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无线网络技术

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无线网络技术 - PowerPoint PPT Presentation


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无线网络技术. 移动终端和技术的飞速演进. 1999 年 802.11b 11 Mbps. 2001 年 802.11a/g 54 Mbps. 1997 年 802.11 2 Mbps. 2009 年 802.11n 600 Mbps. 2013 年 802.11ac 超千兆性能. 终端和速度都已不再是 WLAN 发展的瓶颈. BYOD ,移动互联网时代的全新体验. 带上你自己的移动终端,去工作、学习、娱乐 无处不在的 WLAN ,感受便捷,享受生活. 未来,近在咫尺.

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Presentation Transcript
slide3
移动终端和技术的飞速演进

1999年

802.11b

11 Mbps

2001年

802.11a/g

54 Mbps

1997年

802.11

2 Mbps

2009年

802.11n

600 Mbps

2013年

802.11ac

超千兆性能

终端和速度都已不再是WLAN发展的瓶颈

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slide4
BYOD,移动互联网时代的全新体验

带上你自己的移动终端,去工作、学习、娱乐

无处不在的WLAN,感受便捷,享受生活

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slide5
未来,近在咫尺

2015年,全球移动数据流量将增加26倍

2015年,视频流量将占到80%以上

2015年,互联网50%的流量

通过WLAN

Source: ABI Research, 2012

WLAN将成为移动互联网时代最佳的接入方式

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slide6

WWAN

CDMA1x, EVDO (2.5G, 3G),GSM/GPRS, EDGE,LTE

WMAN

WiMAX(802.16E)

覆盖范围越来越大

WiMAX(802.16D)

WLAN Mesh

WLAN

802.11b/g/a/n

WPAN

Bluetooth

slide7
无线局域网技术要点

A

B

主要指标

802.11系列标准

D

C

无线局域网安全

工作过程

slide8
WLAN简介
  • WLAN(Wireless Local Area Networks)的概念
    • 以射频无线电波代替有线局域网中的全部或部分传输媒介,使用相应的数据传输技术,构成了无线局域网。
    • 无线数据通信不仅可以作为有线数据通信的补充和延伸,而且还可以与现有有线网络环境互为备份。
  • WLAN主要特点
    • 工作在ISM(Industry、Science、Machine)免费公开频段,我国规定在2.4~2.4835G和5.725~5.85G两个频段
    • 优点:免费使用、无需许可证
    • 缺点:2.4GHz频段很拥挤,无绳电话、微波炉、科研仪器、工业或医疗设备的干扰
    • 发射功率:国家无委规定<20dBm(100mW)
    • 环境要求:LOS(Line-of-Sight)
    • 干扰情况:DSSS技术最大限度降低相互干扰
slide9

Wi-Fi认证和WECA组织

  • Wi-Fi(Wireless Fidelity )认证
    • 基于802.11系列标准的无线产品认证
    • Wi-Fi证书由WECA发放
    • 厂商设备Wi-Fi标志是WECA注册的商标
  • WECA(无线以太网兼容性联盟)
    • 1999年8月组建
    • 到目前为止会员已增加到300多个
    • 全球已有370个产品获得了Wi-Fi认证
    • 核心工作是测试和认证
    • 全权委托一个独立的第三方安捷伦科技公司ICL互操作性认证实验室来测试所有会员公司的产品
802 11b

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

2.402Ghz

22Mhz

2.483Ghz

802.11b
  • 提供 11Mbps 传输速率
    • 扩展的 Direct Sequencing Spread Spectrum (DSSS)
    • 用标准的 Complementary Keying (CCK) 调制
    • 1, 2, 5.5 & 11Mbps 数据速率
  • 工作在 2.4GHz 不需许可的“Industrial Scientific & Medical” (ISM) 波段
  • 支持 13 信道
    • 3个不重叠信道(1、6、11)
802 11b1

11 Mbps

5.5 Mbps

11 Mbps

2 Mbps

5.5 Mbps

1 Mbps

2 Mbps

1 Mbps

802.11b 数据速率和覆盖范围

此图只是一个理想化的例子. 实际上,有很多的因素会影响到无线信号的好坏。

数据

速率

范围

802 11g
802.11g
  • 工作在 2.4 GHz ISM 波段
  • 数据速率为 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, and 54 Mbps
    • 也支持向下的速率 1, 2, 5.5, and 11 Mbps
  • 使用 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM正交频分复用) 调制技术,达到更高的数据速率
  • 向下兼容 802.11b 设备
  • 和802.11b一样,同样只有3个不重叠信道
802 11g1

54 Mbps

48 Mbps

36 Mbps

12 Mbps

802.11g 数据速率和覆盖范围

802.11g 有和802.11b一样的覆盖范围,但是它有更高的速率.

54 Mbps

数据

速率

48 Mbps

36 Mbps

12 Mbps

范围

802 11a

30MHz

Low Band

Middle Band

30MHz

20MHz

High Band

20MHz

5150

5180

5200

5220

5240

5260

5280

5300

5320

5350

5725

5745

5765

5785

5805

5825

802.11a
  • 提供到54Mbps 吞吐量
    • 用Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM正交频分复用)
    • 数据速率为6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 & 54Mbps
  • 工作在无需许可的5GHz “Unlicensed National Information Infrastructure” (U-NNI) 波段
    • 支持12个信道
    • 所有的信道都是不重叠的
802 11a1

54 Mbps

48 Mbps

36 Mbps

12 Mbps

802.11a 数据速率和覆盖范围

此图只是一个理想化的例子. 实际上,有很多的因素会影响到无线信号的好坏。

54 Mbps

数据

速率

48 Mbps

36 Mbps

12 Mbps

覆盖范围

slide16
无线局域网技术要点

A

B

主要指标

802.11系列标准

D

C

无线局域网安全

工作过程

slide17
工程中的信道分配

Channel 1

Channel 11

Channel 6

Channel 11

Channel 6

Channel 6

Channel 1

Channel 11

Channel 1

Channel 11

slide18
无线能级的表示方法

dB—分贝,测量值与基础值的比率

  • dBm—与mW比较的比率(0dBm=1mW)
  • dBi—与各向同性天线比较的比率
  • dBd —与偶极天线比较的比率
mw dbm

mW

mW

mW

(dBm)

(dBm)

(dBm)

0

1

11

12.5

21

128

1

1.25

12

16

22

160

2

1.56

13

20

23

200

3

2

14

25

24

256

4

2.5

15

32

25

320

5

3.12

16

40

26

400

6

4

17

50

27

512

7

5

18

64

28

640

8

6.25

19

80

29

800

9

8

20

100

30

1 watt

10

10

mW与dBm的换算关系
  • dB=10 lg mW

举例:

  • 10lg(100mw/1mw)

=10lg100

=10*2

=20dBm

  • 3dB计算过程
    • 0dBm=1mw
    • 10dBm=10mW
    • 20dBm=100mW
    • 减去3dB,17dBm=50mW
    • 再减去3dB 14dBm=25mW
  • 以上所有数值均以0dBm为基准点计算得到
  • 对于任何一个数值增加3dB,功率值为原来的两倍
  • 对于任何一个数值减去3dB,功率值为原来的1/2
  • 对于任何一个数值增加 10dB,功率值为原来的10倍
  • 简单的加减法运算可根据已有的dBm得出mW值
slide20
信号穿透损耗经验值
  • 2.4GHz电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下:
    • 水泥墙: 15 ~24 dB
    • 红砖墙: 13 ~18 dB
    • 防盗门: 12~18 dB
    • 空心砌块砖墙: 6 ~ 10 dB
    • 简易石膏板墙: 3 ~ 5 dB
    • 玻璃,玻璃窗: 3~5dB
    • 木门: 3~5 dB
  • 在衡量墙壁等对于AP信号的穿透损耗时,需考虑AP信号入射角度:一面0.5米厚的墙壁,当AP信号和覆盖区域之间直线连接呈45度角入射时,相当于1米厚的墙壁。所以要获取更好的接受效果应尽量使AP信号能够垂直的穿过(90度角)墙壁或天花板。
slide21
无线局域网技术要点

A

B

802.11系列标准

主要指标

C

D

工作过程

无线局域网安全

slide22
WLAN 如何工作
  • Beacons
    • 同步
    • Channel information
    • SSID
    • TIM
    • 支持的速率
  • 被动扫描
  • 主动扫描

SSID:XXX

slide23
漫游

Reassociation

response

SSID

Reassociation

request

  • 漫游是从一个原AP移动到新AP重新关联的过程
  • 在空间传输里,重新关联酷似一个关联
    • 不同点是客户端将要发送一个已经存在关联的BSSID
slide24
无线局域网技术要点

A

B

802.11系列标准

主要指标

D

C

无线网络安全

工作过程

slide25
数据加密机制
  • 3种无线数据加密机制
    • WEP-有线对等保密
      • 静态WEP
      • 动态WEP:与802.1x认证方式协同工作
      • 64位或128位加密:5位或13位密码
    • TKIP-临时密钥完整性协议
      • WPA认证
      • “802.1x认证”或“预共享密钥”两种工作模式
    • AES-高级加密标准
      • WPA2认证
      • “802.1x认证”或“预共享密钥”两种工作模式
slide26
服务集标识符SSID
  • 用于在逻辑上分离WLAN

SSID: development

SSID: market

SSID的薄弱环节

  • SSID不是一种安全性机制
  • 在Beacons中抑制SSID广播不能防止攻击者的攻击
  • 抑制SSID广播可能会降低Wi-Fi功能

AP2

AP1

SSID: development

slide27
Wi-Fi Protected Access (WPA)
  • WEP与802.11i之间的过渡
  • 802.1x
  • WPA Personal (WPA-PSK)
  • 用当前AP的硬件

802.11i / WPA-2

  • 2004.7批准
  • 取代了MIC用CCMP
  • 取代了RC4用AES 加密算法(FIPS 197)
  • 需要硬件支持
slide28

客户端软件

  • SU认证客户端
  • SA认证客户端
  • 自适应Portal

无线AP

  • 室内、室外
  • 内置、外置天线
  • 802.11a/b/g/n
  • 802.11ac

无线AC

  • 最大9000个AP
  • N:1冗余、集群
  • RIPT

无线产品主要包括

管理与应用系统

  • 有线无线统一管理
  • 终端准入
  • 认证计费

供电交换机

  • 千兆PoE
  • 千兆PoE+
  • 绿色节能

有线承载

终端安全

无线接入

运营管理

集中控制

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slide30
颠覆所有人对天线的印象——X-sense灵动天线

方向计算单元

高达24面天线

“X”型天线阵列

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slide31

方向计算单元:X-sense能根据终端的位置和信号质量动态调整定向波束方向或增益,真正做到让信号随你而动方向计算单元:X-sense能根据终端的位置和信号质量动态调整定向波束方向或增益,真正做到让信号随你而动

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slide32

100%

85%

100%

80%

80%

50%

40%

90%

AP

灵动天线

传统天线

传统天线

灵动天线

传统天线

灵动天线

灵动天线

传统天线

办公室A

会议室A

办公室B

会议室C

24

“X”型天线阵列:24面多角度阵列天线,高达2 =1677万种方向角度,信号覆盖质量全面超越传统天线

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slide33

AP330-I支持802.11n

单radio最大450Mbps

AP320-I支持802.11n

单radio最大300Mbps

AP530-I支持802.11ac

单radio最大1300Mbps

1300Mbps

高性能、覆盖好,

450Mbps

450Mbps

450Mbps

slide34
创新专利——无线智分解决方案

无处不在的满格信号

干扰低的不可想象

性能与覆盖的最佳兼容

宿舍、医院等密集房间型无线环境的

最佳无线解决方案!

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slide35
无需布线的WLAN——WOC解决方案

数字电视/模拟电视

有线电视信号同轴电缆

墙壁 有线电视接口

信号混合器

CATV信号源

原CATV同轴电缆

馈线

无线连接

数据信号

WOC天线面板

(信号分离器,内置天线)

最多可覆盖8房间

室分型AP

网线

POE交换机

房间内墙壁

楼层弱电井

房间内电视、网络终端

只要有有线电视的地方,我们就能轻松实现无线网络的快捷部署,WOC(有线电视无线网)就是这么简单!

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slide36
酒店、智能楼宇的最佳选择——MiNi型AP110-W

以前的解决办法:杂乱,管理麻烦,不符合酒店或智能建筑安装要求!

MiNi型墙面式AP部署美观,效果好!

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slide37

前所未有的WLAN体验

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slide39
前所未有的WLAN体验——短信认证

运营商核心网

在商场、车站、机场等开放式公共区域免费提供WLAN,但又需要接入用户的身份安全可追溯。

短信认证——仅需一个短信,便捷与安全的实践!

SMP

认证平台

短信猫/

短信网关

无线控制器

基站设备

AP

尊敬的用户,您当前的无线登陆密码为:217695,该密码将在60分钟后失效,请注意防止密码被盗

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slide40
前所未有的WLAN体验——无感知认证接入

连接名称为GUEST的SSID,在弹出的上网页面中,选择1X快速配置工具。

1

采用安全性较高的802.1X认证时,每次连入WLAN都需使用客户端登陆,操作重复单调!

无感知认证:

创新的802.1X认证,一次登陆,三步操作,后续无忧!

电脑终端

在弹出的窗口中选择运行快速配置工具

2

3

填入账号名密码,即完成认证,可以访问网络

移动终端

1

2

3

点击安装

点击打开

输入账号密码

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slide41
前所未有的WLAN体验——终端智能识别

锐捷网络的WLAN产品,能根据终端特点,智能识别终端类型,推送最适合您屏幕显示的页面,省去了传统WEB认证需缩放、拖动屏幕的繁复操作,从10秒到1秒的革命性体验提升。

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slide42
前所未有的WLAN体验——智能负载均衡

锐捷网络的无线控制器支持实时根据用户数或流量,将用户智能调整到不同的无线接入点上提供接入服务,平衡接入负载压力,确保每个用户都能很好的使用无线网络。

开启AP间的用户,流量负载均衡

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slide43
前所未有的WLAN体验——5G优先(Band Select)

5 GHz的频谱资源比2.4 GHz更丰富,但现在很多双频AP在使用时常常会看到2.4 GHz满载,5 GHz却空载的现象。

锐捷网络 Band Select 技术可以将客户端优先导向 5 GHz 频段来优化射频频谱的利用;更好的利用高容量的 5GHz 频段来实现802.11n的均衡高速接入;为只支持 2.4 GHz 频段的客户端保留空间。

2.4G

5G

开启5G Hz优先引导客户接入

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slide44

前所未有的WLAN体验

逐级深入的安全保护

坚若磐石的可靠网络

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slide45
坚若磐石的可靠网络——毫秒级热备冗余切换

为了防止单点故障,提高WLAN的可靠性,锐捷网络支持1+1、N+1等多种热备方式。

通过热备的多隧道和快速感知切换技术,将AC的热备切换缩短到50ms以内,完全不影响用户的正常使用。

备用隧道

主用隧道

主用隧道

隧道失效

AC主备热备切换过程中,终端不受影响

(多台AC也可进行集群配置)

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slide46
坚若磐石的可靠网络——边缘智能感知技术(RIPT)坚若磐石的可靠网络——边缘智能感知技术(RIPT)

如果不采用AC热备时,如何有效保证网络的可靠性?

锐捷网络的WLAN设备采用创新性的RIPT技术,当AP发现AC故障宕机后,会快速切换为智能模式继续进行数据转发,不影响用户使用体验,真正保证无线网络永不中断。

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slide47
坚若磐石的可靠网络——盲区自动覆盖和信道动态调整坚若磐石的可靠网络——盲区自动覆盖和信道动态调整

无线接入点

WS无线控制器

WS无线控制器

锐捷网络的WLAN设备可以通过实时扫描周边的无线环境,智能调整为干扰最低的信道进行工作,同时还支持降低功率来减少覆盖重叠、提升功率来弥补覆盖盲区等功能。

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slide48
坚若磐石的可靠网络——无缝二、三层漫游

锐捷网络构建的WLAN支持同一AC下和不同AC下、跨2层或3层网络的快速漫游,用户在无线覆盖区域任意移动,业务不会受任何影响,网络访问依旧正常。

AC间交互同步数据

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slide49

THANKS

星网锐捷网络有限公司

地址:北京海淀区复兴路29号中意鹏奥大厦东塔A座11层 邮编:100036

Office Tel: 010-51715999 Fax: 010-51413399

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