WLAN原理及技术介绍

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“瘦”AP技术
集中式的管理 丰富的功能
集中控制器AC
安全的透明的隧道
管理 策略
加密
认证
移动性
转发 加密 认证 802.11a/b/g/n 天线
“胖”AP
容易部署的“AP”
“瘦” AP
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802.11网络的基本元素 – ESS
BSS1
Service set identify (SSID1)
ESS
WA 6XX AP1
DS AP2
WA 6XX
Service set identify (SSID1)
BSS2

ESS (Extended Service Set)是采用相同的SSID的多个BSS形成的更大规模的虚拟
2.4GHZ
NA
11Mbps
5Mbps左右
早期的标准，目 前产品均支持
802.11g
2.4GHZ
兼容802.11b
54Mbps
22Mbps左右
目前大规模商用
802.11n
2.4GHz 5GHZ
兼容 802.11a/b/g
300Mbps
80~220Mbps 左右
只有标准草案， 未来的商用标准
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WLAN在无线网络中的位置
移动性
高速车辆
4G?
3G WLAN
WLAN定位于慢速移动 的无线接入技术
室外
步行
2.5G
静止
步行
室内 静止/桌面
UWB WiMAX
0.1Mbps 1Mbps 10Mbps 100Mbps 400Mbps
数据速率
GPRS、CDMA1x 等无线方式无法满足对带宽需求较高的用户需求(GPRS拨号速率仅为 54Kbps，CDMA1x速率为144Kbps，3G速率也仅为2Mbps) ，WiMAX 主要是针对城域网范 围的接入覆盖。

WLAN无线接入过程 WLAN网络安全 瘦AP发现AC的机制

WLAN漫游 WLAN负载均衡和冗余备份 WLAN用户带宽控制&QoS


不同应用场景下BRAS,AC,AP业务流程
AC组网、VLAN配臵
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WLAN无线接入过程 WLAN网络安全 瘦AP发现AC的机制

WLAN漫游 WLAN负载均衡和冗余备份 WLAN用户带宽控制&QoS


不同应用场景下BRAS,AC,AP业务流程
AC组网、VLAN配臵
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WLAN技术发展演进
系统性能
第三代WLAN（智能WLAN，与WiMax/3G融合）:11n 多射频模块，高带宽和广覆盖范围，与WiMax/3G 融 合，Mesh组网，更高安全
趋势
第二代WLAN（适合家庭、热点接入）: 11a /11g 双射频模块2.4/5.8Ghz，54Mbps，Qos，WPA2.0安全 高带宽、广覆盖， 智能化 第一代WLAN：11 b 单射频模块2.4Ghz接入，11Mbps, WEP加密
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频率及信道划分
PHY标准 频段 中心频 载波数 载波调制 数字调制 备注信息
率间距
802.11b 2.4~2.4835G 5M/Ch 14 DSSS BPSK 1Mbps QPSK 2Mbps CCK 802.11g 2.4~2.4835G 5M/Ch 14 DSSS OFDM 802.11a 5.15~5.25G 5.25~5.35G 5.728~5.825G 20M/Ch 20M/Ch 20M/Ch 5 5 5 OFDM 5.5/11M DSSS:直接序列扩 频技术 OFDM:正交频率 划分多路复用的多 载波调制 CCK:补码键控 BPSK-64QAM 54Mbps PBCC:调制分组二 进制卷积码

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WLAN技术发展（3/3）

从标准制定的历程可看出其WLAN技术演进的特点：

WLAN技术持续演进。一项技术逐渐成熟过程中，后续技术就已开展研发 无线带宽不断增加，通过物理层的调制编码技术的更新换代，向宽带无线网 络演进 无线网络的可管理性继续增强。设备配臵管理，网络安全，终端平滑切换等 特性相继引入，有利于构建可营运网络


另一方面，由于WLAN技术越来越复杂，参与厂商增多。WIFI标准化的周期
显著增长。例如802.11s和802.11v标准都大大延长了标准制定周期
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WLAN的总体技术发展 WLAN设备类型简介及应用场景 WLAN的关键技术点介绍
“胖”AP与“瘦”AP组网技术对比


胖AP组网： 每个AP都是一个单独的节点 ，独立配臵其信道和功率；安装简便 每个AP独立工作，较难扩展到大型、连续、协调的无线局域网和增加高级 应用 每个AP都需要独立配臵安全策略，如果AP数量增加，将会给网络管理、维 护及升级带来较大的困难 很难进行无线网络质量的优化数据的采集 瘦AP组网： 通过AC对AP群组进行自动信道分配和选择，及自动调整发射功率，降低 AP之间的互干扰，提高网络动态覆盖特性 支持二层/三层漫游切换 容易实现非法AP检测和处理 管理节点上移后，运维数据采集针对AC而非AP，解决了网管系统受限于 AP处理能力和性能的问题
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什么是WLAN？

WLAN (Wireless Local Area Network)无 线局域网是计算机网络与无线通信技术相
？？ 大家经常说Wi-Fi， 那么Wi-Fi和WLAN 有什么关系？
Wi-Fi＝采用802.11技术的WLAN
结合的产物。它以无线多址信道作为传输
媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传 统有线局域网的功能。
移动化
无线、高带宽、低成 本
2.5G/3G
WLAN
Modem
ADSL/LAN
宽Fra Baidu bibliotek化
Wi-Fi ：wireless fidelity（无线保真）。 WI-FI联 盟1999年8月成立，负责WLAN产品之间的互 操作性认证。
xDSL、LAN等有线方式无法满足希望摆脱线缆束缚的用户需求
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WLAN
11Mbps
安全
54Mbps
WEP
300Mbps
802.11i
自主管理
WAPI
小规模网络
轻量级管理
大规模网络
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WLAN技术发展趋势（2/3）

WLAN标准的演进有如下四条主线：

速率提升：802.11（2Mbps） 802.11b（11Mbps） 802.11g/a （54Mbps） 802.11n（320Mbps） 安全提升：


WEP WPA WPA2 802.11i WAPI

应用优化：包含一系列针对应用的标准：802.11e（QoS）、802.11r（快 速漫游）、802.11f（无缝漫游）、802.11h（自动频率选择和发送功率控 制）等 AP管理：自主管理集中管理
BSS
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802.11网络的基本元素 –SSID和BSSID
ESS
AP1
WA 6XX BSSID1<->SSID
AP2 WA 6XX BSSID1<->SSID
SSID＝“marketing”
WA 6XX
BSS2
WA 6XX
STA1
STA2 STA3
STA5
STA4
STA6

能互相进行无线通信的STA可以组成一个BSS（Basic Service Set） BSS是802.11网络的基本结构
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PBCC 22Mbps 64QAM 54Mbps
FCC：支持11个信道，ETSI支持13个信道。网卡：迅驰、Orinoco网卡只支持11信道 Page 8 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential
802.11网络的基本元素 - BSS
BSS1
SSID＝“marketing”

SSID是一个ESS的网络标识
BSSID是一个BSS的标识
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AP支持多SSID
VAP1
WA 6XX
VAP2 BSSID2<->SSID2 SSID2＝“R&D”
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带宽提供能力强
安装方便
应用广泛
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•
802.11a/b/g/n标准
使用频段 兼容性 理论速率 实测速率 商用情况 实际运用较少
802.11a
5GHZ
NA
54Mbps
22Mbps左右
802.11b
2000 2004 2008 2012
简单接入、低带 宽
技术演进时间
更高带宽：802.11a/g速率达到54Mbps，802.11n可达600Mbps（采用MIMO技术，目前处 于草案2.0版本）。
更广覆盖范围：从802.11a/g的100m到802.11n的500~1000m。
更强的障碍物穿透能力：可以使用于多堵墙壁的商务住宅、复杂房间结构的写字楼等环境中。

WAPI联盟


IEEE


IETF

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WLAN技术发展趋势（1/3）
802.11s
AP 模式
Infrastructure
大范围热区覆盖
小范围室内覆盖
802.11b
802.11a/g 802.11n
BSSID1<->SSID1 SSID1＝“marketing”

SSID是一个ESS的网络标识
BSSID是一个BSS的标识
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WLAN相关组织

WIFI联盟


基本与802.11一致，但对应用和业务感受考虑更细致一些 制定WPA/WPA2、WMM/WMM PS/WMM AC、SSC、MESH、视频、语音、切换等标 准 联盟关注和加强产品和功能的认证测试 2006年3月7日，在国家发改委、科技部、信息产业部三部委指导下，WAPI产业联盟成 立，包括4大运营商在内的22家单位成为首批会员 2003年5月，以WAPI为安全方案的两项国家标准GB 15629.11/1102颁布 2006年1月，无线局域网国家标准GB 15629.11第1号修改单以及3项扩展子项国家标准 颁布 非营利性科技学会，全球最大的专业学术组织 ，设有IEEE标准协会IEEE-SA（IEEE Standard Association），负责标准化工作。 负责制定802.11系列标准 Internet 工 程 任 务 组 负责制定集中控制型AC+AP标准，形成RFC文档
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WLAN的技术优势
可靠性高 成本低 组网灵活 可低速移动 抗射频干扰性能强，可提供可靠 的无线传输 使用无线局域网可以节省线缆安 装费用 由于没有线缆的限制，用户可以随 心所欲地增加、重新配置工作站 用户在任何时间、任何地点访问网 络数据，并能在网络中实现漫游 无线局域网可实现54Mbps数据传 输速率 安装工作非常简单，无需布线或开 挖沟槽，大大缩短网络施工时间 家庭、企业、校园、无线城域网
2013-8-23
Security Level: Internal
WLAN原理及技术介绍
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WLAN的 总体技术发展 WLAN设备类型简介及应用场景 WLAN的关键技术点介绍