WLAN网络模式及原理(中国移动培训PPT)

WLAN技术基础培训了解WLAN基本概念掌握WLAN的基础知识了解WLAN的基本工作原理了解WLAN产品形态及其基本应用培训目标WLAN概述WLAN入门知识WLAN网络模式WLAN工作原理WLAN设备形态及应用培训内容无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它利用射频（RF）技术，取代旧式的双绞线构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能。无线网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里，并且可以随需移动或变化。WLAN已经成为宽带接入的有效手段之一，使用WLAN的区域及其承载的业务愈来愈多。为了更好地构建理想中的无线网络，我们需要了解无线网络的技术体系、熟悉构建无线网络的设备的功能。引入凡是自由空间均可连接网络，不受限于线缆和端口位置。办公大楼候机大厅渡假山庄商务酒店无线让网络使用起来更自由终端与交换设备之间省去布线，有效降低布线成本。适用于特殊地理环境下的网络架设，如隧道、港口码头、高速公路。终端与设备之间不方便通过线缆连接地理环境不适合布设有线网络无线让网络建设更经济，通信更便利不受限于时间和地点的无线网络，可满足各行各业对于网络应用的需求。体育场馆新闻中心展馆与证券大厅制造车间物流运输无线让工作更高效WPANWLANWMAN2.4GHzISM免费频段低功耗、低成本短距离通信(10米)低速传输(723Kbps)点到点及点到多点组网连接便携及固定设备2.4/5.8GHzISM免费频段高传输速率（600Mbps）中近距离通信（100-300米）动态速率调整支持MESH组网支持慢速移动2－66G频段2-11GHz应用于非视距传输10-66GHz应用于视距传输较高传输速率802.16-2004最大速率74Mbps802.16e最大下载速率6Mbps远距离通信802.16-2004传输距离7-10km802.16e传输距离3-5km支持车速移动(802.16e)无线网络分类802.11协议的发展进程802.11802.11b802.11a802.11g802.11n标准发布时间1997、71999、91999、92003、707年发布2.0草案，采用MIMO与OFDM技术相结合，最高速率可达300-600Mbps，兼容802.11a/b/g产品合法频宽83.5MHz83.5MHz325MHz83.5MHz频率范围2.400-2.483GHz2.400-2.483GHz5.150-5.350GHz5.725-5.850GHz2.400-2.483GHz非重叠信道33123调制技术FHSS/DSSSCCK/DSSSOFDMCCK/OFDM物理发送速率1,21,2,5.5,116,9,12,18,24,36,48,546,9,12,18,24,36,48,54兼容性N/A与11g产品可互通与11b/g不能互通与11b产品可互通IEEE802.11协议分布PHY802.11(1/2Mbps)802.11b(5.5/11Mbps)802.11g(54Mbps)802.11a(54Mbps)802.11n(600Mbps)MAC802.11/11a/11b/11gMAC802.11f—漫游和切换802.11e—QoS802.11i—安全增强802.11s—mesh802.11r—快切•WLAN概述•WLAN入门知识•WLAN网络模式•WLAN工作原理•WLAN设备形态及应用培训内容各个ChannelFreq(GHz)US/CanEuropeJapan12.412xx22.417xx32.422xx42.427xx52.432xx62.437xx72.442xx82.447xx92.452xx102.457xx112.462xxx122.467x132.472x142.484国家授权使用的频段802.11b/g工作频段划分图2.4122.4172.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4842.4272.4372.4472.4572.46723451789106111213145G频段的信道划分右表为美国UNII（UnlicensedNationalInformationInfrastructure）频段信道分配表，包含24个互不干扰的信道。在5GHz频段以5M为步进划分信道，信道编号n=(信道中心频率GHz－5GHz)*1000/5。在中国802.11a工作在5.725－5.850GHz频段的5个信道，操作信道号分别为：149、153、157、161、165802.11a5G频段信道分配表任意相邻区域使用无交叉干扰的信道，如11b/g的1、6、11信道适当调整AP发射功率，避免跨区域的同频干扰蜂窝式无线覆盖802.11物理速率与吞吐率比较障碍物反射信号，使接收端收到多个不同延迟的信号拷贝。如果收到的多个信号相位破坏性叠加，则相对噪声来说信号强度下降（信噪比减小），导致接收端检测困难。直接信号反射信号反射信号无线传输的干扰因素－多径传播电磁波的穿透性与频率有关，频率越低穿透性越强频率越高，衰减越严重，发射机需要更大的功率，传输范围更短原始信号被衰减的信号材质类型在建筑物中的使用对电波的影响程度木材办公区低石膏内墙低玻璃窗口低砖外墙中混凝土楼板和外墙高金属电梯非常高不同材质对无线电波的影响无线传输的干扰因素－衰耗2.4、5.8GHz为ISM频段，不需授权即可使用。同一区域内AP之间的互相干扰，干扰方式分为同信道干扰和邻信道干扰。其他干扰源微波炉医疗设备双向寻呼系统脉冲雷达系统其它无线通讯系统干扰的存在会使系统的整体性能有非常明显的下降，在有些时候甚至会失去工作的能力。无线传输的干扰因素－电磁干扰•WLAN概述•WLAN入门知识•WLAN网络模式•WLAN工作原理•WLAN设备形态及应用培训内容独立型网络模式（independentBSS）基础结构型网络模式基础结构型BSS(infrastructureBSS)扩展服务集合ESS(ExtendedServiceSet)WLAN网络模式无需AP支持，站点间可相互通信独立型网络模式（AdHoc）站点间不能直接通信，必须依赖AP进行数据传输。AP提供到有线网络的连接，并为站点提供数据中继功能。以太网BSS基础结构型BSSESSSSID相同以太网BSS2BSS1扩展服务集合ESS无线分布式系统DS（DistributionSystem）：分布式系统BSS2APBSS1APWDS•WLAN概述•WLAN入门知识•WLAN网络模式•WLAN工作原理•WLAN设备形态及应用培训内容STAAP第一步：发现（Discovery）第二步：认证（Authentication）第三步：关联（Association）STA和建立关联的AP收发数据三步曲用户接入管理过程802.11MAC层访问机制（CSMA/CA）开放系统认证缺省的认证方式，不使用WEP加密，所有认证消息都以明文方式发送。决定认证是否成功的依据有许多，比如访问控制列表(ACL)、业务组标识(SSID)等。共享密钥认证参与认证的双方拥有相同的密钥，使用该密钥对质询文本进行WEP、WPA(TKIP)、WPA2(AES)加密（请求认证方）和解密（认证方），以决定认证是否成功。WAPI（中国国家标准）安全与认证误码率要求速率最小信号强度FER(误码率)不超过8％6Mbps-82dBm9Mbps-81dBm12Mbps-79dBm18Mbps-77dBm24Mbps-74dBm36Mbps-70dBm48Mbps-66dBm54Mbps-65dBm接收灵敏度•WLAN概述•WLAN入门知识•WLAN网络模式•WLAN工作原理•WLAN设备及应用培训内容天线802.11a/b/g加密802.1X认证漫游网管FATAP将WLAN的物理层，用户数据加密、认证、漫游、网络管理等功能集于一身。WLAN设备－FATAP家庭或soho网络组网模式：ADSLMODEM•企业网络组网模式：Internet企业有线网络FATAP应用无线网桥是能够利用无线技术进行网络互连的AP点到点方式点到多点方式FATAP应用－无线网桥利用FATAP组建大、中型无线网络时，配置工作量大。对网络中的FATAP进行软件升级时，需要手工逐台进行升级，维护工作量大。FATAP上保存着设备配置信息，当设备失窃时造成配置信息泄漏。FATAP难于实现自动无线盲区修补、流氓AP检测等功能。FATAP适用于小型无线网络部署，不适用于大规模网络部署。FATAP组网的局限性(第一代)FatAPThinAP集中化管理、简化配置、易于部署、提高安全性无线交换机802.11a/b/g天线安全移动状态防火墙无线IDP加密认证策略控制WLAN设备－无线交换机和ThinAP二层网络三层网络直接连接二层互连三层互连无线交换机与ThinAP的典型连接方式管理及漫游能力强设备配置相对简单不能实现本地数据转发，AP数量众多时，网络性能存在问题。尤其大规模部署802.11n网络时性能存在瓶颈Internet传统AC+ThinAP解决方案特点(第二代)WLAN设备－无线控制器交换机和FitAP可以根据策略实现本地转发，避免了部署802.11n后的瓶颈问题更灵活的部署方式继承了第二代无线局域网技术的众多优点用户管理数据与用户转发数据分离，受控数据与非受控数据转发分离，网络管理数据与网络业务数据分离。傲天动联无线网解决方案---灵动WiFi