无线局域网技术现状及应用 毕业论文(4)

3.2 WLAN的拓扑结构

WLAN有两种主要的拓扑结构，即自组织网络（也就是对等网络，即人们常称的Ad-Hoc网络）和基础结构网络（Infrastructure Network）。

自组织型WLAN是一种对等模型的网络，它的建立为了满足暂时需求的服务。自组织网络是由一组具有无线接口卡的无线终端，特别是移动电脑组成。这些无线终端以相同的工作组名、扩展服务集标识号（ESSID）和密码等对等的方式相互直连，在WLAN的覆盖范围内，进行点对点，或点对多点之间的通信。

组建自组织网络不需要增添任何网络基础设施，仅需要移动节点及配置一种普通的协议。在这种拓扑结构中，不需要有中央控制器的协调。因此，自组织网络使用非集中式的MAC协议，例如CSMA/CA。但由于该协议所有节点具有相同的功能性，因此实施复杂并且造价昂贵。

自组织WLAN另一个重要方面，在于不能采用全连接的拓扑结构。原因是对于两个移动节点而言，某一个节点可能会暂时处于另一个节点传输范围以外，它接受不到另一个节点的传输信号，因此无法在两个节点之间直接建立通信。

基础结构型WLAN利用了高速的有线或无线骨干传输网络。在这种拓扑结构中，移动节点在基站（BS）的协调下接入到无线信道。

基站的另一个作用是将移动节点与现有的有线网络连接起来。当基站执行这项任务时，它被称为接入点（AP）。基础结构网络虽然也会使用非集中式MAC协议，如基于竞争的802.11协议可以用于基础结构的拓扑结构中，但大多数的协议过程都由接入点执行，移动节点只需要执行一小部分的功能，

14

所以其复杂性大大降低。

在基础结构网络中，存在许多基站及基站覆盖范围下的移动节点形成的蜂窝小区。基站在小区内可以实现全网覆盖。在目前的实际应用中，大部分无线WLAN都是基于基础结构网络。

一个用户从一个地点移动到另一个地点，应该被认定为离开一个接入点，进入另一个接入点，这种情形成为“漫游”。漫游功能要求小区之间必须有合理的重叠，以便用户不会中断正在通信的链路连接。接入点之间也需要相互协调，以便用户透明地从一个漫游到另一个小区。发生漫游是，必须执行切换操作。切换既可以通过交换局，以集中的方式来控制，也可以通过移动节点，监测节点的信号强度来实现控制，也就是非集中式切换。

在基础结构型网络中，小区大小一般都比较小。小区半径的减小，意味着移动节点范围的缩短，这样可以减少功率损耗。并且，小的蜂窝小区可以采用频率复用技术，从而提高系统频谱利用率。目前，提高频谱利用率的常用策略与：固定信道分配（FCA）、动态信道分配（DCA）和功率控制（PC）等。

使用FCA策略，每个小区都有分配固定的资源，但与移动节点数量无关。这种策略问题在于，它没有充分考虑移动用户的分布。在人口稀少的地区，同样分配相同数量的带宽资源给小区，但小区可能仅包含几个或者根本没有移动节点，这样资源就被浪费。因此，在这种情况下，频谱的利用率并不是最优的。

15

DCA技术将所有可能的信道放置在一个公共信道池中，并根据小区当前的负载，将这些信道动态地分配给小区。移动节点向基站报告其干扰水平，基站以最小干扰方式实现信道复用。

PC方案通过减小发送功率的方法，来减少系统中干扰，并减少移动节点的电池能量消耗。当某一个小区收到的干扰增加是，PC方案通过增加发送节点的功率，来提高接收信号的信噪比(SIR)。当节点受到的干扰减小时，发送节点通过降低发送功率来节约能量。

在移动节点采用DCA、PC技术，或者是集成DCA和PC的技术，可以提高整个蜂窝系统的容量，减少信道干扰，并减少发射功率。

除以上两种应用比较广泛的拓扑结构之外，还有另一种正处于理论研究阶段的拓扑结构，即完全分布式网络拓扑结构。这种结构要求，相关节点在数据传输过程中完成一定的功能，类似于分组无线网的概念。对每一个节点而言，它可能只知道网络部分拓扑结构（也可以通过安装专门软件获取全部拓扑知识），但它可与临近节点按某种方式共享对拓扑结构的认识，来完成分布路由算法，即路由网络上的每一个节点要互相协助，以便将数据传送至目的节点。

16

4无线局域网的架构

4.1协议的选择

IEEE802.11g在低速率传输时采用与IEEE802.b相同的CCK编码，它向下完全兼容IEEE802.11b。所以，从理论上来说，任何一个支持IEEE802.11b的终端设备，也可以直接连接到IEEE802.11g无线网络中。但是，这样的向下兼容也要付出很大的代价。在一个纯粹IEEE802.11g的网络环境中，我们可以得到最高24.7Mbps的吞吐率，但是一旦支持任何一个IEEE802.11b终端设备接入是，整个网络的吞吐率会下降到14.7Mbps，甚至是11.8Mbps。在无线网络的设计是，我们一定要分析具体的应用环境，从而选择一个合适的协议。在一个带宽要求不高、用户数量不大的环境中，我们可以仅提供对IEEE802.b支持；在需要实现高速无线网络连接的地方，同时需要考虑向下兼容时，我们可以选择IEEE802.11g，这样我们可以同时支持IEEE802.11b和IEEE802.11g的用户；当有大量的用户需要在同一网络环境中使用高速的无线网络连接时，我们则可以提供IEEE802.11a、IEEE802.11g和IEEE802.11b，最大限度的提供网络的连接宽带。

17

4.2网络的规模

目前的AP设备根据提供无线网络服务的规模不同，大致可分为三类：SOHO（Small Office Home Office）级、工作组级和企业级。不同类型的AP,提供的功能也大不相同。

如果只是在一个很小地理范围内，希望实现对少量用户提供无线网络连接服务，只要提供基本的无线网络接入和简单的身份认证，就已经能够满足所有的需要了。典型的例子就是家庭网络接入，现在不少的住宅小区都为用户提供了网络的接入服务，一般来说这样的网络接入都是通过以太网以有线网络的方式提供，如果用户自己购买一个SOHO级AP，完全可以满足全家人对随时随意上网的需要。而这样的AP目前市场上很多，大部分都是500元人民币左右。

对于校园网或者企业网来说，我们可能更关心的是网络服务的质量。为了保证服务的质量，我们需要对网络有一个整体的设计，网络的管理者需要考虑如何建立和维护一个可扩展的网络，建立用户管理系统，提供适当的网络安全，提供有效的网络管理和维护机制。这些问题无论是对有线还是无线网络，都是很关键的考虑因素。

由于设计思路的不同，SOHO级AO支持的用户数量相对来说是比较少的，而设备的稳定性和实际传输提供的吞吐率等参数，与企业级AP相差很远。

所以在大型的网络环境中，为了保证今后网络的可管理性，我们有必要采用企业的无线网络设备。

18

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库无线局域网技术现状及应用 毕业论文(4)在线全文阅读。