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WLAN设备原理与实现

WLAN设备原理与实现11.无线中继器2.无线Modem3.无线网卡4.无线接入点(AP)5.无线路由器1.无线中继器21.无线中继器WLAN设备原理与实现汇总课件3中继器中继器是什么?

中继器(RPrepeater)是连接网络线路的一种装置,常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的网络互联设备,它不查看数据本身,中继器主要完成物理层的功能,负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、调整和放大功能,以此来延长网络的长度。

中继器中继器是什么?4中继器中继器的工作过程:1.中继器接受一个端口的数据,由于信号在不太理想的媒质上从源点到中继器经过一段距离的传输以及噪声和外部干扰的影响,会使得该信号已有所衰减和失真。2.中继器将送来的信号整形放大,使被衰减的信号重建为完美信号。3.最后,将整形好的信号发送到输出端口

中继器中继器的工作过程:5无线中继器中继器的优点:⑴扩大了通信距离;⑵增加了节点的最大数目;⑶各个网段可使用不同的通信速率;⑷提高了可靠性当网络出现故障时,一般只影响个别网段;⑸性能得到改善。

中继器的缺点:

⑴由于中继器对收到被衰减的信号再生(恢复)到发送时的状态,并转发出去,增加了延时;⑵中继器若出现故障,对相邻两个子网的工作都将产生影响。无线中继器中继器的优点:6无线中继器

无线中继器:在空间广阔的环境中,无线信号的覆盖范围比带宽和速度更重要。无疑使用中继器来扩展基站的覆盖范围是较佳的选择。无线中继器可以分为两种,一种是通常的纯无线信号的中继(常规无线中继),另一种是有线端口通过无线信道进行的中继传输。无线中继器无线中继器:在空间广阔的环境中,无线信号的7无线中继器常规无线中继器组成原理:低噪声放大器下变频中频放大上变频功率放大器本振1本振2接受天线发射天线无线中继器常规无线中继器组成原理:低噪声放大器下变频中频放大82.无线ModemWLAN设备原理与实现汇总课件9无线Modem

Modem,来源于MODulator/DEModulator,即调制器/解调器。其实质就是一种翻译器,它是在发送端通过调制将数字信号转换为模以信号,而在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号的一种装置。按照工作原理,可将Modem分为模拟式Modem和数字式Modem两种;按照传输介质可分为有线Modem和无线Modem两种。无线ModemModem,来源于MODulator/10无线Modem模拟式Modem

一般我们常用的拨号上网Modem都属于模拟式Modem。在通过电话线路发送数据时,必须通过这种传统方式的Modem将数字信号转换为可通过电话线传送的模拟信号;在接收时,再通过调制解调器将电话线传来的模拟信号转换为计算机可识别的数字信号。数字式Modem数字式Modem可以直接传送数字信号,传送数据快而准确,不容易产生数据丢失现象。数字式Modem建立在数字通信线路的基础上。综合业务数字网络ISDN的出现,有效地解决了这一问题。ISDNModem使用的前提是要求电信局的交换机提供ISDN功能,即可在电话线上提供数字信号传送。

无线Modem模拟式Modem11无线Modem的构成原理

无线Modem可采用ASK、FSK、PSK等任何数字调制解调技术,任何纠错编码技术以及交织、扩频和分集接受等技术。总之,任何无线传输技术都可以应用到无线Modem的设计中去,其本质是无线数字收发信机。

无线Modem的组成

基带数字调制解调单元天线收发单元无线Modem的构成原理无线Modem可采用ASK、12无线Modem的热点技术

(1)网格编码调制(TCM)

网格编码调制(TCM)将编码和调制结合,在不改变信号速率和不增加带宽的前提下,可以获得可观的编码增益,从而改善了系统性能。(2)数据压缩(DC)数据压缩可以分为无失真数据压缩和失真数据压缩。对于图像和话音,可以采用失真压缩;但对于数据来讲,则只能利用无失真压缩方式。(3)扩频/调频Modem由于跳/扩频具有良好的抗干扰性能,并具有一定的抗突发错误能力,因此,采用扩频/跳频Modem已成为一种趋势.

(4)语音和数据同时传输的Modem电话信道同时传输语音和数据是人们一贯追求的目标。目前有两条实现途径:一是用模拟方式集总语音和数据(ASVD)的Modem,二是数字方式集总语音和数据(DSVD)的Modem.无线Modem的热点技术(1)网格编码调制(TCM)13扩频E1Modem扩频E1无线Modem组成框图:码型转换基带扩频中频调制上变频控制单元下变频HDB3码NRZ中频解调基带解扩码型转换控制单元NRZHDB3码

(a)发射端(b)接收端E1E1E1E1E1扩频E1Modem扩频E1无线Modem组成框图:143.无线网卡WLAN设备原理与实现汇总课件15无线网卡无线网卡,也称无线网络适配器,是无线局域网的最基本设备。无线网卡与终端设备(如计算机、PDA等)一起构成(移动)主机(Host)。在终端设备中,装载有操作系统和网络软件;而无线网卡主要实现WLAN协议中的物理层和数据链路层的内容。也正是由装有无线网卡的主机之间的无线互联构成了无线局域网。没有AP等中心控制设备的WLAN是ADHoc网络,由AP等中心控制设备的WLAN是Infrastructure结构。无线网卡主要完成无线网络通信的功能,其技术是要求相关标准规定。

无线网卡无线网卡,也称无线网络适配器,是无线局域网的16无线网卡的组成原理下图是无线网卡硬件的典型结构。它由网络接口控制器(NIC)、基带处理器(BBP)、中频(IF)和射频(RF)处理单元、收发转换和天线等部分组成。总线接口一般有PCMCIA、USB、PCI、MiniPCI、ISA、Cardbus等形式。射频处理单元(RF)中频处理单元(IF)基带处理器(BBP)网络接口控制器(NIC)计算机总线接口无线网卡的硬件组成框图无线网卡的组成原理下图是无线网卡硬件的典型结构。它由网络接口17无线网卡的工作原理

无线网卡简单的工作原理如下:当物理层接收到信号并确认无误后,提交给MAC-PHY子层,经过拆包后把数据上交MAC层,然后判断是否是发给本网卡的数据。若是,则上交;否则,丢弃。如果物理层接收到的发给本网卡的信号有错,则需要通知发送端重发此分组消息。当网卡有数据需要发送时,首先要判断信道是否空闲。若空闲,随机退避一段时间后发送;否则,暂不发送。由于网卡为时分双工工作,所以,发送时不能接收,接收时不能发送。无线网卡的工作原理184.无线接入点(AP)WLAN设备原理与实现汇总课件19无线接入点(AP)

无线接入点是一个无线网络的接入点,俗称"热点",无线接入点是BSS的核心,也是一个具有中心控制功能的特殊站点,它能为BSS中的其他主机提供诸如通过它对DS进行访问,与BSS中的其他主机通信,获取和维护管理信息等分布式系统服务。

无线接入点(AP)无线接入点是一个无线网络的接入点,20无线接入点(AP)

AP只有在无线局域网采用中心式拓扑结构(Infrastructure)时才被使用。在自组织网络(AdHoc)中,每一个网络中的节点(即终端设备)都有义务担负转发数据包的责任,各个网络节点是完全独立的,不存在逻辑上相互依赖的关系。而在中心式的网络中,AP不但要负责把移动终端发来的信息转发到有线网络或是其管辖的无线站点,还要负责信标帧的发送,完成移动站点的认证连接过程,对发送到无线信道上的信息进行加密/解密,管理移动站点在各小区间的漫游等,并且要在无线和有线网络间进行帧格式的转换。无线接入点(AP)AP只有在无线局域网采用中心式拓扑21AP的物理组成

AP作为连接DS(通常为10/100Mbps以太网)和无线网络的桥梁,一方面要通过WLAN的无线接口与无线网络上的其他节点通信,另一方面还必须与DS中的其他节点通信,因此,通常AP可以认为是一个同时具有WLAN接口和有线接口的嵌入式系统,其硬件构成如图所示。AP的物理组成AP作为连接DS(通常为10/10022AP的逻辑组成

1、无线网络物理层协议接口——实现IEEE802.11中的物理层规范,提供访问无线媒体的接口;2、加密/解密模块——对无线MAC帧进行加密和解密操作,提高网络的安全性能;3、无线网络MAC层协议模块——实现IEEE802.11中MAC层规范定义的接入控制功能4、有线网络接口模块——实现IEEE802.3协议,提供访问有线以太网的接口5、协议转换模块——实现IEEE802.3和IEEE802.11之间的帧格式转换,完成数据在无线网络和与有线网络间的转发AP的逻辑组成1、无线网络物理层协议接口——实现IEE23AP的工作原理

AP的工作原理24WLAN接入网络按体系架构区分的三种类型AutonomousWLANArchitecture:自治型WLAN网络也被称为胖AP或独立型AP提供802.11无线接口及802.3以太网接口配置及控制都是独立的,监控和管理可通过SNMP进行。一个物理AP可通过支持多个SSID成为几个虚拟APCentralizedWLANArchitecture:会聚型WLAN网络被称为轻量级AP或瘦AP(lightweight或和thinAP)通过AC集中管理、控制及配置AP,AC在无线网络中成为会聚点AC和二层网桥、交换机、三层路由器、接入服务器等放置在一起执行CAPWAP功能的AC是逻辑概念,不一定集中在一个物理设备上。DistributedWLANArchitecture:分布型WLAN网络无线节点间自组网成为分布式网络,如网状网(MESH)具有有线连接的对外出口成为网关WLAN接入网络按体系架构区分的三种类型Autonomous25自治型WLAN网络-FATAP

在传统的无线覆盖的解决方案中,无线接入点(AP)一般被视为是一种边缘接入技术,是有线网络的补充,实现的是无线终端用户和有线网络之间的桥接工作。

整个网络的无线部分,是以AP为中心的一片片覆盖区域组合而成的。这些区域各自独立工作,AP作为该区域的中心节点,承担着数据的接收、转发、过滤、加密,客户端的接入、断开、认证等任务。

胖AP本身会提供一定的无线终端接入控制手段,但所有的控制策略以及用户信息往往局限在单个AP上。

一旦无线终端从一个胖AP切换到另外一个胖AP,无线终端便需要重新进行用户认证。新的胖AP也要重复进行控制策略的设定。

因此,单纯使用胖AP是不适合大规模组建无线网络的需求的。自治型WLAN网络-FATAP在传统的无线覆盖的26会聚型WLAN网络-瘦AP

瘦AP一般只完成原来胖AP中时间要求比较严格的部分功能,传统胖AP的大部分功能被转移到无线交换机上完成。瘦AP的出现是随着建网,组网方式的不断出现而应运而生的。

无线控制器+FITAP控制架构(瘦AP)对设备的功能进行了重新划分,其中无线控制器负责无线网络的接入控制,转发和统计、AP的配置监控、漫游管理、AP的网管代理、安全控制;FITAP负责802.11报文的加解密、802.11的PHY功能、接受无线控制器的管理、RF空口的统计等简单功能会聚型WLAN网络-瘦AP瘦AP一般只完成27FITAP设备连接方式直连二层网络连接模式三层网络连接模式APACDirectlyConnectedViaL2cloudViaL3cloudACSwitch/bridgeL2L2ACrouterL3APAPAPAPAPAPAPAPFITAP设备连接方式直连APACDirectlyCo28会聚型WLAN网络-FITap在该架构中,无线交换机和ThinAP之间通过隧道交互两种类型的报文:无线终端数据报文ThinAP管理和控制报文会聚型WLAN网络-FITap在该架构中,无线交换机和Th29会聚型WLAN网络-ACAC,接入控制器(AccessController或WirelessAccessPointController),即无线控制器,是一种网络设备,负责管理某个区域内无线网络中的AP。AC除了集中处理无线终端的数据报文之外,还负责对ThinAP进行集中管理,这包括:ThinAP工作参数的配置。不同的实现方案下,对ThinAP所要作的配置工作是不一样的,一般包括:工作信道的选择无线接入模式的选择:11a、11b、11g、mixed发射功率的设定监测ThinAP的工作状况:无线终端的连接状况当前负载情况当前信道质量ThinAP本身的连通状况ThinAP固件的更新会聚型WLAN网络-ACAC,接入控制器(Acce30瘦AP发现和会话建立流程瘦AP无需人工干预可自动发现AC\完成版本配置更新,实现即插即用无线接入点DHCPServer无线控制器获取IP地址、DNSServer、域名无线控制器发现请求版本、配置下载无线控制器发现响应用户数据传递1.AP接入交换机端口。AP加电并获得IP地址(DHCP或静态配置地址的方式);2.AP查找AC地址(方式有:DHCP、DNS、静态设置等);3.AP从AC下载image文件(TFTP)并建立隧道连接到AC4.AP认证后建立AP到交换机之间的隧道连接;5.隧道建立完成后,AP从AC下载相应的配置文件完成自身配置;6.WLAN用户终端与AP通信,AP将业务数据通过隧道传送到AC,由AC集中转发/也可设置成AP本地转发;7.AP的管理通过AC集中管理;瘦AP发现和会话建立流程瘦AP无需人工干预可自动发现AC\完31802.11报文的加解密、802.11的PHY功能、接受无线控制器的管理、RF口的统计等简单功能胖瘦AP构架中设备功能的划分胖AP独立完成用户的无线接入独立完成用户权限认证独立用户安全策略实施独立分布式管理传统的WLAN的AP功能被分散到AC和瘦AP两个独立的设备来完成,AC和瘦AP之间提供相应的控制协议完成无线功能。AC无线网络的接入控制、无线网络的转发和统计、AP的配置监控、漫游管理、AP的网管代理、AP安全控制等控制协议瘦AP802.11报文的加解密、胖瘦AP构架中设备功能的划分胖32胖AP组网&瘦AP架构对比Internet中心机房Router/Bas网管AAA计费SwitchSwitchPC机WLAN手机传统的自治型胖APAC无线控制器PC机WLAN手机新型的集中管理型瘦AP胖AP组网&瘦AP架构对比Internet中心机房Rou335.无线路由器WLAN设备原理与实现汇总课件34无线路由器无线路由器是一种工作在ISO模型中网络层(IP层)上的一种设备,应用于用户上网、带有无线覆盖功能的路由器,无线路由器可以看作一个转发器,将家中墙上接出的宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备(笔记本电脑、支持wifi的手机以及所有带有WIFI功能的设备)。无线路由器无线路由器是一种工作在ISO模型中网络层(35无线路由器的功能

1)网络互连

无线路由器支持无线局域网和广域网的接口,主要用于互联无线局域网和广域网。大部分无线路由支持多协议的传输,即多协议路由器。从过滤网络流量的角度来讲,无线路由器的作用与无线网桥非常相似,但无线路由器使用专用的软件协议从逻辑上对整个网络进行细分。

2)路由功能无线路由器的主要工作是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该路径有效地传送到目的站点。路由器中保存着各种传输路径的相关数据--路由表,路由表可分为两种,一种是静态路由,另外一种是动态路由。静态路由是由网络管理员预先设置好的,动态路由则根据网络的拓扑结构动态调整。无线路由器的功能1)网络互连36无线路由的参数

1、SSID

SSID(ServiceSetIdentifier)是“业务组标识符”的简称,是无线网络的标志符,用来识别在特定无线网络上发现到的无线设备身份。所有的工作站及访问点必须使用相同的SSID才能在彼此间进行通讯。SSID是一个32位的数据,其值区分大小写。它可以是无线局域网的物理位置标识、你的名称、公司名称、或公司名称和部门、偏好的标语等喜欢的字符,但是如果设置非英文,在某些设备上会显示乱码,或出现连接不上的问题。

2、接口

常见的无线路由器一般都有一个RJ45口为WAN口,也就是UPLink到外部网络的接口,其余2-4个口为LAN口,用来连接普通局域网,内部有一个网络交换机芯片,专门处理LAN接口之间的信息交换。通常无线路由的WAN口和LAN之间的路由工作模式一般都采用NAT(NetworkAddressTranslation)方式。

3、信号覆盖这一项是无线路由器的重要参数之一;顾名思义也就是说只有在无线路由器的信号覆盖范围内,其他计算机才能进行无线连接。通常室内在50米范围内都可有较好的无线信号,而室外一般来说都只能达到100-200米左右。无线路由器信号强弱同样受环境的影响较大。无线路由的参数1、SSID37无线路由器与AP的区别

1、功能不同:无线AP:AP全称是AccessPoint,其功能是把有线网络转换为无线网络。形像点说,无线AP是无线网和有线网之间沟通的桥梁。其信号范围为球形,搭建的时候最好放到比较高的地方,可以增加覆盖范围,无线AP也就是一个无线交换机,接入在有线交换机或是路由器上,接入的无线终端和原来的网络是属于同一个子网。无线路由器就是一个带路由功能的无线AP,接入在ADSL宽带线路上,通过路由器功能实现自动拨号接入网络,并通过无线功能,建立一个独立的无线家庭组网。2、应用不同:无线AP应用于大型公司比较多,大的公司需要大量的无线访问节点实现大面积的网络覆盖,同时所有接入终端都属于同一个网络,也方便公司网络管理员简单地实现网络控制和管理。无线路由器一般应用于家庭和SOHO环境网络,这种情况一般覆盖面积和使用用户都不大,只需要一个无线AP就够用了。无线路由器可以实现ADSL网络的接入,同时转换为无线信号,比起买一个路由器加一个无线AP,无线路由器是一个更为实惠和方便的选择。3、连接方式不同:无线AP不能与ADSLMODEM相连,要用一个交换机或是集线器或者路由器做为中介。而无线路由器带有宽带拨号功能,可以直接和ADSLMODEM相连拨号上网,实现无线覆盖。无线路由器与AP的区别1、功能不同:无线AP:AP全38谢谢观赏谢谢观赏39WLAN设备原理与实现

WLAN设备原理与实现401.无线中继器2.无线Modem3.无线网卡4.无线接入点(AP)5.无线路由器1.无线中继器411.无线中继器WLAN设备原理与实现汇总课件42中继器中继器是什么?

中继器(RPrepeater)是连接网络线路的一种装置,常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的网络互联设备,它不查看数据本身,中继器主要完成物理层的功能,负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、调整和放大功能,以此来延长网络的长度。

中继器中继器是什么?43中继器中继器的工作过程:1.中继器接受一个端口的数据,由于信号在不太理想的媒质上从源点到中继器经过一段距离的传输以及噪声和外部干扰的影响,会使得该信号已有所衰减和失真。2.中继器将送来的信号整形放大,使被衰减的信号重建为完美信号。3.最后,将整形好的信号发送到输出端口

中继器中继器的工作过程:44无线中继器中继器的优点:⑴扩大了通信距离;⑵增加了节点的最大数目;⑶各个网段可使用不同的通信速率;⑷提高了可靠性当网络出现故障时,一般只影响个别网段;⑸性能得到改善。

中继器的缺点:

⑴由于中继器对收到被衰减的信号再生(恢复)到发送时的状态,并转发出去,增加了延时;⑵中继器若出现故障,对相邻两个子网的工作都将产生影响。无线中继器中继器的优点:45无线中继器

无线中继器:在空间广阔的环境中,无线信号的覆盖范围比带宽和速度更重要。无疑使用中继器来扩展基站的覆盖范围是较佳的选择。无线中继器可以分为两种,一种是通常的纯无线信号的中继(常规无线中继),另一种是有线端口通过无线信道进行的中继传输。无线中继器无线中继器:在空间广阔的环境中,无线信号的46无线中继器常规无线中继器组成原理:低噪声放大器下变频中频放大上变频功率放大器本振1本振2接受天线发射天线无线中继器常规无线中继器组成原理:低噪声放大器下变频中频放大472.无线ModemWLAN设备原理与实现汇总课件48无线Modem

Modem,来源于MODulator/DEModulator,即调制器/解调器。其实质就是一种翻译器,它是在发送端通过调制将数字信号转换为模以信号,而在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号的一种装置。按照工作原理,可将Modem分为模拟式Modem和数字式Modem两种;按照传输介质可分为有线Modem和无线Modem两种。无线ModemModem,来源于MODulator/49无线Modem模拟式Modem

一般我们常用的拨号上网Modem都属于模拟式Modem。在通过电话线路发送数据时,必须通过这种传统方式的Modem将数字信号转换为可通过电话线传送的模拟信号;在接收时,再通过调制解调器将电话线传来的模拟信号转换为计算机可识别的数字信号。数字式Modem数字式Modem可以直接传送数字信号,传送数据快而准确,不容易产生数据丢失现象。数字式Modem建立在数字通信线路的基础上。综合业务数字网络ISDN的出现,有效地解决了这一问题。ISDNModem使用的前提是要求电信局的交换机提供ISDN功能,即可在电话线上提供数字信号传送。

无线Modem模拟式Modem50无线Modem的构成原理

无线Modem可采用ASK、FSK、PSK等任何数字调制解调技术,任何纠错编码技术以及交织、扩频和分集接受等技术。总之,任何无线传输技术都可以应用到无线Modem的设计中去,其本质是无线数字收发信机。

无线Modem的组成

基带数字调制解调单元天线收发单元无线Modem的构成原理无线Modem可采用ASK、51无线Modem的热点技术

(1)网格编码调制(TCM)

网格编码调制(TCM)将编码和调制结合,在不改变信号速率和不增加带宽的前提下,可以获得可观的编码增益,从而改善了系统性能。(2)数据压缩(DC)数据压缩可以分为无失真数据压缩和失真数据压缩。对于图像和话音,可以采用失真压缩;但对于数据来讲,则只能利用无失真压缩方式。(3)扩频/调频Modem由于跳/扩频具有良好的抗干扰性能,并具有一定的抗突发错误能力,因此,采用扩频/跳频Modem已成为一种趋势.

(4)语音和数据同时传输的Modem电话信道同时传输语音和数据是人们一贯追求的目标。目前有两条实现途径:一是用模拟方式集总语音和数据(ASVD)的Modem,二是数字方式集总语音和数据(DSVD)的Modem.无线Modem的热点技术(1)网格编码调制(TCM)52扩频E1Modem扩频E1无线Modem组成框图:码型转换基带扩频中频调制上变频控制单元下变频HDB3码NRZ中频解调基带解扩码型转换控制单元NRZHDB3码

(a)发射端(b)接收端E1E1E1E1E1扩频E1Modem扩频E1无线Modem组成框图:533.无线网卡WLAN设备原理与实现汇总课件54无线网卡无线网卡,也称无线网络适配器,是无线局域网的最基本设备。无线网卡与终端设备(如计算机、PDA等)一起构成(移动)主机(Host)。在终端设备中,装载有操作系统和网络软件;而无线网卡主要实现WLAN协议中的物理层和数据链路层的内容。也正是由装有无线网卡的主机之间的无线互联构成了无线局域网。没有AP等中心控制设备的WLAN是ADHoc网络,由AP等中心控制设备的WLAN是Infrastructure结构。无线网卡主要完成无线网络通信的功能,其技术是要求相关标准规定。

无线网卡无线网卡,也称无线网络适配器,是无线局域网的55无线网卡的组成原理下图是无线网卡硬件的典型结构。它由网络接口控制器(NIC)、基带处理器(BBP)、中频(IF)和射频(RF)处理单元、收发转换和天线等部分组成。总线接口一般有PCMCIA、USB、PCI、MiniPCI、ISA、Cardbus等形式。射频处理单元(RF)中频处理单元(IF)基带处理器(BBP)网络接口控制器(NIC)计算机总线接口无线网卡的硬件组成框图无线网卡的组成原理下图是无线网卡硬件的典型结构。它由网络接口56无线网卡的工作原理

无线网卡简单的工作原理如下:当物理层接收到信号并确认无误后,提交给MAC-PHY子层,经过拆包后把数据上交MAC层,然后判断是否是发给本网卡的数据。若是,则上交;否则,丢弃。如果物理层接收到的发给本网卡的信号有错,则需要通知发送端重发此分组消息。当网卡有数据需要发送时,首先要判断信道是否空闲。若空闲,随机退避一段时间后发送;否则,暂不发送。由于网卡为时分双工工作,所以,发送时不能接收,接收时不能发送。无线网卡的工作原理574.无线接入点(AP)WLAN设备原理与实现汇总课件58无线接入点(AP)

无线接入点是一个无线网络的接入点,俗称"热点",无线接入点是BSS的核心,也是一个具有中心控制功能的特殊站点,它能为BSS中的其他主机提供诸如通过它对DS进行访问,与BSS中的其他主机通信,获取和维护管理信息等分布式系统服务。

无线接入点(AP)无线接入点是一个无线网络的接入点,59无线接入点(AP)

AP只有在无线局域网采用中心式拓扑结构(Infrastructure)时才被使用。在自组织网络(AdHoc)中,每一个网络中的节点(即终端设备)都有义务担负转发数据包的责任,各个网络节点是完全独立的,不存在逻辑上相互依赖的关系。而在中心式的网络中,AP不但要负责把移动终端发来的信息转发到有线网络或是其管辖的无线站点,还要负责信标帧的发送,完成移动站点的认证连接过程,对发送到无线信道上的信息进行加密/解密,管理移动站点在各小区间的漫游等,并且要在无线和有线网络间进行帧格式的转换。无线接入点(AP)AP只有在无线局域网采用中心式拓扑60AP的物理组成

AP作为连接DS(通常为10/100Mbps以太网)和无线网络的桥梁,一方面要通过WLAN的无线接口与无线网络上的其他节点通信,另一方面还必须与DS中的其他节点通信,因此,通常AP可以认为是一个同时具有WLAN接口和有线接口的嵌入式系统,其硬件构成如图所示。AP的物理组成AP作为连接DS(通常为10/10061AP的逻辑组成

1、无线网络物理层协议接口——实现IEEE802.11中的物理层规范,提供访问无线媒体的接口;2、加密/解密模块——对无线MAC帧进行加密和解密操作,提高网络的安全性能;3、无线网络MAC层协议模块——实现IEEE802.11中MAC层规范定义的接入控制功能4、有线网络接口模块——实现IEEE802.3协议,提供访问有线以太网的接口5、协议转换模块——实现IEEE802.3和IEEE802.11之间的帧格式转换,完成数据在无线网络和与有线网络间的转发AP的逻辑组成1、无线网络物理层协议接口——实现IEE62AP的工作原理

AP的工作原理63WLAN接入网络按体系架构区分的三种类型AutonomousWLANArchitecture:自治型WLAN网络也被称为胖AP或独立型AP提供802.11无线接口及802.3以太网接口配置及控制都是独立的,监控和管理可通过SNMP进行。一个物理AP可通过支持多个SSID成为几个虚拟APCentralizedWLANArchitecture:会聚型WLAN网络被称为轻量级AP或瘦AP(lightweight或和thinAP)通过AC集中管理、控制及配置AP,AC在无线网络中成为会聚点AC和二层网桥、交换机、三层路由器、接入服务器等放置在一起执行CAPWAP功能的AC是逻辑概念,不一定集中在一个物理设备上。DistributedWLANArchitecture:分布型WLAN网络无线节点间自组网成为分布式网络,如网状网(MESH)具有有线连接的对外出口成为网关WLAN接入网络按体系架构区分的三种类型Autonomous64自治型WLAN网络-FATAP

在传统的无线覆盖的解决方案中,无线接入点(AP)一般被视为是一种边缘接入技术,是有线网络的补充,实现的是无线终端用户和有线网络之间的桥接工作。

整个网络的无线部分,是以AP为中心的一片片覆盖区域组合而成的。这些区域各自独立工作,AP作为该区域的中心节点,承担着数据的接收、转发、过滤、加密,客户端的接入、断开、认证等任务。

胖AP本身会提供一定的无线终端接入控制手段,但所有的控制策略以及用户信息往往局限在单个AP上。

一旦无线终端从一个胖AP切换到另外一个胖AP,无线终端便需要重新进行用户认证。新的胖AP也要重复进行控制策略的设定。

因此,单纯使用胖AP是不适合大规模组建无线网络的需求的。自治型WLAN网络-FATAP在传统的无线覆盖的65会聚型WLAN网络-瘦AP

瘦AP一般只完成原来胖AP中时间要求比较严格的部分功能,传统胖AP的大部分功能被转移到无线交换机上完成。瘦AP的出现是随着建网,组网方式的不断出现而应运而生的。

无线控制器+FITAP控制架构(瘦AP)对设备的功能进行了重新划分,其中无线控制器负责无线网络的接入控制,转发和统计、AP的配置监控、漫游管理、AP的网管代理、安全控制;FITAP负责802.11报文的加解密、802.11的PHY功能、接受无线控制器的管理、RF空口的统计等简单功能会聚型WLAN网络-瘦AP瘦AP一般只完成66FITAP设备连接方式直连二层网络连接模式三层网络连接模式APACDirectlyConnectedViaL2cloudViaL3cloudACSwitch/bridgeL2L2ACrouterL3APAPAPAPAPAPAPAPFITAP设备连接方式直连APACDirectlyCo67会聚型WLAN网络-FITap在该架构中,无线交换机和ThinAP之间通过隧道交互两种类型的报文:无线终端数据报文ThinAP管理和控制报文会聚型WLAN网络-FITap在该架构中,无线交换机和Th68会聚型WLAN网络-ACAC,接入控制器(AccessController或WirelessAccessPointController),即无线控制器,是一种网络设备,负责管理某个区域内无线网络中的AP。AC除了集中处理无线终端的数据报文之外,还负责对ThinAP进行集中管理,这包括:ThinAP工作参数的配置。不同的实现方案下,对ThinAP所要作的配置工作是不一样的,一般包括:工作信道的选择无线接入模式的选择:11a、11b、11g、mixed发射功率的设定监测ThinAP的工作状况:无线终端的连接状况当前负载情况当前信道质量ThinAP本身的连通状况ThinAP固件的更新会聚型WLAN网络-ACAC,接入控制器(Acce69瘦AP发现和会话建立流程瘦AP无需人工干预可自动发现AC\完成版本配置更新,实现即插即用无线接入点DHCPServer无线控制器获取IP地址、DNSServer、域名无线控制器发现请求版本、配置下载无线控制器发现响应用户数据传递1.AP接入交换机端口。AP加电并获得IP地址(DHCP或静态配置地址的方式);2.AP查找AC地址(方式有:DHCP、DNS、静态设置等);3.AP从AC下载image文件(TFTP)并建立隧道连接到AC4.AP认证后建立AP到交换机之间的隧道连接;5.隧道建立完成后,AP从AC下载相应的配置文件完成自身配置;6.WLAN用户终端与AP通信,AP将业务数据通过隧道传送到AC,由AC集中转发/也可设置成AP本地转发;7.AP的管理通过AC集中管理;瘦AP发现和会话建立流程瘦AP无需人工干预可自动发现AC\完70802.11报文的加解密、802.11的PHY功能、接受无线控制器的管理、RF口的统计等简单功能胖瘦AP构架中设备功能的划分胖AP独立完成用户的无线接入独立完成用户权限认证独立用户安全策略实施独立分布式管理传统的WLAN的AP功能被分散到AC和瘦AP两个独立的设备来完成,AC和瘦AP之间提供相应的控制协议完成无线功能。AC无线网络的接入控制、无线网络的转发和统计、AP的配置监控、漫游管理、AP的网管代理、AP安全控制等控制协议瘦AP802.11报文的加解密、胖瘦AP构架中设备功能的划分胖71胖AP组网&瘦AP架构对比Internet中心机房Router/Bas网管AAA计费SwitchSwitchPC机WLAN手机传统的自治型胖APAC无线控制器PC机WLAN手机新型的集中管理型瘦AP胖AP组网&瘦AP架构对比Internet中心

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