無線局域網(wǎng)基礎知識培訓

1、無線局域網(wǎng)WLAN根底知識培訓2. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved2. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved議程無線局域網(wǎng)開展歷史當前的無線局網(wǎng)技術(shù)標準協(xié)議 頻率. 調(diào)制方式Ad-Hoc/Infrastructure/WDS/Bridging/Repeating最新的無線局域網(wǎng)絡技術(shù)MIMO, RangeMax, Pre-N, 802.11n, WiMAX平安 SSID/TKIP/MIC/IVEncoding, encryption編碼，加密Vulnerabilities易受攻擊性3. 1996-2004

2、 NETGEAR . All rights reserved3. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved無線局域網(wǎng) - 為什么需要無線局域網(wǎng)?移動性從企業(yè)內(nèi)的任何地點存取實時信息安裝速度、簡單性和靈活性快速而簡單; 不需要在墻壁和天花板上穿線允許網(wǎng)絡進入任何以前線纜到不了的地方降低的擁有本錢整個安裝費用和生命周期本錢比布線網(wǎng)絡顯著減少可伸縮性可配置成不同的拓撲以滿足特殊應用和安裝的需要這三年來的的技術(shù)熱點 無線局域網(wǎng)4. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved4. 1996-2004 NETGEAR . All r

3、ights reserved 無線局域網(wǎng)絡系統(tǒng)無線局域網(wǎng)絡系統(tǒng)WLAN)就是不使用有線方式，使用無線信號為通就是不使用有線方式，使用無線信號為通信終端設備間提供與位置無關(guān)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。信終端設備間提供與位置無關(guān)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 無線網(wǎng)絡正在成為商業(yè)用戶在廣泛區(qū)域進行數(shù)據(jù)覆蓋的主流技術(shù)。無線網(wǎng)絡正在成為商業(yè)用戶在廣泛區(qū)域進行數(shù)據(jù)覆蓋的主流技術(shù)。 目前為止，無線網(wǎng)主要應用于縱向行業(yè)應用目前為止，無線網(wǎng)主要應用于縱向行業(yè)應用 vertical applications ，例如：工廠，倉庫以及零售商店等。，例如：工廠，倉庫以及零售商店等。 未來無線網(wǎng)的應用主要在，醫(yī)療，教育，大型企業(yè)的辦公區(qū)

4、域。未來無線網(wǎng)的應用主要在，醫(yī)療，教育，大型企業(yè)的辦公區(qū)域。 公司，會議廳，公共區(qū)域，分支辦公室都是適合使用無線網(wǎng)絡的場合公司，會議廳，公共區(qū)域，分支辦公室都是適合使用無線網(wǎng)絡的場合無線局域網(wǎng)- 什么是無線局域網(wǎng) 5. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved5. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved無線接入點WG302無線USB適配器WG111PCI網(wǎng)卡WG311PC卡WG511 CF卡MA701InternetVPN 防火墻FVX538無線局域網(wǎng)- 什么是無線局域網(wǎng) 6. 1996-2004 NETGEAR .

5、 All rights reserved6. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved無線客戶端適配器無線客戶端適配器 (Client Adapter)PC 卡，又分有卡，又分有16-bit 的的PCMCIA 和和32-bit的的CardBus 卡，一般用于連接筆記本電卡，一般用于連接筆記本電腦腦USB適配器，目前一般基于標準，用于連接筆記本電腦或臺式機電腦適配器，目前一般基于標準，用于連接筆記本電腦或臺式機電腦PCI卡，用于連接臺式機，有些是卡，用于連接臺式機，有些是PCI轉(zhuǎn)換卡，有些上完全集成的無線轉(zhuǎn)換卡，有些上完全集成的無線PCI卡卡以太網(wǎng)橋接器以太

6、網(wǎng)橋接器 (Ethernet Bridge) ，用以連接無，用以連接無PCI槽，無槽，無USB口但具有以太網(wǎng)接口但具有以太網(wǎng)接口的設備口的設備無線局域網(wǎng)接入點無線局域網(wǎng)接入點(Access Point) 主要應用于室內(nèi)無線局域網(wǎng)主要應用于室內(nèi)無線局域網(wǎng) Indoor WLAN)橋橋 (Bridge) (主要應用于室外無線局域網(wǎng)主要應用于室外無線局域網(wǎng) Outdoor WLAN)點對點的橋接點對點的橋接 (Point-to-Point)點對多點的橋接點對多點的橋接(Point-to-Multipoint)無線客戶端橋接器無線客戶端橋接器 (AP Client)無線中繼器無線中繼器(Wireles

7、s Repeater)無線網(wǎng)絡 - 無線局域網(wǎng)絡的組成7. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved7. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved 無線網(wǎng)絡將用戶從依賴于硬件，有線方式訪問網(wǎng)絡的工作方式中解放出無線網(wǎng)絡將用戶從依賴于硬件，有線方式訪問網(wǎng)絡的工作方式中解放出來。使用戶在任何時間，任何地點可以訪問網(wǎng)絡。這種漫游方式可以使來。使用戶在任何時間，任何地點可以訪問網(wǎng)絡。這種漫游方式可以使無數(shù)的用戶從眾多的網(wǎng)絡環(huán)境中得到益處。例如：無數(shù)的用戶從眾多的網(wǎng)絡環(huán)境中得到益處。例如： 醫(yī)生以及醫(yī)療機構(gòu)可以隨時獲取病人的相關(guān)

8、信息醫(yī)生以及醫(yī)療機構(gòu)可以隨時獲取病人的相關(guān)信息 為現(xiàn)場的咨詢?nèi)藛T，審計人員提供簡單，實時的網(wǎng)絡接入為現(xiàn)場的咨詢?nèi)藛T，審計人員提供簡單，實時的網(wǎng)絡接入 為移動管理人員例如：生產(chǎn)線經(jīng)理，倉庫統(tǒng)計員，建筑工程師提供為移動管理人員例如：生產(chǎn)線經(jīng)理，倉庫統(tǒng)計員，建筑工程師提供高效的數(shù)據(jù)接入方式高效的數(shù)據(jù)接入方式 用最少的管理信息系統(tǒng)用最少的管理信息系統(tǒng)MIS資源，為臨時活動商品展示，會議資源，為臨時活動商品展示，會議提供簡易的網(wǎng)絡連接方案提供簡易的網(wǎng)絡連接方案 為供給商以及零售商提供更快的客戶信息，從而為客戶提供更好的效勞為供給商以及零售商提供更快的客戶信息，從而為客戶提供更好的效勞，增加客戶滿意度。，

9、增加客戶滿意度。 為網(wǎng)絡管理員提供與位置無關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸，為在線調(diào)試及技術(shù)支持提供為網(wǎng)絡管理員提供與位置無關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸，為在線調(diào)試及技術(shù)支持提供了方便。了方便。 為學生提供實時的學習小組會議信息及相關(guān)數(shù)據(jù)鏈接為學生提供實時的學習小組會議信息及相關(guān)數(shù)據(jù)鏈接無線局域網(wǎng)的優(yōu)勢8. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved8. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved無線局域網(wǎng)絡技術(shù)9. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved9. 1996-2004 NETGEAR . All right

10、s reservedWi-Fi Alliance WiFi聯(lián)盟 起源于無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟WECA 初始會員： 3Com, Aironet (now Cisco), Harris Semiconductor (now Intersil), Lucent (now Agere), Nokia, and Symbol formed in 1999 2002年10月更名為Wi-Fi。WiFi是一個非盈利性的國際商業(yè)協(xié)會。在1999年制定了 WiFi 標準，用于標準基于IEEE 802.11 標準的各個廠家設備的兼容性 Wi-Fi 聯(lián)盟 產(chǎn)品認證開始與2000年3月。 Wi-Fi 聯(lián)盟 的主要使命就是

11、使用戶能夠在使用不同廠商的產(chǎn)品時，能獲得良好的兼容性10. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved10. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedWi-Fi 聯(lián)盟成員截止至2004Wi-Fi Alliance member companies. Airgo Networks AT&T Labs Belair Networks Calypso Colubris Connexion by Boeing Dell Enterasys Ericsson Funk Software Gemtek Infonet Ins

12、tant 802 Intel iPass, Inc. Motorola Netgear Nokia Nomadix Nortel Philips Proxim Siemens Sprint Symbol Syniverse Telia Sonera Texas Instruments TSI11. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved11. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedIEEE描述狀態(tài)802.112.4GHz. 使用跳頻技術(shù)使用跳頻技術(shù) (FHSS) 或直接序列展或直接序列展頻技術(shù)頻技術(shù) (DSSS).

13、 2Mbps 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率.過時過時.802.11b2.4GHz. 目前的無線網(wǎng)絡標準，基于目前的無線網(wǎng)絡標準，基于 DSSS. 11 Mbps data rate.目前無線網(wǎng)絡的基本工業(yè)標準目前無線網(wǎng)絡的基本工業(yè)標準802.11g2.4GHz. 日益被廣泛接受的無線網(wǎng)絡標準，使日益被廣泛接受的無線網(wǎng)絡標準，使用正交頻分復用用正交頻分復用 （OFDM） and DSSS. 54 Mbps 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率當前主流的工業(yè)標準，價格高于當前主流的工業(yè)標準，價格高于 802.11b.802.11a5GHz. 使用正交頻分復用使用正交頻分復用 （OFDM）. 54 Mbps 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)

14、傳輸率在商用環(huán)境中，只有有限的應用。在商用環(huán)境中，只有有限的應用。 目前在目前在 a/g 模式下，有一些發(fā)展模式下，有一些發(fā)展.Pre-N不同廠商為支持不同廠商為支持100Mbps 制定的備選制定的備選802.11n標準標準. 但是，目前還沒有任何一家被批準。但是，目前還沒有任何一家被批準。 Airgo and RangeMax. 不提供向不提供向802.11N的升級能的升級能力力IEEE還沒有認可這些相互競爭建議還沒有認可這些相互競爭建議. 所以的建議都使用某種形式的所以的建議都使用某種形式的MIMO（多進多出）技術(shù)（多進多出）技術(shù)802.11n100+ Mbps IEEE 標準標準第一個草

15、案制定于第一個草案制定于2004年年9月月,2005年年12月批準月批準802.11 協(xié)議族12. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved12. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved802.11 Extended Protocol Layer Wi-Fi 最新技術(shù)點最新技術(shù)點 WMM Wi-Fi Multimedia Wi-Fi 多媒體多媒體 802.11e QoS 協(xié)議子集協(xié)議子集 WPA2 由由WPA升級而來，用于被批準的升級而來，用于被批準的802.11i 平安協(xié)議平安協(xié)議l. 2004年年9月開始認月開始

16、認證。證。 WEP 被認為是已被被認為是已被Wi-Fi 要淘汰的平安協(xié)議要淘汰的平安協(xié)議IEEE描述描述狀態(tài)狀態(tài)802.11i安全安全: WiFi 批準批準 - WPA2, 增加了基于硬件的增加了基于硬件的AES加密加密 2005年年6月批準月批準.802.11e數(shù)據(jù)，語音，視頻的服務質(zhì)量（數(shù)據(jù)，語音，視頻的服務質(zhì)量（QoS）標準）標準.已批準，估計在已批準，估計在 2005，netgear某些產(chǎn)品上會得到支持。某些產(chǎn)品上會得到支持。802.11s網(wǎng)狀網(wǎng)絡（網(wǎng)狀網(wǎng)絡（Mesh Networking）預計預計2007年年2月批準月批準13. 1996-2004 NETGEAR . All rig

17、hts reserved13. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedWi-Fi Multimedia Wi-Fi 多媒體 - WMM14. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved14. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedWiMAX “WiMAX 代表什么？代表什么？ 它是它是Worldwide Interoperability for Microwave Access首字母縮寫首字母縮寫. WiMAX 是一個基于標準的技術(shù)，它使得無線網(wǎng)寬帶成為替代有線是一個基于標準的技

18、術(shù)，它使得無線網(wǎng)寬帶成為替代有線Cable，DSL的另外一種的另外一種“最后一英里的接入方式。最后一英里的接入方式。WiMAX 提供固提供固定定fixed,非固定非固定 nomadic, 便攜便攜portable， 移動移動mobile 無線寬帶連接。同時，在一個基戰(zhàn)無需無線寬帶連接。同時，在一個基戰(zhàn)無需“直線可視直線可視 .一個典型的一個典型的 蜂蜂窩半徑為窩半徑為310公里。公里。15. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved15. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedWiMAX 什么是什么是WiMAX 技術(shù)

19、？技術(shù)？ WiMAX 論壇認證的系統(tǒng)可以在固定論壇認證的系統(tǒng)可以在固定fixed，便攜，便攜portable應用應用中，每一個通道內(nèi)以中，每一個通道內(nèi)以40Mbps傳輸數(shù)據(jù)。這個帶寬可以足夠同時支持上傳輸數(shù)據(jù)。這個帶寬可以足夠同時支持上百個使用百個使用T1的企業(yè)，以及數(shù)千使用的企業(yè)，以及數(shù)千使用DSL的用戶。在移動的用戶。在移動 Mobile網(wǎng)絡部署中，每個典型的蜂窩半徑在網(wǎng)絡部署中，每個典型的蜂窩半徑在3公里的情況下，可以提供高達公里的情況下，可以提供高達15Mbps的傳輸率。的傳輸率。. WiMAX 技術(shù)集成到筆記本電腦和技術(shù)集成到筆記本電腦和PDA中，從而使郊區(qū)和城市在便攜式中，從而使郊

20、區(qū)和城市在便攜式戶外寬帶無線訪問技術(shù)下，成為一個市政區(qū)域戶外寬帶無線訪問技術(shù)下，成為一個市政區(qū)域, 16. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved16. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedIEEE, 802.11, and Technology 電子，電器工程師協(xié)會電子，電器工程師協(xié)會The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 在在1997年批準了最初的技術(shù)標準作為第一個國際年批準了最初的技術(shù)標準作為第一個國際無線網(wǎng)絡標準。這個版本的

21、無線網(wǎng)絡標準。這個版本的 提供提供1Mbps和和2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。并規(guī)的數(shù)據(jù)傳輸率。并規(guī)定了一組根本的信令和其它的效勞定了一組根本的信令和其它的效勞 802.11 標準針對于標準針對于ISO模型的最下面兩層，物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。大多模型的最下面兩層，物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。大多數(shù)局域網(wǎng)應用，網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，協(xié)議包括數(shù)局域網(wǎng)應用，網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，協(xié)議包括TCP/IP和和Novell可以象在可以象在以太網(wǎng)上一樣輕松的使用兼容的無線網(wǎng)絡。以太網(wǎng)上一樣輕松的使用兼容的無線網(wǎng)絡。17. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved17. 1996-2004 NETGEAR

22、 . All rights reservedThe 802.11b 標準采用直接序列(Direct Sequence)擴頻技術(shù)(DSSS)G2.4835 GHz頻段，可提供三個互不重疊的Channel訪問速度可高達11Mbps (1、2、5.5、11M)距離范圍約為100米是目前市場上最為常見的無線局域網(wǎng)技術(shù)2.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4842.4122.4172.4272.4372.4472.4572.467234517891061112131 KHz1 MHz1 GHzAudioFrequenciesShort-Wave RadioAM Broad-ca

23、stFM BroadcastTelevision TelecommunicationsPCSExtremely LowVery LowMediumLowHighVery HighUltra HighInfraredVisible LightUltra VioletX-raysCosmic RaysGamma RaysMicrowave2.4 GHz. ISM (Industrial Scientific, Medical) Band1 THz18. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved18. 1996-2004 NETGEAR . All rights

24、 reservedThe 802.11a 標準 802.11 另一個擴展，在另一個擴展，在5GHz上支持上支持 54 Mbps 使用正交頻分復用技術(shù)使用正交頻分復用技術(shù) Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) ，未使用，未使用 FHSS or DSSS. 并未廣泛使用因為它同并未廣泛使用因為它同 同時發(fā)布，而且它不像，同時發(fā)布，而且它不像， 802.11a 不兼容不兼容 在中國在中國, 5.8GHz 是開放給是開放給 802.11a 來使用的來使用的 當一個區(qū)域里，有大量當一個區(qū)域里，有大量802.11g 設備時，設備時， 是個好的替

25、代產(chǎn)品，是個好的替代產(chǎn)品， 5GHz 的帶寬要大大高于的帶寬要大大高于 2.4GHz 而且抗干擾能力更強。而且抗干擾能力更強。 5.8GHz 無繩無繩 可能會造成某些干擾?？赡軙斐赡承└蓴_。19. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved19. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved 因為因為2.4 GHz 頻段使用率非常高，使用頻段使用率非常高，使用 5 GHz 頻段使得頻段使得 802.11a 同相同相比，受到的干擾要少很多。比，受到的干擾要少很多。 5GHz (802.11a) 不能象不能象 2.4GHz (

26、802.11b or g)穿透力強傳輸距離遠穿透力強傳輸距離遠，這是因為在相同功率下，這是因為在相同功率下5Ghz更容易衰減，受到障礙物的吸收。更容易衰減，受到障礙物的吸收。 5Ghz 的限制使的限制使 只能使用直線傳輸只能使用直線傳輸, 導致使用的導致使用的AP數(shù)量增加數(shù)量增加20. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved20. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedThe 802.11g 標準 2003六月六月, 第三種調(diào)制標準被批準第三種調(diào)制標準被批準 使用使用 2.4 GHz 頻率頻率 (同同 一致一致)

27、最大明文最大明文raw data傳輸速率傳輸速率 54 Mbit/s, 或者類似或者類似802.11a 的的TCP/TP的實際數(shù)據(jù)傳輸性能到達的實際數(shù)據(jù)傳輸性能到達or about 24.7 Mbit/s net throughput like 802.11a. 完全向后兼容完全向后兼容802.11b 并且使用相同的頻率并且使用相同的頻率. 注意注意:在存在在存在 802.11b 的情況下，網(wǎng)絡的性能會有一定的下降。的情況下，網(wǎng)絡的性能會有一定的下降。21. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved21. 1996-2004 NETGEAR . All r

28、ights reserved 802.11g 有更高的數(shù)據(jù)傳輸率，但實際應用中，會受到如下因素影響有更高的數(shù)據(jù)傳輸率，但實際應用中，會受到如下因素影響: 會同純設備沖突會受到同 相同的干擾 有限的頻道 (同一樣，只有 3 個非重疊信道)802.11g 傳輸速率高，使得它同相比更容易受到干擾。干擾使802.11g 設備降低數(shù)據(jù)傳輸率，使得傳輸效率同接近22. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved22. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved802.11g Super G 使用包括信道捆綁技術(shù)在內(nèi)的諸多技術(shù)提高無線網(wǎng)

29、絡速度到使用包括信道捆綁技術(shù)在內(nèi)的諸多技術(shù)提高無線網(wǎng)絡速度到 108 Mbit/s需要特殊的硬件可能同其它廠商的108M產(chǎn)品不兼容，但在 54 Mbps情況下兼容在 2.4GHz 范圍內(nèi)更容易受到干擾Wi-Fi 認證目前要求停止使用靜態(tài)108M 特性, 但是仍然允許使用動態(tài)10823. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved23. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved什么是Pre-N? 802.11n 候選人 MIMO 技術(shù)已經(jīng)廣泛的被認為是推動未來創(chuàng)新的技術(shù)技術(shù)已經(jīng)廣泛的被認為是推動未來創(chuàng)新的技術(shù). 幾乎所以的

30、幾乎所以的l Wi-Fi 廠商都方案開展廠商都方案開展 MIMO 已經(jīng)成立了新的工作組已經(jīng)成立了新的工作組(802.11n) ，主要任務是提高，主要任務是提高Wi-Fi性能，同時性能，同時提出新的應用。提出新的應用。 所以任務的核心就是所以任務的核心就是 MIMO 802.11n 標準的制定過程可能會持續(xù)幾年標準的制定過程可能會持續(xù)幾年. 同時很多原始設備制造商同時很多原始設備制造商OEM 和幾乎所有的芯片公司都傾向開展使用和幾乎所有的芯片公司都傾向開展使用MIMO的的Pre-N技術(shù)技術(shù) 同同 “Pre-G一樣一樣, 在在Pre-N 競爭中領(lǐng)先的廠商，會繼續(xù)在競爭中領(lǐng)先的廠商，會繼續(xù)在 市場中

31、繼續(xù)市場中繼續(xù)領(lǐng)先領(lǐng)先24. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved24. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedThe 802.11n 標準? Pre-N 停止不同標準的停止不同標準的100+ Mbps 無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng) 建立市場的領(lǐng)導位置建立市場的領(lǐng)導位置 不需要具備升級到不需要具備升級到IEEE 認可的認可的 802.11n 能力能力 向后兼容向后兼容 向后兼容向后兼容 802.11a 如果可以的話如果可以的話 (Airgo) 大多數(shù)基于大多數(shù)基于 MIMO (Multiple In, Multiple

32、Out) 技術(shù)技術(shù). 有眾多的競爭廠家有眾多的競爭廠家.25. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved25. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved802.11 運行模式 802.11 兩種設備兩種設備, 無線站點通常是筆記本電腦或者是安裝了無線網(wǎng)卡的臺式機。無線站點通常是筆記本電腦或者是安裝了無線網(wǎng)卡的臺式機。), 訪問點訪問點 (AP)類似于無線與有線網(wǎng)絡的橋接器。類似于無線與有線網(wǎng)絡的橋接器。 AP通常由無線發(fā)射器通常由無線發(fā)射器，有線網(wǎng)絡以太網(wǎng)以及橋接軟件組成，以符合橋接標準，有線網(wǎng)絡以太網(wǎng)以及橋接軟件組成

33、，以符合橋接標準.AP在無線在無線網(wǎng)絡中充當基站的角色。網(wǎng)絡中充當基站的角色。 802.11 標準定義了兩種類型標準定義了兩種類型 ad hoc 模式模式 根底結(jié)構(gòu)模式根底結(jié)構(gòu)模式 26. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved26. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved根底結(jié)構(gòu)模式 在根底結(jié)構(gòu)模式在根底結(jié)構(gòu)模式, 無線網(wǎng)絡最少有一個無線網(wǎng)絡最少有一個AP連接到有線網(wǎng)絡，并存在一組連接到有線網(wǎng)絡，并存在一組無線站點。這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，被成為根本效勞集無線站點。這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，被成為根本效勞集 Basic Service

34、 Set (BSS). 一個擴展效勞集一個擴展效勞集ESS Extended Service Set (ESS) 指的是有指的是有多個多個BSS組成的單一的子網(wǎng)。因為大多數(shù)企業(yè)無線網(wǎng)絡需要訪問有線網(wǎng)組成的單一的子網(wǎng)。因為大多數(shù)企業(yè)無線網(wǎng)絡需要訪問有線網(wǎng)絡所提供的效勞文件效勞，打印效勞，互聯(lián)網(wǎng)連接。所以通常采用絡所提供的效勞文件效勞，打印效勞，互聯(lián)網(wǎng)連接。所以通常采用根底結(jié)構(gòu)模式根底結(jié)構(gòu)模式27. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved27. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved擴展效勞集ESS 如下圖，擴展效勞集

35、如下圖，擴展效勞集 (ESS) 由多個由多個重疊的根本效勞集組成美國根本效重疊的根本效勞集組成美國根本效勞集勞集BSS由一個由一個AP組成，不組成，不同的同的BSS通過分布式系統(tǒng)通過分布式系統(tǒng)Distribution System (DS).連接連接 盡管盡管DS可以是任何類型的網(wǎng)絡，但可以是任何類型的網(wǎng)絡，但一般情況下，它總是指是以太網(wǎng)一般情況下，它總是指是以太網(wǎng). 移動節(jié)點可以從一個移動節(jié)點可以從一個AP漫游到其它漫游到其它AP，從而使校園網(wǎng)范圍的無線網(wǎng)絡，從而使校園網(wǎng)范圍的無線網(wǎng)絡覆蓋成為可能。覆蓋成為可能。Station2Station1Station3APStation2Statio

36、n1Station3AP28. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved28. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedAd-Hoc 模式 Ad hoc 模式模式 (也被成為點對點模式或者獨立根本效勞集也被成為點對點模式或者獨立根本效勞集IBSSIndependent Basic Service Set, or IBSS) 是一組簡單的無線站點不是一組簡單的無線站點不使用使用AP，彼此互相直接通訊，它不連接到有線網(wǎng)絡。這種模式在無線，彼此互相直接通訊，它不連接到有線網(wǎng)絡。這種模式在無線網(wǎng)絡設施不存在或有線網(wǎng)絡訪問受到控

37、制的時候例如：在用戶站點的網(wǎng)絡設施不存在或有線網(wǎng)絡訪問受到控制的時候例如：在用戶站點的咨詢?nèi)藛T，可以迅速，方便的建立無線網(wǎng)絡。咨詢?nèi)藛T，可以迅速，方便的建立無線網(wǎng)絡。 Ad-Hoc 模式目前限制在模式目前限制在 11 Mbps. 這是這是 技術(shù)標準的最低要求技術(shù)標準的最低要求 但是沒有但是沒有人在超出這個限制的根底上使用它。人在超出這個限制的根底上使用它。29. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved29. 1996-2004 NETGEAR . All rights reservedAd Hoc 網(wǎng)絡 根本效勞集根本效勞集 (BSS) 由兩個或多個無由

38、兩個或多個無線節(jié)點組成。不同節(jié)點可以互相通訊線節(jié)點組成。不同節(jié)點可以互相通訊.在大多數(shù)根底地帶，節(jié)點在點到點在大多數(shù)根底地帶，節(jié)點在點到點的級別上直接相互通訊，共享一個蜂的級別上直接相互通訊，共享一個蜂窩覆蓋區(qū)域。窩覆蓋區(qū)域。 這種類型的網(wǎng)絡通常這種類型的網(wǎng)絡通常是一種臨時的網(wǎng)絡。我們稱之為是一種臨時的網(wǎng)絡。我們稱之為ad Hoc網(wǎng)絡，或獨立根本效勞集，或點網(wǎng)絡，或獨立根本效勞集，或點到點網(wǎng)絡。到點網(wǎng)絡。Station2Station1Station3Ad Hoc Network 30. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved30. 1996-2004

39、NETGEAR . All rights reserved802.11 如何工作 物理層最初在中定義了三個物理層，包括二個展頻物理層最初在中定義了三個物理層，包括二個展頻spread-spectrum無線技術(shù)和一個無線技術(shù)和一個 擴散紅外標準擴散紅外標準. 這個基于無線的標準工作這個基于無線的標準工作在在The 2.4 GHz 波段內(nèi)波段內(nèi).因為這些頻率波段已由國際標準機構(gòu)認可，所因為這些頻率波段已由國際標準機構(gòu)認可，所以基于的產(chǎn)品不需要用戶授權(quán)或?qū)ｉT培訓。以基于的產(chǎn)品不需要用戶授權(quán)或?qū)ｉT培訓。 展頻技術(shù)增加了可靠性，展頻技術(shù)增加了可靠性，強壯性，允許很多不相關(guān)的產(chǎn)品共享一個頻段，而不會相互融

40、合，并且強壯性，允許很多不相關(guān)的產(chǎn)品共享一個頻段，而不會相互融合，并且干擾也最小干擾也最小 使用跳頻技術(shù)使用跳頻技術(shù) frequency hopping, 2.4 GHz 波段被分為波段被分為75個個1MHz的子頻道。發(fā)送方和接受方協(xié)商同意采用跳頻模式，數(shù)據(jù)在子通的子頻道。發(fā)送方和接受方協(xié)商同意采用跳頻模式，數(shù)據(jù)在子通道上以一定順序發(fā)送道上以一定順序發(fā)送 。網(wǎng)絡中發(fā)生的每個對話，都使用不同的調(diào)頻模。網(wǎng)絡中發(fā)生的每個對話，都使用不同的調(diào)頻模式。模式被設計成能夠最大限度的減少兩個發(fā)送者同時使用同一個子信式。模式被設計成能夠最大限度的減少兩個發(fā)送者同時使用同一個子信道。道。31. 1996-2004

41、 NETGEAR . All rights reserved31. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved物理層的增強功能 為了增加覆蓋范圍，提高抗干擾能力，使用動態(tài)速率切換技術(shù)，這個技為了增加覆蓋范圍，提高抗干擾能力，使用動態(tài)速率切換技術(shù)，這個技術(shù)允許動態(tài)的調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，以補償無線信道的變化。理論上，用術(shù)允許動態(tài)的調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，以補償無線信道的變化。理論上，用戶可以以戶可以以11Mbps的速率連接，但是，當設備移動到的速率連接，但是，當設備移動到11Mbps覆蓋的最覆蓋的最正確范圍后，或者出現(xiàn)了強烈的干擾，設備會自動降低傳輸速率，速率正確范圍后

42、，或者出現(xiàn)了強烈的干擾，設備會自動降低傳輸速率，速率依次下降到依次下降到5.5,2,1Mbps。同樣的，當設備移動回高速率覆蓋范圍內(nèi)時。同樣的，當設備移動回高速率覆蓋范圍內(nèi)時，連接速率會自動提高。，連接速率會自動提高。32. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved32. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved數(shù)據(jù)鏈路層 的數(shù)據(jù)鏈路層由的數(shù)據(jù)鏈路層由2個子層組成：邏輯鏈路控制個子層組成：邏輯鏈路控制LLC和介質(zhì)訪問控制和介質(zhì)訪問控制MAC 802.11 MAC層非常類似與中的概念。都是為了在共享介質(zhì)上支持多用層非常類

43、似與中的概念。都是為了在共享介質(zhì)上支持多用戶訪問的技術(shù)，用戶發(fā)送數(shù)據(jù)前先要偵測介質(zhì)。在以太網(wǎng)技術(shù)中，載波戶訪問的技術(shù)，用戶發(fā)送數(shù)據(jù)前先要偵測介質(zhì)。在以太網(wǎng)技術(shù)中，載波偵聽多路訪問偵聽多路訪問/ 沖突檢測沖突檢測CSMA/CD協(xié)議標準了線路上以太站點如何協(xié)議標準了線路上以太站點如何建立連接，如何檢測和處理局域網(wǎng)上兩個或更多設備同時傳輸數(shù)據(jù)發(fā)生建立連接，如何檢測和處理局域網(wǎng)上兩個或更多設備同時傳輸數(shù)據(jù)發(fā)生的沖突的沖突. 為了有所區(qū)別，為了有所區(qū)別，802.11 使用了一個略微不同的協(xié)議，稱之為帶有沖突使用了一個略微不同的協(xié)議，稱之為帶有沖突防止的載波偵聽防止的載波偵聽/多路訪問多路訪問CSMA/C

44、A。CSMA/CA 試圖通過明確數(shù)試圖通過明確數(shù)據(jù)包確認據(jù)包確認ACK來防止沖突。這就意味著接受方要向發(fā)送方發(fā)送來防止沖突。這就意味著接受方要向發(fā)送方發(fā)送ACK數(shù)據(jù)以說明數(shù)據(jù)已經(jīng)完整的到達。數(shù)據(jù)以說明數(shù)據(jù)已經(jīng)完整的到達。33. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved33. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved數(shù)據(jù)鏈路層 另外一個無線網(wǎng)另外一個無線網(wǎng)MAC層的問題就是層的問題就是“隱藏點的問題。當兩個站點在隱藏點的問題。當兩個站點在一個一個AP設備的相反的兩端時，他們都能設備的相反的兩端時，他們都能“聽到聽到AP的

45、信號的信號,但是不能互但是不能互相感知對方通常是由于距離或障礙物的造成。為了解決這個問題，相感知對方通常是由于距離或障礙物的造成。為了解決這個問題，在在MAC層定義了一個可選的請求發(fā)送層定義了一個可選的請求發(fā)送/去除發(fā)送協(xié)議去除發(fā)送協(xié)議 Request to Send/Clear to Send (RTS/CTS) 最后，最后，802.11 MAC 層提供另外兩個強壯特征：層提供另外兩個強壯特征：CRC校驗和包分段。每校驗和包分段。每個數(shù)據(jù)包都計算有一個個數(shù)據(jù)包都計算有一個CRC，并附在數(shù)據(jù)包上面，以保證數(shù)據(jù)在傳輸?shù)?，并附在?shù)據(jù)包上面，以保證數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中沒有被損壞。采用這種技術(shù)有效的減少

46、了數(shù)據(jù)包重傳的次數(shù)。過程中沒有被損壞。采用這種技術(shù)有效的減少了數(shù)據(jù)包重傳的次數(shù)。. 34. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved34. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved調(diào)制類型 DSSS Direct Sequence Spread Spectrum 直接序列展頻直接序列展頻 OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing 正交頻分復用正交頻分復用 BPSK Binary Phase Shift Keying QPSK 16QAM 64QAM 差分二相相移鍵控

47、差分二相相移鍵控(DBPSK: Differential Binary Phase Shift Keying) 差分正交相移鍵控差分正交相移鍵控(DQPSK: Differential Quadrature Phase Shift Keying 補碼鍵控補碼鍵控(CCK：Complementary Code Keying) 35. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved35. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved非重疊信道 802.11b 和和 802.11g 將頻帶分成將頻帶分成14個重疊交錯的信道。它的中心頻

48、率個重疊交錯的信道。它的中心頻率為相隔為相隔5Mhz。通常我們聽說信道。通常我們聽說信道1，6，11在某些區(qū)域，信道在某些區(qū)域，信道14是是非重疊信道。非重疊信道。 這些通道可以在距離很近的多個網(wǎng)絡互不干擾的進行數(shù)這些通道可以在距離很近的多個網(wǎng)絡互不干擾的進行數(shù)據(jù)傳輸。但是這種結(jié)論有點過于簡單了據(jù)傳輸。但是這種結(jié)論有點過于簡單了. 802.11b 和標準沒有確定每個和標準沒有確定每個信道的帶寬。相反的，他們定義了了每個信道的中心頻率和每個信道的信道的帶寬。相反的，他們定義了了每個信道的中心頻率和每個信道的頻譜掩碼頻譜掩碼 spectral mask ，這些的頻譜掩碼，要求在中心頻率，這些的頻譜

49、掩碼，要求在中心頻率11 MHz的范圍內(nèi)，信號強度至少要比峰值功率低的范圍內(nèi)，信號強度至少要比峰值功率低30dB.在在 中心頻率中心頻率22 MHz 的范圍內(nèi)，信號強度至少要比峰值功率低的范圍內(nèi)，信號強度至少要比峰值功率低50dB。36. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved36. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved非重疊信道 因為頻譜掩碼因為頻譜掩碼( spectral mask)只定義了距離中心頻點只定義了距離中心頻點22 MHz最大功最大功率限制率限制,一些人就假定信道能量不會超出那個范疇。但是在實際中

50、，有一些人就假定信道能量不會超出那個范疇。但是在實際中，有時確實會超出這個限制，時確實會超出這個限制， 實際上，如果傳送器的功率非常大，那么信實際上，如果傳送器的功率非常大，那么信號在號在22 MHz 以外仍然會非常強。因此籠統(tǒng)的說信道以外仍然會非常強。因此籠統(tǒng)的說信道1，6和和11是非重是非重疊的信道是不正確的。正確的說法是，如果假定信道疊的信道是不正確的。正確的說法是，如果假定信道1，6和和11之間的之間的有分隔，那么在其它任何信道的傳輸器發(fā)出的信號都應該被有效的衰減有分隔，那么在其它任何信道的傳輸器發(fā)出的信號都應該被有效的衰減。但是，這也不是完全正確的，例如，在信道。但是，這也不是完全正

51、確的，例如，在信道1中一個功率強大的發(fā)射中一個功率強大的發(fā)射器，可以很容易的的壓制信道器，可以很容易的的壓制信道6中的一個功率弱小的發(fā)射器。在實驗室中的一個功率弱小的發(fā)射器。在實驗室測試中，當在信道測試中，當在信道1中有相似傳輸?shù)臅r候，信道中有相似傳輸?shù)臅r候，信道11的文件傳輸會有輕微的文件傳輸會有輕微的下降，這說明即使是信道的下降，這說明即使是信道1和信道和信道11都可能相互有小的影響。都可能相互有小的影響。37. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved37. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved 802.11

52、b 中的信道距離 室內(nèi)室內(nèi):11Mbps 175 feet (53 meters)5.5Mbps 265 feet (81 meters)2Mbps 400 feet (122 meters)1Mbps 500 feet (152 meters) 室外室外:11Mbps 850 feet (259 meters)5.5Mbps 1200 feet (365 meters)2Mbps 1320 feet (402 meters)1Mbps 1650 feet (503 meters)38. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved38. 1996-2004

53、NETGEAR . All rights reserved影響有效覆蓋的因素 不同連接間的距離不同連接間的距離天線功率向3維空間輻射 為了使覆蓋范圍增加2倍，就必須使發(fā)射功率增加8倍，或者使用定向天線。 100mW range = 1000 ft, 200mW, 1,260 ft 清晰信道選擇清晰信道選擇Clear Channel Selection 天線的大小與位置天線的大小與位置 吸收信道的物體吸收信道的物體金屬建筑, 絕緣的反射襯板墻面的金屬物體植物 (樹木)潮濕的空氣/霧氣金屬，水或其它導電的物體 發(fā)送功率發(fā)送功率 接收靈敏度接收靈敏度相同頻率下，接收靈敏度越高，就越能從背景信號中識別

54、出有用信號39. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved39. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved什么是多路徑Multipath? 因為在無線傳輸中總有障礙物和反射因為在無線傳輸中總有障礙物和反射物，發(fā)送的信號，會從不同的路徑到物，發(fā)送的信號，會從不同的路徑到達接收點。這種情況就被稱為多路徑達接收點。這種情況就被稱為多路徑傳輸。這些由一組信號以不可預知的傳輸。這些由一組信號以不可預知的的，帶有本身不同衰減和延時的反射的，帶有本身不同衰減和延時的反射或者是直射信號組成或者是直射信號組成. 金屬物體能產(chǎn)生大量的多路

55、傳輸，電金屬物體能產(chǎn)生大量的多路傳輸，電冰箱，交直流電源，文件柜，洗衣機冰箱，交直流電源，文件柜，洗衣機，烘干機等等。使得廚房成為放置無，烘干機等等。使得廚房成為放置無線設備最糟糕的場所。線設備最糟糕的場所。40. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved40. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved動態(tài)多路傳輸 Dynamic multipath 動態(tài)多路傳輸指的是一個移動反射體對信號傳輸?shù)挠绊?。在這種情況下動態(tài)多路傳輸指的是一個移動反射體對信號傳輸?shù)挠绊?。在這種情況下，接受設備很難調(diào)整以適應不停變化的信號傳輸環(huán)境

56、。，接受設備很難調(diào)整以適應不停變化的信號傳輸環(huán)境。 家庭中動態(tài)多路徑傳輸?shù)睦佑校喝藛T，寵物，吊迎風扇，運動中的車家庭中動態(tài)多路徑傳輸?shù)睦佑校喝藛T，寵物，吊迎風扇，運動中的車輛輛 RangeMax 依賴多路傳輸效應來實現(xiàn)最正確的無線網(wǎng)傳輸效果。依賴多路傳輸效應來實現(xiàn)最正確的無線網(wǎng)傳輸效果。41. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved41. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved性能抑制因素Performance Inhibitors 多種影響多種影響RF性能的因素性能的因素 多元的樓層設計多元的樓層設計 種類繁

57、多的建筑材料種類繁多的建筑材料 不受控制的天線擺放不受控制的天線擺放 帶內(nèi)干擾帶內(nèi)干擾 微波，無繩微波，無繩 多徑多徑Multi-path 流量類型流量類型 交直流電源交直流電源, 吊迎風扇，等等吊迎風扇，等等42. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved42. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved數(shù)據(jù)傳輸率 vs 吞吐量傳輸速率傳輸速率 實際吞吐量實際吞吐量 1 Mbps500KBps 2 Mbps1 Mbps 5.5 Mbps2-3 Mbps 11 Mbps4-5 Mbps 54 Mbps16-25 Mbps

58、 108 Mbps50-60 Mbps43. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved43. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved技術(shù)比較 雙頻產(chǎn)品的優(yōu)點雙頻產(chǎn)品的優(yōu)點 同時提供同時提供.a+.g,或者單獨提供或者單獨提供a后者后者g 雙波段雙波段Dual-band，尤其是在關(guān)心移動性的時候，最大程度的提高，尤其是在關(guān)心移動性的時候，最大程度的提高了可操作性，易用性。了可操作性，易用性。 11a/g 在不同的標準上，進行了性能折中。在不同的標準上，進行了性能折中。 i.e., 距離距離 vs. 傳輸鏈路傳輸鏈路/吞

59、吞吐率吐率. 雙波段結(jié)構(gòu)消除了任何兼容性方面的憂慮，保護了投資，提供了全面的雙波段結(jié)構(gòu)消除了任何兼容性方面的憂慮，保護了投資，提供了全面的價格可負擔性性能價格比價格可負擔性性能價格比44. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved44. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved技術(shù)比較 54 Mbps 108 Mbps 采用信道捆綁技術(shù)采用信道捆綁技術(shù) 802.11b 根本標準，面臨淘汰根本標準，面臨淘汰 更高的傳輸率更高的傳輸率 vs. 距離距離 對對802.11b 的兼容，會在用戶大量增加的時候，產(chǎn)生潛在的網(wǎng)絡延時

60、。的兼容，會在用戶大量增加的時候，產(chǎn)生潛在的網(wǎng)絡延時。 信道干擾，一個信道采用信道干擾，一個信道采用CCK 另一個信道采用另一個信道采用 OFDM. XR Atheros eXtended Range feature AR Adaptive Radio Pre-N, 100-200+ Mbps Airgo MIMO Video54 BeamFlex45. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved45. 1996-2004 NETGEAR . All rights reserved家庭信號接受 路徑損失路徑損失 不可預測的環(huán)境，要求有明確的邊界不可預測的環(huán)境，要求有