无线局域网关键技术
第3章_无线局域网关键技术
调制与传输技术在网络中的应用
《无线局域网组建与维护》
AP(TX)
PC Card (RX)
发送数据：101
接收数据：101
调制
解调 电磁波传输
调制技术
调制技术
《无线局域网组建与维护》
调制技术
数据 载波
调 制 器
调制信号
基本载波有三个方面的属性可以被调制：振幅、频率、相位。
分别对应的调制技术：调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)。
《无线局域网组建与维护》
无线网络传输方式
● 窄带调制方式
利用无线电波作为传输媒体，窄带调制把欲发送数 据的基带数字序列经过射频调制器，将其频谱搬移 到一个便于无线发射的很高的载频上。所谓窄带， 是指经过调制后的信号（已调波）的占有频带的宽 度相对很高的载频来说是很窄的。
基带信号 射频调制发射
窄带调制的无线局域网一般 选用专用微波波段，须先提出申 请，经过国家无线电管理部门的 许可才能使用。协议体系结构层次划分， 802.11标准采用带有碰撞避免功能的载波侦听多址接入（CSMA/CA）媒体 访问控制（MAC）协议。为了尽可能避免碰撞的发生，建议标准中采用了 MAC子层是位于物理（PHY）层和逻辑链路控制（LLC） 多种措施。例如对不同的帧传送服务划分不同的优先级别；在较长的数据 子层中间的一个层次，其主要目的是在LLC子层的支持下 帧传送前，通过较短的发送请求/清除发送（RTS/CTS）帧的传递获取后续 一定时间的信道使用权；采用了数据帧确认（ACK）机制，确保不会使数 为共享物理媒体提供访问控制以及执行寻址方式和帧产生 据帧在传输中由于碰撞或其它干扰造成丢失等。 与帧识别。 IEEE 802.11 标准中，以CSMA/CA协议作为无线局域网 MAC协议的基础，主要用来支持异步业务，并称其为分 布式访问控制（分布协调功能）方式（DCF）。为了使 得系统也能够支持具有最大时延要求的一些同步或时限 业务，标准中还要求了MAC协议支持用户可选择的中心 网控（点协调功能）方式（PCF）。
无线局域网关键技术与发展综述
2.MAC帧的主要3种帧类型
为了实现介质服务数据单元(MSDU)在对等逻辑链路层(LLC)之间的传送,MAC层用到了多种帧类型,每种帧类型都有其特殊的用途"
(1)管理帧,负责在工作站和AP之间建立初始的通信,提供连接和认证等工作"
互通信息而形成纯WLAN,即自组无线局域网(Ad-hoc),也可以与原有的有线网络相结合;再次,WLAN的长期费用少"有线网络需要安装高成本费用的线缆,租用线缆的费用也较高,从长远来看,WLAN从安装到Ri后维护都有很大的经济优势;最后,WLAN性能可靠"有线网络有一个很大的弱点,就是线路本身容易遭到破坏,因此抗毁性较差"WLAN采用直接序列技术和跳频技术,提高了系统的抗干扰能力"当然,WLAN也不是十全十美的"如它采用无
(1)基本结构单元(BSS)
它是WLAN的最基本也是最小构成单元,至少由2个工作站组成"独立的BSS即IBSS是WLAN的基本组成类型,它自成网络,其中的站点可以互通
信息,即俗称的Ad-Hoc网"
(2)分布系统(DS)它是用来连接多个BSS的体系结构成分,不同的BSS之间需要通过它才能通信"
1)确认:不同于有线网络,WLAN不能通过物理连接阻止非法访问,所有站点必须与通信对方建立身份确认"
2)确认失效发生于已存在的确认终止时,随之断开连接"
3)不同于有线网络,合法及非法的用户都能接收到WLAN中的信息,为了取得与有线网络同等的保密性,所有的站点都对信息进行了加密"
4)MSDU传送即MAC层业务数据单元的传送"DSS及SS都指定为MAC子层实体所使用"
第三章无线局域网关键技术全
3.2 无线局域网的组成
3.2.3多小区无线局域网
BSS 1
BSS 2
有线骨干网 Distribution System
AP
AP
ESA网络结构示意图
若干个独立结构的BSS网络经接入点AP通过有线骨干网与其它BSS网络相连，便构成多小区的无线局域网络，即ESS网络。扩大了通信范围，通信距离可达到几km。
*
3.2 无线局域网的组成
3.2.1 概述
所有网中的设备都称做站。除了互联使用的无线局域网中的AP是一个特殊的站（固定的）外，其它站都是用户站，它们可以是台式计算机、便携式计算机或其它智能终端设备。 按照站的移动性划分，无线局域网中的站可以分为三种： ● 移动站： 经常在行进中开机和使用。 ● 半移动站：经常改变使用场所，但行进中不使用。 ● 固定站： 很少改变使用场所，即使改变使用场所时，不在行进中开机或使用。
在集中控制组网方式下，由于信道资源的分配、MAC控制都采用集中控制方式，中心站可根据网内业务量的具体情况改变控制策略及参数，使网络性能（吞吐量、延迟等）趋于最佳，信道利用率可大大提高。
另外，该方式下的中心站还起信号中继作用，可有效延长网内移动站间的通信距离。这种方式的主要缺点是中心站的引入使得BSA结构复杂，且中心站的故障会导致全网工作瘫痪。
L L MS1 MS2 中心站(CS)
无线局域网的组成示意图
每一个小区称作一个基本服务区（BSA），区内的构件称为基本服务集（BSS）。
若干个通过有线骨干网桥接的基本服务区（BSA）构成一个扩展服务区（ESA），ESA内的构件称为扩展服务集（ESS）。
*
WLAN 架构方式 Service Set形容各种WLAN的构架。换句话说，共有三种方法构建WLAN。此三种方法是： (1) Basic Service Set （BSS） (2) Extended Service Set （ESS） (3) Independent Basic Service Set（IBSS）
信息技术通用技术合格考题库
1、在信息技术中，下列哪项不属于计算机硬件系统的主要组成部分？A. 中央处理器B. 内存储器C. 外存储器D. 操作系统（答案）2、关于计算机网络，下列说法正确的是？A. 局域网比广域网的覆盖范围更广B. 互联网是一种具体的网络技术C. 计算机网络的主要功能是数据通信和资源共享（答案）D. 计算机网络中，所有设备都必须有相同的操作系统3、在数据库管理系统中，SQL语言主要用于？A. 数据查询（答案）B. 数据备份C. 系统维护D. 用户界面设计4、下列哪项技术是实现无线局域网（WLAN）的关键技术？A. 蓝牙B. Wi-Fi（答案）C. 红外线D. 光纤5、在信息技术中，数据压缩的主要目的是？A. 提高数据传输速度（答案）B. 增加数据存储空间C. 改变数据格式D. 加密数据6、关于计算机病毒，下列说法错误的是？A. 计算机病毒是一种人为编制的程序B. 计算机病毒具有传染性C. 计算机病毒只会破坏数据，不会影响计算机硬件（答案）D. 计算机病毒可以通过网络传播7、在多媒体技术中，下列哪项不属于数字音频文件格式？A. MP3B. WAVC. MIDID. BMP（答案）8、关于计算机操作系统，下列说法正确的是？A. 操作系统是计算机硬件的一部分B. 操作系统是用户和计算机之间的接口（答案）C. 操作系统只负责管理计算机的内存D. 操作系统不需要更新9、在信息技术中，下列哪项技术是实现远程登录和文件传输的基础？A. FTP和Telnet（答案）B. HTTP和SMTPC. TCP/IP和DNSD. SSL和TLS10、关于计算机网络安全，下列做法正确的是？A. 使用弱密码B. 随意下载和安装未知软件C. 定期更新操作系统和安全软件（答案）D. 在公共网络上随意分享个人信息。
WLAN标准IEEE802_11ac_ad及其关键技术
在障碍物，收发设备能避开障碍物快 速重建一条新的链路进行通信。波束 赋形可以通过波束切换、相位加权天 线阵列、多天线阵列等不同的技术来 实现。
2.4 802.11ad支持多种物理层类 型及其应用场景 I E E E 802.11a d支持多种物理层
类型，包括控制物理层、单载波物理 层、低功率单载波物理层、O F D M物 理层。
WLAN标准 IEEE802.11ac/ad 及其关键技术
马满仓1 郑建勇2 郭 静2 卢继华2 1.中国电子系统工程研究所 2.北京理工大学
摘要
阐述了WLAN技术的发展现状，并详述IEEE802.11ac／ad标准中新增关键技术。MU-MIMO及MAC层增 强技术是IEEE802.11ac标准中的两大新增技术，而多频段互操作快速会话迁移（FST）技术以及自适应波 束赋形技术是I E E E802.11a d标准中的关键技术改进，同时进一步阐述了802.11a d标准中支持的不同物理 层类型及其应用场景。
● 针对无线视频、快速文件传输 等应用场景和60 G H z无线通信技术特 点 ， 引 入 新 的 组 网 方 式 —— 个 人 基 本 服务集（PBSS）。
● 采用增强的安全协议和功率管 理技术。
● 支持在2.4 G H z、5 G H z和 60 GHz频带之间的快速会话转移。
● 支持与其他60 G H z系统（如 IEEE 802.15.3c及802.19）的共存。
2.3 自适应波束赋形 虽然IEEE 802.11ad在60 GHz的
频段上拥有更宽的带宽，并能够达 到更高的传输速率，但是相比于2.4 G H z或5 G H z频段其衰减更加严重。 为了解决这个问题IEEE 802.11ad采 用自适应波束赋形技术来实现10 m 以上大距离的数据传输。自适应波束 赋形通过自适应调整天线方向，减小 波束宽度以获得较高的天线增益，减 少干扰，扩大信号覆盖范围。此外， 如果在收发设备的视距传播路径上存
无线局域网设计原则和技术需求
无线局域网设计原则和技术需求在当今数字化的时代，无线局域网（WLAN）已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是在家庭、办公室、商场还是校园，无线局域网都为我们提供了便捷的网络连接。
然而，要构建一个高效、稳定和安全的无线局域网，需要遵循一系列的设计原则和满足特定的技术需求。
一、无线局域网设计原则（一）覆盖范围确保无线信号能够覆盖到所需的区域是无线局域网设计的首要原则。
这需要考虑建筑物的结构、材料以及障碍物对信号的衰减影响。
例如，混凝土墙会显著削弱无线信号，而开阔的空间则有利于信号传播。
通过合理规划接入点（AP）的位置和数量，可以实现全面的覆盖，避免出现信号盲区。
（二）容量规划根据预计的用户数量和网络流量需求，进行容量规划至关重要。
如果用户数量众多且同时使用网络的频率较高，就需要更多的带宽和更强的处理能力来满足需求。
否则，可能会导致网络拥塞，降低用户体验。
（三）安全性保护网络免受未经授权的访问和数据泄露是无线局域网设计的关键原则。
采用加密技术，如 WPA2 或 WPA3，设置强密码，并实施访问控制策略，可以有效增强网络的安全性。
此外，定期更新安全设置和监控网络活动也是必要的措施。
（四）可靠性无线局域网应该能够稳定运行，减少故障和中断的发生。
这包括选择质量可靠的设备，合理规划网络拓扑结构，以及设置冗余机制。
例如，可以部署多个接入点以提供备份，确保在某个接入点出现故障时，网络仍能正常工作。
（五）灵活性由于业务需求和环境可能会发生变化，无线局域网的设计应具有一定的灵活性，便于进行扩展和调整。
这意味着在选择设备和规划网络时，要考虑到未来的发展，预留一定的资源和空间。
（六）成本效益在满足需求的前提下，要尽量控制成本。
这需要在设备选型、安装和维护等方面进行综合考虑，找到性能和价格的平衡点，以实现最优的投资回报。
二、无线局域网技术需求（一）频段选择目前常见的无线局域网频段包括 24GHz 和 5GHz。
24GHz 频段具有较好的穿透能力，但可用信道较少，容易受到干扰；5GHz 频段可用信道更多，传输速度更快，但穿透能力相对较弱。
无线局域网技术教案
无线局域网技术教案一、教学目标1、让学生了解无线局域网的基本概念、组成部分和工作原理。
2、使学生掌握无线局域网的标准和协议。
3、培养学生配置和管理简单无线局域网的能力。
4、增强学生对无线局域网安全问题的认识和防范意识。
二、教学重难点1、重点（1）无线局域网的工作原理和关键技术。
（2）无线局域网的标准和协议，如 IEEE 80211 系列。
（3）无线局域网的配置和管理方法。
2、难点（1）无线局域网的安全机制和加密算法。
（2）解决无线局域网中的信号干扰和覆盖范围问题。
三、教学方法1、讲授法：讲解无线局域网的基本概念、原理和技术。
2、演示法：通过实际演示无线局域网的配置和管理过程，让学生更直观地理解。
3、讨论法：组织学生讨论无线局域网在实际生活中的应用和面临的问题，激发学生的思考。
4、实践法：安排学生进行简单的无线局域网搭建和配置实验，提高学生的动手能力。
四、教学过程1、课程导入（10 分钟）通过提问引导学生思考无线网络在生活中的应用，如在家中使用无线路由器上网、在咖啡店连接 WiFi 等，从而引出无线局域网的概念。
2、无线局域网概述（20 分钟）（1）介绍无线局域网的定义和特点，如灵活性、移动性、安装便捷等。
（2）讲解无线局域网的组成部分，包括无线接入点（AP）、无线网卡、天线等。
（3）阐述无线局域网的工作原理，包括信号传输、频段划分、调制解调等。
3、无线局域网标准和协议（30 分钟）（1）详细介绍 IEEE 80211 系列标准，如 80211a/b/g/n/ac 等，比较它们的传输速率、频段和覆盖范围。
（2）讲解无线局域网中的 MAC 层协议，如 CSMA/CA 机制，以及其与有线局域网中 CSMA/CD 机制的区别。
4、无线局域网的配置和管理（40 分钟）（1）以常见的无线路由器为例，演示如何进行基本的配置，包括SSID 设置、加密方式选择、频段选择等。
（2）介绍无线局域网的管理工具和方法，如通过 Web 界面进行管理、使用专业的网络管理软件等。
无线局域网
3．跳频技术
• 跳 频 技 术 （ FREQUENCY-HOPPING SPREAD SPECTRUM，FHSS）快速地转换传输的频率，每个 时间段内使用的频率和前后时间段的都不一样，所以发 送端和接收端必须保持跳变频率一致，这样才能保证正 确地接收信号。跳频原理框图如图7-6所示。
AP
支持3600个AP间的无缝漫游
漫游能力
支持2、3层无缝漫游，3层无缝 漫游必须通过WLSM或Mobile IP技术 实现
图7-11 基于中心控制的网络
AP有两种架构类型：
（1）胖AP架构 •在自治架构中，AP完全部署和端接802.11功能。它可以 作为网络中的一个单独节点，起交换机或路由器的作用。 （2）瘦AP架构 •通常又将该架构称为“智能天线”，其主要功能是接收 和发送无线流量。它将无线数据帧送回控制器，然后对 这些数据帧进行处理，再接入有线网络。
联络线由一位标识码“5”和两位路线顺序号构成： G508：赤峰—曹妃甸
一、我国主要国道
其他公路：
以“X”开头的县道 以“Y”开头的乡道
其他编码规则一样
一、我国主要国道
公路网国道主干线规划情况
“五纵”路线是
同江--三亚； 北京－福州； 北京--珠海； 二连浩特－河口； 重庆－湛江
“七横”路线是
图7-6 跳频原理框图
4．正交频分复用技术
• 正 交 频 分 复 用 （ ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING，OFDM）技术是一种基 于正交多载波的频分复用技术。OFDM传输的基本思 路是将高速串行数据流经串并转换后，分割成大量的低 速数据流，每路数据再采用独立载波调制并叠加发送， 接收端依据正交载波特性分离出多路信号。
无线局域网关键技术之一：波束成形技术
无线局域网关键技术之一:波束成形技术今年以来通信运营商竞相提高无线局域网（WLAN）的地位，不仅视其为有线宽带接入的辅助手段,更不吝将其上升到战略高度。
从中国移动的部署来看,似有四架马车GSM，TD-SCDMA, TD-LTE， WLAN齐头并进之趋.于是，提升无线局域网的网络质量和用户体验成为关注焦点。
本文介绍无线局域网关键技术之一＆mdash；—波束成形（Beamforming)，包括基本概念和发展趋势。
背景由来波束成形是天线技术与数字信号处理技术的结合，目的用于定向信号传输或接收.波束成形，并非新名词，其实它是一项经典的传统天线技术。
早在上世纪60年代就有采用天线分集接收的阵列信号处理技术,在电子对抗、相控阵雷达、声纳等通信设备中得到了高度重视。
基于数字波束形成（DBF）的自适应阵列干扰置零技术，能够提高雷达系统的抗干扰能力，是新一代军用雷达必用的关键技术。
定位通信系统通过传声器阵列获取声场信息，使用波束成形和功率谱估计原理，对信号进行处理,确定信号来波方向，从而可对信源进行精确定向。
只不过,由于早年半导体技术还处在微米级，所以它没有在民用通信中发挥到理想的状态.而发展到WLAN阶段，特别是应用在个人通信中，信号传输距离和信道质量以及无线通信的抗干扰问题便成为瓶颈。
支持高吞吐是WLAN技术发展历程的关键.802。
11n主要是结合物理层和MAC层的优化，来充分提高WLAN技术的吞吐.此时，波束成形又有了用武之地.基本原理波束成形,源于自适应天线的一个概念。
接收端的信号处理，可以通过对多天线阵元接收到的各路信号进行加权合成,形成所需的理想信号.从天线方向图（pattern)视角来看，这样做相当于形成了规定指向上的波束。
例如，将原来全方位的接收方向图转换成了有零点、有最大指向的波瓣方向图.同样原理也适用用于发射端。
对天线阵元馈电进行幅度和相位调整，可形成所需形状的方向图.如果要采用波束成形技术, 前提是必须采用多天线系统。
通信工程解析无线通信与网络安全的关键技术
通信工程解析无线通信与网络安全的关键技术无线通信与网络安全是通信工程领域中的关键问题。
随着移动互联网的迅猛发展，人们对通信技术和网络安全的需求越来越高。
本文将从技术角度对无线通信与网络安全的关键技术进行解析，以帮助读者更好地了解相关领域的技术发展和应用。
一、物理层技术在无线通信中，物理层技术是实现无线信号的传输和接收的基础。
其中，调制技术和信道编码技术是物理层的两个重要方面。
1. 调制技术调制技术是将数字信号转换成适合无线传输的模拟信号的过程。
常见的调制技术包括频移键控（FSK）、正交幅度调制（QAM）和正交频分复用（OFDM）等。
不同的调制技术适用于不同的传输场景，可以提高无线信号的传输效率和可靠性。
2. 信道编码技术信道编码技术是提高无线信号抗干扰能力的重要手段。
通过引入纠错码和交织技术，可以在有限的频带资源上实现更可靠的数据传输。
常用的信道编码技术包括卷积码、块码和低密度奇偶校验码（LDPC）等。
二、网络层技术网络层是实现无线通信中数据传输和路由选择的关键环节。
在保证数据传输的同时，保障网络安全也是网络层技术的重要任务。
1. IP协议IP协议作为互联网中的核心协议，是实现无线通信中数据传输的基础。
IPv4和IPv6是常用的IP协议版本，分别支持32位和128位的寻址空间，满足了移动互联网中的IP地址需求。
2. 路由技术路由技术是实现无线网络中数据传输的关键技术之一。
通过路由选择算法和路由表管理，可以实现数据包的转发和寻址。
常见的路由技术包括静态路由和动态路由，通过灵活配置和动态更新路由表，可以提高网络的负载均衡和容错能力。
三、数据链路层技术数据链路层是无线通信中实现可靠数据传输和介质访问控制的核心层级。
在无线通信中，数据链路层技术包括无线局域网（WLAN）和蓝牙等技术。
1. 无线局域网技术无线局域网技术是实现无线接入的关键技术之一。
常见的无线局域网技术包括Wi-Fi和WiMAX等。
通过无线局域网技术，用户可以实现无线接入互联网，同时保障数据的安全性和传输效率。
2024年无线局域网教案
无线局域网教案一、教学目标1.了解无线局域网的定义、特点及分类。
2.掌握无线局域网的工作原理和关键技术。
3.学会搭建和配置无线局域网。
4.理解无线局域网的安全问题和解决策略。
二、教学内容1.无线局域网概述（1）定义：无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）是一种利用无线通信技术，在有限区域内实现高速数据传输的网络。
（2）特点：无线局域网具有灵活性高、部署方便、易于扩展等优点，适用于家庭、办公室、公共场所等场景。
（3）分类：根据工作频段，无线局域网可分为2.4GHz和5GHz 两大类。
根据标准，可分为IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax等。
2.无线局域网工作原理和关键技术（1）工作原理：无线局域网采用无线通信技术，通过无线信号传输数据。
设备之间的通信需遵循一定的协议，如IEEE802.11系列标准。
（2）关键技术：无线局域网的关键技术包括扩频技术、调制解调技术、编码解码技术、信道分配技术等。
3.无线局域网的搭建与配置（1）硬件设备：无线局域网主要由无线接入点（AccessPoint，AP）、无线网卡（WirelessNetworkInterfaceCard，WNIC）等设备组成。
（2）软件配置：无线局域网的软件配置主要包括无线网络名称（SSID）、加密方式、认证方式等。
4.无线局域网的安全问题及解决策略（1）安全问题：无线局域网面临的安全问题主要包括非法接入、数据泄露、网络攻击等。
三、教学方法1.理论讲解：通过讲解无线局域网的定义、特点、分类等基本概念，使学生了解无线局域网的基本知识。
2.案例分析：分析无线局域网在实际应用中的典型案例，使学生掌握无线局域网的搭建和配置方法。
3.实践操作：指导学生进行无线局域网的搭建和配置，培养学生的实际操作能力。
4.课堂讨论：针对无线局域网的安全问题，组织学生进行讨论，提高学生的安全意识。
四、教学评价1.课后作业：布置课后作业，检查学生对无线局域网知识的掌握程度。
无线局域网关键技术与发展综述
构 、 展 前 景 ． 细 讲 述 了 ＩＥ ８ ２ １ 议 的 帧格 式 以厦 实 现 ＩＥ ８２ １ Ａ 发 详 Ｅ Ｅ０ ．１协 Ｅ Ｅ ０ ．１ＷＬ Ｎ所 需 的 几 项 关键 技
术。
关 键 词 ： 线 局 域 网 ； Ｅ ８２ １ 准 ； 藏 终 端 ； 无 Ｉ Ｅ ０ ．１标 Ｅ 隐 ４次握 手 协 议 ； 评 述 中 国 分 类 号 ｔＮ ２ ．３ Ｔ ９ ５ ９ 文献 标识 码 ： Ａ
Ａｂｔａ ｔＴ ｉ Ｐ ｐ ｒｊｔ ｄ ｃ ｓＷ ｉ ｌｓ ｏｏ 陀ａ Ｎ ｔｏｋ （ Ａ ｓ ｃ ： ｓ ａ ｅ ｎｒ ｕ ｅ ｒ ｅｓＬ ｃｌＡ ｅｗ ｒ ＷＬ Ｎ）ｂ ｓｄ Ｏ Ｅ Ｅ ８ ２． ｐ ｔｃ １ ｎ ｒ ｈ ｏ ｅ ａｅ ｎ Ｉ Ｅ ０ １ ｒ ｏｏ ．ｉ １ ｏ
何时 间 任何地 点 都能 享用 网络 资源 ， 而传统 的有 线 网络 中的各种设 备 被 网 线 所 禁锢 ， 无法 实 现 可移 动
的通信 １９ ９７年 ６月 ，Ｅ Ｅ发 布 ８２ １ 准 ， 为 ＩＥ ０ ．ｌ标 作
国 际 网络 互 连 协 议 １８ ９ ５年 ５月 Ｆ Ｃ Ｆｄｒ ｏ ． Ｃ （ ｅｅ ｌＣ ｒ ａ ｎ ｍ ｎｃｔ ｓＣ ｍ ｉ ｅ 为 局 域 网 扩 频 通 信 开 放 ＩＭ ｕ ａｉ ｏ ｍｔ ） ｉ ｕ ｎ ｔ ｅ Ｓ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｗｉ ｌｓ ０ ａ ａｅ ｅｗ ｒ（ Ａ ；Ｅ ８ ２一ｌ ｓ ｎ ａｄ； ｄ ｅ ｅｍｉａ： ｙ ｗｏ ｄ ： ｒ ｅｓｌｃ ｌ ｒａｎ ｔｏｋ ＷＬ Ｎ） ＩＥＥ ０ ｅ １ ｔ ｄ ｒ Ｈｉｄ ｎｔｒ ｎ Ｉ４一ｔ ａｄ ｈ ｋ ａ ｉ ｈｎｓａ— ｍｅ
ｉｇ ｐ ｏｏ ｌ Ｒｅ ｉｗ ｎ ｒｔｃ ； ｖｅ ｏ
维普资讯
校园无线局域网实训报告
一、实训背景随着信息技术的飞速发展，无线网络技术已经广泛应用于各个领域，包括教育行业。
为了满足校园师生对无线网络的需求，提高教学、科研和日常生活的便利性，我校开展了校园无线局域网实训项目。
本次实训旨在让学生掌握无线局域网的规划、设计、安装和配置等技能，为我国无线网络技术的发展贡献力量。
二、实训目的1. 熟悉无线局域网的基本概念、原理和关键技术；2. 掌握无线局域网的规划、设计、安装和配置方法；3. 提高学生的实际操作能力，培养团队合作精神；4. 增强学生对无线网络技术的认识和了解，为今后的工作打下坚实基础。
三、实训内容1. 无线局域网基本概念与原理（1）无线局域网的定义及特点；（2）无线局域网的工作模式；（3）无线局域网的关键技术：OFDM、MIMO、WLAN等。
2. 无线局域网规划与设计（1）校园无线网络的需求分析；（2）无线局域网拓扑结构设计；（3）无线AP、交换机等设备的选型与配置；（4）无线信号覆盖范围与优化。
3. 无线局域网安装与配置（1）无线AP的安装与调试；（2）无线交换机的配置与调试；（3）无线安全策略的设置；（4）无线网络性能优化。
4. 无线局域网测试与维护（1）无线网络性能测试；（2）无线网络故障排查；（3）无线网络维护与管理。
四、实训过程1. 理论学习实训开始前，我们首先进行了无线局域网的基本概念、原理和关键技术的理论学习，为后续实践操作打下基础。
2. 实践操作在理论指导下，我们进行了以下实践操作：（1）搭建无线局域网实验环境，包括无线AP、交换机、路由器等设备；（2）根据设计要求，对无线AP、交换机等设备进行配置；（3）测试无线网络信号覆盖范围，并进行优化；（4）设置无线安全策略，确保无线网络安全；（5）进行无线网络性能测试，并对网络进行维护与管理。
3. 团队合作在实训过程中，我们以小组为单位进行实践操作，相互学习、交流、探讨，共同完成实训任务。
五、实训成果通过本次实训，我们取得了以下成果：1. 掌握了无线局域网的基本概念、原理和关键技术；2. 熟悉了无线局域网的规划、设计、安装和配置方法；3. 提高了实际操作能力，培养了团队合作精神；4. 对无线网络技术有了更深入的了解。
wifi 标准
wifi 标准Wi-Fi标准。
Wi-Fi技术是一种无线局域网技术，它允许电子设备通过无线信号进行互联互通。
Wi-Fi技术已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分，从家庭到商业场所，无处不在。
而Wi-Fi标准则是保证不同设备之间互联互通的关键。
目前，Wi-Fi标准主要由IEEE（电气和电子工程师协会）制定和管理。
最初的Wi-Fi标准是802.11，它于1997年发布，随后不断进行更新和改进。
现在，最常见的Wi-Fi标准包括802.11n、802.11ac和802.11ax。
802.11n是第一个被广泛采用的Wi-Fi标准，它于2009年发布。
它引入了MIMO（多输入多输出）技术，可以同时传输多个数据流，从而提高了传输速度和稳定性。
802.11n标准支持的最大传输速度为600Mbps，这使得它成为了当时最快的无线网络标准。
随着移动设备和视频流量的快速增长，对无线网络速度和容量的需求也在不断增加。
因此，802.11ac标准在2013年发布，它引入了更高的频段（5GHz）、更宽的信道和更高的调制方式，使得最大传输速度达到了1Gbps以上。
这使得802.11ac 成为了当前大多数家庭和企业所采用的Wi-Fi标准。
然而，随着物联网设备的普及和5G网络的发展，对Wi-Fi标准的需求也在不断提升。
因此，IEEE于2019年发布了802.11ax标准，它被称为Wi-Fi 6。
802.11ax引入了一系列新技术，包括OFDMA（正交频分多址）、MU-MIMO（多用户多输入多输出）和TWT（目标唤醒时间），这些技术使得Wi-Fi 6在高密度环境下有更好的性能表现，能够同时连接更多设备并提供更稳定的连接。
除了速度和容量的提升，Wi-Fi标准的安全性也是一个重要的考量因素。
随着无线网络的普及，网络安全的重要性也日益凸显。
因此，Wi-Fi标准也在不断加强安全性方面的设计，包括加密算法的更新、认证协议的改进等，以确保用户数据的安全性和隐私保护。
mimo的技术原理及应用
mimo的技术原理及应用什么是MIMO技术？多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，简称MIMO）技术是无线通信领域中的一项关键技术。
它利用多个天线进行无线信号的发送和接收，以提高通信系统的性能和容量。
通过在空间域中利用多个发射天线和接收天线，MIMO技术能够实现更高的数据传输速率、更好的信号覆盖范围以及更可靠的通信连接。
MIMO的工作原理MIMO技术的核心原理是基于多天线之间的空间分集效应和信道编码原理。
具体来说，MIMO系统利用多个独立的信道发送并接收多个数据流，利用时、频或空间上的多样性来提高系统的性能。
MIMO系统中的多个发射天线和接收天线之间相互独立，可以独立地发送和接收不同的数据流。
MIMO技术实现了空间复用，即通过在不同的天线之间传输相互独立的数据流，从而提高系统的容量和覆盖范围。
同时，MIMO技术还可以利用信道编码技术来提高系统的可靠性。
通过将冗余信息添加到发送的数据中，MIMO系统能够在存在信道衰落和噪声干扰的情况下更好地恢复原始数据。
MIMO技术的应用MIMO技术在无线通信系统中得到了广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1.无线局域网（WLAN）MIMO技术被广泛应用于无线局域网（WLAN）中，尤其是在IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac标准中。
通过利用MIMO技术，WLAN系统能够在同样的频率带宽下提供更高的数据传输速率和更好的覆盖性能。
MIMO技术为无线网络用户提供了更快的网速和更稳定的网络连接。
2.移动通信系统MIMO技术也被广泛应用于移动通信系统中，例如4G LTE和5G网络。
移动通信系统中的MIMO技术可以显著提高系统的容量和覆盖范围，同时提供更稳定的信号质量。
MIMO技术能够帮助移动通信系统实现高速数据传输和更好的服务质量。
3.无线电广播和电视MIMO技术还可以应用于无线电广播和电视信号的传输中。
通过利用MIMO技术，广播和电视系统可以在同样的频谱资源下提供更多的频道和更好的信号覆盖。
无线网络技术的发展现状与关键技术ppt课件57页
国家科技进步二等奖 获信息产业部科技进步一、二、三等奖多次 中国高校科学技术一等奖 国防科学技术三等奖
22.10.2019
电子科技大学—通信与信息工程学院
2
报告主要内容
WLAN技术概述 WLAN关键技术 下一代WLAN 动态频谱共享网络 无线传感器技术
22.10.2019
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WLAN信道访问技术
关键技术
DCF—CSMA/CA
RTS/CTS: 消除“隐藏终端”潜在的竞争冲突
经典的冲突避免算法，具有不可撼动的地位
SIFS
发送方 RTS
Data
DIFS
SIFS: 短帧间间隔 DIFS：DCF帧间间隔
SIFS < DIFS
接收方
CTS
ACK
其它站点
NAV(RTS) NAV(CTS)
8
WLAN组网技术
AP接入(基础模式）
用户的无线接入 • 用户通过AP接入到网络 • 多个AP间的切换、漫游
关键技术
组网技术特性 • AP间的信道配置 • 用户的快速切换 • 用户安全认证
AP1
AP地址
三地址帧结构 源地址
(指定接入AP) 目的地址
数据
AP2
AP3
22.10.2019
电子科技大学—通信与信息工程学院
WLAN Router
扩展WLAN组网功能—IP Access • DHCP： 内网地址分配 • NAT： 出网地址转换 • IP Route：网际访问路由 • IP Auth： IP身份认证
22.10.2019
电子科技大学—通信与信息工程学院
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无线局域网关键技术
无线局域网关键技术在当今数字化的时代，无线局域网（WLAN）已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是在家中、办公室还是公共场所，我们都依赖无线局域网来实现便捷的网络连接和数据传输。
那么，支撑无线局域网正常运行的关键技术有哪些呢？首先，我们来谈谈无线频段的选择。
无线局域网通常工作在 24GHz 和 5GHz 这两个频段。
24GHz 频段具有较好的穿透能力，能够穿过墙壁等障碍物，但由于使用较为广泛，可能会面临较多的干扰。
而 5GHz 频段则相对较为纯净，干扰较少，能够提供更高的数据传输速率，但它的穿透能力相对较弱。
在无线局域网中，调制解调技术也起着至关重要的作用。
常见的调制方式如正交频分复用（OFDM），它将高速的数据流分解为多个低速的子数据流，并分别调制到不同的子载波上进行传输。
这种方式不仅提高了频谱利用率，还增强了抗干扰能力。
无线局域网的安全性是不容忽视的一个方面。
WEP（有线等效保密）、WPA（WiFi 保护访问）和 WPA2 等加密技术为网络提供了不同程度的安全保障。
WPA2 是目前较为常用的加密方式，它采用了更强大的加密算法，有效地防止了未经授权的访问和数据窃取。
MAC 协议（媒体访问控制协议）决定了设备如何访问无线介质。
CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）是无线局域网中常用的MAC 协议。
设备在发送数据之前会先侦听信道，如果信道空闲，则等待一个随机的时间后发送，以避免冲突的发生。
天线技术也是无线局域网的关键之一。
全向天线能够在各个方向上均匀地发送和接收信号，适用于覆盖范围较广但对方向性要求不高的场景。
定向天线则将信号集中在特定的方向上，能够实现更远距离的传输和更精准的覆盖。
多输入多输出（MIMO）技术是近年来无线局域网中的一项重要突破。
通过在发送端和接收端使用多个天线，MIMO 技术可以同时传输多个数据流，从而大大提高了系统的容量和数据传输速率。
此外，漫游技术使得我们在移动过程中能够保持网络连接的连续性。
无线局域网技术标准
无线局域网技术标准
无线局域网技术标准是指无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）的技术规范和标准。
它是指导无线局域网设备制造、网络建设和运营的依据，对于保障无线网络的稳定性、安全性和互操作性具有重要意义。
首先，无线局域网技术标准包括了无线局域网的各种技术规范，其中最为重要的是IEEE 802.11系列标准。
这些标准规定了无线局域网的工作频段、传输速率、安全机制、网络组网方式等关键技术参数，为无线局域网设备的研发和生产提供了统一的技术规范。
其次，无线局域网技术标准还涉及到无线网络的安全标准。
随着无线网络的普及和应用，网络安全问题日益凸显。
因此，各种无线局域网技术标准中都包含了对网络安全的规定，包括数据加密、身份认证、访问控制等方面的技术要求，以保障无线网络的安全性。
另外，无线局域网技术标准还包括了对无线网络互操作性的规定。
由于无线局域网设备和技术的多样性，不同厂家生产的设备可能存在互操作性问题，为了解决这一问题，无线局域网技术标准规定了设备之间的通信协议、数据格式、网络管理等方面的统一要求，以确保不同厂家生产的设备能够在同一无线网络中互相通信和协同工作。
总的来说，无线局域网技术标准是保障无线网络正常运行和发展的重要基础。
它规范了无线局域网的各项技术参数、安全机制和互操作要求，为无线网络的建设和运营提供了可靠的技术支持，也为用户提供了更加稳定、安全、便捷的无线网络服务。
在未来，随着无线网络的不断发展和应用，无线局域网技术标准也将不断完善和更新，以适应新的技术和应用需求，推动无线网络技术的持续进步和发展。
决定局域网特性的关键技术有哪些
决定局域网特性的关键技术有哪些局域网特性的关键技术要素是什么呢? 小编为大家整理了，供大家参考阅读!局域网特性的关键技术要素1.专用服务器结构：(Server—Baseb)又称为“工作站/文件服务器”结构，由若干台微机工作站与一台或多台文件服务器通过通信线路连接起来组成工作站存取服务器文件，共享存储设备。
文件服务器自然以共享磁盘文件为主要目的。
对于一般的数据传递来说已经够用了，但是当数据库系统和其它复杂而被不断增加的用户使用的应用系统到来的时候，服务器已经不能承担这样的任务了，因为随着用户的增多，为每个用户服务的程序也增多，每个程序都是独立运行的大文件，给用户感觉极慢，因此产生了客户机/服务器模式。
2.客户机/服务器模式：(client/server)其中一台或几台较大的计算机集中进行共享数据库的管理和存取，称为服务器，而将其它的应用处理工作分散到网络中其它微机上去做，构成分布式的处理系统，服务器控制管理数据的能力己由文件管理方式上升为数据库管理方式，因此，C/S由的服务器也称为数据库服务器，注重于数据定义及存取安全后备及还原，并发控制及事务管理，执行诸如选择检索和索引排序等数据库管理功能，它有足够的能力做到把通过其处理后用户所需的那一部分数据而不是整个文件通过网络传送到客户机去，减轻了网络的传输负荷。
C/S结构是数据库技术的发展和普遍应用与局域网技术发展相结合的结果。
3.对等式网络：(Peer—to—Peer)在拓扑结构上与专用Server与C/S相同。
在对等式网络结构中，没有专用服务器每一个工作站既可以起客户机作用也可以起服务器作用。
局域网(Local Area Network，LAN)是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。
一般是方圆几千米以内。
局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。
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新 一 代 的 802.11 无 线 局 域 网 采 用 了 正 交 频 分 复 用 技 术 （ Orthogonal Frequency Division Multiplexing ， OFDM ） 和 多 输 入 多 输 出 （ Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术，增加了频谱利用率和抗干扰能力。
《无线局域网组建与维护》
TCP/IP
VS
应用层
5
传输层 网络层 数据链路层 物理层
4
3 2 1
3
2 1
Page5
TCP/IP协议栈
《无线局域网组建与维护》
应用层
HTTP、Telnet、FTP TFTP、Ping
提供应用程序网络接口
传输层 网络层 数据链路层
TCP/UDP
建立端到端连接 寻址和路由选择 物理介质访问 二进制数据流传输
为用户提供接口、处理特定的应用
数据加密、解密、压缩、解压缩
定义数据表示的标准
Page20
《无线局域网组建与维护》
应用层协议
Application (Data) Transport (Segments) Network (Packets)
802.2 LLC 8 0 2 . 3 8 0 2 . 4 8 0 2 . 5 FTP TELNET HTTP SMTP/POP3 DNS TFTP SNMP RIP DNS Radius
PPP
V.24 V.35 G.703 EIA/TIA-232
Page18
《无线局域网组建与维护》
传输层主要协议
TCP 面向连接 可靠 适用于可靠性要 求高的应用 开销大 UDP 无连接 不可靠 适用于更关注传输效 率的应用 可靠性由应用层负责
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《无线局域网组建与维护》
应用层功能
应用层 传输层 网络层 数据链路层 LLC子层 MAC子层
物理层
Page11
数据链路层协议
数据链路层局域网、广域网协议
LAN Data Link (Frames) Physical (Bits, signals, clocking)
8 0 2 . 3 802.2 LLC Dial on Demand F D D I
《无线局域网组建与维护》
WAN
SDLC
HDLC
Frame Relay
PPP
8 0 2 . 4
8 0 2 . 5
V.24
V.35 G.703 EIA/TIA-232
数据链路层设备
以太网交换机
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数据链路层地址
《无线局域网组建与维护》
MAC地址有48位，华为产品前3个字节是 0x00E0FC。
《无线局域网组建与维护》
IEEE802.11无线局域网标准的物理层协议建议了三种实现方式，分别是 无线电波方式下的直接序列扩频（DSSS）、跳频扩频（FHSS）和红外 线（IR）方式，在2.4GHz波段（全球统一的ISM波段）上进行操作。
● 直接序列扩频（DSSS）物理层 直接序列扩频（DSSS）物理层规定了两种不同进制的差分 ● 跳频扩频（FHSS）物理层 相移键控调制方式以及要求的数据传输速率： 跳频扩频（FHSS）物理层与直接序列扩频（DSSS）物理层 ● 红外线（IR）物理层 · 利用差分四进制相移键控（DQPSK）调制方式，数据传输 相比，有低成本、低功率消耗、强抗信号干扰能力的优点。 红外线（IR）物理层描述了一种在850到950nM波段运行的 速率2Mbit/s802.11的跳频扩频方式利用无线电从一个频率跳 基于IEEE ； 调制类型，用于小型设备和低速率连接的数据传输应用。 · 利用差分二进制相移键控（DBPSK）调制方式，数据传输 到另外一个频率来发送数据信号，在移动到一个不同的频 这种红外线介质的基本数据速率是利用十六进制脉冲位置 速率1Mbit/s 。 率之前，在每个频率上传输若干位数据信息。 调制（16PPM）的1Mbit/s速率和利用四进制脉冲位置调制 跳频系统的输出载频以一种随机的方式跳跃。跳频系统的 （4PPM）的2Mbit/s增强速率。基于红外线设备的峰值功率 实施会逐渐便宜而且不像直接序列那样消耗太多的频率资 被限定为2W。 源，所以更加适用于移动式应用。
物理层管理 （PHY Management）
《无线局域网组建与维护》
物理层结构与主要功能
媒体访问控制子层 （MAC Sublayer）
物理层结构
物理服务访问点 IEEE 802.11 （PHY SAP） 标准规定的物
理层协议可以 分为一般物理 层管理和物理 层汇聚过程、 物理媒体依赖 两个子层（图 中未示出物理 层管理）。
8 0 2 . 3 8 0 2 . 4 8 0 2 . 5 F D D I
Dial on Demand
SDLC
HDLC
Frame Relay
PPP
V.24 V.35
G.703
EIA/TIA-232
Page15
网络层地址
网络地址在网络层唯一标识一台网络设备 网络地址包含两部分 网络ID 主机ID
简化了相关的网络操作 提供设备间的兼容性和标准接口 促进标准化工作 结构上可以分隔 易于实现和维护
Page2
《无线局域网组建与维护》
OSI分层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
7 6 5 4 3 2 1
高层:负责主机之间的数据传输
底层:负责网络数据传输
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《无线局域网组建与维护》
网络ID IP地址 10.
主机ID 8.2.48
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《无线局域网组建与维护》
传输层功能
分段上层数据
建立端到端连接
将数据从一端主机传送到另一端主机
保证数据按序、可靠、正确传输
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《无线局域网组建与维护》
传输层协议
Transport (Segments)
TCP UDP
Network (Packets)
IP
802.2 LLC
Data Link (Frames) Physical (Bits, signals, clocking)
8 0 2 . 3 8 0 2 . 4 8 0 2 . 5 F D D I
Dial on Demand
SDLC
HDLC
Frame Relay
IEEE 802.11的物理层和数据链路层结构如下图所示 。
数 据 链 路 层
逻辑链路控制子层 （LLC）
介质访问控制子层 （MAC）
介质访问控制管理 （MAC Management）
站点管理层 （Station Management ）
PHY 层
物理汇聚子层 （PLCP） 物理介质相关子层 （PMD）
24 bits 24 bits
厂商编号
序列号
00e0.fc01.2345 00e0.fc01.2345 Rom
Ram
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网络层功能与设备
功能
《无线局域网组建与维护》
在不同的网络之间转发数据包
设备
路由器、三层交换机
D Host A 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 A B Router A 网络层 数据链路层 物理层 Router B 网络层 数据链路层 物理层 E
C
Host B
应用层 Router C 网络层 数据链路层 物理层 传输层 网络层 数据链路层
物理层
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网络层协议
《无线局域网组建与维护》
Network (Packets)
IP/ICMP/ARP/RARP
802.2 LLC
Data Link (Frames) Physical (Bits, signals, clocking)
WAN
G.703 EIA/TIA-232
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物理层介质和物理层设备
物理层介质
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Hale Waihona Puke 同轴电缆双绞线 光纤
无线电波
物理层设备
中继器，集线器
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数据链路层功能
《无线局域网组建与维护》
MAC Sub-layer ：Media Access Control Sub-Layer 介质访问控制子层 指定数据如何通过物理线路进行传输，并与物理层通信 LLC Sub-layer：Logic Link Control Sub-layer逻辑链路 控制子层 识别协议类型并对数据进行封装通过网络进行传输
802.11关键技术
1.802.11物理层关键技术
《无线局域网组建与维护》
早 期 使 用 的 传 输 技 术 有 跳 频 扩 频 （ Frequency Hopping Spread Spectrum ， FHSS ） 技 术 、 直 接 序 列 扩 频 （ Direct Sequence Spectrum，DSSS）技术和红外传输技术。 现在红外传输技术和跳频扩频用得非常少。
物理层 （P L）
物理层汇聚子层 （PLCP Sublayer）
物理媒体依赖子层 （PMD Sublayer）
物理媒体依赖 服务访问点 （PMD SAP）
图7.1 IEEE 802.11 物理（PHY）层结构
《无线局域网组建与维护》
物理层结构与主要功能
物理层结构
● 物理层管理（Physical Layer Management）：物理层管理与MAC 层管理相连，为物理层提供管理功能。 ● 物理层汇聚子层（PLCP）：媒体访问控制（MAC）子层和物理 层汇聚（PLCP）子层通过物理层服务访问点（SAP）利用原语进行通 信。MAC发出指示后，PLCP就开始准备需要传输的媒体协议数据单 元（MPDU）。PLCP也从无线媒体向MAC层传递接收帧。PLCP为 MPDU附加字段，形成一种合成帧，字段中包含物理层发送器和接收 器所需的信息。IEEE 802.11标准称这个合成帧为PLCP协议数据单元 （PPDU）。PPDU的帧结构提供了工作站之间MPDU的异步传输，因 此，接收工作站的物理层必须同步每个单独的即将到来的帧。 ● 物理媒体依赖（PMD）子层：在PLCP下方，PMD支持两个工作 站之间通过无线媒体实现物理层实体的发送和接收。为了实现以上功 能，PMD需直接面向无线媒体，并对帧传送提供调制和解调。PLCP 和PMD之间通过原语进行通信，控制发送和接收。