《室分WLAN培训资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《室分WLAN培训资料（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、网络质量是通信企业生命线2011年7月WLAN基础知识介绍中国移动通信集团设计院有限公司- 2 - 目录WLANWLAN概述及主要标准概述及主要标准WLAN网络组成WLAN工作频段WLAN的关键技术WLAN的优劣势分析WLAN与有线网融合- 3 - 无线局域网概述无线局域网简称WLAN，是Wireless Local Area Network的缩写，是指以无 线信道来替代传统有线传输介质所构成的局域网络。是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，应用无线通信技术将计算机设 备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。它采用无线传 送方式提供传统有线局域网的所有功能，从而使网络的构建和终
2、端的移动更 加灵活。有线传输可以提高较高的带宽，但是缺乏移动性，而移动数据通信技术，如 2.5G、3G以及未来的LTE技术，它们均可提供较高的移动性，可支持步行和 高速运动情况下的数据传输，但传输数据速率相对较低。WLAN介于上述两 种技术之间，它可支持的移动性和数据传输速率指标均在两者之间。Wi-Fi WirelessFidelity，无线保真 。1999年，WiFi联盟成立，它的主要目 的是在全球范围内推行WLAN产品的兼容认证，发展802.11技术。美国电气和电子工程师协会(IEEE)是一个国际性的电子技术与信息科学工程 师的协会 。- 4 - WLAN的主要标准（1）IEEE802.1
3、1b工作频段在2.4-2.4835GHz，数据传输速率达到11Mbps,传输距离为50-150米，采用 补偿编码键控调制方式（CCK）。IEEE802.11b是前期主流的WLAN标准，被多数厂商 所采用，但是由于许多WLAN的新标准的出现，IEEE802.11a和IEEE802.11g更受业界 关注。（2）IEEE802.11a 工作频段在5.725-5.85GHz，数据传输速率达到54Mbps,传输距离为10-50米，采用正 交频分复用（OFDM）的独特扩频技术，采用QFSK调制方式，支持多种业务如话音、 数据和图像等。（3）IEEE802.11g工作频段在2.4-2.4835GHz，数据传
4、输速率达到54Mbps,传输距离为50-150米，802 11g中规定的调制方式包括80211a中采用的OFDM与80211b中采用的CCK。通 过规定两种调制方式，既达到了用24GHz频段实现80211a54Mbps的数据传送速 度，也确保了与80211b产品的兼容。WLAN运营商目前大多选用802.11g。（4）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300Mb/s600Mb/s。该标准被定义为双频工作模式，包含2.4GHz和5.8GHz两个工 作频段。其物理层的核心技术是MIMO+ OFDM无线信号调制方式。
5、- 5 - WLAN的其他标准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（TDMA）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。IEEE802.11i2004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 Secu
6、rity 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”。IEEE802.11s2006年2月，IEEE802.11s 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。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。802.11r 加强漫游的性能，以实现基于无线数据和无线语音的快速漫游。- 6 - 802.11协议对比标准号IEEE
7、 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月工作频率范围2.42.4835GHz5.1505.350GHz5.4755.725GHz5.7255.850GHz2.42.4835GHz2.42.4835GHz5.1505.850GHz非重叠信道数324315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覆盖范围100米50米100米几百米调制方式CCK/DSSSOFDMCCK/OFDMMIMO/OFDM兼容性802.11b8
8、02.11a802.11b/g802.11a/b/g/n- 7 - 目录WLANWLAN概述及主要标准概述及主要标准WLAN网络组成WLAN工作频段WLAN的关键技术WLAN的优劣势分析WLAN与有线网融合- 8 - 中国移动WLAN系统的网络结构- 9 - WLAN系统的组成（1）WLAN网络主要由WLAN终端设备（WLAN网络卡）、WLAN接入点设备（AP）、接入 控制点（AC）、PORTAL服务器、RADIUS认证服务器、用户认证信息数据库、BOSS系 统等组成。（1）WLAN终端设备WLAN终端设备需要安装WLAN网络卡，WLAN网络卡可以是任何支持IEEE802.11系列标 准的设备
9、，如笔记本电脑、PDA等。（2）接入点设备（Access Point，简称AP）AP是WLAN业务网络的小型无线基站设备，完成IEEE 802.11a、IEEE 802.11b/g标准的无 线接入。AP是连接有线网络与无线局域网络的桥梁，任何WLAN终端设备均可通过相应 的AP接入外部的网络资源。（3）接入控制点（Access Controller，简称AC）当采用基于WEB方式的用户认证时，AC作为安全控制点和后台的RADIUS用户认证服务 器相连，完成对WLAN用户的认证。在计费中，AC作为集中式的计费数据采集前端，采集用户数据通讯的时长、流量等计费 数据信息，并将其发送到相应的认证服务器
10、产生话单。在业务控制中，AC提供强制PORTAL功能，向WLAN用户终端推送WEB用户认证请求页 面和中国移动门户网站。当用户认证通过后，用户业务数据通过AC接入到CMNET。- 10 - WLAN系统的组成（2）（4）PORTAL服务器PORTAL服务器主要提供如下功能：1）强制PORTAL用户通过WEB浏览器发起Internet访问请求后，AC可以将该请求强制到PORTAL 服务 器，PORTAL 服务器接收强制PORTAL请求，并向用户发送指定的WEB页面。2）认证页面推送PORTAL服务器接收到用户页面请求时，向用户推送中国移动统一定制的认证页面。3）用户认证PORTAL 服务器接收用
11、户认证请求信息后，向AC发起用户认证过程；用户认证结束后 ，PORTAL服务器将认证结果通知给用户。4)下线通知用户上网结束后，可以使用PORTAL功能通知AC用户下线；当AC侦测到用户下线或者 主动切断用户连接时，也能告知PORTAL服务器。- 11 - WLAN系统的组成（3）（5）RADIUS认证服务器在用户名/口令认证中，RADIUS认证服务器接受来自AP/AC的用户认证服务请求，对 WLAN用户进行认证，并将认证结果通知AC。对于RADIUS用户，RADIUS认证服务器还接收计费信息采集点发送的计费数据信息，经 过预处理后产生话单（计费数据记录，即CDR），并将话单通过计费数据接口发
12、送给 BOSS计费子系统。（6）用户认证信息数据库使用WEB认证机制时，该认证信息数据库存储WLAN用户信息，包括认证信息、业务属 性信息、计费信息等。当RADIUS认证服务器对WLAN用户认证时，通过数据库存取协 议存取数据库中的用户授权信息，检查该用户是否合法。（7）BOSS系统在WLAN数据业务中，BOSS系统主要完成以下功能：1)业务注册服务：BOSS系统根据用户申请，为用户开户。2)用户信息的更新：当BOSS用户数据库系统中的用户信息更新时，BOSS系统需要通知RADIUS服务器同步更 新相应的WLAN用户信息。3)计费和结算：BOSS系统接收从RADIUS用户认证服务器和AS发送的
13、WLAN数据业务话单，实现该用户 的统一计费和结算。- 12 - 目录WLANWLAN概述及主要标准概述及主要标准WLAN网络组成WLAN工作频段WLAN的关键技术WLAN的优劣势分析WLAN与有线网融合- 13 - WLAN的频段IEEE 802.11b/g标准工作在2.4G频段，频率范围为2.4002.4835GHz，共83.5M带宽 。划分为13个子信道，每个子信道带宽为22MHz，其中互不干扰的频点只有3个，一般选 择1、6、11三个互不干扰的频点。频谱划分如下图所示：IEEE 802.11a工作在5.8G频段，频率范围为5.725G5.850GHZ，共125M带 宽，每个信道20MH
14、z带宽，共26个信道号，可用的有五个，一般选择149、 153、157、161、165五个互不干扰的频点。- 14 - 802.11a 5G频段信道分配表右表为美国UNII（ Unlicensed National Information Infrastructure ）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5.725 5.850GHz频段的5个信道，操 作信道号分别为：149、153、 157、161、165。- 15 - 目录WLANWLAN概述及主要标准概述
15、及主要标准WLAN网络组成WLAN工作频段WLAN的关键技术WLAN的优劣势分析WLAN与有线网融合- 16 - 载波监听/冲突避免机制（CSMA/CA）与GSM的时分多址复用方式和TD的时分/码分多址复用方式不同，WLAN系 统采用载波监听/冲突避免机制，用户间采用抢占方式占用资源；在同一冲突域内存在多个终端或AP时，某一时刻只有一个终端或AP在发送数 据，此时其他终端和AP均处于空闲监听状态。station Cstation Bstation ACRSCRSbackoffbackoffbackoff (rest)CRSCRSdefer- 17 - 隐藏节点问题第 17 页“隐藏终端”（Hi
16、dden Stations）是指， 用户A向基站B发送信息，用户C未侦测到A 也向B发送，故A和C同时将信号发送至B， 引起信号冲突，最终导致发送至B的信号都 丢失了。“隐藏终端”多发生在大型单元中 （一般在室外环境），这将带来效率损失 。产生原因解决方案RTS/CTS机制启动RTS/CTS握手协议：首先，A向B发送 RTS信号，表明A要向B发送若干数据，B收到 RTS后，向所有基站发出CTS信号，表明已准 备就绪，A可以发送，而其余欲向B发送数据的 基站则暂停发送；双方在成功交换RTS/CTS信 号（即完成握手）后才开始真正的数据传递， 保证了多个互不可见的发送站点同时向同一接 收站点发送信号时，实际只能是收到接收站点 回应CTS的那个站点能够进行发送，避免了冲突发生。 - 18 - MIMO技术MIMO技术：同时在多个天线上发送出不同的信号，而接收端则通过不同的天线将不 同信号独立的解码出来。多天线：MIM
