中國電信WLAN課件

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1、 第 一 章 無 線 技 術(shù) 體 系 與 理 論ISSUE 2.0 日 期 ： n 無 線 局 域 網(wǎng) 是 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 與 無 線 通 信 技 術(shù) 相 結(jié) 合 的 產(chǎn) 物 。 它 利用 射 頻 （ RF） 技 術(shù) ， 取 代 舊 式 的 雙 絞 線 構(gòu) 成 局 域 網(wǎng) 絡(luò) ， 提 供 傳統(tǒng) 有 線 局 域 網(wǎng) 的 所 有 功 能 。 無 線 網(wǎng) 絡(luò) 所 需 的 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 不 需 再 埋在 地 下 或 隱 藏 在 墻 里 ， 并 且 可 以 隨 需 移 動(dòng) 或 變 化 。n WLAN已 經(jīng) 成 為 寬 帶 接 入 的 有 效 手 段 之 一 ， 使 用 WLAN的 區(qū) 域及 其 承

2、 載 的 業(yè) 務(wù) 愈 來 愈 多 。 為 了 更 好 地 構(gòu) 建 理 想 中 的 無 線 網(wǎng) 絡(luò) ，我 們 需 要 了 解 無 線 網(wǎng) 絡(luò) 的 技 術(shù) 體 系 、 熟 悉 構(gòu) 建 無 線 網(wǎng) 絡(luò) 的 設(shè) 備的 功 能 。引 入 n 了 解 WLAN基 礎(chǔ) 知 識(shí)n 了 解 802.11協(xié) 議 族 標(biāo) 準(zhǔn)n 了 解 主 流 WLAN設(shè) 備 及 天 線n 了 解 WLAN典 型 部 署課 程 目 標(biāo)學(xué) 習(xí) 完 本 課 程 ， 您 應(yīng) 該 能 夠 ： n WLAN基 礎(chǔ) 知 識(shí)n 802.11協(xié) 議 簡 析n WLAN設(shè) 備n WLAN典 型 部 署目 錄 5 n 為 什 么 要 使 用 WLAN網(wǎng)

3、 絡(luò)n 什 么 是 WLANn WLAN技 術(shù) 的 發(fā) 展 進(jìn) 程WLAN基 礎(chǔ) 知 識(shí) 6 凡 是 自 由 空 間 均 可 連 接 網(wǎng) 絡(luò) ， 不 受 限 于 線 纜 和 端 口 位 置 。辦 公 大 樓 候 機(jī) 大 廳 渡 假 山 莊 商 務(wù) 酒 店 無 線 讓 網(wǎng) 絡(luò) 使 用 更 自 由 7 無 線 讓 網(wǎng) 絡(luò) 建 設(shè) 更 經(jīng) 濟(jì) ， 通 信 更 便 利l 終 端 與 交 換 設(shè) 備 之 間 省 去 布 線 ， 有 效 降 低 布 線 成 本 。l 適 用 于 特 殊 地 理 環(huán) 境 下 的 網(wǎng) 絡(luò) 架 設(shè) ， 如 隧 道 、 港 口 碼 頭 、 高 速 公 路 。 終 端 與 設(shè) 備

4、之 間不 方 便 通 過 線 纜連 接 地 理 環(huán) 境 不 適 合布 設(shè) 有 線 網(wǎng) 絡(luò) 8 無 線 讓 工 作 更 高 效 不 受 限 于 時(shí) 間 和 地 點(diǎn) 的 無 線 網(wǎng) 絡(luò) ， 滿 足 各 行 各 業(yè) 對 于 網(wǎng) 絡(luò) 應(yīng) 用 的 需 求 。體 育 場 館 新 聞 中 心 展 館 與 證 券 大 廳 制 造 車 間 物 流 運(yùn) 輸 9 l802.11l802.11bl802.11al802.11g主 流 的 WLAN技 術(shù) 10 802.11協(xié) 議 的 發(fā) 展 進(jìn) 程802.11 802.11b 802.11a 802.11g標(biāo) 準(zhǔn) 發(fā) 布 時(shí) 間 July 1997 Sept 1999

5、 Sept 1999 June 2003合 法 頻 寬 83.5MHz 83.5MHz 325MHz 83.5MHz頻 率 范 圍 2.400-2.483GHz 2.400-2.483GHz 5.150-5.350GHz 5.725-5.850GHz 2.400-2.483GHz非 重 疊 信 道 3 3 12 3調(diào) 制 技 術(shù) FHSS/DSSS CCK/ DSSS OFDM CCK/OFDM 物 理 發(fā) 送 速 率 1, 2 1,2,5.5, 11 6, 9, 12, 18,24, 36, 48, 54 6, 9, 12, 18,24, 36, 48, 54無 線 覆 蓋 范 圍 N/A

6、100M 50M 100M理 論 上 的 最 大 UDP吞 吐量 (1500 byte) 1.7 Mbps 7.1 Mbps 30.9 Mbps 30.9 Mbps理 論 上 的 TCP/IP吞 吐 量 (1500 byte) 1.6 Mbps 5.9 Mbps 24.4 Mbps 24.4 Mbps兼 容 性 N/A 與 11g產(chǎn) 品 可 互 通 與 11b/g不 能 互 通 與 11b產(chǎn) 品 可 互 通 11 各 個(gè) 國 家 授 權(quán) 使 用 的 頻 段Channel Freq (GHz) US/Can Europe Japan 1 2.412 x x2 2.417 x x3 2.422 x

7、 x4 2.427 x x5 2.432 x x6 2.437 x x7 2.442 x x8 2.447 x x9 2.452 x x10 2.457 x x11 2.462 x x x12 2.467 x13 2.472 x14 2.484 12 802.11b/g工 作 頻 段 劃 分 圖 2.4122.4172.422 2.432 2.442 2.452 2.462 2.472 2.4842.427 2.437 2.447 2.457 2.4672 3 4 51 7 8 9 106 11 12 13 14 13 蜂 窩 式 無 線 覆 蓋l 任 意 相 鄰 區(qū) 域 使 用 無 頻 率交

8、 叉 的 頻 道 ， 如 ： 1、 6、 11頻 道 ；l 適 當(dāng) 調(diào) 整 發(fā) 射 功 率 ， 避 免跨 區(qū) 域 同 頻 干 擾 ；l 蜂 窩 式 無 線 覆 蓋 實(shí) 現(xiàn) 無 交叉 頻 率 重 復(fù) 使 用 。 14 WLAN產(chǎn) 品 對 人 體 的 電 磁 輻 射 是 安 全 的l 很 多 的 研 究 已 經(jīng) 證 明 ， WLAN產(chǎn) 品 可 以 在 家 庭 及 商 業(yè) 中 使 用 ，對 人 體 來 說 是 安 全 。l 典 型 的 WLAN產(chǎn) 品 ， 如 AP（ Access Point， 接 入 點(diǎn) ） ， 輸 出 功率 為 100mw， 對 于 網(wǎng) 卡 來 說 ， 通 常 只 有 10mw至

9、 50mw。 相 比 較來 說 ， 手 機(jī) 的 發(fā) 射 功 率 在 通 話 時(shí) 可 以 超 過 1W， 而 無 線 對 講 機(jī) 甚至 可 以 達(dá) 到 5 W。l 政 府 有 相 關(guān) 的 法 令 對 發(fā) 射 功 率 進(jìn) 行 嚴(yán) 格 的 限 制 ， 因 此 通 過 政 府相 關(guān) 部 門 認(rèn) 證 過 的 無 線 設(shè) 備 對 人 體 是 無 害 的 。 n WLAN基 礎(chǔ) 知 識(shí)n 802.11協(xié) 議 簡 析n WLAN設(shè) 備n WLAN的 典 型 部 署目 錄 16 n 802.11協(xié) 議 族 成 員n WLAN網(wǎng) 絡(luò) 基 本 概 念n WLAN網(wǎng) 絡(luò) 接 入 訪 問 機(jī) 制n WLAN網(wǎng) 絡(luò) 接

10、入 漫 游 802.11協(xié) 議 族 17 IEEE 802.11無 線 局 域 網(wǎng) 工 作 組 PHY 802.11(1/2 Mbps)802.11b(5.5/11 Mbps)802.11g(54 Mbps) 802.11a(54 Mbps) MAC 802.11/11a/11b/11g MAC802.11e QoS802.11i 安 全 增 強(qiáng)802.11n(300 Mbps) 802.11f 漫 游 和 切 換802.11h 動(dòng) 態(tài) 調(diào) 整802.11s mesh 18 802.11網(wǎng) 絡(luò) 的 基 本 元 素 SSIDAP1SSID “ marketing” SSID：Service Se

11、t ID 服務(wù)集識(shí)別碼STA STASTA 19 802.11網(wǎng) 絡(luò) 的 基 本 元 素 BSS l Stations (STA)：任何的無線終端設(shè)備。 l AP （ Access Point） ： 一 種 特 殊 的 STAl BSS：Basic Service Set BSS1 BSS2STA1 STA2STA3 STA5 STA6 STA4AP AP 20 802.11 組 網(wǎng) 模 式 Ad hoc STASTASTA STASTA 21 802.11組 網(wǎng) 模 式 多 個(gè) BSS 以 太 網(wǎng)AP APSTASTA STASTA 22 802.11MAC層 工 作 原 理 概 述l 80

12、2.11MAC層 負(fù) 責(zé) 客 戶 端 與 AP之 間 的 通 訊 。 主 要 功 能 包 括 ： 掃 描 、 接 入 、 認(rèn) 證 、 加 密 、 漫 游 和 同 步 。l 802.11MAC 報(bào) 文 分 類 ：數(shù) 據(jù) 幀 用 戶 的 數(shù) 據(jù) 報(bào) 文控 制 幀 協(xié) 助 發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 幀 的 控 制 報(bào) 文 ， 例 如 ： RTS、 CTS、 ACK等管 理 幀 負(fù) 責(zé) STA和 AP之 間 的 能 力 級(jí) 的 交 互 ， 認(rèn) 證 、 關(guān) 聯(lián) 等 管 理 工 作 例 如 ： Beacon、 Probe、 Association及 Authentication等 23 802.11MAC層 工 作

13、 原 理 用 戶 接 入 管 理 過 程STA AP Discovery選 擇 AP(采 用 偵 聽 Beacon幀 或 發(fā) 送 Probe幀 )AuthenticationAssociation 和 建 立 Association關(guān) 系 的 AP收 發(fā) 數(shù) 據(jù) 1234 24 802.11MAC層 工 作 原 理 Scanningl 802.11MAC 使 用 Scanning功 能 來 完 成 Discovery尋 找 和 加 入 一 個(gè) 網(wǎng) 絡(luò)當(dāng) STA漫 游 時(shí) 尋 找 一 個(gè) 新 的 AP 通 過 偵 聽 AP定 期 發(fā) 送 的 Beacon幀 來 發(fā) 現(xiàn) 網(wǎng) 絡(luò) 。 在 每 個(gè) 信

14、 道 上 發(fā) 送 Probe request報(bào) 文 ， 從 Probe response中 獲 取 BSS的 基 本 信 息 。 25 什 么 是 漫 游lSTA可 以 在 屬 于 同 一 個(gè) SSID的 AP接 入 點(diǎn) 接 入 ；lSTA可 以 在 Wireless網(wǎng) 絡(luò) 中 任 意 移 動(dòng) ；l保 證 已 有 的 業(yè) 務(wù) 不 中 斷 ， 用 戶 的 標(biāo) 識(shí) （ IP地 址 ） 不 改 變 。 STA APAP 移 動(dòng)ESS 26 無 線 客 戶 端 的 漫 游客 戶 端 的 漫 游 更 多 的 是 取 決 于 客 戶 端 驅(qū) 動(dòng) 程 序 算 法 ， RSSI、 SNR、 上 一 次 接 入

15、 終 端 等 因 素 都 會(huì) 帶 來 影 響 ， 當(dāng) 然 ， 最 主 要 的 因 素 還 是 從一 臺(tái) AP到 另 一 臺(tái) AP的 信 號(hào) 強(qiáng) 度 變 化 。 27 Intel網(wǎng) 卡 的 漫 游 主 動(dòng) 性 n WLAN基 礎(chǔ) 知 識(shí)n 802.11協(xié) 議 簡 析n WLAN設(shè) 備n WLAN的 典 型 部 署目 錄 29 n 什 么 是 FAT（ 胖 ） APn 什 么 是 無 線 網(wǎng) 橋n 什 么 是 無 線 交 換 機(jī) 和 FIT（ 瘦 ） APn 天 線 工 作 原 理 及 參 數(shù) 介 紹 WLAN設(shè) 備 30 FAT AP設(shè) 備 功 能l 802.11a/b/g 網(wǎng) 管 、 二 層

16、漫 游 , 安 全802.1x認(rèn) 證 ,802.11e QoS天 線加 密 31 FAT AP設(shè) 備 的 典 型 組 網(wǎng)l 企 業(yè) 網(wǎng) 絡(luò) 的 組 網(wǎng) 模 式 ： AP1 APnSTAs l 家 庭 或 soho網(wǎng) 絡(luò) 的 組 網(wǎng) 模 式 ： AP ADSL Modem WAN 以 太 交 換 機(jī) PC STAs企業(yè)核心網(wǎng) 32 802.11無 線 網(wǎng) 橋l 無 線 網(wǎng) 橋 是 一 種 采 用 無 線 技 術(shù) 進(jìn) 行 網(wǎng) 絡(luò) 互 連 的 特 殊 功 能 的 AP。l 無 線 網(wǎng) 橋 根 據(jù) 傳 輸 距 離 的 不 同 可 分 為 工 作 組 網(wǎng) 橋 和 長 距 專 業(yè) 網(wǎng) 橋 。l 為 了 防

17、 止 信 號(hào) 大 幅 度 衰 減 ， 網(wǎng) 橋 組 網(wǎng) 時(shí) 兩 個(gè) 網(wǎng) 橋 之 間 通 常 不 能 有 障 礙物 的 阻 擋 。l 以 室 外 作 為 主 要 應(yīng) 用 環(huán) 境 的 無 線 網(wǎng) 橋 一 般 在 設(shè) 計(jì) 時(shí) 都 會(huì) 考 慮 適 應(yīng) 一 些惡 劣 的 應(yīng) 用 環(huán) 境 。 33 802.11無 線 網(wǎng) 橋 視 距 問 題l 視 距 問 題 點(diǎn) 對 點(diǎn) 無 線 網(wǎng) 傳 輸 必 須 保 證 兩 點(diǎn) 可 視 。 造 成 不 可 視 的 原 因 包 括 地 球 曲率 、 地 理 特 征 如 山 脈 、 建 筑 物 和 樹 木 等 。 遠(yuǎn) 距 離 通 信 時(shí) ， 還 必 須 考 慮地 球 曲 率

18、的 影 響 ， 當(dāng) 兩 人 相 距 9km時(shí) ， 將 不 能 相 視 ， 無 線 信 號(hào) 也 無 法傳 輸 34 802.11無 線 網(wǎng) 橋 Fresnel效 應(yīng)l Fresnel效 應(yīng) Fresnel區(qū) 是 指 在 視 距 的 路 徑 中 形 成 的 一 個(gè) 橢 圓 區(qū) 域 。 它 隨 著 可 視 距離 和 信 號(hào) 頻 率 的 改 變 而 改 變 。 在 Fresnel區(qū) 中 的 任 何 障 礙 物 都 有 可 能影 響 網(wǎng) 絡(luò) 的 通 信 ， 最 好 給 予 清 除 ， 60%的 Fresnel區(qū) 被 視 為 有 效 的 。一 般 可 以 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 值 確 定 Fresnel區(qū) 的

19、范 圍 。l 解 決 視 距 問 題 和 Fresnel區(qū) 問 題 可 以 通 過 以 下 辦 法 ： （ 1） 選 擇 高 性 能 天 線 ， 可 以 解 決 “ 部 分 不 可 視 ” 問 題 ； （ 2） 提 升 天 線 的 高 度 ； （ 3）清 除 Fresnel區(qū) 內(nèi) 的 障 礙 物 ， 如 砍 掉 樹 木 ； （ 4） 選 擇 一 臺(tái) 良 好 的 中 繼設(shè) 備 。 35 802.11無 線 網(wǎng) 橋 的 典 型 組 網(wǎng)有 線 網(wǎng) 絡(luò) A 有 線 網(wǎng) 絡(luò) B有 線 網(wǎng) 絡(luò) 互 連無 線 網(wǎng) 絡(luò) 互 連 有 線 網(wǎng) 絡(luò) 網(wǎng) 絡(luò) A多 網(wǎng) 絡(luò) 互 連 1208E 網(wǎng) 絡(luò) B 網(wǎng) 橋 網(wǎng)

20、橋網(wǎng) 橋 網(wǎng) 橋 網(wǎng) 橋 網(wǎng) 橋網(wǎng) 橋 36 FAT AP組 網(wǎng) 的 局 限 性l FAT AP組 網(wǎng) 更 適 合 在 家 庭 和 中 小 型 網(wǎng) 絡(luò) 中 使 用 ， 無 法 滿 足 大型 的 無 線 企 業(yè) 網(wǎng) 絡(luò) 的 需 求 ， 這 是 由 于 FAT AP自 身 的 特 點(diǎn) 所 決定 的 。 當(dāng) 需 要 組 建 大 型 無 線 網(wǎng) 絡(luò) 或 需 要 更 多 的 增 值 服 務(wù) 時(shí) ： 37 802.11 a/b/g天 線加 密 網(wǎng) 管 、 三 層 漫 游 , 安 全802.1x認(rèn) 證 ,802.11e QOSAP點(diǎn) 監(jiān) 測 用 戶 防 火 墻網(wǎng) 絡(luò) 自 愈 RF 管 理無 線 欺 騙 防

21、護(hù) 802.11a/b/g網(wǎng) 管 、 二 層 漫 游 , 安 全802.1x認(rèn) 證 ,802.11e QOS天 線加 密FAT AP FIT AP無 線 交 換 機(jī) 和 FIT AP的 功 能更 易 管 理 的無 線 解 決 方 案 38 無 線 交 換 機(jī) +Fit AP系 統(tǒng) 構(gòu) 成 特 點(diǎn)l 主 要 由 無 線 交 換 機(jī) 和 Fit AP在 有 線 網(wǎng) 的 基 礎(chǔ) 上 構(gòu) 成 的 。l AP零 配 置 ， 硬 件 主 要 由 CPU 內(nèi) 存 RF構(gòu) 成 ， 配 置 和 軟 件 都 要 從 無線 交 換 機(jī) 上 下 載 。 所 有 AP和 無 線 客 戶 端 的 管 理 都 在 無 線

22、交 換 機(jī) 上 完成 。l AP和 無 線 交 換 機(jī) 之 間 的 流 量 被 私 有 協(xié) 議 加 密 ； 無 線 客 戶 端 的 MAC只出 現(xiàn) 在 無 線 交 換 機(jī) 端 口 ， 而 不 會(huì) 出 現(xiàn) 在 AP的 端 口 。l 可 以 在 任 何 現(xiàn) 有 的 二 層 或 三 層 LAN 拓 撲 上 部 署 H3C的 通 用 無 線 解 決方 案 ， 而 無 需 重 新 配 置 主 干 或 硬 件 。 無 線 交 換 機(jī) 以 及 管 理 型 接 入 點(diǎn)AP可 以 位 于 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 任 何 位 置 。 在 復(fù) 雜 的 網(wǎng) 絡(luò) 中 ， Fit AP如 何 得 知 無 線 交 換 機(jī) 的 位

23、置 ？ 39 無 線 交 換 機(jī) 和 FIT AP的 典 型 連 接 AP無 線 交 換 機(jī) 無 線 交 換 機(jī) 無 線 交 換 機(jī)L2網(wǎng) 絡(luò) L3網(wǎng) 絡(luò)AP AP AP AP AP 40 AP直 連 或 通 過 二 層 網(wǎng) 絡(luò) 連 接 時(shí) 的 注 冊 流 程 AP從 無 線 交 換 機(jī) 下 載 最 新 軟 件 版 本 、 配 置4. AP開 始 正 常 工 作 和 無 線 交 換 機(jī) 交 換 用戶 數(shù) 據(jù) 報(bào) 文 無 線 交 換 機(jī)AP DHCP Server1、 獲 取 IP地 址2、 發(fā) 送 二 層 廣 播 發(fā) 現(xiàn) 請 求4、 版 本 、 配 置 下 載3、 無 線 交 換 機(jī) 發(fā) 現(xiàn)

24、響 應(yīng)5、 用 戶 數(shù) 據(jù) 傳 遞 AP通 過 DHCP server獲 取 IP地 址 AP發(fā) 出 二 層 廣 播 的 發(fā) 現(xiàn) 請 求 報(bào) 文 試 圖 聯(lián)系 一 個(gè) 無 線 交 換 機(jī) 接 收 到 發(fā) 現(xiàn) 請 求 報(bào) 文 的 無 線 交 換 機(jī) 會(huì) 檢查 該 AP是 否 有 接 入 本 機(jī) 的 權(quán) 限 ， 如 果 有則 回 應(yīng) 發(fā) 現(xiàn) 響 應(yīng)AP與 無 線 交 換 機(jī) 直 連 或 通 過 二 層 網(wǎng) 絡(luò) 連 接 ： 41 AP通 過 三 層 網(wǎng) 絡(luò) 連 接 時(shí) 的 注 冊 流 程 _option 43方 式AP DHCPServer 無 線 交 換 機(jī)1、 獲 取 IP地 址 、option

25、 43屬 性 4、 版 本 、 配 置 下 載5、 用 戶 數(shù) 據(jù) 傳 遞 AP會(huì) 從 option 43屬 性 中 獲 取 無 線 交 換機(jī) 的 IP地 址 ， 然 后 向 無 線 控 制 器 發(fā) 送單 播 發(fā) 現(xiàn) 請 求 。 2、 無 線 交 換 機(jī) 發(fā) 現(xiàn) 請 求3、 無 線 交 換 機(jī) 發(fā) 現(xiàn) 響 應(yīng) AP通 過 DHCP server獲 取 IP地 址 、option 43屬 性 (攜 帶 無 線 交 換 機(jī) 的 IP地 址 信 息 ) 接 收 到 發(fā) 現(xiàn) 請 求 報(bào) 文 的 無 線 交 換 機(jī) 會(huì)檢 查 該 AP是 否 有 接 入 本 機(jī) 的 權(quán) 限 ， 如果 有 則 回 應(yīng) 發(fā)

26、現(xiàn) 響 應(yīng) 。 AP從 無 線 交 換 機(jī) 下 載 最 新 軟 件 版 本 、配 置AP與 無 線 交 換 機(jī) 通 過 三 層 網(wǎng) 絡(luò) 連 接 ： AP開 始 正 常 工 作 和 無 線 交 換 機(jī) 交 換 用戶 數(shù) 據(jù) 報(bào) 文 42 Option 43屬 性 配 置 舉 例l Option 43選項(xiàng)說明 80：選項(xiàng)類型，固定為80，1個(gè)字節(jié)。 0B: 選項(xiàng)長度，表示其后內(nèi)容的長度（十六進(jìn)制數(shù)的個(gè)數(shù)，這里表示后面有11個(gè)十六進(jìn)制數(shù)），一個(gè)字節(jié)。 0000: Server type ，固定配為0000兩 個(gè)字節(jié)。 02：后面IP地址的個(gè)數(shù)，一個(gè)字節(jié)。 12010701,12010702：兩個(gè)AC

27、的IP地址的十六進(jìn)制表示 ，分別是18.1.7.1和18.1.7.2 ，其中18.1.7.1為主AC. l Microsoft DHCP Serverl H3C設(shè)備內(nèi)置DHCP Server 43 AP通 過 三 層 網(wǎng) 絡(luò) 連 接 時(shí) 的 注 冊 流 程 _DNS方 式AP DHCPServer 無 線 交 換 機(jī)1、 獲 取 IP地 址 、DNS Server地 址 、域 名 2、 二 層 廣 播 發(fā) 現(xiàn) 請 求 6、 版 本 、 配 置 下 載7、 用 戶 數(shù) 據(jù) 傳 遞 AP在 多 次 嘗 試 發(fā) 現(xiàn) 請 求 無 回 應(yīng) 的 情 況 下 ： AP會(huì) 從 DNS server獲 取 H3

28、C.xxxx.xxx的IP地 址 ， 該 IP地 址 即 為 無 線 交 換 機(jī) 的 IP地 址 ， 其 中 xxxx.xxx是 從 DHCP server學(xué) 習(xí) 到 的 域 名 。 長 時(shí) 間 無 響 應(yīng) DNS Server3、 獲 取 無 線 交 換 機(jī) 的 IP地 址 4、 無 線 交 換 機(jī) 發(fā) 現(xiàn) 請 求5、 無 線 交 換 機(jī) 發(fā) 現(xiàn) 響 應(yīng) AP發(fā) 出 二 層 廣 播 的 發(fā) 現(xiàn) 請 求 報(bào) 文 試 圖 聯(lián) 系 一個(gè) 無 線 交 換 機(jī) AP通 過 DHCP server獲 取 IP地 址 、 DNS server地 址 、 域 名 接 收 到 發(fā) 現(xiàn) 請 求 報(bào) 文 的 無

29、線 交 換 機(jī) 會(huì) 檢 查 該 AP是 否 有 接 入 本 機(jī) 的 權(quán) 限 ， 如 果 有 則 回 應(yīng) 發(fā) 現(xiàn) 響應(yīng) 。 AP從 無 線 交 換 機(jī) 下 載 最 新 軟 件 版 本 、 配 置 AP開 始 正 常 工 作 和 無 線 交 換 機(jī) 交 換 用 戶 數(shù) 據(jù) 報(bào) 文 AP與 無 線 交 換 機(jī) 通 過 三 層 網(wǎng) 絡(luò) 連 接 ： AP向 無 線 控 制 器 發(fā) 送 單 播 發(fā) 現(xiàn) 請 求 。 44 無 線 交 換 機(jī) 的 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 發(fā) 原 理 STA ServerVLAN 1IP:1.0.0.1 無 線 交 換 機(jī)Fit AP 隧 道 口隧 道 口 IP:3.0.0.1l 無 線

30、交 換 機(jī) 和 AP間 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 發(fā) 的 核 心 思 想 在 無 線 交 換 機(jī) 和 AP之 間 建 立 IPinIP隧 道 ， 無 線 交 換 機(jī) 將 這 些 隧 道 看 做 虛 擬 物 理 端 口 ； 無 線 客 戶 端 STA的 任 何 數(shù) 據(jù) 報(bào) 文 都 將 由 AP通 過 IPinIP隧 道 交 給 無 線 交 換 機(jī) ， 由 無 線 交 換 機(jī) 統(tǒng) 一 轉(zhuǎn) 發(fā) ； 無 線 交 換 機(jī) 從 IPinIP隧 道 接 收 到 用 戶 的 數(shù) 據(jù) 后 先 解 隧 道 封 裝 ， 然 后 做 數(shù) 據(jù) 交 換 ， 如 果 出 接 口 為 隧 道則 對 數(shù) 據(jù) 報(bào) 文 再 次 加 上 隧 道

31、封 裝 ， 直 到 交 換 到 最 遠(yuǎn) 端 。核 心 交 換 機(jī) 接 入 交 換 機(jī)Fit AP隧 道 口 STAVLAN 2IP:2.0.0.1 VLAN 1IP:1.0.0.2 45 功 率 計(jì) 算 單 位 : dB, dBm, dBw dB是 用 來 測 量 被 測 量 功 率 與 某 一 基 準(zhǔn) 功 率 的 比 值 。 它 的 數(shù)值 等 于 被 測 量 功 率 與 基 準(zhǔn) 功 率 的 比 值 取 以 10為 底 的 對 數(shù) ， 再 乘以 10。 當(dāng) 基 準(zhǔn) 功 率 取 為 1mw時(shí) ， 此 dB值 以 dBm表 示 。 當(dāng) 基 準(zhǔn)功 率 取 為 1w時(shí) ， 此 dB值 以 dBw表 示

32、 。公 式 ： 測 量 功 率 (dB) = 10 * lg(測 量 功 率 /參 考 功 率 ) 46 主 要 無 線 技 術(shù) 指 標(biāo)l 無 線 電 頻 率 (Hz)l 發(fā) 射 天 線 增 益 (dBi)l 天 線 極 化 方 向l 波 束 寬 度l 天 線 方 向 圖 47 天 線 的 工 作 頻 率 天 線 的 工 作 頻 率 范 圍 ： 無 論 是 發(fā) 射 天 線 還 是 接 收 天 線 ， 它 們 總 是 在一 定 的 頻 率 范 圍 內(nèi) 工 作 的 ， 通 常 ， 工 作 在 中 心 頻率 時(shí) 天 線 所 能 輸 送 的 功 率 最 大 ， 偏 離 中 心 頻 率 時(shí)它 所 輸 送

33、 的 功 率 都 將 減 小 。 48 天 線 的 方 向 性 全 向 天 線 發(fā) 射 天 線 的 基 本 功 能 之 一 是 把 從 AP取 得 的 能 量 向 周 圍 空 間 輻 射 出 去 ， 基 本 功能 之 二 是 把 大 部 分 能 量 朝 所 需 的 方 向 輻 射 。 水 平 面 上 各 向 能 量 輻 射 相 等 的 天 線 稱 為 全 向 天 線 。 圖 c 水 平 面 方 向 圖圖 b 垂 直 面 方 向 圖各 向 同 性 點(diǎn) 狀 天 線能 量 輻 射 形 狀全 向 天 線 能量 輻 射 形 狀圖 a 天 線 能 量 輻 射 形 狀 圖 49 天 線 的 方 向 性 定

34、向 天 線 水 平 面 上 各 向 能 量 輻 射 不 等 的 天 線 稱 為 定 向 天 線 。 全 向 陣 （ 垂 直 陣 列 不 帶 平 面 反 射 板 ） 扇 形 區(qū) 覆 蓋 （ 垂 直 陣 列 帶 平 面 反 射 板 ）平 面 反 射 板 50 天 線 增 益 10dBm 20dBm 13dBm一 個(gè) 各 向 同 性 的 天 線 在 所 有 方 向具 有 相 同 的 輻 射 能 量 一 個(gè) 具 有 一 定 增 益 的 天 線 只 在某 個(gè) 特 定 方 向 才 具 有 輻 射 能 量一 個(gè) 3dBi增 益 的 天 線 ， 輻 射能 量 的 范 圍 在 50% 的 空 間點(diǎn) 狀 天 線

35、51 天 線 的 極 化 垂 直 極 化 天 線 向 周 圍 空 間 輻 射 電 磁 波 。 電 磁 波 由 電 場 和 磁 場 構(gòu) 成 。人 們 規(guī) 定 ： 電 場 的 方 向 就 是 天 線 極 化 方 向 。 一 般 使 用 的 天 線為 單 極 化 的 。 下 圖 示 出 了 兩 種 基 本 的 單 極 化 的 情 況 ： 垂 直 極化 是 最 常 用 的 ； 水 平 極 化 也 是 要 被 用 到 的 。 水 平 極 化E E 52 波 束 寬 度 60 峰 值 - 3dB點(diǎn) - 3dB點(diǎn)3dB 波 束 寬 度 15 峰 值 - 3dB點(diǎn) - 3dB點(diǎn)旁 瓣 主 瓣 53 天 線 方

36、 向 圖 2.4G室 外 高 增 益 全 向 天 線 全 向 天 線增 益 :11dBi工 作 在 2.4G頻 段用 于 地 廣 人 稀 地 區(qū) 的 大 范 圍 覆 蓋 水 平 方 向 圖 垂 直 方 向 圖 54 天 線 方 向 圖 2.4G室 外 高 增 益 定 向 天 線面 板 型 定 向 天 線增 益 :11dBi工 作 在 2.4G頻 段 適 用 于 高 密 度 接 入 覆 蓋 水 平 方 向 圖 垂 直 方 向 圖 55 無 線 傳 輸 的 干 擾 因 素 多 徑 干 擾 DirectSignal ReflectedSignalsPC CardAccess Point (AP) 5

37、6 無 線 傳 輸 的 干 擾 因 素 障 礙 物功 率 在 穿 過 障 礙 物 后 衰 減墻 ， 門 ， 等 等 。 57 信 號(hào) 穿 透 損 耗 估 測障礙物衰減程度舉例開闊地?zé)o自助餐廳、庭院木制品少內(nèi)墻、辦公室隔斷、門、地板石膏少內(nèi)墻（新的石膏比老的石膏對無線信號(hào)的影響大）合成材料少辦公室隔斷煤渣磚塊少內(nèi)墻、外墻石棉少天花板玻璃少?zèng)]有色彩的窗戶 玻璃中的金屬網(wǎng)中等門、隔斷金屬色彩的玻璃少帶有色彩的窗戶人的身體中等大群的人水中等潮濕的木頭、玻璃缸、有機(jī)體磚塊中等內(nèi)墻、外墻、地面大理石中等內(nèi)墻、外墻、地面陶瓷制品高陶瓷瓦片、天花板、地面紙高一卷或者一堆紙混凝土高地面、外墻、承重梁防彈玻璃高安

38、全棚 鍍銀非常高鏡子金屬非常高辦公桌、辦公隔斷、混凝土、電梯、文件柜、通風(fēng)設(shè)備 58 無 線 傳 輸 的 干 擾 因 素 電 磁 干 擾l2.4GHz為 ISM頻 段 ， 不 許 授 權(quán) 即 可 使 用 。l同 一 區(qū) 域 內(nèi) AP之 間 的 互 相 干 擾 。l其 他 工 業(yè) 設(shè) 備 的 干 擾 微 波 爐 雙 向 尋 呼 系 統(tǒng)藍(lán) 牙無 繩 電 話 等 等 59 WLAN設(shè) 備 的 實(shí) 際 工 作 性 能 吞 吐 率l802.11g標(biāo) 準(zhǔn) 描 述 的 速 率 為 54 Mbps， 此 為 物 理 層 傳 輸 速 率 。 實(shí) 際 可 獲 得的 速 率 為 一 半 (20-24Mbps max

39、) 其 他 用 于 協(xié) 議 封 裝 或 沖 突 避 免 開 銷l干 擾 實(shí) 際 吞 吐 率 的 因 素不 穩(wěn) 定 是 無 線 通 訊 的 本 性無 線 環(huán) 境 不 停 的 保 持 變 化物 理 建 筑 的 構(gòu) 成AP的 位 置共 享 介 質(zhì) ： 用 戶 數(shù) 數(shù) 據(jù) 量 60 WLAN設(shè) 備 的 實(shí) 際 工 作 性 能 覆 蓋 距 離l輸 出 功 率 為 100mW的 802.11b/g產(chǎn) 品 覆 蓋 距 離 理 論 值 : 100ml而 在 實(shí) 際 中 ， 覆 蓋 距 離 更 依 賴 于 實(shí) 際 環(huán) 境 。l影 響 覆 蓋 范 圍 的 因 素 建 筑 結(jié) 構(gòu) 電 磁 設(shè) 備 在 一 般 辦 公

40、 室 大 樓 內(nèi) ， 覆 蓋 距 離 為 15-30m。 n WLAN基 礎(chǔ) 知 識(shí)n 802.11協(xié) 議 族n WLAN設(shè) 備n WLAN的 典 型 部 署目 錄 62 l認(rèn)證、計(jì)費(fèi)平臺(tái)城域網(wǎng)BASAC Fit AP典 型 應(yīng) 用 方 案無線控制器B匯聚交換機(jī) PPPoE或 Portal認(rèn) 證 城域網(wǎng)核心路由器城域網(wǎng)BAS無線控制器A ADSL貓DSLAM匯聚交換機(jī)匯聚交換機(jī)ADSL貓DSLAM匯聚交換機(jī)骨干城域網(wǎng)兩臺(tái)控制器可互為備份城域網(wǎng)核心路由器 PPPoE或 Portal認(rèn) 證 本 章 首 先 介 紹 了 無 線 網(wǎng) 絡(luò) 的 發(fā) 展 史 ； 然 后 對802.11無 線 網(wǎng) 絡(luò) 的 接 入 過 程 、 漫 游 進(jìn) 行 了 描 述 ； 隨 后對 WLAN設(shè) 備 特 性 進(jìn) 行 說 明 ， 并 詳 細(xì) 闡 述 了 天 線 的 原理 和 使 用 方 法 ； 最 后 給 出 了 無 線 網(wǎng) 絡(luò) 的 典 型 部 署 。本 章 總 結(jié) 杭 州 華 三 通 信 技 術(shù) 有 限 公 司