无线局域网在大型运动会中的应用研究
徐礼皙1，高志强2，曾会杰1
（1 广东省体育信息中心，广东 广州 510055）
（2 广东省体育运动技术学院，广东 广州 510105）
摘要：本文首先综述了无线局域网的发展历史，介绍了其应用的领域。其次重点阐述了其在大型运动会中的应用，并结合广东省第十一届运动会的实践，具体讨论了在大型运动会中应用无线网络的范围、组网方式及特点等。本文还对无线网络在大型运动会中的应用前景做了相关的展望与预测。
关键词：无线局域网；运动会；应用研究
The Application Study of WLAN in the Large-scale Sports Meeting
Xu Li-xi et al
（The Guangdong Sports Information Center，Guangzhou Guangdong,510105）
Abstract：The paper focuses on the application of the wireless local area network (WLAN) in the large-scale sports meeting. First, we introduce the history of the WLAN and the field of its application. Secondly, we explain its application in the large-scale sports meeting especially. Combining with the practice of the 11th sports meeting of Guangdong province, we discuss the application area、the network mode and its characteristic of the application of the WLAN in the large-scale sports meeting in detail. Finally, we also forecast the relevant prospect of the WLAN application in the large-scale sports meeting.
Keywords：wireless local area network (WLAN); the large-scale sports meeting; application study
1 无线局域网的历史
1.1无线局域网的起源
无线网络的起源可以追溯到第二次世界大战，当时美军陆军使用无线信号来传送资料，而这种无线信号的传递是通过可靠性非常高的加密技术而实现的。1971年，夏威夷大学开发了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络ALOHnet，这就是最早的无线局域网络（wireless local area network，WLAN）。经过二十多年的发展，现代的WLAN已经相当普及。目前WLAN的技术标准主要有IEEE802.11家族、HomeRF和Bluetooth（蓝牙）三种，其频率、带宽等指标的区别如表略。
1.2无线局域网的应用领域
今天，WLAN的应用范围已经非常广泛。按照其应用的空间范围来划分可分为室内应用和室外应用。室内应用包括大型办公室、车间、智能仓库、临时办公室、会议室、证券市场、会展中心、酒店、飞机场、医院、酒吧、咖啡屋等；室外应用包括城市建筑群间通信、学校校园网络、工矿企业厂区自动化控制与管理网络、银行金融证券城区网、税务、矿山、水利、油田、港口、码头、江河湖坝区、野外勘测实验、军事流动网、公安流动网等[ ]。按照其应用的行业来划分可大致分为大众应用市场、医疗行业、教育行业、金融服务行业等等。
2 无线局域网在大型运动会中的应用
WLAN在大型运动会中的应用是一个崭新的课题。在2002年韩日世界杯上WLAN有了一定规模的应用；而在国内的大型运动会上WLAN的应用则始于2001年世界大学生运动会和第九届全运会[ ]。但以上WLAN的应用都仅限于为数不多的比赛场馆或新闻中心等场所，在广东省第十一届运动会中WLAN得到了前所未有的广泛应用[ ]。
2.1大型运动会中无线局域网的应用范围
由于大型运动会的临时性、运动性、长距离性，要求与之配合的网络系统具备可移动、无线长距离连接、可迁移等特点；但传统有线网络的局限，造成运动会信息系统无法充分的运用于大型运动会的比赛、成绩处理、信息采集等各个环节。根据以往大型运动会的应用实践，WLAN的应用范围主要集中在以下几个方面：扩充有线网络空间、作为有线网络的备份线路、搭建临时网络。
扩充有线网络空间多用于新闻中心等场所，WLAN提供了一个扩展的、更大规模的网络环境，方便记者进行信息查询、资料采集、写稿、发稿等工作。作为有线网络的备份主要是基于安全考虑，一旦有线网络发生故障，就可启动备用的无线网络系统，以保证运动会信息采集、数据传输、网络查询的畅通。搭建临时网络的应用主要是为了避免时间长、工程复杂而且投资巨大的有线网络布线工作。有些场馆因实际情况有线网络无法到达，WLAN便提供了完善的解决办法。
2.2大型运动会中无线局域网的组网方式
大型运动会中WLAN的组方式要根据实际情况的不同选择不同的组网方式。
2.2.1点对点模式
由无线工作站组成，用于一台无线工作站和另一台或多台其他无线工作站的直接通讯，该网络无法接入到有线网络中，只能独立使用。无需AP，安全由各个客户端自行维护。
这种模式适合于大型运动会单项现场成绩处理系统自行组网。
2.2.2基础构架模式
由无线访问点（AP）、无线工作站（STA）以及分布式系统（DSS）构成。无线访问点AP用于STA和有线网络之间接收、缓存和转发数据，所有的无线通讯都经过AP完成。并通过外接的增益天线来实现本区域范围的无线信号的覆盖，覆盖半径达上百米。AP可以连接到有线网络，实现无线网络和有线网络的互联。（如图1）
这种模式适合于大型运动会比赛场馆内部、组委会办公区、新闻中心等场所进行组网，是大型运动会无线局域网的主要组网方式。
2.2.3点对点网桥模式
A网与B网分别为两个有线局域网，现通过两台无线网桥将两个有线网连在一起。每台网桥上插有一块无线网卡，通过无线网卡来完成无线链路的联通。无线网卡的射频输出端口，通过馈线接到定向天线。无线网桥连接完成后的效果类似说HUB级连。
这种模式适合于某些比赛场馆有线网络没有到达或者很难到达，只能从具备有线网络的场所通过点对点网桥模式进行组网。在这种模式下，还有可能采用中继传输的方法，在比赛城市的最高点安装中继设备作为一个中继点，从而实现无线信号的传输[ ]。
3 大型运动会中无线局域网的特点
大型运动会无线网络系统服务于运动会，必须具备以下特点。
3.1高可靠性
必须具有高度的安全可靠性，尤其是为体育竞赛的计时记分、成绩处理、信息发布等系统的链路必须做到万无一失，关键设备具有备份冗余设施。
3.2高吞吐量
无线网络可以实现11Mbps的数据传输速率。
3.3高安全性
安全机制包括：硬件加密法（WEP）；DSSS扩频技术；在单个工作站一级实现访问控制；使用网络标识和基于RC4加密技术的可选加密机制等。
3.4安装便捷
WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，只需安装一个或多个接入点 (Access Point，AP) 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
3.5高实用性
无线网络系统的建设能够真正为运动会的筹办、运作和顺利进行提供可靠、高效的服务。
3.6易扩展性
针对无线网络系统技术发展的特点，在无线网络系统技术更新换代周期很短的情况下，无线网络系统的基本设备能较容易地升级、扩展。
4 大型运动会中无线局域网应用的发展趋势
无线局域网在大型运动会中的应用将会越来越广泛，它在扩充有线网络、有线网络的备份、搭建临时网络等三个方面的应用还会继续深化下去。随着无线局域网技术的飞速发展，无线网络的覆盖是个趋势、通过无线局域网实现语音、数据和图像的同步传输也将是个必然。
4.1无线网络覆盖是个趋势
在广东省第十一届运动会中WLAN已经覆盖了所有比赛场馆、组委会办公区、新闻中心等与本届运动会有关的场所，这是人们对无缝漫游的一个要求，也是未来大型运动会中WLAN发展的必然趋势，甚至可以将这种WLAN作为公众WLAN的一个接入。在这种模式下，多个接入点可以构建自己的独立域，也可以组建为一个大的统一域，让基站在域内无缝漫游。（如图3）
4.2实现语音、数据、图像的同步传输
WLAN的802.11b标准采用的是补码键控调制技术，使得传输速率能根据环境变化而变化，速度最大可达到11 Mbps，满足了日常数据的传输要求。但越来越多的语音、图像业务也相继由无线局域网，802.11a标准就应运而生了，它的传输速度可达25Mbps，完全能满足语音、数据、图像等业务的需要。大型运动会的指挥系统、成绩处理系统、监控与录像系统的大量语音、数据、图像等信息都有赖于WLAN的传递，它们的同步传输将会是无线局域网发展的一个新热点。
4.3安全问题
WLAN的安全问题主要归纳为：容易侵入、非法的AP、未经授权使用服务、服务和性能的限制、地址欺骗和会话拦截、流量分析与流量侦听、高级入侵等七个方面[ ]，随着WLAN在大型运动会中普遍应用，其安全问题将会受到更广泛的关注，并最终能够解决。
参考文献：
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