【摘　要】　針對一個工程實例，介紹了基于擴頻通信技術的無線局域網組網設計方案，并對相關問題進行了論述。
??? 關鍵詞：擴頻通信 無線 局域網（LAN）
　　
1 擴頻通信技術概述
　　根據(jù)香農（Shannon）定律，對于連續(xù)信道，若受到加性高斯白噪聲干擾，其信道容量的理論公式為:
??????? C＝Blog2（1＋S／N）
其中，B為信道寬度，S為信號的平均功率，N為白噪聲的平均功率（均方值），S／N即為信噪比，信道容量C是指信道可能傳輸?shù)淖畲笏俾剩葱诺滥苓_到的最大傳輸能力）。因此，對于給定的信道容量可以用不同的帶寬和信噪比的組合來傳輸。若增大傳輸容量，則可由較小的信號功率來傳送，擴頻通信就是將原始信號的頻譜擴展100～1000倍再傳輸。因而提高了通信的抗干擾能力，使之在強干擾情況下（甚至在信號被噪聲淹沒的情況下）仍能保持可靠的通信。
??? 與一般通信系統(tǒng)相比，擴頻通信主要是在發(fā)射端增加了擴頻調制，而在接收端增加了擴頻解調過程。常用的商用擴展頻譜技術分為兩種：直接序列擴頻（Direct Sequence Spread Spectrum）技術和跳頻技術（Frequency Hopping）技術。圖1與圖2分別示出了直接序列擴頻和跳頻技術實現(xiàn)的原理。
?????????????????
??????????????????????
　　將擴頻通信技術應用到網絡的互聯(lián)中，即通過無線傳輸而實現(xiàn)網絡間信息的交換，便可擺脫傳統(tǒng)有線網絡電纜的束縛，而具有不需布線，安裝周期短，后期維護容易，網絡用戶易遷移及易增容等優(yōu)點。
2　無線局域網組網設計
　　無線局域網傳輸速率高、組網靈活、可移動、抗干擾性強，且具備安裝方便、維護簡單、增容性好等特點。根據(jù)用戶的要求，在組網過程中，不僅要采集本地區(qū)內各個分支部門的數(shù)據(jù)并對其實現(xiàn)調度監(jiān)控，同時也要與上一級部門主干網實現(xiàn)互聯(lián)（地區(qū)部門總中心已通過有線形式實現(xiàn)）完成相關的信息交換。由于組網地區(qū)的地理分布狀況（山地，河流等）和傳輸?shù)男畔⒁詳?shù)據(jù)為主，對網絡本身無特殊要求，所以采用了基于擴頻通信技術的無線局域網組網互聯(lián)方案。
2．1　系統(tǒng)組成
　　圖3為某工程案例中系統(tǒng)的地理分布示意圖。該系統(tǒng)的組成包括一個一級區(qū)，多個二級區(qū)，每個二級區(qū)又包括多個三級區(qū)。如圖3所示，一級區(qū)是該地區(qū)的系統(tǒng)部門局域網總中心，它除了一個中心局域網之外也包含多個近距離（不超過20公里）的分支點，且中心和各個分支點都是一個連接好的有線局域網；二級區(qū)是部門下級分支點及所包含的區(qū)域，它與一級區(qū)的情況類似，只是二級區(qū)中心點距離一級區(qū)中心點一般在30公里以上，甚至上百公里；三級區(qū)是二級區(qū)的下級分支點及所包含的區(qū)域，其情況與上述級區(qū)類似，該分支點中心必須與二級區(qū)中心實現(xiàn)互聯(lián)，其距離一般在50公里范圍以內?，F(xiàn)要求實現(xiàn)從一級區(qū)的部門總中心能夠隨時地監(jiān)控各級分支中心甚至是各個子局域網并獲取相關信息，實現(xiàn)通信。
??????????????????????
　　圖3中，O點為一級區(qū)總中心局域網，在其區(qū)域范圍內的分支點中，O1點距離O點僅幾公里，且線路易牽，分支點O2距離O點十幾公里，O點與二級區(qū)中心點A相距80公里，與二級區(qū)中心點B相距100公里，與二級區(qū)中心點C相距僅50公里，但兩者間有山相隔。
2．2　無線局域網解決方案
　　該無線局域網設計方案主要考慮了以下幾個方面的問題：
??? (1)傳輸距離。由于直擴產品最大傳輸距離為50公里，如果距離過大，則應該考慮增加中繼以滿足網絡中信息傳輸?shù)囊蟆?br>　　(2)傳輸空間的限制。由于傳輸媒質是微波，穿透能力差，因此要求傳輸空間可視。
　　(3)各個中心點及分支點局域網對傳輸速率的要求。
　　(4)實際網絡的經濟性和有效性。
　　考慮到上述問題及實際情況，對于部門總中心局域網與各個級區(qū)的中心局域網之間將采用無線方式實現(xiàn)互聯(lián)。但在部門總中心局域網與某個級區(qū)的中心局域網在空間上不可視，且增加中繼明顯不經濟的情況下，可以采用有線方式，如租用DDN專線連接。
　　各個級區(qū)之內的中心點局域網和分支點局域網之間也采用無線方式連接。若距離較近且容易牽線可采用有線形式互聯(lián)。具體網絡拓撲圖如圖4所示。
???????????????????
　　圖4中，一級區(qū)部門總中心局域網采用交換機（采用交換機的好處是可以預留一定的帶寬用于系統(tǒng)以后的增容或提速），再通過智能化擴頻微波設備經定向（對中繼）和全向（對本區(qū)內分支點局域網）天線發(fā)射出去，對近距離分支點局域網采用有線方式從交換機的數(shù)據(jù)接入端口直接接入。如總中心局域網O點與一級區(qū)分支點O1采用直接牽線連接，而與一級區(qū)分支點O2仍然采用無線方式 。
　　在中繼點，只需采用同樣的擴頻微波設備及定向天線實現(xiàn)中繼。如果在二級區(qū)或三級區(qū)內分支點仍然較多，又希望速度較高的話，一是可以從一級區(qū)部門總中心交換機分配較大的帶寬，二是可對各分支點完全采用固定帶寬分配，即通過交換機分配帶寬，總中心局域網O點與二級區(qū)中心點B即通過此方式連接；如果分支點較少，則可以采用無線網橋加網卡和放大器等設備的形式，這樣，在帶寬上采用共享方式，根據(jù)各分支局域網的實際需求動態(tài)分配帶寬，無線網橋上的RJ45雙絞線接口 ，可連接到本地局域網的網絡設備端口上，總中心局域網O點與二級區(qū)中心點A即采用此方式連接；至于二級區(qū)中心點C，盡管它與總中心局域網O點距離不遠，但是如果采用無線方式必須增加中繼，因為兩者間有山相隔，因此從經濟上考慮租用DDN專線連接(不足之處是網絡傳輸速率受到了限制)。這些區(qū)內的分支點與區(qū)中心之間的連接，與一級區(qū)內的連接類似。
　　無線網絡在提供網絡解決方案時，相對有線網絡方案的突出特點是所用的網絡設備品種少，安裝容易、簡單。設計網絡方案常用的無線產品主要有網橋和無線網卡，附屬設備包括放大器、天線 、專用連線等。
3　結束語
　　在實際的組網方案中，不一定要拘泥于無線有線等各種具體形式，可以靈活組網，主要考慮經濟性、實用性，同時要兼顧網絡的可增容性及其在性能上的升級，即后續(xù)性，可通過有線和無線相結合的方式來滿足實際的需要。

　

1　樊昌信，徐炳詳?shù)龋ㄐ旁恚ǖ谒陌妫本簢拦I(yè)出版社，1995
2　王秉均，居謐，孫學軍等．擴頻通信．天津：天津大學出版社，1993
3　朱洪波，傅海陽，吳志忠等．無線接入網．北京：人民郵電出版社，2000
4　謝希仁．計算機網絡．大連：大連理工大學出版社（第三版），2000
5　Andrew STanenbaum著，熊貴喜，王小虎譯．計算機網絡（第三版）．北京：清華大學出版社，1998