WLAN基础知识解析课件.ppt

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1、WLAN基础知识培训,苏州汉明科技有限公司,2022/11/4,WLAN基础知识培训苏州汉明科技有限公司2022/10/9,为什么要使用WLAN网络,无线让网络使用更自由,办公大楼,候机大厅,渡假山庄,商务酒店,凡是自由空间均可连接网络，不受限于线缆和端口位置。,为什么要使用WLAN网络无线让网络使用更自由办公大楼候机大厅,为什么要使用WLAN网络,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,为什么要使用WLAN网络 终端与交换设备之间省去布线，有效降,为什么要使用WL

2、AN网络,无线让工作更高效,不受限于时间和地点的无线网络，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,为什么要使用WLAN网络无线让工作更高效不受限于时间和地点的,为什么要使用WLAN网络,很多的研究已经证明，WLAN产品可以在家庭及商业中使用，对人体来说是安全。典型的WLAN产品，如AP（Access Point，接入点），输出功率为100mw，对于网卡来说，通常只有10mw至50mw。相比较来说，手机的发射功率在通话时可以超过1W，而无线对讲机甚至可以达到5 W。政府有相关的法令对发射功率进行严格的限制，因此通过政府相关部门认证过的无线设备对人体

3、是无害的,WLAN技术对人体无害,为什么要使用WLAN网络很多的研究已经证明，WLAN产品可以,主要内容,一、802.11技术标准二、WLAN工作原理三、WLAN设备及组网应用四、线主要参数的介绍,Page6,主要内容一、802.11技术标准Page6,WIFI,Wi-Fi最初是Wi-Fi联盟（Wi-FiAlliance）的注册商标，用来描述基于802.11系列协议的无线局域网技术，现在也被用来描述WLAN中移动设备的无线接口。Wi-Fi联盟由工业界发起成立的一个全球性的非盈利组织，负责测试和认证兼容IEEE802.11系列协议的设备，并且对于通过测试和认证的设备打上Wi-Fi认证标志。,Pa

4、ge7,WIFIWi-FiPage7,802.11技术标准,IEEE802.11系列标准是无线局域网（WLAMN-Wireless Local Area Network）技术中应用最普遍的标准，该标准定义了物理层和媒体访问控制（MAC）协议的规范。主要包括：802.11802.11b802.11a802.11g802.11n,Page8,802.11技术标准IEEE802.11系列标准是无线局域网,2.4G频段信道划分,Page9,对于802.11b/g整个2.4G频段被划分为14个信道,每个信道的带宽为22MHz,在802.11中,每个站点或者AP使用某个信道作为传输媒介,也被称为工作信道,

5、2.4G频段信道划分Page9对于802.11b/g整个2.,2.4G频段信道划分,Page10,为了避免信道间干扰，同一区域内的AP的工作信道不能重叠，中心频率间隔最少为25MHz，因此最多只能有3个工作在不同信道的AP,11个信道：每个信道占用22MHz，有且只有1个信道集合中有3个互不重叠的信道1,6,1114信道：每个信道占用22MHz，可划分为4个具有3个互不重叠信道的信道集合1,6,11,2,7,12,3,8,13,4,9,14，但每次只能使用一个信道集合,2.4G频段信道划分Page10为了避免信道间干扰，同一区域,5.8G频段信道划分,右表为美国UNII（UnlicensedN

6、ationalInformationInfrastructure）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GHz5GHz)*1000/5。在中国802.11a工作在5.7255.850GHz频段的5个信道，操作信道号分别为：149、153、157、161、165,Page11,5.8G频段信道划分右表为美国UNII（Unlicensed,5.8G频段信道划分,Page12,5.8GHz中国频段中，可提供五个互不干扰的信道每信道占用20MHz频带带宽;提供6/9/12/18/24/36/48/54Mbps数据传输速率;采用OFDM调

7、制方式;,5.8G频段信道划分Page125.8GHz中国频段中，可提,802.11n-MIMO,MIMO是一个非常复杂的技术，简单来讲就是结合复数的RF链路和复数的天线，同时在多个天线上发送出不同的信号，而接收端则通过通过不同的天线将不同的信号在不同的RF链路上将不同的信号独立的解码出来。多天线，MIMO在802.11N通常定义为MN，其中M为Tx天线数，N为接收天线数。多空间串流，空间串流数是决定最高物理传输速率的参数，在802.11n中定义了最高的串流数为4。串流数也多速率就越高，在802.11n中，在其他参数确定后，最高速率按空间串流Nss的倍数变化，如1个独立串流最高可达150Mbp

8、s，2独立串流则为300,3个独立空间流为450Mbps，4个独立空间流600Mbps。串流数与天线，一般而言，天线数与串流数一致，也可采用不对称的天线数和串流数，但是天线数量必须不小于串流数，如2个空间串流的至少需要两个天线来支持。,Page13,802.11n-MIMOMIMO是一个非常复杂的技术，简单来,802.11n信道模式,两种模式可选，20MHz，40MHz。20MHz时，使用一个channel。信道宽度与802.11a/b/g相同，在802.11n标准中，强制20MHz为默认值。40MHz是可选配置项，11n设备可以不支持40MHz模式，AP在40MHz时必须相容20MHz模式，

9、AP根据station的能力及环境因素，动态选择20/40M的模式来发送。动态选择的机制:基于动态速率选择的算法，策略与传统的802.11bg类似。当扩展信道出现冲突时，AP会关闭扩展信道，而转为只在主信道上发送。在802.11n设备中，都会支持。,Page14,802.11n信道模式两种模式可选，20MHz，40MHz。,无线工作模式,802.11b/g802.11n/g802.11ng模式，工作在2.4Ghz，向前兼容802.11b/g的station.802.11a/n802.11AN模式，与802.11A工作在相同的5Ghz，向前兼容802.11aOnlyN（可选项）Enable工作在

10、纯N模式下，传统的abgstation无法与AP连接,Page15,无线工作模式802.11b/gPage15,ShortGI,ShortGI（guardinterval）就是400nsGI(与800nsGI比较),例如:HT-40MCSIndex=15,800nsGI是270Mbps;400nsGI是300Mbps。Enable和disabledShortGI对11NDatarate的影响简单的用以下公式表示：ShortGIrate=10/9*Non-ShortGIRate。如MCSindex=15时，ShortGIdisable时，Datarate=270M，ShortGIenable时D

11、atarate=300M。是否支持shortGIHtCapabilitiesinformationelement也有对应的bit来表示。ShortGI由于可以显着的提升速率，是802.11N的关键技术之一,Page16,ShortGIShortGI（guardinterval）就,802.11n速率,在802.11a/g中规定了7个速率（6，12，18，24，36，48和54），802.11N的速率可多达300个可选速率，但是基准速率只有8种：6.5，13，19.5，26，39，5258.5，65。这一基准速率相比以802.11a/g，提高了大约8%（如18-19.5）,65没有在对应于802

12、.11a/g的速率。其他的速率一般都来源于此8个基本速率。11n的datarate与多个因素有关Numberofseparatestream（Nss）。就是我们所讲的MIMO里多少个独立的空间传输串流。在目前的APs解决方案中都是为两个独立的空间流，Nss=2。Channelbandwidth20/40Mhz.ShortGI具体的组合请参看附录中的速率表,Page17,802.11n速率在802.11a/g中规定了7个速率（6，,802.11标准,动态速率选择,802.11标准动态速率选择1 Mbps2 Mbps5.5,主要内容,一、802.11技术标准二、WLAN工作原理三、WLAN设备及组

13、网应用,Page19,主要内容一、802.11技术标准Page19,用户接入管理过程,Page20,用户接入管理过程Page20STAAP第一步：发现（Disc,802.11MAC层访问机制（CSMA/CA）,基本CSMA/CA的具体过程 包括载波侦听和冲突避免两个过程载波侦听：站点在发送帧之前侦听无线信道是否空闲，如果是，则发送数据帧，如果当前信道忙，说明现在有其它站点正在传输数据，则延迟发送帧直到侦听到信道空闲冲突避免：站点在发送帧之前要先等待一个帧间间隔IFS（InterFrameSpacing），并且确保在IFS时间内信道空闲为了防止多个站点在等待IFS时间后同时发送而导致冲突，引入了

14、一个随机退避算法来选择一个退避时间（backofftime）,Page21,802.11MAC层访问机制（CSMA/CA）基本CSMA/,漫游,Wireless漫游的概念站点移出一个AP的信号覆盖范围外，进入另一个AP的信号覆盖范围内，这时它需要关联到一个新的AP上。这个过程也被称为漫游，有时也被称为切换（Handoff），在漫游域内，所有AP配置了相同的SSID。Wireless漫游的分类二层漫游三层漫游,Page22,漫游Wireless漫游的概念Page22,二层漫游,在同一个子网内的AP间漫游由于不涉及子网的变化，因此只需保证用户在AP间切换时访问网络的权限不变即可。,Page23,二

15、层漫游在同一个子网内的AP间漫游Page23,三层漫游,在不同子网内的AP间漫游除了要实现二层漫游中提到的内容以外，通常会采用一些特殊手段来保证用户业务的不中断。目前较流行的做法有：MobileIP、CAPWAP隧道、GRE隧道等。,Page24,三层漫游在不同子网内的AP间漫游Page24,主要内容,一、802.11技术标准二、WLAN工作原理三、WLAN设备及组网应用,Page25,主要内容一、802.11技术标准Page25,AP概述,无线AP(AccessPoint，无线访问节点)是一个包含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点，也同样是无线路由器、无线网关等类设备的统称。无线AP主要

16、是提供无线终端到有线局域网之间的访问。在无线网络中，AP就相当于有线网络的集线器，它能够把各个无线终端连接起来，无线终端所使用的网卡是无线网卡，传输介质是空气。,Page26,AP概述无线AP(AccessPoint，无线访问节点)是一,Ad hocAP网桥（Bridge）,网络类型,Ad hoc网络类型,网络类型,Mesh中继网卡,网络类型Mesh,MESH网络 冗余 自愈,Page 29,MESH网络 冗余 自愈Page 29,WLAN模型：WLAN交换机网络,Page 30,WLAN模型：WLAN交换机网络Page 30,AD-Hoc,Ad-Hoc也叫对等网络，是指安装有无线网络适配器（

17、无线网卡）的多台计算机组成的局域网，它们通过无线适配器进行彼此的通讯，组成了IBSS网络。对等模式下的所有无线终端必须使用相同的工作信道。,Page31,AD-HocAd-Hoc也叫对等网络，是指安装有无线网络适配,Roaming,漫游模式中，用户可随意在两个基础结构网络中无线漫游，从而给移动办公带来了极大的方便。,Page32,Roaming漫游模式中，用户可随意在两个基础结构网络中无线,桥接WDS,WDS模式是利用无线电波作为传输介质将物理上分开的局域网连接起来。,Page33,桥接WDSWDS模式是利用无线电波作为传输介质将物理上分开的,FAT AP,FAT AP将WLAN的物理层，用户

18、数据加密、认证、漫游、网络管理等功能集于一身。,Page34,FAT APFAT AP将WLAN的物理层，用户数据加密、认,FAT AP设备的典型组网,Page35,家庭或soho网络组网模式：,企业网络组网模式：,FAT AP设备的典型组网Page35家庭或soho网络组网,FAT AP组网的局限性,FAT AP适用于小型无线网络部署，不适用于大规模网络部署。每台FAT AP都只支持单独进行配置，组建大、中型无线网络时，配置工作量大。对网络中的FAT AP进行软件升级时，需要手工逐台进行升级，维护工作量大。FAT AP上保存着设备配置信息，当设备失窃时造成配置信息泄漏。FAT AP难于实现自

19、动无线盲区修补、流氓AP检测等功能。FAT AP一般都不支持三层漫游。,Page36,FAT AP组网的局限性FAT AP适用于小型无线网络部署，,AC和Thin AP,Page37,FIT AP,集中化管理、简化配置、易于部署、提高安全性,AC,AC和Thin APPage37FIT AP集中化管理、简化,FAT AP和ThinAP性能比较,Page38,FAT AP和ThinAP性能比较FAT AP方案FIT A,一个运营级WLAN网络的基本组成,Page39,用户终端：WLAN网卡、WLAN手机等射频相关系统：天线、室分系统等无线接入硬件系统：AP、ACWLAN网络就是通过AP无线设备将

20、用户终端接入互联网的接入网络。WLAN网络分为胖瘦两种架构。胖AP架构中，AP完成了所有无线接入点的工作。瘦AP架构中，AP的一部分功能剥离到了AC上，由一个AC对多台AP进行集中控制。这是当前运营商招标的主要模式。无线数据设备：路由器、交换机支撑系统网管：又区分为OMC网管（只管理自己的ACAP)和WLAN综合网管WLAN认证计费系统：有可能单建，也有可能和城域网计费系统合建,一个运营级WLAN网络的基本组成Page39用户终端：WLA,AC和现网设备的典型连接,Page40,交换机,路由器,AC,AC,交换机,旁挂模式,网关模式,汇聚交换机,汇聚交换机,路由器,AC和现网设备的典型连接Pa

21、ge40交换机路由器ACAC交换,根据具体环境的不同，可以将AP固定到主讲台后面的墙壁上，或者用吸顶天线固定到天花板上 ，一般来说，室内覆盖可以覆盖普通隔离墙1-2层,单AP教室覆盖,根据具体环境的不同，可以将AP固定到主讲台后面的墙壁上，或者,在大阶梯教室基本上不用考虑使用吸顶天线，主要因为此类教室基本上没有吸顶天线的依附物，AP基本采用壁挂安装，布置点参考上图所示，AP1/AP2/AP3分别采用信道1、信道6、信道11。,多AP重叠教室覆盖,在大阶梯教室基本上不用考虑使用吸顶天线，主要因为此类教室基本,窗,门,楼道,AP部署在楼道位置，通过功分器将天线引入宿舍内，注意信道划分适用同一楼层寝

22、室数量较多、各寝室间墙体对信号衰减较大的情况,楼道,CH 1,CH 6,CH 11,楼道,学生宿舍的无线部署-室内覆盖（2）,窗门楼道AP部署在楼道位置，通过功分器将天线引入宿舍内，注意,窗,门,楼道,AP部署在宿舍内，注意信道划分，适用同一楼层寝室数量较多、用户数量较多的情况,CH 1,CH 6,CH 11,楼道,学生宿舍的无线部署-室内覆盖（3）,窗门楼道AP部署在宿舍内，注意信道划分，适用同一楼层寝室数量,学生宿舍的无线部署-室内覆盖（4）,窗,门,楼道,AP部署在楼道位置，注意信道划分，适用同一楼层寝室数量较少的情况,楼道,CH 1,CH 6,CH 11,学生宿舍的无线部署-室内覆盖（4）窗门楼道AP部署在楼道位置,室外区域用户少，流量小，但需要严格保证室外设备安装的规范性！,室外场所覆盖,室外区域用户少，流量小，但需要严格保证室外设备安装的规范性！,无线高密区域2.4G&5G双波段覆盖,适应于高密度集中覆盖接入需求 降低AP发射功率，实现同频重叠最小化 采用2.4G和5G混合部署，增加用户接入能力 有效的实现用户接入的均衡分担,无线高密区域2.4G&5G双波段覆盖 适应于高密度集中覆盖,谢谢Thanks,谢谢,