无线局域网现状及其发展趋势

四川省博士专家论坛(--)(中国科学院成都计算机应用研究所成都610041)摘要：无线局域网(WLAN)作为传统有线网络的延伸，具有很多传统有线网络不具备的优点，因802．11协议族是目前应用最为广泛的无线局域网标准：802．11b是最成熟的标准，但由于传输速率不高，又引入了802．1la标准，扩充了物理层；802．1lg采用的调制方式包括IEEE802．11a中采用的OFDM(正交频分复用)与IEEE802．1lb中采用的CCK(补码键控)，但目前尚无芯片厂家支持。为了进一步提高无线数据传输的安全性与传输速率，并简单介绍目前802．11工作组正在制定一些新的标准，这些新的标准能够为数据传输提供安全保证并提高数据传输速度和总之，无线局域网正在从专有性、高成本、低带宽系统向基于标准的、高带宽(即5Mbps以上)、经济适用(与有线相比)和更加灵活的解决方案的方向发展。HiperLAN2蓝牙随着Intemet应用的迅猛发展，以及便携机、PDA(PersonalAssistant)等移动智能终端的使用的日益增长，给广大用户提供了诸多便利(随时随处自由接人Intemet、能享受更多的业务、安全且有保障的网络)，成为发展的必然。无线局域网(WirelessLAN，以下简称WLAN)是20世纪90年代计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它提供了使用无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，自从1977年第1个民用局域网系统ARCnet投人运行以来，局域网以其广泛的适用性和技术价格方面的优势，获得了成功和迅速的发展，已成为数据网络领域中基于宿主机的最无线局域网被看作传统有线网络的延伸，在某些环境还可以替代传统的有线网络。与之相比，无线局域网具有以下显著优点：·移动性：在服务区域，无线局域网用户可随时随地访问信息；·减少投资i无线网络减少了布线的费用，应用在频繁移动和变化的动态环境中，投资回报率高；

·扩展能力：无线局域网可组成多种拓扑结构，容易从少数用户的对等网络模式扩展到进入20世纪90年代以来，随着个人数据通信的发展，功能强大的便携式数据终端以及多媒体终端的广泛应用，为了实现任何人在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标，要求传统的计算机网络由有线向无线，由固定向移动，由单一业务向多媒体发展，更进一步目前，在无线标准和规范方面，由不同厂商支持的不同标准和规范争夺激烈，主要有1.家族、HomeRF、HyperLAN2以及蓝牙技术等，它们各有特点，其应用领域也不作为无线局域网协议族中最成熟的IEEE802．1lb主要是工作在2．4GHz频段，频段范围为2．4—2．483GHz，物理层的调制方式为CCK(补码键控)的DSSS。802．11b规定的是动态速率，允许数据速

率根据噪音状况进行自动调整。这就意味着802．1lb设备在噪声的条件下将以比正常速率11Mbps更低的速率，如1Mbps、2Mbps、5．5Mbps等多种速率进行传输。多速率机制的MAC(介质接人控制)确保当工作站之间距离过长、干扰太大或信噪比低于某个门限时，传输速率能够从11Mbps自动降到5．5Mbps，或者根据直接序列扩频技术调整到2Mbps和1Mbps。IEEE802．1la扩充了标准的物理层，规定该层使用5GHz的频带，频段范围为：5．15—5．25、5．25—5．35及5．725—5．825GHz，采用OFDM(正交频分复用)来传输数据，其物理层的吞吐量分别为6、12、18、24、36、48、54Mbps。高端的5．8GHz频段，由于输出功率高，适于建筑物之间或室外环境的无线应用；低端的5．2GHz和中部的5．3GHz频段特别适合于建筑物内的产品，对于5．2GHz的设备必须使用集成天线。另外IEEE在2002年初新推出的试验型802．1lg技术，采用的调制方式有两种，包括IEEE802．1la中采用的OFDM(正交频分复用)与IEEE802．1lb中采用的CCK(补码键控)。802．1lg其实是一种混合标准，它既能适应传统的802．1lb标准，在2．4GHz频率下提供每秒11Mbit／s数据传输率，也符合802．1la标准在5GHz频率下提供54Mbit／s数据传输率。802．1lg不但能够兼容802．11b，保护现有的设备投资，而且还可以达到54Mbit／s的速率。802．1lg技术现在还没有芯片厂家提供，提供成熟的大规模可商用产品还需一段时间，但有目前正在制订中的标准有：802．1li：MAC层安全性增强规范(2004年6月24日已获批准)；802．1lh：动态频道选择和发射功率控制；802．1le：MAC层增强一服务质量保证(QoS)；802．1ln：下一代无线新标准，该标准希望将WLAN的传输速度增加至100Mbps以HomeRF是由HomeRF工作组开发的，是在家庭区域范围内的任何地方，在PC和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放性工业标准。HiperLAN2是为集团消费者、公共和家庭环境提供无线接人到因特网和未来多媒体，即实时视频服务。由欧洲电信标准化协会

四川省博士专家论坛(二)(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组着手制定，已推出HiperLANl和HiperLAN2。在欧洲HiperLAN2颇为盛行。蓝牙技术Ⅲ工作在2．4GHzISM频段，提供低价、强壮的、大容量的语音和数据网络。其实严格地来说该技术并不算一种WLAN技术，它面向的是移动设备间的小范围连接，因而本质上说它是一种代替线缆的技术。虽然多种标准并存，但并没有制约产业的迅速发展，原因是，目前无线局域网一般还不能单独应用，只是作为局域网的备用或补充。就像宽带接入市场有ADSL、ISDN、Cabledem等接人方式并没有妨碍用户的宽带上网一样，同一个局域网中很少会用到不同标准的无线

局域网，因此，不存在不同标准的WLAN之间互联的问题。无线局域网会在实用中发展，肯定不断还会有新的技术出现，如ATM无线局域网。总之，无线局域网应用广、市场大，Guide，OReilly，2002禹帆．蓝牙技术．北京：清华大学出版社，2002作者简介：刘呖：(1977一)，男，河北石家庄人，中国科学院成都计算机应用研究所硕士，主要研究方向：信息安全，无线局域网安全。通讯地址：中国科学院成都计算机应用研究所邮编：610041电话：(028)85249933转8207hbliuyang@sina．comI推荐单位：四川省计算机学会)——BayesianVS．Chi—square(电子科技大学计算机科学与工程学院，成都6100540湖南商学院，长沙410205摘要：垃圾邮件是指那些你并不希望收到，并且你也没有订阅过，但却被人利用电子邮件的特点强行塞入你的邮箱的商业广告，产品介绍，反动迷信等内容的电子邮件。它不仅占用网络带宽而且带来严重的社会问题，所以越来越多的研究怎样制止垃圾邮件。Bayesian过滤是一种智能反垃圾邮件技术，它通过学习大量的垃圾邮件和非垃圾邮件，收集邮件中的特征词生成垃圾词库和非垃圾词库，然后根据这些词库的统计频数计算邮件属于垃圾邮件的概率，以此判定邮件是否为垃圾邮件。

无线局域网现状及其发展趋势

作者：刘旸
作者单位：中国科学院 成都计算机应用研究所 四川 成都610041

相似文献(10条)
1.学位论文刘晓寒无线局域网安全技术研究及改进 2004
无线局域网迅速发展的同时,对网络的安全性也提出了更高的要求.目前基于 802.11标准的无线局域网主要使用WEP安全机制来确保无线局域网中的
数据安全,但WEP存在着严重的安全缺陷.随着无线局域网的迅速发展,这种问题逐渐暴露出来,致使WEP已经无法满足无线局域网中的安全需求.为了解决无
线局域网中的安全问题,IEEE及其它一些研究组织都提出了改进的安全协议例如TKIP协议、802.1X仂议、802.11i协议、WPA协议和中国的WAPI 协议等.该
论文主要对无线局域网的基本安全机制和已有的无线局域网安全标准的工作原理进行分析,说明了其设计优点和不足之处,指出了一些利用协议设计缺陷
进行攻击的方法,并对如何防范这些攻击给出了一些建议.该文总结已有协议的设计经验和教训以及国内外的先进技术,归纳了设计无线局域网安全协议的
基本要求和原则,并提出了一种新的无线局域网安全系统体系结构,该体系结构基于有中心的无线局域网拓扑结构,包含了数据加密和完整性认证、密钥管
理和身份认证三个基本模块.论文对各个组成模块进行了较为详细的分析,研究了整个体系结构的性能,并说明了该体系的优缺点.最后

论文还介绍了一些
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2.会议论文谭彩虹.赵伟基于802.11标准的IO模块设计与实现 2007
无线局域网技术逐步成熟并在工业控制领域得到越来越广泛的应用和重视，因此本文提出一种基于802.11b标准的IO模块设计方法，简要的叙述了系
统的硬件结构和软件处理流程，并为类似的应用提供了设计思路和参考方案。

3.期刊论文包丽红.陈克非.李德兵无线局域网的安全机制 -计算机工程2004,30(z1)
无线局域网在过去两年中已经发展成为计算机网络的一个至关重要的组成部分,它的应用领域也在飞速地扩大.该文介绍了无线局域网的一些基本概
念,并以无线局域网802.11协议为基础,研究了保证无线局域网传输数据的机密性、实现身份认证和接入点安全的安全机制及其实现方法,分析了无线局域
网领域的一些增强安全性的协议,并提出一套符合国家无线局域网标准的安全性实现方案.

4.学位论文楼颖明无线局域网安全技术分析与研究 2003
该论文首先对802.11标准定义的安全机制的原理和方法进行了详细的分析和研究,指出了造成网络安全缺陷的原因和网络可能遭受的各种攻击.在无
线局域网中通过采用VPN技术可以在AP和无线工作站之间建立安全通道.该文着重对IPSec的用户认证、数据完整性和真实性校验、数据加密以及密钥的发
布管理等方面进行了详细的分析.VPN IPSec协议不但能提供用户和信息认证、强大的数据加密功能,还能提供非常详细的访问控制和计费等功能.但VPN也
具有以下不足:对用户不透明;采用软件加密和解密,影响网络和系统的性能;需要配备VPN集中器和DHCP服务器,成本较高;在建立VPN隧道之前无线局域网
仍处于不安全的状态等.针对这些不足,在该文提出的基于VPN中型无线局域网安全方案在以下方面进行了改进,增加了网络的安全性:在建立隧道之前
,AP进行限制性过滤,只允许建立安全隧道所必须的协议转发给VPN网关;在VPN网关后安装防火墙和基于网络的入侵检测系统,对从无线网络转发过来的数
据包进行检测和过滤;在无线工作站上安装防火墙等.与基于802.1X的方案相比,该方案可实现更加严密的过滤和设置更多的接入控制等级,并可采用强大
的三重DES加密方法.在该文中还提出了小型无线局域网安全方案、大型无线局域网安全方案.

5.期刊论文胡国庆无线局域网技术及其应用 -中国无线电2007(7)
阐述了无线局域网的四种互联方式:网桥连接型、基站接入型、HUB接入型及无中心结构,对802.11标准、蓝牙、HomeRF和IrDA四种无线局域网的协议
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网的优势和劣势进行了细致的分析.

6.期刊论文温晓军.文光斌基于IEEE 802.11标准的无线局域网组网方案 -计算机应用研究2002,19(3)
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7.期刊论文陈丹.官倩宁.胡永乐.覃团发蓝牙技术与无线局域网 -广西大学学报(自然科学版)2003,28(3)
对目前以蓝牙技术和无线局域网(802.11标准系列)为代表的短距离无线接入技术作了研究和介绍,并对蓝牙技术和无线局域网的体系结构、网络拓扑
结构、底层特性、电源管理、安全性多方面进行了比较和研究.

8.学位论文罗艳碧无线局域网分布方式动态MAC协议分析 2007
随着信息技术和计算机技术的飞速发展，人们对网络服务的要求越来越高。如何能够随时、随地不受束缚的提供高速、高质量的网络服务，一直是
网络研究者们研究的方向。无线局域网以其便捷、灵活、高效的特性，为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段，并成为宽带无线接入
的有效途径之一。 IEEE 802.11的提出对统一无线局域网技术标准，推动无线局域网技术发展，起到了重要的作用。由于无线局域网网络的性能
(吞吐量、时延等)完全取决于MAC子层的接入协议，而且系统的频率利用率、系统容量、小区结构、设备的复杂度和成本等也受MAC协议的影响，所以对
于IEEE 802.11 MAC协议的分析一直是研究的一个热点和难点。本文对IEEE 802.11 MAC协议DCF功能混合使用SW(Stop-and-Wait)接入机制与RTS/CTS接入
机制的信道的时延进行了理论分析，得到了系统时延的解析表达式，通过OPNET仿真软件对理论的推导结果进行了验证。并且通过仿真试验验证了论文中
提出的观点，即使用IEEE 802.11 DCF功能的无线局域网系统，只要根据不同的吞吐量及系统中传输的数据帧的大小，实时调整阈值，灵活调用不同的接
入机制，能够使系统的性能处于一个较佳状态。 本论文共分为五章第一章介绍了无线局域网国内、外的发展历史及发展趋势，无线局域网的特点
，IEEE 802.11x协议系列及IEEE 802.11x协议的体系结构。 第二章介绍了无线局域网MAC接入技术、CSMA/CA技术以及IEEE 802.11x MAC协议及其
性能分析。 第三章是全文重点，首先介绍了IEEE 802.11 MAC协议DCF功能混合使用SW机制与RTS/CTS机制的信道模型。接下来，介绍了该模型的吞
吐量解析表达式的求解过程。最后，介绍了系统时延表达式的求解过程及结果。 第四章介绍了OPNET仿真软件，及使用OPNET对第三章提出的理论
模型进行建模和仿真分析，得到了仿真结论，

验证了理论推导的结果。 第五章对全文进行了总结，讨论了研究工作中存在的问题以及今后继续发
展的方向。

9.期刊论文徐会忠无线局域网技术 -电讯技术2001,41(6)
本文着重讨论了无线局域网的技术特点、IEEE 802.11标准及其拓扑结构、逻辑结构和配置.

10.期刊论文杨文东IEEE 802.11无线局域网标准发展历程及其发展方向 -电信工程技术与标准化2002(6)
本文详细介绍了IEEE 802.11标准组成、标准发展历程和发展方向.

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