无线设备与无线系统集成PPT学习教案

1、会计学1 无线设备与无线系统集成无线设备与无线系统集成 一个完整的无线系统不仅仅只由IEEE802.11所定义的 部件组成，它还要必备一些用于满足应用需求的部 件。除了IEEE802.11部件，无线系统还包括分布式系 统、通信协议（例如TCP/IP）、连接软件和网络管 理协议： 分布式系统 数据 服务器 通信连接软件 访问结点 第1页/共51页 网络分布式系统 现成的分布式系统是以太网（LAN）和广域网的连接 漫游协议 如果实施的是一个多AP的无线系统，那么就必须保障 漫游协议的使用 通信协议 只有无线网络适配器、AP和分布式系统是不能与运行 在服务器上的应用系统和数据库进行通信的，TCP/I

2、P 、移动IP和DHCP可以实现这些设备和服务器之间的通 信联系 连接软件 第2页/共51页 WLAN设备是指具有无线通信能力的设备： 无线中继器和无线Modem（物理层） WLAN网卡、AP和无线网桥（WLAN基本设备 ） 无线路由器和无线网关（高层设备） 无线接入控制器、接入服务器、AAA服务器（ ISP管理） 第3页/共51页 Authentication，Authorization，and Accounting三种安全功能，简称AAA： Authentication：认证，用于判定用户是否可以获得访问权，限制非法用户 Authorization：授权，授权用户可以使用哪些服务，控制合法

3、用户的权限 Accounting：计账，记录用户使用网络资源的情况；为收费提供依据 第4页/共51页 第5页/共51页 无线 中继器 无线 中继器 无线 中继器 参见P500 第6页/共51页 无线Modem一般由基带数字处理单元、无线收发单元 和发射接收天线组成： 基带数字处理单元 （调制/解调） 无线收发单元 参见P502 第7页/共51页 无线网卡（网络适配器），是WLAN的最基本的设备 。无线网卡与用户终端设备一起构成无线（移动）网 络的主机（Host）。 Ad-Hoc（对等模式）Infrastructure（接入模式） 参见P505 第8页/共51页 无线网卡的硬件结构： 网络接口控

4、制器（NIC） 基带处理器（BBP） 中频（IF）和射频（RF）处理单元 收发转换和天线 无线网卡的软件结构： 网卡固件（Firmware） 驱动程序（Driver） 配置管理软件 参见P505506 第9页/共51页 多种型号满足用户需求 PCMCIA、PCI总线 CardBus、USB总线串行口 低功耗节约移动用户电量 独特的内置天线防止折断 支持多种通讯方式点对点/点对多点 满足用户需求 第10页/共51页 802.11g无线局域网外置USB网卡 RG-WG54U 第11页/共51页 无线AP（AP，Access Point，无线访问节点、会话点 或存取桥接器）是一个包含很广的名称，它不

5、仅包含 单纯性无线接入点（无线AP），也同样是无线路由器 （含无线网关、无线网桥）等类设备的统称。 各种文章或厂家在面对无线AP时的称呼目前比较混乱 ，但随着无线路由器的普及，目前的情况下如没有特 别的说明，我们一般还是只将所称呼的无线AP理解为 单纯性无线AP，以示和无线路由器加以区分。 它主要是提供无线工作站对有线局域网和从有线局域 网对无线工作站的访问，在访问接入点覆盖范围内的 无线工作站可以通过它进行相互通信。 第12页/共51页 第13页/共51页 第14页/共51页 第15页/共51页 室内型无线局域网接入器 RG-WG54P 第16页/共51页 双路双频三模室外型无线接入 RG-

6、P-780 第17页/共51页 走廊走廊 楼梯 会议室 楼层配线间 房间 房间 第18页/共51页 第19页/共51页 第20页/共51页 第21页/共51页 无线网桥的主要作用是扩展WLAN的范围，它是一种 将一个WLAN网段与另一个WLAN网段连接起来的 MAC层设备； 无线网桥的主要功能： 扩展网络； 提高网络安全性； 提高网络的通信性能。 参见P530 第22页/共51页 无线网桥采用透明网桥工作方式； 无线网桥具有学习、过滤和转发功能，通过识别信息 帧的目的地址来实现网段分隔； 网桥的相关算法： 固定路径选择算法（类似以太网交换机） 生成树算法（IEEE802.1d） 无线网桥的工作

7、模式： 点到点方式 点到多点方式 中继方式 参见P532534 第23页/共51页 第24页/共51页 第25页/共51页 第26页/共51页 双路双频三模室外型无线接入 RG-P-780 第27页/共51页 双路： 双频： 三模： += AP1AP2双路AP 支持2.4G和 5.8G 支持2.4G和 5.8G 第28页/共51页 第29页/共51页 第30页/共51页 第31页/共51页 第32页/共51页 第33页/共51页 第34页/共51页 无线路由器是一种工作在OSI参考模型网络层（IP）上 的设备，从原理上与有线路由器没有本质区别： 无线路由器提供无线局域网和广域网接口，用于网络

8、互连，实现广播域分隔； 支持多协议的传输，如IEEE802.11和IEEE802.3； 具有无线和有线的物理接口； 支持终端移动性； 能够支持网络拓扑结构的变化； 支持无线路由协议。 RG-WSG108R 第35页/共51页 PoE (Power Over Ethernet) 以太网供电技术 现有的以太网CAT-5布线基础架构在不用作任何改动的 情况下就能保证在为如IP电话机、无线局域网接入点AP 、安全网络摄像机以及其他一些基于IP的终端传输数据 信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的能力。 PoE技术用一条通用以太网电缆同时传输以太网信号和 直流电源，将电源和数据集成在同一有线系统当中，

9、在 确保现有结构化布线安全的同时保证了现有网络的正常 运作。 PoE使用的协议：802.3af 参见P543545 第36页/共51页 供电端设备（Power Source Equipment，PSE） 如PoE设备 受电端设备（Powered Device，PD） 如AP设备 PD PSE 第37页/共51页 PSE设备的技术名词叫Endspan ，中文的意思就是内置支 持PoE技术的以太网交换机 第38页/共51页 专业英文名称叫做Midspan，用中文说叫做“用于传统 以太网交换机和受电端PD设备之间的具备PoE功能的设 备”，它也是目前全世界普遍采用的方式。 RG-E-120 S212

10、6G RG-P-780 220V接电 PWR LAN OUT LAN IN UTP 5 UTP 5 电源线 第39页/共51页 802.3af协议规定： PD受电设备需要接受48V的直流电压、350-400mA 的电流才能工作，这就要求PSE供电设备必须为每 个PD设备输出最大15.4W的功率； 考虑到经过网线长途跋涉的传输中的线缆损耗，到 达PD设备时的输出功率要到12.95W才能支持其正 常的工作。 第40页/共51页 我们都知道，传统的8芯4对的以太网双绞线线，只使用 了1/2/3/6四根线来传输数据信号： 方式一：利用剩余的4根芯线来传输电力，那就是 4/5/7/8，一共是两对，其中平

11、时只有一路在工作， 另一路为电力备份。这种使用剩余芯线来传输的方 式，被几乎全部的厂商采用，也是标准的规定。 方式二：还用1/2/3/6四根线，同时跑数据和电力， 通过不同的信号频率来叉开，这种方式，很少厂家 在使用，因为稍不注意就会产生信号串扰，结果数 据和电力都传不好，但是这种方式对将来在千兆铜 缆网线上传输电力是有用的，目前PD设备还不具备 千兆上联的能力。 第41页/共51页 当PSE设备和PD设备（例如RG-P-780）之间用网线连上 之后，PSE设备就要开始检测； 一开始PSE设备只是先输出非常小非常小的电压，直到它 能监测到相连的的确是标准的支持802.3af协议的PD设备 的时

12、候才开始供电； PSE设备还要对PD设备的功率损耗进行评估，以得出到 底给它输出多少精确的电压电流信号到网线上去（同时 还要监测网线上的功率损耗是多少），才不会导致PD设 备的功率过高（PSE要求最大输出不能超过15.4W）； PSE会在一个不到15微秒的时间内开始陆续把电压升到 48V，提供正常的供电。 第42页/共51页 平时正常供电的时候，PSE一直在监测着PD设备是否正 常工作，这时候一旦把PD设备上的网线拔掉，PSE设备 会在300-400毫秒内监测到，并快速停止为PD设备供电； 同时，又回归到开始监测网线上是否存在支持802.3af的 PD设备插上来。 第43页/共51页 如果万一

13、有一个只支持5V供电的交换机，不支 持PoE，不小心被接到了可以传输电力的网线上 ，过来的可是48V的电压啊，那还不烧得啥也不 剩了？ 第44页/共51页 网络分布式系统 现成的分布式系统是以太网（LAN）和广域网的连接 漫游协议 如果实施的是一个多AP的无线系统，那么就必须保障 漫游协议的使用 通信协议 只有无线网络适配器、AP和分布式系统是不能与运行 在服务器上的应用系统和数据库进行通信的，TCP/IP 、移动IP和DHCP可以实现这些设备和服务器之间的通 信联系 第45页/共51页 多小区WLAN（ESS）的一个关键功能是漫游，漫游功能 使得无线用户可以无缝的从一个小区移动到另一个小区

14、； 最初IEEE802.11没有提供漫游的规范，由设备供应商来 定义漫游协议；迫使WLAN用户为保证漫游而只能采用 某个厂商的产品； 802.11f 保证移动笔记本电脑 在校内不同的AP之 间移动不会中断，尤 其适用于今后的校园 无线语音运营。 目前，无线厂商已经规范了通用的漫游协议，从而提高不同厂家访问结点的互用性。 第46页/共51页 通常，厂商使用专用漫游协议，这类协议工作在802.11接 口的分布式系统上，每个802.11站点会定期评估可接收 AP的信号强度，工作站将和信号最强的AP重新建立连接 ； 朗讯的WaveROUND就是一个典型的专用漫游协议，用于 实现WaveLAN产品功能；

15、 在WaveROUND工作模式下，各小区无需重叠，在重叠位 置，WaveLAN在终止与前一个AP的连接之前就已经连接 到新的AP上，从而提供稳定的网络连接； AP以固定的时间间隔广播信标消息（SSID、WaveLAN网 络ID、通信质量信息和搜索键值）；监听信标的移动站 点只会解释相同SSID的信标消息，当通信质量下降时， 就开始搜索其它AP。 第47页/共51页 漫游站点设置响应参数（信标间隔时间和信标超时）， 当超过一定时间没有收到信标时，站点计时器就会启动 搜索模式。 响应被分为三种级别： 放松（Relaxed），信标频率较低，可避免站点浪费 解释信标的处理，减少网络开销； 普通（Nor

16、mal），信标频率中等，是处理能力和对 信号质量变化反应能力的折衷，适应大多数系统； 快速（Fast），信标频率较高，站点对通信质量的恶 化反应迅速，主要用于交互式移动系统，但增加网 络开销； 第48页/共51页 移动站点切换AP的反应能力决定于灵敏度，由小区搜索 键值设置，包括三个指标： 正常小区搜索指标：移动站点开始搜索另一个AP的 通信质量水平，只有与新的AP的通信质量比终止小 区搜索指标高时，才切换新的AP； 快速小区搜索指标：移动站点立即搜索任何具备可 接受通信水平的AP，并快速切换到质量最好的AP上 ； 终止小区搜索指标：移动站点停止搜索AP时的通信 质量水平； 灵敏度的设置级别：低、标准、高。 第49页/共51页 无线设备厂商的协作工作是由朗讯领导的，访问结点