无线传输媒体可使通信终端在一定范围内灵活、简便、移动地接入通信网,因此无线局域网作为有线局域网的延伸,具有广阔的发展前景。是相当便利的数据传输系统,它利用射频(Radio Frequency; RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线所构成的局域网络,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。

2。2。1 WLAN网络结构

WLAN使用的端口访问技术IEEE 802。11b标准支持两种网络结构,一种是如图2。2所示基于AP的网络结构,所有工作站都直接与AP无线连接,由AP承担无线通信的管理及与有线网络连接的工作,是理想的低功耗工作方式[6]。可以通过放置多个AP来扩展无线覆盖范围,并允许便携机在不同AP之间漫游。目前实际应用的WLAN建网方案中,一般采用这种结构,同时考虑到安全因素,AP必须和交换机各端口进行两层隔离。交换机采用IEEE 802。1Q标准的VLAN方式。VLAN对接入交换机每一端口的AP都必须分配一个网内唯一的VLAN ID。另一种是如图2。3所示基于p2p的网络结构,用于连接PC或POCKET PC,允许各台计算机在无线网络所覆盖的范围内移动并自动建立点到点的连接。

图1 基于AP的网络结构

图2。3 基于P2P的网络结构

2。2。2 WLAN工作原理

WLAN由无线网卡、接入控制器设备、无线接入点(AP)、计算机和有关设备组成。下面以最广泛使用的无线网卡为例说明WLAN的工作原理[7]。

一个无线网卡主要包括网卡(NIC)单元、扩频通信机和天线三个组成功能块。NIC单元属于数据链路层,由它负责建立主机与物理层之间的连接。扩频通信机与物理层建立了对应关系,实现无线电信号的接收与发射。当计算机要接收信息时,扩频通信机通过网络天线接收信息,并对该信息进行处理,判断是否要发给NIC单元,如是则将信息帧上交给NIC单元,否则丢弃。如果扩频通信机发现接收到的信息有错,则通过天线发送给对方一个出错信息,通知发送端重新发送此信息帧。当计算机要发送信息时,主机先将待发送的信息传送给NIC单元,由NIC单元首先监测信道是否空闲,若空闲立即发送,否则暂不发送,并继续监测。

(1)调制技术OFDM

正交频分复用(OFDM)的基本思想是将高速的数据流分配到多个相互正交的子载波上同时传输,如图2。4所示。

图2。4 OFDM原理

 抗频率选择性衰落和窄带干扰能力强

 OFDM把用户信息通过多个子载波传输;

 通过子载波的联合编码,达到了子信道间的频率分集的作用;

 增强了对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力;

 抗多径效应能力强;

(2)干扰:多径干扰

如图2。5所示:

图2。5 多径干扰示意图

(3) 干扰:电磁干扰

2。4GHz为ISM频段,不需要授权即可使用。

 同一区域内AP之间的互相干扰,干扰方式分为同信道干扰和邻信道干扰。

 其他干扰源

 微波炉

 医疗设备

 双向寻呼系统

 脉冲雷达系统

 其它无线通讯系统

2。2。3 WLAN的访问控制手段 

服务集标识SSID匹配:通过对多个无线AP设置不同的SSID标识字符串(最多32个字符),并要求无线工作站出示正确的SSID才能访问AP,这样就可以允许不同群组的用户接入,并对资源的访问权限进行区别限制。 

但是SSID只是一个简单的字符串,所有使用该无线网络的人都知道该SSID,很容易泄漏;而且如果配置AP向外广播其SSID,那么安全性还将下降,因为任何人都可以通过工具或Windows XP自带的无线网卡扫描功能就可以得到当前区域内广播的SSID。这是一种较低级别的访问控制方法。 

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