關於有線網路與無線網路的論文

㈠ 我要寫畢業論文，是關於無線網路得。但是不知道寫哪方面得。請給一個建議或者關於無線網路得題目

所謂無線網路，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網路，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術，與有線網路的用途十分類似，最大的不同在於傳輸媒介的不同，利用無線電技術取代網線，可以和有線網路互為備份。
在「首選網路」下的「無線網路」選項卡上，單擊要為其配置 802.1X 身份驗證的無線網路連接，然後單擊「屬性」。 在「身份驗證」選項卡上，執行以下任一項操作： 要為此連接啟用 IEEE 802.1X 身份驗證，請選中「為此網路啟用 IEEE 802.1X 身份驗證」復選框。默認情況下將選中此復選框。 要為此連接禁用 IEEE 802.1X 身份驗證，請清除「為此網路啟用 IEEE 802.1x 身份驗證」復選框。 在「EAP 類型」中，單擊要用於此連接的「可擴展的身份驗證協議 (EAP)」類型。 如果在「EAP 類型」中選中「智能卡或其他證書」，請單擊「屬性」，並在「智能卡或其他證書屬性」中執行以下操作： 要使用駐留在智能卡上用於身份驗證的證書，請單擊「使用我的智能卡」。 要使用駐留在計算機上證書存儲區中用於身份驗證的證書，請單擊「在此計算機上使用證書」，然後指定是否使用簡單證書選擇。 要驗證為您的計算機提供的伺服器證書仍然有效，請選中「驗證伺服器證書」復選框，指定您的計算機會自動連接的一個或多個伺服器，然後指定可信根證書頒發機構。 要查看有關所選根證書頒發機構的詳細信息，請單擊「查看證書」。 當智能卡或證書中的用戶名與所登錄的域中的用戶名不同時，若要使用另一用戶名，請選中「為此連接使用一個不同的用戶名」復選框。 如果在「EAP 類型」中選中「受保護的 EAP (PEAP)」，請單擊「屬性」，然後執行以下操作： 要驗證為您的計算機提供的伺服器證書仍然有效，請選中「驗證伺服器證書」復選框，指定您的計算機會自動連接的一個或多個伺服器，然後指定可信根證書頒發機構。 在「選擇身份驗證方法」中，單擊要在 PEAP 內使用的身份驗證方法，然後單擊「配置」。 如果您選中「受保護的密碼 (EAP-MSCHAP v2)」，那麼，請在「EAP MSCHAP v2 屬性」中指定是否使用您在 Windows 登錄屏鍵入的用於身份驗證的用戶名和密碼（以及域，如果適用的話），請單擊「確定」，然後再次單擊「確定」。 如果您選擇「智能卡或其他證書」，那麼，請在「智能卡或其他證書屬性」中，按照步驟 6 中的說明並根據需要配置設置，單擊「確定」，然後再次單擊「確定」。 在「身份驗證」選項卡上，執行以下操作： 當用戶未登錄時，要指定計算機嘗試訪問網路的身份驗證，請選中「當計算機信息可用時身份驗證為計算機」復選框。默認情況下將選中此復選框。 當用戶信息或計算機信息不可用時，要指定計算機嘗試訪問網路的身份驗證，請選中「當用戶或計算機信息不可用時身份驗證為來賓」復選框。

㈡ 求關於校園無線網路的論文

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㈢ 無線網路 發展狀況的論文

無線網路發展狀況

計算機通信分兩種:有線通信和無線通信
無線通信包括衛星,微波,紅外等等

無線區域網（Wireless LAN）技術可以非常便捷地以無線方式連接網路設備，人們可隨時、隨地、隨意地訪問網路資源。在推動網路技術發展的同時，無線區域網也在改變著人們的生活方式。本文分析了無線區域網的優缺點極其理論基礎，介紹了無線區域網的協議標准，闡述了無線區域網的體系結構，探討了無線區域網的研究方向。

關鍵詞 乙太網 無線區域網 擴頻 安全性 移動IP

一、引 言

隨著無線通信技術的廣泛應用，傳統區域網絡已經越來越不能滿足人們的需求，於是無線區域網（Wireless Local Area Network，WLAN）應運而生，且發展迅速。盡管目前無線區域網還不能完全獨立於有線網路，但近年來無線區域網的產品逐漸走向成熟，正以它優越的靈活性和便捷性在網路應用中發揮日益重要的作用。

無線區域網是無線通信技術與網路技術相結合的產物。從專業角度講，無線區域網就是通過無線信道來實現網路設備之間的通信，並實現通信的移動化、個性化和寬頻化。通俗地講，無線區域網就是在不採用網線的情況下，提供乙太網互聯功能。

廣闊的應用前景、廣泛的市場需求以及技術上的可實現性，促進了無線區域網技術的完善和產業化，已經商用化的802.11b網路也正在證實這一點。隨著802.11a網路的商用和其他無線區域網技術的不斷發展，無線區域網將迎來發展的黃金時期。

二、無線區域網概述

無線網路的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰期間。當時，美國陸軍研發出了一套無線電傳輸技術，採用無線電信號進行資料的傳輸。這項技術令許多學者產生了靈感。1971年，夏威夷大學的研究員創建了第一個無線電通訊網路，稱作ALOHNET。這個網路包含7台計算機，採用雙向星型拓撲連接，橫跨夏威夷的四座島嶼，中心計算機放置在瓦胡島上。從此，無線網路正式誕生。

1．無線區域網的優點

（1）靈活性和移動性。在有線網路中，網路設備的安放位置受網路位置的限制，而無線區域網在無線信號覆蓋區域內的任何一個位置都可以接入網路。無線區域網另一個最大的優點在於其移動性，連接到無線區域網的用戶可以移動且能同時與網路保持連接。

（2）安裝便捷。無線區域網可以免去或最大程度地減少網路布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點設備，就可建立覆蓋整個區域的區域網絡。

（3）易於進行網路規劃和調整。對於有線網路來說，辦公地點或網路拓撲的改變通常意味著重新建網。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程，無線區域網可以避免或減少以上情況的發生。

（4）故障定位容易。有線網路一旦出現物理故障，尤其是由於線路連接不良而造成的網路中斷，往往很難查明，而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網路則很容易定位故障，只需更換故障設備即可恢復網路連接。

（5）易於擴展。無線區域網有多種配置方式，可以很快從只有幾個用戶的小型區域網擴展到上千用戶的大型網路，並且能夠提供節點間"漫遊"等有線網路無法實現的特性。

由於無線區域網有以上諸多優點，因此其發展十分迅速。最近幾年，無線區域網已經在企業、醫院、商店、工廠和學校等場合得到了廣泛的應用。

2．無線區域網的理論基礎

目前，無線區域網採用的傳輸媒體主要有兩種，即紅外線和無線電波。按照不同的調制方式，採用無線電波作為傳輸媒體的無線區域網又可分為擴頻方式與窄帶調制方式。

（1）紅外線（Infrared Rays，IR）區域網

採用紅外線通信方式與無線電波方式相比，可以提供極高的數據速率，有較高的安全性，且設備相對便宜而且簡單。但由於紅外線對障礙物的透射和繞射能力很差，使得傳輸距離和覆蓋范圍都受到很大限制，通常IR區域網的覆蓋范圍只限制在一間房屋內。

（2）擴頻（Spread Spectrum，SS）區域網

如果使用擴頻技術，網路可以在ISM（工業、科學和醫療）頻段內運行。其理論依據是，通過擴頻方式以寬頻傳輸信息來換取信噪比的提高。擴頻通信具有抗干擾能力和隱蔽性強、保密性好、多址通信能力強的特點。擴頻技術主要分為跳頻技術（FHSS）和直接序列擴頻（DSSS）兩種方式。

所謂直接序列擴頻，就是用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。而跳頻技術與直序擴頻技術不同，跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，其頻率按隨機規律不斷改變。接收端的頻率也按隨機規律變化，並保持與發射端的變化規律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統的性能，跳頻越高，抗干擾性能越好，軍用的跳頻系統可達到每秒上萬跳。

（3）窄帶微波區域網

這種區域網使用微波無線電頻帶來傳輸數據，其帶寬剛好能容納信號。但這種網路產品通常需要申請無線電頻譜執照，其它方式則可使用無需執照的ISM頻帶。

3．無線區域網的不足之處

無線區域網在能夠給網路用戶帶來便捷和實用的同時，也存在著一些缺陷。無線區域網的不足之處體現在以下幾個方面：

（1）性能。無線區域網是依靠無線電波進行傳輸的。這些電波通過無線發射裝置進行發射，而建築物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸，所以會影響網路的性能。

（2）速率。無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。目前，無線區域網的最大傳輸速率為54Mbit/s，只適合於個人終端和小規模網路應用。

（3）安全性。本質上無線電波不要求建立物理的連接通道，無線信號是發散的。從理論上講，很容易監聽到無線電波廣播范圍內的任何信號，造成通信信息泄漏。

三、無線區域網協議標准

無線區域網技術（包括IEEE802.11、藍牙技術和HomeRF等）將是新世紀無線通信領域最有發展前景的重大技術之一。以IEEE（電氣和電子工程師協會）為代表的多個研究機構針對不同的應用場合，制定了一系列協議標准，推動了無線區域網的實用化。

1．IEEE802.11系列協議

作為全球公認的區域網權威，IEEE 802工作組建立的標准在區域網領域內得到了廣泛應用。這些協議包括802.3乙太網協議、802.5令牌環協議和802.3z100BASE-T快速乙太網協議等。IEEE於1997年發布了無線區域網領域第一個在國際上被認可的協議——802.11協議。1999年9月，IEEE提出802.11b協議，用於對802.11協議進行補充，之後又推出了802.11a、802.11g等一系列協議，從而進一步完善了無線區域網規范。IEEE802.11工作組制訂的具體協議如下：

（1）802.11a

802.11a採用正交頻分（OFDM）技術調制數據，使用5GHz的頻帶。OFDM技術將無線信道分成以低數據速率並行傳輸的分頻率，然後再將這些頻率一起放回接收端，可提供25Mbit/s的無線ATM介面和10Mbit/s的乙太網無線幀結構介面，以及TDD/TDMA的空中介面。在很大程度上可提高傳輸速度，改進信號質量，克服干擾。物理層速率可達54Mbit/s，傳輸層可達25Mbit/s，能滿足室內及室外的應用。

（2）802.11b

802.11b也被稱為Wi-Fi技術，採用補碼鍵控（CCK）調制方式，使用2.4GHz頻帶，其對無線區域網通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機制的介質訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低於某個門限值時，傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s，或根據直序擴頻技術調整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規定的前提下，採用跳頻技術無法支持更高的速率，因此需要選擇DSSS作為該標準的惟一物理層技術。

（3）802.11g

2001年11月，在802.11 IEEE會議上形成了802.11g標准草案，目的是在2.4GHz頻段實現802.11a的速率要求。該標准將於2003年初獲得批准。802.11g採用PBCC或CCK/OFDM調制方式，使用2.4GHz頻段，對現有的802.11b系統向下兼容。它既能適應傳統的802.11b標准(在2.4GHz頻率下提供的數據傳輸率為11Mbit/s)，也符合802.11a標准(在5GHz頻率下提供的數據傳輸率56Mbit/s)，從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無線區域網，有利於促進無線網路市場的發展。

（4）其他相關協議

IEEE802工作組今後將繼續對802.11系列協議進行探討，並計劃推出一系列用於完善無線區域網應用的協議，其中主要包括802.11e（定義服務質量和服務類型）、802.11f（AP間協議）、802.11h（歐洲5GHz規范）、802.11i（增強的安全性&認證）、802.11j（日本的4.9GHz規范）、802.11k（高層無線/網路測量規范）以及高吞吐量研究工作組的相關協議。

2．藍牙規范（Bluetooth）

藍牙規范是由SIG（特別興趣小組）制定的一個公共的、無需許可證的規范，其目的是實現短距離無線語音和數據通信。藍牙技術工作於2.4GHz的ISM頻段，基帶部分的數據速率為1Mbit/s，有效無線通信距離為10~100m，採用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。藍牙技術採用自動尋道技術和快速跳頻技術保證傳輸的可靠性，具有全向傳輸能力，但不需對連接設備進行定向。其是一種改進的無線區域網技術，但其設備尺寸更小，成本更低。在任意時間，只要藍牙技術產品進入彼此有效范圍之內，它們就會立即傳輸地址信息並組建成網，這一切工作都是設備自動完成的，無需用戶參與。

3．HomeRF標准

在美國聯邦通信委員會（FCC）正式批准HomeRF標准之前，HomeRF工作組於1998年為在家庭范圍內實現語音和數據的無線通信制訂出一個規范，即共享無線訪問協議（SWAP）。該協議主要針對家庭無線區域網，其數據通信採用簡化的IEEE802.11協議標准。之後，HomeRF工作組又制定了HomeRF標准，用於實現PC機和用戶電子設備之間的無線數字通信，是IEEE802.11與泛歐數字無繩電話標准（DECT）相結合的一種開放標准。HomeRF標准採用擴頻技術，工作在2.4GHz頻帶，可同步支持4條高質量語音信道並且具有低功耗的優點，適合用於筆記本電腦。

4．HyperLAN/2標准

2002年2月，ETI的寬頻無線接入網路（Broadband Radio Access Networks，BRAN）小組公布了HiperLAN/2標准。HiperLAN/2標准由全球論壇（H2GF）開發並制定，在5GHz的頻段上運行，並採用OFDM調制方式，物理層最高速率可達54Mbit/s，是一種高性能的區域網標准。HyperLAN/2標準定義了動態頻率選擇、無線小區切換、鏈路適配、多波束天線和功率控制等多種信令和測量方法，用來支持無線網路的功能。基於HyperRF標準的網路有其特定的應用，可以用於企業區域網的最後一部分網段，支持用戶在子網之間的IP移動性。在熱點地區，為商業人士提供遠端高速接入網際網路的服務，以及作為W-CDMA系統的補充，用於3G的接入技術，使用戶可以在兩種網路之間移動或進行業務的自動切換，而不影響通信。

5．無線區域網標準的比較

802.11系列協議是由IEEE制定的，目前居於主導地位的無線區域網標准。HomeRF主要是為家庭網路設計的，是802.11與DECT的結合。HomeRF和藍牙都工作在2.4GHz ISM頻段，並且都採用跳頻擴頻（FHSS）技術。因此，HomeRF產品和藍牙產品之間幾乎沒有相互干擾。藍牙技術適用於鬆散型的網路，可以讓設備為一個單獨的數據建立一個連接，而HomeRF技術則不像藍牙技術那樣隨意。組建HomeRF網路前，必須為各網路成員事先確定一個惟一的識別代碼，因而比藍牙技術更安全。802.11使用的是TCP/IP協議，適用於功率更大的網路，有效工作距離比藍牙技術和HomeRF要長得多。

四、無線區域網的體系架構

1．無線區域網的主要組件

（1）無線網卡。提供與有線網卡一樣豐富的系統介面，包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有線區域網中，網卡是網路操作系統與網線之間的介面。在無線區域網中，它們是操作系統與天線之間的介面，用來創建透明的網路連接。

（2）接入點。接入點的作用相當於區域網集線器。它在無線區域網和有線網路之間接收、緩沖存儲和傳輸數據，以支持一組無線用戶設備。接入點通常是通過標准乙太網線連接到有線網路上，並通過天線與無線設備進行通信。在有多個接入點時，用戶可以在接入點之間漫遊切換。接入點的有效范圍是20~500m。根據技術、配置和使用情況，一個接入點可以支持15~250個用戶，通過添加更多的接入點，可以比較輕松地擴充無線區域網，從而減少網路擁塞並擴大網路的覆蓋范圍。

2．無線區域網的配置方式

（1）對等模式。Ad-hoc模式。這種應用包含多個無線終端和一個伺服器，均配有無線網卡，但不連接到接入點和有線網路，而是通過無線網卡進行相互通信。它主要用來在沒有基礎設施的地方快速而輕松地建無線區域網。

（2）基礎結構模式。Infrastructure模式。該模式是目前最常見的一種架構，這種架構包含一個接入點和多個無線終端，接入點通過電纜連線與有線網路連接，通過無線電波與無線終端連接，可以實現無線終端之間的通信，以及無線終端與有線網路之間的通信。通過對這種模式進行復制，可以實現多個接入點相互連接的更大的無線網路。

五、未來的研究方向

如上所述，無線區域網技術的研究和應用方興未艾，是目前無線通信領域乃至整個通信行業的研究熱點。從無線區域網的進一步推廣應用來看，未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫遊、網路管理以及與3G等其他移動通信系統之間的關繫上。

1．安全性問題

IEEE802.11協議標准建議使用兩種安全解決方案。一種是IEEE 802.11安全任務組（TGi）構建的安全框架--魯棒型安全網路（RSN）。這種網路用IEEE 802.1x提供基於埠的接入控制、鑒權和密鑰管理。該標准用可擴展鑒權協議（EAP）實現對用戶的鑒權。鑒權伺服器和用戶之間使用遠程鑒權撥入用戶服務協議（RADIUS）進行通信，RADIUS協議在網路接入的鑒權、授權和計費（AAA）中得到廣泛採用。由於IEE802.1x主要是針對有線區域網設計的，在無線區域網中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以，盡管它對無線區域網的安全性能有很大改善，802.1x和802.11的結合仍然不能提供足夠的安全。

另一種方式則是目前廣泛應用於區域網絡及遠程接入等領域的虛擬專用網（VPN）安全技術。與802.11b標准所採用的安全技術不同，在IP網路中，VPN主要採用IPSec技術來保障數據傳輸的安全。對於安全性要求更高的用戶，將現有的VPN安全技術與802.11b安全技術結合起來，是目前較為理想的無線區域網絡的安全解決方案。

2．漫遊切換問題

無線區域網的漫遊問題是繼安全問題之後的一個至關重要的問題。在無線網路中，如果一邊使用無線區域網接入服務，一邊移動接入位置，那麼一旦移動終端超越子網覆蓋范圍，IP數據包就無法到達移動終端，正在進行的通信將被中斷。為此，IETF制定了擴展IP網路移動性的系列標准。所謂移動IP，就是指在IP網路上的多個子網內均可使用同一IP地址的技術。這種技術是通過使用被稱為本地代理（Home Agent）和外地代理（Foreign Agent）的特殊路由器對網路終端所處位置的網路進行管理來實現的。在移動IP系統中，可保證用戶的移動終端始終使用固定的IP地址進行網路通信，不管在怎樣的移動過程中皆可建立TCP連接並不會發生中斷。在無線區域網系統中，廣泛的應用移動IP技術可以突破網路的地域范圍限制，並可克服在跨網段時使用動態主機配置協議（DHCP）方式所造成的通信中斷、許可權變化等問題。

3．無線網路管理問題

相對於有線網路，無線區域網具有非常獨特的特性，因此必須建立相應的無線網路管理系統。除了系統結構、用戶需求和典型應用等模塊之外，一個好的無線網路管理系統還必須考慮以下因素：

（1）標準的網管通信方式。網管子系統通常與中央主機相連。網管子系統必須基於工業標準的管理協議(比如SNMP)，這樣才能監視主機和子系統之間每條鏈路上的狀態信息，並可根據狀態信息快速分析和解決出現的問題。

（2）網路監視和報告。主機必須能夠監視無線網路系統中所有單元。考慮到無線網路的連接性不如有線網路那樣穩定，無線網路管理系統必須監視和報告無線信號的變化以及接入點的業務類型和負載情況，還須能自動發現進入無線網路體系結構的新設備。

（3）有效地利用帶寬。盡管隨著新技術的發展，無線網路的可用帶寬逐步增大，但還是遠遠小於有線區域網的帶寬。因此，在實際應用中必須考慮帶寬的合理使用。

4．無線區域網與3G

無線區域網不否會對第三代移動通信系統構成威脅是近年來業界關心的一個問題。實際上，無線區域網與3G採用的是截然不同的兩種技術，用於滿足不同的需要。與3G不同的是，無線區域網並不是一個完備的全網解決方案，而只用於滿足小型用戶群的需求。無線區域網與3G可以互補，因此不會對3G運營商造成威脅，運營商還可以從無線區域網和3G的共存中獲得好處。NorthStream的研究表明，無線區域網與3G和GPRS的結合可增加用戶的滿意程度和業務量，從而增加移動運營商的利潤。作為3G的一個重要補充，無線區域網可用於在諸如機場候機廳、賓館休息室和咖啡廳等地方建立無線Internet連接。

六、結束語

經過10多年的發展，無線區域網在技術上已經日漸成熟，應用日趨廣泛，無線區域網將從小范圍應用進入主流應用。預計全球無線區域網接入點的銷售量將從2000年的50萬台穩步增長到450萬台，每年的漲幅為55%。無線網卡的銷售量將從2000年的約300萬塊增加到2005年的3400萬塊，每年的漲幅為53%。今後幾年，無線區域網技術將更加成熟，產品性能將更加穩定，市場將持續不斷地增長，價錢將持續降低，大型設備提供商將進入這個市場，大多數企業和公司將採用無線區域網進行內部網路建設。

面對如此良好的發展前景，我國應大力推動無線區域網技術的研究和實用化，抓住無線區域網發展的契機。這樣，不但可極大地推動國家信息化的發展進程，還將為我國信息產業和通信市場步入國際市場提供大好機遇。

㈣ 有線網路和無線網路的區別

從連接方式來看，有線網路需使用到網線，一般只可在固定點使用，而無線網路無需使用網線，直接搜索連接WiFi即可使用，可在一定范圍內靈活使用；從抗干擾性來看，有線網路穩定性強，抗干擾能力強，而無線網路抗干擾性較弱，時常會出現掉網現象。

網路會藉助文字閱讀、圖片查看、影音播放、下載傳輸、游戲、聊天等軟體工具從文字、圖片、聲音、視頻等方面給人們帶來極其豐富的生活和美好的享受。

相關信息

區域網是結構復雜程度最低的計算機網路。區域網僅是在同一地點上經網路連在一起的一組計算機。區域網通常挨得很近，它是如今應用最廣泛的一類網路。通常將具有如下特徵的網稱為區域網。

1、網路所覆蓋的地理范圍比較小。通常不超過幾十公里，甚至只在一幢建築或一個房間內。

2、信息的傳輸速率比較高，其范圍自1Mbps到10Mbps ,已達到100Mbps。而廣域網運行時的傳輸率一般為2400bps、9600bps或者38.4kbps、56.64kbps。專用線路也只能達到1.544Mbps。

3、網路的經營權和管理權屬於某個單位。

㈤ 計算機網路論文

摘要：無線區域網的覆蓋范圍為幾百米，在這樣一個范圍內，無線設備可以自由移動，其適合於低移動性的應用環境。而且無線區域網的載頻為公用頻段，無需另外付費，因而使用無線區域網的成本很低。無線區域網帶寬更會發展到上百兆的帶寬，能夠滿足絕大多數用戶的帶寬要求。基於以上原因，無線區域網在市場贏得熱烈的反響，並迅速發展成為一種重要的無線接入互聯網的技術。但由於無線區域網應用具有很大的開放性，數據傳播范圍很難控制，因此無線區域網將面臨著更嚴峻的安個問題。本文在闡述無線區域網安全發展概況的基礎上，分析了無線區域網的安全必要性，並從不同方面總結了無線區域網遇到的安全風險，同時重點分析了IEEE802. 11 b標準的安全性、影響因素及其解決方案，最後對無線區域網的安全技術發展趨勢進行了展望。

關鍵詞：無線區域網；標准；安全；趨勢

前言 無線區域網本質上是一種網路互連技術。無線區域網使用無線電波代替雙絞線、同軸電纜等設備，省去了布線的麻煩，組網靈活。無線區域網（WLAN)是計算機網路與無線通信技術相結合的產物。它既可滿足各類便攜機的入網要求，也可實現計算機區域網遠端接入、圖文傳真、電子郵件等功能。無線區域網技術作為一種網路接入手段，能迅速地應用於需要在移動中聯網和在網間漫遊的場合，並在不易架設有線的地力和遠沖離的數據處理節點提供強大的網路支持。因此，WLAN已在軍隊、石化、醫護管理、工廠車間、庫存控制、展覽和會議、金融服務、旅遊服務、移動辦公系統等行業中得到了應用，受到了廣泛的青睞，已成為無線通信與Internet技術相結合的新興發展力向之一。WLAN的最大優點就是實現了網路互連的可移動性，它能大幅提高用戶訪問信息的及時性和有效性，還可以克服線纜限制引起的不便性。但由於無線區域網應用具有很大的開放性，數據傳播范圍很難控制，因此無線區域網將面臨著更嚴峻的安全問題。
1． 無線區域網安全發展概況
無線區域網802.11b公布之後，迅速成為事實標准。遺憾的是，從它的誕生開始，其安全協議WEP就受到人們的質疑。美國加州大學伯克利分校的Borisov，Goldberg和Wagner最早發表論文指出了WEP協議中存在的設計失誤，接下來信息安全研究人員發表了大量論文詳細討論了WEP協議中的安全缺陷，並與工程技術人員協作，在實驗中破譯了經WEP協議加密的無線傳輸數據。現在，能夠截獲無線傳輸數據的硬體設備己經能夠在市場上買到，能夠對所截獲數據進行解密的黑客軟體也已經能夠在網際網路上下載。WEP不安全己經成一個廣為人知的事情，人們期待WEP在安全性方面有質的變化，新的增強的無線區域網安全標准應運而生[1]。
我國從2001年開始著手制定無線區域網安全標准，經過西安電子科技大學、西安郵電學院、西電捷通無線網路通信有限公司等院校和企業的聯合攻關，歷時兩年多制定了無線認證和保密基礎設施WAPI，並成為國家標准，於2003年12月執行。WAPI使用公鑰技術，在可信第三方存在的條件下，由其驗證移動終端和接入點是否持有合法的證書，以期完成雙向認證、接入控制、會話密鑰生成等目標，達到安全通信的目的。WAPI在基本結構上由移動終端、接入點和認證服務單元三部分組成，類似於802.11工作組制定的安全草案中的基本認證結構。同時我國的密碼演算法一般是不公開的，WAPI標准雖然是公開發布的，然而對其安全性的討論在學術界和工程界目前還沒有展開[2]。
增強的安全草案也是歷經兩年多時間定下了基本的安全框架。其間每個月至少召開一次會議，會議的文檔可以從互聯網上下載，從中可以看到一些有趣的現象，例如AES-OCB演算法，開始工作組決定使用該演算法作為無線區域網未來的安全演算法，一年後提議另外一種演算法CCMP作為候選，AES-OSB作為預設，半年後又提議CCMP作為預設，AES-OCB作為候選，又過了幾個月，乾脆把AES-OCB演算法完全刪除，只使用CCMP演算法作為預設的未來無線區域網的演算法。其它的例子還有很多。從這樣的發展過程中，我們能夠更加清楚地認識到無線區域網安全標準的方方面面，有利於無線區域網安全的研究[3][4]。
2．無線區域網的安全必要性
WLAN在為用戶帶來巨大便利的同時，也存在著許多安全上的問題。由於WLAN 通過無線電波在空中傳輸數據，不能採用類似有線網路那樣的通過保護通信線路的方式來保護通信安全，所以在數據發射機覆蓋區域內的幾乎任何一個WLAN用戶都能接觸到這些數據，要將WLAN發射的數據僅僅傳送給一名目標接收者是不可能的。而防火牆對通過無線電波進行的網路通訊起不了作用，任何人在視距范圍之內都可以截獲和插入數據。因此，雖然無線網路和WLAN的應用擴展了網路用戶的自由，它安裝時間短，增加用戶或更改網路結構時靈活、經濟，可提供無線覆蓋范圍內的全功能漫遊服務。然而，這種自由也同時帶來了新的挑戰，這些挑戰其中就包括安全性。WLAN 必須考慮的安全要素有三個：信息保密、身份驗證和訪問控制。如果這三個要素都沒有問題了，就不僅能保護傳輸中的信息免受危害，還能保護網路和移動設備免受危害。難就難在如何使用一個簡單易用的解決方案，同時獲得這三個安全要素。國外一些最新的技術研究報告指出，針對目前應用最廣泛的802.11bWLAN 標準的攻擊和竊聽事件正越來越頻繁[5]，故對WLAN安全性研究，特別是廣泛使用的IEEE802.11WLAN的安全性研究，發現其可能存在的安全缺陷，研究相應的改進措施，提出新的改進方案，對 WLAN 技術的使用、研究和發展都有著深遠的影響。
同有線網路相比，無線區域網無線傳輸的天然特性使得其物理安全脆弱得多，所以首先要加強這一方面的安全性。
無線區域網中的設備在實際通信時是逐跳的方式，要麼是用戶設備發數據給接入設備，飯由接入設備轉發，要麼是兩台用戶設備直接通信，每一種通信方式都可以用鏈路層加密的方法來實現至少與有線連接同等的安全性。無線信號可能被偵聽，但是，如果把無線信號承載的數據變成密文，並且，如果加密強度夠高的話，偵聽者獲得有用數據的可能性很小。另外，無線信號可能被修改或者偽造，但是，如果對無線信號承載的數據增加一部分由該數據和用戶掌握的某種秘密生成的冗餘數據，以使得接收方可以檢測到數據是杏被更改，那麼，對於無線信號的更改將會徒勞無功。而秘密的獨有性也將使得偽造數據被誤認為是合法數據的可能性極小。
這樣，通過數據加密和數據完整性校驗就可以為無線區域網提供一個類似有線網的物理安全的保護。對於無線區域網中的主機，面臨病毒威脅時，可以用最先進的防毒措施和最新的殺毒工具來給系統增加安全外殼，比如安裝硬體形式的病毒卡預防病毒，或者安裝軟體用來時實檢測系統異常。PC機和筆記本電腦等設備己經和病毒進行了若千年的對抗，接下來的無線設備如何與病毒對抗還是一個待開發領域。
對於DOS攻擊或者DDOS攻擊，可以增加一個網關，使用數據包過濾或其它路由設置，將惡意數據攔截在網路外部;通過對外部網路隱藏接入設備的IP地址，可以減小風險。對於內部的惡意用戶，則要通過審計分析，網路安全檢測等手段找出惡意用戶，並輔以其它管理手段來杜絕來自內部的攻擊。硬體丟失的威脅要求必須能通過某種秘密或者生物特徵等方式來綁定硬體設備和用戶，並且對於用戶的認證也必須基於用戶的身份而不是硬體來完成。例如，用MAC地址來認證用戶是不適當的[5]。
除了以上的可能需求之外，根據不同的使用者，還會有不同的安全需求，對於安全性要求很高的用戶，可能對於傳輸的數據要求有不可抵賴性，對於進出無線區域網的數據要求有防泄密措施，要求無線區域網癱瘓後能夠迅速恢復等等。所以，無線區域網的安全系統不可能提供所有的安全保證，只能結合用戶的具體需求，結合其它的安全系統來一起提供安全服務，構建安全的網路。
當考慮與其它安全系統的合作時，無線區域網的安全將限於提供數據的機密性服務，數據的完整性服務，提供身份識別框架和接入控制框架，完成用戶的認證授權，信息的傳輸安全等安全業務。對於防病毒，防泄密，數據傳輸的不可抵賴，降低DoS攻擊的風險等都將在具體的網路配置中與其它安全系統合作來實現。
3．無線區域網安全風險
安全風險是指無線區域網中的資源面臨的威脅。無線區域網的資源，包括了在無線信道上傳輸的數據和無線區域網中的主機。
3．1 無線信道上傳輸的數據所面臨的威脅
由於無線電波可以繞過障礙物向外傳播，因此，無線區域網中的信號是可以在一定覆蓋范圍內接聽到而不被察覺的。這如用收音機收聽廣播的情況一樣，人們在電台發射塔的覆蓋范圍內總可以用收音機收聽廣播，如果收音機的靈敏度高一些，就可以收聽到遠一些的發射台發出的信號。當然，無線區域網的無線信號的接收並不像收音機那麼簡單，但只要有相應的設備，總是可以接收到無線區域網的信號，並可以按照信號的封裝格式打開數據包，讀取數據的內容[6]。
另外，只要按照無線區域網規定的格式封裝數據包，把數據放到網路上發送時也可以被其它的設備讀取，並且，如果使用一些信號截獲技術，還可以把某個數據包攔截、修改，然後重新發送，而數據包的接收者並不能察覺。
因此，無線信道上傳輸的數據可能會被偵聽、修改、偽造，對無線網路的正常通信產生了極大的干擾，並有可能造成經濟損失。
3．2 無線區域網中主機面臨的威脅
無線區域網是用無線技術把多台主機聯系在一起構成的網路。對於主機的攻擊可能會以病毒的形式出現，除了目前有線網路上流行的病毒之外，還可能會出現專門針對無線區域網移動設備，比如手機或者PDA的無線病毒。當無線區域網與無線廣域網或者有線的國際互聯網連接之後，無線病毒的威脅可能會加劇。
對於無線區域網中的接入設備，可能會遭受來自外部網或者內部網的拒絕服務攻擊。當無線區域網和外部網接通後，如果把IP地址直接暴露給外部網，那麼針對該IP的Dog或者DDoS會使得接入設備無法完成正常服務，造成網路癱瘓。當某個惡意用戶接入網路後，通過持續的發送垃圾數據或者利用IP層協議的一些漏洞會造成接入設備工作緩慢或者因資源耗盡而崩潰，造成系統混亂。無線區域網中的用戶設備具有一定的可移動性和通常比較高的價值，這造成的一個負面影響是用戶設備容易丟失。硬體設備的丟失會使得基於硬體的身份識別失效，同時硬體設備中的所有數據都可能會泄漏。
這樣，無線區域網中主機的操作系統面臨著病毒的挑戰，接入設備面臨著拒絕服務攻擊的威脅，用戶設備則要考慮丟失的後果。
4．無線區域網安全性
無線區域網與有線區域網緊密地結合在一起，並且己經成為市場的主流產品。在無線區域網上，數據傳輸是通過無線電波在空中廣播的，因此在發射機覆蓋范圍內數據可以被任何無線區域網終端接收。安裝一套無線區域網就好象在任何地方都放置了乙太網介面。因此，無線區域網的用戶主要關心的是網路的安全性，主要包括接入控制和加密兩個方面。除非無線區域網能夠提供等同於有線區域網的安全性和管理能力，否則人們還是對使用無線區域網存在顧慮。
4．1 IEEE802. 11 b標準的安全性
IEEE 802.11b標準定義了兩種方法實現無線區域網的接入控制和加密：系統ID（SSID）和有線對等加密（WEP）[7][8]。
4.1.1認證
當一個站點與另一個站點建立網路連接之前，必須首先通過認證。執行認證的站點發送一個管理認證幀到一個相應的站點。IEEE 802.11b標准詳細定義了兩種認證服務：一開放系統認證（Open System Authentication）：是802.11b默認的認證方式。這種認證方式非常簡單，分為兩步：首先，想認證另一站點的站點發送一個含有發送站點身份的認證管理幀；然後，接收站發回一個提醒它是否識別認證站點身份的幀。一共享密鑰認證（Shared Key Authentication ）：這種認證先假定每個站點通過一個獨立於802.11網路的安全信道，已經接收到一個秘密共享密鑰，然後這些站點通過共享密鑰的加密認證，加密演算法是有線等價加密（WEP ）。
4. 1 .2 WEP
IEEE 802.11b規定了一個可選擇的加密稱為有線對等加密，即WEP。WEP提供一種無線區域網數據流的安全方法。WEP是一種對稱加密，加密和解密的密鑰及演算法相同。WEP的目標是:接入控制:防止未授權用戶接入網路，他們沒有正確的WEP密鑰。
加密：通過加密和只允許有正確WEP密鑰的用戶解密來保護數據流。
IEEE 802.11b標准提供了兩種用於無線區域網的WEP加密方案。第一種方案可提供四個預設密鑰以供所有的終端共享一包括一個子系統內的所有接入點和客戶適配器。當用戶得到預設密鑰以後，就可以與子系統內所有用戶安全地通信。預設密鑰存在的問題是當它被廣泛分配時可能會危及安全。第二種方案中是在每一個客戶適配器建立一個與其它用戶聯系的密鑰表。該方案比第一種方案更加安全，但隨著終端數量的增加給每一個終端分配密鑰很困難。
4．2 影響安全的因素[9][10]
4. 2. 1硬體設備
在現有的WLAN產品中，常用的加密方法是給用戶靜態分配一個密鑰，該密鑰或者存儲在磁碟上或者存儲在無線區域網客戶適配器的存儲器上。這樣，擁有客戶適配器就有了MAC地址和WEP密鑰並可用它接入到接入點。如果多個用戶共享一個客戶適配器，這些用戶有效地共享MAC地址和WEP密鑰。
當一個客戶適配器丟失或被竊的時候，合法用戶沒有MAC地址和WEP密鑰不能接入，但非法用戶可以。網路管理系統不可能檢測到這種問題，因此用戶必須立即通知網路管理員。接到通知後，網路管理員必須改變接入到MAC地址的安全表和WEP密鑰，並給與丟失或被竊的客戶適配器使用相同密鑰的客戶適配器重新編碼靜態加密密鑰。客戶端越多，重新編碼WEP密鑰的數量越大。
4.2.2虛假接入點
IEEE802. 1 1b共享密鑰認證表採用單向認證，而不是互相認證。接入點鑒別用戶，但用戶不能鑒別接入點。如果一個虛假接入點放在無線區域網內，它可以通過劫持合法用戶的客戶適配器進行拒絕服務或攻擊。
因此在用戶和認證伺服器之間進行相互認證是需要的，每一方在合理的時間內證明自己是合法的。因為用戶和認證伺服器是通過接入點進行通信的，接入點必須支持相互認證。相互認證使檢測和隔離虛假接入點成為可能。
4.2.3其它安全問題
標准WEP支持對每一組加密但不支持對每一組認證。從響應和傳送的數據包中一個黑客可以重建一個數據流，組成欺騙性數據包。減輕這種安全威脅的方法是經常更換WEP密鑰。通過監測工EEE802. 11 b控制信道和數據信道，黑客可以得到如下信息：客戶端和接入點MAC地址，內部主機MAC地址，上網時間。黑客可以利用這些信息研究提供給用戶或設備的詳細資料。為減少這種黑客活動，一個終端應該使用每一個時期的WEP密鑰。
4．3 完整的安全解決方案
無線區域網完整的安全方案以IEEE802.11b比為基礎，是一個標準的開放式的安全方案，它能為用戶提供最強的安全保障，確保從控制中心進行有效的集中管理。它的核心部分是：
擴展認證協議（Extensible Authentication Protocol，EAP），是遠程認證撥入用戶服務（RADIUS）的擴展。可以使無線客戶適配器與RADIUS伺服器通信。
當無線區域網執行安全保密方案時，在一個BSS范圍內的站點只有通過認證以後才能與接入點結合。當站點在網路登錄對話框或類似的東西內輸入用戶名和密碼時，客戶端和RADIUS伺服器（或其它認證伺服器）進行雙向認證，客戶通過提供用戶名和密碼來認證。然後RADIUS伺服器和用戶伺服器確定客戶端在當前登錄期內使用的WEP密鑰。所有的敏感信息，如密碼，都要加密使免於攻擊。
這種方案認證的過程是：一個站點要與一個接入點連接。除非站點成功登錄到網路，否則接入點將禁止站點使用網路資源。用戶在網路登錄對話框和類似的結構中輸入用戶名和密碼。用IEEE802. lx協議，站點和RADIUS伺服器在有線區域網上通過接入點進行雙向認證。可以使用幾個認證方法中的一個。
相互認證成功完成後，RADIUS伺服器和用戶確定一個WEP密鑰來區分用戶並提供給用戶適當等級的網路接入。以此給每一個用戶提供與有線交換幾乎相同的安全性。用戶載入這個密鑰並在該登錄期內使用。
RADIUS伺服器發送給用戶的WEP密鑰，稱為時期密鑰。接入點用時期密鑰加密它的廣播密鑰並把加密密鑰發送給用戶，用戶用時期密鑰來解密。用戶和接入點激活WEP，在這時期剩餘的時間內用時期密鑰和廣播密鑰通信。
網路安全性指的是防止信息和資源的丟失、破壞和不適當的使用。無論有線絡還是無線網路都必須防止物理上的損害、竊聽、非法接入和各種內部（合法用戶）的攻擊。
無線網路傳播數據所覆蓋的區域可能會超出一個組織物理上控制的區域，這樣就存在電子破壞（或干擾）的可能性。無線網路具有各種內在的安全機制，其代碼清理和模式跳躍是隨機的。在整個傳輸過程中，頻率波段和調制不斷變化，計時和解碼採用不規則技術。
正是可選擇的加密運演算法則和IEEE 802.11的規定要求無線網路至少要和有線網路（不使用加密技術）一樣安全。其中，認證提供接入控制，減少網路的非法使用，加密則可以減少破壞和竊聽。目前，在基本的WEP安全機制之外，更多的安全機制正在出現和發展之中[12]。
5．無線區域網安全技術的發展趨勢
目前無線區域網的發展勢頭十分強勁，但是起真正的應用前景還不是十分的明朗。主要表現在：一是真正的安全保障；二個是將來的技術發展方向；三是WLAN有什麼比較好的應用模式；四是WLAN的終端除PCMCIA卡、PDA有沒有其他更好的形式；五是WLAN的市場規模。看來無線區域網真正的騰飛並非一己之事[13]。
無線區域網同樣需要與其他已經成熟的網路進行互動，達到互利互惠的目的。歐洲是GSM網的天下，而WLAN的崛起使得他們開始考慮WLAN和3G的互通，兩者之間的優勢互補性必將使得WLAN與廣域網的融合迅速發展。現在國內中興通訊己經實現了WLAN和CI}IVIA系統的互通，而對於使用中興設備的WLAN與GSM/GPRS系統的互通也提出了解決方案，這條路必定越走越寬。
互通中的安全問題也必然首當其沖，IEEE的無線區域網工作組己經決定將EAP-SIIVI納入無線區域網安全標准系列裡面，並且與3G互通的認證標准EAP-AID也成為討論的焦點。
無線網路的互通，現在是一個趨勢。802.11工作組新成立了WIG（Wireless lnterworking Grouq），該工作組的目的在於使現存的符合ETSI，IEEE，MMAC所制訂的標準的無線域網之間實現互通。另外3GPP也給出了無線區域網和3G互通的兩個草案，定義了互通的基本需求，基本模型和基本框架。還有就是愛立信公司的一份文檔給出了在現有的網路基礎上，實現無線區域網和G1VIS/GPRS的互通。
不同類型無線區域網互通標準的制定，使得用戶可以使用同一設備接入無線區域網。3G和無線區域網的互通者可以使用戶在一個運營商那裡注冊，就可以在各地接入。當然，用戶享用上述方便的同時，必然會使運營商或製造商獲得利潤，而利潤的驅動，則是這個互通風潮的根本動力。為了達到互通的安全，有以下需求：支持傳統的無線區域網設備，對用戶端設備，比如客戶端軟體，影響要最小，對經營者管理和維護客戶端SW的要求要盡量少，應該支持現存的UICC卡，不應該要求該卡有任何改動，敏感數據，比如存在UICC卡中的長期密鑰不能傳輸。對於UICC卡的認證介面應該是基於該密鑰的Challenge-, Response模式。用戶對無線區域網接入的安全級別應該和3GPP接入一樣，應該支持雙向認證，所選的認證方案應該顧及到授權服務，應該支持無線區域網接入NW的密鑰分配方法，無線區域網與3GPP互通所選擇的認證機制至少要提供3 GPP系統認證的安全級別，無線區域網的重連接不應該危及3GPP系統重連接的安全，所選擇的無線區域網認證機制應該支持會話密鑰素材的協商，所選擇的無線區域網密鑰協商和密鑰分配機制應該能防止中間人攻擊。也就是說中間人不能得到會話密鑰素材，無線區域網技術應當保證無線區域網UE和無線區域網AN的特定的認證後建立的連接可以使用生成的密鑰素材來保證完整性。所有的用於用戶和網路進行認證的長期的安全要素應該可以在一張UICC卡中存下[14]。
對於非漫遊情況的互通時，這種情況是指當用戶接入的熱點地區是在3GPP的歸屬網路范圍內。簡單地說，就是用戶在運營商那裡注冊，然後在該運營商的本地網路范圍內的熱點地區接入時的一種情況。無線區域網與3G網路安全單元功能如下：UE（用戶設備）、3G-AAA（移動網路的認證、授權和計帳伺服器）、HSS（歸屬業務伺服器）、CG/CCF（支付網關/支付採集功能）、OCS（在線計帳系統）。
對於漫遊的互通情況時，3G網路是個全域性網路藉助3G網路的全域性也可以實現無線區域網的漫遊。在漫遊情況下，一種常用的方法是將歸屬網路和訪問網路分開，歸屬網路AAA服務作為認證的代理找到用戶所注冊的歸屬網路。
在無線區域網與3G互通中有如下認證要求：該認證流程從用戶設備到無線區域網連接開始。使用EAP方法，順次封裝基於USIM的用戶ID，AKA-Challenge消息。具體的認證在用戶設備和3GPAAA伺服器之間展開。走的是AKA過程，有一點不同在於在認證伺服器要檢查用戶是否有接入無線區域網的許可權。
上述互通方案要求客戶端有能夠接入無線區域網的網卡，同時還要實現USIM或者SIM的功能。服務網路要求修改用戶許可權表，增加對於無線區域網的接入許可權的判斷。
無線區域網的崛起使得人們開始考慮無線區域網和3G的互通，兩者之間的優勢互補性必將使得無線區域網與廣域網的融合迅速發展。現在國內中興通訊已經實現了無線區域網和CDMA系統的互通，而對於使用中興設備的無線區域網與GSM/GPRS系統的互通也提出了解決方案，這條路必定越走越寬。
參考文獻：
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[10] Christian Barnes等，《無線網路安全防護》，林生等譯，機械工業出版社.2003
[11] Juha Heiskala等，《OFDM無線區域網》，暢曉春等譯，電子工業出版社，2003
[12] Eric Ouellet等，《構建Cisco無線區域網》，張穎譯，科學出版社，2003
參考下 需要原創的找我說明

㈥ 有線區域網和無線區域網的結合論文```詳細``謝謝

在工業控制系統中，應用現場匯流排技術、乙太網技術等，可實現系統的網路化，提高系統的性能和開放性，但是這些控制網路一般都是基於有線的網路。有線網路高速穩定，滿足了大部分場合工業組網的需要。但是，有線網路只能沿著一維的線路傳輸數據，傳輸需要導體介質，因而帶來規劃布線、預設介面、線路檢測、線路擴容等一系列和傳輸途徑有關的工作，並且這些工作不可避免地具有破壞建築、浪費介面、檢修困難、擴展困難的弊病。在現代控制網路中，許多自動化設備要求具有更高的靈活性和可移動性，當工業設備處在不能布線的環境中或者是裝載在車輛等運動機械的情況下，是難以使用有線網路的。與此相對應，無線網路向三維空間傳送數據，中間無需傳輸介質，只要在組網區域安裝接入點（Access Point）設備，就可以建立區域網；移動終端只要安裝了無線網卡就可以在接收范圍內自由接入網路。總之，在網路建設的靈活性、便捷性、擴展性方面，無線網路有獨特的優勢，因此無線區域網技術得到了發展和應用。隨著微電子技術的不斷發展，無線區域網技術將在工業控制網路中發揮越來越大的作用。

一、無線區域網簡介

一般來說，凡是採用無線傳輸媒體的區域網都可稱為無線區域網。這里的無線媒體可以是無線電波、紅外線或激光。無線區域網（Wireless LAN）技術可以非常便捷地以無線方式連接網路設備，人們可隨時、隨地、隨意地訪問網路資源，是現代數據通信系統發展的重要方向。無線區域網可以在不採用網路電纜線的情況下，提供網路互聯功能。

1.無線協議簡介

無線區域網絡協議標准建立至今已有較長時間，但由於無線區域網速度低、協議標准不統一、價格昂貴，用戶為保護投資，不願意使用無線網路，因此無線區域網並沒有得到廣泛應用。近幾年來，隨著速率較高的無線通訊協議開始推出，無線區域網得到快速發展。

IEEE802.11是IEEE802標准委員會在1997年通過的第一個無線區域網的國際標准。1999年9月，該委員會又頒布了IEEE802.11b標准，包含了ISO／OSI模型的物理層和媒體訪問控制層（MAC）。該標准工作在2.4 GHz，傳輸速率可達11 Mbps。 IEEE802.11b標准將節點設備分為基站和客戶站，各客戶站相互間可直接通信，也可在基站的統一管理下進行通信。一個基站與一組客戶站的連接稱為基本服務集BSS（Basic Service Set），兩個或多個BSS構成擴展服務集。IEEE802.11b標准規定了物理層的三種實現方法，即跳頻擴展頻譜方式FHSS、直接序列擴展頻譜方式DSSS和紅外技術IR。在MAC層採用CSMA／CA（載波偵聽多路訪問／碰撞避免）技術進行通信介質訪問。為了盡量減少沖突。802.11b設計了獨特的MAC子層，如圖1所示。下面的一層叫做分布協調功能DCF（Distributed Coordination Function）子層，該子層使各個節點採用競爭的方式使用信道，向上提供爭用服務。這種信道接入方式可能會導致沖突的發生，但是對信道的利用率較高。上面的一層叫做點協調功能PCF（Point Coordination Function）

圖1 IEEE802.11的MAC子層

子層，該子層使用集中控制的接入演算法，基站以輪詢的方式將通信權輪流交給各個客戶站，從而避免了沖突的發生。但是基站需要周期性的輪詢所有客戶站，需要佔用大量的時間，因此適用於中、小型網路。無線區域網的技術還在不斷發展。美國Radia－ta和Atheros公司分別宣布將推出IEEE802.11a晶元組。802.11a的數據傳輸速率為54 Mbps。Atheros公司宣稱，他們的晶元組在「Turbomode」（強化模式）下，速率可以達到72 Mbps。對802.11a來說，不僅僅是傳輸速率的提高，它將工作在5 GHz的頻率上，從而避開了擁擠的2.4 GHz頻段。2001年11月15日，IEEE試驗性地批准了一種新技術802.11g，該技術可以提升家庭、公司和公共場所的無線互聯網接入速度，該技術使無線網路每秒傳輸速度也可達54 Mbps，比現在通用的802.11b要快5倍，並且和802.11b兼容。以上介紹的技術標准可通過下表1進行對比。

表1 技術標准、頻率分配及傳輸速率

技術標准
制定年份
頻率佔用
最高速率
調制技術

802.11
1997
2.4GHz
2Mbps
FHSS

802.11b
1999
2.4GHz
11Mbps
DSSS

802.11a
1999
5GHz
54Mbps
OFDM

802.11g
2000
2.4GHz
54Mbps
DSSS

說明：

1.802.11、802.11b、802.11g都工作在2.4GHz的ISM（工業、科學、醫療）公共頻段，無需向無委申請；而802.11a工作在5GHz頻段，該頻段目前暫不開放，需要申請。

2.802.11a和802.11g物理層速率最高都可達54Mbps，傳輸層速率最高也可達25Mbps，但穩定性有待進一步改善，且成本也較高。而802.11b最高速率可達11Mbps，因為起步較早，技術較為成熟，成本也不高，將是未來最有前途的無線區域網標准，下面重點介紹802.11b標准。

二、IEEE 802.11b無線網路標准

1． 無線區域網的物理層

無線區域網同傳統有線區域網的區別，表現在物理層上就是無線區域網一般用無線電作為傳輸介質，而不是傳統的電纜。對於IEEE 802.11b無線區域網，有三種可選物理層：跳頻擴頻（FHSS）物理層、直接序列擴頻（DSSS）物理層和紅外線（IR）物理層。物理層的選擇取決於實際應用的要求。跳頻擴頻和直接序列擴頻是通信技術中兩種常用的擴展頻譜技術，用以提高無線信道的利用率和數據通信的安全性。目前大多數基於IEEE 802.11b的無線區域網產品的物理層介質工作在2.4000～2.4835GHz的無線射頻頻段（ISM頻段），採用直接序列擴展頻譜技術以提供高達11Mbps的數據傳輸速率。

2． 無線區域網的MAC協議

原則上講，無線區域網的MAC協議和有線區域網的MAC協議並無本質上的區別。然而，由於無線傳輸媒體固有的特性以及移動性的影響，無線區域網的MAC協議不能沿用原有的區域網協議。例如，IEEE 802.3的MAC層採用CSMA/CD來使各個不同的站點共享同一物理信道。而實現CSMA/CD的一個重要前提是，各站點能夠非常容易地實現沖突檢測功能。在有線區域網（如乙太網）的情況下，可根據檢測電纜線上直流分量的變化容易地實現沖突檢測。然而在使用無線傳輸媒體時，由於以下的原因，很難實現沖突檢測。

1） 沖突檢測的能力要求各站能同時發送（發送自己的信號）和接收（決定其他站的傳輸是否干擾自己的傳輸），這將增加信道的花費。

2） 更重要的是，由於隱藏終端問題的存在，即使一個站有沖突檢測的能力，並已經在發送時檢測到沖突，在接收端仍然會有沖突發生。

鑒於以上原因，無線區域網協議標准IEEE 802.11b採用了一種具有沖突避免的載波監聽多路訪問（CSMA/CA）協議實現無線信道的共享。

一種簡單的CSMA/CA可實現如下：在數據包傳輸之前，無線設備將先進行監聽，看是否有其他無線設備正在傳輸。若傳輸正在進行，該設備將等待一段隨機決定的時間，然後再監聽，若沒有其他設備正在使用介質，該設備開始傳輸數據；因為很有可能在一個設備傳輸數據的同時，另一個設備也開始傳輸數據，為了避免此類沖突造成的數據丟失，接收設備檢測所收到的分組的CRC，如果正確，則向發送設備傳輸一個確認信息（acknowledgement）以指示沒有沖突發生。否則，發送設備將重復上述CSMA/CA過程。

為了使兩個無線設備同時進行傳輸（這將導致沖突）的可能性減到最小，802.11設計者使用稱為發送請求/清除以發送（RTS/CTS）的機制。例如：若數據到達無線節點指定的無線訪問點（AP），該AP將給那個無線節點發送一個RTS幀，請求一定量的時間向它傳輸數據，無線節點將用CTS幀進行回應，表示它將阻止任何其他的通信，直到AP發送完數據為止。其他無線節點也能聽到正在發生的數據傳輸，並把它們的傳輸延遲到那段時間之後。在這種方式下，數據在節點之間進行傳遞時，由設備導致的在介質上產生沖突的可能性最小。這種傳輸機制同時解決了無線區域網中的隱藏終端問題。

為了確保數據在傳輸中不丟失，CSMA/CA還引入了確認（ACK）機制，接收者在收到數據後，向發送單元發一個確認通知ACK。若發送者沒有收到ACK，表明數據丟失，將再次傳輸該數據。

3． 無線區域網實時性性能分析

IEEE 802.11b無線區域網標准在媒體訪問控制層採用CSMA/CA協議以實現無線信道的共享。在網路負荷較輕的情況下，發生沖突的機會很少，再加上一些無線網路產品採取了一些附加的措施，甚至可以完全避免沖突的發生。如Wi-LAN的無線產品AWE 120-24無線網路橋接器利用動態時間分配輪詢的方式：當有多個無線遠端設備要與基站通信時，基站會根據遠端站的ID依次詢問各個遠端站是否有數據要發送，如果有數據要發送，就給其分配時間片，如果沒有，則會繼續向下詢問，周而復始。這里的所謂動態輪詢是指用戶可以設置基站的輪詢方式，對於非活動站減少對其詢問的次數，這樣可以保證時間片不會被浪費。動態時間分配輪詢技術完全避免了沖突的發生，可以獲得比CSMA/CA更好的實時性。這使得無線技術在工業控制網路中的應用成為可能。

三、基於無線技術的網路化智能感測器介紹

計算機網路技術、無線技術以及智能感測器技術的結合，產生了「基於無線技術的網路化智能感測器」的全新概念。這種智能感測器集成了數據採集、數據處理和無線網路介面模塊，無線網路介面模塊底層網路介面（硬體介面）採用基於IEEE 802.11b的網路介面晶元，高層網路介面（軟體介面）採用TCP/IP協議，把TCP/IP協議作為一種嵌入式應用，即把TCP/IP協議固化到智能感測器的ROM中，使得現場數據的收發都以TCP/IP協議進行。這種基於無線技術的網路化智能感測器使得工業現場的數據能夠通過無線鏈路直接在網路上傳輸、發布和共享。

無線區域網可以在普通區域網基礎上通過無線Hub、無線接入站(AP)、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現。

在工業自動化領域，有成千上萬的感應器，檢測器，計算機，PLC，讀卡器等設備，需要互相連接形成一個控制網路，通常這些設備提供的通信介面是RS- 232或RS-485。無線區域網設備使用隔離型信號轉換器，將工業設備的RS-232串口信號與無線區域網及乙太網絡信號相互轉換，符合無線區域網IEEE802.11b和乙太網絡IEEE 802.3標准，支持標準的TCP/IP網路通信協議，有效的擴展了工業設備的聯網通信能力。

四、無線區域網在工業控制網路中的應用

工業控制系統的網路化為無線技術在工業控制系統中的應用提供了基礎和可能。近幾年很多研究人員也展開了這方面的研究工作。中國科學院沈陽自動化所的曾鵬等人以FF（現場匯流排基金會）頒布的FFHSE（高速乙太網）為藍本，結合無線乙太網標准IEEE802.11b，構造了現場級無線通信協議棧。該協議棧保持了基金會現場匯流排的通信模型，能夠完成無線設備間的時間同步和實時通信。韓國釜山國立大學的Kyung Chang Lee等人設計了協議轉換模型，實現了Profibus－DP網路和IEEE802.11無線區域網的互連。Mario Alves等人對基於廣播方式的現場匯流排／無線網路的混合網路報文傳送延遲時間進行了估算。C．Koulamas等人研究了Profibus現場匯流排與基於IEEE802.11b的DSSS物理層相結合的性能。

除了在理論上的研究工作外，在一些工業控制網路中，無線通信技術已獲得了應用。如美國羅克威爾公司在基於DeviceNet、Control－net、Ethernet／IP的三層控制網路體系中，加入了無線乙太網部分，可以實現無線通信。德國西門子公司在基於Profibus－DP、Profinet的控制網路中結合無線乙太網技術，使控制網路具有了無線通信功能。由於無線網路無可比擬的優越性，它可以免去大量的線路連接，節省系統的構建費用和維護成本，還可以滿足一些特殊場合的需要，與此同時，大大增強了系統構成的靈活性。加之無線通信技術自身的不斷改進，無線通信技術在工業控制領域中必將具有廣闊的發展空間和應用前景。

五、無線技術在工控網路中的應用方案及使用設備

1.無線工業控制的方法

通過使用基於無線技術的網路化智能感測器，結合目前市場上出現的各種基於IEEE 802.11b的無線區域網網橋，就可以實現無線區域網技術在工業控制網路中的一種應用方案。無線區域網網橋用作無線訪問點（AP），基於無線技術的網路化智能感測器採集現場數據、處理，並以TCP/IP協議對數據進行打包，通過無線鏈路發送到AP，由於無線鏈路和有線乙太網高層均採用TCP/IP協議，且低層協議對高層協議是透明的，就實現了無線網路和有線網路的無縫連接。通過Internet，就可以實現遠程監控。

2．無線設備的選擇

要實現無線網路，需要選擇的設備一般為兩種。一種為無線區域網網橋，可將多個無線站點連入已有的區域網之中；另一種為無線通訊裝置，例如無線網卡、無線Modem等。下面介紹一下研華公司的無線裝置。

A．WLAN-9200系列11Mbps工業無線區域網接入器

WLAN-9200是一款用於室外的增強11Mbps無線區域網網橋。它能夠在無須任何物理布線的情況下，將多個遠程站連接到區域網中。

特點:

·支持IEEE 802.1lb標准2.4GHz ISM頻段

·支持高級用戶驗證，提供堅固的安全性WEP128，MAC地址控制

·帶符合IP 66/NEMA 4x標準的防水銹外殼，保護系統不被損壞

·提供冷卻風扇和加熱器，防止系統過熱和過冷

·提供按鈕和LED顯示，可方便的設置溫度

·採用IP66防水介面，保護電源、LAN和無線介面

·提供各種天線，用於增大傳輸距離

WLAN-9200是一款用於室外的增強11Mbps無線區域網網橋。它能夠在無須任何物理布線的情況下，將多個遠程站連接到區域網中。這樣就節省了大量維護及組建相應電纜網路的成本。WLAN-9200帶有一個堅固的外殼，可以防止水、酸、閃電、低溫及高溫對系統的破壞。由於這些特點，WLAN-9200工作極為穩定和可靠，是室外應用的理想選擇。因此，WLAN-9200非常適合在布線困難的惡劣場所使用，如水庫和建築物。WLAN-9200與IEEE 802.1lb標准兼容，具有各種強大功能。在提供高度安全保護（WEP：128位），DHCP客戶、SNMP代理等的同時，能夠提供11Mbps的高傳輸速度。此外，為了滿足室外惡劣環境下的使用要求，WLAN-9200還提供了先進的系統保護功能：發光保護、冷卻風扇、加熱器、防水介面、工業設備箱、電源/LAN同軸電纜等。

成本低，安裝簡便

WLAN-9200可以將不同的分布式站點連接在一起，組成一個更寬范圍的無線網路。它能夠節省到遠程地點的布線成本。WLAN-9200採用了專門的設計，用戶可以方便快捷的將其裝上或拆下。此外，WLAN-9200還提供了按鈕和LED顯示，用於顯示和設置高/低溫度。用戶可以使用它快速組建自己的無線網路。為了能夠在更遠的范圍內使用，WLAN-9200還提供了各種天線，用於延長傳輸距離。

可靠穩定的堅固設計

WLAN-9200採用了先進的設計，帶有一個不生銹的防水外殼，能夠對系統起到有效的保護。它符合IP 66/NEMA 4x標准，具有耐腐蝕、防紫外線、安全和自動滅火的特點。為了防止WLAN-9200內部過熱或過冷，研華還在它的內部設計了一個冷卻風扇和一個加熱器，用戶可以設置高/低溫度設置。當工作溫度高於或低於用戶指定的溫度時，冷卻風扇或加熱器就會開始工作。此外，WLAN-9200還提供了防水介面和防閃電保護，可以對電源，區域網和天線介面起到保護的作用。

遠程站點之間的快速數據傳輸

WLAN-9200與高速無線區域網標准IEEE 802.1 lb完全兼容，它提供11Mbps（在空氣中）的速度，可以進行更快的數據傳輸。WLAN-9200在2.4GHz ISM頻段採用了DSSS技術，不會被雜訊所干擾，使數據的傳輸更加安全和可靠。

保持通信的私有性

WLAN-9200採用了多種安全功能對您的無線網路進行保護（WEP128加密，MAC地址控制及口令安全）。通過採用先進的WEP128加密，您可以選擇WEP密匙來保護您的數據，防止未授權的無線用戶查看這些數據，只有接入點和無線適配器的可接入性，多種安全機制協同工作，能夠有效防止對有線及無線網路的未授權訪問。

B.ADAM-4550系列2.4GHz無線數據機（RS-232/485介面）

ADAM-4550是一款直序擴頻無線數據機。它工作在2.4GHz的ISM波段上，該波段在全球都可以無需申請即可使用。通過RS-232或RS-485串口，ADAM- 4550可以以高達115.2Kbps的速度與計算機或其它設備進行通信。

ADAM-4550以半雙工的方式工作，並以1Mbps的速率進行無線數據傳輸。它具有100mW的輸出功率，並且如果使用自帶的小型天線，它的傳輸距離可達150米，如果使用研華的高增益室外天線，其傳輸距離可以超過20公里（視距）。

RS-485標准支持半雙工通信。這意味著使用一對雙絞線即可進行數據的發送和接收。通常由握手信號RTS（請求發送）來控制數據流的方向。但在ADAM-4550中帶有一個專門的I/O電路，它可以用來偵測數據流向，在不需要握手信號的情況下自動切換傳輸方向。

ADAM-4550無線數據機提供了可靠的「點到點」或「點到多點」的網路無線連接。一個典型應用是將一個ADAM-4550模塊通過RS-232與主計算機相連，將其它ADAM-4550模塊放置在遠程現場。每個ADAM-4550模塊都可以通過RS- 4550網路與遠程設備相連接。遠程ADAM-4550模塊將遠程數據傳送到主ADAM- 4550模塊，而主ADAM-4550模塊會通過無線傳輸向遠程ADAM-4550模塊發送控制命令。

規格

·RS-232/RS-485傳輸速率（bps）：1200，2400，4800，9600，19.2K，38.4K，57.6K，115.2K

·RS-232介面接頭：孔型DB-9

·RS-485介面接頭：插入式螺絲端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22（0.5到2.5mm2線徑）電纜

·無線傳輸速率：1Mbps

·無線傳輸頻率：2.45GHz（標稱值）

·無線傳輸功率：100mW（標稱值）

·無線調制：直序擴頻PSK

·無線收發器地址：可軟體配置為254個不同的地址

·通信距離：550英尺有效距離（在開闊地使用2dBi全向天線的情況下），實際距離取決於環境條件、天線類型及位置

·工作溫度：-10º到70℃（14º到158℉）

·電源要求：+10~+30VDC

·功耗：4W

·尺寸：60mm×120mm（2.36」×4.41」）

特點

·可軟體配置RS-232或RS-485，數據傳輸速率可達115.2Kbps

·在有外部天線及放大器的情況下，傳輸半徑可超過20公里

·內置看門狗定時器及自動RS-485數據流控制

·擴頻無線調制

·工作在全球通用、無需申請的波段（2.4GHz）

·模塊間的1Mbps無線數據傳輸速率

·可軟體配置無線收發器地址

·方便的DIN導軌、面板或堆疊安裝

·帶有存儲通信設置的EEPROM

·支持點到點或點到多點的應用

·透明的IEEE802.1協議及用於確保數據完整性的10K緩存

·用於故障診斷的電源及數據流指示燈

·帶無線連接測試的診斷軟體

·符合FCC Part15及ETSI 3000.683/300.328標准

六、結論

通過無線區域網對工業設備進行控制簡單易行，但是成本稍高。目前，絕大多數無線控制如前所述採用的是IEEE802.11系列協議，它與我們大多區域網所採用的乙太網可以無縫連接，所以，對於用戶層測控程序沒有任何影響，只需對原有方案的物理層設備作簡單的配置即可。例如選用上述的研華的無線產品替代原有的有線通訊裝置，其它硬體及軟體配置均不受影響。

㈦ 論文的開題報告基於WiFi6技術的無線校園網路設計與實現理論意義和實際意義

摘要 您好，在世界范圍內，無線區域網技術已迅速發展成為計算機網路中一個至關重要的組成部分，它的應用領域也在飛速擴大，隨著IEEE802.11 無線區域網標準的制定成功，無線技術已擺脫了過去那種互不兼容的狀態，從而能為無法採用有線系統安裝的領域提供了可靠的、移動的網路互連方案。

㈧ 接入網技術論文

接入網(Access Network)，一般也將其稱為接入層網路，對於接入網的定義，我精心推薦的一些接入網技術論文，希望你能有所感觸!
接入網技術論文篇一
接入網服務分析

【摘 要】通信技術的迅猛發展，使得社會生活與換聯網的接觸越來越緊密，而互聯網行業競爭也在不斷增加，這種競爭貫穿整合互聯網服務的始終，在這種背景下，對於互聯網一些容易被忽視的問題的研究就變得很重要。這就要求我們把研究目光從以前的核心地帶轉向電信網的邊緣――接入網。

【關鍵詞】接入網;接入網技術;服務

最近幾年，互聯網行業迅速發展，可以說互聯網已經成為人們生活和工作的必備品，在這樣的情況下，互聯網的重要組成部分，接入網服務技術開始成為電信領域的重要研究內容。面對通信行業的競爭，互聯網客戶成為電信行業工作的核心服務對象，更好的解決接入網服務問題，對於客戶的穩定以及國家互聯網行業的發展都有重要意義。

一、接入網概況

接入網(Access Network)，一般也將其稱為接入層網路，對於接入網的定義，選取的定義角度不同，就會產生不同的定義，但一般認可的是，接入網，或用戶接入網，就是一系列的傳送實體，這種傳送實體是以相關用戶網路介面以及業務節點介面為作用載體，其目的是把用於某項業務的網路節點之間的網路設施與用戶終端設備連接起來，最終實現用戶終端設備與外圍網路的無阻礙信息共享。一般情況下接入網的長度為幾百米左右，最長的有幾公里，同時它直接與用戶終端聯系，所以專業領域內經常將之形象的稱為“最後一公里”。在接入層網路實實在在地存在通信網路很多年之後，“接入網”的概念才於1995年7月被國際電信聯盟確定下來，這里對於接入網的定義更官方也更准確，是目前通用的定義，接入網就是指通過一系列業務節點介面(SNI)以及用戶網路介面(UNI)二者之間的結合而產生的傳送主體(這些傳送主體以為電信業務提供所需傳送承載能力為存在點)組成的實施系統。由此可見，接入網並不是通常所理解的簡單的網路區域，而是具有一定功能的實時系統。

接入網由業務節點介面(SNI)、用戶網路介面(UNI)和管理介面(Q3)共同界定，即，在網路側，經SNI與業務節點相連;在用戶側，由UNI與用戶相連;管理方面則由Q3介面與電信管理網(TMN)相連。這三個介面也概括了接入網的幾個基本功能：用戶埠功能、核心功能、傳送功能、業務埠功能和系統管理功能，下面對這幾個功能作一個簡單的介紹。

用戶埠功能，是將用戶網路介面UNI的要求適配為核心功能和系統管理功能。接入網既支持不同的接入，又需要特定功能的用戶網路介面。業務埠則是為處理選擇信息服務的，它在接入網的系統管理中以業務節點介面的要求為基礎，找到適配的公共承載信道，最終實現信息的處理和選擇。核心功能，顧名思義，它是整個接入網組成的核心，由於接入網主要就是解決家庭對於公共網路信息的需求而產生的，所以它的核心功能就是為了實現公共傳送與用戶業務埠承載需求的適配。傳送功能就是把公共承載通過一定的通路沒接傳送至用戶埠，實現信息的重復使用。這四個功能相輔相成，通過互相協作完成了用戶對於信息的需求。

二、接入網的三個層次

把接入網按照垂直方向分為三個層次，即電路層、通道層和傳輸媒質層，這樣可以方便網路的設計與管理。這三個層次是完全並列的關系，同時也是互相銜接的，每一層都有三個方面的作用，首先是實現本層面信息的流通，另外就是在與它相鄰的高層需要時為其提供傳送服務，再有就是與它相鄰的下層為它提供傳送服務時，它要充分的利用這些服務內容。採用分層，可以單獨設計和運行每一層網路，簡單方便，條理清晰。同時，分層之後，各個層次之間都有獨立的功能，這樣就免於不同功能之間的互相干擾，同時也可以靈活的運用技術的更新，比如某一新技術出現，由於層次的存在，那麼這一技術可能只適用於某個層次或某些層次，這樣就可以在不改變其它層次服務功能的情況下引入新技術，既更新了服務水平，同時也保證了整個接入網的穩定，此外還大大減少了接入網服務更新成本。另外層次之間的互相配合也可以保證服務的完整性和緊密性。總之，接入網分層對於整個接入網服務而言，有著不可替代的作用。

三、接入網技術介紹

以傳輸方式為基礎，可以把接入網分為有線接入網和無線接入網，這兩種接入網在本質上名沒有很大的區別，只是在信息傳輸的載體上有一定出入。有線接入網的載體主要有銅線、光纖、以及混合光纖、同軸電纜等，而無線接入網則以移動數據為載體。

傳統的接入網由於載體的限制，一般使用銅纜，服務范圍僅限於語音服務和少量的數據業務。然而隨著以互聯網為代表的新技術革命以及人們對新業務，特別是寬頻綜合業務需求的日益增加，催生了一系列接入網的新技術，這其中包括：以現有雙絞線為基礎的銅纜新技術、混合光纖/同軸(HFC)技術和無線接入技術。

以現有雙絞線為基礎的銅纜新技術是當前用戶接入網技術的主要組成部分。銅纜新技術以非加感的用戶線為基礎，充分發揮數字信號處理技術，傳輸容量大大增加的一種接入手段。但是銅線傳輸的固有缺點，如損耗大、維護費用高、傳輸頻帶窄等都使其越來越難以適應當代用戶的需求。在此背景下，光纖接入網開始成為主要選擇。

光纖入網傳輸質量好，可靠性高，無需中繼器，同時也符合人們對於互聯網發展的需求，有很好的市場發展潛力。有利有弊，光纖的巨額成本據頂了光纖接入網投入使用時自然需要較高成本，並且這正網路傳輸對於技術的要求也非常高，這可能會成為制約其在未來發展的幾個主要因素。而混合光纖同軸電纜接入網則應用了更高端的技術，將光纖逐漸向用戶延伸，成為一種新型的、經濟的演進策略。

在某些因地理環境或其他緊急情況的影響下，建立有線接入網路耗費成本高、難度大，這樣就使得無線接入網有了存在的價值。與傳統的有線接入網路相比，無線接入技術更加經濟、迅速、便捷、靈活，覆蓋面也更廣闊。絕對可以稱得上是當代接入網路技術中迅速突起的一支異軍。

四、接入網發展未來趨勢

全球寬頻接入網在21世紀後進入了一個大發展階段。人們對於互聯網的需求增加直接帶動了寬頻業務的拓展，同時電信行業的發展也勢必成為接入網發展的新契機。，在巨大的市場利益驅動下，我們不難預見接入網領域會發生新的變革。

從業務方面來講，未來接入網能夠提供的業務也將在檔次上有很大提升。滿足用戶組建中、高速計算機網的圖像通信、立體換面的通話以及辦公多媒體業務等都會不斷被開發出來，並走入人們的日常生活。

從技術方面上看，支持接入網的技術會更加多樣化。筆者認為，未來的接入網會以光纖接入為主要發展方向，無線接入成為一個重要組成部分，同時銅纜技術也在不斷更新。

五、結束語

如今，電信領域的核心網已基本實現了信息的寬頻高速傳輸，用戶環路成為整個電信網路中的“瓶頸”，限制了整個電信網傳輸各種信息。接入網服務在這樣的環境中自然更有發展前景。

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接入網技術論文篇二
光纖接入網技術

摘要：本文簡單介紹了光纖接入網的基本原理和技術發展，介紹並闡述了有源光網路與無源光網路的原理和實現，並根據兩種光網路組成不同，對兩種光網路的幾種典型的接入模式進行了較為具體的研究，探討了光纖接入網建設的基本思路。

關鍵詞：有源光網路 無源光網路 APON 接入網 FTTx

近年來，以互聯網為代表的新技術革命正在深刻地改變傳統的電信概念和體系結構，隨著各國接入網市場的逐漸開放，電信管制政策的放鬆，競爭的日益加劇和擴大，新業務需求的迅速出現，有線技術(包括光纖技術)和無線技術的發展，接入網開始成為人們關注的焦點。在巨大的市場潛力驅動下，產生了各種各樣的接入網技術。光纖通信具有通信容量大、質量高、性能穩定、防電磁干擾、保密性強等優點。在干線通信中，光纖扮演著重要角色，在接入網中，光纖接入也將成為發展的重點。光纖接入網是發展寬頻接入的長遠解決方案。

一、光纖接入網的基本構成

光纖接入網(OAN)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質，實現接入網的信息傳送功能。通過光線路終端(OLT)與業務節點相連，通過光網路單元(ONU)與用戶連接。光纖接入網包括遠端設備――光網路單元和局端設備――光線路終端，它們通過傳輸設備相連。系統的主要組成部分是OLT和遠端ONU。它們在整個接入網中完成從業務節點介面(SNI)到用戶網路介面(UNI)間有關信令協議的轉換。接入設備本身還具有組網能力，可以組成多種形式的網路拓撲結構。同時接入設備還具有本地維護和遠程集中監控功能，通過透明的光傳輸形成一個維護管理網，並通過相應的網管協議納入網管中心統一管理。

光纖接入網(OAN)從系統分配上分為有源光網路(AON，ActiveOpticalNetwork)和無源光網路(PON，PassiveOpticaOptical Network)兩類。

二、有源光纖接入網

有源光網路又可分為基於SDH的AON和基於PDH的AON。有源光網路的局端設備(CE)和遠端設備(RE)通過有源光傳輸設備相連，傳輸技術是骨幹網中已大量採用的SDH和PDH技術，但以SDH技術為主，本文主要討論SDH(同步光網路)系統。

1.基於SDH的有源光網路

在接入網中應用SDH(同步光網路)的主要優勢在於：SDH可以提供理想的網路性能和業務可靠性;SDH固有的靈活性使對於發展極其迅速的蜂窩通信系統採用SDH系統尤其適合。當然，考慮到接入網對成本的高度敏感性和運行環境的惡劣性，適用於接入網的SDH設備必須是高度緊湊，低功耗和低成本的新型系統，其市場應用前景看好。

接入網用SDH的最新發展趨勢是支持IP接入，目前至少需要支持乙太網介面的映射，於是除了攜帶話音業務量以外，可以利用部分SDH凈負荷來傳送IP業務，從而使SDH也能支持IP的接入。支持的方式有多種，除了現有的PPP方式外，利用VC12的級聯方式來支持IP傳輸也是一種效率較高的方式。總之，作為一種成熟可靠提供主要業務收入的傳送技術在可以預見的將來仍然會不斷改進支持電路交換網向分組網的平滑過渡。

2.基於PDH的有源光網路

准同步數字系列(PDH)以其廉價的特性和靈活的組網功能，曾大量應用於接入網中。尤其近年來推出的SPDH設備將SDH概念引入PDH系統，進一步提高了系統的可靠性和靈活性，這種改良的PDH系統在相當長一段時間內，仍會廣泛應用。

三、無源光纖接入網路

無源光網路(PON)，是指在OLT和ONU之間是光分配網路(ODN)，沒有任何有源電子設備，它包括基於ATM的無源光網路APON及基於IP的PON。

APON的業務開發是分階段實施的，初期主要是VP專線業務。相對普通專線業務，APON提供的VP專線業務設備成本低，體積小，省電、系統可靠穩定、性能價格比有一定優勢。第二步實現一次群和二次群電路模擬業務，提供企業內部網的連接和企業電話及數據業務。第三步實現乙太網介面，提供互聯網上網業務和VLAN業務。以後再逐步擴展至其它業務，成為名副其實的全業務接入網系統。

APON採用基於信元的傳輸系統，允許接入網中的多個用戶共享整個帶寬。這種統計復用的方式，能更加有效地利用網路資源。APON能否大量應用的一個重要因素是價格問題。目前第一代的實際APON產品的業務供給能力有限，成本過高，其市場前景由於ATM在全球范圍內的受挫而不確定，但其技術優勢是明顯的。特別是綜合考慮運行維護成本，在新建地區，高度競爭的地區或需要替代舊銅纜系統的地區，此時敷設PON系統，無論是FTTC，還是FTTB方式都是一種有遠見的選擇。在未來幾年能否將性能價格比改進到市場能夠接受的水平是APON技術生存和發展的關鍵。

IPPON的上層是IP，這種方式可更加充分地利用網路資源，容易實現系統帶寬的動態分配，簡化中間層的復雜設備。基於PON的OAN不需要在外部站中安裝昂貴的有源電子設備，因此使服務提供商可以高性價比地向企業用戶提供所需的帶寬。

無源光網路(PON)是一種純介質網路，避免了外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，提高了系統可靠性，同時節省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術。無源光接入網的優勢具體體現在以下幾方面：

(1)無源光網體積小，設備簡單，安裝維護費用低，投資相對也較小。

(2)無源光設備組網靈活，拓撲結構可支持樹型、星型、匯流排型、混合型、冗餘型等網路拓撲結構。

(3)安裝方便，它有室內型和室外型。其室外型可直接掛在牆上，或放置於“H”桿上，無須租用或建造機房。而有源系統需進行光電、電光轉換，設備製造費用高，要使用專門的場地和機房，遠端供電問題不好解決，日常維護工作量大。

(4)無源光網路適用於點對多點通信，僅利用無源分光器實現光功率的分配。

(5)無源光網路是純介質網路，徹底避免了電磁干擾和雷電影響，極適合在自然條件惡劣的地區使用。

(6)從技術發展角度看，無源光網路擴容比較簡單，不涉及設備改造，只需設備軟體升級，硬體設備一次購買，長期使用，為光纖入戶奠定了基礎，使用戶投資得到保證。

四、光接入網的拓撲結構

光纖接入網的拓撲結構，是指傳輸線路和節點的幾何排列圖形，它表示了網路中各節點的相互位置與相互連接的布局情況。網路的拓撲結構對網路功能、造價及可靠性等具有重要影響。其三種基本的拓撲結構是:匯流排形、環形和星形，由此又可派生出匯流排―星形、雙星形、雙環形、匯流排―匯流排形等多種組合應用形式，各有特點、相互補充。

1.匯流排形結構

匯流排形結構是以光纖作為公共匯流排(母線)、各用戶終端通過某種耦合器與匯流排直接連接所構成的網路結構。這種結構屬串聯型結構，特點是:共享主幹光纖，節省線路投資，增刪節點容易，彼此干擾較小;但缺點是損耗累積，用戶接收機的動態范圍要求較高;對主幹光纖的依賴性太強。

2.環形結構

環形結構是指所有節點共用一條光纖鏈路，光纖鏈路首尾相接自成封閉迴路的網路結構。這種結構的突出優點是可實現網路自愈，即無需外界干預，網路即可在較短的時間里從失效故障中恢復所傳業務。

3.星形結構

星形結構是各用戶終端通過一個位於中央節點(設在端局內)具有控制和交換功能的星形耦合器進行信息交換，這種結構屬於並聯形結構。它不存在損耗累積的問題，易於實現升級和擴容，各用戶之間相對獨立，業務適應性強。但缺點是所需光纖代價較高，對中央節點的可靠性要求極高。星形結構又分為單星形結構、有源雙星形結構及無源雙星形結構三種。

(1)單星形結構：該結構是用光纖將位於電信交換局的OLT與用戶直接相連，基本上都是點對點的連接，與現有銅纜接入網結構相似。每戶都有單獨的一對線，直接連到電信局，因此單星型可與原有的銅現網路兼容;用戶之間互相獨立，保密性好;升級和擴容容易，只要兩端的設備更換就可以開通新業務，適應性強。缺點是成本太高，每戶都需要單獨的一對光纖或一根光纖(雙向波分復用)，要通向千家萬戶，就需要上千芯的光纜，難於處理，而且每戶都需要專用的光源檢測器，相當復雜。

(2)有源雙星形結構：它在中心局與用戶之間增加了一個有源接點。中心局與有源接點共用光纖，利用時分復用(TDM)或頻分復用(FDM)傳送較大容量的信息，到有源接點再換成較小容量的信息流，傳到千家萬戶。其優點是靈活性較強，中心局有源接點間共用光纖，光纜芯數較少，降低了費用。缺點是有源接點部分復雜，成本高，維護不方便;另外，如要引入寬頻新業務，將系統升級，則需將所有光電設備都更換，或採用波分復用疊加的方案，這比較困難。

(3)無源雙星形結構：這種結構保持了有源雙星形結構光纖共享的優點，將有源接點換成了無源分路器，維護方便，可靠性高，成本較低。由於採取了一系列措施，保密性也很好，是一種較好的接入網結構。

五、光纖接入網的形式

根據光網路單元(ONU)的位置，光纖接入方式可分為如下幾種：

FTTB(光纖到大樓);FTTC(光纖到路邊);FTTZ(光纖到小區);FTTH(光纖到用戶);FTTO(光纖到辦公室);FTTF(光纖到樓層);FTTP(光纖到電桿);FTTN(光纖到鄰里);FTTD(光纖到門);FTTR(光纖到遠端單元)。

其中最主要的是FTTB(光纖到大樓)、FTTC(光纖到路邊)、FTTH(光纖到用戶)三種形式。FTTC主要是為住宅用戶提供服務的，光網路單元(ONU)設置在路邊，即用戶住宅附近，從ONU出來的電信號再傳送到各個用戶，一般用同軸電纜傳送視頻業務，用雙絞線傳送電話業務。FTTB的ONU設置在大樓內的配線箱處，主要用於綜合大樓、遠程醫療、遠程教育、及大型娛樂場所，為大中型企事業單位及商業用戶服務，提供高速數據、電子商務、可視圖文等寬頻業務。FTTH是將ONU放置在用戶住宅內，為家庭用戶提供各種綜合寬頻業務，FTTH是光纖接入網的最終目標，但是每一用戶都需一對光纖和專用的ONU，因而成本昂貴，實現起來非常困難。

六、光接入網的優點與劣勢

與其他接入技術相比，光纖接入網具有如下優點：

(1)光纖接入網能滿足用戶對各種業務的需求。人們對通信業務的需求越來越高，除了打電話、看電視以外，還希望有高速計算機通信、家庭購物、家庭銀行、遠程教學、視頻點播(VOD)以及高清晰度電視(HDTV)等。這些業務用銅線或雙絞線是比較難實現的。

(2)光纖可以克服銅線電纜無法克服的一些限制因素。光纖損耗低、頻帶寬，解除了銅線徑小的限制。此外，光纖不受電磁干擾，保證了信號傳輸質量，用光纜代替銅纜，可以解決城市地下通信管道擁擠的問題。

(3)光纖接入網的性能不斷提高，價格不斷下降，而銅纜的價格在不斷上漲。

(4)光纖接入網提供數據業務，有完善的監控和管理系統，能適應將來寬頻綜合業務數字網的需要，打破“瓶頸”，使信息高速公路暢通無阻。

當然，與其它接入網技術相比，光纖接入網也存在一定的劣勢。最大的問題是成本還比較高。尤其是光節點離用戶越近，每個用戶分攤的接入設備成本就越高。另外，與無線接入網相比，光纖接入網還需要管道資源。這也是很多新興運營商看好光纖接入技術，但又不得不選擇無線接入技術的原因。

參考文獻：

[1] 胡德春，肖石林. 下一代無源光接入網技術PON的技術演進

[2] 深圳市首邁通信技術有限公司. 無源光網路(PON)和有源光網路(AON)技術比較

作者簡介：

袁小杭，男，籍貫杭州，現就職於浙江省郵電工程建設有限公司，通信助理工程師，主要從事線路、管道設計。

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