宽带无线接入技术_WLAN技术-讲义5

WLAN技术

北京邮电大学信息与通信工程学院

刘芳芳

Email: fliu@

2015年

主要内容

WiFi与IEEE 802.11IEEE 802.11物理层技术IEEE 802.11 MAC层技术IEEE 802.11的增强技术WiFi组网技术

有基础架构的WiFi组网 Ad Hoc组网

Mesh组网

有基础设施的WiFi网络Mobile Mobile Infrastructure (Wired line)

AP APDesktop computer

PDA

Laptop computer Laptop computer Pen computer

移动终端和固定的AP互相通信移动终端不具备路由功能2015/5/7

AP负责路由和交换功能 AP充当接入有线网络的网关3

WiFi的组网设备

FAT AP

FIT AP和无线交换机无线网桥

FAT AP设备功能天线天线 802.11a/b/g 802.11a/b/g加密加密 802.1x, TKIP, 802.1x, TKIP, Qos, 802.11h Qos, 802.11h权限控制权限控制策略控制策略控制移动 IP,VPN移动 IP,VPN二层漫游 L2/L3层漫游

FAT AP将WiFi的物理层、用户数据加密、用户认证、QoS、网络管理、漫游技术等功能集于一身

2015/5/7

FAT AP设备的典型组网

家庭或soho网络的组网模式：

企业网络的组网模式：

FAT AP组网方案的局限性

企业无线网络的组网模式：

企业有线网络

…

…

APn

STAs

大规模无线组网存在的问题：

一、难管理

大规模组网部署和维护工作量大； 不能自动调整工作信道和功率，不适用复杂RF环境

AP设备的丢失引发系统配置的泄露； 非法AP的接入无法检测等三、新业务支持难

不能满足语音业务需求（不支持三层漫游）

以太交换机

FAT AP1

二、安全隐患

FIT AP和无线交换机FAT AP组网方案天线天线 802.11a/b/g 802.11a/b/g加密加密 802.1x, TKIP, 802.1x, TKIP, Qos, 802.11h Qos, 802.11h权限控制权限控制策略控制策略控制移动 IP,VPN移动 IP,VPN二层漫游 L2/L3层漫游

FIT AP组网方案

“瘦”AP

2015/5/7

“胖”AP

AP管理非法无线入侵检测位置检测网络自愈每用户的安全策略 RF管理

无线交换机

FIT AP + 无线交换机组网方案

企业无线网络的组网模式：

无线交换机

企业有线网络

以太交换机

…

…

APn

STAs

特别适合大规模无线组网：

一、易部署管理

大规模组网部署容易，AP零配置； 集中管理，升级维护简单；

自动调整工作信道和功率，适用复杂RF环境

二、安全隐患

配置集中管理，不怕AP设备的丢失引发系统配置的泄露； 可检测非法AP的接入等三、新业务支持

支持三层漫游，对上层应用透明切换

FiT AP1

胖瘦AP构架中设备功能的划分

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

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

控制协议瘦AP

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

传统的WLAN 的AP功能被分散到AC(AP控制器)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

无线管理——FIT AP实时无线资源管理

AP实时收集RF环境信息并定期上报给AC

A

BAC对AP收集的数据进行分析评估

DCAP执行AC设置的配置，进行射频资源调整和优化

AC统筹安排每个AP应当使用的发送功率，信道等

无线管理——FIT AP信道自动选择

基本原则

网络中的关键AP优先获得最佳的信道 避免使用存在雷达等干扰的信道

统计信道状态，包括信道利用率，干扰等 避免Co-channel干扰

避免其它网络中AP的信道干扰

调整前

调整后

BSS

BSS2

BSS1

BSS1

5

BSS5

BSS3

BSS4

BSS3

BSS4

CHANNEL1

CHANNEL6

CHANNEL11

无线管理——FIT AP发射功率自动调整

基本原则

保证合理的信号覆盖，过大的覆盖将影响吞吐量和网络性能保证一定的信号重叠，防止出现覆盖黑洞

逐个调整AP发射功率，使其第N个邻居可以听到足够强的信号，实现整个网络形成完整的覆盖

支持修复邻居AP离线造成的信号覆盖黑洞

调整前

调整后

无线管理——智能负载均衡

AC可以设定AP间对接入用户进行负载分担

负载分担的策略可以是基于AP接入的用户数量，AP流量负载情况等

当AC发现AP的负载超过设定的门限值以后，对于新接入的用户AC会自动计算此用户周围是否还有负载较轻的AP可供用户接入，如果有则AP会拒绝用户的关联请求，用户会转而接入其他负载较轻的AP

AP1

拒绝关联

接受关联

AP2

负载均衡原理

启动负载分担的重叠覆盖区

AP1

AP2

不启动负载分担的区域

FAT AP与FIT AP的对比FAT AP方案安全性传统加密、认证方式，普通安全性网络管理用户管理对每AP下发配置文件类似有线，根据AP接入的有线端口区分权限 WLAN组网规模 L2漫游，适合小规模组网，成本较低增值业务能力实现简单数据接入

FIT AP方案增加射频环境监控，基于用户位置安全策略，高安全性 AC上配置文件，AP本身零配置无线专门虚拟专用组方式，根据用户名区分权限 L2、L3漫游，拓扑无关性，适合大规模组网，成本较高可扩展语音等丰富业务

2015/5/7

胖瘦AP组网的选择

优势：1、独立设备智能化高，自治型组网

2、产品和组网成熟度高

3、整网分布式部署，可靠性高4、初期投资低优势：1、轻量型AP设备，非智能化，操作简单

2、集中的网络管理，便于管理和维护3、更高的安全控制4、无缝漫游

胖AP适用于建设规模不大、AP之间关联程度低，初期投资有限的场合

瘦AP适用于大规模密集部署、对安全控制要求高、有音视频漫游的场合

胖瘦AP的方案可结合实际的应用需求和投资进行选择 胖瘦AP之间应支持通过软件进行升级切换

WiFi无线网桥

什么是无线网桥？

顾名思义就是无线网络的桥接，它利用无线传输方式实现在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁

是一种采用无线技术进行网络互连的特殊功能的AP根据传输距离的不同可分为

WiFi无线网桥

工作组网桥长距离专业网桥

为了防止信号大幅度衰减，网桥组网时两个网桥之间通常不能有障碍物的阻挡

以室外作为主要应用环境的无线网桥一般在设计时都会考虑适应一些恶劣的应用环境

组网特点

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WiFi无线网桥的典型组网

有线网络互连：

网桥

网桥

无线网络互连：

网桥

网桥

多网络互连：

WLAN基本应用模式之——室内热点覆盖IPTV NGN

Internet

城域网Bras/SR

AAA网管计费

中心机房

LS/ONU 一般工作在2.4G频段 采用低功率室内放装型AP 通常接吸顶天线或8db全向天线 单个室内型AP的覆盖半径一般为30~100米 每AP支持并发30个用户 注意安装的美观性和安全性

2015/5/7

WLAN基本应用模式之——大功率AP配合室分系统

由于普通AP的发射功率只有100mW,在与室内分布式系统组网时必须加入干线放大器，而AP的输出口与外置干线放大器的输入口往往匹配不好，导致驻波比升高，功率传输效率下降，信号质量变差； 而采用大功率AP时，其射频口发射功率达500mW,不需要引入放大器，从而很好的避免信号失真。2015/5/7 20

WLAN基本应用模式之——室外热点覆盖IPTV NGN

Internet

城域网Bras/SR LS/ONU 一般采用2.4GHz频段 最大发射功率可调 可采用定向天线或者全向天线 安装于室外，既可完成室外热点的WiFi覆盖，也可覆盖室内热点

AAA网管计费

中心机房

2015/5/7

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/py64.html