WLAN原理及组网华为产品.ppt

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1、WLAN原理及组网原理及组网铁通内蒙古分公司铁通内蒙古分公司铁通内蒙古分公司 张秀成WLAN技术简介胖AP与瘦AP组网对比WLAN覆盖场景介绍WLAN组网模型简介WLAN转发模式简介WLAN运营级组网场景简介提纲Page 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2.5G2.5G3G3GWLANWLANUWBUWBWiMAXWiMAX4G?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

2、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)，WiMAX WiMAX 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。Page 4WLANWLAN的技术优势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

3、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Page 5WiFi 技技术术的的发发展展20002000201220122004200420082008技术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）

4、: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高带宽、广覆盖，高带宽、广覆盖，智能化智能化简单接入、低带宽简单接入、低带宽更高带宽：802.11a/g速率达到54Mbps，802.11n可达600Mbps（采用MIMO技术，目前处于草案2.0版本）。更广覆盖范围：从802.11a/g的100m到802.11n的5001000m。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。11n 产品化产业链已先于标准市场应用成熟（11n Draft预计在2010年初将标准化)WLAN市市场WLAN定位定位WLAN发

5、展展Page 6802.11a/b/g/n标准对比 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802.11a802.11a5GHZ5GHZNANA54Mbps54Mbps22Mbps22Mbps左右左右实际运用较少实际运用较少802.11b802.11b2.4GHZ2.4GHZNANA11Mbps11Mbps5Mbps5Mbps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802.11g802.11g2.4GHZ2.4GHZ兼容兼容802.11b802.11b54Mbps54Mbps22Mbps22Mbps左右左右目前大规模商用目前大规模商用80

6、2.11n802.11n2.4GHz2.4GHz5GHZ5GHZ兼容兼容802.11a/b/g802.11a/b/g300Mbps300Mbps80220Mbps80220Mbps左右左右只有标准草案，只有标准草案，未来的商用标准未来的商用标准Page 7WLAN技术发展趋势（1/3）InfrastructureInfrastructure小范围室内覆盖802.11s大范围热区覆盖WLANWLANAP 模式802.11b802.11a/g802.11n11Mbps54Mbps300Mbps自主管理小规模网络轻量级管理大规模网络安全WEP802.11iWAPIPage 8WLAN技术发展趋势（2

7、/3）lWLAN标准的演进有如下四条主线：标准的演进有如下四条主线：p速率提升：802.11（2Mbps）802.11b（11Mbps）802.11g/a（54Mbps）802.11n（320Mbps）p安全提升：nWEP WPA WPA2 802.11inWAPIp应用优化：包含一系列针对应用的标准：802.11e（QoS）、802.11r（快速漫游）、802.11f（无缝漫游）、802.11h（自动频率选择和发送功率控制）等pAP管理：自主管理集中管理Page 9WLAN技术发展（3/3）l从标准制定的历程可看出其从标准制定的历程可看出其WLAN技术演进的特点：技术演进的特点：pWLAN技

8、术持续演进。一项技术逐渐成熟过程中，后续技术就已开展研发p无线带宽不断增加，通过物理层的调制编码技术的更新换代，向宽带无线网络演进p无线网络的可管理性继续增强。设备配置管理，网络安全，终端平滑切换等特性相继引入，有利于构建可营运网络p另一方面，由于WLAN技术越来越复杂，参与厂商增多。WIFI标准化的周期显著增长。例如802.11s和802.11v标准都大大延长了标准制定周期Page 10WLAN和有线和有线LAN的不同点的不同点n目的地址不等同于目的位置目的地址不等同于目的位置在有线局域网中，一个address等价与一个物理的位置，但是在802.11无线局域网中，可设置地址的单元是一个无线站

9、点(STA).。STA是一个消息的目的地，但是通常不是一个固定的位置。n传输媒介的影响传输媒介的影响受外界信号的干扰。无线通讯可信度低于有线传输。拓扑动态变化。连通性不充分，通常假设不是所有的STA都能可以互相“听见”。有随时间变化及不对称传播的属性。Page 11WLAN和有线和有线LAN的不同点的不同点n手持终端的影响手持终端的影响802.11的一个需求就是处理手持的移动设备，手持设备和便携设备有所不同，便携设备是可以从一个地点移到另外一个地点，但是使用的时候一般是在一个固定的位置，而手持设备是处于运动之中。由于很多手持设备是电池供电的，所以还要考虑电源管理，不能保证收发器一直处于上电状态

10、。Page 12无线局域网结构（无中心对等网Ad Hoc）STASTASTASTASTA由无线工作站组成，用于一台无线工作站和另一台或多台其他无线工作站的直接通讯，该网络无法接入到有线网络中，只能独立使用。无需AP，安全由各个客户端自行维护。采用这种拓扑结构的网络，各站点竞争公用信道，但站点数过多时，信道竞争成为限制网络性能的要害，因此，这种拓扑结构比较适合小规模、小范围的WLAN系统组网。点对点模式中的一个节点必需能同时“看”到网络中的其他节点，否则就认为网络中断，因此对等网络只能用于少数用户的组网环境，比如4至8个用户。Page 13无线局域网结构（单接入点BSS）由无线访问点(AP)、无

11、线工作站(STA)以及分布式系统(DSS)构成，覆盖的区域称做基本服务区(BSS)。无线访问点也称无线hub，用于在无线STA和有线网络之间接收、缓存和转发数据，所有的无线通讯都经过AP完成。无线访问点通常能够覆盖几十至几百用户，覆盖半径达上百米。AP可以连接到有线网络，实现无线网络和有线网络的互联。STASTASTAServerSTALSWAPInternetInternetPage 14无线局域网结构（多接入点ESS）由多个AP以及连接它们的分布式系统(DS)组成的基础架构模式网络，也称为扩展服务区(ESS)。扩展服务区内的每个AP都是一个独立的无线网络基本服务区(BSS)，所有AP共享同

12、一个扩展服务区标示符(ESSID)。分布式系统(DS)在802.11标准中并没有定义，但是目前大都是指以太网。相同ESSID的无线网络间可以进行漫游，不同ESSID的无线网络形成逻辑子网。STASTASTAServerSTALSWAPInternetInternetAPSTABSS1BSS2Page 15无线接入过程三个阶段STASTA（工作站）启动初始化、开始正式使用（工作站）启动初始化、开始正式使用APAP传送数据帧前，要经过三个阶传送数据帧前，要经过三个阶段才能够接入：段才能够接入：1)1)扫描阶段（扫描阶段（SCANSCAN）2)2)认证阶段认证阶段 (Authentication)(

13、Authentication)3)3)关联（关联（AssociationAssociation）Page 16提纲WLAN技术简介胖AP与瘦AP组网对比WLAN覆盖场景介绍WLAN组网模型简介WLAN转发模式简介WLAN运营级组网场景简介Page 17“胖”AP与“瘦”AP技术“胖”AP“瘦”AP集中控制器AC802.11a/b/g/n天线策略移动性转发加密认证管理加密认证安全的透明的隧道集中式的管理丰富的功能容易部署的“AP”Page 18FAT AP和FIT AP无线交换机（AC）的横空出世，引入了“瘦AP”的概念，关于“瘦AP”的说法，大多倾向于的解释是“代表自身不能单独配置或者使用的无

14、线AP产品，这种产品仅仅是一个WLAN交换系统的一部分，负责管理安装和操作”。在无线交换机应用之前，WLAN通过AP连接有线网络，使用安全软件、管理软件和其他数据来管理无线的网络，称为智能，或者“胖AP”。天线802.11a/b/g加密802.1x认证，802.11e QoS网管，二层漫游，安全Internet天线802.11a/b/g加密802.1x认证，802.11e QoS网管，二层漫游，安全InternetFAT APFIT APACPage 19“胖”AP与“瘦”AP组网技术对比胖AP组网：每个AP都是一个单独的节点，独立配置其信道和功率；安装简便每个AP独立工作，较难扩展到大型、连

15、续、协调的无线局域网和增加高级应用 每个AP都需要独立配置安全策略，如果AP数量增加，将会给网络管理、维护及升级带来较大的困难很难进行无线网络质量的优化数据的采集瘦AP组网：通过AC对AP群组进行自动信道分配和选择，及自动调整发射功率，降低AP之间的互干扰，提高网络动态覆盖特性 支持二层/三层漫游切换容易实现非法AP检测和处理 管理节点上移后，运维数据采集针对AC而非AP，解决了网管系统受限于AP处理能力和性能的问题Page 20FAT VS FITAC+AC+瘦瘦AP AP 网管网管 +胖胖AP AP 投资投资AP成本较低，易管理AC成本高AP成本较高，但是无AC投入WLANWLAN组网组网

16、AP不能单独工作，需要由AC集中代理维护管理，AP本身零配置，适合大规模组网1.存在多厂商兼容性问题，AC和AP间为私有协议，必须为同厂家设备2.每个AC管理AP容量较少需要对AP下发配置文件，有网管情况下可以支持大规模网络部署和海量规模用户管理1、不存在兼容性问题：基于AP和网管系统之间采用标准的IP层协议互通（SNMP或TR069)；2、网管可以实现海量AP统一集中管理维护，并实现与现有宽带网络融合管理；业务能力业务能力L2、L3漫游。可扩展语音等丰富业务。可以通过AC增强业务QoS、安全等功能L2漫游。实现简单数据接入Page 21AAA WEB AAA WEB WLAN网管网管ME60

17、BAS华为认证计费系统华为认证计费系统IP骨干网骨干网城域汇聚网城域汇聚网APAPAPAPWLAN终端终端家庭用户家庭用户商业用户商业用户采用华为统一网管通过SNMP或TR069远程管理控制AP由BAS提供宽带用户接入认证鉴权、计费无线信道管理、无线接入安全由AP控制胖AP接入组网方案Page 22城域汇聚网城域汇聚网AAA WEB AAA WEB IP骨干网骨干网WLAN统一网管统一网管Huawei AC用户认证计费一般由功能强大的BAS负责Wlan用户关联，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间接管理减少管理维护工作量AP、AC

18、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完成瘦AP+AC组网方案Page 23提纲WLAN技术简介胖AP与瘦AP组网对比WLAN覆盖场景介绍WLAN组网模型简介WLAN转发模式简介WLAN运营级组网场景简介Page 24室内热点覆盖（办公场所，会议室，图书馆等）室内热点覆盖（办公场所，会议室，图书馆等）办公场所覆盖：提供企业内部的语音、多媒体（比如视频会议、演示等）应用，并推动企业内部的移动办公。会议室、图书馆的WLAN简易快速覆盖：AP放装在室内空间的适当位置适用适用APAP：WA601WA601、WA602W

19、A602AP发射功率：100mW/20dBm覆盖距离：3050米Page 25将将 WLAN WLAN 无线信号通过合路器馈入原有无线信号通过合路器馈入原有GSM/CDMA/3G/PHS GSM/CDMA/3G/PHS 室内覆盖系统室内覆盖系统天馈，对原有天馈系统进行扩频改造，以实现二网共用天馈。天馈，对原有天馈系统进行扩频改造，以实现二网共用天馈。室内分布式覆盖（可共享2G/3G/PHS室内分布天线）滤滤波波合合路路器器功分器功分器/耦合器耦合器功分器功分器/耦合器耦合器功分器功分器/耦合器耦合器室内分布系统室内分布系统WA631/WA631/WA632WA632GSM/CDMA/PHSGS

20、M/CDMA/PHS适用适用APAP：WA631,WA632WA631,WA632AP发射功率：500mW/27dBm采用室内分布天线时，通常每天线覆盖半径在1015米内。由于天线发射功率较小,对大的室内空间，天线应按一定距离连续布设。Page 26无线城市l利用住宅区、楼宇、街区路口、树干、路灯等场所挂上利用住宅区、楼宇、街区路口、树干、路灯等场所挂上APAP接入点，组成城域接入点，组成城域WLANWLAN网络，网络，提供提供警务（比如实时交通和安全视频监视、巡警高速数据接入、现场调查人员提供移动宽警务（比如实时交通和安全视频监视、巡警高速数据接入、现场调查人员提供移动宽带接入）、政务（比如

21、市政办公移动接入互联网）、企业带接入）、政务（比如市政办公移动接入互联网）、企业/市民市民/访客移动接入等应用。访客移动接入等应用。适用适用APAP：WA651,WA652WA651,WA652AP发射功率：500mW/27dBm覆盖距离：500米可通过提高天线增益扩大覆盖距离Page 27提纲WLAN技术简介胖AP与瘦AP组网对比WLAN覆盖场景介绍WLAN组网模型简介WLAN转发模式简介WLAN运营级组网场景简介Page 28AC组网数据AC集中转发Huawei AP Huawei AP Huawei AP Huawei AP 汇聚交换机汇聚交换机 L2L2交换机交换机 Huawei BR

22、ASHuawei BRAS集成集成AC AC 核心路由器核心路由器 IP城域网城域网VLAN：800VLAN：800VLAN：800VLAN：800内层业务VLAN:101隧道VLAN:800内层业务VLAN:102隧道VLAN:800数据VLAN:101数据VLAN:102管理VLAN:800+T VLAN800APBRAS&ACL2 SWSWAP上上电电AC管理管理APUNTAG+T VLAN800内层S VLAN101、102STAWLAN业业务务+T VLAN800BRAS&ACBRAS&AC后续我司后续我司BRASBRAS化化ACAC主要采用此主要采用此组网方式组网方式Page 29

23、AC组网数据AP本地转发Huawei AP Huawei AP Huawei AP Huawei AP 汇聚交换机汇聚交换机 L2L2交换机交换机 Huawei ACHuawei ACBRAS BRAS IP城域网城域网VLAN：800VLAN：800VLAN：800VLAN：800数据VLAN:101管理VLAN:800数据VLAN:102管理VLAN:800管理VLAN:800数据VLAN:101数据VLAN:102STA STA STA STA+T VLAN800APACL2 SWSWAP上上电电AC管理管理APUNTAG+T VLAN800+S VLAN101、102ACBRASSTA

24、WLAN业业务务当前我司当前我司ACAC主要采用此组主要采用此组网方式网方式Page 30提纲WLAN技术简介胖AP与瘦AP组网对比WLAN覆盖场景介绍WLAN组网模型简介WLAN转发模式简介WLAN运营级组网场景简介Page 31对于宽带用户，一般采用PPPoE+认证方式，可以将用户线路信息上传到BAS，进行端口绑定对于WLAN上网方式，采用WEB+Portal认证方式；可以共用宽带账户，也可以单独开通WLAN帐号；可以通过划分不同的VLAN在BAS上识别宽带上网，或者WLAN上网，进行灵活的资费策略BRAS/MSCGCRHuawei AC系列系列DSLAMxDSLAPAPAPRADIUSW

25、LANWLAN运营模式运营模式汇聚交换机Portal Server接入交换机PPPoE+WEB+PortalVLAN 1VLAN 2Page 3237WLAN组组网方案介网方案介绍绍小型无小型无线线局域网局域网应用场景：无线系统的应用场景：无线系统的AP数量较少（少于数量较少（少于50个），集中在一定区域内通过以太网交换机相连，个），集中在一定区域内通过以太网交换机相连，如休闲娱乐场所等如休闲娱乐场所等Page 33AC集中部署，推荐采用旁挂BRAS的方式，实现BRAS以下的AP统一配置和管理。AP可以采用POE交换机接入，或XPON MDU接入方式，将WLAN的部署与FTTX建设结合起来。A

26、C完成AP的集中管理功能，BRAS完成用户的接入认证功能。BRAS/MSCGCR汇聚L2Huawei AC系列系列FIT AP接入L2FIT APFIT APMDUFIT APFIT APFIT APOLTONTRADIUSWLANWLAN组网方案介网方案介绍中型无中型无线局域网局域网Page 34WLANWLAN组网方案介网方案介绍大型无大型无线局域网局域网IP城域网络ME 60ME 60（BAS/BAS/运营级运营级ACAC）LANLAN MDU商业楼宇商业楼宇APAP室内覆盖室内覆盖l室内分布系统室外室外/室内室内APAP无线城市覆盖无线城市覆盖独立独立APAP家庭覆盖家庭覆盖PONOL

27、T应用场景应用场景:无线系统的无线系统的AP数量很多（大于数量很多（大于512个），或跨区域的个），或跨区域的AP管理，可以采用在管理，可以采用在BAS上集成上集成AC来实现来实现管理。管理。比如一个市区的多个校园网，或多个热点的比如一个市区的多个校园网，或多个热点的AP进行等统一管理。进行等统一管理。Page 35Page 35WLAN与与2G/3G融合解决方案要求融合解决方案要求l内 置 双 模 功 能2G/3G+WLANl简化上网步骤：支持WiFi终端手机卡认证，用户免帐号输入l简化网络切换：支持自动选择2G/3G和WLAN网络，省心lAC集中式大容量组网简化网络架构和业务集中管理l无线

28、环境复杂需AP有一定抗干扰能力l支持手机卡认证代理，用户免帐号输入l需要电信级网管完成海量AP部署和管理l支持WiFi终端手机卡认证l支持统一计费和灵活的计费方式、如按时长、流量、预付费等，满足灵活业务套餐开展l支持漫游，商务人士便利接入，全程无忧。l支持WLAN访问PS域业务（如彩玲）和授权管理，体验一致l支持终端和网关间隧道连接，保证业务安全和连接质量l支持WLAN网关和3G网络融合，提高网络资源重用APAAAWLANACHLRSGSN PS CNCGGGSNPS 业务平台业务平台2G/3G RAN双模终端双模终端BRASTTGInternet仅适用移动和联通增强终端增强终端融合融合AAAAAA融合网关融合网关电信级电信级WLANWLAN