资源描述
MOTOROLA and the Stylized M Logo are registered in the US Patent & Trademark Office. All other product or service names are the property of their respective owners. Motorola, Inc. 2008.,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,无线,WLAN,概述,和主要协议,内容安排,Spread Spectrum,基础,无线局域网,无线网络标准,Spread Spectrum,基础,信号能量的单位：,Watts / Decibels,decibels = 10log10(P1/P2),30,dBm,= 1000 mw (1Watt),27,dBm,= 500 mw,24,dBm,= 250 mw,20,dBm,= 100 mw ( 2.4,Ghz,无线局域网标准,),18,dBm,= 63 mw,17,dBm,= 50 mw,14,dBm,= 25 mw,10,dBm,= 10 mw,7,dBm,= 5 mw,0,dBm,= 1 mw,-80,dBm,= .00000001 mw (,无线局域网接收门限,),无线能量,无线传输带宽,传输和处理数据的能力,带宽的,单位：,kHz / MHz,在,通常的调制方式中：,1 Hz = 1 bit,带宽越,大，传输数据的能力越强，速度越快,理想状态的信号,传输的数据,可用带宽,全部带宽,理想状态的信号,可接收的,信号,噪声门限,噪声门限,无线电通讯,窄波段通讯,(Narrow Band),传送方和接收方在单一频点上工作,要求终端用户许可证,频谱传播技术,(Spread Spectrum),当今最广泛使用的无线网络技术,源于军用技术的宽波段通讯方式,两种频谱传播技术,扩谱跳频技术,直序扩频技术,红外线,(Infrared),高频通讯,很少有商业化无线网络的应用,需要直视环境,通讯距离有限,频谱传播技术,FCC 1985,年认可的三个商用通讯频率,902 MHz, 2.4 GHz, 5.15 GHz,通讯频率段,902 MHz,在美洲和澳洲开放使用,2.4 GHz,在全球范围内开放使用,无需客户端许可证，所有用户工作于同一频段,双向的无线通讯,收发双方使用同一通讯频率,频率资源共享，但资源日益缺乏,各国指定相关的无线电管理,美国,FCC,通信委员会,ITU,国际电信联盟,频谱传播技术基础,频谱传播技术的特性,传播信号的带宽远远大于数据信号的带宽,能量散布在一个很宽的频率上,自动协调信号带宽和信号噪声比,数据信号和扩频模式整合,包含两部分信号,无线载波信号,数据信号,两种信号整合的方式称为信号的调制,国际无线电无线频谱管理体系,Inernational Telecommunications Union,Radiocommunication Sector ( ITU-R),:/ITU-R,World Administrative Radio Conferences(WARC),协调各管理区域,Region A: 美洲,Region B: 西欧,Region C: 东欧和北亚,Region D: 非洲,Region E: 亚洲和澳洲,各国政府控制和管理本地无线电频谱,亚太区域和东欧,/,北亚区域,亚太区域APT,Asia-Pacific Telecommunity / APT,ITU-R Administrative Region E,:/,东欧和北亚RCC,Regional Commonwealth in the field of Communictions(RCC),ITU-R Administrative Region C,:/,阿拉伯区域,/,非洲区域,阿拉伯区域,Arab Telecommunictions Council of Ministers/Leagure of Arab States(ATCM),非洲区域,African Telecommunications Union(ATU),ITU-R Administrative Region D,:/,西欧区域,/,美洲区域,西欧区域,European Conference of Postal and Telecommunications Administration(CEPT),ITU-R Administrative Region B,:/,美洲区域,InterAmerican Telecommunication commission,(CITEL),ITU-R Administrative Region A,:/,公用频段,Channel,Freq(GHz),America,EMEA,Israel,China,Japan,1,2.412,X,X,X,X,2,2.417,X,X,X,X,3,2.422,X,X,X,X,X,4,2.427,X,X,X,X,X,5,2.432,X,X,X,X,X,6,2.437,X,X,X,X,X,7,2.442,X,X,X,X,X,8,2.447,X,X,X,X,X,9,2.452,X,X,X,X,X,10,2.457,X,X,X,X,11,2.462,X,X,X,X,12,2.467,X,X,13,2.472,x,X,14,2.484,x,5G America/EMEA,LOW,Middle,New,High,40mw,200mw,800mw,5GHz,公用频段,Regulatory Domain,Band(GHz),#of Channel,Channel number,Center Freq,America/EMEA,U-NII Lower,4,36,40,44,48,5180 5200 5220 5240,America/EMEA,U-NII Middle,4,52,56,60,64,5260 5280,5300 5320,America/EMEA,U-NII New,11,100,104,108,112,116,120,124,128,132,136,140,5500 5520,5540 5560,5580 5600,5620 5640,5660 5680,5700,America/EMEA,U-NII Upper,5.725-5.825,4,149,153,157,161,5745 5765,5785 5805,America,ISM,5.725-5.850,1,165,5825,信号调制方式,幅移键控,法,(Amplitude Shift Keying),在调制过程中改变载波信号的振幅,频移键控法,(Frequency Shift Keying),用,包含时间因子的函数改变载波信号的频率,频移键控法比幅移键控法更具有抗噪性,相移键控法,(Phase Shift Keying),在,调制过程中改变载波信号的相位,卷积调幅法,(,Quadrature,Amplitude Modulation),幅移键控法,+,相移键控法,4,种频幅,和,4,种相位的组合,= 16,种卷积,调幅方式,扩谱跳频方式,按照预定的频率,(,跳频模式,),对数据进行调制，每个频率带宽相对于整个传输频率带宽非常小,跳频模式决定了数据传输所用的频率和使用顺序,接收方必须知道发送方使用的跳频模式,只在某一频率上停留一小段时间,频率干扰的概率极低,最高数据率可达,2 Mbps,通讯通道带宽,(1 MHz),6,t,5,4,3,7,停留时间,时间,频率,2,1,直序扩频方式,频率,扩谱前的,信号,扩谱后的,信号,能量,窄带,BPSK,或,QPSK,直接作用带宽很大的载波信号上进行扩展,数据围绕一个中心频率点进行扩展,数据信号和一个数据率较高的伪随机序列进行位运算,发送方和接收方必须共享伪随机序列,可以实现较高的通讯数据率,(,典型为,11Mbps),直序扩频物理层,22 MHz,22 MHz,22 MHz,频谱传播的好处,频谱传播技术应用于无线局域网通讯的两大优势,降低中心频点能量，减少中心点对其周围频率点信号的干扰,信息被复制多份并分散到不同的频率点上，防止噪声干扰和数据丢失,频率,扩谱前的,信号,扩谱后的,信号,能量,正交频率多路分割技术,OFDM,多个传输带宽技术,也称多载波调制技术,(MCM) multi-carrier modulation,或离散多音频技术,(DMT) Discrete Multi-Tone,能有效对抗符号间干扰,(ISI),子载波联合编码，具有抗衰弱特性,OFDM,并行传输数据,BPSK (1 bit/ symbol),QPSK (QAM) (4 bits/ symbol),16QAM (4 bits/ symbol),64QAM (6 bits/ symbol),可用带宽,频率,频幅,多个载波信号,各种调制编码方式,CCK-OFDM,OFDM,多,12,PBCC,CCK,单,11,OFDM,CCK-OFDM,多,9,CCK-OFDM,OFDM,多,6,PBCC,CCK,单,5.5,Barker,单,2,Barker,单,1,可选,规定,单,/,多载波,速率,(Mbps),18,多,CCK-OFDM,22,单,PBCC,24,多,OFDM,CCK-OFDM,33,单,PBCC,36,多,OFDM,CCK-OFDM,48,多,OFDM,CCK-OFDM,54,多,OFDM,CCK-OFDM,无线局域网,IEEE802.11,标准,定义到介质存取控制层,采用以态网的架构,MAC ,电能，安全等,TCP,IP,FH, DS, IR, CCK(b), OFDM(a),应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,逻辑链路层,介质存取控制层,物理层,网络操作系统,(NOS),802.11,第二层桥架构,网络协议,(SPX/IPX TCP/IP),接口,(e.g. NDIS),无线链接层,无线物理层,客户端,应用系统,网络协议,(SPX/IPX TCP/IP),接口,(e.g.NDIS),链接层,物理层,桥,功能,无线,链接层,有线,链接层,无线,物理层,有线,物理层,移动设备,服务器,Access Point,客户端,应用系统,无线网络的逻辑结构,LLC,MAC,跳频,直接序列扩频,红外线,MAC,帧类型,控制帧,Association request,Association response,Reassociation,request,Reassociation,response,Probe request,Probe response,Beacon,Announcement traffic indication message (ATIM),Disassociation,Authentication,Deauthentication,管理帧,Power Save (PS)-Poll,Request to send (RTS),Clear to send (CTS),Acknowledgment (ACK),数据帧,无线网络的拓扑结构,Ad-HOC (,对等结构,),客户端网络存取点,无线网桥,无线中继器,中心点无线局域网,Ad-HOC (,对等结构,),客户端网络存取点,WAN,无线网桥,远程计算机,网络,中心计算机,网络,无线以态网,网桥,无线,Mesh:,点对点,点对多点,标准,工作组成立于,1990,年，,1997,年,6,月,26,日正式公布,标准草案,标准定义了无线局域网物理层和介质存取层的规范,3,个物理层标准的描述,扩谱跳频调制机制,(2.4 GHz),直接序列扩谱调制机制,(2.4 GHz),红外线通讯,标准的主要目标：实现在对等的逻辑链路控制层,(LLC),上传递介质存取控制层,(MAC),的服务数据单元,(SDU),包含了对等网和客户机,/,服务器架构网络的协议,扩谱跳频物理层,2.4 GHz Band,1MHz,的通道通讯带宽,最小的同频干扰。,提供,1-2Mbps,的通讯率,79,个,1MHz,的频率点,66,种跳频模式,直序扩频物理层,22 MHz,22 MHz,22 MHz,2.4 GHz Band,直序扩频技术使用,22MHz,带宽的通讯通道,直序扩频通道,83.5 Mhz,US-11 CHs,Japan-14 CHs,Europe-13 CHs,2400,2412,2417,2422,2427,2432,2437,2442,2447,2452,2457,2462,2467,2472,2477,2482,2487,2492,2497,频率,802.11(b),标准,正式发布于,1999,年,提供最高,11Mbps,的数据率,自适应,5.5Mbps, 2Mbps, 1Mbps,类似于,直序,调制技术,遵循所有的通讯规范,使用通道控制校验,(CCK),技术以实现,11Mbps,的,通讯速率,3,个互不相交的通讯通道最高可以提供,33Mbps,的数据通讯率,802.11(b),物理层,22 MHz,22 MHz,22 MHz,2.4 GHz Band,通道,#1(2412MHz),通道,#6(2437MHz),通道,#11(2462MHz),802.11(g),标准,应用日趋广泛,提供最高,54Mbps,的数据率,向下兼容,802.11(b),技术,802.11(b),的,AP,可以软件升级到,802.11(g),调制技术,高数据率端采用,OFDM,11Mbps,数据率以下和,802.11(b),相同,3,个互不相交的通讯通道，通道带宽为,30MHz,802.11(a),标准,于,1999,年，和,802.11(b),同时发布,最高数据率：,54Mbps,自适应,48, 36, 24, 18, 12, 9, 6Mbps,数据率,6Mbps, 12Mbps,和,24Mbps,是,强制的，其它数据率是可选的,采用,OFDM,调制方式,BPSK,QPSK,16-QAM,64-QAM,802.11(a),物理层,通讯通道带宽为,20MHz,正交频率多路分割(,OFDM),调制方式,52,路载波信号,48,路数据载波信号,4,路导航同步载波,52,路载波,4,路导航,48,路数据,频率,20MHz,能量,5GHz,频率分配,200MHz,100MHz,U-NII,High Speed Wireless Access,HIPERLAN,HIPERLAN,US,Japan,Europe,5100,5200,5300,5400,5500,5600,5700,5800,5900,License Exempt 455 MHz,100 MHz,Unlicensed,300MHz,U-NII,802.11(a),通讯通道,区域,波段,(GHz),通讯通道,编号,中心频率计算,(MHz),=5000+5 x N(ch),United States,U-NII lower band,(5.15-5.25),40 mW,36,40,44,48,5180,5200,5220,5240,United States,U-NII middle band,(5.25-5.35),200 mW,52,56,60,64,5260,5280,5300,5320,United States,U-NII upper band,(5.725-5.825),800 mW,149,153,157,161,5745,5765,5785,5805,无线网络标准汇总,Bluetooth,2.4GHz,HomeRF,802.11,802.11(b),频谱,目标市场,通讯技术,数据率,能量,覆盖范围,网络拓扑,独立语音通道,安全性,替代线缆，对等网,和语音应用,家庭和小办公室应用,垂直市场,企业，家庭和垂直市场,跳频，,1600hop/s,跳频，,50hop/s,直序，跳频,直序,1,10,，,5,，,1.6,，,0.8,2 & 1,11,，,5.5,，,2,，,1,0dBm,，,20dBm,20dBm,20dBm,20dBm,1-10m(0dBm),100m(20dBm),100m(20dBm),100m(20dBm),100m(20dBm),8,台设备,128,台设备,CSMA/CA & TDMA,128,台设备,CSMA/CA,128,台设备,CSMA/CA,是,是,否,否,是,是，,Blowfish,是，,WEP,是，,WEP,无线网络标准汇总,802.11(a),5GHz,HiperLAN 2,频谱,目标市场,通讯技术,数据率,能量,覆盖范围,QoS,安全性,有线端,所有,所有,OFDM,OFDM,54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6,54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6,遵循,FCC,规定,遵循,ETSI,规定,CSMA/CA,TDMA/TDO,是，,802.11(e),是，,802.1p/RSVP,是，,40,位,RC4 WEP,802.11(e),是，,DES & 3DES,以态网,以态网, ATM, Firewire, PPP,IEEE 802.11,委员会,Standard,Description,Status,802.11,1,2 Mbps FH & DS,Ratified,802.11a,6, 12, 24, 54 Mbps OFDM,Ratified,802.11b,11, 5.5, 2, 1 Mbps DS,Ratified,802.11c,MAC bridges supplement,Now 802.1D,802.11d,Addl Regulatory Domains (Int. Roaming),Ratified,802.11e,QoS,TG,802.11f,Inter-AP protocol,Recomm.,802.11g, 20 Mbps High Rate b,Ratified,802.11h,Spectrum Managed 802.11a (TPC/DFS),TG,802.11i,Security,TG,802.11j,Channel selection for Japan 4.9GHz & 5GHz,TG,802.11k,Radio Resource Measurement enhancement,TG,802.11m,Maintenance of 802.11-1999 standard,TG,802.11n,High Throughput (2.4GHz),TG,802.11n,物理层的增强特性,空间多路,OFDM,108,个子载波,更宽的通信通道带宽,20/ 40 MHz,更短的间隔时间,400ns,300,270,130,150,135,65,54,270,243,117,135,121.5,58.5,48,240,216,104,120,108,52,36,180,162,78,90,81,39,24,120,108,52,60,54,26,18,90,81,39,45,40.5,19.5,12,60,54,26,30,27,13,9,30,27,13,15,13.5,6.5,6,With,Short,Guard,802.11n,Mandatory Rates,(40MHz channel),Two,Spatial,Streams,With,Short,Guard,802.11n,Mandatory Rates,(40MHz channel),802.11n,Mandatory Rates,(20 MHz channel),802.11a/g,Rates,Two Spatial Streams (MCS 8,-,15),One Spatial Stream (MCS 0,-,7),300,270,130,150,135,65,54,270,243,117,135,121.5,58.5,48,240,216,104,120,108,52,36,180,162,78,90,81,39,24,120,108,52,60,54,26,18,90,81,39,45,40.5,19.5,12,60,54,26,30,27,13,9,30,27,13,15,13.5,6.5,6,With,Short,Guard,802.11n,Mandatory Rates,(40MHz channel),Two,Spatial,Streams,With,Short,Guard,802.11n,Mandatory Rates,(40MHz channel),802.11n,Mandatory Rates,(20 MHz channel),802.11a/g,Rates,Two Spatial Streams (MCS 8,-,15),One Spatial Stream (MCS 0,-,7),MIMO,技术,空间多路技术,(TxR: N),传输和接收共享,支持空间多路通道,多路数据流的多元应用,接收器多路分离,MIMO (,多入多出,),的,AP,和客户端,最高的无线性能,TX,Radio,Radio,Data,DSP,DSP,BitSplit,RX,Radio,Radio,Data,DSP,DSP,BitMerge,网络安全定义,加密,保护数据防止被窃取,我怎样把信息弄乱并可以把它们还原,?,加密键的分布和管理,保护数据加密的方式,防止被终止,什么时候更新加密键,?,验证,保护加密键管理,防止被终止,谁将有权获得加密键,?,安全定义术语,加密,WEP Wired Equivalent Privacy,TKIP Temporal Key Integrity Protocol (dynamic WEP),AES Advanced Encryption Standard,SSN Simple Secure Networks (dynamic WEP),KeyGuard Symbols Mobility-tuned dynamic WEP,加密键管理,Kerberos,SSL Secure Socket Layer,EAP TYPES: EAP-TLS, PEAP, TTLS, SIM, etc.,验证,Kerberos,RADIUS,安全,是一个最新的无线网络安全标准,(1Q2004?),它没有完整地描述安全性,提供了对安全性的一些框架描述,要求实现,TKIP (Dynamic WEP), 802.1x, EAP,高层的协议,如验证方式等没有具体描述,WPA,无线保护协议,WPA(WiFi,Protected Access),先于,提出了新的无线安全协议组成,WPA,主要特性,TKIP (Temporal Key Integrity Protocol),数据加密,MMIC (Michael Message Integrity Check),使用基于,802.1X EAP,的验证机制,WPA,不包含,AES,加密方法,AES,是,802.11i,的一部分,它要求新的无线网络底层硬件来实现,WPA,产品需经过,Wi-Fi,联盟的认证,WPA,和的共性,TKIP ,动态的,WEP,每数据包更换加密键,802.1x ,端口阻塞机制,只允许验证信息通过直到身份被认可,EAP ,扩展验证协议,获得身份验证的机制,TKIP,802.11i,对,WEP,的改进,弥补,WEP,静态加密机制的缺陷,使用每数据包的动态加密键,使用,MIC,防止,DoS,攻击,TKIP,对于一些轻量级产品是不适用的,NORMAL DATA,AUTHENTICATION TRAFFIC,Access Point blocks everything except 802.1X to authentication traffic,Authentication traffic is allowed to flow - Access Point encapsulates 802.1X traffic into authentication server traffic and vice versa,数据在验证完成前被阻断,只有验证信息能通过网络,WIRELESS LAPTOP,ACCESS POINT,AUTHENTICATION SERVER,802.1X traffic,Authentication traffic,802.1x Works: Data Block,EAP,框架,EAP,提供灵活的连接层安全框架,运用简单的加密协议,可以在任何连接层上实现,(PPP, 802,等,),EAP,验证方式基于,IETF,标准,每个数据包的加密采用,WPA TKIP,方式,加密键是临时的,EAP Layer,Method Layer,Media Layer,EAP APIs,NDIS,APIs,EAP,PPP,802.3,802.5,802.11,TLS,PEAP,TTLS,EAP,结构,常见的,EAP,类型,Transport Layer Security (TLS),安全传输层,要求每个申请人使用数字证书,有限的操作系统支持,: XP, 2K,PocketPC,Tunneled TLS Authentication Protocol (TTLS),基于通道的安全传输层,以用户名和密码进行验证,不需要客户端证书,PEAP, Protected EAP (proprietary),受保护的,EAP,基于用户名和密码,比,TTLS,更简单,同时也更有限,目前只支持,XP,操作系统,一些第三方的系统如,: Funk, Meetinghouse,NetMotion,.,Thank You,
展开阅读全文