移動WLAN基礎培訓

1、AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 1WLAN網絡概覽2WLAN基礎知識（物理層）3WLAN基礎知識（MAC層）4802.11n技術介紹AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential WLAN使用無許可證的頻段l 2.4G ISM: 工業(yè), 科學和醫(yī)療頻段l 5.8G 無授權的國家信息基礎實施頻段AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential IEEE 802.11系列協(xié)議發(fā)展概況標準描述備注802.11工作在2.4G頻段

2、，采用FHSS調制解調技術，2Mbps已批準802.11a工作在5G頻段，采用OFDM調制解調技術，54Mbps已批準802.11b工作在2.4G頻段，采用DSSS調制解調技術，11Mbps已批準802.11e對服務等級（Quality of Service, QoS）的支持已批準802.11g工作在2.4G頻段,采用OFDM調制解調技術, 54Mbps已批準802.11h傳輸功率控制(TPC),動態(tài)頻率選擇（DFS）歐洲要求802.11i強健安全網絡已批準802.11k該協(xié)議規(guī)范規(guī)定了無線局域網絡頻譜測量規(guī)范制定中802.11n工作在2.4G、5.8G采用MIMO OFDM最大速率600Mb

3、ps已批準802.11sMesh網狀網標準制定中802.11ac工作在5GHz，目標1Gbps指定中AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential WLANWLAN物理層和數據鏈路層應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層LLCLLCMACMACMAC Layerl 載波偵聽沖突避讓機制CSMA/CAl 接入控制l 加密、漫游、節(jié)電Physical Layerl 2.4GHz&5.8GHzl FHSS DSSS OFDM MIMOl 1-54 Mbps 600Mbpsl 100-500m 覆蓋范圍AUTELAN TECHNOL

4、OGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2WLAN基礎知識（物理層）2.1RF射頻屬性2.2RF射頻行為特性2.3RF相關計算2.4WLAN 物理層重要參數2.5802.11abgn介紹AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RF屬性l 極化 Polarityl 波長 Wavelengthl 頻率 Frequencyl 振幅 Amplitudel 相位 PhaseAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 極化 PolarityAP 天線饋線電

5、場電場電場電波傳輸方向磁場磁場 電場和地面垂直為垂直極化 電場和地面平行為水平極化AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 頻率頻率 Frequency 頻率越高 提供的帶寬越大 頻率越高,衰減越大，覆蓋區(qū)域越小1 secondAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 波長波長 Wavelength波長=光速/頻率2.4GHz 波長為12.24cm5.8GHz 波長為5.19cm AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidenti

6、al AP 100500mW網卡3050mW移動電話2001000mW微波爐7001000W振幅振幅 AmplitudeAmplitudePower振幅越大、能量越大網卡功率小于AP功率，AP和網卡功率不對稱微波爐工作在2.4G，功率大，對WLAN影響大AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 相位 Phase主信號同相90異相180 異相AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 同相提高振幅異相降低振幅AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autela

7、n Confidential 2WLAN基礎知識（物理層）2.1RF射頻屬性2.2RF射頻行為特性2.3RF相關計算2.4WLAN 物理層重要參數2.5802.11abgn介紹AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RF行為特性l 傳播 Wave Propagationl 吸收 Absorptionl 反射 Reflectionl 折射 Rafractionl 衍射 Diffractionl 衰減 Loss（Attenuation）l 自由空間損耗 Free Space Path Lossl 多路徑 Multipathl 第一菲尼爾

8、區(qū)域 The first Fresnel zoneAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 傳播 Wave PropagationAP天線饋線無線電磁波在傳播過程中，不斷擴散，能量逐漸減小AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 吸收吸收 Absorption振幅減小，能量減弱信號穿過水分時，將會被吸收。水分可能包含在無線傳輸路徑中的樹葉和人體中體育館、會展中心等人群密集區(qū)域需要考慮人體的吸收AP天線饋線墻墻體體AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Au

9、telan Confidential 反射反射 Reflection改變無線信號的傳播方向室內的物體，金屬家具、文件柜和金屬門、墻體會造成反射室外的信號遇到水面和大氣層會發(fā)生反射AP天線饋線AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 折射折射 Refraction無線信號從一個介質到達另一個介質時發(fā)生折射,改變傳播方向信號在穿透密度不同的大氣和墻體時會發(fā)生折射AP天線饋線AP天線饋線AP天線饋線AP天線饋線冷空氣濕潤空氣AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 衍射 Diffr

10、action無線電波在傳播過程中經過障礙物邊緣或孔隙時所發(fā)生的傳播方向彎曲現象會改變傳輸的方向和速度AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 散射散射 Scattering細小粗糙的顆粒造成無線信號發(fā)散無線信號在穿過充滿灰塵或沙礫的環(huán)境時會發(fā)生散射散射對波長較短的無線信號（例如2.4GHz和5.8GHz）影響比較大AP天線饋線AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 衰減 LossLoss（AttenuationAttenuation）-30dbm-45dbm-30dbm -

11、60dbm-30dbm-45dbm-30dbm-60dbm材質厚度 角度 障礙物 衰減量2.4GHz衰減量（dB)4.5cm厚金屬門134.5cm實木門64.5cm中空門44.5cm內部隔斷墻49cm磚塊645cm混凝土墻1870cm混凝土外墻451.5cm玻璃隔斷8AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 自由空間損耗 Free Path Loss Free Path Loss 計算公式LP=32.4+（20log10F）+（20log10D）LP 自由空間損耗F 電磁波頻率D 傳播距離（km）AP100mW 天線饋線Client天

12、線饋線饋線1000m衰減多少？AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 020406080100120124101001000dB距離（m）距離每增加一倍衰減增加6dB5GHz比2.4GHz衰減高6dB結合1m、10m、100m、1000m的衰減可以估算實際的衰減5G2.4G46自由空間衰減圖自由空間衰減圖AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 多路徑多路徑 Multipath信號在傳播鏈路中發(fā)生反射、散射、衍射，到達接收端的信號往往是多個幅度和相位各不相同的信號的耦合，接

13、收信號與原始信號相比出現隨機變化。AP天線饋線Client天線饋線AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 第一菲尼爾區(qū)域第一菲尼爾區(qū)域 The first Fresnel zone菲涅爾區(qū)域是一個橢圓球體，如下圖。實際傳播中，如果橢圓球體內存在阻擋物，直射波和反射波（繞射波）的路徑差小于半個波長，相位差的影響小于/2，這樣會大大影響無線電波的傳播效果，這個橢圓球體的半徑就是第一菲尼爾區(qū)域半徑。電磁波主要通過第一菲涅爾區(qū)域傳播，近似于自由空間傳播AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confide

14、ntial 菲尼爾區(qū)域示例菲尼爾區(qū)域示例AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2WLAN基礎知識（物理層）2.1RF射頻屬性2.2RF射頻行為特性2.3RF相關計算2.4WLAN 物理層重要參數2.5802.11abgn介紹AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RF計算l RF功率表示l EIRP計算l 系統(tǒng)增益計算AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RF功率表示W mWl常用的功率單位l功率的范圍非常

15、大，用W mW表示困難 10W=10000mWdBml是一個表示功率絕對值的值（也可以認為是以1mW功率為基準的一個比值）l容易表示大的功率的范圍，容易計算l10lg（P/1mW）P為功率值l100mW=10lg（100/1mW）=20dBm 10W=40dBmdBl是一個表示功率相對值，表示功率增加多少和減少多少l27dBm-20dBm=7dB 增加7dBl20dBm-27dBm=-7dB 減少-7dBAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential dBm mW對應表對應表dBmmWdBmmW0 dBm1 mW0 dBm1 mW1 dBm

16、1.25 mW-1 dBm0.8 mW3 dBm2 mW-3 dBm0.5 mW6 dBm4 mW-6 dBm0.25 mW7 dBm5 mW-7 dBm0.20 mW10 dBm10 mW-10 dBm0.10 mW12 dBm16 mW-12 dBm0.06 mW13 dBm20 mW-13 dBm0.05 mW15 dBm32 mW-15 dBm0.03 mW17 dBm50 mW-17 dBm0.02 mw20 dBm100 mW-20 dBm0.01 mW30 dBm1000 mW (1 W)-30 dBm0.001 mW40 dBm10,000 mW (10 W)-40 dBm0.

17、0001 mW+3db 功率增加一倍、+10db功率增加10倍-3db 功率減少一倍、 -10db功率減少10倍AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 等效全向輻射功率 EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power)指射頻發(fā)射機在指定方向上的輻射功率，單位為dBm。EIRPEIRP=36dBm=設備發(fā)射功率20dBm-線路衰減-1dB+發(fā)射天線增益+17dBiAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 系統(tǒng)增益AP20dBm 天線(17d

18、Bi)饋線（1dB）Client接收靈敏度-90dB天線(17dBi)饋線饋線系統(tǒng)增益=43dB=設備發(fā)射功率20dBm-線路衰減-1dB+發(fā)射天線增益+17dBi-傳輸損耗-100dB+接收天線增益+17dBi-接收靈敏度-（-90dB）1000m 衰減100dBAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2WLAN基礎知識（物理層）2.1RF射頻屬性2.2RF射頻行為特性2.3RF相關計算2.4WLAN 物理層重要參數2.5802.11abgn介紹AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confi

19、dential WLAN 物理層重要參數l 接收信號強度 RSSIl 最大接收電平l 接收靈敏度l 信號噪聲比 SNRl 信號干擾比 SIRAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 是指接收機處基頻信號的功率大小。接收信號強度指示 RSSI （Receiver Signal Strength Indicator）TX:20dBmRSSI:-30dBmAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 最大接收電平指接收機在滿足PER（錯包率）小于10的條件下，天線口能夠接收的最大接收信

20、號電平，一般用dBm表示。最大接收電平反映了接收機接收強信號的能力，超過最大接收電平將導致接收機飽和，誤碼率明顯升高調制解調方式最大接收電平OFDM-30dBmCCK-20dBmAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 接收靈敏度 Receiver Sensitivity接收靈敏度是指接收機在滿足PER（錯包率）小于10的條件下，天線口能夠接收到的最小接收信號電平，用dBm表示。它反映了設備接收弱信號的能力，在發(fā)射功率一定的情況下，靈敏度越高，覆蓋范圍越大調制方式OFDMOFDMOFDMOFDMCCKCCKDQPSKDBPSK傳輸速率

21、54 Mb/s48 Mb/s36 Mb/s24 Mb/s11 Mb/s5.5 Mb/s2 Mb/s1 Mb/s接收靈敏度 dBm (for BER = 10 %)-68-69-75-79-83-87-91-94AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 信噪比 SNR (Signal-to-noise ratio)衡量系統(tǒng)解調處理能力的指標。它是在接收機接收到信號經各級放大、解調后的信號與噪聲的比值。提供的帶寬越高，SNR要求越高AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 0 0

22、101020203030404050506060123456速率 SNR成正比AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 信干比 SIR (signal-to-interference ratio)信號強度和干擾的比越大越好AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2WLAN基礎知識（物理層）2.1RF射頻屬性2.2RF射頻行為特性2.3RF相關計算2.4WLAN 物理層重要參數2.5802.11abgn介紹AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autel

23、an Confidential 802.11系列協(xié)議802.11802.11b802.11a802.11g802.11n標準發(fā)布時間19971999199920032009頻率范圍 2.4G2.4G5.8G2.4G2.4G5.8G非重疊信道 33533、5調制傳輸技術BPSK/QPSKFHSSCCKDSSS64QAMOFDMCCK/64QAMOFDMMIMO OFDM物理發(fā)送速率1, 21,2,5.5, 116, 9, 12, 18,24, 36, 48, 546, 9, 12, 18,24, 36, 48, 54協(xié)議規(guī)范最高600Mbps兼容性N/A與11g產品可互通與11b/g不能互通與1

24、1b產品可互通兼容11abgAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11g標準與802.11b類似，工作在2.4GHz頻段3個非重疊信道: 1, 6, 11采用直接序列擴頻-補償碼鍵控(DSSS-CCK)和正交頻分復用(OFDM)傳輸支持12種數據速率，最高速率為54 Mbps1, 2, 5.5, 11 Mbps (DSSS / 802.11b)6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps (OFDM)向后完全兼容802.11b標準單臺AP TCP最大吞吐量約為24Mbps，網絡最大吞吐量72Mbps（

25、3*24）AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2.4 GHz信道的使用北美地區(qū): 1-11中國、歐洲: 1-13日本、1-13，14（11b only）1、6、11為完全無重疊信道在同一個區(qū)域可以存在3個接入點(AP)1 123456 6789101111121322Mhz2.402Ghz2.483Ghz14AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2.4GHz頻段信道分配表信道中心頻率 (MHz)信道低端/高端頻率 (MHz)124122401/24232241724

26、06/2428324222411/2433424272416/2438524322421/2443624372426/2448724422431/2453824472426/2448924522441/24631024572446/24681124622451/24731224672456/24781324722461/2483信道間隔5MHz信道寬度22MHz，從中心頻率左右擴展11MHzAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11b/g 2.4 GHz信道的重用水平部署垂直部署AUTELAN TECHNOLOGIES C

27、O., LTD.Autelan Confidential 802.11a標準工作在5 GHz頻段采用正交頻分復用(OFDM, orthogonal frequency-division multiplexing)中國使用5個信道 149、153、157、161、165支持8種數據速率，最高速率為54 Mbps 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps單臺AP最大吞吐量約為24Mbps網絡提供最大吞吐量120Mbps（24*5）AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 5.8GHz頻段信道分配表信道中心頻率 (

28、MHz)信道低端/ /高端頻率 (MHz575515327655755/577515757855775/579516158055795/581516558255715/583514914920Mhz5.745Ghz5.825Ghz1531531571571611611651655.8 GHz信道的使用信道間隔20MHz信道寬度20MHz，從中心頻率左右擴展10MHzAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11a 5.8 GHz信道的重用水平部署垂直部署AUTELAN TECHNOLOGIES CO.

29、, LTD.Autelan Confidential 802.11a b g對比11bAP11gAP11aAPDSSS-CCK覆蓋范圍覆蓋范圍OFDM覆蓋范圍覆蓋范圍AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11n工作在2.4GHz和5GHz頻段采用MIMO-OFDM單空間流最大速率為150Mbps1 stream 150Mbps2 stream 300Mbps3 stream 450Mbps4 stream 600Mbps向下兼容802.11abgAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan C

30、onfidential 3WLAN基礎知識（MAC層）3.1WLAN網絡術語3.2WLAN MAC原理3.3WLAN 安全機制AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 無線基礎架構AP（Access Point）負責802.11到802.3的數據橋接、轉換BSA（Basic Server Area ）AP的覆蓋區(qū)域DS（Distribution System）分布式系統(tǒng)無線是一個半雙工介質AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 服務集標識符 SSID （Service Se

31、t Identity）SSID用來邏輯劃分WLAN客戶端和AP上的SSID值必須匹配AP在beacon幀(一種管理幀)中廣播SSID客戶端可以不需要配置SSID單臺AP組成的網絡為BSS (Basic Service Set)SSID AUTELANBSSAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 3WLAN基礎知識（MAC層）3.1WLAN網絡術語3.2WLAN MAC原理3.3WLAN 安全機制AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11幀概覽管理幀加入和退出WL

32、AN、AP間漫游BeaconProbe RequestProbe ResponseAuthenticationDeauthenticationAssociation RequestAssociation ResponseDisassociationReassociation RequestReassociation Response控制幀獲得信道使用權和收到數據確認ACKRTSCTS數據幀數據傳遞DATA發(fā)現網絡認證關聯(lián)及漫游確認預約信道AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11用戶接入四部曲 步驟1：掃描發(fā)現網絡 步驟2

33、：認證 步驟3: 關聯(lián) 步驟4: 數據收發(fā) 管理幀加入和退出WLAN、AP間漫游BeaconProbe RequestProbe ResponseAuthenticationDeauthenticationAssociation RequestAssociation ResponseDisassociationReassociation RequestReassociation Response發(fā)現網絡認證關聯(lián)及漫游AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Scanning802.11MAC 通過掃描來實現尋找和加入一個網絡當STA漫

34、游時尋找一個新的AP掃描分為兩種Active ScanningPassive ScanningAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Active ScanningProbe RequestProbe ResponseSTA主動廣播Probe Request,（ssid為null），當前信道所有AP發(fā)送Probe Response響應，STA根據信號強度決定接入哪個APAP1AP2AP1的信號強，我選擇AP1AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Passive Scan

35、ninglAP廣播beacon幀（默認100ms），終端通過偵聽AP定期發(fā)送的Beacon幀來發(fā)現網絡。Page 60BeaconBeaconBeaconBeaconBeaconCMCCAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Authentication requestAuthentication Response(success)Authentication requestPlain text challengeCipher text challengeAuthentication Response(success)預置Key用K

36、ey加密明文密文解密和明文比較預置KeyOpen-system Authentication過程Shared-Key Authentication過程Authentication121234AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Reassociation RequestAssociation RequestAssociation ResponseAssociationDisassociationReassociation ResponseRSSINew AP位置Old APt1t2t3t1t2STA 接入APSTA在AP間漫游AU

37、TELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential STA接入AP全過程（Open-system Authentication）Page 63AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Null幀（通知進入節(jié)電狀態(tài)）Beacon（TIM）Sleep緩存幀DATA（發(fā)送緩存幀）Beacon（TIM）Beacon（TIM）PS-poll（獲取緩存幀）Associattion requestListen Internal 3802.11節(jié)電AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD

38、.Autelan Confidential ACK丟失收到單播數據幀后回復ACK確認廣播數據幀不需要ACK確認單播幀ACK肯定確認機制單播幀ACK單播幀開始下一個單播幀發(fā)送數據重傳RetryRetry單播數據包丟失AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential CSMA/CA 載波偵聽多路訪問/沖突避讓Tx Frame SIFSRx ACKDIFSSTA1隨機競隨機競爭窗口爭窗口DIFSTx FrameSTA2Rx FrameStation 1SIFSTx ACKRx FrameStation 2AP短幀間隔（Short interfram

39、e space ，簡稱SIFS）SIFS 用于高優(yōu)先級的傳輸場合，例如RTS/CTS 以及ACK。經過一段SIFS（時間），即可進行高優(yōu)先級的傳輸。一旦高優(yōu)先級傳輸開始，介質即處于忙碌狀態(tài)，因此相較于必須等待較長時間才能傳輸的幀，SIFS 消逝后即可進行傳輸的幀優(yōu)先級較高。分布式幀間隔（DCF interframe space ，簡稱DIFS）DIFS 是競爭式服務中最短的介質閑置時間。如果介質閑置時間長于DIFS，工作站可以立即對介質進行訪問。DIFS隨機競隨機競爭窗口爭窗口隨機競隨機競爭窗口爭窗口隨機競隨機競爭窗口爭窗口DIFSSIFSRx ACKSIFSTx ACKAUTELAN TEC

40、HNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 隱藏節(jié)點 Hidden Node Problem 802.11bDSSS-CCK802.11gOFDM由于距離原因，聽不到對方發(fā)送數據由于障礙物原因，聽不到對方發(fā)送數據由于協(xié)議原因，聽不到對方發(fā)送數據AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential STA-2APRTS/CTS （Request TO Send/Clear TO Send）STA-1RTSCTSCTSFrameACKSTA1發(fā)送RTS 幀啟動發(fā)送數據幀過程。RTS 作用：預約無線鏈路的使用權，并要

41、求接收到這一消息的其他的工作站保持listen狀態(tài)。AP收到RTS ，回復CTS 。CTS作用，令附近的工作站保持listen狀態(tài)。等到RTS/CTS 完成交換過程，STA1 發(fā)送要傳送的幀，無須擔心來自其他隱藏節(jié)點的干擾。AP收到STA1的幀后，回復ACK予以確認，STA1數據幀發(fā)送完成。AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RTS/CTS應用場合隱藏節(jié)點問題較為嚴重場合，需要手動調低RTS/CTS閾值，默認為2347Byte802.11g混合模式802.11b工作站無法解碼802.11g OFDM調制的無線信號。當網絡中存在8

42、02.11b客戶端時，802.11b/g接入點采用RTS/CTS或CTS to self來避免沖突。 RTS/CTS或CTS to self攜帶傳輸OFDM數據所需要的時間，并以802.11b能夠接受的調制解調方式發(fā)送。由于引入額外的開銷，網絡的總體吞吐量降低。AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11g混合模式網絡性能Max Data (Mbps)Max Data (Mbps)Throughput(Mbps)Throughput(Mbps)802.11b802.11b11116 6802.11g (no legacy s

43、upport)802.11g (no legacy support)54542222802.11g (mixed mode, RTS/CTS)802.11g (mixed mode, RTS/CTS)54548 8802.11g (mixed mode, CTS to self)802.11g (mixed mode, CTS to self)54541414802.11a 802.11a 54542525以下兩種情況會使運行802.11g的AP啟動802.11g保護功能：一、802.11b的客戶端和運行802.11g的AP相關聯(lián)；二、運行802.11g的AP探測到周邊同一信道內的運行802.

44、11b的AP或無線客戶端整體網絡性能大約降低一半AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 3WLAN基礎知識（MAC層）3.1WLAN網絡術語3.2WLAN MAC原理3.3WLAN 安全機制AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 傳統(tǒng)有線網絡 通過防火墻進行網絡邊界控制互聯(lián)網服務器用戶安全的內部網絡 AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 網絡邊緣模糊、穿透防火墻的新手段層出不窮無線技術改變了一切 用戶停車場上

45、的黑客非法接入點服務器互聯(lián)網漏洞層出不窮AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential WLAN安全機制要素加密如何保證數據不被竊取認證如何對接入網絡的用戶驗證其合法身份安全網絡Page 74AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 安全機制概覽Page 75AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 4802.11n技術介紹4.1802.11n技術概述4.2802.11n增強的物理層4.3802.11n高效的MAC層4.4

46、802.11n網絡部署AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 更好的用戶體驗高帶寬廣覆蓋更穩(wěn)定802.11n802.11n的優(yōu)勢AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11n802.11n的優(yōu)勢AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 11n技術概覽OFDM 改進FEC前向糾錯40Mhz通道綁定數據包聚合Block Ack塊確認增強的物理層高效的MAC層MIMO多輸入多輸出Short GI短幀間隔AUTE

47、LAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 4802.11n技術介紹4.1802.11n技術概述4.2802.11n增強的物理層4.3802.11n高效的MAC層4.4802.11n網絡部署AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 一、優(yōu)化結構、提升速率 由“圓”變成“方”，裝載的貨物更多了，空間利用更合理AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential l 802.11ag 52個子載波（48個數據子載波）l 802.11n 56個

48、子載波（52個數據子載波）n52*（54/48）=58.5 Mbpsl AM-64的編碼機制可以將編碼率（有效信息和整個編碼的比率）從3/4 （802.11ag）提高到5/6n58.5*（5/6）/（3/4）=65Mbps改進的OFDM FEC前向糾錯(Forward Error Correction)AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 二、短幀間距，加速發(fā)送每10分鐘AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 短幀保護間隔（Short Guard Interval ）l

49、 802.11a/g采用800ns的保護間隔l 802.11n支持400ns的保護間隔，速率可以提升10%左右。65Mbps*（1+10%）=72.2MbpsAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 安全第一l 800ns提高為400ns后l 因碼間干擾導致數據損壞的可能性也增加了l 因此在反射過于強烈的環(huán)境不建議開啟400nsAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 三、信道綁定，雙倍帶寬AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confi

50、dential 40MHz信道綁定l 將兩個相鄰的20MHz信道綁定l 頻寬增加一倍、速率提高為兩倍多l(xiāng) 對于20MHz頻寬，為了減少相鄰信道的干擾，在其兩側預留了一小部分的帶寬邊界。而通過40MHz綁定技術，這些預留的帶寬也可以用來通訊，可以將子載波從104（522）提高到108。n（72.2*2）/104）*108=150MbpsAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 四、多入多出，速率倍增裝貨區(qū)裝貨區(qū)裝貨區(qū)卸貨區(qū)卸貨區(qū)卸貨區(qū)AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential M

51、IMOT*R:Sl T：發(fā)送天線數量l R：接收天線數量l S：空間流數（40Mhz Short GI，每空間流150Mbps）n空間流數量可以和天線數量不一致，但必須不大于天線的數量n11n最多定義了1、2、3、4路空間流，即150Mbps、300Mbps、450Mbps、600Mbps兩路空間流AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 常見的MIMO系統(tǒng)l 1*2:1 一個發(fā)送 兩個接收 一路空間流 150Mbpsl 2*2:2 兩個發(fā)送 兩個接收 兩路空間流 300Mbpsl 2*3:2 兩個發(fā)送 三個接收 兩路空間流 300M

52、bps不變 ，進一步改善接收效果l 3*3:2 三個發(fā)送 三個接收 兩路空間流 300Mbps不變 ，進一步改善接收發(fā)送效果l 2*2:22*3:23*3:2可以明顯的改善接收發(fā)送效果，同時大幅提高了設備的成本和能耗，3*3:2以上對接收發(fā)送的改善效果不明顯AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2 2* *2:2 32:2 3* *3:3 33:3 3* *3:23:2比較l 大部分廠商都只實現了2路空間流AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential MIMO MRC最大合并

53、比(Maximal-Ratio Combining)l 合并多路信號，增強了接收靈敏度，聽的更好AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential MIMO波束賦形（transmit beamforming）l 無線信號傳送到客戶端無相差，增強了信號強度，說的更好。AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential MIMO對各種STA的速率提升MRC最大合并比波束賦形空間復用MRC最大合并比波束賦形空間復用MRC最大合并比波束賦形空間復用AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LT

54、D.Autelan Confidential 802.11n的理論吞吐率注意: 標準指定速率最多到600Mbps (4 個空間流) 目前芯片不支持Key benefits:1. 第二空間流加倍速率2. 通道綁定基本上加倍了速率3. 短的數據間隔增加了大概 10% 的速率AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential MCS等級(Modulation Coding Scheme)AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 4802.11n技術介紹4.1802.11n技術概述4.2802

55、.11n增強的物理層4.3802.11n高效的MAC層4.4802.11n網絡部署AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 五、聚合發(fā)送，效率更高AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 幀聚合A-MSDUl A-MSDU MAC服務數據單元聚合，對網絡層的數據做合并傳送AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential l A-MPDU MAC協(xié)議單元聚合 對802.11幀進行合并傳送幀聚合A-MPDUl 大部分廠商采用了A-MPDU實現幀聚合AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autela