wlan技术和组网方案培训

1、WlanWlan技术和组技术和组网方案培训网方案培训1目录l一、一、WLAN简介简介l二、二、WLAN关键技术关键技术l三、组网方案简介三、组网方案简介2什么是WLAN？uWLAN (Wireless Local Area Network)WLAN (Wireless Local Area Network)无线局域网是计算机网络与无线通信技术无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它以无线多址信道作为传相结合的产物。它以无线多址信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传统有线局域网的功能。传统有线局域网的功能。 xDSL、LAN等有线方式无法

2、满足希望摆脱线缆束缚的用户需求宽带化移动化ModemModemADSL/LANADSL/LAN2.5G/3G2.5G/3GWLANWLAN无线、高带宽、低成无线、高带宽、低成本本大家经常说Wi-Fi，那么Wi-Fi和WLAN有什么关系？Wi-Fi采用采用802.11技技术术的的WLANWi-Fi ：wireless fidelity（无线保真）。 WI-FI联盟1999年8月成立，负责WLAN产品之间的互操作性认证。3室外高速车辆步行静止室内步行静止/桌面0.1Mbps 1Mbps 10Mbps 100Mbps 400Mbps移动性2.5G2.5G3G3GWLANWLANUWBUWBWiMAX

3、WiMAX4G?WLAN在无线网络中的位置数据速率WLANWLAN定位于慢速移动定位于慢速移动的无线接入技术的无线接入技术GPRSGPRS、CDMA1x CDMA1x 等无线方式无法满足对带宽需求较高的用户需求等无线方式无法满足对带宽需求较高的用户需求(GPRS(GPRS拨号速率仅为拨号速率仅为54Kbps54Kbps，CDMA1xCDMA1x速率为速率为144Kbps144Kbps，3G3G速率也仅为速率也仅为2Mbps)2Mbps) ，WiMAXWiMAX 主要是针对城域网范主要是针对城域网范围的接入覆盖。围的接入覆盖。420002000201220122004200420082008技术

4、演进时间技术演进时间第一代WLAN：11 b单射频模块2.4Ghz接入，11Mbps, WEP加密第二代WLAN（适合家庭、热点接入）: 11a /11g双射频模块2.4/5.8Ghz，54Mbps，Qos，WPA2.0安全第三代WLAN（智能WLAN，与WiMax/3G融合）:11n多射频模块，高带宽和广覆盖范围，与WiMax/3G 融合，Mesh组网，更高安全系统性能系统性能趋势趋势高带宽、广覆盖，高带宽、广覆盖，智能化智能化简单接入、低带简单接入、低带宽宽WLAN技术发展演进 更高带宽：更高带宽：802.11a/g802.11a/g速率达到速率达到54Mbps54Mbps，802.11n

5、802.11n可达可达600Mbps600Mbps（采用（采用MIMOMIMO技术技术，目前处，目前处于草案于草案2.02.0版本）。版本）。 更广覆盖范围：更广覆盖范围：从从802.11a/g802.11a/g的的100m100m到到802.11n802.11n的的5001000m5001000m。 更强的障碍物穿透能力：更强的障碍物穿透能力：可以使用于多堵墙壁的商务住宅、复杂房间结构的写字楼等环境中。可以使用于多堵墙壁的商务住宅、复杂房间结构的写字楼等环境中。5WLAN的技术优势可靠性高可靠性高成本低成本低组网灵活组网灵活可低速移动可低速移动带宽提供能力强带宽提供能力强安装方便安装方便应用

6、广泛应用广泛抗射频干扰性能强，可提供可靠的无线传输使用无线局域网可以节省线缆安装费用由于没有线缆的限制，用户可以随心所欲地增加、重新配置工作站用户在任何时间、任何地点访问网络数据，并能在网络中实现漫游无线局域网可实现54Mbps数据传输速率安装工作非常简单，无需布线或开挖沟槽，大大缩短网络施工时间家庭、企业、校园、无线城域网6WLAN WLAN 组网模式组网模式EthernetDeskTopNoteBookNotebookNotebookDeskTopDeskTopBSS(Basic Service Set)ESSID:CH: 1NoteBookNotebookNotebookBSSESSID

7、: CH: 6EthernetD eskTopD eskTopD eskTopEthernetD eskTopD eskTopD eskTopBuilding ABuilding CEthernetD eskTopD eskTopD eskTopBuilding BEthernetDeskTopNoteBookNotebookNotebookDeskTopDeskTopBSS(Basic Service Set)ESSID: CH: 1NoteBookNotebookNotebookBSSESSID: CH: 62.2.桥接模式（连接桥接模式（连接LANLAN和和APAP）1.1.APAP接入

8、模式（基本模式）接入模式（基本模式）4.4.WDSWDS模式（连接模式（连接AP/LAN/AP/LAN/用户）用户）3.3.网卡自组网模式（特别模式）网卡自组网模式（特别模式）7l802.11a/b/g/n标准标准使用频段使用频段兼容性兼容性理论速率理论速率实测速率实测速率商用情况商用情况802.11a5GHZNA54Mbps22Mbps左右左右实际运用较少实际运用较少802.11b2.4GHZNA11Mbps5Mbps左右左右早期的标准，目早期的标准，目前产品均支持前产品均支持802.11g2.4GHZ兼容兼容802.11b54Mbps22Mbps左右左右目前大规模商用目前大规模商用802.

9、11n2.4GHz5GHZ兼容兼容802.11a/b/g300Mbps80220Mbps左左右右只有标准草案，只有标准草案，未来的商用标准未来的商用标准8频率及信道划分PHY标准标准频段频段中心频中心频率间距率间距载波数载波数载波调制载波调制数字调制数字调制备注信息备注信息802.11b2.42.4835G5M/Ch14DSSSBPSK 1Mbps QPSK 2MbpsCCK 5.5/11MDSSS:直接序列扩直接序列扩频技术频技术OFDM:正交频率划正交频率划分多路复用的多载分多路复用的多载波调制波调制CCK:补码键控补码键控PBCC:调制分组二调制分组二进制卷积码进制卷积码802.11g2

10、.42.4835G5M/Ch14DSSSOFDMPBCC 22Mbps 64QAM 54Mbps802.11a5.155.25G5.255.35G5.7285.825G20M/Ch20M/Ch20M/Ch555OFDMBPSK-64QAM 54Mbps FCC：支持11个信道，ETSI支持13个信道。网卡：迅驰、Orinoco网卡只支持11信道9WLAN覆盖范围10802.11b/g802.11b/g覆盖范围覆盖范围l 影响覆盖范围的因素 -发射功率 -天线增益 -建筑结构 -速率要求11l802.11通用帧格式通用帧格式l 22666260-23124Frame Control Durati

11、on Address 1 Address 2 Address 3Seq Address 4 Data Check Sum lFrame control 帧控制lDuration 用于网络分配向量（NAV）计算 lAddreess（1-4）BSSID、源地址、目标地址、发送方地址和接收方地址 lSeq 由分段号和序列号组成。用于表示同一帧中不同分段的顺序，并用于识别数据包副本 lData 发送或接收的信息lCrc 包括32位的循环冗余校验（CRC）12网卡与AP连接过程Association in IEEE 802.11AP1Laptop1.2.3.Steps to Associate (Act

12、ive Scanning)1. 移动网卡发送 Probe Request2.AP回送 Probe Response 告知可否接入3. 移动网卡发送认证请求 Authen Req4.AP回送认证是否通过 Authen Res5. 移动网卡发送连接请求 Associa Req6. AP回送给是否连接通过 Associa Res0. AP空闲状态下一般一直广播，像灯塔一样4.6.5.用户只需要在设备进入覆盖区域后，点击连接按钮，网卡自动执行1-6步13目录l一、一、WLAN简介简介l二、二、WLAN关键技术关键技术l三、组网方案简介三、组网方案简介14802.11网络的基本元素 - BSSl能互相进

13、行无线通信的能互相进行无线通信的STASTA可以组成一个可以组成一个BSSBSS（Basic Service SetBasic Service Set）lBSSBSS是是802.11802.11网络的基本结构网络的基本结构WA 6XXBSS1WA 6XXBSS2STA1STA2STA3STA5STA6STA415802.11网络的基本元素 ESSlESS (Extended Service Set)ESS (Extended Service Set)是采用相同的是采用相同的SSIDSSID的多个的多个BSSBSS形成的更大规模的虚拟形成的更大规模的虚拟BSSBSSDSESSBSS2AP2Ser

14、vice set identify (SSID1)BSS1AP1Service set identify (SSID1)WA 6XXWA 6XX16802.11网络的基本元素 SSID和BSSIDAP1AP2BSSID1SSIDSSID“marketing”SSID“marketing”ESSBSSID1SSIDlSSIDSSID是一个是一个ESSESS的网络标识的网络标识lBSSIDBSSID是一个是一个BSSBSS的标识的标识WA 6XXWA 6XX17AP支持多SSIDVAP1VAP2BSSID1SSID1SSID1“marketing”SSID2“R&D”BSSID2SSID2

15、lSSIDSSID是一个是一个ESSESS的网络标识的网络标识lBSSIDBSSID是一个是一个BSSBSS的标识的标识WA 6XX18基本安全方式符合符合802.11协议的无线局域网中存在两种基本方式：协议的无线局域网中存在两种基本方式：opensystem和和sharekeyOpensystem 鉴权过程分两步；不对鉴权握手报文进行加密；允许配置为opensystem的网卡接入；鉴权过程只是一个流程，确保鉴权者（AP）和被鉴权者（STA）采用相同的鉴权方式Sharekey 鉴权过程分四步；过程中存在类似chap认证的认证过程；只有配置为sharekey鉴权且密钥正确的STA方可通过鉴权；确

16、保AP和STA采用相同的鉴权方式和加密密钥19WMM QOS WMM（Wifi Multimedia,Wifi多媒体）将8种优先级减少为4种接入类型，为不同的接入类型配置不同的CW/退避定时器值。在客户检测到RF信道可用时会等待一个DIFS周期后再等待一个CW/退避定时器值，优先级高的退避值小，来达到优先发送的效果。需要注意的是WMM不是严格优先级发送。WMM 接入类型接入类型802.11e 优先等级优先等级语音（白金）语音（白金）6或或7视频（金）视频（金）4或或5尽力而为（银）尽力而为（银）2或或3背景（铜）背景（铜）0或或120l下行报文下行报文802.1PDSCPUPAC1AC1AC1

17、AC1l上行报文上行报文p不信任用户优先级时采用指定方式，802.1p优先级固定采用模板中配置的指定值(默认为0)填充；p信任用户优先级时采用映射方式，映射关系可配置(默认为对等映射)，由802.11报文中的UP值进行映射。802.1PUP用户指定21WLAN切换切换的分类的分类二层切换在同一个子网内的AP间切换三层切换在不同子网内的AP间切换VLAN1IP:1.0.0.1VLAN1APWA6XXWA6XXAPVLAN1L2网络STA移动二层切换VLAN1IP:1.0.0.1VLAN1APWA6XXWA6XXAPVLAN2L3网络STA移动三层切换22AP切换/漫游技术站点主动切换技术 目前无

18、线局域网系统大多遵循IEEE 802.11协议，并采用其定义的站点主动切换技术，即在一个扩展服务集(ESS)内，STA根据空口信号质量，选择其中信号最强的AP为切换目标接入点，而在接入点间漫游协议(IAPP)中，STA在同一ESS内不同AP间的切换过程为： (1)STA寻找到新的目标AP，切断与当前AP的连接，并给目标AP发送重连接请求。 (2)目标AP与STA建立新的连接，给当前AP发送切换通知，并更新二层路由。 (3)当前AP接收到切换通知，通过分布式系统(DS)的安全通道转移STA相关信息至目标AP，并清除本地的STA相关信息。 (4)目标AP接收到STA相关信息并存储，STA切换至目标

19、AP。 23典型切换过程交换机probDisassAssAuth24AP无线信道的智能调整APAPAPAPAPp AP可监测周围环境中其它AP的信号状况p根据环境测量结果动态调整自身功率水平p当有新AP加入时，调整覆盖，降低重叠p临近AP关闭时自动补偿覆盖范围，25根据流量或用户数量的负载均衡能力城域网络城域网络BASAPAPAP高带宽业务用户均衡到业务较轻的AP均衡到用户数量较少的AP26目录l一、一、WLAN简介简介l二、二、WLAN关键技术关键技术l三、组网方案简介三、组网方案简介27WLAN的定位（运营商应用）WLANWLAN作为移动宽带数据业务引领者，同时成为作为移动宽带数据业务引领

20、者，同时成为3G3G数据业务的重要补数据业务的重要补充形式，已得到世界广大运营商的认可和推动充形式，已得到世界广大运营商的认可和推动pWLAN WLAN 定位定位为无线局域网技术，提为无线局域网技术，提供供慢速移动和游牧状态宽带接入慢速移动和游牧状态宽带接入，目前，目前APAP多支持多支持802.11b/802.11g802.11b/802.11gp弥补固定网络的移动性不足，移动网弥补固定网络的移动性不足，移动网络的宽带性不足络的宽带性不足，作为固定和移动网络，作为固定和移动网络数据业务的补充数据业务的补充p分流分流2G/3G 2G/3G 网络数据流，降低网络数据流，降低2G/3G 2G/3G

21、 网络投资网络投资； 3G3G建成后，发展建成后，发展WIFI+3GWIFI+3G融合业务双模数据卡融合业务双模数据卡28胖AP接入方案AAA WEB AAA WEB WLAN网管网管MA5200GBAS华为认证计费华为认证计费系系统统IP骨干网骨干网城域城域汇汇聚网聚网APAPAPAPWLAN终终端端家庭用家庭用户户商商业业用用户户采用华为统一网管通过SNMP或TR069远程管理控制AP由华为bas提供宽带用户接入认证鉴权、计费29瘦AP组网与管理城域城域汇汇聚网聚网AAA WEB AAA WEB IP骨干网骨干网WLAN统统一网管一网管 AC用户认证计费一般由功能强大的BAS负责Wlan用

22、户关联，无线接入控制和安全由AC集中管理通过SNMP网管、telnet、WEB直接管理AC对AP，通过AC间接管理AP、AC间建立管理通道；AC对AP集中配置管理；AP监测无线信息汇集到ACAC对无线信道集中智能管理；无线信道数据加密、解密由AP完成30数据独立转发模式城域城域汇汇聚网聚网AAA WEB AAA WEB IP骨干网骨干网WLAN统统一网管一网管AC通过SNMP网管、telnet、WEB直接管理AC31数据集中转发模式城域城域汇汇聚网聚网AAA WEB AAA WEB IP骨干网骨干网WLAN统统一网管一网管AC瓶颈1：AC处理能力瓶颈2：旁挂端口带宽AP和AC间建立遂道，数据报

23、文交AC统一交换旁挂独立AC 方案，只做AP 的管理和WLAN L2 用户无线认证，加密，不处理用户3层业务和计费32转发型AC组网示意城域城域汇汇聚网聚网AAA WEB AAA WEB IP骨干网骨干网WLAN统统一网管一网管转发型 AC转发型AC能否解决“瓶颈”问题？33集中交换型AC的常见架构PHY1PHY2PHY3PHYn交换核心Wlan Controller总线34城域城域汇汇聚网聚网BAS内置AC功能AAA WEB AAA WEB WLAN网管网管华为认证计费华为认证计费系系统统IP骨干网骨干网APAPAPAPBAS内置内置AC模模块块BAS集成AC 功能(Q3) 减少AC 节点降

24、低OPEX 和故障点统一管理（用户无线接入和业务）35BAS集成AC时数据流量处理示意图控制板数据隧道在BAS用户接口板上终结，解决转发带宽和处理能力瓶颈问题36OLT内置AC方案AAA WEB AAA WEB WLAN网管网管OLT内置内置ACBAS华为认证计费华为认证计费系系统统IP骨干网骨干网城域城域汇汇聚网聚网APAPAPAPMXUMXUAC 下移到OLT （规划中)：适应海量AP 的管理，实现AP 与FTTX 承载和设备管理的融合37电信级统一网管 U2560 海量级终端类网络设备统一管理MxUAPOLT交换机XML北向接口DSLAMModemVOIPPCIPTVLAN Switch

25、 IPTV ServerInternetVoIPAPP ServerIPIPxDSLHomeHome社区和家庭社区和家庭 Home Home FTTHFTTBETTHTR069/SNMPLaptopHomeHome完善FTTx/AP/SQM解决方案AP/ONT/HG统一管理可集成到U2000，实现统一城域网管大容量、电信级终端统一网管特性丰富、管理效率高Runtime支持新终端，跟配套解耦PCIPTVVideo PhoneWiFiONT HGTR111/TR104/PCIPTVVideo PhoneWiFiHGTR111/TR104/WiFiACCAPWAP WiFiWiFi热点覆盖热点覆盖

26、U2000iManager U2560终端管理系统，支持基于TR069/SNMP管理海量终端类设备管理（PON ONT/AP/HG/，包括应用类终端STB、IP Phone等）U2560可集成到U200038WLANWLAN运营商解决方案运营商解决方案WLANWLAN基于基于FTTXFTTX承载回传承载回传p基于MXU 提供LAN 或者POE LAN 接口（BG950)：无缝叠加于FTTX 接入承载网，实现WLAN 快速部署; pPON/XDSL 上行AP ：解决目前LAN 上行AP 回传距离有限的瓶颈； 城域汇聚网络OLT：MA5680TMXULANAPLWLANAPN型或SMA RF 射频接口内置大功率WIFI 插卡39将将