1、2.3.1无线局域网的理论基础32.3.2无线局域网的基础设备42.3.3无线网络的协议52.3.4 硬件设备62.3.5 拓扑结构72.3.6 安全技术73 无线家用局域网的组建83.1网络拓扑结构83.2 选择设备83.3设备的安放位置93.4设置网络环境103.4.1 设置无线路由器103.4.2 设置无线客户端113.5家庭无线局域网的测试133.5.1 主机与路由器连通性测试133.5.2主机访问外网测试14结论15参考文献15致谢151 引言现今科技的飞速发展，网络也不是一个陌生的事物，电话网络，有线电视网络、各种计算机局域网（特别是因特网），都已经成为现代生活中不可或缺的重要组成
2、部分。无线局域网是在有线网络上发展起来的，是无线传输技术在局域网技术上的运用，而其大部分应用也是有线局域网的体现。由于无线局域网在诸多领域体现出的巨大优势，因此对无线局域网技术的研究成为了广大学者研究的热点。无线局域网具有组网灵活、介入简单和适用范围广泛的特点，本文针对家庭无线局域网的组建进行系统的分析。通过家庭无线局域网不仅可以解决线路布局，在实现有线网络所有功能的同时，还可以实现无线共享上网，只要在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。家庭无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。凭借着种种优点和优势，越来越多的用户开始吧注意力
3、转移到了无线局域网上，也有越来越多的家庭用户还是组建无线局域网了。2 无线局域网2.1 无线局域网的基本含义无线局域网（ WLAN）技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用，既可以作传统有线网络的延伸，在某些环境也可以替代传统的有线网络。无线局域网具有以下显著特点：简易性：WLAN网桥传输系统的安装快速简单，可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作；灵活性：无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置，使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域；综合成本较低：一方面WLAN网络减少了布线的费用，另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线局域网技术可以更好地保护已有投资。同时，由于WLAN技术
4、本身就是面向数据通信领域的IP传输技术，因此可直接通过百兆白适应网口和企业、学校内部Intranet相连，从体系结构上节省了协议转换器等相关设备；扩展能力强：WLAN网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容，可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统。无线局域网，也被称为WLAN（Wireless LAN） ，一般用于宽带家庭，大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至几百米，目前采用的技术主要是802.11a/b/g系列。WLAN利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信，作为传统布线网络的一种替代方案或延伸，无线局域网把个人从办公桌边解放了出来，使他们可以随时随地获取信息，提高了员工
5、的办公效率。2.2 无线局域网的优点1、独一无二的特征无线局域网是利用电磁波发送和接受数据的非线缆介质型局部区域网络。无线局域网的数据传输速率现在已达到108Mbps, 传输距离可达20km 以上。它是对有线组网方式的补充和扩展, 实现了网络内计算机的便携性和可移动性。2、便捷的安装通常有线网络的布线施工工程在网络建设中施工周期较长、对周边环境影响较大, 而无线局域网则避免或减少了网络布线的工作量, 一般只要安装一个或多个接入点（ Access Point ） 设备, 就可以建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。由于不需要布线，消除了穿墙或过天花板布线的繁琐工作，因此安装容易，建网时间可大大缩短。
6、3、灵活使用有线网络中设备的安放位置受网络信息点位置的限制, 而无线局域网在信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。由于没有线缆的限制，户可以在不同的地方移动工作，网络用户不管在任何地方都可以实时地访问信息。4、节约成本求网络规划尽可能地考虑未来发展的需要, 缺少灵活性, 不可避免地导致预设大量利用率较低的信息点, 一旦网络的发展超出了设计要求,就需要花费较多费用进行网络改造, 而无线局域网技术可以避免或减少这种现象。这种优势体现在用户网络需要租用大量的电信专线进行通信的时候，自行组建的WLAN会为用户节约大量的租用费用。在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线局域网的投资更有回报。5、扩展容
7、易能够根据需要进行灵活、多样的配置, 能够胜任从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络。6、可以实现安全内部网络可以不允许任何来自内网、外网的安全威胁。 WEP的设定为手工配置到AP和无线网卡中，管理员同时要将密码通知所有的用户，实现密钥共享。如果要更换WEP密码，则需要重复上面的过程。2.3 无线局域网的组成2.3.1无线局域网的理论基础目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。红外线（Infrared Rays，IR）局域网。采用红外线通信方式与无线电波方式相比，可以提供极
8、高的数据速率，有较高的安全性，且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差，使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制，通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。扩频（Spread Spectrum，SS）局域网。扩频技术主要分为跳频技术（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）两种方式。所谓直接序列扩频，就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。而跳频技术与直序扩频技术不同，跳频的载频受一个伪随机码的控制，其频率按随机规律不断改变。接收端的频率也按随机规律变化，并保持与发射端的变化规律一致。跳频的高低直接
9、反映跳频系统的性能，跳频越高，抗干扰性能越好，军用的跳频系统可达到每秒上万跳。窄带微波局域网。这种局域网使用微波无线电频带来传输数据，其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照，其它方式则可使用无需执照的ISM频带。无线局域网的不足之处性能：无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。速率：无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前，无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s，只适合于个人终端和小规模网络应用。安全性：本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是
10、发散的。从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄漏。2.3.2无线局域网的基础设备STA（Station,工作站）：是一个配备了无线网络设备的网络节点。具有无线网络适配器的个人计算机称为无线客户端。无线客户端能够直接相互通信或通过AP进行通信。Wireless LAN Card （无线网卡）：一般有PCMCIA、USB、PCI等几种，主要有用于便携机的PCMCIA无线网卡，和用于台式机的USB无线终端安装到PC上。AP（Access Point 无线接入点）：AP相当于基站，主要作用将无线网络接入以太网，其次要将各无线网络客户端连接到一起，相当于以太网集线器，使装有
11、无线网卡的PC，通过AP共享有线局域网络甚至广域网络的资源，一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。Wireless Bridge （无线桥接器）：主要是用来进行长距离传输（如两栋大楼间连接）时使用，由AP和高增益定向天线组成。无线局域网AP天线可选择定向型（Uni-diretcion）和全向型（Omni-direction）两种。2.3.3无线网络的协议（1）802.11a高速WLAN协议，使用5G赫兹频段。最高速率54Mbps，实际使用速率约为22-26Mbps。与802.11b不兼容，是其最大的缺点。（2）802.11b目前最流行的WLAN协议，使用2.4G赫兹频段。最高速率
12、11Mbps，实际使用速率根据距离和信号强度可变 （150米内1-2Mbps，50米内可达到11Mbps）。802.11b的较低速率使得无线数据网的使用成本能够被大众接受。另外，通过统一的认证机构认证所有厂商的产品，802.11b设备之间的兼容性得到了保证。兼容性促进了竞争和用户接受程度。（3）802.11e基于WLAN的Qos协议，通过该协议802.11a,b,g能够进行VoIP。也就是说，802.11e是通过无线数据网实现语音通话功能的协议。该协议将是无线数据网与传统移动通信网络进行竞争的强有力武器。（4）802.11g是802.11b在同一频段上的扩展。支持达到54Mbps的最高速率。兼
13、容802.11b。该标准已经战胜了802.11a成为下一步无线数据网的标准。（5）802.11h是802.11a的扩展，目的是兼容其他5G赫兹频段的标准，如欧盟使用的HyperLAN2。（6）802.11i是新的无线数据网安全协议，已经普及的WEP协议中的漏洞，将成为无线数据网络的一个安全隐患。802.11i提出了新的TKIP协议解决该安全问题。（7）802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，理论速率最高可达600Mbps（目前业界主流为300Mbps）。802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段，分别向下兼容802.11g和802
14、.11a。2009年9月11日这天，802.11n正式成为标准，整个WLAN产业链也为之一振，随后各种支持802.11n的终端变得越来越普遍。一般的无线网络使用的是802.11g这个协议，当然还有其他的协议。下面是我的笔记本搜索到的无线网络信号：图2.1无线网络连接窗口我们了解了无线网络信号的类型，但还是有安全隐患的，如下图1.2所示：图2.2无线信号界面信息2.3.4 硬件设备无线网桥（无线接入点，Access Point）：可支持65个用户同时运行。距离可达100米（328英尺），速度可达11 Mbps。该速度要比上一代无线局域网产品快5倍多，相当于标准线缆以太局域网的速度。产品有：WP-
15、2001 无线网桥、WP-2001B 无线网桥（内建桥接器）。无线网卡：无论笔记本电脑或是桌面计算机在什么位置，你都可以即时、安全地与任何经Wi-Fi验证的设备或网络连接。无论何时何地，在你需要时都可获得与有线网络相同的性能。这里有多种接口的无线网卡供选择，有适用于台式机的PCI接口的：WMP11 PCI无线网卡，有适用笔记本的PCMCIA接口的：WN-1011P PCMCIA无线网卡、WPC11 PCMCIA无线网卡、A2424-2A PCMCIA无线网卡，有笔记本和台式机均适用的USB接口的：WN-1011U USB无线网卡、WUSB11 USB无线网卡、WL1200 USB无线网卡。无线
16、路由器：有线路由器集成无线网桥的功能，合二为一（即有线路由器AP）。既能实现宽带接入共享，又能轻松拥有无线局域网的功能。WA-2204无线路由器、BEFW11S4无线路由器、FR3002AL无线路由器。天线：Antenna一般称为天线。此天线与一般电视、大哥大所用的天线不同，其原因是因为频率不同所致。WLAN所用的频率为较高的2.4GHz频段，其天线功能是将Source（信号源）信号藉由天线本身的特性而传送至远处，至于能传多远，一般除了考虑Source的Output Power（输出功率）强度之外，其另一重要因素是天线本身的dB值即增益值。dB值愈高，相对所能传达之距离也更远。通常每增加6dB
17、则传输数据之距离可增加一倍。一般天线有所谓指向性Uni-directional与全向性Omni-direction两种，前者较适合于长距离使用，而后者则较适合区域性之应用。无线HUB：既是无线工作站之间相互通信的桥梁和纽带，同时又是无线工作站进入有线以太网的访问点。它负责管理其覆盖区域（无线单元）内的信息流量。覆盖彼此交叠区域的一组无线HUB，能够支持无线工作站在大范围内的连续漫游功能，同时又能始终保持网络连接，这与蜂窝式移动通信的方式非常相似。另外，在同一地点放置多个无线HUB，可以实现更高的总体吞吐量。2.3.5 拓扑结构网桥连接型：不同的局域网之间互连时，由于物理上的原因，若采取有线方式
18、不方便，则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接，无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接，还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。基站接入型：当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时，各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互连的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网，还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。HUB接入型：利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网，具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN，可采用类似于交换型以太网的工作方式，要求Hub具有简单的网内交换功能。无中心结构：要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域
19、网一般使用公用广播信道，MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。2.3.6 安全技术扩展频谱技术。扩展频谱技术在50年前第一次被军方公开介绍，它用来保密传输。从一开始就设计成抗噪音，干扰，阻塞和未授权检测。扩展频谱发送器用一个非常弱的信号在一个很宽的频率范围内发射，与窄带射频相反，它将所有的能量集中到一个单一的频点。扩展频谱的实现方式很多，最常用的两种是直接序列和跳频序列。用户认证口令控制。在无线网的站点上使用口令控制，当然为必要局限于无线网，诸如NovellNetWare和Microsoft NT等网络操作系统和服务器提供了包括管理在内的内建多级安全服务。口令应处于严格的控制下并经常予以变更
20、。由于无线网的用户要包括移动用户，而移动用户又倾向于把他们的笔记本移来移去，因此，严格的口令策略等于增加了一个安全级别，它有助于确认网站是否被合法的用户使用。数据加密。数据要求极高的安全性，如果是商用网或军用网上的数据，那么就可能会采取一些特殊的措施。最高级别的安全措施就是在网络上整体使用加密产品。数据包中的数据在发送到之前要用硬件或软件的方法进行加密。只有那些拥有正确密匙的站点才可能读到这些数据。如果需要全面的安全保障，加密是最好的办法。一些网络操作系统具有加密功能。基于每个用户或者服务器，价位较低的第三方加密产品也可以胜任。3 无线家用局域网的组建3.1网络拓扑结构图3.1网络拓扑图3.2
21、 选择设备1.无线路由器的选择无线路由器我们应选择现在主流的无线路由器，我就以现在正在使用的磊科NW604无线宽带路由器作为我们的实验设备。图3.2 磊科NW604无线宽带路由器2.无线网卡的选择无线网卡我就使用笔记本自带的无线网卡Atheros AR9285 Wireless Network Adapter支持802.11b/g/n无线协议。3.ADSL的选择ADSL modem 一般都是由ISP运营商赠送使用的，也可以在市场上购买到这类产品，我们做实验选用腾达D8。图3.3 腾达D8 ADSL modem3.3设备的安放位置设备的安放主要是针对无线路由器的安放，在家庭环境中，房间之间的距离
22、都比较短，一般的无线路由器设备都能达到这个传输距离。但是家庭环境的空间都比较拥挤，空间不够开阔，其中墙壁、天花板是最主要的障碍物。由于无线局域网采用的是无线微波频段，而微波的最大特点就是近乎直线传播，绕射能力非常弱，因此身处障碍物后面的无线接收设备会被障碍物给阻挡。这个安放位置要求如下：1.位置应偏高一些，以便中心吗接入点向下辐射，从而达到减少障碍物的阻拦，减少信号盲区的作用；2.大多数无线接入点具有穿墙的作用，但是在选择位置时，尽量放置在障碍物较少且能与房间中无线客户端达到对视的位置。3.4设置网络环境安装好硬件后，我们还需要分别给无线路由器和无线客户端进行设置。3.4.1 设置无线路由器配
23、置无线路由器前，首先要认真阅读随产品附送的用户手册，从中了解到默认的管理IP和访问密码。这款路由器默认的管理IP地址为192.168.1.1，默认的用户名和访问密码都为guest。连接上无线网络后，打开IE浏览器，在地址栏中输入192.168.1.1，再输入用户名和密码，点击“确定”按钮打开路由器设置页面。图3.4 路由器首页登陆之后首先点击快速配置，然后点击下一步,出现WAN配置页面，输入宽带账号和密码，无线状态勾选开启，无线SSID号就是无线网络的名称，可以自由更改。更改后就要对无线网络进行加密，最后点击完成。图3.5 设置向导 图3.6 WAN配置页面下面再点击无线管理-访问控制，无线访
24、问控制状态选择开启，访问控制规则选择允许表中MAC的无线连接（禁止其他MAC的无线连接），然后点击访问控制列表中的增加，将家庭电脑的MAC地址添加进去，点击保存生效。图3.7 访问控制3.4.2 设置无线客户端在客户端计算机中，右键点击无线连接图标，选择“打开网络和共享中心”的命令，在打开的窗口中选择左侧的管理无线网络，在管理无线网络页面右键单击我们的无线网络，选择属性选项，将当次网络在范围内时自动连接与即使此网络未广播其名称也连接（SSID）两个选项打钩后点击确定。图3.8网络和共享中心图3.9无线网络的设置另外，为了保证无线局域网中的计算机顺利实现共享、进行互访，应该统一局域网中所有计算机
25、的工作组名称。右键单击“计算机”，选择“属性”命令，打开系统页面后选择“高级系统设置”，打开“系统属性”对话框。点击“计算机名”选项卡，点击“更改”按钮，在出现的对话框中输入新的计算机名和工作组名，输入完毕点击确定。图3.10系统页面 图3.11系统属性 图3.12计算机名/域更改重启计算机后打开“网络”，就可以看见无线局域网中其他计算机名称了。以后，还可以在每台计算机中设置共享文件夹，实现局域网文件共享；设置共享打印机和传真机，实现无线局域网中的共享打印和传真等操作。图3.13工作组中的计算机3.5家庭无线局域网的测试3.5.1 主机与路由器连通性测试无线网络连接好后打开开始-运行，输入CM
26、D打开控制台管理器。图3.14控制台管理器首先来测试主机与路由器的连通性，我们的路由器IP地址是192.168.1.1图3.14测试主机与路由器连通性得到结果，路由器和主机联通成功。3.5.2主机访问外网测试当前网络处于可访问Internet状态，我们打开命令提示符输入ping ，测试当前主机与百度服务器之间的连通性。图3.15 网络状态图3.16主机与百度联通测试根据数据显示，客户端与外网连接成功。结论本文主要讨论了家庭无线局域网的组建，从选择所需设备，及其组建过程汇总所做的必要的设置做了详细的说明。实验所测得的结果验证了家庭无线局域网的可行性，科技发展日新月异，家庭组建无线局域网已经成为一
27、个主流趋势，他的实质解除了繁琐的网线烦恼，并且在不久的将来无线网络可以与家庭网关设备相连接，通过家庭接入网关将公共网络的应用、业务和功能延伸到家庭。无线接入方式，在家庭内部实现无线上网，综合了路由功能，配备专业防火墙，通过各种接口和协议，可以连接各种信息终端（如通信终端、PC、机顶盒、智能家电等），集成语音、数据、多媒体等的统一管理，可以满足用户远程管理和配置需求，家庭网关提升家庭网络的安全性和可配置性，通过对家庭网关的用户配置可以实现家庭绿色上网等功能。参考文献【1】 麻信洛,李晓中,董建宁.无线局域网构建及应用.国防工业出版社【2】 计算机网络技术与设备满文庆等 清华大学出版社 2004年
28、4月【3】 王顺满.（美）西恩帕.无线局域网的设计与实现.科学出版社【4】 思科网络技术学院教程.无线局域网基础.人民邮电出版社【5】 杨军.无线局域网组建实战.北京电子工业出版社【6】 网址： .IT资讯互动平台【7】 家庭无线局域网组网方案.百度文库致谢本论文是在*老师的悉心指导下完成的，论文的顺利完成，也离不开其它各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中，各位老师、同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。 另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。16
