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1、无线局域网标准 中国移动通信集团设计院有限公司 于晓冰 日期 2011 01 中国移动通信集团设计院有限公司 课程总览 第 2 页 课程编号课件包 CW01WLAN通信技术基础 CW02无线局域网标准 CW03无线局域网网络设备 CW04WLAN无线网规划与设计 CW05WLAN核心网规划与设计 CW06WLAN网络施工工艺 CW07WLAN配置与调试 CW08WLAN测试与验收 CW09WLAN网络优化与维护 CW10WLAN终端与配置 课件编号课件名称 CW02 1无线局域网标准 CW02 2802 11n技术和应用 课程目标 l通过学习此课程 您应该能够 l了解国际WLAN标准化组织 l
2、了解IEEE 802 11系列标准 l了解中国WLAN规范和标准 l了解中国移动WLAN企业规范 第 3 页 标准化组织简介 无线局域网主流标准 HomeRF IEEE 802 11协议 主导 技术 欧洲HiperLAN2协议 WiFi相关标准化组织 推动无线局域网安全机制的国标 该标准包括鉴别 WAI 和加密 WPI 两部分 WAPI已经成为国内手机开放WiFi的必需条件 CAPWAP是IETF中关于无线交换机和瘦AP间控制 和管理标准化的工作组 基于CAPWAP的瘦AP接口标准化工作基本完成 成立于1999年的非牟利国际协会 旨在认证基于 IEEE 802 11规格的无线局域网产品的互操作
3、性和推 动新标准的制定 目前主要标准有WPA WPA2 WMM WiFi联盟 WiFi Alliance IETF CAPWAP WAPI联盟 IEEE 802 11系列标准 第 5 页 MAC PHY IEEE 802 11 WLAN标准系列 IEEE 802 11系列标准 第 6 页 1 IEEE802 11 1997年6月 工作频段为2 4GHz 数据传输速率最高为2Mb s 主要用于解 决办公室局域网和校园网中设备的无线接入 2 IEEE802 11b 1999年9月 依然工作在2 4GHz 频段 802 11b 采用相对简单的直接序列 扩频 DSSS 技术 其数据传输速率为1Mb s
4、 2Mb s 5 5Mb s 理论上最高 可以达到11Mbit s IEEE802 11b系统可以与数据传输速率为1Mb s 2Mb s的 IEEE802 11 DSSS系统兼容 3 IEEE802 11a 作为IEEE802 11b的后续标准 IEEE802 11a工作于5 8GHz 频段上 采用 正交频分复用 OFDM 扩频技术 其物理层数据传输速率可达54Mb s 传输层 可达25Mb s 可提供25Mb s的无线ATM接入和10 Mb s的以太网无线接入以及 其他比IEEE802 b标准更优秀得特性 例如安全性 支持语音 数据 图像等 业务 IEEE 802 11系列标准 第 7 页
5、4 IEEE802 11g 为了解决IEEE802 11a与IEEE802 11b 互不兼容的问题 IEEE802 11工作 组于2003年7月 正式批准了IEEE802 11g标准 IEEE802 11g 工作在2 4 GHz 频段 同时支持OFDM和CCK 补码键控 调制方式 既达到了在2 4GHz 频段实现802 11a 相同水平的54Mb s数据传 送能力 也确保了与现有大量802 11b 产品的相互兼容 5 IEEE802 11n IEEE802 11n标准将无线局域网的数据传输速率提高到108Mb s以上 最 高传输速率可达320Mb s 600Mb s 该标准被定义为双频工作模式
6、 即包含 2 4GHz和5 8GHz两个工作频段 其物理层的核心技术是MIMO Multiple Input Multiple Output OFDM无线信号调制方式 IEEE802 11n标准一够提供高带宽的无线传输性能 为基于无线局域网的 影音应用提供了更加宽广的平台 使得高性能的VoIP 视频聊天 文件服务 器以及机顶盒 高清传输等得以在无线局域网中轻松实现 IEEE 802 11系列标准 第 8 页 6 802 11a b g n标准总结 标准号IEEE 802 11bIEEE 802 11aIEEE 802 11gIEEE 802 11n 标准发布时间1999年9月1999年9月20
7、03年6月2009年9月 工作频率范围2 4 2 4835GHz5 150 5 350GHz 中国 2 4 2 4835GHz2 4 2 4835GHz 5 475 5 725GHz 5 150 5 850GHz 5 725 5 850GHz 非重叠信道数35 中国 32 4GHz 3 5 8GHz 5 最高速率 Mbps 115454600 理论上TCP IP吞 吐量 Mbps 62424100以上 信道带宽22MHz20MHz20MHz20MH或40MHz 调制方式CCK DSSSOFDMCCK OFDMMIMO OFDM 无线覆盖范围100米50米100米几百米 兼容性802 11b与8
8、02 11b g不兼容802 11b802 11a b g IEEE 802 11系列标准 第 9 页 7 802 11 系列其他标准 802 11a b 标准后 IEEE 在媒体接入控制 链路连接控制 MAC LLC 层 面上进行扩展 形成了 802 11c 以及802 11d 标准 同时 IEEE 又进行 802 11e f g h i z 等等后续标准的制订 形成802 11x 的标准系列 侧重点各有不同 IEEE802 11e 802 11e定义了无线局域网的服务质量 Quality Of Service QOS 特性 包括数据优先级 语音和视频的传输 802 11e用时分多址 TDM
9、A 方式取 代类似Ethernet的MAC层 并为那些时间敏感性强的数据 如语音和视频 增 加额外的纠错功能 802 11e标准工作在两个频段 2 4GHz 5 8 GHz 较高的频率范围有一些 优势 包括更高的数据传输率 更多信道以及更高的抗干扰性 IEEE802 11i 2004年6月 无线局域网安全标准 为了增强WLAN的数据加密和认证性能 定义了RSN Robust Security Network 的概念 并且针对WEP加密机制 的各种缺陷做了多方面的改进 其商用名称为 WPA2 IEEE 802 11系列标准 7 802 11 系列其他标准 l 2006年2月 IEEE802 11
10、s 草案标准 制订与实现目前最先进的 MESH 网络 定义 拓扑发现 路径选择与转发 信道定位 安全 流量管理和网络管理 融合了WLAN和Adhoc网络的优势 支持多点 对多点的网状结构 第 10 页 具有自组网 自修复 多跳级联 节点自我管理等智能优势以及 移动宽带 无线定位等特点 是 一种大容量 高速率 覆盖范围 广的网络 MESH技术兼容已有的802 11无 线技术 MESH服务兼容已有的 WLAN客户机 IEEE 802 11系列标准 第 11 页 序号标准简要说明 1802 11f追加了IAPP inter access point protocol 协定 确保用户端在不同接入点间的
11、漫 游 让用户端能平顺 无形地切换接入区域 2802 11h欧洲制订的 工作在5GHz 频段的无线标准 并通过动态频率选择 DFS 或 者传输功率控制 TPC 来减少5GHz 频段的雷达的干扰 3802 11j为适应日本在5GHz 以上应用不同而定制的标准 4802 11k规范了信道选择 漫游服务和传输功率控制等标准 提供无线资源管理 使频 段 B 通道 CH 载波 C 等更灵活动态地调整 在有限的频段内提升整体效 率 5802 11m对802 11 家族规范进行维护 修正 改进 以及为其提供解释文件 6802 11o针对VOWLAN 规范了更快速的无限跨区切换功能 以及语音 voice 比数
12、据 Data 传输优先权更高 7802 11p针对汽车通信的特殊环境而规范的标准 将用于收费站交费 汽车安全业务 通过汽车的电子商务等方面 8802 11q制订支援VLAN virtual LAN 虚拟区域网路 的机制 9802 11r着眼于减少漫游时认证所需的时间 有助于支持语音等实时业务的应用 IEEE 802 11系列标准 第 12 页 7 802 11 系列其他标准 序号标准简要说明 10802 11t一种提高无线电广播链路特征评估和衡量标准一致性的方法和标准 以衡量 无线网络性能 11802 11u规范与其他网络的交互性 以后更多的产品将兼具Wi Fi 与其他无线协议 开 发在不同网
13、络之间传送信息的方法 以简化网络的交换与漫游 12802 11v将引进新的节能技术 为无线局域网增添 绿色 增加了有助于减少无线网络 能源消耗的新功能 还包含基站管理 位置管理等新功能 13802 11w802 11w 通过保护管理框架 提升无线网络的安全性 14802 11y针对3 65 GHz 3 7 GHz 频段 开发新的无线局域网标准 同时提出了一种用 于避免与该频段内的其他用户形成干扰的标准机制 15802 11z专门就无线网络的安全性方面作了明确规定 加强了用户身份论证制度 并 对传输的数据进行加密 国际其他WLAN标准 第 13 页 1 ETSI Hiper LAN 标准 200
14、1年 欧洲电信标准化协会ETSI European Telecommunications Standards Institute 的宽带无线电接入网络 BRAN 小组相继判定了 HiperLAN1 和HiperLAN2为无线局域网标准 Hiper是High Performance Radio 高性能无线电的缩写 这两个标准在欧洲得到广泛支持和应用 HiperLAN1对应于802 11b 工作于5 8GHz频段 采用高斯滤波最小频移 键控 GMSK 调制 物理层最大数据传输速率为23 5Mb s 由于HiperLAN1 速率较低 没能被广泛推广 2000 年完成的HiperLAN2 标准 最高数
15、据速率可达54Mbit s HiperLAN2 详细定义了WLAN的检测功能和转换信令 用以支持许多无线网络 并支持动态 频率选择 DFS 无线信元转换 链路自适应 多束天线和功率控制等 该标 准在WLAN 性能 安全性 QoS 等方面也给出了一些定义 国际其他WLAN标准 第 14 页 2 HomeRF等 1998 年 由Intel IBM Compaq 3Com Philips Microsoft Motorola等成立家庭射频工作组 HRFWG Home RF Working Group 这个工作组由美国家用射频委员会领导 其主要工作任务是为家庭用户 建立具有互操作性的话音和数据通信网
16、它于2001 年8 月推出HomeRF 2 0 版 HomeRF 2 0 集成了语音和数据传送技术 工作频段在10GHz 数据 传输速率达到10Mbit s 在WLAN 的安全性方面主要考虑访问控制和加密 技术 第 15 页 中国WLAN 规范和标准 由信息产业部科技司批准成立的中国宽带无线IP 标准工作组 www chinabwips org 在移动无线IP 接入 IP 移动性 移动IP 安全性 移动IP 业务等方面进行了标准化工作 2003 年由信息产业部报送国家标准化管理委员会正式颁布了GB 15629 11 2003 信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11 部分 无线局域网媒体访问控制和物理层规范 其中定义了我国自主知识产权的无 线网络安全机制WAPI GB 15629 1102 2003 无线局域网媒体访问控制和物理层规范 2 4GHz 频段较高速物理层扩展规范 GB 15629 1101 2006 无线局域网媒体访问控制和物理层规范 5 8GHz 频段高速物理层扩展规范 GB T 15629 1103 2006 无线局域网媒体访问控制和物理层规范 附加
