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無線網路的設計應該注意什麼

發布時間:2023-06-15 19:57:21

無線網路設計

我可以設計,但是沒時間,你給我郵件,[email protected].把你的MSN告訴我,我會把一般的無線設計的方案發給你一個看一下..

無線網路的設計主要包括測試,信號強度覆蓋,天線集化和射頻技術,包括考慮布線在內的MESH.

你要的內容也太多了,除非是模板,不然誰有空寫那麼多出來啊

TP LINK和H3COM的無線設備都是低端的,用aruba\trapeze\nortel \cisco的.

② 做wifi設計與規劃(比如大型商場內的無線覆蓋)需要掌握哪些方面知識,

需要會畫平面布置圖,系統圖,設計方案。

一、商場網路現狀及需求
隨著信息時代的不斷加快,無線網路已經步入了高速發展期,並將最終成為像有線網路一樣應用無處不在的組網形式。商場部署無線網路可使其成為提供高端互聯網接入服務、具有良好服務水平的商場管理公司。原有商場內網線錯綜復雜,將被漸漸淘汰,如何在商場內搭建更加使捷、更加人性化、智能化的互聯網平台,使可運營、可管理、安全、方便的無線互聯網變成現實,並以此提高商戶及客戶的滿意度,成為越來越多商場不斷思考的問題。
隨著科學技術的迅速發展,網路開始進入各種大型商場,給商場業戶帶來便利,但是有限網路由於受到線路的限制,還是給業戶需求帶來了一定的局限性,而且很多顧客在逛商場休息之餘也希望能連接到網路休息娛樂,有線網路無法滿足需求。
無線網路的崛起於迅速發展,給商場網路到來了新的接入模式,無線網路無需布線,安裝簡單,接入方便,業戶和顧客可以隨時隨地的接入並使用網路。
二、具體方案設計

方案說明:如上圖所示,為無線網路的網路拓撲,需要增加的設備為無線網路AP、無線控制器和認證網關,這樣網路結構層次化,交換機通過埠隔離或者劃分VLAN技術來實現控制不同的網路用途。
根據商場樓層的實際布局,每層樓架設數量不等的無線AP,包括商場的購物區域,商場的辦公室以及商場倉庫區,通過室內覆蓋得方式來實現商場內的無盲區覆蓋,提供更好的覆蓋效果,同時解決單台AP並發數接入用戶數量有限制的問題,我們推薦采802.11N的海盛特電信級吸頂式IWN2000_SFS商場內進行綜合覆蓋,以高達300Mbps的帶寬速度和良好的兼容性實現無線覆蓋。

商場統一採用網關的portal認證方式(portal頁自適應用戶終端,考慮到絕大部分在網點顧客用手機上網)或者簡訊認證的方式進行網路登錄。用戶無線筆記本在辦公大樓的每一個辦公角落都可以搜索到沒有加密的無線信號,並順利連接後將被以Web認證頁面的方式提示用戶必須輸入正確的用戶名和密碼才可以獲取上網的許可權(如下圖所示)。

圖1 用戶認證登錄流程示意圖
Web認證功能可方便網路管理員對無線網路進行有序管理,同時可以通過後台數據分析之後,將期望展示給用戶的二級portal頁面呈現給用戶,不用的用戶如VIP客戶,普通商場用戶登錄成功後根據數據進行分析可以展示不用的內容,可以進行廣告推動或者商場的最新優惠資訊發送到客戶端進行展示,充分利用拓展無線互動營銷通道;無線功能+Web認證功能的完美組合,將大幅提高無線網路的安全性,測底解決傳統無線網路加密被破解的問題,同時提升商場的無線網路營銷,充分和客戶進行互動,促進商場顧客消費。

在網路管理方面,如需要對內、外用戶進行認證管理以及附帶的一些功能則通過網路認證管理伺服器進行管理,如不需要則可通過加密等方式進行安全方面的認證。

通過安全網關來實現顧客登陸商場網路,同時具有ARP病毒防火功能,流量控制,不會出現某個客人獨占帶寬,導致其他客人無法正常訪問網路資源等諸多安全防護及行為管控;部署一套商場無線網路,來實現當前顧客需求,無時無處實現輕松便捷網上沖浪,來提升商場增值服務,提升知名度及先進度。

因本次項目工程主要是通過有線網路來延伸無線網路,從經濟適用,穩定靈活性及方便快捷等方面選擇了海盛特知名產品,來為商場打造一套完善的商場網路。

在該方案中,應包括如下設備:

無線接入AP——Access Point無線接入點設備,負責無線終端用戶的接入和網路傳輸。方案中採用的主要無線接入點產品是支持802.11/b/g/n 的AP,所有的AP通過乙太網網線連接到支持POE供電的乙太網交換機上,獲得電源供電和上級網路連接。為用戶提供最好的技術特性、最輕松的安裝維護和經濟的成本。

無線控制器——用於集中控制、管理所有的無線AP,無線控制器理論上可以部署在網路的任何位置,只要與AP之間可以進行通訊即可。但考慮到數據流的問題,保障數據流的低延遲、高可靠性,一般建議無線控制器旁掛在核心交換機上。相當於給核心交換機增加了一個無線控制器的功能。無線控制器與核心交換機配合完成對網路內AP的統一管理、控制等工作。

認證網關——HST_WEBSTD2000,是我司自主研發的新一代認證計費網關。配合高性能工程級硬體,支持龐大的用戶數接入,有線無線一網打盡,提供web認證頁面定製(品牌價值傳遞、廣告展示)、認證方式多樣化、靈活的賬號管理等多種定製功能。無縫對接第三方賬號管理系統(如酒店管理系統賬戶/CAS單點登錄系統等)、簡訊驗證碼認證;精準的計時計費、分時段計費功能;如酒店、賓館、車站、公園、商場、小區/出租屋網路運營商等等。

三、方案實現的需求

作為專業無線領域的海盛特科技有限公司,提出了安全,穩定,管理方便,功能全面的商場安全無線接入解決方案,助理商場的信息化改革,來提高效益和效率。改解決方案是專門針對商場環境量身定製的,由海盛特無線接入點(AP),無線控制器(AC),無線認證網關組成的安全無線整體解決方案。

無線上網

隨著WIFI手機及平板電腦的普及,大家越來越青睞無線網路信息的傳遞帶來的便捷,無論是商戶與自己的連鎖機構或者廠家進行日常的銷售信息互動及貨品信息查詢,或商場向會員顧客或者來逛商場的顧客提供無線上網服務,都極大的順應了工作與休閑的雙重需求,據網路論壇調查統計,顧客優選可提供免費上網的商場購物。

無線廣告

無線上網必須經過實名認證,認證必須要有PORTAL認證頁面,通過PORTAL認證頁面可實現推送廣告,任何用戶上網,第一眼看到的就是商場發布的各類廣告信息。

無線促銷

通過PORTAL門戶實現無線導購,不定期發布各類商場打折促銷信息,還可通過在PORTAL頁面上發布電子優惠券,實現一對一促銷。從而吸引更多的顧客使用無線網路,拉動顧客的購買力。

無線收銀

通過無線POS(在終端POS上增加無線網卡),擺脫了百貨業傳統收銀方式的束縛,可隨時隨地增加收銀終端。消費者不用再為收銀而排長隊,一定程度上緩解了店慶、節假日客流高峰對商場的壓力。

無線辦公

商場管理人員,可隨時隨地在商場內部任何地點實現無線辦公,從而提高工作效率。

無線倉儲

貨物的管理,包括出入庫管理、盤點等作業,傳統採用的是手工作業流程,單據差錯率高,浪費時間,不利於管理人員及時准確地掌握庫存情況,及時制定經營策略。通過部署WLAN,通過無線終端(手持或機載),貨物信息實時計入後台資料庫,實現進出貨自動化管理、無線盤點,便於精確地掌握庫存情況,迅速決策營銷。不僅提高效率,更杜絕紕漏和舞弊。

無線監控

傳統的監控需要布放監控線纜才能實現遠程監控,但隨著商場內部結構調整,很多區域會產生盲點,通過無線監控攝像頭,可在商場內部任意地點快速部署監控,確保整個商場全方位安全。

無線監控

傳統的監控需要布放監控線纜才能實現遠程監控,但隨著商場內部結構調整,很多區域會產生盲點,通過無線監控攝像頭,可在商場內部任意地點快速部署監控,確保整個商場全方位安全。

四、方案設計特點及優勢

作為中國一大WLAN信息解決方案提供商,海盛特科技始終致力於全方位包括商場在內的各類零售企業的網路建設需求,幫助其降低其運營成本,提高運營效率,有效提升零售企業的盈利水平。

本方案部署簡單——工業級升級,採用AP集中管理方案,AP間信號統一自動控制,通過多信道部署,減少AP間信號干擾,採用網線供電,無需改造強電。

高擴展性——在同一張網路上可以提供無線收銀、無線辦公、無線倉儲、客戶無線上網等應用。

1、個性的品牌展示頁面及安全認證

認證運營系統——在運營商IDC機房通過伺服器集群系統構建認證系統服務於各商場,實現網路運營。

安全認證——每個用戶獨立分配不同的上網賬號防止蹭網和非法人員上網,並可記錄每個用戶的上網行為審計功能。

品牌宣傳——專門定製的品牌展示頁面,可以實現廣告發布、優惠促銷,無線導購,對每個認證用戶充分展示企業營銷信息,提升企業形象和服務水平。

2、藉助Vlan,節約流量,節省成本

通過使用Vlan,將網路用戶分離開來,進行靈活的廣播流量管理,節約流量的同時,使得設備使用壽命延長,設備性能得到提高,從而節省投入成本。

3、支持多SSID,輕松分域,巧妙分類

海盛特無線AP可支持多個SSID,劃分多個廣播域對LAN進行管理,在滿足多類人群需求的基礎上,可通過加密實現高效管理,達到以一頂多的效果。

4、後台管理軟體功能強大

靈活的配置方式——使用管理軟體可自動尋找所有在線AP,並可針對每個AP進行管理配置,亦可對所有AP統一進行公共配置。

強大的配置功能——可配置AP的IP地址、加密方式、連接方式、信道、SSID、房間號等多重參數,深入、細致。

完善的管理功能——通過管理軟體可以查詢當前AP所連接客戶端等相關信息,方便管理員掌控商場所有AP的使用情況,並可遠程進行AP重啟操作。

實時的監控功能——通過管理軟體可以實時監控AP運行狀態,方便管理員進行網路維護,出現問題及時處理。

詳盡的日誌記錄——記錄AP運行狀態、上電斷電時間等,方便管理員查看

③ 裝修的時候,家庭區域網布線應該遵循什麼原則呢

裝修的時候,家庭區域網布線應該遵循什麼原則呢?

堅持有線為主,無線為輔,有有線的地方盡量使用有線。有線網路依靠網線和光纖傳輸信號,相當於專線,具有穩定性好、抗干擾能力強、可靠性高、輻射低、保密性好等優點。鄰居使用的無線網路,涉及到無線信號的干擾和爭奪,穩定性和安全性相對較差。

第四、網路布線施工可以稍微注意一下,預埋管線必須穿管施工,弱電強電線必須單獨穿管。在嵌入螺紋時,所有的螺紋都需要穿螺紋,這也是一個必要的步驟。它最大的優點就是方便後期更換。例如,如果螺紋螺紋不正確或由於其他原因需要更換,仍然可以這樣做。其次,弱電和強電是分開的,以防止220V強電干擾弱電信號。最好能相隔20cm,同時用不同顏色的管道隔開,方便區分。

④ 設計無線感測器網路的節點部署方案時必須考慮哪些問題

設計無線感測器網路節點需要遵循以下幾個主要的原則。
(1)微型化與低成本
由於無線感測器網路節點數量大,只有實現節點的微型化與低成本才有可能大規模部署與應用。因此節點的微型化與低成本一直是研究人員追求的主要目標之一。對於目標跟蹤與位置服務一類的應用來說,部署的無線感測器節點越密,定位精度就越高。對於醫療監控類的應用來說,微型節點容易被穿戴。實現節點的微型化與低成本需要考慮硬體與軟體兩個方面的因素,而關鍵是研製專用的片上系統(System on Chip,SoC)晶元。對於傳統的個人計算機,內存2GB、硬碟100GB已經是常見的配置,而一個典型的無線感測器節點的內存只有4kB、程序存儲空間只有10kB。正是因為感測器節點硬體配置的限制,所以節點的操作系統、應用軟體結構的設計與軟體編程都必須注意節約計算資源,不能夠超出節點硬體可能支持的范圍。
(2)低功耗
感測器節點在使用過程中受到電池能量的限制。在實際應用中,通常要求感測器節點數量很多,但是每個節點的體積很小,攜帶的電池能量十分有限。同時,由於無線感測器網路的節點數量多、成本低廉、部署區域的環境復雜,有些區域甚至人員不能到達,因此感測器節點通過更換電池來補充能源是不現實的。如何高效使用有限的電池能量,來最大化網路生命周期是無線感測器網路面臨的最大的挑戰。
感測器節點消耗能量的模塊包括:感測器模塊、處理器模塊和無線通信模塊。隨著集成電路工藝的進步,處理器和感測器模塊的功耗變得很低。圖2-43給出了感測器節點各部分能量消耗情況。從圖中可以看出,感測器節點能量的絕大部分消耗在無線通信模塊。感測器節點發送信息消耗的電能比計算更大,傳輸1bit信號到相距100m的其他節點需要的能量相當於執行3000條計算指令消耗的能量。
圖2-43感測器節點各部分能量消耗情況無線通信模塊存在四種狀態:發送、接收、空閑和休眠。無線通信模塊在空閑狀態一直監聽無線信道的使用情況,檢查是否有數據發送給自己,而在休眠狀態則關閉通信模塊。從圖中可以看到,無線通信模塊在發送狀態的能量消耗最大;在空閑狀態和接收狀態的能量消耗接近,但略少於發送狀態的能量消耗;在休眠狀態的能量消耗最少。為讓網路通信更有效率,必須減少不必要的轉發和接收,不需要通信時盡快進入休眠狀態,這是設計無線感測器網路協議時需要重點考慮的問題。
(3)靈活性與可擴展性
無線感測器網路節點的靈活性與可擴展性表現在適應不同的應用系統,或部署在不同的應用場景中。例如,感測器節點可以用於森林防火的無線感測器網路中,也可以用於天然氣管道安全監控的無線感測器網路中;可以用於沙漠乾旱環境下天然氣管道安全監控,也可以用於沼澤地潮濕環境的安全監控;可以適應單一聲音感測器精確位置測量的應用,也可以適應溫度、濕度與聲音等多種感測器的應用;節點可以按照不同的應用需求,將不同的功能模塊自由配置到系統中,而不需重新設計新的感測器節點;節點的硬體設計必須考慮提供的外部介面,可以方便地在現有的節點上直接接入新的感測器。軟體設計必須考慮到可裁剪,可以方便地擴充功能,可以通過網路自動更新應用軟體。
(4)魯棒性
普通的計算機或PDA、智能手機可以通過經常性的人機交互來保證系統的正常運行。而無線感測器節點與傳統信息設備最大的區別是無人值守,一旦大量無線感測器節點被飛機拋灑或人工安置後,就需要獨立運行。即使是用於醫療健康的可穿戴節點,也需要獨立工作,使用者無法與其交互。對於普通的計算機,如果出現故障,人們可以通過重啟來恢復系統的工作狀態。而在無線感測器網路的設計中,如果一個節點崩潰,那麼剩餘的節點將按照自組網的思路,重新組成具有新拓撲的自組網。當剩餘的節點不能夠組成新的網路時,這個無線感測器網路就失效了。因此感測器節點的魯棒性是實現無線感測器網路長時間工作重要的保證。更多http://www.big-bit.com/news/list-75.html

⑤ 怎樣在有線網路上設計無線網路。

也許對於很多消費者來說,無線技術固然再好、再便捷但是如果不能BT下載,不能流暢地游戲那麼它就沒有價值。而本文的重點就是向大家介紹如何在WLAN環境下進行合理的BT下載設置,以便獲得最佳的使用效果。

也許很多朋友都有這樣的感覺,在將自家的有線路由器換成無線路由器以後,BT下載的穩定性和連接速度有了明顯的下降,甚至是不能進行BT下載。其實,無論是有線還是無線路由他們的工作原理都基本一樣:對內網向外網發出的信息不會進行阻攔,但對來自外部想進入內部網路的信息則會在進行識別、篩選後才會轉發給內網電腦,也正是基於此原理,才導致了很多內網BT用戶在下載時出現斷流和緩慢的現象。當然,對於無線路由器來說,我們還需要進行一些額外的設置才能夠獲得與有線網路相同的下載效果。

關閉SSID

SSID(ServiceSetIdentifier)一般是由AP或無線路由器廣播出來的區域網名稱,它的目的是讓只有設置為名稱相同SSID的值的電腦才能互相通信。

對於BT下載來說,我們建議大家關閉SSID來獲得更好的使用你效果。因為,關閉SSID後可以節省帶寬的佔用率和免除許多網路冗餘信息,提高BT的下載速度。 另一方面,關閉SSID後也可以起到對網路保護的作用。關閉SSID廣播後,其他用戶將無法搜索到你無線設備的SSID,除非他能手動填寫出你正確的SSID才能進行連接。

啟用加密,控制用戶數量

與傳統有線路由相比,無線路由器更容易被他人入侵,尤其是沒有採用任何加密措施的無線路由,你的鄰居將毫不費力的使用你的網路進行下載和其他操作,從而影響你的網路質量。

除了上面提到的關閉SSID,我們還可以通過WEP和WPA這些無線加密手段來對網路進行保護。這里我們建議大家,在其他設置正常的情況下,排除ISP和軟體的問題後,您不妨看看是否有人偷偷潛入了您的網路。
IEEE 802.11 Wireless LAN 網路
13.1 網路架構及特性簡介
由於可攜式計算機(包含筆記型計算機 (notebook) 和掌上型計算機 (laptop))普及率的快速成長,無線區域網絡對今日的計算機及通訊工業來講,將成為一項重要的觀念及技術。在無線區域網絡的架構中,計算機主機不需要像在傳統的有線網路里,必需保持固定在網路架構中的某個節點上,而是可以在任意的時間作任何的移動,也能對網路上的數據作任意的訪問。大體說來,無線網路有四項特性與傳統的有線網路不同:
一、無線網路的目的地址(Destination Address)通常不等於目的位置(Destination Location):
在有線網路里,一個地址通常就代表一個固定的位置,然而在無線網路里,這件事不一定成立,因為在無線網路中,事先被給定地址的一部計算機,隨時都有可能會移動到不同的地方。
二、無線網路的傳輸媒介會影響整體網路的設計:
無線網路的實體層和有線網路的實體層基本上有很大的不同,無線網路的實體層有下列特性:
點和點之間的連結范圍是有限的,因為這牽涉到訊號強弱的關系。
使用了一個需要共享的傳輸媒介。
傳送的訊號未被保護,易受外來雜訊干擾。
在數據傳送的可靠性來講,較有線網路來的差。
具有動態的網路拓撲結構。
因為上述的原因,使得設計整個網路的軟硬體架構,就會和傳統的有線網路不同。舉例而言,由於訊號傳送范圍的受限,使得無線區域網絡硬體架構的設計,就必需考慮到只能在一個有著合理幾何距離的區域內。
三、無線網路要有能力處理會移動的工作站:
對無線網路來講,一個重要的要求就是,不但能處理可攜式的工作站 (portable station),更要能處理移動式的工作站 (mobile station),可攜式的工作站也會從某一個位置移動到另一個位置,但長時間來看,它通常還是會固定在某一個位置上。而移動式的工作站就有可能在短時間內不斷的移動,且會在移動中仍對網路上的數據作訪問。
四、無線網路和其它 IEEE 802 網路層間的關系不同:
為了達到網路的透明化,無線區域網絡希望做到在邏輯鏈接層就能和別的網路相通,這使得無線區域網絡必需將處理移動性工作站及保持數據傳送可靠性的能力全做在網路媒介訪問層 (MAC Layer) 中,這和傳統有線網路在媒介訪問層所需具有的功能是不同的。
無線區域網絡正逐漸受到重視,為了使各種競爭產品之間能兼容互通,標準的制定就成了重要的工作,而 IEEE 802.11 無線區域網絡 (wireless LAN) 的標准就在這樣的情況下誕生。
IEEE 802.11 主要目的是要制定一套適合在無線區域網絡環境下作業的通訊協議,最重要的工作,就是要制定出 MAC 層和實體層。 因此 IEEE 802.11 的參考模式主要分成兩部份,第一部份是制定出適用於所有無線網路系統的 MAC 規格,設計出和實體層無關的 MAC 協議。第二部份則是制定出和傳輸媒介相關的 PHY 規格。IEEE 802.11 所支持的每一種傳輸訊號頻寬,都有不同的 PHY 規格。例如,915MHz 頻寬、2.4GHz 和5.2GHz 頻寬以及紅外線頻寬等,都有不同的 PHY 規格。此外功率的管理和時限性的服務等也包括在 IEEE 802.11的定義范圍內。本章討論的重點將著重在 IEEE 802.11 所制訂出的 MAC 通訊協議上。IEEE 802.11 無線區域網絡的主要特性如下:
多重傳輸速率。IEEE 802.11可以讓工作站使用不同的傳輸速率(單位為100kbps)在網路上通訊。例如 0.5 Mbps, 1 Mbps 或 2 Mbps。
frame為 IEEE 802.11 frame。
傳輸媒介為無線電。
基本通訊協議為 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。如果同時有二個或二個以上的工作站傳送frame將造成沖撞,發生沖撞的frame視為無效並丟棄。IEEE 802.11所採用的 CSMA/CA通訊協議雖可避免大部分不必要的沖撞,但仍無法完全排除沖撞的現象。因此只適合用來傳送非實時性的數據。
提供兩種傳送服務。分布式協調功能 (Distributed Coordination Function, DCF) 使用 CSMA/CA ,適合傳輸非實時信息。集中式協調功能 (Point Coordination Function, PCF) 由網路協調者 (Point Coordinator) 掌控並且以輪詢 (polling) 的方式安排工作站傳送frame的時機及順序。由於工作站傳送的時間可事先安排,因此可提供保證傳送延遲的服務。
非實時傳輸使用之頻寬不保證公平分配。在 DCF 部份由於工作站利用 CSMA/CA 通訊協議來互相競爭傳送frame的機會,並沒有輪流傳送的特性,因此每個工作站實際使用的頻寬量可能不同。
提供認證 (Authentication) 及數據保密 (Privacy) 功能。無線電是一種開放性的介質,任何人都可以很容易的干擾或!!。任證是確任對方的身分,免得在不知情的狀況下因
為與陌生人通訊而泄漏重要的信息。保密是利用加密 (Encryption) 及解密 (Decryption) 的技術來保護傳送的數據,使得!!者即使!!到數據也無法得知其內容。
較不適合多媒體信息傳輸。雖然網路提供保證的傳送延遲服務,但目前最高的傳送速率只有 2 Mbps。此頻寬尚不足以應付具有實時要求的多媒體信息。如果無線網路上同時存在許多工作站,則每一部工作站平均分配到的頻寬將更少。
13.2 無線區域網絡硬體架構
要了解無線區域網絡硬體架構之前,要先了解無線區域網絡協議的功能需求,因為 IEEE 802.11 就是根據這些需求,擬訂了一套無線區域網絡系統的基本架構。 IEEE 802.11將最低的功能頻寬訂為 1Mbps,這對於一般性的操作,像檔案傳輸、程序載入、交易處理等,是絕對必要的。對於需要傳輸實時數據的應用軟體,像數字式聲音、影像等,IEEE 802.11也提供了時限性 (time bounded)的服務。另外,IEEE 802.11也定義了包括財務、辦公室、學校以及工業大樓等各種環境中的可靠操作需求。此外,還定義了行動式的計算機系統至少必須支持每小時幾哩的行人速度。而為了整合這些需求,IEEE 802.11就制訂出兩種不同類型的無線區域網絡基本架構:
有基礎架構的無線區域網絡 (Infrastructure Wireless LAN)
無基礎架構的無線區域網絡 (Ad Hoc Wireless LAN)
所謂的基礎架構通常指的就是一個現存的有線網路分布式系統 (wired distribution system),在這種網路架構中,會存在一種特別的節點,稱作AP (access points),這個AP的功能就是要將一個或多個的無線區域網絡和現存的有線網路分散系統相連結,以提供某個無線區域網絡中的工作站,能和較遠距離的另一個無線區域網絡的工作站通訊,另一方面也促使無線區域網絡中的工作站,能訪問有線分布式系統中的網路資源。這一類型的無線網路通訊范圍,通常是以同一棟建築物出現,例如,商店、醫院、或是同一棟樓層。
無基礎架構的無線區域網絡主要是要提供不限量的用戶,能實時架設起無線通信網路,在這種架構中,通常任二個用戶間都可直接通訊,這一類的無線網路架構在會議室里經常用得上。IEEE 802.11所制訂的架構允許「無基礎架構的無線區域網絡」和「有基礎架構的無線區域網絡」同時使用同一套基本訪問協議。然而,一般討論 IEEE 802.11 無線區域網絡硬體架構,還是偏重在「有基礎架構的無線網路上」。IEEE 802.11 所定義的無線網路硬體架構,主要由下列組件所組成(參考圖13-1):
Wireless Medium (WM):無線傳輸媒介,無線區域網絡實體層所使用到的傳輸媒介。
Station (STA):工作站,任何設備只要擁有 IEEE 802.11 的 MAC 層和 PHY 層的介面,就可稱為一個工作站。
Station Services (SS):工作站服務,提供工作站送收數據的服務。
Basic Service Area (BSA):在「有基礎架構的無線區域網絡」中,每一個幾何上的建構區塊 (building block) 就稱為一個基本服務區域 (Basic Service Area, 簡稱 BSA) ,每一建構區塊的大小依該無線工作站的環境和功率而定。
Basic Service Set (BSS):基本服務區中所有工作站的集合。
Distribute System (DS):分布式系統,通常是由有線網路所構成,可將數個 BSAs 連結起來。
Access Point (AP):AP,連結 BSS 和 DS 的設備,不但具有工作站的功能,還提供工作站具有訪問分布式系統的能力,通常在一個 BSA 內會有一個AP。
Extended Service Area (ESA):數個 BSAs 經由 DS 連結在一起,所形成的區域,就叫作一個擴充服務區。
Extended Service Set (ESS):數個經由分布式系統所連接的 BSS 中的每一基本工作站集,形成一個擴充服務集。
Distribution System Services (DSS):分布式系統所提供的服務,使得數據能在不同的 BSSs 間傳送。
圖13-1 無線網路硬體架構組成組件
IEEE 802.11 無線網路系統與傳統的有線區域網絡相連結是經由一個稱為 「埠接器」(Portal)的連結設備,如圖13-2 所示。埠接器的主要功能是將數據從有線區域網絡送入無線網路系統,或將來自無線區域網絡的數據送入有線區域網絡中。這之間除了必須考慮通訊協議的不同外也要考慮到傳輸媒介的差異。
圖13-2 無線區域網絡與有線區域網絡之相連結
13.3 無線區域網絡軟體架構
IEEE 802.11的軟體架構主要可分為工作站軟體和分布式系統軟體二部份。標准中並無規定應如何實作此分布式系統軟體,取而代之的是,它描述了這個分布式系統應提供那些服務才能滿足整個系統所需。因此,無線網路的軟體架構可看成是由下列二大類的服務所組成(參考圖13-3):
工作站服務 (Station Services, 簡稱 SS), 由工作站所提供。此類服務提供工作站具有正確送收數據的能力,另外也考慮傳送數據的安全性。包含下列兩種服務:
身份確認服務(Authentication)
隱密性服務(Privacy)
分布式系統服務(Distribution System Services, 簡稱 DSS),由分布式系統所提供。此類服務使 MAC frame能在同一個 ESS 中的不同 BSS 間傳送。無論工作站移動到那裡,也都要能收到它該收到的數據,這類服務大部份是由一個特別的工作站呼叫使用,此工作站本身也同時提供這些服務,因此也稱為AP(Access Point, 簡稱AP)。AP是唯一同時提供 SS 和 DSS的無線網路組件,它也是工作站與分布式系統間的橋梁。分散系統提供下列五種服務:
聯結服務(Association)
取消聯結服務(Disassociation)
分送服務(Distribution)
整合服務(Integration)
重聯結服務(Reassociation)
圖13-3 無線網路軟體服務架構
IEEE 802.11 所指定的七種服務中有五種是用來支持使「媒介訪問服務數據單元」(MAC service data unit,簡稱 MSDU) 能在不同的 BSS 間傳送。另外二種則是用來控制工作站對 IEEE 802.11區域網絡的訪問,及數據的隱私性。其功能分述如下:
分送服務(Distribution):此服務的主要工作就是將分布式系統中的數據送到該送到的地方。以圖13-3 為例,假設有一筆frame要從 工作站 1 送到 工作站 4 ,一開始這筆frame會先被送到工作站 2 ( 輸入AP),接著工作站 2 會透過「分送服務」將這筆frame送到工作站 3 (輸出AP),而工作站 3 再透過無線媒介將frame送達工作站 4 。IEEE 802.11 並沒有規定分散系統要如何將frame正確的送達目的位置,但它說明了在「聯結」(Association)、「取消聯結」(Disassociation)及「重聯結」(Reassociation) 等服務中該提供那些信息,使得分散系統可以決定該筆frame該送往那個 輸出AP,而將frame送達正確的目的地位置。
整合服務(Integration):此服務的主要目的是要使frame能在分散系統和現存的傳統區域網絡間傳送。如果分送服務知道該筆frame的目的地位置是一個現存的 IEEE 802.x 有線區域網絡,則該筆frame在分散系統中的輸出點將是埠接器而不是AP。分送服務若發現該frame是要被送到埠接器將會使得分散系統在frame送達埠接器後接著驅動「整合服務」,而整合服務的任務就是將該筆frame從分散系統轉送到相連的區域網絡媒介。其中整合服務要做的主要工作就是將不同的地址空間做一個轉換。 為了要了解以下所將要介紹的「聯結」(Association)、「取消聯結」(Disassociation)及「重聯結」(Reassociation)等服務的意義,我們先介紹一個叫做「移動性」(mobility) 的觀念,IEEE 802.11對工作站,定義了三種程度的「移動性」,分別描述如下: 無變動:此程度的移動性又可分為以下兩種型式:靜止(工作站根本就沒動)及區域性的移動(工作站只在一個基本服務區內移動)。
基本服務區的變動:工作站會從一個基本服務區移動到另一個基本服務區,但仍保持在同一個擴充服務區內。
擴充服務區的變動:工作站會從某一個擴充服務區內的基本服務區移動到另一個擴充服務區內的基本服務區。
聯結服務(Association):此服務的主要目的是要在工作站和AP之間建立一個通訊聯機。當分布式系統要將數據送給工作站時,它必需事先知道這個工作站目前是透過那個AP來訪問分布式系統,這些信息就是由聯結服務來提供。一個工作站在被允許藉由某個AP送數據給分散系統之前,它必須先和此AP作聯結,通常在一個基本服務區內有一個AP,因此任何在這個基本服務區內的工作站想和外界作通訊,就必須先向此AP相聯結。此動作類似注冊,因為當工作站作完聯結的動作後,AP就會記住此工作站目前在它的管轄范圍之內。請注意在任一瞬間,任一個工作站只會和一個AP作聯結,這樣才能使得分散系統能在任一時候知道哪一個工作站是由哪一個AP所管轄。然而,一個AP卻可同時和多個工作站作聯結。聯結服務都是由工作站所啟動的,通常工作站會藉由啟動聯結服務來要求和AP作一個聯結。
重聯結服務(Reassociation):此服務的主要目的是要將一個移動中工作站的聯結,從一個AP轉移到另一個AP。當工作站從一個基本服務區移動到另一個基本服務區時,它就會啟動一個「重聯結的服務」,此服務會將工作站和它所移入的基本服務區內的AP作一個聯結,使得分散系統將來能知道此工作站目前已由另一個AP所管轄了。重聯結的服務也都是由工作站所啟動的。
取消聯結服務(Disassociation):此服務的主要目的是取消一個聯結。當一個工作站傳送資料結束時,可以啟動「取消聯結服務」。另外,當一個工作站從一個基本服務區移動到另一個基本服務區時,它除了會對新的AP啟動「重聯結服務」外,也會對舊的AP啟動「取消聯結服務」。此服務可由工作站或AP來啟動。不論是哪一方啟動,另一方都不能拒絕。AP可能因為網路負荷的原因,而啟動此服務對工作站取消聯結。
身份確認服務(Authentication):此服務的主要目的是用來確認每一個工作站的身份。IEEE 802.11 支援一種叫做「盤問/響應」(Challenge/Response,簡稱 C/R) 的身份確認方法。一般 C/R 身份確認的方法主要有下列三個步驟:
聲明身份 (Assertion of Identity)
盤問聲明 (Challenge of Assertion)
回應盤問 (Response to Challenge)
以下為 C/R 身份確認方法的實例
聲明 (Assertion):我是工作站 4
盤問 (Challenge):證明你的身份
回應 (Response):這是我的密碼
結果 (Result):如果密碼 OK ,工作站就完成身份確認
IEEE 802.11 通常要求雙向式的身份確認。在任一瞬間,一個工作站能同時和多個工作站(包含AP)作身份確認的動作。身份確認的服務是屬於工作站服務。
隱密性服務 (Privacy);此服務的主要目的是避免傳送數據的內容被!!。無線網路和有線網路不太相同的地方,其中一點就在於無線網路的數據是在空氣這開放的介質中傳播,因此任何只要裝有 IEEE 802.11 適配卡的工作站都能接收到別人的數據,所以數據的保密性若做的不好,資料就很容易被別人所!!。「隱密性服務」的主要功能就是提供一套「隱密性服務」的演算法 (privacy algorithm) 將數據做加密與解密。「隱密性服務」也是屬於工作站服務 。
13.4 frame格式
IEEE 802.11 的 MAC frame格式如圖13-4 所示,其中包含
frame標頭 (Header):30位元組,此部份主要包括了控制信息 (control information),地址 (addressing),順序號碼 (sequencing number),持續時間 (ration) 等欄位。
資料:長度不一(0 - 2312 位元組),此部份依frame型態 (frame type) 有所不同。
錯誤檢查碼 :4 位元組,記錄frame的檢查碼,採用 CRC-32 技術。
2 2 6 6 6 2 6 0-2312 4 位元組
Frame Control
Duration/ID
Address 1
Address 2
Address 3
Sequence Control
Address 4
Frame Body
CRC
------------------------- MAC Header --------------
圖13-4 MAC frame格式
13.4.1 frame控制欄位
frame控制欄位之格式如圖13-5 所示。其中
2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位
Protocol
Version
Type
Subtype
To
DS
From DS
More
Flag
Retry
Pwr
Mgt
More
Data
WEP
Order
圖13-5 frame控制欄位格式
Protocol Version : 802.11 標准版本,目前值為 00。
Type and Subtype : frame型態,目前定義的有三種 : Data frame, Control frame, Management frame。 每一種型態有可分為若干次型態,如表13-1 所示。
To DS : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(包括廣播或群播frame)要傳送給分布式系統。若為其它種類的frame,則其值應為 0。
From DS : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(包括廣播或群播frame)是由分布式系統傳送下來。若為其它種類的frame,則其值應為 0。To DS 與 From DS之組合有四種,期代表意義如表13-2 所示。
More Fragments : 此旗標值為 1 表示工作站尚有其它片段(Fragments) 待傳送。若為其它種類的frame,則其值應為 0。
Retry : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(或Managementframe)為重送之frame。接收端可依此訊息來丟棄重復之frame。
Power Management : 此旗標用來顯示工作站之電源管理模式。其值為 1 表示此工作站處於省電模式,其值為 0 表示此工作站處於正常模式。所有由 AP 傳送的frame上此值都必須為 0。
More Data : 此旗標由 AP 用來通知處於省電模式之工作站說 AP 目前仍有MSDUs 欲傳送給該工作站。在 Data frame上其值為 1 表示至少還有一個 MSDU 待轉送。若為其它種類的frame,則其值應為 0。
WEP : 此旗標值為 1 表示此 Data frame(或Managementframe)中所攜帶的數據已經過 WEP 演算法處理過。若為其它的frame,則其值應為 0。
Order : 此旗標值為 1 表示此 Data frame經由嚴格依序服務等級 (Strictly-Ordered service class) 來傳送。若為其它的frame,則其值應為 0。
表13-1 各式frame型態及次型態
Type value
b3 b2
Type Description
Subtype Value
b7 b6 b5 b4
Subtype Description
00
Management
0000
Association Request
00
Management
0001
Association Response
00
Management
0010
Reassociation Request
00
Management
0011
Reassociation Response
00
Management
0100
Probe Request
00
Management
0101
Probe Response
00
Management
0110-0111
Reserved
00
Management
1000
Beacon
00
Management
1001
ATIM
00
Management
1010
Disassociation
00
Management
1011
Authentication
00
Management
1100
Deauthentication
00
Management
1101-1111
Reserved
01
Control
0000-1001
Reserved
01
Control
1010
PS-Poll
01
Control
1011
RTS
01
Control
1100
CLS
01
Control
1101
ACK
01
Control
1110
CF End
01
Control
1111
CF End+CF-Ack
10
Data
0000
Data
10
Data
0001
Data+CF-Ack
10
Data
0010
Data+CF-Poll
10
Data
0011
Data+CF-Ack+CF-Poll
10
Data
0100
Null Function (no data)
10
Data
0101
CF-Ack (no data)
10
Data
0110
CF-Poll (no data)
10
Data
0111
CF-Ack+CF-Poll (no data)
10
Data
1000-1111
Reserved
11
Reserved
0000-1111
Reserved
表13-2 To DS 與 From DS組合與意義
To DS
From DS值
代表意義
To DS = 0
From DS = 0
Dataframe由一個工作站直接傳送給另外一個在相同BSS中的工作站
To DS = 1
Dataframe傳送給分布式系統
From DS = 0
To DS = 0
From DS = 1
Dataframe由分布式系統傳下來
To DS = 1
From DS = 1
由一個AP 傳給另外一個AP 的WDSframe
13.4.2 Duration/ID 欄位
Duration /ID 欄位長度為16位,其用法如下(請參考表13-3):
若frame為控制型態(Control Type),且次型態為PS-Poll, 則此欄位代表一個SID, 其最左邊兩個位都是1, 而剩下的 14 位則是傳送此frame之工作站之SID。SID 值的范圍為 1 到 2007。
若為其它frame,則此欄位代表一個ration, 其值依各frame型態而定。不過對於所有在免競爭期間所傳送的frame來說,此欄位之值應設為 32768。當Duration/ID 欄位的內容小於 32768 時,表示其為一個ration 值,應該被拿來修正NAV。
表13-3 Duration /ID 欄位意義 Bit 15
Bit 14
Bits 13-0
用途
0
0-32767
Duration (由此frame結束後起 算,單位為us)
1
0
0
在免競爭期間所傳送之frame使用之固定值(32768)
1
0
1-16383
保留
1
1
0
保留
1
1
1-2007
在PS-Pollframe中指定之工作站 ID
1
1
20013-16383
保留
13.4.3 地址欄位
MACframe格式中共有四個地址欄位。這些欄位用來記錄BSSID (BSS Identifier), 起始工作站地址 (Source Address, SA),目地的工作站地址(Destination Address, DA),傳送工作站地址(Transmitter Address, TA),及接收工作站地址(Receiver Address, RA)。其中目地的工作站地址(DA) 可以是各別或群播地址。是該frame的最終目的地。起始工作站地址 (SA) 是產生此frame的工作站地址。傳送工作站地址(TA) 是指在無線媒介上傳送此frame的工作站地址。接收工作站地址(RA) 則是指在無線媒介上接收此frame的工作站地址。每一個地址長度都是符合 IEEE 802 標准之 48 位。有些frame並不需要用到所有的地址欄位。有些地址欄位在使用時和其在地址欄位的相對地址(1-4)有關而與地址型態無關。例如當一個工作站接收到一筆frame時,都是用Address 1 的內容來判斷該frame是否傳送給自己。而 CTS frame (ACKframe) 中的 RA 則等於 RTS frame (需要被回復之frame) 中的 Address 2 的內容。
每個 BSS 都有一個具唯一性的辨識碼 (BSSID, 長度為 48 位), 對於有基礎架構的BSS, 此辨識碼為AP (AP) 中的工作站的地址。對於無基礎架構的BSS (IBSS), 此辨識碼最左邊兩個位為 01, 而剩下的 46 位則以隨機數產生。廣播性BSSID (48 位都為 1) 只能用在管理frame且次型態為Probe (Type = 00, Subtype = 0100 或 0101)。
13.4.4 順序控制欄位 (Sequence Control)
順序控制欄位包含兩個次欄位 : 順序號碼 (Sequence Number, 12 位) 及片段號碼 (Segment Number, 4 位), 如圖13-6 所示。其中順序號碼為該frame攜帶之 MSDU 的順序號碼。每一個 MSDU 都有一個順序號碼, 其值由 0 開始, 到4095, 然後重復輪流使用。由同一個 MSDU 切割出來的片段都應該使用相同的順序號碼。片段號碼則是指該片段在原來MSDU所切割出來的片段順序。第一個片段(或沒有切割的MSDU)其值為0。以後則依序加一,到 15 為止,然後重復輪流使用。
4 12 位
Fragment Number
Sequence Number
圖13-6 順序控制欄位
13.5 各式frame型態之格式
13.5.1控制frame
控制frame之控制欄位內容如圖13-7所示。
Protocol
Version
Type
Subtype
To
DS
From DS
More
Flag
Retry
Pwr
Mgt
More
Data
WEP
Order
Protocol
Version
Control
Subtype
0
0
0
0
Pwr
Mgt
0
0
0
2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 位

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與無線網路的設計應該注意什麼相關的資料

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