局域网无线通信系统的探析

　　摘 要：在互联网的普及应用中，由于各个方面的影响，在计算机的上网端口数量上，往往不能满足人们的需求，因此需要大力的发展局域网互联端口。文章介绍了网络处理器、局域网，以及无线通信的概念以及功能，并对无线通信技术进行了探讨。

　　关键词：局域网　无线网络　无线通信

　　1 网络处理器、局域网以及无线通信的概念介绍

　　网络处理器，根据国际网络处理器会议(Network Processors Conference) 的定义：网络处理器是一种可编程器件，它特定的应用于通信领域的各种任务，比如包处理、协议分析、路由查找、声音/数据的汇聚、防火墙、QoS等。网络处理器器件内部通常由若干个微码处理器和若干硬件协处理器组成，多个微码处理器在网络处理器内部并行处理，通过预先编制的微码来控制处理流程，而对于一些复杂的标准操作(如内存操作、路由表查找算法、QoS的拥塞控制算法、流量调度算法等)则采用硬件协处理器来进一步提高处理性能，从而实现了业务灵活性和高性能的有机结合。局域网是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几km以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十km。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十km要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。综上所述，对网络处理器、局域网以及无线通信有了具体的认识了解之后，人们在局域网无线通信的设计过程中，除了拥有过硬的网络操作技术外，还需要对无线局域网有一定的研究。在无线局域网的设计研究中，网络市场上占有率最高的网络处理器是由Intel公司研制开发的IXP系列产品，其中最具代表的产品为IXP425网络处理器，不仅满足了基于它的通信功能，同时，还使局域网无线网络得到了充分的发展与利用，极大的满足了人们的需求，同时也为人们的日常生活带来了极大的方便。

　　2 IXP425网络处理器的基本构架与具体功能

　　IXP425网络处理器与其他网络处理器相比较，其组成构架一样，主要包括：处理器、异步收发端口、网络口以及总线，但与此同时，IXP425的网络处理器构架还具备了其他网络处理器所没有的构架，主要包括以下几个方面：

　　2.1 硬件加速单元

　　在计算机的专业术语中，网络处理引擎也可以用NPE来表示，主要包括：算术逻辑运算单元、内部数据存储单元等。NPE在一定程度上还可以出来链路层以及网络层中的一些数据，而与NPE连接的硬件加速单元，也是依据网络处理器的具体功能而专门设计的。同时，每一个硬件加速单元都能够加快网络数据的运行速度，从而加快了网络信息的传输速度。

　　2.2 网络处理引擎的IPSEC加密单元

　　在网络处理引擎中，还包含了IPSEC的加密单元，而IPSEC的加密单元，其工作地点在网络层，其主要作用是在数据包的使用过程中加入了验证头，从而使数据在接收的过程中，必须通过数据发送方的验证才能对数据进行接收。不仅为数据的传输提供了安全保障。同时，也实现了数据发送方验证处理和数据加密处理，从而确保了数据在传输的过程中不会被查看或复制，有利的保障了数据在传输过程中的安全。

　　2.3 控制器的集成

　　2.3.1 IXP425与媒体信号

　　IXP425良好的设计构架，在使用的过程中能够支持对流媒体信号的相关处理。首先，IXP425能够将语音加解码与相关的数据处理同时集中到一个芯片，其次，由于IXP425的中央处理器中，拥有乘法运用以及加速单元设备，从而使IXP425中央处理器在处理多种流媒体加解码的过程中，不仅能够独立的执行这一过程，同时还不需要额外的添加相应的数字信号处理芯片。

　　2.3.2 IXP425与数字信号处理软件库

　　IXP425的使用过程中，还具有支持强大数字信号处理软件库的优势。在IXP425的中央处理器上，依据其具体的功能，从最大程度上优化了功能强大的数字信号处理软件库，从而使IXP425能够同时处理内部四个不同的语音接口数据。与此同时，在IXP425中央处理器的内部，能够凭借其足够的空间优势，将网络处理器内存中数字信号的处理方法集中收集起来，从而在一定程度上大大节省了数字信号处理的时间。

　　2.3.3 IXP425中NPE的独立运行

　　IXP425中的NPE不仅具有独立执行信息数据加密算法和相关的数据认证算法，其中主要包括：DES、3DES、AES等。同时还具有在独立执行的过程中不占用IXP425的中央处理器的优势。由此，在s.802.11和802.1li的程序执行中，能够取得高效率的程序执行率。因此，在无线通信的程序执行中，也可以达到较高的执行率。

　　3 无线通信技术的设计

　　3.1 无线通信技术的优势

　　顾名思义，无线通信技术在信息的传输方式以及信息的收集上，是与有线通信技术相对的。在有线通信的信息传输中，是以固定的电路为前提，同时采用电流的传输方式，将信息中的数据进行传输，在传输的过程中往往会受到电路的限制，从而在一定程度上限制了信息数据的传输范围。而无线通信中的信息传输，则是以电磁波为传输载体，信息数据通过电磁波的传输，到达指定接收的网络计算机中，不受到任何电路的范围限制，同时在使用的过程中，不仅方便快捷，而且在对无线网络操作的过程中，还具有操作简单等优点。无线网络通信的实现，不仅为人们的生活带来了方便，同时也大大节省了人们在网络经济上的开销。

　　3.2 无线通信技术的设置原理

　　无线网络通信技术的设置，是以OSI网络模型为基础的，但是，它在物理层和数据链路层中，通常是以802.11协议为使用途径，(802.1l是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接人，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。目前，3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.1lb和802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层)而802.1l协议的来源，则是计算机的设备驱动程序。而在无线网络通信的管理过程中，则和有线通信一样，都由计算机的网络操作系统负责具体的管理，其中主要包括：网络层、传输层以及会话层等。同时，在通信技术的使用中，能够为无线网卡提供其所需要的驱动，换而言之，也能在有线的网络通信程序中支持无线网络通信的执行及使用。

　　3.3 802.11协议中的设备类型

　　在日常使用的802.11协议中，包含了两种设备类型，一种是以通过一台PC机器和一块无线网络接口卡组合而成的无线站，而另外一种则是人们通常所说的无线接入点，在无线接入点的功能中，主要有以下两点：首先，它是无线网络通信和有线网络通信的桥梁，使无线网络通信能够与有线网络通信在条件允许的情况下互为转换，从而为网络信息的数据传输提供了极大的便利。其次，无线接入点在一定条件下还可以作为IXP425的无线路由器，不仅具有无线接入的优势，同时还具备路由管理的具体使用功能。

　　3.4 802.11 协议定义中的物理层

　　在802.11最原始的定义的三个物理层中，主要包括了两个扩散频谱技术和一个红外传播规范两个方面。其中，在扩散频谱技术的使用上，不仅为802.11设备在该频段上的可用性和可靠吞吐量提供了可靠的保障，同时还在一定程度上保证了该设备的独立使用性，即在使用的过程中，不会与其他设备相互影响，从而保障了设备的正常使用功能。

　　4 IXP425与无线通信程序的结合

　　IXP425无线通信程序的实现，是以IEEE802.1lb协议为基础的，同时，在无线通信组网的过程中，主要有四种组网方式，分别是：网桥连接、基站连接、HUB连接以及端对端连接。同时，在运行IXP425通信程序的过程中，首先要依据具体的使用状况对IXP425进行相关的配置，在配置的过程中，主要包括以下几个步骤：首先，将redboot.bin文件通过相应的程序制作出来，接着将其传到windows等共享目录中，与此同时及时地切换windows系统，然后利用系统中的JTAG将redboot.bin传输到IXP425中的16M Flash中。 这样，就可以对网络地址进行相应的配置;其次，在IXP425操作的过程中，首先应下载GCC的编译器，从而保证IXP425的顺利运行。同时，在无线通信程序下载安装之后，就需要用chmod755来充分的改变程序的使用属性，使其由原来的只读转变为可执行操作之后，就表示可以正常的运行。

　　5 总结

　　综上所述，在详细地介绍了网络处理器中局域网以及无线网络的设计应用后，同时也详细地描述了其工作方法以及工作原理。此外，局域网以及无线网络的设计应用，不仅大大节省了人们的日常开销，同时还给人们的网络使用提供了极大的方面。与此同时，局域网以及无线网络在操作使用的过程中，其操作简单且极其容易被人们掌握，因此受到人们的喜爱与欢迎。但是，由于局域网和无线网络在设计安装的过程中，仍需要专业的计算机人员安装维护的实际情况进行安装，因此，就需要计算机的网络用户在安装的过程中，聘用专业的计算机网络团队对其进行仔细的安装，以确保局域网或无线网的安装使用，同时也为今后的网络使用奠定了结实的基础。

　　参考文献

　　[1]官洪运，徐金娣，李德敏.无线局域网802.11协议的分析及其MAC层实现[J].东华大学学报(自然科学版)，2004(4).

　　[2]郑虔斌，朱旭涛.针对IXP425处理器的Bootloader(汇编部分)实现[J].微机发展，2005(3).