WLAN理論及工程實踐目錄1、WLAN理論：1.1無線技術介紹1.2WLAN擴頻技術介紹1.3WLAN調制方式介紹1.4WLAN頻段劃分1.5無線局域網基本應用架構2、工程實踐2.1工程各方溝通2.2現場勘測2.3工程設計2.3.1系統總拓撲圖2.3.2無線專業設計（實例）2.3.3數據專業設計（實例）2.3.4傳輸專業設計（實例）3、AP介紹何勇在線（WLAN）何勇在線（WLAN）－、無線技術介紹無線局域網(WirelessLocalAreaNetwork)是以射頻無線電波通信技術構建的局域網，雖不采用纜線，但也能提供傳統有線局域網的所有功能。無線數據通信不僅可以作為有線數據通信的補充及延伸，而且還可以與有線網絡環境互為備份。這種無線建網與高速網絡接入技術近幾年來受到廣泛的關注并發展為網絡技術市場上一個耀眼的亮點。何勇在線（WLAN）WI-FI是什么？所謂Wi-Fi，其實就是IEEE802.11b的別稱，是由一個名為“無線以太網相容聯盟”（WirelessEthernetCompatibilityAlliance,WECA）的組織所發布的業界術語，中文譯為“無線相容認證”。它是一種無線傳輸技術。是在1997年6月由大量的局域網以及計算機專家審定通過的標準，該標準定義物理層和媒體訪問控制(MAC)規范。物理層定義了數據傳輸的信號特征和調制，定義了兩個RF傳輸方法和一個紅外線傳輸方法。隨著技術的發展，以及IEEE802.11a及IEEE802.11g等標準的出現，現在IEEE802.11這個標準已被統稱作Wi-Fi，從而保證了各個廠家產品的兼容性。從應用層面來說，要使用Wi-Fi，用戶首先要有Wi-Fi兼容的用戶端裝置。何勇在線（WLAN）2.4G各種無線網絡技術的比較除了無線以太網技術外,目前已產品化的其它一些無線連接技術還有藍牙(Bluetooth)和HomeRF，藍牙的相關標準是IEEE802.15，主要用于點對點的短距離無線連接，由于藍牙產品的體積和功耗較小，被較普遍的應用在一些移動和手持設備上，一般認為它和無線局域網是相互補充的關系，各用于不同的領域。而HomeRF主要為家庭網絡設計，在抗干擾等方面相對應其他技術而言尚有欠缺，因此注定它沒有廣泛的應用前景。下面是幾種技術的主要傳輸指標對比。何勇在線（WLAN）各種無線網絡技術的市場定位LAN“無線局域網”MAN“無線城域網”WAN“無線廣域網”PAN“無線個人網”Bluetooth802.11b802.11a802.11gHiperLAN2802.11MMDSLMDSGSMGPRSCDMA2.5G-3G中低數據速率中高數據速率高的數據速率低數據速率短距離中等距離中到長距離長距離筆記本/PC到設備/打印機/鍵盤/電話筆記本電腦和手持設備無線聯網固定最后一公里接入PDA設備與手持設備到互聯網<1Mbps1~54Mbps11、54Mbps10K-384Kbps何勇在線（WLAN）IEEE802.11協議族IEEE802.11IEEE802.11(WirelessFidelity,Wi-Fi,無線相容認證)標準定義物理層和媒體訪問控制(MAC)規范。物理層定義了數據傳輸的信號特征和調制，定義了兩個RF傳輸方法和一個紅外線傳輸方法，RF傳輸標準是跳頻擴頻和直接序列擴頻，工作在2.4000～2.4835GHz頻段。IEEE802.11bIEEE802.11b標準規定WLAN工作頻段在2.4-2.4835GHz，數據傳輸速率最高達到11Mbps,。該標準是目前已經取代了IEEE802.11標準。它采用補償編碼鍵控調制方式，數據傳輸速率可在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之間自動切換，它改變了WLAN設計狀況，擴大了WLAN的應用領域。IEEE802.11aIEEE802.11a標準規定WLAN工作頻段在5.15-5.850GHz,數據傳輸速率達到54Mbps/108Mbps(SuperA)。該標準擴充了標準的物理層，采用正交頻分復用OFDM的獨特擴頻技術。由于工作在5G頻段，干擾比2.4G小很多，穩定性較好，但是此標準與802.11b不兼容。IEEE802.11gIEEE802.11g標準工作的頻段與802.11b相同,擁有IEEE802.11a相同的傳輸速率,最高可達54Mbps/108Mbps(Turbo/SuperG),安全性較IEEE802.11b好,采OFDM（正交頻分復用）調制方式,可802.11b兼容。何勇在線（WLAN）IEEE802.11協議族目前802.11共有九種擴展名，從a到i(a、b、c、d、e、f、g、h和i)。802.11（a、b和g)是與PHY有關的標準，802.11（d、e、h和i）影響MAC層，而802.11（c和f）增強OSI最上面的一層，即應用層其它802.11體系標準

除了這三種最核心的無線以太網標準外，802.11系列標準還有：

·802.11c：符合802.1D的媒體接入控制層(MAC)橋接(MACLayerBridging)

·802.11d：RegulatoryDomains，定義域管理，FCC、ETSI、ARIB等之間切換；

·802.11e：QoS(Qualityofservice)，定義服務質量；

·802.11f：IAPP(Inter-AccessPointProtocol)，接入點內部協議,漫游管理；

·802.11h：5GHz頻率空間的功耗管理,并關注探索802.11a與HiperLAN2之間的一致性，集中關注動態頻率選擇（Dynamicfrequencyselection）和傳輸功率控制（Transmitpowercontrol）。

·802.11i：

Security，定義網絡安全性。

其他相關802.11協議介紹何勇在線（WLAN）IEEE802.11和OSI模型IEEE802.11和OSI模型何勇在線（WLAN）無線網絡標準的發展史802.11系列標準的發展軌跡1990年5月，IEEE成立802.11工作組1997年7月，IEEE發布802.11協議1999年9月，IEEE發布802.11b協議1999年9月，IEEE發布802.11a協議2003年6月，IEEE發布802.11g協議何勇在線（WLAN）IEEE802.11a/b/g對比

802.11802.11b802.11a802.11g協議批準時間1997.71999.91999.92003.6可用頻寬83.5MHz83.5MHz300MHz83.5MHz工作頻段2.4－2.4835GHz2.4－2.4835GHz5GHz2.4－2.4835GHz非重疊信道數33243擴頻調制技術FHSSDSSSDSSSCCKOFDMQPSKOFDMQPSK傳輸速率1,2Mbps1,2,5.5,11Mbps6,9,12,18,24,36,48,54Mbps1,2,5.5,6,9,11,12,18,24,36,48,54Mbps業務數據語音數據

圖像語音數據

圖像語音

數據

圖像何勇在線（WLAN）二、WLAN的擴頻技術介紹何勇在線（WLAN）WLAN的擴頻技術介紹無線局域網的通訊方式采用的是擴頻通信技術。擴頻通信是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬。擴頻技術包括以下幾種方式：直接序列擴展頻譜，簡稱直擴（DS），跳頻（FH），跳時（TH），線性調頻（Chirp）以及現在流行的正交頻分復用（OFDM）。此外，還有這些擴頻方式的組合方式，如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。目前在WLAN通信中應用較多的主要是DSSS（直接序列擴頻）和OFDM（正交頻分復用）。擴頻通信技術具有以下特點：1.很強的抗干擾能力2.可進行多址通信3.安全保密

4.抗多徑干擾何勇在線（WLAN）DSSS（直接序列擴頻）直接序列擴頻（DirectSequenceSpreadSpectrum，簡稱DSSS），就是使用具有高碼率的擴頻序列，在發射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。

何勇在線（WLAN）DSSS（直接序列擴頻）直接序列擴頻技術將2.4Ghz的頻寬劃分成14個22MHz的通道(Channel)，臨近的通道互相重疊，在14個頻段內，只有3個頻段是互相不覆蓋的，數據就是從這14個頻段中的一個進行傳送而不需要進行頻道之間的跳躍。為了彌補特定頻段中的噪音開銷，一項稱為“chipping”的技術被用來解決這個問題。在每個22MHz通道中傳輸的數據中的數據都被轉化成一個帶冗余校驗的Chips數據，它和真實數據一起進行傳輸用來提供錯誤校驗和糾錯。由于使用了這項技術，大部分傳送錯誤的數據也可以進行糾錯而不需要重傳，這就增加了網絡的吞吐量。

何勇在線（WLAN）FSSS（跳頻擴頻）

跳頻擴頻（FrequencyHoppingSpreadSprectrum,簡稱FHSS）就是載波可以在一個很寬的頻帶上按照偽隨機碼的定義從一個頻率跳變到另一個頻率。何勇在線（WLAN）OFDM（正交頻分復用）

正交頻分復用技術OFDM是一種多載波發射技術，它將可用頻譜劃分為許多載波，每一個載波都用低速率數據流進行調制。它獲取高數據傳輸率的訣竅就是，把高速數據信息分開為幾個交替的、并行的BIT流，分別調制到多個分離的子載頻上，從而使信道頻譜被分到幾個獨立的、非選擇的頻率子信道上，在AP與無線網卡之間進行傳送，實現高頻譜利用率。

52副載波(用于數據:48個,用于導頻信號:4個)

多種傳送速度:6,9,12,24,36,48,54Mbps何勇在線（WLAN）跳頻（FH）直擴（DS）技術對比DSSSFHSS

FHSS系統采用跳變的頻率載波，接收方與發送方協商頻率跳變模式

-易于實施

-抗干擾能力強

-吞吐量有限（2-3Mbps@2.4GHz）

DSSS系統采用“chip”代表數據位，稱為寬帶無線技術

——吞吐量高（11Mbps)——覆蓋范圍更廣

——抗干擾能力弱何勇在線（WLAN）三、WLAN的調制方式何勇在線（WLAN）WLAN的調制方式什么是調制？信號的調制就是要把信號進行變化、控制、改變以賦予把信號通信中所需要的特性，并承載信息進行傳輸。基本的調制方法：幅度調制（AM）、頻率調制（FM）何勇在線（WLAN）IEEE802.11bDSSS調制方式補償碼鍵控(CCK)11Mbps/5.5Mbps差動四進制相移鍵控(DQPSK)2Mbps差動二進制相移鍵控(DBPSK)1Mbps何勇在線（WLAN）IEEE802.11aOFDM調制方式

BPSK(二進位移相鍵控,BinaryPhaseShiftKeying)QPSK(正交移相鍵控,QuadraturePhaseShiftKeying)16QAM(正交調幅,QuadratureAmplitudeModulation)64QAM何勇在線（WLAN）IEEE802.11gOFDM調制方式

11G協議由于兼容11b協議，因此其調制方式是11a與11b的結合，即工作在6Mbps、12Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、54Mbps時與11aOFDM的調制模式相同（BPSK/QPSK/16QAM/64QAM）；當工作在1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps時與11bDSSS下的調制模式相同（CCK/DQPSK/BQPSK）

。何勇在線（WLAN）OFDM（正交頻分復用技術優勢）OFDM技術頻帶利用率高、抗噪聲特性好，并可以對那些在通信傳輸過程中遭到破壞的信號數據位進行自動重建；通過OFDM技術編碼的數據信號，在傳輸過程中不容易被竊取，從而保證信號傳送具有更高的安全性；OFDM技術對傳輸線路上的多徑干涉有較強的抵抗力，它不僅可以克服信號傳輸的障礙，而且還能提高通信傳輸的速度；OFDM技術具有良好的抗信號衰落性能，增加傳輸距離；OFDM技術能夠克服傳輸介質中外界信號的干擾，提供高通信質量的傳輸信道；OFDM技術既可用于移動的無線網絡，也可以用于固定的無線網絡，它通過在樓層、使用者、交通工具和現場之間的信號跳換，解決其中的信息沖突問題。何勇在線（WLAN）WLAN的穩定性由于WLAN其固有的傳輸介質的特性，也就使其面臨著噪聲、線路沖突、隱藏節點等方面的考驗，這些問題解決的好與壞直接影響WLAN的穩定性及可靠性。何勇在線（WLAN）克服噪聲為了支持在有噪音的環境下能夠獲得較好的傳輸速率，802.11b采用了動態速率調節技術，來允許用戶在不同的環境下自動使用不同的連接速度來補充環境的不利影響。在理想狀態下，用戶以11M的全速運行，然而，當用戶移出理想的11M速率傳送的位置或者距離時，或者潛在地受到了干擾的話，這把速度自動按序降低為5.5Mbps、2Mbps、1Mbps。同樣，當用戶回到理想環境的話，連接速度也會以反向增加直至11Mbps。速率調節機制是在物理層自動實現而不會對用戶和其它上層協議產生任何影響。何勇在線（WLAN）克服沖突802.11的MAC和802.3協議的MAC非常相似，都是在一個共享媒體之上支持多個用戶共享資源，由發送者在發送數據前先進行網絡的可用性。在802.3協議中，是由一種稱為CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)的協議來完成調節，這個協議解決了在Ethernet上的各個工作站如何在線纜上進行傳輸的問題，利用它檢測和避免當兩個或兩個以上的網絡設備需要進行數據傳送時網絡上的沖突。在802.11無線局域網協議中，沖突的檢測存在一定的問題，這個問題稱為“Near/Far”現象，這是由于要檢測沖突，設備必須能夠一邊接受數據信號一邊傳送數據信號，而這在無線系統中是無法辦到的。鑒于這個差異，在802.11中對CSMA/CD進行了一些調整，采用了新的協CSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccesswitCollisionAvoidance)。CSMA/CA利用ACK信號來避免沖突的發生，也就是說，只有當客戶端收到網絡上返回的ACK信號后才確認送出的數據已經正確到達目的。何勇在線（WLAN）CSMA/CA協議

CSMA/CA協議的工作流程是：一個工作站希望在無線網絡中傳送數據，如果沒有探測到網絡中正在傳送數據，則附加等待一段時間，再隨機選擇一個時間片繼續探測，如果無線網路中仍舊沒有活動的話，就將數據發送出去。接受端的工作站如果受到發送端送出的完整的數據則回發一個ACK數據報，如果這個ACK數據報被接收端收到，則這個數據發送過程完成，如果發送端沒有收到ACK數據報，則或者發送的數據沒有被完整地收到，或者ACK信號的發送失敗，不管是那種現象發生，數據報都在發送端等待一段時間后被重傳，CSMA/CA通過這種方式來提供無線的共享訪問，這種顯式的ACK機制在處理無線問題時非常有效。然而不管是對于802.11還是802.3來說，這種方式都增加了額外的負擔，所以802.11網絡和類似的Ethernet網比較總是在性能上稍遜一籌。何勇在線（WLAN）隱藏節點問題

STAAPRTSCTSDataACKAPSTASTACTS-RangeRTS-RangeStationsdonotheareachother

buttheyheartheAP何勇在線（WLAN）四、WLAN頻段劃分何勇在線（WLAN）2.4GHz中國信道劃分802.11b和802.11g的工作頻段在2.4GHz（2.410GHz-2.483GHz），其可用帶寬為83.5MHz，劃分為13個信道，每個信道帶寬為22MHz北美/FCC2.412-2.461GHz(11信道)歐洲/ETSI2.412-2.472GHz(13信道)日本/ARIB2.412-2.484GHz(14信道）2.4GHz頻段WLAN信道配置表信道中心頻率（MHz）信道低端/高端頻率124122401/2423224172406/2428324222411/2433424272416/2438524322421/2443624372426/2448724422431/2453824472426/2448924522441/24631024572446/24681124622451/24731224672456/24781324722461/2483何勇在線（WLAN）2.4GHz信道劃分圖示

2.4GHz頻段中，同一個信號覆蓋范圍內最多容納3個互不重疊的信（1、6、11），以此類推！每信道占用22MHz的頻帶；

11b采用DSSS擴頻和CCK的調制方式最高提供11Mbps的速率，11g采用OFDM的擴頻方式，可提供54Mbps的速率；何勇在線（WLAN）IEEE802.11b/g蜂窩覆蓋示意圖使用1、6、11三個互不干擾的信道進行蜂窩覆蓋CH6CH11CH1CH6CH1CH6CH11CH11CH1CH6CH11CH1CH11何勇在線（WLAN）5.8GHz信道劃分中國802.11a的工作頻段在5.8GHz(5.725GHz-5.850GHz)，其可用帶寬為125MHz，劃分為5個信道，每個信道帶寬為20MHz5.8GHz頻段WLAN信道配置頻率表信道中心頻率(MHz)信道低端/高端頻率(MHz)157455735/5755257655755/5775357855775/5795458055795/5815558255815/5835美國(FCC):5.15GHz～5.35GHz;5.725GHz～5.825GHz歐洲(ETSI):5.47GHz～5.725GHz中國:5.725GHz～5.85GHz

何勇在線（WLAN）5.8GHz信道劃分圖示

5.8GHz中國頻段中，可提供五個互不干擾的信道每信道占用20MHz頻帶帶寬;

提供6/9/12/18/24/36/48/54Mbps數據傳輸速率;

采用OFDM調制方式;何勇在線（WLAN）IEEE802.11a蜂窩覆蓋示意圖234423151相鄰蜂窩不使用同一個信道，避免干擾何勇在線（WLAN）五、無線局域網基本應用架構何勇在線（WLAN）無線局域網基本應用架構——Infrastructure

基礎網絡結構模式中，網絡中任意一臺無線網絡終端均可通過AP接入有線網絡。此模式可作為有線網絡的延伸和補充。由于無線帶寬為共享帶寬，通常建議一個AP可以接入20～30個無線客戶端，以獲取滿意的訪問數率。無線接入點AP以太網無線網卡無線網絡終端何勇在線（WLAN）無線局域網基本應用架構——Roaming無線網卡無線接入點AP1無線接入點AP2無線網絡終端

漫游模式中，用戶可隨意在兩個基礎結構網絡中無線漫游，從而給移動辦公帶來了極大的方便。何勇在線（WLAN）無線局域網基本應用架構——AD-HOC

AD-Hoc

也叫對等網絡，是指安裝有無線網絡適配器（無線網卡）的多臺計算機組成的局域網，它們通過無線適配器進行彼此的通訊。對等模式下的所有無線終端必須使用相同的工作信道。何勇在線（WLAN）無線局域網基本應用架構——Inter-Building

無線橋接模式是利用無線電波作為傳輸介質將物理上分開的局域網連接起來，使用高增益的定向天線，可以將無線網絡的傳輸距離擴展到20公里以上。與有線網絡相比，采用無線方式，不但架設方便，而且無需月租費，維護費用低廉。無線網橋何勇在線（WLAN）無線接入的特點機動性高，移動性強；1安裝過程簡單而快速，省略一般有線網絡的布線工程，容易改變網絡組成；2

可與有線網絡緊密結合；3

安全保密功能讓數據傳輸更加有保障；4

組網靈活，即插即用，不必改變現有網絡的架構；5

解決有線網絡布設困難時的傳輸問題；6

可以把網絡應用延伸到室外

7何勇在線（WLAN）無線接入和有線接入的優勢比較屬固定投資，不可搬移。施工須考慮地形并取得政府許可施工周期長，不利于搶占市場成本回收周期長成本回收周期長性能非常可靠適合長期大規?？蛻粲芯€接入無線接入可移動性強，提供富有個性的服務頻譜資源開放使用方便靈活快捷施工簡便周期短，易于網絡快速接入低成本易擴展性能可靠適合非長期零散客戶何勇在線（WLAN）2.1溝通

一般情況下，一個項目的總流程分為五個部分：項目的啟動，項目的規劃，項目的實施與監控過程，項目的收尾及項目的后續維護。在我們接到一個新的WLAN項目時，我們所要做的就是流程中的第二個部分，也就是整個項目的規劃過程。項目的規劃是一個最為關鍵最為重要的步驟，項目規劃得好，則以后的工作將會很順利地實施，反之亦然。溝通。包涵三個部分的內容：與局方的溝通，與受益方溝通，內部溝通。與局方的溝通為開展工作，我們需要從局方獲取大量的一手資料，項目的可行性，這里是指是否局方與校方之間的溝通是否已經到位；項目的規模，這其中包括覆蓋的樓宇數等；項目的工期，規劃的時間有多長，設計驗截止日期是什么時候，工程建設啟動時間等。了解了這些信息后，我們才好方便安排下一步的工作。何勇在線（WLAN）與受益方的溝通這一步主要是為我們的現場勘查人員到建設現場勘查做準備，我們需要聯系受益方提供一些必要的方便以便順利地開展工作，比如說需要受益方指派一名隨工帶路，縮短勘查人員找尋建筑物的時間，在一些不允許進入的地方可開具適當的證明文件以方便進入等。內部溝通這一步一是為了說明項目的具體要求，防止不必要的人力資源浪費，二是為了合理配置人手，安排工作，以達到提高效率的目的?？烧偌藛T開會討論，安排工作時間，強調工作中需要注意的地方等。何勇在線（WLAN）2.2現場勘測現場勘查是一個采集信息的過程，需要我們有敏銳的觀察力與準確的描繪能力，因為在這一個過程我們需要將了解到的信息以草圖的形式記錄下來。到達一幢大樓后，我們可先對樓宇的進行全方位的觀察，以便有一個全局的印象，繪制草圖當以從整體到局部的方式進行，先給出框架，再加入細節部分，主要是強調信息的細致性與準確性及一些規范化的要求，現場我們需要確定匯聚交換機的安裝位置（看有沒有局方的基站）、POE交換機數量及安裝位置、AP數量及安裝位置等。這里有幾點值得注意的地方，一是到達一幢大樓的時候，可先使用測頻軟件進行頻點的偵測，有三個頻點1，6，11，避開信號最強的頻點，選擇信號弱的頻點并記錄下來；二是先找弱電井，如果有的話，我們可考慮把設備放在其中，這樣可更方便地進行布線設計；三是在繪制草圖的時候，如果各個樓層的房間結構布局不一樣，需要標注出來哪些地方不一樣，建議在這種情況時，把不一樣的樓層都畫出一張草圖來；四是要把大樓和每個房間的總長寬測量出來（鋪了地板磚的可以數一下，沒有地磚的可以進行步算），標注房間門的何勇在線（WLAN）與受益方的溝通這一步主要是為我們的現場勘查人員到建設現場勘查做準備，我們需要聯系受益方提供一些必要的方便以便順利地開展工作，比如說需要受益方指派一名隨工帶路，縮短勘查人員找尋建筑物的時間，在一些不允許進入的地方可開具適當的證明文件以方便進入等。內部溝通這一步一是為了說明項目的具體要求，防止不必要的人力資源浪費，二是為了合理配置人手，安排工作，以達到提高效率的目的。可召集人員開會討論，安排工作時間，強調工作中需要注意的地方等。何勇在線（WLAN）2.2現場勘測

準備工具：相機，卷尺，GPS導航儀，直尺，查勘紙，寫字墊板，多色筆經過溝通交流后，我們已經合理地安排了這一步的工作，我們需要到達現場進行樓宇的勘查。到達現場后，我們首先需要聯系受益方負責人安排隨工帶路，并向隨工了解現場的情況，然后可在隨工的指引下進行查勘。在勘查中，我們可根據工程量的大小分派多人組成小組進行查勘。查勘繪圖現場勘查是一個采集信息的過程，需要我們有敏銳的觀察力與準確的描繪能力，因為在這一個過程我們需要將了解到的信息以草圖的形式記錄下來。到達