通信工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-wlan優(yōu)化以及分場(chǎng)景覆蓋建設(shè)的研究(文件)

　

【正文】 局域網(wǎng)密鑰協(xié)商和密鑰分配機(jī)制應(yīng)該能防止中間人攻擊。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是用戶在運(yùn)營(yíng)商那里注冊(cè)，然后在該運(yùn)營(yíng)商的本地網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的熱點(diǎn)地區(qū)接入時(shí)的一種情況。 在無(wú)線局域網(wǎng)與 3G 互通中有如下認(rèn)證要求：該認(rèn)證流程從用戶設(shè)備到無(wú)線局域網(wǎng)連接開始。 上述互通方案要求客戶端有能 夠接入無(wú)線局域網(wǎng)的網(wǎng)卡，同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)USIM 或者 SIM 的功能。 第四章 WLAN 分場(chǎng)景覆蓋 主要設(shè)計(jì)指標(biāo) WLAN 規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，各主要指標(biāo)建議如 下 表： WLAN 主要設(shè)計(jì)指標(biāo)建議 項(xiàng)目 建議指標(biāo) AP 容量 標(biāo)準(zhǔn) AP， 在接入用戶帶寬 512kbps 情況下，單 AP 并發(fā)支持用戶按照 15～ 20 用戶考慮 河南師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 無(wú)線信號(hào)場(chǎng)強(qiáng) 建議 ≥75dBm 信噪比 ≥20dB 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延 Ping AC 時(shí)延不高于 50ms 丟包率 Ping AC 丟包率不高于 3% FTP 下載速率 ≥512kbps 同頻干擾 建議任意同頻 AP 信號(hào) ＜ 80dBm 主要建設(shè)方案 WLAN 主要建設(shè)方案使用場(chǎng)景及 特點(diǎn) 建設(shè)方式 使用場(chǎng)景 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 分布系統(tǒng)合路 室內(nèi)分布系統(tǒng)合路 適用于室內(nèi)覆蓋 面積較大，已有或未來(lái)需建設(shè)分布系統(tǒng)的場(chǎng)景，例如：宿舍樓、 教學(xué)樓、 機(jī)場(chǎng) 、 寫字樓 等。 同上 同上，另外：由于 頻段信號(hào)衰減和穿透損耗都較大，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)深度覆蓋難度大。 室外布放 室外型 AP+定向天線 適用于用戶較為分散、無(wú)線環(huán)境簡(jiǎn)單的區(qū)域，如 公園 等；對(duì)單體較小、排列比較整齊的樓宇也可采用該 方式，如 居民區(qū) 等。 單 AP 的容量有限，易出現(xiàn)容量受限等問題，對(duì)無(wú)線環(huán)境的要求較高；當(dāng)采用該方案由室河南師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 建設(shè)方式 使用場(chǎng)景 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 區(qū)域。 WLAN ，頻率范圍為 ~，共 125MHz帶寬，劃分為 5 個(gè)信道，每個(gè)信道帶寬為 20MHz。 的 5 個(gè)頻點(diǎn)互不重疊，可在同一覆蓋區(qū)域內(nèi)使用。 WIAN 技術(shù)為用戶提 供更好的移動(dòng)性、靈活性和擴(kuò)展性，在難以重新布線的區(qū)域提供快速而經(jīng)濟(jì)有效的局域網(wǎng)接入，無(wú)線網(wǎng)橋可用于為遠(yuǎn)程站點(diǎn)和用戶提供局域網(wǎng)接入 。第四部分對(duì) WLAN 的覆蓋方式做了詳細(xì)闡述。 參考文獻(xiàn) 郭峰，曾興雯，劉乃安，《無(wú)線局域網(wǎng)》，電子工業(yè)出版杜， 1997 Christian Barnes 等，《無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)》，林生等譯，機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 Jeffrey Wheat,《無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)》，莫蓉蓉等譯，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 劉元安，《寬帶無(wú)線接入和無(wú)線局域網(wǎng)》，北京郵電大學(xué)出版社， 2021 吳偉陵，《移動(dòng)通信中的關(guān)鍵技術(shù)》，北京郵電大學(xué)出版社， 2021 Mark Ciampa，《無(wú)線周域網(wǎng)設(shè)計(jì)一與實(shí)現(xiàn)》，王順滿譯，科學(xué)出版社 .2021 金純，陳林星，楊吉云，《 IEEE 802. 11 無(wú)線局域網(wǎng)》，電子工業(yè)出版社， 2021 無(wú)線局域 。 隨著國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈， 各運(yùn)營(yíng)商都在不斷的發(fā)展新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，而 WLAN 的出現(xiàn)則給移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商開發(fā)新業(yè)務(wù)、吸引高端客戶提供了良機(jī)。第二部分是對(duì) WLAN 的優(yōu)化環(huán)節(jié)做了詳細(xì)介紹，尤 其對(duì)優(yōu)化的整個(gè)流程以及覆蓋、容量、信道三種優(yōu)化做了重要解釋。室分合路方式原則上只能采用 頻段；室內(nèi)放裝和室外布放方式優(yōu)先采用 頻段，若無(wú)法避免 頻段同頻干擾，或?yàn)樵黾酉到y(tǒng)容量，可引入 頻段。 在使用 頻點(diǎn)時(shí)，為保證信道之間不相互干擾，要求兩個(gè)信道之間間隔不低于 25MHz。 頻率規(guī)劃 WLAN ，頻率范圍為 ～ ，共 帶寬，劃分為 13 個(gè)子信道，每個(gè)子信道帶寬為 22MHz。 容量較小，一般以信號(hào)覆蓋為主；通過室外覆蓋室內(nèi)時(shí)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)深度覆蓋難度大；業(yè)主協(xié)調(diào)工作量較大。 AP 的部署位置比較靈活，網(wǎng)絡(luò)容量較高。 需要按 GSM/TD/ WLAN 聯(lián)合覆蓋需求統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、優(yōu)化分布系統(tǒng)，滿足各系統(tǒng)的無(wú)線覆蓋要求；實(shí)現(xiàn)大容量覆蓋難度較大。 無(wú)線局域網(wǎng)的崛起使得人們開始考慮無(wú)線局域網(wǎng)和 3G 的互通，兩者之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)性必將使得無(wú)線局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的融合迅速發(fā)展。具體的認(rèn)證在用戶設(shè)備和 3GPAAA 服務(wù)器之間展開。 對(duì)于漫游的互通情況時(shí)， 3G 網(wǎng)絡(luò)是個(gè)全域 性網(wǎng)絡(luò)借助 3G 網(wǎng)絡(luò)的全域性也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線局域網(wǎng)的漫游。所有的 用于用戶和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)證的長(zhǎng)期的安全要素應(yīng)該可以在一張 UICC 卡中存下 [14]。為了達(dá)到互通的安全，有以下需求：支持傳統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備，對(duì)用戶端設(shè)備，比如客戶端軟件，影響要最小，對(duì)經(jīng)營(yíng)者管理和維護(hù)客戶端 SW的要求要盡量少，應(yīng)該支持現(xiàn)存的 UICC卡，不應(yīng)該要求該卡有任何改動(dòng)，敏感數(shù)據(jù)，比如存在 UICC 卡中的長(zhǎng)期密鑰不能傳輸。還有就是愛立信公司的一份文檔給出了在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)無(wú)線局域網(wǎng)和G1VIS/GPRS 的互通。 互通中的安全問題也必然首當(dāng)其沖， IEEE 的無(wú)線局域網(wǎng)工作組己經(jīng)決定將EAPSIIVI 納入無(wú)線局域網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)系列里面，并且與 3G 互通的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)EAPAID 也成為討論的焦點(diǎn)。看來(lái)無(wú)線局域網(wǎng)真正的騰飛并非一己之事。因此，無(wú)線局域網(wǎng)的用戶主要關(guān)心的是網(wǎng)絡(luò)的安全性，主要包括 接入控制和加密兩個(gè)方面。 這樣，無(wú)線局域網(wǎng)中主機(jī)的操作系統(tǒng)面臨著病毒的挑戰(zhàn)，接入設(shè)備面臨著拒絕服務(wù)攻擊的威脅，用戶設(shè)備則要考慮丟失的后果。當(dāng)無(wú)線局域網(wǎng)和外部網(wǎng)接通后，如果把 IP 地址直接暴露給外部網(wǎng)，那么針對(duì)該 IP 的 Dog或者 DDoS 會(huì)使得接入設(shè)備無(wú)法完成正常服務(wù)，造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 3. 4 無(wú)線局域網(wǎng)中主機(jī)面臨的威脅 無(wú)線局域網(wǎng)是用無(wú)線技術(shù)把多臺(tái)主機(jī)聯(lián)系在一起構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。這如用收音機(jī)收聽廣播的情況一樣，人們?cè)陔娕_(tái)發(fā)射塔的覆蓋范圍內(nèi)總可以用收音機(jī)收聽廣播，如果收音機(jī)的靈敏度高一些，就可以收聽到遠(yuǎn)一些的發(fā)射臺(tái)發(fā)出的信號(hào)。 所以，無(wú)線局域網(wǎng)的安全系統(tǒng)不可能提供所有的安全保證，只能結(jié)合用戶的具體需求，結(jié)合其它的安全系統(tǒng)來(lái)一起提供安全服務(wù)，構(gòu)建安全的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于內(nèi)部的惡意用戶，則要通過審計(jì)分析，網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)等手段找出惡意用戶，并輔以其它管理手段來(lái)杜絕來(lái)自內(nèi)部的攻擊。對(duì)于無(wú)線局域網(wǎng)中的主機(jī)，面臨病毒威脅時(shí)，可以用最先進(jìn)的防毒措施和最新的殺毒工具來(lái)給系統(tǒng)增加安全外殼，比如安裝硬件形式的病毒卡預(yù)防病毒，或者安裝軟件用來(lái)時(shí)實(shí)檢測(cè)系統(tǒng)異常。無(wú)線信號(hào)可能被偵聽，但是，如果把無(wú)線信號(hào)承載的數(shù)據(jù)變成密文，并且，如果加密強(qiáng)度夠高的話，偵聽者獲得有用數(shù)據(jù)的可能性很小。難就難在如何使用一個(gè)簡(jiǎn)單易用的解決方案，同時(shí)獲得這三個(gè)安全要素。因此，雖然無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和 WLAN 的應(yīng)用擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)用戶的自由，它安裝時(shí)間短，增加用戶或更改網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)靈活、經(jīng)濟(jì)，可提供無(wú)線覆蓋范圍內(nèi)的全功能漫游服務(wù)。同時(shí)我國(guó)的密碼算法一般是不公開的， WAPI 標(biāo)準(zhǔn)雖然是公開發(fā)布的，然而對(duì)其安全性的討論在學(xué)術(shù)界和工程界目前還沒有展開。要在小范圍提供大容量的無(wú)線局域網(wǎng)，必須通過干擾規(guī)避來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)容量。 （ 2） 11 三個(gè)子信道已全部被占用的無(wú)遮擋開闊空間 兩個(gè)相重合的頻段是存在同頻干擾的。 從上面我們可以分析得出結(jié)論 11n 是擴(kuò)大容量的最有效方式，第五種方式的容量是第一種方式的 1x5x2x3＝ 30 倍。仍然假設(shè)有 5 個(gè) AP，每個(gè) AP 有 20 個(gè)無(wú)線客戶端與之相連，所有的 AP 和客戶端共享同一個(gè) 信道 (150Mbit/s)，所有帶寬都為用戶使用。仍然假設(shè)有 5 個(gè) AP，每個(gè) AP 有 20 個(gè)無(wú)線客戶端與之相連，所有的 AP 和客戶端共享一個(gè) 信道 (25Mbit/s)和一個(gè) 信道 (25Mbit/s)，所有帶寬都為用戶使用。仍然假設(shè)有 5 個(gè) AP，每個(gè) AP 有 20個(gè)無(wú)線客戶端與之相連，所有的 AP 和客戶端共享同一個(gè) (25Mbit/s)。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)有 5個(gè) AP，每個(gè) AP 有 20 個(gè)無(wú)線客戶端與之相連，所有的 AP 和客戶端共享同一個(gè) 信道 (5Mbit/s)。 即使無(wú)線信號(hào)能通過門、窗 直射穿透，縱向最多也只能覆蓋 2 個(gè)房間。 （ 4） 相同頻點(diǎn) AP 的覆蓋方向盡可能錯(cuò)開，避免同頻干擾。 （四）、 WLAN 覆蓋設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)需要注意的幾點(diǎn) （ 1） 優(yōu)化 WLAN 網(wǎng)絡(luò)，首先考慮滿足 AP 與終端設(shè)備信號(hào)的交互，以及用戶有效接入網(wǎng)絡(luò)。 優(yōu)化前：收集現(xiàn)網(wǎng)無(wú)線測(cè)試數(shù)據(jù)（包含信號(hào)強(qiáng)度，信噪比，時(shí)延，丟包率等信息），通常穩(wěn)定的信號(hào)強(qiáng)度在 40 至 60dBm 之間，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度＜ 75dBm 時(shí)，用戶的上網(wǎng)體驗(yàn)將受到影響。典型的高度約為 7 層，長(zhǎng)度約 60 米的建筑形式，建議用樓宇間前后對(duì)打的方式覆 蓋。 （ 2） 室外覆蓋方式 室外覆蓋是將設(shè)備安裝在室外，通過安裝高增益天線、干線放大器等，對(duì)室外空闊環(huán)境或?qū)ㄖ飪?nèi)部進(jìn)行無(wú)線覆蓋。 連續(xù)性覆