移动WLAN基础培训

1、AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 1WLAN网络概览2WLAN基础知识（物理层）3WLAN基础知识（MAC层）4802.11n技术介绍AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential WLAN使用无许可证的频段l 2.4G ISM: 工业, 科学和医疗频段l 5.8G 无授权的国家信息基础实施频段AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential IEEE 802.11系列协议发展概况标准描述备注802.11工作在2.4G频段

2、，采用FHSS调制解调技术，2Mbps已批准802.11a工作在5G频段，采用OFDM调制解调技术，54Mbps已批准802.11b工作在2.4G频段，采用DSSS调制解调技术，11Mbps已批准802.11e对服务等级（Quality of Service, QoS）的支持已批准802.11g工作在2.4G频段,采用OFDM调制解调技术, 54Mbps已批准802.11h传输功率控制(TPC),动态频率选择（DFS）欧洲要求802.11i强健安全网络已批准802.11k该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范制定中802.11n工作在2.4G、5.8G采用MIMO OFDM最大速率600Mb

3、ps已批准802.11sMesh网状网标准制定中802.11ac工作在5GHz，目标1Gbps指定中AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential WLANWLAN物理层和数据链路层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层LLCLLCMACMACMAC Layerl 载波侦听冲突避让机制CSMA/CAl 接入控制l 加密、漫游、节电Physical Layerl 2.4GHz&5.8GHzl FHSS DSSS OFDM MIMOl 1-54 Mbps 600Mbpsl 100-500m 覆盖范围AUTELAN TECHNOL

4、OGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2WLAN基础知识（物理层）2.1RF射频属性2.2RF射频行为特性2.3RF相关计算2.4WLAN 物理层重要参数2.5802.11abgn介绍AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RF属性l 极化 Polarityl 波长 Wavelengthl 频率 Frequencyl 振幅 Amplitudel 相位 PhaseAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 极化 PolarityAP 天线馈线电

5、场电场电场电波传输方向磁场磁场 电场和地面垂直为垂直极化 电场和地面平行为水平极化AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 频率频率 Frequency 频率越高 提供的带宽越大 频率越高,衰减越大，覆盖区域越小1 secondAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 波长波长 Wavelength波长=光速/频率2.4GHz 波长为12.24cm5.8GHz 波长为5.19cm AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidenti

6、al AP 100500mW网卡3050mW移动电话2001000mW微波炉7001000W振幅振幅 AmplitudeAmplitudePower振幅越大、能量越大网卡功率小于AP功率，AP和网卡功率不对称微波炉工作在2.4G，功率大，对WLAN影响大AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 相位 Phase主信号同相90异相180 异相AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 同相提高振幅异相降低振幅AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autela

7、n Confidential 2WLAN基础知识（物理层）2.1RF射频属性2.2RF射频行为特性2.3RF相关计算2.4WLAN 物理层重要参数2.5802.11abgn介绍AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RF行为特性l 传播 Wave Propagationl 吸收 Absorptionl 反射 Reflectionl 折射 Rafractionl 衍射 Diffractionl 衰减 Loss（Attenuation）l 自由空间损耗 Free Space Path Lossl 多路径 Multipathl 第一菲尼尔

8、区域 The first Fresnel zoneAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 传播 Wave PropagationAP天线馈线无线电磁波在传播过程中，不断扩散，能量逐渐减小AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 吸收吸收 Absorption振幅减小，能量减弱信号穿过水分时，将会被吸收。水分可能包含在无线传输路径中的树叶和人体中体育馆、会展中心等人群密集区域需要考虑人体的吸收AP天线馈线墙墙体体AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Au

9、telan Confidential 反射反射 Reflection改变无线信号的传播方向室内的物体，金属家具、文件柜和金属门、墙体会造成反射室外的信号遇到水面和大气层会发生反射AP天线馈线AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 折射折射 Refraction无线信号从一个介质到达另一个介质时发生折射,改变传播方向信号在穿透密度不同的大气和墙体时会发生折射AP天线馈线AP天线馈线AP天线馈线AP天线馈线冷空气湿润空气AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 衍射 Diffr

10、action无线电波在传播过程中经过障碍物边缘或孔隙时所发生的传播方向弯曲现象会改变传输的方向和速度AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 散射散射 Scattering细小粗糙的颗粒造成无线信号发散无线信号在穿过充满灰尘或沙砾的环境时会发生散射散射对波长较短的无线信号（例如2.4GHz和5.8GHz）影响比较大AP天线馈线AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 衰减 LossLoss（AttenuationAttenuation）-30dbm-45dbm-30dbm -

11、60dbm-30dbm-45dbm-30dbm-60dbm材质厚度 角度 障碍物 衰减量2.4GHz衰减量（dB)4.5cm厚金属门134.5cm实木门64.5cm中空门44.5cm内部隔断墙49cm砖块645cm混凝土墙1870cm混凝土外墙451.5cm玻璃隔断8AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 自由空间损耗 Free Path Loss Free Path Loss 计算公式LP=32.4+（20log10F）+（20log10D）LP 自由空间损耗F 电磁波频率D 传播距离（km）AP100mW 天线馈线Client天

12、线馈线馈线1000m衰减多少？AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 020406080100120124101001000dB距离（m）距离每增加一倍衰减增加6dB5GHz比2.4GHz衰减高6dB结合1m、10m、100m、1000m的衰减可以估算实际的衰减5G2.4G46自由空间衰减图自由空间衰减图AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 多路径多路径 Multipath信号在传播链路中发生反射、散射、衍射，到达接收端的信号往往是多个幅度和相位各不相同的信号的耦合，接

13、收信号与原始信号相比出现随机变化。AP天线馈线Client天线馈线AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 第一菲尼尔区域第一菲尼尔区域 The first Fresnel zone菲涅尔区域是一个椭圆球体，如下图。实际传播中，如果椭圆球体内存在阻挡物，直射波和反射波（绕射波）的路径差小于半个波长，相位差的影响小于/2，这样会大大影响无线电波的传播效果，这个椭圆球体的半径就是第一菲尼尔区域半径。电磁波主要通过第一菲涅尔区域传播，近似于自由空间传播AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confide

14、ntial 菲尼尔区域示例菲尼尔区域示例AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2WLAN基础知识（物理层）2.1RF射频属性2.2RF射频行为特性2.3RF相关计算2.4WLAN 物理层重要参数2.5802.11abgn介绍AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RF计算l RF功率表示l EIRP计算l 系统增益计算AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RF功率表示W mWl常用的功率单位l功率的范围非常

15、大，用W mW表示困难 10W=10000mWdBml是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值）l容易表示大的功率的范围，容易计算l10lg（P/1mW）P为功率值l100mW=10lg（100/1mW）=20dBm 10W=40dBmdBl是一个表示功率相对值，表示功率增加多少和减少多少l27dBm-20dBm=7dB 增加7dBl20dBm-27dBm=-7dB 减少-7dBAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential dBm mW对应表对应表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 功率减少一倍、 -10db功率减少10倍AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 等效全向辐射功率 EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power)指射频发射机在指定方向上的辐射功率，单位为dBm。EIRPEIRP=36dBm=设备发射功率20dBm-线路衰减-1dB+发射天线增益+17dBiAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 系统增益AP20dBm 天线(17d

18、Bi)馈线（1dB）Client接收灵敏度-90dB天线(17dBi)馈线馈线系统增益=43dB=设备发射功率20dBm-线路衰减-1dB+发射天线增益+17dBi-传输损耗-100dB+接收天线增益+17dBi-接收灵敏度-（-90dB）1000m 衰减100dBAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2WLAN基础知识（物理层）2.1RF射频属性2.2RF射频行为特性2.3RF相关计算2.4WLAN 物理层重要参数2.5802.11abgn介绍AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confi

19、dential WLAN 物理层重要参数l 接收信号强度 RSSIl 最大接收电平l 接收灵敏度l 信号噪声比 SNRl 信号干扰比 SIRAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 是指接收机处基频信号的功率大小。接收信号强度指示 RSSI （Receiver Signal Strength Indicator）TX:20dBmRSSI:-30dBmAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 最大接收电平指接收机在满足PER（错包率）小于10的条件下，天线口能够接收的最大接收信

20、号电平，一般用dBm表示。最大接收电平反映了接收机接收强信号的能力，超过最大接收电平将导致接收机饱和，误码率明显升高调制解调方式最大接收电平OFDM-30dBmCCK-20dBmAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 接收灵敏度 Receiver Sensitivity接收灵敏度是指接收机在满足PER（错包率）小于10的条件下，天线口能够接收到的最小接收信号电平，用dBm表示。它反映了设备接收弱信号的能力，在发射功率一定的情况下，灵敏度越高，覆盖范围越大调制方式OFDMOFDMOFDMOFDMCCKCCKDQPSKDBPSK传输速率

21、54 Mb/s48 Mb/s36 Mb/s24 Mb/s11 Mb/s5.5 Mb/s2 Mb/s1 Mb/s接收灵敏度 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)衡量系统解调处理能力的指标。它是在接收机接收到信号经各级放大、解调后的信号与噪声的比值。提供的带宽越高，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)信号强度和干扰的比越大越好AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2WLAN基础知识（物理层）2.1RF射频属性2.2RF射频行为特性2.3RF相关计算2.4WLAN 物理层重要参数2.5802.11abgn介绍AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autel

23、an Confidential 802.11系列协议802.11802.11b802.11a802.11g802.11n标准发布时间19971999199920032009频率范围 2.4G2.4G5.8G2.4G2.4G5.8G非重叠信道 33533、5调制传输技术BPSK/QPSKFHSSCCKDSSS64QAMOFDMCCK/64QAMOFDMMIMO OFDM物理发送速率1, 21,2,5.5, 116, 9, 12, 18,24, 36, 48, 546, 9, 12, 18,24, 36, 48, 54协议规范最高600Mbps兼容性N/A与11g产品可互通与11b/g不能互通与1

24、1b产品可互通兼容11abgAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11g标准与802.11b类似，工作在2.4GHz频段3个非重叠信道: 1, 6, 11采用直接序列扩频-补偿码键控(DSSS-CCK)和正交频分复用(OFDM)传输支持12种数据速率，最高速率为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标准单台AP TCP最大吞吐量约为24Mbps，网络最大吞吐量72Mbps（

25、3*24）AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2.4 GHz信道的使用北美地区: 1-11中国、欧洲: 1-13日本、1-13，14（11b only）1、6、11为完全无重叠信道在同一个区域可以存在3个接入点(AP)1 123456 6789101111121322Mhz2.402Ghz2.483Ghz14AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2.4GHz频段信道分配表信道中心频率 (MHz)信道低端/高端频率 (MHz)124122401/24232241724

26、06/2428324222411/2433424272416/2438524322421/2443624372426/2448724422431/2453824472426/2448924522441/24631024572446/24681124622451/24731224672456/24781324722461/2483信道间隔5MHz信道宽度22MHz，从中心频率左右扩展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标准工作在5 GHz频段采用正交频分复用(OFDM, orthogonal frequency-division multiplexing)中国使用5个信道 149、153、157、161、165支持8种数据速率，最高速率为54 Mbps 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps单台AP最大吞吐量约为24Mbps网络提供最大吞吐量120Mbps（24*5）AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 5.8GHz频段信道分配表信道中心频率 (

28、MHz)信道低端/ /高端频率 (MHz575515327655755/577515757855775/579516158055795/581516558255715/583514914920Mhz5.745Ghz5.825Ghz1531531571571611611651655.8 GHz信道的使用信道间隔20MHz信道宽度20MHz，从中心频率左右扩展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对比11bAP11gAP11aAPDSSS-CCK覆盖范围覆盖范围OFDM覆盖范围覆盖范围AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11n工作在2.4GHz和5GHz频段采用MIMO-OFDM单空间流最大速率为150Mbps1 stream 150Mbps2 stream 300Mbps3 stream 450Mbps4 stream 600Mbps向下兼容802.11abgAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan C

30、onfidential 3WLAN基础知识（MAC层）3.1WLAN网络术语3.2WLAN MAC原理3.3WLAN 安全机制AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 无线基础架构AP（Access Point）负责802.11到802.3的数据桥接、转换BSA（Basic Server Area ）AP的覆盖区域DS（Distribution System）分布式系统无线是一个半双工介质AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 服务集标识符 SSID （Service Se

31、t Identity）SSID用来逻辑划分WLAN客户端和AP上的SSID值必须匹配AP在beacon帧(一种管理帧)中广播SSID客户端可以不需要配置SSID单台AP组成的网络为BSS (Basic Service Set)SSID AUTELANBSSAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 3WLAN基础知识（MAC层）3.1WLAN网络术语3.2WLAN MAC原理3.3WLAN 安全机制AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11帧概览管理帧加入和退出WL

32、AN、AP间漫游BeaconProbe RequestProbe ResponseAuthenticationDeauthenticationAssociation RequestAssociation ResponseDisassociationReassociation RequestReassociation Response控制帧获得信道使用权和收到数据确认ACKRTSCTS数据帧数据传递DATA发现网络认证关联及漫游确认预约信道AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11用户接入四部曲 步骤1：扫描发现网络 步骤2

33、：认证 步骤3: 关联 步骤4: 数据收发 管理帧加入和退出WLAN、AP间漫游BeaconProbe RequestProbe ResponseAuthenticationDeauthenticationAssociation RequestAssociation ResponseDisassociationReassociation RequestReassociation Response发现网络认证关联及漫游AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Scanning802.11MAC 通过扫描来实现寻找和加入一个网络当STA漫

34、游时寻找一个新的AP扫描分为两种Active ScanningPassive ScanningAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Active ScanningProbe RequestProbe ResponseSTA主动广播Probe Request,（ssid为null），当前信道所有AP发送Probe Response响应，STA根据信号强度决定接入哪个APAP1AP2AP1的信号强，我选择AP1AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Passive Scan

35、ninglAP广播beacon帧（默认100ms），终端通过侦听AP定期发送的Beacon帧来发现网络。Page 60BeaconBeaconBeaconBeaconBeaconCMCCAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Authentication requestAuthentication Response(success)Authentication requestPlain text challengeCipher text challengeAuthentication Response(success)预置Key用K

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

37、TELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential STA接入AP全过程（Open-system Authentication）Page 63AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential Null帧（通知进入节电状态）Beacon（TIM）Sleep缓存帧DATA（发送缓存帧）Beacon（TIM）Beacon（TIM）PS-poll（获取缓存帧）Associattion requestListen Internal 3802.11节电AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD

38、.Autelan Confidential ACK丢失收到单播数据帧后回复ACK确认广播数据帧不需要ACK确认单播帧ACK肯定确认机制单播帧ACK单播帧开始下一个单播帧发送数据重传RetryRetry单播数据包丢失AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential CSMA/CA 载波侦听多路访问/冲突避让Tx Frame SIFSRx ACKDIFSSTA1随机竞随机竞争窗口争窗口DIFSTx FrameSTA2Rx FrameStation 1SIFSTx ACKRx FrameStation 2AP短帧间隔（Short interfram

39、e space ，简称SIFS）SIFS 用于高优先级的传输场合，例如RTS/CTS 以及ACK。经过一段SIFS（时间），即可进行高优先级的传输。一旦高优先级传输开始，介质即处于忙碌状态，因此相较于必须等待较长时间才能传输的帧，SIFS 消逝后即可进行传输的帧优先级较高。分布式帧间隔（DCF interframe space ，简称DIFS）DIFS 是竞争式服务中最短的介质闲置时间。如果介质闲置时间长于DIFS，工作站可以立即对介质进行访问。DIFS随机竞随机竞争窗口争窗口随机竞随机竞争窗口争窗口随机竞随机竞争窗口争窗口DIFSSIFSRx ACKSIFSTx ACKAUTELAN TEC

40、HNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 隐藏节点 Hidden Node Problem 802.11bDSSS-CCK802.11gOFDM由于距离原因，听不到对方发送数据由于障碍物原因，听不到对方发送数据由于协议原因，听不到对方发送数据AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential STA-2APRTS/CTS （Request TO Send/Clear TO Send）STA-1RTSCTSCTSFrameACKSTA1发送RTS 帧启动发送数据帧过程。RTS 作用：预约无线链路的使用权，并要

41、求接收到这一消息的其他的工作站保持listen状态。AP收到RTS ，回复CTS 。CTS作用，令附近的工作站保持listen状态。等到RTS/CTS 完成交换过程，STA1 发送要传送的帧，无须担心来自其他隐藏节点的干扰。AP收到STA1的帧后，回复ACK予以确认，STA1数据帧发送完成。AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential RTS/CTS应用场合隐藏节点问题较为严重场合，需要手动调低RTS/CTS阈值，默认为2347Byte802.11g混合模式802.11b工作站无法解码802.11g OFDM调制的无线信号。当网络中存在8

42、02.11b客户端时，802.11b/g接入点采用RTS/CTS或CTS to self来避免冲突。 RTS/CTS或CTS to self携带传输OFDM数据所需要的时间，并以802.11b能够接受的调制解调方式发送。由于引入额外的开销，网络的总体吞吐量降低。AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11g混合模式网络性能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以下两种情况会使运行802.11g的AP启动802.11g保护功能：一、802.11b的客户端和运行802.11g的AP相关联；二、运行802.11g的AP探测到周边同一信道内的运行802.

44、11b的AP或无线客户端整体网络性能大约降低一半AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 3WLAN基础知识（MAC层）3.1WLAN网络术语3.2WLAN MAC原理3.3WLAN 安全机制AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 传统有线网络 通过防火墙进行网络边界控制互联网服务器用户安全的内部网络 AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 网络边缘模糊、穿透防火墙的新手段层出不穷无线技术改变了一切 用户停车场上

45、的黑客非法接入点服务器互联网漏洞层出不穷AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential WLAN安全机制要素加密如何保证数据不被窃取认证如何对接入网络的用户验证其合法身份安全网络Page 74AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 安全机制概览Page 75AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 4802.11n技术介绍4.1802.11n技术概述4.2802.11n增强的物理层4.3802.11n高效的MAC层4.4

46、802.11n网络部署AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 更好的用户体验高带宽广覆盖更稳定802.11n802.11n的优势AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 802.11n802.11n的优势AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 11n技术概览OFDM 改进FEC前向纠错40Mhz通道绑定数据包聚合Block Ack块确认增强的物理层高效的MAC层MIMO多输入多输出Short GI短帧间隔AUTE

47、LAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 4802.11n技术介绍4.1802.11n技术概述4.2802.11n增强的物理层4.3802.11n高效的MAC层4.4802.11n网络部署AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 一、优化结构、提升速率 由“圆”变成“方”，装载的货物更多了，空间利用更合理AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential l 802.11ag 52个子载波（48个数据子载波）l 802.11n 56个

48、子载波（52个数据子载波）n52*（54/48）=58.5 Mbpsl AM-64的编码机制可以将编码率（有效信息和整个编码的比率）从3/4 （802.11ag）提高到5/6n58.5*（5/6）/（3/4）=65Mbps改进的OFDM FEC前向纠错(Forward Error Correction)AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 二、短帧间距，加速发送每10分钟AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 短帧保护间隔（Short Guard Interval ）l

49、 802.11a/g采用800ns的保护间隔l 802.11n支持400ns的保护间隔，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提高为400ns后l 因码间干扰导致数据损坏的可能性也增加了l 因此在反射过于强烈的环境不建议开启400nsAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 三、信道绑定，双倍带宽AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confi

50、dential 40MHz信道绑定l 将两个相邻的20MHz信道绑定l 频宽增加一倍、速率提高为两倍多l 对于20MHz频宽，为了减少相邻信道的干扰，在其两侧预留了一小部分的带宽边界。而通过40MHz绑定技术，这些预留的带宽也可以用来通讯，可以将子载波从104（522）提高到108。n（72.2*2）/104）*108=150MbpsAUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 四、多入多出，速率倍增装货区装货区装货区卸货区卸货区卸货区AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential M

51、IMOT*R:Sl T：发送天线数量l R：接收天线数量l S：空间流数（40Mhz Short GI，每空间流150Mbps）n空间流数量可以和天线数量不一致，但必须不大于天线的数量n11n最多定义了1、2、3、4路空间流，即150Mbps、300Mbps、450Mbps、600Mbps两路空间流AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 常见的MIMO系统l 1*2:1 一个发送 两个接收 一路空间流 150Mbpsl 2*2:2 两个发送 两个接收 两路空间流 300Mbpsl 2*3:2 两个发送 三个接收 两路空间流 300M

52、bps不变 ，进一步改善接收效果l 3*3:2 三个发送 三个接收 两路空间流 300Mbps不变 ，进一步改善接收发送效果l 2*2:22*3:23*3:2可以明显的改善接收发送效果，同时大幅提高了设备的成本和能耗，3*3:2以上对接收发送的改善效果不明显AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 2 2* *2:2 32:2 3* *3:3 33:3 3* *3:23:2比较l 大部分厂商都只实现了2路空间流AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential MIMO MRC最大合并

53、比(Maximal-Ratio Combining)l 合并多路信号，增强了接收灵敏度，听的更好AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential MIMO波束赋形（transmit beamforming）l 无线信号传送到客户端无相差，增强了信号强度，说的更好。AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential MIMO对各种STA的速率提升MRC最大合并比波束赋形空间复用MRC最大合并比波束赋形空间复用MRC最大合并比波束赋形空间复用AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LT

54、D.Autelan Confidential 802.11n的理论吞吐率注意: 标准指定速率最多到600Mbps (4 个空间流) 目前芯片不支持Key benefits:1. 第二空间流加倍速率2. 通道绑定基本上加倍了速率3. 短的数据间隔增加了大概 10% 的速率AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential MCS等级(Modulation Coding Scheme)AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 4802.11n技术介绍4.1802.11n技术概述4.2802

55、.11n增强的物理层4.3802.11n高效的MAC层4.4802.11n网络部署AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 五、聚合发送，效率更高AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential 帧聚合A-MSDUl A-MSDU MAC服务数据单元聚合，对网络层的数据做合并传送AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autelan Confidential l A-MPDU MAC协议单元聚合 对802.11帧进行合并传送帧聚合A-MPDUl 大部分厂商采用了A-MPDU实现帧聚合AUTELAN TECHNOLOGIES CO., LTD.Autela