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1、大唐电信大唐电信WLANWLAN 无线局域网技术交流无线局域网技术交流 (系统体系及理论)系统体系及理论)大唐电信科技股份有限公司21WLAN网络结构WLAN系统体系介绍无线接入技术 无线接入是指在网络节点到用户终端之间的传输线路上, 部分或全部采用了无线传输方式,其采用的技术主要包括微蜂 窝技术、蜂窝技术、微波点对多点技术和卫星通信技术。 定位及应用:无线接入系统是本地通信网的一部分,是本 地有线通信网的延伸、补充和临时应急系统。无线接入技术主 要应用于电话网,移动通信网,无绳通信系统,卫星移动通信 系统,个人通信网等 。 分类:无线接入包括固定无线接入(FWA)和移动无线接 入两大类。 固
2、定无线接入其用户终端(电话机、传真机和计 算机等)固定或只有有限的移动性,如卫星直播系统。移动无 线接入主要指用户终端在较大范围内移动的通信系统的接入技 术,如无绳电话系统 、无线局域网(WLAN) 、蜂窝移动 通信系统 。 WLAN定位 无线个域网(WPAN) 如蓝牙无线技术(Bluetooth)、 HomeRF 无线局域网(WLAN)以IEEE 802.11x标准为基础的Wi -Fi网络及HiperLAN2 无线城域网(WMAN)如WiMax、MMDS、LMDS 无线广域网 (WWAN)如GSM、CDMA、3G、GPRS技 术 WLAN概念及优势 WLAN Wireless Local A
3、rea Network(无线局域网) 的缩写,是取代以往有线布线方式,借助无线技术构成局 域网的新手段,可提供传统有线局域网的所有功能。它是 计算机网络与无线通信技术相结合的产物,可以使用户真 正实现随时、随地、随意的宽带网络接入;换句话说 WLAN是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来,而 是通过无线的方式连接,从而使网络的构建和终端的移动 更加灵活。 优势:WLAN不受电缆束缚,可移动,能解决因有线网 布线困难等带来的问题,并且组网灵活,扩容方便,与多 种网络标准兼容,可大规模产业化及低成本、高带宽,已 经在金融、教育、医疗、民航、企业等不同的领域内得到 了广泛的应用。 WIFI概念 W
4、IFI 技术是一个基于IEEE 80211系列标准的无线网络 通信技术的品牌,目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线 网络产品之间的互通性,由Wi-Fi联盟所持有。Wi-Fi联盟( 也无线局域网标准化的组织WECA)成立于1999年,在 2002年10月,正式改名为Wi-Fi Alliance。 WIFI与WLAN WIFI就是WLANA(无线局域网联盟)的 一个商标,该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合 作。所以 WIFI包含于WLAN中,属于采用WLAN协议的一 项技术。Wi-Fi联盟的存在极大地推动了WLAN产业化。 网络层传输层会话层表示层应用层数据链路层物理层IEEE8
5、02.11IEEE802.11系列标准系列标准WLANWLAN定义范围定义范围WLAN物理层定义WLAN的频段WLAN的频段信 道中心频率 (MHz) 14957451535765157578516158051655825IEEE 802.11x标准 IEEE 802.11x标准成员组成示意图:IEEE 802.11x标准WLAN领域主要包含美国IEEE的 802.11x系列与欧洲ETSI的 HiperLANx(欧洲无线局域网)系列两种标准。WiFi产品的技术都 是基于IEEE 802.11x标准系列,主要包括: 802.11 是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域 网
6、和校园网中用户与用户终端的无线接入, 后被802.11b取代。 802.11b 工作频段在2.42.4835GHz,是使用最广泛的标准。它的最大数 据传输速率达到11Mbps,使用速率根据距离和信号强度可变 。该标 准采用补偿编码键控调制方式。 802.11a 工作于5.7255.850GHz频带,采用OFDM调至方式,因这个频段 需要牌照所以相比2.4G频段更加干净,最大数据传输速率54Mbps。 802.11g 该标准提出拥有IEEE 802.11a的传输速率,安全性较IEEE 802.11b好,采用OFDM 和CCK 2种调制方式,与802.11a和802.11b 兼容, ,最大数据传输
7、速率54Mbps。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2003年6月2009年9月调试方式CCK/DSSSOFDMCCK/OFDMOFDM/MIMO工作频率范围2.4 2.4835GHz5.150 5.850GHz2.4 2.4835GHz2.42.4835GHz 5.150 5.850GHz最高速率(Mbps )115454300-600实际吞吐量 (Mbps)62424100以上受干扰机率高低高低兼容性802.11b802.11a802.11b/g802.11a/b/g/nWLAN重要
8、标准IEEE 802.11b 1999年9月IEEE 802.11b被正式批准,该标准规定WLAN工作频 段在2.4-2.4835 GHz,数据传输速率达到11Mbps, 传输距离控 制在50-150米。该标准是对IEEE 802.11的一个补充,采用补偿 编码键控调制方式(CCK),采用点对点模式和基本模式两种 运作模式,在数据传输速率方面可以根据实际情况在11 Mbps 、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps等不同速率间自动切换,它改 变 了WLAN设计状况,扩大了WLAN的应用领域。 IEEE 802.11b已成为主流的WLAN标准,被多数厂商所采用, 所推出的产品广泛应用于办公
9、室、家庭、宾馆、车站、机场等 众多场合,但是由于许多WLAN新标准的出现,IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g更是倍受业界关注。WLAN各协议标准简介-802.11bIEEE 802.11a 1999年,IEEE 802.11a标准制定完成,该标准规定WLAN工作 频段在5.725-5.850 GHz,数据传输速率达到54Mbps,该标准 也是IEEE 802.11的一个补充,扩充了标准的物理层,采用正交 频分复用(OFDM)的独特扩频技术。 IEEE 802.11a标准是IEEE 802.11b的后续标准,其设计初衷是 取代802.11b标准,然而,工作于2.4GHz频带是不
10、需要执照的 ,该频段属于工业、教育、医疗等专用频段,是公开的;而工 作于5.725-5.850 GHz频带需要执照的。而且IEEE802.11a卡片 价格昂贵也大大的限制了该技术的发展,一些公司更加看好当 时最新混合标准IEEE802.11g。WLAN各协议标准简介-802.11aIEEE 802.11g 802.11a与802.11b两个标准都存在着缺陷,802.11b的优势在 于价格低廉,但速率较低(最高11Mbps);而802.11a优势在 于传输速率快(最高54Mbps)且受干扰少,但价格相对较高 。 目前最流行的IEEE 802.11g认证标准,该标准提出拥有IEEE 802.11a
11、的传输速率,安全性较IEEE 802.11b好,采用2种调制 方式,含802.11a中采用的OFDM与IEEE802.11b中采用的CCK ,做到技术上与802.11a和802.11b兼容。 IEEE802.11g标准的诞生到流行,无论对用户还是对整个业界都 是一个推动,它将把无线局域网的性能提升到一个新的高度, 同时降低构建网络的成本。WLAN各协议标准简介-802.11gIEEE 802.11n 为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以 太网的性能水平,802.11n应运而生,2009年9月, 802.11n标 准正式获批。 在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传
12、输速率由目前 802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到300Mbps,甚至高 达600Mbps。这得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分 复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,这个技术不但 提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。 在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,通过多组独立 天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让WLAN用户 接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖 范围也得以扩大,使WLAN移动性极大提高。WLAN各协议标准简介-802.11nIEEE 802.11x标准 802.11-2007(合集)介于MAC层
13、和物理层的无线网络标准 ,这个规范将802.11a、 802.11b、802.11g三个MAC层和物理层规范以及相关的802.11d 、h、i、j、e融合在一起,成为新的标准。 802.11y该标准增强定义了IEEE 802.11物理层(PHY)和介质访问控 制(MAC),以支持在美国所使用的3650-3700MHz频段。 802.11k为无线局域网应该如何进行信道选择、漫游服务和传输功率控 制提供了标准。 802.11r这项修正案规定了扩展IEEE标准802.11-2007无线局域网提供 快速基本服务集(BSS)的过渡机制。 IEEE802.11n高速宽带接入协议,理论速率将达到600Mbp
14、s,可以支持高质 量的语音、视频传输。该标准为双频工作模式 ,可与 802.11a/b/g标准兼容 。IEEE 802.11x标准 802.11d扩展标准,旨在解决不能使用2.4GHz频段国家的使用问题。 802.11eIEEE为满足服务质量(Qos)方面的要求而制订的WLAN标准。 802.11f确保用户端在不同接入点间的漫游。 802.11h是为了减少对同处于5GHz频段的雷达的干扰而制定的标准。 802.11i是无线局域网的重要标准,也称为Wi-Fi保护访问,它是一个 存取与传输安全机制, 802.11j为适应日本在5GHz以上应用不同而定制的标准 。 802.11p80211p是针对汽
15、车通信的特殊环境而出炉的标准。 WAPI标准 概念 是我国针对WLAN无线局域网中用户认证、数据加密等安全问 题,在2003年5月提出的安全机制,是中国无线局域网强制性标准之 一。相比另一个由美国IEEE主导完成的公认存在严重安全缺陷的802 11i标准,WAPI具有明显的安全和技术优势,迄今未被发现有安全 技术漏洞。 内涵 由两部分组成:WAI(无线认证结构)和WPI(无线保密结构 )组成,分别实现对用户身份的鉴别和对传输的数据加密 。 地位 2009年6月15日,在国际标准组织ISOIECJTC1SC6会议上 , WAPI国际提案首次获得包括美、英、法等10余个与会国家成员体 一致同意,将以独立文本形式推进其为国际标准。 市场2009年,以运营商为主要代表的中国市场,基于“无线 安全,可 运营、可管理、易操作”等特性,一致选择了WAPI,这进一步促进了 WAPI多样化产品的蓬勃 发展,产业厚度再度增强。 WLAN产品特点施工简单、施工周期短 组网灵活、布网迅速 技术成熟、产业链完善 商用模式清晰、市场广阔 有独特优势及应用场景802.11n核心技术 室外智能型基站AP的核心技术WLAN新技术术802.11n标准发展进程2003年9月 2006年1月 2007年9月 2009年9月IEEE 802.11n 工作组成立草案1.0发布草案2.0发布IEEE 802.11n 标准正式