64位的密钥，那么可以点击“创建”按钮来创建4个密钥，记下这些密钥，点击“应用”按钮。提示：为了保证创建的密码更安全，还可以输入密码短语(由数字和字母组成)。在使用WEP密钥功能时，一定要保证无线网络中的所有计算机和网络设备使用相同的加密方法和密钥，否则无法接入。这样，在无线网络客户端如果不设置密钥就不能连接该无线网络，具体的设置方法如下：例如，在WindowsXP系统中，首先右键点击任务栏无线连接图标，选择“状态”命令打开无线网络连接状态对话框。接着，点击“属性”按钮，在出现的属性对话框中点击“无线网络配置”选项卡，在“首选网络”选项组中选择搜索到的无线网络连接，点击“属性”按钮，在打开的属性窗口中去掉“自动为我提供此密钥”选项，选中“数据加密(WEP启用)”选项，在“网络密钥”框中输入在无线路由器中创建的一个密钥。点击“确定”按钮即可，这样将自动连接到带有密钥的无线局域网。(3)禁止SSID广播为了方便无线局域网中的计算机容易搜索到无线网络，默认情况下无线路由器或无线AP都是启用SSID广播功能。通过该功能虽然可以方便网内用户搜索到指定的无线网络，但是在无线网络覆盖范围内的用户，都可以通过SSID广播来得到无线网络的SSID值，这样安全隐患大大增加。为此，我们可以打开无线路由器或无线AP，禁用SSID广播功能。以TP-LINK无线路由器为例，要禁止SSID广播，可以打开“基本设置”页面，在“无线设置”选项组中的“SSID广播”选项中选择“禁止”，点击“应用”按钮即可。这样，无线网络覆盖范围内的用户都不能看到该网络的SSID值。(4)启用IEEE802.1x验证IEEE802.1x验证技术也可以用于无线局域网，以增强网络安全。比如当无线客户端与无线AP连接后，通过IEEE802.1x验证技术就可以决定是否使用无线AP的服务，如果认证通过，无线AP会为用户打开开放服务的端口，否则将不允许用户上网。在WindowsXP中要为无线网卡启用IEEE802.1x验证的方法很简单：首先，打开无线网络连接的属性对话框，点击“身份验证”选项卡，并选择“启用使用IEEE802.1x的网络访问控制”选项，点击“确定”按钮即可。(5)启用MAC过滤因为无线局域网中的每台计算机都有惟一的物理地址，那么可以通过无线AP或无线路由器来建立MAC地址表，对连接到无线局域网的用户进行验证，以减少非法用户的接入。打开无线路由器的设置页面，点击左侧窗口中的“无线设置”链接，之后会在右侧页面中可以看到“终端MAC过滤”选项，选择“允许”选项表示加入到MAC过滤列表中的计算机将不能访问Internet，选择“禁止”选项表示允许访问Internet。为了添加过滤MAC地址，我们可以点击“有效MAC地址表”按钮来查看到无线局域网中的有效MAC地址表，包括客户主机名、IP地址、MAC地址等信息，为了保证安全性，点击“更新过滤列表”按钮，然后可以在打开的页面中选择无线MAC项组号，比如1～10，在终端(1～10)后的MAC地址中输入MAC地址，注意不要用“-”隔开，直接输入数字、字母即可，例如，0040F4A9FE16，并选中“过滤”选项，最后点击“应用”按钮即可加入到MAC过滤列表中，用同样的方法最多可以创建32个MAC过滤地址。(6)启用SP2的防火墙功能WindowsXPSP2补丁包在无线网络方面提供了强大的支持，在改进了无线网络连接图标、状态窗口、设置窗口等的同时，还在“控制面板”中增加了“无线网络安装向导”。另外一个重要的改进就是安全性，通过“防火墙”功能可以保证无线网的安全。首先，我们可以右键点击任务栏无线网络连接图标，选择“更改Windows防火墙设置”命令打开相应对话框，在“常规”选项卡中选择“启用”选项，这表示将阻止除“例外”选项卡中的程序和服务外，阻止其他程序和服务连接到计算机。第七章无线局域网故障排除当只有一个AP(AccessPoint)以及一个WLAN客户端出现连接问题时，我们可能会很快的找到出有问题的客户端。但是当网络非常大时，找出问题的所在可能就不是那么容易了。

在大型的WLAN网络环境中，如果有些用户无法连接网络，而另一些客户却没有任何问题，那么很有可能