完整WLAN从入门到精通Word格式.docx

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家庭接入的用户较少一般不会超过几十个,而在候车厅里可能是成百上千的用户在使用WLAN，候车厅怎么满足那么多的用户接入呢。

有人会说是不是在候车厅里布放了很多无线路由器，以实现候车厅的大范围覆盖和多用户接入呢？

但是，如果在候车厅布放很多无线路由器，当我们在硕大的候车厅来回移动时是不是要出现信号中断提醒你接入新的无线路由器的情况,就像从自己家移动到了邻居家一样，即使邻居家的无线网络名字和密码跟自己家的一样,也会出现网络中断重新获取IP地址的现象。

有兴趣的童鞋可以回家和邻居试一试^_^。

那么,是什么造成有的WLAN仅可以满足家庭等小场所的使用，而有的WLAN却可以满足候车厅等中大型场所使用呢。

下面小编就给大家介绍一下WLAN的基本架构，在大家了解了WLAN基本架构后,上面的问题就迎刃而解了。

WLAN有两种基本架构，一种是FATAP架构，又叫自治式网络架构。

一种是AC+FITAP架构,又叫集中式网络架构。

我们先从最熟悉的家庭无线路由器入手,家庭无线路由器采用的是FATAP架构,即自治式网络架构。

FATAP英文全称是FATAccessPoint，中文称为胖接入点，也有很多人直接称为胖AP。

FATAP不仅可以发射射频提供无线信号供无线终端接入，还能独立完成安全加密、用户认证和用户管理等管控功能。

想一下我们家里的无线路由器，我们可以为WLAN设置密码，可以配置黑名单或白名单控制用户接入，还可以管理接入的用户（如设置用户的接入速率）等,这些都符合FATAP的特征。

所以，家庭使用的无线路由器就是一种FATAP。

下面的组网图是一个简单的基于FATAP架构的组网应用。

FATAP功能强大，独立性强，具备自治能力,因此FATAP架构人们又称为自治式网络架构.不需要介入专门的管控设备，独自就可以完成无线用户的接入，业务数据的加密和业务数据报文的转发等功能。

独立自治是FATAP的特点，也是FATAP的缺点。

当单个部署时,由于FATAP具备较好的独立性，不需要另外部署管控设备，部署起来很方便，成本也较低廉，在类如家庭WLAN或者小企业WLAN的使用场景中，FATAP往往是最适合的选择。

给我们感受最深刻的就是我们在家里使用一个无线路由器就能享受WLAN带给我们的便捷.但是，在大的使用场景中，如我们上面提到的候车厅，FATAP的独立自治就变成了自身的缺点.由于WLAN覆盖面积较大，接入用户较多，需要部署许多FATAP设备，而每个FATAP又是独立自治的,缺少统一的管控设备，管理这些设备就变得十分麻烦。

不说别的，光为这些FATAP升一次级就是一场灾难.所以，在大量部署的情况下，FATAP会带来巨大的管理维护成本。

而且由于独自控制用户的接入,FATAP无法解决用户的漫游问题。

一般在中大型使用场景中人们往往不会选择FATAP架构，而是使用我们下面要讲的AC+FITAP架构。

如果大家不了解漫游，可以想象下我们日常使用的手机，当坐在高铁上从一个城市移动到另一个城市,手机信号要在沿途不停的断开旧网络，接入新网络。

或者想象下，我们拿着Pad等无线终端，从自己家移动到邻居家并接入邻居家的WLAN,这个过程也可以理解为漫游。

后面在介绍WLAN各种特性的时候会讲到什么是漫游，大家先了解下漫游大概的概念。

既然有胖AP，那对应的就应该有瘦AP。

FITAP英文全称是FITAccessPoint，中文称为瘦接入点,也有很多人直接称为瘦AP.和胖AP不同，瘦AP除了提供无线射频信号外，基本不具备管控功能。

也正是因为这一点,它被称为瘦AP，而上面具备管控功能的AP被称为了胖AP。

为了实现WLAN的功能，除了FITAP外，还需要具备管理控制功能的设备—-AC。

AC英文全称是AccessController，中文称为无线接入控制器.AC的主要功能是对WLAN中的所有FITAP进行管理和控制，AC不具备射频（AC只是管理控制设备，不能发射无线射频信号）,它和FITAP配合共同完成WLAN功能。

这种架构就被称为了AC+FITAP架构。

下图为某大型企业基于AC+FITAP架构部署的WLAN组网示意图。

由上图我们可以看到，根据AC所管控的区域和吞吐量的不同，AC可以出现在汇聚层，也可以出现在核心层。

而FITAP一般部署在接入层和企业分支。

这种层级分明的协同分工,更能体现出AC+FITAP架构的集中控制的特点,这种架构又被大家称为集中式网络架构。

使用AC+FITAP架构为像候车厅这种大型场所部署WLAN时，比使用FATAP架构更经济、高效。

在AC+FITAP架构下，可以统一为FITAP下发配置，统一为FITAP进行软件升级，还可以按照时段控制FITAP的工作数量等等，这些大大降低了WLAN的管控和维护的成本.而且,由于用户的接入认证可以由AC统一管理,解决用户漫游的问题就变得很容易。

综上所述，AC+FITAP架构适用于中大型使用场景，而FATAP架构适用于小型使用场景.

普通家庭使用的无线路由器是FATAP架构

大型场所一般使用AC+FITAP架构

至此，我们第一期WLAN技术专题已接近尾声。

本期内容较基础,只和大家讲了WLAN的定义和WLAN的基本架构。

内容简单，也较容易理解，如有什么问题欢迎回帖讨论哈。

本期问题：

大家能不能举例说出日常生活中遇到的WLAN是使用的哪种架构吗？

第2期——WLAN射频和信道

有这样一个段子“嫁到俺村吧，俺村条件不赖，穿衣基本靠纺，吃饭基本靠党，致富基本靠抢，娶妻基本靠想,交通基本靠走，通信基本靠吼,治安基本靠狗，取暖基本靠抖……”。

拿这个段子作为本期的开篇，是想让大家开心一笑，然后借用里面的“通信基本靠吼”进入本期的主题.

通信靠吼看着很落后，但仔细想想它会很先进，它哪里先进呢？

想出来了吗?

………………

它可是“无线通信”啊！

有没有被小编欺骗的感觉没想到大声喊话是无线通信，高科技啊.如果不留心的话我们不会想到人类历史上最早的通信手段和现在一样可以是“无线"

的，而且还不止这些,古代的击鼓鸣金和烽火连天也可以称为某种“无线通信”吧.

学过物理的都知道，击鼓鸣金,是物体振动在介质中产生声波，传递信息到人耳，信息载体是传递声波的介质。

烽火连天，或者更先进的旗语，是通过物体反射的可见光线传入人眼从而传递信息，载体是可见光.WLAN同样是无线通信的范畴,虽跟原始的“无线通信”有本质区别,但却有着共同点——都需要载体。

WLAN跟日常生活中的无线广播、无线电视、手机通信一样，都是用射频作为载体。

射频是频率介于3赫兹（Hz）和约300G赫兹（Hz）之间的电磁波，也可以称为射频电波或射电。

人们为这段电磁波又定义了无线频谱，按照频率范围划分为极低频、超低频、中频、高频、超高频等，WLAN使用的射频频率范围是2.4GHz频段（2.4GHz～2。

4835GHz）和5GHz频段（频率范围是5。

150GHz~5.350GHz和5。

725GHz～5。

850GHz）,分别属于特高频（300＊＊z～3GHz）和超高频（3GHz~30GHz）,用一张图来看下我们WLAN射频所在频谱的位置。

5GHz频段的5.150GHz～5。

350GHz和5.725GHz～5.850GHz为中国使用，各个国家使用的频宽范围不一样，贴子下方附有国家信道顺从表的参考链接，感兴趣的同学可以查看各个国家使用的5GHz频段。

WLAN使用的2。

4GHz频段和5GHz频段属于ISM频段。

ISM,即工业（Industrial）、科学（Scientific）与医疗（Medical）。

ISM频段主要开放给工业、科学、医疗三个机构使用，只要设备的功率符合限制,不需要申请许可证（FreeLicense）即可使用这些频段,大大方便了WLAN的应用和推广。

了解了什么是射频后,射频是怎么作为载体传递信息的呢？

我们高中物理都有学过射频传输信息的基本调制方式：

调频、调相和调幅，发送端将信息调制到载波上，通过改变载波的频率、相位和振幅传递信息,接收端收到信息后，再解调还原信息.通过这样一个调制解调的过程，就实现了信息的传递。

我们日常生活中遇到的调频广播,调幅广播等就是这样传递信息的。

WLAN射频传输信息的基础也是调频、调相或调幅。

只不过调频、调相和调幅通常用在模拟信号的传输，在数字通信领域射频的调制方式较为复杂,主要有:

振幅键控、频率键控、相位键控和正交幅度调制（一种幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息）。

通过下图大家可以看下载波在调制后的样子。

这样看来使用射频通信和有线通信是不是没有多大区别?

我们更为熟悉的有线通信其实也是将信号调制成电脉冲或光脉冲,然后放到电缆或光缆上传输。

只不过射频需要解决更多的问题，如射频的反射、衍射等问题。

无论是使用射频通信还是使用有线媒介的通信，其过程都可以简单的看成是信源—>

信道—〉信宿，信源是信息的发送者,信宿是信息的接收者。

那么信道是什么呢？

有线的信道我可以简单的理解为线缆,WLAN的信道是不是可以简单的理解为射频呢？

根据“信源->

信道-〉信宿”的描述,信道就是发送者和接收者的中间部分，那可不就是射频了

WLAN的信道是具有一定频宽的射频，就像公路要有一定的宽度一样，以便可以承载要传输的信息.对于2.4GHz频段来说，2.4GHz频段的频宽是2。

4835GHz—2.4GHz=0.0835GHz=83.5＊＊z，WLAN是不是就使用全部的83。

5＊＊z的频宽作为一个信道呢？

这里我们使用一个比喻，有助于大家对WLAN信道的理解.我们看广播电视的时候，都知道频道吧:

1频道、2频道、中央1台、中央5台.我们要看中央1台,就不能看中央5台,每次只能选定1个频道。

如果中央5台使用中央1台的频率发射信号会怎样?

那两个频道大家都收不到,或满屏幕的雪花。

高中物理告诉我们一条波如果遇到频率相同的波会产生干扰，会根据相位差进行叠加或衰减（如：

频率相同,相位相差180°

的波彼此会抵消）。

所以，中央1台有个固定的频率，中央5台也有它的固定的频率,互不干扰。

我们可以把WLAN信道理解为电视机的频道,如果WLAN使用整个2.4GHz频段作为一个信道，当同一覆盖范围内有两个及两个以上的AP，大家都用相同的信道，会造成严重的干扰（如同中央5台使用了中央1台的频道一样），两个AP都无法有效提供WLAN服务。

所以，在WLAN标准协议里将2。

4GHz频段划分出13个相互交叠的信道，每个信道的频宽是20＊*z（802.11g、802。

11n每个信道占用20＊＊z，802。

11b每个信道占用22＊＊z），每个信道都有自己的中心频率（如同CCTV-1的200＊＊z）。

14信道是特别针对日本定义的,各个国家2.4GHz频段开放的信道不一样，北美地区（美国,加拿大）开放1～11信道，欧洲开放1～13信道，中国同样开放1~13信道.一般，我们更多的讲述是2.4GHz频段分13个相互交叠的信道。

这13个信道可以找出3个独立信道，即没有相互交叠的信道。

独立信道由于没有频率的交叠区，相邻AP使用这3个独立信道不会彼此产生干扰。

如下图中的1、6、11就是三个互不交叠的独立信道。

在部署WLAN时，为避免相邻AP产生同频干扰，多采用蜂窝式信道布局。

蜂窝式布局中相邻AP间使用不交叠的独立信道,可以有效避免同频干扰。

华为AP产品2.4G射频默认使用1信道，如果用户在部署WLAN时忘了配置信道，可能会造成某些AP覆盖重合的区域产生同频干扰,使用户无法上线.但是，为众多AP配置信道也是件很累人的事情，华为产品支持射频信道的自动模式。

AP上线后，AC会根据AP周围的无线环境，自动为AP射频设置信道，避免了用户为多个AP配置信道的繁杂工作。

华为产品还支持射频调优功能，可以根据射频周围的无线环境自动调整信道和发射功率，保持整个无线网络处于一个最佳的状态。

在WLAN初次部署完成后，建议执行一次射频调优。

比如周围的卖场也有WLAN，很可能会和我们自己部署的WLAN有部分区域的射频冲突,射频调优可以让WLAN自己根据无线环境调整信道部署和发射功率，减少射频的冲突。

而且无线环境可能是变化的,在低峰时段执行定期的射频调优也是有必要的.

2。

4GHz频段射频在各个国家已经放开使用，越来越多的无线设备都工作在2。

4GHz频段（如蓝牙设备），使得2。

4GHz频段日益拥挤，信道干扰严重，有时会影响WLAN用户的正常业务.

华为产品在V2R3C00版本开始支持频谱分析功能，频谱分析可以分析出AP周围存在的干扰设备，如婴儿监视器、微波炉、蓝牙设备等。

WLAN 

可以使用的另一个频段——5GHz频段，有更高的频率和频宽,可以提供更高的速率和更小的信道干扰。

WLAN标准协议将5GHz频段分为24个20＊*z宽的信道，且每个信道都为独立信道。

这为WLAN提供了丰富的信道资源,更多的独立信道也使得信道绑定更有价值，信道绑定是将两个信道绑定成一个信道使用，能提供更大的带宽。

如两个20*＊z的独立信道绑定在一起可以获得20＊*z两倍的吞吐量,这好比将两条道路合并成一条使用，自然就提高了道路的通过能力.

802.11n支持通过将相邻的两个20＊*z信道绑定成40**z，使传输速率成倍提高.802.11n也同时定义了2.4GHz频段的信道绑定，但由于2。

4GHz频段较拥挤的信道资源，降低了2.4GHz频段信道绑定的实用性，一般不推荐使用2。

4GHz频段的信道绑定。

下图为5GHz频段的信道划分情况。

图中，黑色的半圆表示独立信道,红色的半圆表示标准协议推荐的信道绑定,UNII—2e为5GHz新增频段，该频段中国尚未放开使用.目前中国已放开使用的信道有36,40,44,48，52，56,60，64,149，153,157,161，165.各个国家开放的信道不一样，可以参照国家信道顺从表，参考地址:

国家信道顺从表。

5GHz频段并非只有WLAN设备在使用，很多国家的军用雷达也在使用5GHz频段，使用该频段的民用无线设备很可能对雷达等重要设施产生干扰。

为了解决这一安全顾虑，在一些国家出售的WLAN产品必须具备TPS和DFS这两个功能,即发射功率控制和动态频率选择.TPS是为了防止无线产品发放过大的功率来干扰军方雷达.DFS是为了使无线产品能主动探测军方使用的频率，如频率冲突并主动选择另一个频率，以避开军方频率。

在这些国家这两个功能是属于强制性的，不符合标准的产品将不会获得这些国家的上市许可。

大概了解了WLAN射频和信道之后，我们以WLAN里经常出现的dBm和dB是什么来结束本期内容。

dBm的含义是分贝毫瓦，通俗的说就是每1毫瓦产生多少分贝能量。

dB是个相对值是增益的意思，X（dBm）-Y（dBm）=Z（dB），如10dB=20dBm-10dBm。

dBm和毫瓦的换算关系是:

P（dBm）=10logP（mW），也就是100mW=10Log102=20dBm。

大家可以牢记一个规律，就是功率减少10倍，换算出来的dBm降低10dB。

功率减少一半，换算出来的dBm降低3dB。

如：

50mW=17dBm，25mW=14dBm,5mW=7dBm。

本期的问题：

在中国2.4GHz频段可以使用1～13信道，那么我们部署WLAN时只能使用1，6，11这三个独立信道吗？

第3期——WLAN标准协议

在WLAN的发展历程中，一度涌现了很多技术和协议,如IrDA、BlueTooth和HyperLAN2等。

但发展至今，在WLAN领域被大规模推广和商用的是IEEE802.11系列标准协议，WLAN也被定义成基于IEEE802。

11标准协议的无线局域网。

我们对802。

11已不陌生，在购买支持WLAN功能的产品时都能看到802。

11的影子。

本期我们讲下802.11主要的具有里程碑意义的标准协议：

802.11a、802。

11b、802。

11g、802.11n和802。

11ac。

虽然协议比较枯燥乏味,但了解了这些协议，有助于我们部署WLAN，下面就跟随小编一起看下这几个主要协议吧

WLAN和有线局域网最大的区别就是“无线”，通过上期的学习我们知道WLAN通信媒介是射频，射频和有线局域网的媒介（电缆或光纤）相比具有完全不一样的物理特性，这就导致WLAN的物理层（PHY）和媒介访问控制层（MAC）不同于有线局域网。

所以,802.11协议主要定义的就是WLAN的物理层和MAC层。

在20世纪90年代初为了满足人们对WLAN日益增长的需求，IEEE成立了专门的802。

11工作组，专门研究和定制WLAN的标准协议,并在1997年6月推出了第一代WLAN协议——IEEE802。

11-1997，协议定义了物理层工作在ISM的2。

4G频段，数据传输速率设计为2Mbps.该协议由于在速率和传输距离上的设计不能满足人们的需求，并未被大规模使用.

随后，IEEE在1999年推出了802.11a和802。

11b.802。

11a工作在5GHz的ISM频段上，并且选择了正交频分复用OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）技术，能有效降低多路径衰减的影响和提高频谱的利用率，使802。

11a的物理层速率可达54Mbps。

802.11b则依然工作在2。

4GHz的ISM频段，但在802。

11的基础上进行了技术改进,使802.11b的通信速率达到11Mbps。

OFMD是一种多载波调制技术，主要是将指定信道分成若干子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波是并行传输，可以有效提高信道的频谱利用率。

虽然802.11b提供的接入速率比802.11a低，但当时5GHz芯片研制过慢,待芯片推出时802.11b已被广泛应用。

由于802。

11a不能兼容802.11b，再加上5GHz芯片价格较高和地方规定的限制等原因，使得802.11a没有被广泛采用。

在2000年初，IEEE802.11g工作组开始开发一项既能提供54Mbps速率，又能向下兼容802。

11b的协议标准。

并在2001年11月提出了第一个IEEE802。

11g草案,该草案在2003年正式成为标准。

802。

11g兼容了802。

11b，继续使用2。

4GHz频段。

为了达到54Mbps的速率,802。

11g借用了802。

11a的成果,在2。

4GHz频段采用了正交频分复用（OFDM）技术.IEEE802.11g的推出，满足了当时人们对带宽的需求，对WLAN的发展起到了极大的推动作用。

大家可能会有疑问：

为什么不在1999年制定802.11b标准时就直接采用和802。

11a相同的OFDM技术，这样就可以更早的在2.4GHz频段上取得54Mbps的速率了,而不必等到2001年底的802。

11g的出现.事实上在1999年讨论802。

11b的时候，OFDM技术确实被提出应用到802.11b标准中，但当时美国联邦通信协会（FCC）禁止在2。

4GHz频段使用OFDM,这条禁令直到2001年5月才被撤销，6个月后，采用OFDM技术的802。

11g草案才得以顺利出台.

在急速发展的网络世界54Mbps的速率不会永远满用户需求。

在2002年一个新的IEEE工作组--IEEE802.11任务组N即TGn（TaskGroupn）成立,开始研究一种更快的WLAN技术，目标是达到100Mbps的速率.该目标的实现一波三折，由于小组内两个阵营对协议标准的争论不休，新的协议直到2009年9月才被敲定并批准,这个协议就是802。

11n。

在长达7年的制定过程中，802。

11n的速率也从最初设计的100Mbps,完善到了最高可达600Mbps,802。

11n采用了双频工作模式，支持2.4GHz和5GHz，且兼容802.11a/b/g。

11n标准刚刚尘埃落定后， 

IEEE就开始了下一代的WLAN标准协议——802。

11ac的制定工作。

并在2013年正式推出了802。

11ac标准协议,802。

11ac工作在5GHz频段，向后兼容802。

11n和802。

11a，80.211ac沿用了802.11n的诸多技术并做了技术改进，使速率达到1。

3Gbps。

通过下表有助于我们了解802.11各协议的主要参数.

华为产品在V200R003C00及之前版本支持802。

11n、802。

11g、802。

11b和802。

11a，从V200R005C00版本开始支持802.11ac，并推出了支持802。

11ac的AP：

AP5030DN和AP5130DN。

华为产品在V200R003C00版本及之前版，需要使用配置命令配置射频的类型:

[6605_v2r3_111—wlan—radio-prof-test］ 

radio-type 

?

80211an 

802.11an 

80211bgn 

11bgn 

80211gn 

802