家庭无线网络设计与实现

毕业设计（论文）

题 目 家庭无线网络设计与实现 姓 名 罗文彪 学 号 *********** 专 业 网络技术 班 级 09级网络技术3班 指导教师 何永波 职 称 助教

2011年09月

云南工商学院 家庭无线网络设计与实现

家庭无线网络设计与实现

摘要

论文摘要：近年来,随着计算机技术及网络通信技术的发展,在家庭中实现生活的现代化、安全化,提高居住环境等要求,使家庭设备智能化成为未来生活发展的趋势。随着计算机技术和电子信息技术的日渐成熟，电子产品以前所未有的速度迅速进入千家万户。而网络的普及，家庭用户对Internet的需求也越来越多。我们如果能将繁杂的电子产品有机的进行连接，组成一个家庭局域网，就可以实现软硬件资源共享，合理利用网络资源，满足各家庭成员的使用需求。如何选择简单有效的方式进行家庭局域网的构建是本文探讨的主题。本文介绍了课题研究的背景和意义,分析了智能家居系统的发展现状和趋势,讨论了计算机系统和无线网络技术相结合在智能家居系中的应用情况。论文阐述了家庭无线网络控制系统的设计思想和实现方法。家庭无线局域网是信息技术下用户对网络需求的另一种表现。主要针对无线局域网组网的前期准备、无线路由的设置以及现阶段家庭无线局域网的缺陷和不足等方面来阐述，帮助人们进一步了解无线局域网组建的相关内容。

关键字：家庭无线局域网；无线网络建设；信息技术

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目 录

第一章 绪论 ..................................................................................................................................... 1

1.1 引言 ................................................................................................................................... 1 1.2 无线网络研究现状 ............................................................................................................ 1

1.2.1 Wi-Fi概述 ................................................................................................................ 2 1.2.2 Wi-Fi设备配置 ........................................................................................................ 2 1.2.3 传输标准多样性存在的问题 ................................................................................. 2

第二章 家庭无线网络简介 ............................................................................................................. 4

2.1家庭网络概述 ..................................................................................................................... 4 2.2家庭网络现状 ..................................................................................................................... 4 2.3家庭网络的意义 ................................................................................................................. 5 2.4 家庭无线网络的发展 ........................................................................................................ 5 第三章 需求分析和设计 ................................................................................................................. 7

3.1 为家庭选择无线网络 ........................................................................................................ 7 3.2 无线网络的安全问题 ........................................................................................................ 7 3.3 选择无线网卡 .................................................................................................................... 7 3.4 无线路由器 ........................................................................................................................ 8 3.5 无线网络的设计 ................................................................................................................ 8 第四章 家庭无线网的组建 ........................................................................................................... 10

4.1 ADSL宽带无线网络组建 ................................................................................................. 10

4.1.1 组网前的准备 ....................................................................................................... 10 4.1.2 选择组网方式 ..................................................................................................... 10 4.1.3 设备的购置 ........................................................................................................... 10 4.1.4 无线接入点的位置 ............................................................................................... 15 4.1.5 无线路由器的配置 ............................................................................................... 15 4.1.6 家庭无线局域网的缺陷和不足 ........................................................................... 16 4.2 蓝牙无线组网 .................................................................................................................. 16

4.2.1蓝牙无线组网的优点 ............................................................................................ 16 4.2.2蓝牙无线组网原理与上网方案 ............................................................................ 17 4.3 利用手机架设完全无线网络 .......................................................................................... 19

4.3.1 组网准备 ............................................................................................................... 19 4.3.2 组网原理及方法 ................................................................................................... 19 4.3.3 GPRS架设无线网络的优点 .................................................................................. 20 4.3.4 GRPS架设无线网络的缺点 ............................................................................... 20 4.4无线网络的对比和特点 ................................................................................................... 20

4.4.1 WiFi的优势 ......................................................................................................... 20 4.4.2 蓝牙网络的优缺点 ............................................................................................... 20 4.4.3 GPRS无线网络的优缺点 ...................................................................................... 21

第五章 结论 ................................................................................................................................... 22 参考文献......................................................................................................................................... 23 致谢 ................................................................................................................................................ 24

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第一章 绪论

1.1 引言

随着计算机技术和电子信息技术的日渐成熟，电子产品以前所未有的速度迅速进入千家万户。而网络的普及，家庭用户对Internet的需求也越来越多。我们如果能将繁杂的电子产品有机的进行连接，组成一个家庭局域网，就可以实现软硬件资源共享，合理利用网络资源，满足各家庭成员的使用需求。如何选择简单有效的方式进行家庭局域网的构建是本文探讨的主题。所谓无线局域网，是指以无线电波、激光、红外线等无线媒介来代替有线局域网中的部分或全部传输媒介而构成的局域网。近两年来，无线局域网的速率有了本质的提高，最新的WLAN 技术IEEE802.11b标准支持11Mbps高速数据传输。这为宽带无线应用提供了良好的平台。随着应用于家庭环境下的数码产品、家用设备和软件的飞速发展，家庭网络技术已经完善。但互连网游戏和消费电器在网络方面的运用对家庭网络提出了更高的要求，即需要网络提供更舒适和更灵活的支持。宽带无线技术正是满足这些新需求的主导技术。宽带无线技术必将取代有线网络成为家庭局域网的基础技术。

1.2 无线网络研究现状

随着国际互联网的迅猛发展，Wi-Fi是自去年来电子领域最为热门的一个话题，它的全称是\"Wireless Fidelity\"（无线保真），指通过无线电波传输数据，在不需要任何连接线的情况下让多个电器设备共同工作。对音响领域来说，Wi-Fi也意味着未来的一种全新的消费方式：不需要任何让人头痛的信号线、视频线、音频线，你都可以自由操控所有的音响设备，并且在家里、办公室甚至大街上你都可以欣赏到自己喜欢的音乐和电影，音响的工作空间将不再仅局限在某个特定的房间里。听上去是不是很诱人呢？此文就讨论了Wi-Fi的现状、面临的一些问题和未来的趋势。

设备与设备之间无数的连接线是最让技术狂热份子们痛恨的了，对于那些由于害怕麻烦而放弃接触最新的技术改进的人来说更是如此，这就是为什么无线连接技术让每个人都兴奋不已的最重要的原因。通过无线技术，人们可以把一大堆设备连接起来而不需要任何电缆或是连接线，再也不会有乱成一团的线圈，也不会有繁杂的连接过程，更不会因为连接错误而损坏设备的危险——简直就是所有人的梦想。

目前炒得最厉害的无线技术要算是Wi-Fi了，它号称可以不使用任何一根连接线就可以把家里的消费电器、电脑统统组合为一个整体，让我们轻松地共享宽带国际互联网、数字相簿、音乐和电影。无论你走到哪里，人们都会告诉你：Wi-Fi就是所有连接的解决方法。要连接电脑？用Wi-Fi。要在宽带网上用游戏机联网打游戏？用Wi-Fi。要在家里任何地方都能听音乐看电影？用Wi-Fi。上面这些还只是在家庭中的使用，而在办公方面，Wi-Fi的用处似乎更大，很多咖啡馆、火车店、候机厅里都具有基于Wi-Fi的无线宽带国际互联网连接服务（被称作\"热点Hotspot\"），为那些备有Wi-Fi设备的顾客们提供方便。

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像Wi-Fi目前这种宣传推广的力度，无疑会引起许多并不太了解详情的消费者的盲目举动。在一些早期设计的Wi-Fi设备的使用上，已经出现了如实际效果不能尽如人意、标准不一、不好解决的技术障碍以及价格混乱等诸多问题。在真正加入到Wi-Fi行列之前，我们有必要了解一下它那些隐藏在神秘感之下的事实，Wi-Fi究竟是所有麻烦的解决之道，还是一个新技术的泡沫呢？

1.2.1 Wi-Fi概述

Wi-Fi是一种无线连接系统，和蓝牙技术一样，它采用无线电波传输数据，因此意味着Wi-Fi设备的连接不需要明确的指向性，甚至没有严格的使用空间限制。它更大的优点是其数据传输速度是蓝牙的10~50倍，也能够长距离连接，还可以同时连接两个以上的设备。

Wi-Fi大约在一两年前就已经得到使用了，不过都是被应用在电脑和一些PDA（个人数字助理）设备上，提供无线上网的便利。不过现在情况已经有所改变，生产厂家们开始将Wi-Fi技术应用到新一代的电视机、Wi-Fi音响、音控台和数码相机上，因此你可以把电影、音乐和图片都储存在电脑里，然后通过Wi-Fi方式把数据传输到房间里各种支持Wi-Fi的终端设备上欣赏。这种从电脑上通过无线网络把各种文件传输到其他设备上的过程被称作是\"数据流\"（Streaming），有了这种传输方式，当你想要观看图片、欣赏电影或是听音乐的时候就不必总是呆在家里了，只要在无线网络所覆盖的范围内，你可以在任何你觉得舒服的地方都可以心情享受。另外，通过Wi-Fi，你还可以随时进入国际互联网，打网上游戏、收听网络广播或是下载电视节目表。生产厂家们认为Wi-Fi将对人们储存和欣赏音乐/视频的方式产生一次革命。

1.2.2 Wi-Fi设备配置

Wi-Fi是通过各项设备上的适配器来完成的，这些适配器具有比较短的发射天线，并且内置有微型的发射器和接收器。如果你目前的设备不支持Wi-Fi，就必须要购买与此设备相对应的适配器。例如微软的XBOX游戏机这类消费电器一般是需要带有以太网插口的适配器，在电脑上也可以使用USB接口，而笔记本电脑和PDA这类设备则是使用PC卡、SD卡、CF卡适配器来实现无线互联。如果你想让家里所有的电器都无线互联起来，也就是说要使两个以上的设备同时工作，就必须要买一个无线分配器，如果要实现自动共享上网连接，分配器也一定要具备这一功能。

如果所有的设备都到位而调试完毕，你就可以享受Wi-Fi之梦了：家里所有的娱乐设备都能从存储器中提取、传输并且播放音乐、视频和图片，不管你是在卧室还是花园里，都可以用台式电脑或是笔记本电脑同时上网，玩网络游戏或是订购商品，而且这一切都不需要任何连接线！听起来很不错吧？不过还有一些不可避免的问题存在。

1.2.3 传输标准多样性存在的问题

Wi-Fi让人搞不太清楚的地方首先就是它的名字，Wireless Fidelity根本就不是一个技术标准的名称，实际上只是一个认证标准的标记，有了这个标记，就可以保证无线设备之间可以相互连接通讯。在Wi-Fi 这个认证标准的背后，其技术实质是802.11无线传输协议，分为3种主要格式，分别由结尾字母a、b、g来区别。这三种不同的协议格式就是让人最为困

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惑的地方，至少它们相互间的兼容性就不一样，所以你在买这类产品之前一定要搞清楚。

最早、使用最广泛的协议是802.11b，提供11Mbps的传输速度，工作频率2.4GHz。接下来的是802.11a协议，传输速度达到54Mbps，工作频率较高，为5GHz，显然，其速度是802.11b的5倍，但不同的工作频率使其不能和原有的标准协议兼容。最后也是最新的协议为802.11g，传输速度仍然是54Mbps，但工作频率降为2.4GHz，因此可以向下兼容802.11b格式。

从理论上来看，802.11g似乎是最佳的选择，既能够使用大量的802.11b设备，也具有很快的传输速度。然而，这种广泛的兼容性却是802.11g协议格式的麻烦所在：与802.11b共享的2.4GHz工作频率正好是最为繁忙的频率之一。蓝牙设备、无线视频发射器、无线监视器、部分无线电话甚至是微波炉也同时工作在这一频率，因此，其传输效果和稳定性大打折扣。

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第二章 家庭无线网络简介

2.1家庭网络概述

家庭网络（Home Network）：指的是融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台，是在家庭范围内实现信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安（监控）装置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备互连和管理，以及数据和多媒体信息共享的系统。家庭网络系统构成了智能化家庭设备系统，提高了家庭生活、学习、工作、娱乐的品质，是数字化家庭的发展方向。

2.2家庭网络现状

中国已经颁布的六项家庭网络标准分别覆盖了家庭网络的体系结构、家庭主网通讯协议、家庭子网通讯协议、家庭设备描述规范、以及一致性测试规范等，他们构成了家庭网络标准体系的基础协议。这六项标准分别为：SJ/T 11312-2005《家庭主网通信协议规范》、SJ/T 11313-2005《家庭主网接口一致性测试规范》、SJ/T 11314-2005《家庭控制子网通信协议规范》、SJ/T 11315-2005《家庭控制子网接口一致性测试规范》、SJ/T 11316-2005《家庭网络系统体系结构及参考模型》、和SJ/T 11317-2005《家庭网络设备描述文件规范》。

要建立一个家庭网络系统，首先要确定家庭网络的组成部分，各个组成部分间的相互关系、功能和作用，以及家庭网络应用和覆盖范围等基本问题。《家庭网络系统体系结构及参考模型》就是起这个作用。该标准给出了家庭网络的标准体系框架和基础结构，是整个标准体系的基础。

家庭网络系统体系结构将家庭网络系统分成家庭主网和家庭控制子网：家庭主网传输高速信息（包括音视频信息），要求带宽比较宽，通讯模块的成本相对较高；家庭控制子网传输低速信息（控制信息），要求带宽比较窄，通讯模块的成本相对较低。提出这样的体系结构获得了标准工作组成员单位的一致认同，在业界也被认为是最合理的、符合家庭网络的应用需求。

《家庭主网通信协议规范》是由家庭内部具备高性能处理和通信能力的设备构成的高速数据网络。从实际需要出发，根据现有主网设备的情况，在家庭主网中采用有线或无线的物理传输介质，对于有线的物理传输介质，直接采用有线以太网；对于无线的物理传输介质，考虑采用IEEE 802.11和正在指定完善中的UWB协议；网络层统一采用TCP/IP协议。之所以做出这样的选择，一是因为现在绝大部分设备已支持上述2种协议，不必在家庭网络中增加新的硬件接口和基础通信软件，节省了成本；二是家庭主网设备往往直接与Internet或其他宽带网络信息服务提供商的系统通信，采用一致的通信协议减少了家庭主网设备使用复杂程度。《家庭主网通信协议规范》重点规范了家庭主网关的IP地址解析和远程访问管理、主网与子网间信息交互、以及家庭主网关软件应用程序接口等，主要解决了家庭网络在现在的网络中使用要解决的远程访问，以及增值服务的使用问题。通信协议对于设备管理、服务发现、网络安全等主要应用，采用了目前正在使用的业界标准，而没有另行制定新的标准。

《家庭控制子网通信协议规范》明确了家庭设备间控制和状态信息传递和管理的技术规范。在家庭控制子网通讯协议中，底层通信确定了有线和无线物理传输介质、具有自主知识产权的通讯协议，并且明确协议的可扩展性，以支持包括电力线载波等其他物理传输介质。

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从家庭网络系统应用的前景看，普遍看好的是无线物理传输介质系统，而在相关的技术研发过程中，首先需要面对的就是无线传输的频率问题，为此，标准工作组专门向国家无线电管理局提出申请，并多次与国家无线电管理局的专家进行沟通、交流，现已确定无线家庭控制子网应用的无线电频率：430-432MHz及779-787MHz。

《家庭网络设备描述文件规范》解决了家庭网络设备间通信对于信息一致性的要求与多种家庭网络设备功能、性能、使用界面等个性化直接的矛盾。设备描述文件给出了一个家庭网络设备的描述内容的组织格式、方法，使各个设备厂商可以保留设备自身的所有特性，而普通用户在使用这些设备时也不必要更新遥控器、网关等管理控制设备的硬件或软件，做到即插即用。设备描述文件的主要作用是描述设备的功能、控制命令和用户界面，在某个设备加入一个家庭网络系统时，遥控器、网关和其他设备可以通过获得该设备的描述文件而自动生成该设备的管理和使用界面。设备描述文件解决了不同厂家生产的产品在功能、参数、控制方式等方面均不完全相同的问题。

《家庭主网接口一致性测试规范》和《家庭控制子网接口一致性测试规范》是给家庭网络产品和服务厂商开发支持家庭网络标准的产品提供的一个技术参考。这两项标准分别针对家庭主网和子网，规范了支持家庭网络主网和子网标准的设备必须要遵守的规定。他们是家庭网络协议一致性测试平台的技术规范基础。[1]

2.3家庭网络的意义

随着计算机及其配件价格的不断下降及网络的日益普及，家庭组网已经成为一个非常实际的时尚话题。通过家庭组网，不仅可以节约开支，使很多硬件设备实现多机共享，充分利用已有的资源，使每台计算机不再单独工作，而成为一个整体存在。

选择家庭网络的类型：在组建家庭网络时，用户需要考虑选择合适的操作系统及符合实际的组网结构。在选择操作系统时，应考虑到现有操作系统与所选操作系统之间的接入是否方便及所选操作系统是否稳定、是否便于网络连接、便于管理等问题。就目前较为常见的Windows 操作系统来说，用户在机器硬件配置允许的情况下，可尽量选择较高版本的操作系统。因为一般来说高版本的操作系统比低版本的操作系统更加稳定、网络功能更加强大、管理和维护也更加方便。

在选择组网结构时，用户需要考虑所选的组网结构是否可以发挥网络中计算机的最大功效，及是否便于连接、是否便于维护等问题。对等网是家庭组网的一个较好的选择，使用对等网不需要设置专门的服务器，即可实现与其他计算机共享应用程序、光驱、打印机、扫描仪等资源，而且对等网具有使用简单、组建和维护较为容易的优点，是家庭组网中较好的选择。[2]

2.4 家庭无线网络的发展

家庭网络用户不断转向更新和更快的家庭网络连接技术，包括千兆以太网、802.11n和另类有线技术，如同轴电缆、电力线和电话线路。 2008年，10/100以太网仍然是全球各地家庭网络使用的主要技术。然而据市场调研公司In-Stat，2009年底802.11x网络的数量将超过10/100以太网。此外，许多Wi-Fi用户已经(或者正在)从802.11b转向更强大的802.11g，有的甚至已开始从802.11g升级到802.11n草案兼容产品。 “另一个值得注意的趋势是，在北美用户中，家庭网络不仅用于共享上网的比例从2008年的41.8%上升到2009年的49.7%，”In-Stat公司的分析师Joyce Putscher表示，“但大多数消费者还没有把消费电子设备

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添加到其网络之中，个人电脑和消费电子世界之间仍存在鸿沟。” In-Stat最近的研究还得出以下结论：

全球安装的家庭网络将在2011年超过3亿户。

2013年全球千兆以太网家庭网络将增至四倍以上，接近9000万个。 亚洲/太平洋地区在2012年以前将在Wi-Fi家庭网络渗透方面领先。[3]

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第三章 需求分析和设计

3.1 为家庭选择无线网络

现如今家庭中拥有两台以上电脑的已经不在少数，多台电脑自然少不了要组网，该怎么办呢？砸墙？打孔？且不说你那花了大价钱的装修会就此毁于一旦，笔记本拖着一根“辫子”也从此沦落为“桌上电脑”。不能在各个房间自由走动，不能随时随地接入网络冲浪，总是担心电缆和插头的障碍，无法感受无线网络将带给我们的前所未有的灵活性和自由性。 所以说，家庭组网最佳的选择当然是无线网络！

自从Intel推出的迅驰技术把无线网络作为笔记本电脑的标准配置之后，无线网络的普及就走上了快车道，昔日只用在高端商务场合的无线局域网技术也迅速的走入了家庭。随着无线网卡和AP等无线网络设备性能的不断提升和价格的持续走低，无线网络已经成为家庭组网的现实选择！

3.2 无线网络的安全问题

然而又有多少人知道在这个趋势的背后隐藏着很多的网络安全题目。原则上，无线网络比有线网络更轻易受到入侵，由于被攻击整个电脑与攻击整个电脑并不需要网线设备上的连接，他人只要在我们的无线路由器或中继器的有效范围内，就可以进入我们的内部网络，访问的的资源，假如我们在内部网络传输的数据并未加密的话，更有可能被他人窥探我们的数据隐私。此外，无线网络就其发展的历史来讲，远不如有线网络长，其安全理论和解决方案远不够完善。所有的这些都讲导致无线网络的安全性教有线网络差。所以我们还需要通过一些安全措施来让我们的无线网络变的更安全、更可靠。

3.3 选择无线网卡

同时，要谨慎选择无线网卡。无线网卡的作用、功能跟普通电脑网卡一样，是用来连接到局域网上的。它只是一个信号收发的设备，只有在找到上互联网的出口时才能实现与互联网的连接，所有无线网卡只能局限在已布有无线局域网的范围内。无线网卡就是不通过有线连接，采用无线信号进行连接的网卡。无线网卡根据接口不同，主要有PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡、MiniPCI无线网卡、USB无线网卡、CF/SD无线网卡几类产品。

从速度来看，无线上网卡现在主流的速率为54M和108M，该性能和环境有很大的关系。 54Mbps：其WLAN传输速度一般在16-30Mbps之间，换算成MB也就是每秒传输速度在2MB-4MB左右。取其中间值3MB，这样的速度要传输100MB的文件需要35秒左右，要传输1GB的文件，则需要至少4分钟以上。

108Mbps：其WLAN传输速度一般在24-50Mbps之间，换算成MB也就是每秒传输速度在3MB-6MB左右。取其中间值4.5MB，这样的速度要传输100MB的文件需要25秒左右，要传输1GB的文件，则需要至少2分半钟以上。

无线网卡就是不通过有线连接，采用无线信号进行连接的网卡。

无线网卡按照接口的不同可以分为多种：一种是台式机专用的PCI接口无线网卡；一种是笔记本电脑专用的PCMICA接口网卡；一种是USB无线网卡，这种网卡不管是台式机

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用户还是笔记本用户，只要安装了驱动程序，都可以使用。在选择时要注意的只有采用USB2.0接口的无线网卡才能满足802.11g或802.11g+的需求。USB无线网卡除此而外，还有笔记本电脑中应用比较广泛的MINI-PCI无线网卡。MINI-PCI为内置型无线网卡，迅驰机型和非迅驰的无线网卡标配机型均使用这种无线网卡。其优点是无需占用PC卡或USB插槽，并且免去了随时身携一张PC卡或USB卡的麻烦。MINI-PCI无线网卡目前这几种无线网卡在价格上差距不大，在性能/功能上也差不多，可按需而选即可。

3.4 无线路由器

而无线路由器也是必不可少的，无线路由器（Wireless Router）好比将单纯性无线AP和宽带路由器合二为一的扩展型产品，它不仅具备单纯性无线AP所有功能如支持DHCP客户端、支持VPN、防火墙、支持WEP加密等等，而且还包括了网络地址转换（NAT）功能，可支持局域网用户的网络连接共享。可实现家庭无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入。

无线路由器可以与所有以太网接的ADSLMODEM或CABLE MODEM直接相连，也可以在使用时通过交换机/集线器、宽带路由器等局域网方式再接入。其内置有简单的虚拟拨号软件，可以存储用户名和密码拨号上网，可以实现为拨号接入Internet的ADSL、CM等提供自动拨号功能，而无需手动拨号或占用一台电脑做服务器使用。此外， 无线路由器一般还具备相对更完善的安全防护功能。

3.5 无线网络的设计

两台台式电脑分别位于书房、小孩房，笔记本电脑一般在卧室和客厅使用，偶尔也在阳台上用用。网络结构由ADSL Modem连接到宽带无线路由器，书房台式机用网线（直连线）连接到宽带无线路由器的以太网接口，小孩房台式机购置一块无线网卡连接至宽带无线路由器，笔记本电脑自带无线网卡，也通过无线连接至宽带无线路由器，如图3-1，家庭网络信号分布图，如图3- 2，家庭网络设计拓扑图，如图 3-3。

图3-1家庭网络信号分布图

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图3-2 家庭网络信号分布图

图3-3家庭网络设计拓扑图

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第四章 家庭无线网的组建

4.1 ADSL宽带无线网络组建

4.1.1 组网前的准备

在组建家庭无线局域网之前，根据自身家庭的需求进行分析，本文以基本的一台台式机、一台笔记本、一部手机（支持WLAN）进行阐述。

4.1.2 选择组网方式

家庭无线局域网的组网最简单、最便捷的方式就是选择对等网，即以无线路由器为中心，其他计算机通过无线网卡与无线路由器进行通信。如图4-1；

图4-1 ADSL宽带接入方式

4.1.3 设备的购置

1）调制解调器和路由器的选择。按照宽带的接入方式，当用户通过电话线接入宽带时，必须同时购买调制解调器和无线路由器。而当用户使用光纤接入时，则只需购买无线路由器，就能实现共享上网。在选择调制解调器时，只需跟ADSL宽带传输速率匹配即可完成数模转化实现宽带上网。而对于无线路由器，不仅要考虑其传输速率，还要考虑信号强度的覆盖范围，保证家庭范围内没有死角。

ADSL终端设备系列产品根据接口不同主要可分为Ethernet/USB/PCI三类，ADSL类型不同和无线设备的连接方法也不同。Ethernet（以太网）接口的ADSL，就是具备RJ45接口的产品，这类产品通过RJ45接口设备与下层设备如网卡、交换机、宽带路由器相连。通过标准的RJ-11接口与电话线连接，支持DMT标准，保证了与服务提供商的ADSL系统具有广泛的互操作性。

有些产品还具备全速率、自适应ADSL路由功能，支持桥接方式，符合ADSL Forum、ANSI、IETF、ITU、UAWG等组织的规范、建议，即插即用，易操作，配置简单方便，完善、友好的用户配置界面，可以通过本地PC进行系统升级，LED指示灯指示ADSL线路和

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LAN的工作状态。

调制解调器选择的是D-Link DSL-2300E ADSL2/2+ ADSL MODEM 宽带猫 调制解调器，价格为72元。[4]如图2：

图2：D-Link DSL-2300E ADSL2/2+ ADSL MODEM 宽带猫

产品规格 ，如表4-1. 规格 内容 第 11 页 共 27 页

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-ANSI T1.413 Issue2 -ITU G.992.1(G.dmt) Annex A -ITU G.992.2 (G.lite) Annex A -ITU G.992.3 ADSL2(G.dmt.bis) Annex A, L, M ADSL协议标准 -ITU G.992.4 ADSL2(G.lite.bis) -ITU G.992.5 ADSL2plus -Bridged Ethernet over ATM (RFC 1483) -符合中华人民共和国通信行业标准《接入网技术要求——ADSL用户端设备》 -G.dmt全速率：下行数据流达8192kbps；上行数据流达1024kbps。 -G.lite：下行数据流达1.5Mbps；上行数据流达512kbps。 ADSL速率 -ANSI T1.413 issue 2：下行数据流达8192kbps；上行数据流达1024kbps。 -ITU G.992.5 ADSL2plu：下行数据流达24Mbps；上行数据流达1.5Mbps。 1个10/100M自适应LAN端口（Auto MDI/MDIX） LAN接口 1个RJ11端口 1个电源接口 电源开关*1 按钮 RESET复位*1 Power电源指示 LED DSL状态指示 Internet状态指示 LAN状态指示 本地PC通过WEB直接配置 管理与配置 支持基于TFTP/FTP的软件升级 功耗 电源 输出：DC 10V/600mA 6瓦 输入：220VAC/80mA/50HZ-60HZ 第 12 页 共 27 页

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尺寸/重量 防护特性 9.8cm*8.8cm*3cm/114.5g 采用旁路电容及防电磁干扰组件，提供EMC电磁防护。 工作温度 0～40℃ 工作环境 存储温度 -20～70 10%～95%,无冷凝 表4-1 猫的产品规格 无线路由器的选择，选择的是，D-LINK DIR-618 劲路由，300M无线穿墙王。价格为270元。 如图3；

图3：穿墙 大功率 D-LINK DIR-618 dlink wifi发射器

产品特征:

船桨式大功率天线，无线信号是普通路由器的5倍，别墅/复式专属无线路由器最新802.11N技术，无线传输速度高达300M

支持WPS一键加密技术，使网络安全变的更简单 先进的WEP, WPA, WPA2 加密技术保护您的网络 双主动硬件防火墙，抵御网络黑客攻击 流量控制功能，带宽按需分配使用

多种无线工作模式（WDS、AP、WDS+AP）

方便的 D-Link 路由器快速安装指南，轻松设置上网

支持网页过滤、IP/MAC地址过滤，能够更好的保护您的网络 产品特征:D-Link DIR-618 802.11N劲路由拥有优良的无线性能，网络安全和更广阔的覆盖面积，是您无线家庭网络的理想解决方案

更快的传输速度，更大的覆盖范围

以前11g的由于技术的限制可能无法对家庭做到完全的无线覆盖。随着11n的出现，在传输距离和无线信号的穿透力方面有了明显的提升，完全可以满足现在3居室、复式、跃层

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户型的无线覆盖，对于别墅也可以基本保证无线信号覆盖整个家庭。使得用户完全不必担心无线信号无法到达的局限。DIR-618无线宽带路由器集有线/无线网络连接于一体，专为满足小型企业、办公室和家庭办公室的上网需要而设计。

符合IEEE 802.11n标准，最高无线传输速率可达300M，无线信号增强5倍。DIR-618支持最新的无线安全功能，支持WPS一键加密，使网络安全变的更简单，支持基于IP/MAC地址的访问控制，支持WEP加密，支持WPA/WPA2,可帮助您阻止未授权的访问，无论这些访问是来自无线网络还是来自互联网。此外，这款无线N路由器使用双重防火墙功能（SPI和NAT）来防止来自互联网络的潜在的攻击。 另外，DIR-618 支持多种无线工作模式，WDS、AP、WDS+AP。同时，DIR-618的流量控制功能可以按需限制带宽分配。

2）网卡的选择。对于台式机来说，要接入无线网络需要配备一块无线网卡。无线网卡分为内置PCI无线网卡和外置USB无线网卡。PCI无线网卡的优点是直接与电脑内存间交换数据，减轻了CPU的负担，但是信号接受位置不可调，易受到电脑主机的干扰，易掉线。而USB接口无线网卡具有即插即用、散热性能强、传输速度快的优点，加之价格便宜，成为扩展台式机的首选。

网卡选择USB网卡，USB接口无线网卡具有即插即用、散热性能强、传输速度快的优点，加之价格便宜，成为扩展台式机的首选。价格为95元。如图4；

图4：D-LINK DWA-133 300M 无线USB网卡

产品规格，如表4-2. 规格 内容 带有USB 2.0接口的计算机 Windows 7,VISTA,XP，2000，ME或98 SE操作系统 硬件 系统要求 CPU主频300MHz以上 内存不少于32MB USB接口 无线局域网标准 USB 2.0 802.11n 第 14 页 共 27 页

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802.11g 802.11b 频率范围 天线 2.4GHz到2.462GHz 集成内置天线 WEP 64/128位数据加密（用户选择） 安全性 WPA/WPA2 WPS 一键加密 物理环境 工作电压 电源输入 尺寸 工作温度 工作湿度 5VDC+/-5% USB供电 65（长）x23（宽）x12（高）mm 0℃至40℃ 10%至90%无凝结 表4-2无线路由器产品规格 4.1.4 无线接入点的位置

无线接入点，即无线路由器，将有线网络的信号转化为无线信号。在家庭无线局域网中，应首先考虑无线路由器的安放位置，无线信号能够穿越墙壁，但其信号会随着阻碍物的数量、厚度和位置急速衰减，要使无线信号能够覆盖整个家庭区域，必须尽量使信号直接穿透于墙或形成开放的直接信号传输。在实际的设备布线安排中，还要根据家庭的房屋结构，有无其他信号干扰源，微调无线路由器的位置。

4.1.5 无线路由器的配置

基本连接

首先，将光纤的接口插到已连接电源的无线路由器的WAN口上，实现硬件的连接；其次，搜索无线信号，单击“菜单”中的“控制面板”，双击打开“网络连接”，在网络连接窗口中双击打开“无线网络连接”，在“常规”选项卡中单击右下角的“查看可用网络连接”，单击“刷新网络列表”，最后单击“连接”，则实现了电脑与无线路由器的连接。在此过程中确保无线网络TCP/IP中IP地址选择自动获取；再次，登陆路由器提供的Web管理界面，在浏览器中输入默认的地址“192.168.1.1”。

1）点击设置向导进行引导设置，设置向导可以帮助我们方便地进行路由器的设置，在出现设置向导对话框中，点击“下一步”。

2）选择网络连接方式。在出现的设置向导——上网方式窗口中，提供了3种最常见的上网方式供选择，为PPPoE（ADSL虚拟拨号）、动态IP和静态IP。由于PPPoE是我们最常用的上网方式，如电信、铁通、网通等均使用此方式，所以选中此方式，并单击“下一步”。

3）输入网络服务提供商提供的ADSL账号和密码，单击“下一步”。

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无线基本参数设置，设置网络密码可以保证网络的安全使用。在无线设置窗口中，共设置两项内容，即无线网络基本参数和无线安全选项设定。“基本参数”包括无线状态、SSID、信道、模式和频段带宽，“无线安全选项”包括不开启无线安全、WPA-PSK/WPA2-PSK和不修改无线安全设置。这里只需要用户设置无线安全选项中的PSK密码，以保障网络安全，其他选项均采用默认设置。点击下一步完成设置，实现无线局域网的建立。

4.1.6 家庭无线局域网的缺陷和不足

需要一定的网络组建知识，对家庭无线局域网进行构建和维护 一个成功的无线局域网的组建，必将能在满足用户的需求下，以最经济的硬件配置实现设备的最大利用效率。这就要求用户对于组建无线局域网有一定的了解，避免盲目地选购联网设备，对其使用过程或经济造成不必要的问题。其次，对于无线局域网的维护也是用户必须掌握的一项技术指标。如果用户懂得一些基本的网络构建知识，对于日常使用中出现的一些小的问题或障碍，自己完全可以在较短的时间内排除障碍，而不至于影响用户的使用。

1）家庭无线局域网组建成本较高

在家庭无线局域网的构建中，构建无线局域网的核心设备是无线路由器。一般而言，无线路由器的市场价格相对有线路由器较高，且组建无线局域网时，若为台式机，则还需要购买一块无线网卡，这无疑又增加了一笔花费。

2）无线局域网信号稳定性相对较差

有线网络是通过硬件的传输介质进行信号传输，信号稳定且不会受外界因素的影响。而无线局域网是依靠无线电波进行传输，这些电波通过无线发射装置进行发射，在远距离或有建筑物阻挡的情况下，信号质量会相对较差。其次，无线网络的速度比较慢，无法达到有线网络所能达到的速度，由于这些因素的限制，定会影响用户对网络的使用。

3）安全性较差

现阶段，无线局域网技术发展的还不是很成熟，网络信号的安全成为隐患。无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号的发散，只要在无线接入点信号覆盖的范围内，任何终端设备都能很容易被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，这也成为无线局域网最为致命的弱点。

4.2 蓝牙无线组网

4.2.1蓝牙无线组网的优点

蓝牙技术是一种低成本、短距离的无线个人网络传输(WireleSS Personal Area Network)技术，其主要目标是提供一个全世界通行的无线传输环境，以通过无线电波来实现所有移动设备之间的信息传输服务。这些移动设备包括手机、笔记本电脑、PDA、数字相机、打印机等。蓝牙收发信机采用跳频扩谱技术。根据蓝牙规范1.OB规定，在2.4～-2.4835 GHz之间的ISM频带上以1600跳/s的速率进行跳频，可以得到79个1 MHz带宽的信道。除采用跳频扩谱的低功率传输外，蓝牙还可采用鉴权和加密等措施来提高通信的安全性。蓝牙无线组网技术的主要优点如下：

1)支持移动联网。用户可以像使用移动电话那样灵活的移动计算设备的位置，而使设备

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仍然保持持续的网络连接。

2)不需要使用物理线路，安装非常简便，成本低、体积小，可用于更多的设备。 3)网络使用的高频电波可以穿透墙壁或玻璃窗，所以设备可以在有效范围任意放置。 4)多层安全防护措施可以确保用户隐私。

5)改动网络结构或布局时，不需要对网络进行重新设置。[1]

4.2.2蓝牙无线组网原理与上网方案

1）组网原理

蓝牙无线组网要求每台电脑必须具备蓝牙功能，故应使用USB接口的蓝牙适配器，其次需要购买一个蓝牙无线接人点。用蓝牙技术组建局域网有两种组网方式：一种是PC对PC组网;另一种是PC对蓝牙接人点的组网。

PC对PC的组网方式可以用蓝牙适配器来让两台电脑共享互联网络的连人，其中的一台电脑通过网卡连接ADSLMODEM等接人设备已经能访问Internet。并装上蓝牙USB适配器，以把它当作一台Internet共享的代理服务器。这样，其它配有蓝牙USB适配器的电脑就可以当作客户端来通过该服务器访问Internet，也可以共享其它资源。图1所示是这种方案的原理图。

对于PC和蓝牙接人点之间的组网，可先把蓝牙接人点(蓝牙网关)通过RJ45与ADSLMODEM等宽带接人设备相连。其它要接入网络的电脑均应安装蓝牙适配器，一个蓝牙网关最多可连接7台这样的电脑。这样，蓝牙接人点的功能就如同上个方案中的Internet代理服务器。这个方案的组网拓朴类似Wi-Fi无线接人点的组网。其方案示意图如图2所示。

2）蓝牙无线上网方案

在没有专线宽带上网的时候，网络是采用电话线来进行连接的，它的速度相当慢，而且不稳定，经常死链，容易在CPU的大量请求中导至死机。专线宽带出现后，电话线上网基本被淘汰。但是电话线上网的步骤却给了我们对现时手机上网的一种启发：家用电话线能使电脑通过MOD-EN拨号上网，同理，手机的无线功能也可以让电脑通过某种设备拔号上网，从而达到无线上网的内容范围。这里的某种设备必需具有拨号功能.并能

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连接手机和电脑以进行通信。只要手机有拔号上网功能，那么实现手提电脑无线上网就不是一种构想。而蓝牙技术正好具有替代电缆的功能，因此，用蓝牙作为一种无线中介就可以让电脑与手机间进行拔号上网。这就是本设计的核心。根据现时手机与电脑的互联形式，蓝牙无线上网可分为以下三大类：

(1)电脑+蓝牙适配器+蓝牙手机方案

该方案使用支持GPRS手机或者CDMA1X上网的手机，且手机和电脑都应支持蓝牙，这样借助于GPRlS或CDMA1X的数据服务，就可以用笔记本进行无线冲浪了。操作时首先要开通手机的蓝牙功能.然后在PC上点开\"本地连接→属性→高级\"，再在\"Internet连接共享\"中勾选\"允许其他网络用户通过此计算机的Internet连接来连接\"，后点\"确定\"。接着将USB蓝牙适配器插人电脑USB接口，系统会提示发现新硬件，并自动开始安装软件。安装完成后在系统托盘内会出现蓝牙标志。最后右击蓝牙图标，打开蓝牙设备对话框，再单击\"添加\"按钮，然后打开手机上的蓝牙，勾选上\"我设备已经设置并且准备好\"复选框点击\"下一步\"按钮，此时蓝牙适配器便会开始工作，并搜索可用的蓝牙设备。当找到打开的蓝牙手机时，网络的组建便完成了。

(2)PDA+CF蓝牙卡+蓝牙手机方案

用PDA的CF型无线网卡实现无线上网同样要有CF型蓝牙卡，只要在CF插槽中插人该卡，然后进行拨号设置，那么，利用支持GPRS或者CDMA1X上网的蓝牙手机即可拨号上网。 操作时，首先打开手机的蓝牙，让它处于工作状态。然后打开PDA的蓝牙管理器，选择\"工具→配对设备→添加\"，点击\"查找\"图标并稍等一会，屏幕上会出现搜索到的蓝牙手机，选择该手机并输人配对码。此时，在手机上同样会出现一个要求输入配对码的窗口，同样输入刚才在PDA上输入的配对码，即可配对成功，最后点击PDA屏幕上的连接图标，输入拨号上网所使用的用户名和密码等资料即可进行拨号连接了。

(3) PDA+CF蓝牙卡与电脑共享上网方案

该方案是将PDA和电脑用蓝牙连接起来并配对，然后在PDA上打开蓝牙管理器并新建一个连接，同时选择蓝牙同步，然后单击\"下一步\"进入搜寻界面，以等待蓝牙管理器找到要配对的设备。此时若连接在电脑上的蓝牙适配器正在工作，那么就能找到配对的设备，并建立连接。

接下来应进行串口参数的设置，可先在PDA的同步选项中选择蓝牙同步，同时选择连接后保持连接，确保你的电脑已经连接上因特网后。即可在PDA中实现无线上网。图3所示是PDA+CF卡的电脑共享上网操作方案。

3）无线上网的配置

在确保手机与电脑的蓝牙联通(即蓝牙设备的开启条件下)后，便可进行PC端蓝牙驱动设置(以IVT BlueSoleil为例)，操作时先打开蓝牙驱动主窗口，选择我的服务→属性，并在服务属性窗口的\"个人局域网\"选项中，启用个人局域网服务和DHCP服务，在服务属性窗口的\"网络接人\"选项中启用该服务。

对于PC端网络连接的设置，可在网络连接中打开\"传人的连接\"的属性(如果没有可以新建一个传人连接)，在\"常规\"选项中，选中Blue-tooth LAP Modem连接，并在\"用户\"选项中，允许掌上电脑不通过密码连接，然后在\"网络\"选项中打开TCP/IP属性，再在TCP/IP属性中手动设置IP地址，并保证不与其并网连接重叠，之后再回到\"网络连接\"启用Internet的连接

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共享，并把家庭网络连接设置为你的蓝牙虚拟网卡的连接，即可完成PC端的设置。蓝牙手机的无线上网设置方法如图4所示。

随着蓝牙技术的发展，蓝牙电子商品必然成为今后的主要电子产品，且价格也会为大众所接受。可以预期，蓝牙技术在无线网络中的应用将为我们带来深远的经济和社会效益。

4.3 利用手机架设完全无线网络

4.3.1 组网准备

一个支持无线路由功能的手机、USB无线网卡。SIM无限流量手机卡一张，移动、联通、电信均可。

4.3.2 组网原理及方法

利用手机无线路由功能。笔记本通过无线网卡接入手机、通过手机当做网关进行上网、台式机通过USB无线网卡接入手机。如图1：

图1：GPRS无线网络拓扑图

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4.3.3 GPRS架设无线网络的优点

1）无需布线、连宽带接入都不用

2）无地域限制、在一些比较特殊无法拉线的地方仍可以使用 3）组网简单、方便 3）组网方法灵活

4.3.4 GRPS架设无线网络的缺点

1）成本较高、手机性能要求高、无限流量SIM卡难买 2）上网速度慢

3）上网不稳定、基于手机网络的好坏 4）手机需要经常充电

4.4无线网络的对比和特点

4.4.1 WiFi的优势

1)无线电波的覆盖范围广。蓝牙的电波覆盖范围很小，半径大约只有15米左右，而WiFi的半径可达100米。甚至可以覆盖整栋大楼。

2) WiFi的传输速度很快，最高可达54Mbps，符合个人和社会信息化的需求。在网络覆盖范围内，允许用户在任何时间、任何地点访问网络，随时随地享受诸如网上证券、视频点播(VOD)、远程教育、远程医疗、视频会议、网络游戏等一系列宽带信息增值服务，并实现移动办公。

3)无须布线，可以不受现实地理条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要。只要在需要的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入。这样，在“热点”所发射出的电波的覆盖范围内，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，即可高速接入因特网。 4)健康安全。IEEE802. 11规定的发射功率不可超过100毫瓦，实际发射功率约60毫瓦-70毫瓦，而手机的发射功率约200毫瓦--l瓦间，手持式对讲机高达5瓦。与后者相比，WiFi产品的辐射更小。

4) WiFi应用现在已经非常普遍。支持WiFi的电子产品越来越多，像手机、MP4、电脑等，基本上已经成为了主流标准配置。而且由于WiFi网络能够很好地实现家庭范围内的网络覆盖，适合充当家庭中的主导网络，家里的其他具备WiFi功能的设备，如电视机、影碟机、数字音响、数码相框、照相机等，都可以通过WiFi建立通信连接，实现整个家庭的数字化与无线化，使人们的生活变得更加方便与丰富。

4.4.2 蓝牙网络的优缺点

优点：

一台蓝牙设备可同时与其它七台蓝牙设备建立连接；

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数据传输速率可达1M bit/s；

低功耗、通讯安全性好；支持语音传输；

在有效范围内可越过障碍物进行连接，没有特别的 通讯视角和方向要求；组网简单方便 缺点：

蓝牙的通讯速率也不是很高，在当今这个数据爆 炸的时代，可能也会对它的发展有所影响。

目前主流的软件和硬件平台均不提供对蓝牙的支持，这使得蓝牙的应用成本升高，普及难度增大。

4.4.3 GPRS无线网络的优缺点

手机带动电脑无线上网，非常的方便。但是不能进行在线看电影之类，因为速度受限制，对浏览网页是非常不错的。既方便又便宜，而且能带动所有无线设备上网，无需布线无疑是对家庭整体的美观来说是非常好的，而且移动方便。不存在死角，手机拿到哪？哪里就有网络，手机GRPS的无线网络整体就是方便快捷，缺点就是网速不高。可用性不强。

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第五章 结论

无线上网技术在家庭无线网络中的应用给家庭无线办公带来了很多的方便，而且灵活，可以随意改变我们在家庭里的办公位置，不受束缚的自由自在适合了现代人的追求，同时也保护了家庭的建筑和网络投资。同时整个系统成本的价格随着厂商的推动也会日益低廉，使低成本的无线网络成为可能，以最低的成本实现家庭的自由无线链接，满足家庭用户的随时、随地、随心的用网。

现在越来越多的家用电器及电子产品开始支持WiFi功能。WiFi的普及以及相关软件的发展将会使家用电器完成功能上的飞跃。通过网络将各种家电连接，可实现功能上的重构和资源的再配置。随着网络的普及和推广，将家庭中的各种带有网络功能的家用电器通过无线技术连接成局域网络，并与外部Internet相连，构成智能化、多功能的现代家居智能系统将会成为新的流行趋势。

无线局域网技术以其本身共同的优势被越来越多的家庭用户所运用。固然这种网络技术开展得还不是很成熟，还有很多问题尚待人们去处理，但无线技术未来一定会成为网络技术的主流，给人们的生活带来越来越多的便利。

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参考文献

[1]百度百科，http://baike.baidu.com/ ，家庭网络

[2]豆豆网，http://www.ddvip.com/ ，Windows XP 中组建家庭网络 [3]通信世界网，http://www.cww.net.cn ，家庭网络中语音业务的发展 [4]IT168，http://www.it168.com/

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致谢

此篇论文得以完成,首先要感谢何永波老师的细心指导。感谢各位老师在这几年一直在生活中、组织上给予我的教导和无私的帮助，让我在云南工商学院这个大舞台上有锻炼的能力、自我完善的平台。

在这次毕业论文设计中，我第一次亲身尝试到了作为一个缺乏社会实践经验的学生所面临的困难。使我学会了如何利用所学的知识,把理论结合于实践中,进一步掌握了局域网安全问题及对策,从而对本专业有了更深刻的认识。此后,我会加倍努力的去研究,在熟练的基础上掌握更多的新型技术,来提高自己的开发水平。

在此文即将完成之际，我衷心的感谢在此过程中帮助过我的每个人，在这里请接收我最诚挚的谢意！由于时间仓促、自身等原因，文章错误疏漏之处在所难免，恳请各位老师斧正。

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