无线网络教案BY刘文

1、WIFI技术基础培训2012.8.13杭州里肯科技刘文培训的目标了解WIFI基本概念掌握WIFI的基础知识了解WIFI的基本工作原理了解WIFI产品形态及其基本应用培训的内容WIFI概述WIFI入门知识WIFI网络模式WIFI工作原理WIFI设备形态及应用摘入n无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它利用射频（RF-Radio Frequency ）技术，取代旧式的双绞线构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能。无线网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里，并且可以随需移动或变化。nWLAN已经成为宽带接入的有效手段之一，使用WLAN的区域及其承载的业务愈来愈多。为了更好地构

2、建理想中的无线网络，我们需要了解无线网络的技术体系、熟悉构建无线网络的设备的功能。无线让网络使用起来更自由办公大楼候机大厅渡假山庄商务酒店凡是自由空间均可连接网络，不受限于线缆和端口位置。无线让网络建设更经济，通信更便利n 终端与交换设备之间省去布线，有效降低布线成本。n 适用于特殊地理环境下的网络架设，如隧道、港口码头、高速公路。终端与设备之间不方便通过线缆连接地理环境不适合布设有线网络无线让工作更高效 不受限于时间和地点的无线网络，可满足各行各业对于网络应用的需求。体育场馆新闻中心展馆与证券大厅制造车间物流运输无线网络的发展随着无线局域网（WLAN）、第三代互联网技术（3G）等无线互联网技

3、术的产生和应用，一种新型的网络无线网络使人们的网上生活变得更加自如，那种拿着笔记本电脑，在智能大厦的任意位置行走，随时随地下载资料、打印文件等早已不是电影中的情节了，在上海召开APEC会议期间，一些大型的宾馆、酒店就已经实现了无线局域网。下面我们就将介绍一种常见的无线网络技术无线局域网技术，来看看不受网线限制的网络是怎样一番模样。 什么是什么是Wi-Fi（WiFi）？）？ WIFI全称Wireless Fidelity。802.11b有时也被错误地标为Wi-Fi，实际上Wi-Fi是无线局域网联盟（WLANA）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，与标准本身实际上没有关系。但

4、是后来人们逐渐习惯用WIFI来称呼802.11b协议。它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，同时也与已有的各种802.11 DSSS设备兼容。WLAN和Wi-Fi（WiFi）区别？Wlan是无线网络的缩写。又叫做无线局域网。同理无线城域网叫做Wman. WIFI是无线网络中的一个标准，比如说那些IEEE 802.11a、b、g之类的都属于WIFI这个标准。 Wi-Fi?Wireless Fidelity，无线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术使用的是2.4GHz附近的频段，该频段目前尚属没用许可的无线频段。其目前可使

5、用的标准有两个，分别是IEEE802.11G和IEEE802.11b。该技术由于有着自身的优点，因此受到厂商的青睐。无线网络分类WPANWLANWMANl 2.4GHz ISM免费频段免费频段l低功耗、低成本低功耗、低成本l短距离通信短距离通信(10米米)l低速传输低速传输(723Kbps)l点到点及点到多点组网点到点及点到多点组网l连接便携及固定设备连接便携及固定设备l2.4/5.8GHz ISM免费频段免费频段l高传输速率（高传输速率（600Mbps）l中近距离通信（中近距离通信（100-300米）米）l动态速率调整动态速率调整l支持支持MESH组网组网l支持慢速移动支持慢速移动l266G

6、 频段频段 2-11GHz应用于非视距传输应用于非视距传输 10-66GHz应用于视距传输应用于视距传输l较高传输速率较高传输速率 802.16-2004最大速率最大速率74Mbps 802.16e最大下载速率最大下载速率6Mbpsl远距离通信远距离通信 802.16-2004传输距离传输距离7-10km 802.16e传输距离传输距离3-5kml支持车速移动支持车速移动(802.16e)802.11协议的发展进程802.11802.11b802.11a802.11g802.11n标准发布时间标准发布时间July 1997Sept 1999Sept 1999June 200307年发布年发布2

7、.0草案，草案，采用采用MIMO与与OFDM技术相结合，最高技术相结合，最高速率可达速率可达300-600Mbps，兼容，兼容802.11a/b/g产品产品合法频宽合法频宽83.5MHz83.5MHz325MHz83.5MHz频率范围频率范围 2.400-2.483GHz2.400-2.483GHz5.150-5.350GHz 5.725-5.850GHz2.400-2.483GHz非重叠信道非重叠信道 33123调制技术调制技术FHSS/DSSSCCK/ DSSSOFDMCCK/OFDM物理发送速率物理发送速率1, 21,2,5.5, 116, 9, 12, 18,24, 36, 48, 5

8、46, 9, 12, 18,24, 36, 48, 54无线覆盖范围无线覆盖范围N/A100M50M100M理论上的最大理论上的最大UDP吞吐量吞吐量(1500 byte)1.7 Mbps7.1 Mbps30.9 Mbps30.9 Mbps理论上的理论上的TCP/IP吞吞吐量吐量(1500 byte)1.6 Mbps5.9 Mbps24.4 Mbps24.4 Mbps兼容性兼容性N/A与与11g产品可互通产品可互通与与11b/g不能互通不能互通与与11b产品可互通产品可互通IEEE 802.11协议分布PHY802.11(1/2 Mbps)802.11b(5.5/11 Mbps)802.11g

9、(54 Mbps)802.11a(54 Mbps)802.11n(600 Mbps)MAC802.11/11a/11b/11g MAC802.11f 漫游和切换漫游和切换802.11e QoS802.11i 安全增强安全增强802.11s mesh802.11r快切快切培训内容培训内容nWLAN概述nWLAN入门知识nWLAN网络模式nWLAN工作原理nWLAN设备形态及应用国家授权使用的频段欧洲和中国（ETSI）13个信道 802.11b/g工作频段划分图2.4122.4172.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4842.4272.4372.4472.4572.46

10、723451789106111213145G频段的信道划分802.11a5G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5.7255.850GHz频段的5个信道，操作信道号分别为：149、153、157、161、165蜂窝式无线覆盖q任意相邻区域使用无交叉干扰的信道，如任意相邻区域使用无交叉干扰的信道，如802.11b/g的的1、6、11信道信道q

11、适当调整适当调整AP发射功率，避免跨区域的同频干扰发射功率，避免跨区域的同频干扰802.11物理速率与吞吐率比较无线传输的干扰因素多径传播障碍物反射信号，使接收端收到多个不同延迟的信号拷贝。如果收到的多个信号相位破坏性叠加，则相对噪声来说信号强度下降（信噪比减小），导致接收端检测困难。直接信号直接信号反射信号反射信号反射信号反射信号无线传输的干扰因素衰耗电磁波的穿透性与频率有关，频率越低穿透性越强电磁波的穿透性与频率有关，频率越低穿透性越强频率越高，衰减越严重，发射机需要更大的功率，传输范围更短频率越高，衰减越严重，发射机需要更大的功率，传输范围更短原始信号原始信号被衰减的信号被衰减的信号材质

12、类型材质类型在建筑物中的使用在建筑物中的使用对电波的影响程度对电波的影响程度木材木材办公区办公区低低石膏石膏内墙内墙低低玻璃玻璃窗口窗口低低砖砖外墙外墙中中混凝土混凝土楼板和外墙楼板和外墙高高金属金属电梯电梯非常高非常高不同材质对无线电波的影响不同材质对无线电波的影响无线传输的干扰因素电磁干扰q2.4、5.8GHz为为ISM频段，不需授权即可使用。频段，不需授权即可使用。q同一区域内同一区域内AP之间的互相干扰，干扰方式分为同信道干扰和邻信道干扰。之间的互相干扰，干扰方式分为同信道干扰和邻信道干扰。q其他干扰源其他干扰源v微波炉微波炉v医疗设备医疗设备v双向寻呼系统双向寻呼系统v脉冲雷达系统脉

13、冲雷达系统v其它无线通讯系统其它无线通讯系统q干扰的存在会使系统的整体性能有非常明显的下降，在有些时候甚至会失干扰的存在会使系统的整体性能有非常明显的下降，在有些时候甚至会失去工作的能力。去工作的能力。培训内容培训内容nWLAN概述nWLAN入门知识nWLAN网络模式nWLAN工作原理nWLAN设备形态及应用WLAN网络模式独立型网络模式（independent BSS）基础结构型网络模式基础结构型BSS (infrastructure BSS)扩展服务集合ESS(Extended Service Set)独立型网络模式（Ad Hoc）无需AP支持，站点间可相互通信基础结构型BSS站点间不能直

14、接通信，必须依赖AP进行数据传输。AP提供到有线网络的连接，并为站点提供数据中继功能。以太网BSS扩展服务集合ESSESSSSID相同相同以太网BSS2BSS1无线分布式系统DS（Distribution System）：分布式系统BSS2APBSS1APWDS培训内容培训内容nWLAN概述nWLAN入门知识nWLAN网络模式nWLAN工作原理nWLAN设备形态及应用用户接入管理过程STAAP第一步：发现（Discovery）第二步：认证（Authentication）第三步：关联（Association）STA和建立关联的AP收发数据三步曲三步曲802.11 MAC层访问机（ CSMA/CA

15、 ）安全与认证安全与认证开放系统认证开放系统认证缺省的认证方式，不使用缺省的认证方式，不使用WEP加密，所有认证消息都加密，所有认证消息都以明文方式发送。以明文方式发送。决定认证是否成功的依据有许多，比如访问控制列表决定认证是否成功的依据有许多，比如访问控制列表(ACL)、业务组标识、业务组标识(SSID)等。等。共享密钥认证共享密钥认证参与认证的双方拥有相同的密钥，使用该密钥对质询参与认证的双方拥有相同的密钥，使用该密钥对质询文本进行文本进行WEPWEP、WPA(TKIP)WPA(TKIP)、WPA2(AES)WPA2(AES)加密（请求认证加密（请求认证方）和解密（认证方），以决定认证是否

16、成功。方）和解密（认证方），以决定认证是否成功。WAPIWAPI（中国国家标准）（中国国家标准）接收灵敏度接收灵敏度误码率要求速率最小信号强度FER(误码率)不超过86Mbps-82dBm9Mbps-81dBm12Mbps-79dBm18Mbps-77dBm24Mbps-74dBm36Mbps-70dBm48Mbps-66dBm54Mbps-65dBmnWLAN概述nWLAN入门知识nWLAN网络模式nWLAN工作原理nWLAN设备及应用培训内容培训内容WLAN设备IIES-6701-WA+ APAP/网桥网桥/中继器中继器/AP-客户端模式客户端模式 802.11 a/b/g802.11 a

17、/b/g加密加密802.1X802.1X认证认证支持支持POEPOE网管网管防护等级防护等级IP67IP67工作温度工作温度-4075 IIES-6701-WA+ AP将将WLAN的物理层，用户数据加密、认证、网络的物理层，用户数据加密、认证、网络管理等功能集于一身。管理等功能集于一身。IIES-6701-WA+ AP应用工业网络组网模式：Internet工业有线网络工业有线网络IIES-6701-WA+ AP应用无线网桥无线网桥是能够利用无线技术进行网络互连的AP点到点方式点到点方式点到多点方式点到多点方式IIES-6701-WA+ AP组网的优势(第一代)支持各种工作模式:AP/网桥/中继器/AP-客户端模式 透过Syslog、Email、SNMP Trap发出故障报警支持各种加密协议:WEP/WPA/ WPA-PSK(TKIP,AES)/WPA2/ WPA2-PSK(TKIP,AES)/802.1X 验证 支持无线负载均衡 WLAN接口支持54Mbps高连接速度 IIES-6701-WA+ AP适用工业无线网络部署，办公网络一般不选用。适用工业无线网络部署，办公网络一般不选用。WLAN设备 无线交换机和 APIIES-6701-WA+IIES-67