《无线局域网概述》PPT课件.ppt

无线局域网 无线局域网概述 无线局域网的标准化 产品简介 应用解决方案 移动无线局域网 内容 用户对网络的要求 基于INTERNET的商业服务 传统网络化商业服务 无处不在的网络商业服务 无线WLAN的出现是网络应用发展的必然 真正的可移动性随时随地查看相关信息灵活性 企业员工更容易地实时访问企业信息不能受布线地约束而只能在办工桌前接入网络 传统有线局域网 采用传统电缆和计算机设备组成覆盖局部地域地网络 完成信息交互功能 Internet Server Ethernet 有线局域网 Internet Server Ethernet AccessPoint 计算机网络与无线通信技术相结合的产物 它是在不采用传统电缆线的同时 提供传统有线局域网的所有功能 无线局域网 WLAN 移动性 用户可以在WLAN覆盖地范围内自由移动 并可以在服务商提供服务的不同地点实现漫游 无线局域网特点 可扩展性 在无线局域网中增加或减少移动主机都是相当容易的 增加无线接入点就可以增大用户数量和覆盖范围 安全性 采用扩频技术和加密机制 无线局域网还具有抗干扰性强 网络保密性好的特点 用户同时要求能在移动或者半移动状态下接入网络 得到高效率 高质量 低商业成本的数据 在这一方面这无线网络所提供的移动和无线接入却是有线网络无法相比的 适合于 无线局域网应用范围 难于布线的环境 如老建筑 布线困难或昂贵的露天区域和工厂 接入组织网络信息系统 包括电子邮件 文件传输和终端仿真 公共场所如校园会议室 展览厅 咖啡厅等人员变动频繁的地方 通过网络规划 无线局域网可实现的无缝覆盖 可使用户实现3W 无论何时 无论何地 以任何方式 网络接入 移动频繁的场所 如餐厅 仓储超市等 小办公室和家庭办公室 SOHO 用户 从技术发展趋势来看 无线网络的接入速率和容量已大大增加 单个接入点的速率可达11 22 54Mbps 数据误码率已达10 8 在很多场合 以能够提供和有线网络相比拟的带宽和速率 维护费用的减少和灵活性的增加为用户带来了较高的投资回报 安装快速而简单 费用降低移动 主机增减和改变都相当便利 无线局域网应用发展前景 无线局域网具有极大的发展前景 是运营商优化现有网络 提供增值服务从而获利的一种有效手段 从作为有线局域网的延伸转变为高速无线因特网接入技术 无线INTERNET接入的用户数量将超过有线的用户数 据预测 到2005年 70 的欧洲网络用户是可移动方式的 笔记本电脑 PDA 无线局域网应用发展前景 全球范围内无线局域网市场预测 图表数据来源 InternalIndustryAnalysis Millions CahnersIn Stat数据 目前的10亿美元 2003年的市场销售额预计将增长到18亿美元 10G以太网无线局域网宽带市场安全产业网络存储网络计算 无线局域网作为当前的网络热点之一 在我国得到了逐步的应用 并逐渐呈现出极大的发展空间 无穷的市场机会 无所不在的网络 移动性能 高速率11Mbps 标准802 11 我国无线局域网市场预测 11Mbps 标准规范 IEEE802 11得到批准 2 4GHz 1 2Mbps 860Kbps 900MHz 私有 中小型规模的商业应用小型或家庭办公室 家庭网络互联 无线局域网的发展 2000年 INTERNET宽带接入 无线局域网概述 无线局域网的标准化 产品简介 应用解决方案 移动无线局域网 内容 无线局域网是指采用无线传输媒体的信息交换局部网络 采用的标准是IEEE802 11 1990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802 11无线局域网 WLAN 标准工作组 IEEE802 11无线局域网标准工作组任务为研究1Mb s和2Mb s数据速率 工作在2 4GHz开放频段的无线设备和网络发展的全球标准 并于1997年6月公布了该标准 它是第一代无线局域网标准之一 该标准定义物理层和媒体访问控制 MAC 规范 允许无线局域网及无线设备制造商建立互操作网络设备 标准已经广泛被IEC ISO等标准组织采纳 无限局域网的标准化工作 目前 IEEE主要推出了下列WLAN标准 802 11 802 11b 802 11a和802 11g 802 11d 802 11b最为成熟并已有大量产品面世 其速率可以达到11Mbps 802 11a和802 11g全部可以达到54Mbps这个理论速度 区别在于802 11a使用的是5GHz频段 而802 11d使用的是和802 11b相同的2 4GHz频段 另外 欧洲电信标准协会 ETSI 推出标准HiperLAN2 在5GHz的频段上运行 其物理层传输速率最高可达到54Mbps 第三层的传输速率最高可达到25Mbps 无限局域网的标准化工作 无限局域网的标准化工作 本标准旨在为局部范围使用的固定 便携和移动设备的无线连接而规定媒体接入控制 MAC 和物理层 PHY 规范 802 11 主要内容 对业务和功能的要求 定义MAC过程 定义PHY的几种技术和接口功能 规定用户信息的安全要求 802 11a 本标准是一个补充标准 主要是对5GHz高速物理链路层的描述和规定 802 11a 主要内容 支持多种速率 规定物理链路层管理单元 PLME 的业务接入点 SAP 接口 规定5GHz频段的正交频分复用 OFDM 802 11b 本标准是一个补充标准 主要是对2 4GHz高速物理链路层的描述和规定 提高了数据传输速率 802 11d 该标准是对802 11 802 11a和802 11b的补充 对媒体接入 MAC 和2 4GHz调频方式作出了相关补充规定 802 11g 在2000年成立专门工作组TGg进行标准化工作 为了用户获得更高的数据速率服务 后向兼容802 11b 前向兼容802 11a OFDM为强制技术 在2 4GHz频段强制实施802 11b的模式 提供额外的CCK OFDM和PBCC 22技术 有利于提供多模WLAN的产品 预计在2003年正式批准实施 802 11数据速率比较 国家标准 编制原则 等同 等效 5GHz频段没有开放 暂不考虑 限制 由于信部无 2001 653号文件规定了工作在2 4GHz频段的蓝牙 无线局域网 数字无绳电话和无线自动识别器等设备的最大功率不超过10mW 因此对无限局域网设备的有效适用范围和组网形成了较大限制 无线局域网和城域网总技术规范第1部分 总体要求无线局域网和城域网总技术规范第2部分 媒体接入控制层 MAC 规范无线局域网和城域网总技术规范第3部分 2 4Ghz频段跳频扩频方式 FHSS 物理层规范无线局域网和城域网总技术规范第4部分 2 4GHz频段直接序列扩频 DSSS 方式物理层规范无线局域网和城域网总技术规范第5部分 红外 Infrared 方式物理层规范无线局域网和城域网总测试规范第1部分 空中接口部分 无线局域网概述 无线局域网的标准化 产品简介 应用解决方案 移动无线局域网 内容 基于802 11b标准的无线网卡 PCMCIA或USB接口 无线AP 以太网 232接口 无线AG 以太网 E1接口 无线AB 以太网接口 E1接口 无线AS 以太网接口 232接口 无线IAD设备天线 无线局域网产品系列 天线分三种 无线网卡天线 网卡天线最常用的形式是内置的分集天线 要求尺寸小 抛面低 因此选取变形的印刷阵子或印刷单极子作为辐射器AP天线 全向天线和定向天线 网桥天线 作点对多点传输时 中心站采用全向天线 远端站采用定向天线 用作点对点传输时 均采用定向天线 注 定向天线适合于长距离使用 而全向天线则较适合区域性之应用 天线 无线网卡是为用户提供无线接入的用户侧最基本单元 与台式计算机 笔记本电脑 PDA等终端设备相连接 取代以上设备的有线网卡 省去了布线的麻烦 实现终端设备间或终端设备与AP间的无线连接 并使无线终端具有一定的可移动性 组网方式也变得更加灵活 完成对无线信道的检测 选择 控制和管理 并能实现无线接收的增益控制 发射端的功率控制 无线网卡应包括以下几种 1 PCMCIA无线网卡 2 MiniPCI USB接口的无线网卡 USB无线网卡遵照IEEE802 11标准 USB接口标准及空中接口协议 为终端设备提供宽带无线接入功能 无线网卡 采用USB接口的无线网卡具有广阔的应用场合 因为除可以用在笔记本电脑外 还能在台式计算机上使用 同时 掌上电脑及PDA等也具有USB接口 AP AccessPoint 是用于无线设备和有线网络的连接设备 为用户提供无线接入以太网功能 可提供话音和数据的接入服务 AP包括无线处理模块和以太网侧的接口模块 AP应能完成简单的对无线用户的管理和对无线信道的动态分配 AP有以下两种接口 1 以太网接口 提供无线到有线的数据转发功能 2 232接口 提供外挂MODEM或ISDN设备进行拨号等业务 无线接入点AP AccessPoint AP产品系列技术指标 基本应用组网示意图 应用组网 AG AccessGateway 是用于无线设备和有线网络的连接设备 提供E1接口和以太网接口 可提供数据和语音的接入服务 在数据业务上的主要应用是提供类似专线接入路由器的功能 提供通道化的E1接口 支持n 64k的专线接入功能 具有以太网 支持路由功能 可方便的连接有线网络 无线网关可含概无线AP功能 通常无线AP AccessPoint AP 提供以太网接口 为用户提供一种快速接入以太网的方式 但是 现在许多场所只提供E1接口 不提供网线 无线网关在提供以太网接口的同时 为用户提供E1接口 通过E1接口实现无线接入 当无线AP支持RIP OSPF等路由协议时 无线AP就成为了无线网关 这时 它可以取代企业组网中的无线AP和路由器 使组网更灵活 更快捷 无线网关AG ZXSS10 W100G 1 提供RS232接口 以太网RJ 45接口 2 满足11Mbit s的传输速率3 覆盖范围达到半径50M 工作频率2 4GZXSS10 W200G 1 提供RS232接口 E1接口 2 满足11Mbit s的传输速率3 覆盖范围达到半径50M 工作频率2 4GZXSS10 W300G 1 提供RS232接口 以太网RJ 45接口以及E1接口 2 满足11Mbit s的传输速率3 覆盖范围达到半径50M 工作频率2 4G 无线网关 AG 产品系列 无线网关 AG 系列产品指标 应用组网示意图 AB AccessBridge 主要应用在室外 为难以布线的场点提供了可靠的 高性能的网络连接 它可以在远达40km的建筑物之间建立点对点或单点对多点的连接 用户不需要租用专线或者自己布线 就可以把网络扩展到以前难以到达的地方 只需要把一个网桥接到现有的网络上 把另一个放在远端就可以了 非常适合连接多个建筑物和临时网络 提供E1接口和以太网接口 可方便的连接有线网络 无线网桥 AB 无线网桥 l提供无线接口作为传输接入到城域网 局域网或主干互连网络 l作为无线传输网络中继使用 无线网桥应用组网示意图 无线接入服务器在网络中的位置与无线AP是一样的 位于无线网络与有线网络的接口处 完成接入多路无线网络以及有线网络的转发 本板的主要功能是完成有线IEEE802 3与802 11B之间的转换 同时提供路由功能完成internet的接口 可以通过有线的网口把其他的AP接入到一个统一的网络中 完成终端用户的认证 记费 授权功能 对无线用户的接入提供多种安全机制 无线接入服务器 无线接入服务器为小区 宾馆等的管理提供可能 从而为用户进行安全 可靠 合理的管理 提供了丰富的业务 内置BAS功能 支持PPPOE方式拨号上网 集成RADIUS客户端功能 具有方便的认证计费功能 具有RS232接口 方面外挂MODEM TA等设备进行拨号服务 具有DHCP NAT功能 适合运营商的需要 1 接入功能模块 2 通信协议模块 3 管理模块 4 接入认证 授权 计费和统计模块 无线接入服务器 技术指标 1 提供RS232接口 以太网RJ 45接口 E1接口以及四口以太网交换机接口 2 满足11Mbit s的传输速率 无线接入服务器组网示意图 IAD IntegrateAccessDevice 可为有线电话用户的话音和计算机数据同时提供接入服务 对长途电话可通过IP出去 节省话费 把话音和数据集成后通过无线接入Internet 免除布线 不用在用户墙上打洞 客户容易接受 集成无线网卡的无线IAD设备可提供单路话音和单路以太网接口 集成无线网桥的无线IAD能够提供多路话音和数据功能 无线IAD系列 可靠性 系统分组丢失率 4 10 5 信道误比特率 10 8 有线局域网的信道误比特率 10 9 数据速率 1Mbps IEEE802 11b规定的数据速率包括1M 2M 5 5M 11M及IEEE802 11g将要扩展的54M 工作频段 IEEE802 11b 2 4G扩频调制技术 CCK OFDM 节能管理 不收发数据时 收发机处于休眠状态 要收发数据时再激活 电磁环境 发射功率 100mW 室内应用 无线局域网概述 无线局域网的标准化 产品简介 应用解决方案 移动无线局域网 内容 如何构建完善的无线局域网 无线局域网从作为有线局域网的延伸向INTERNET宽带接入手段的转变 具备如下要求 安全性要求 要求提供各种安全策略 负载均衡策略可管理性 可扩展性无线局域网的漫游较高的性能 价格比QoS问题 无线局域网安全措施 静态或动态WEP 128位 集中式的用户身份验证数据加密VPNACL 访问控制列表 AP欺骗自动检测 RogueAPdetection 提供AAA 并支持与第三方RADIUSServer互通其他安全策略 无线局域网的安全是实际应用中用户关注的重点问题 应有较好地安全措施 自动速率协商和匹配提供网络站点测量与规划工具软件 网络设计更为合理提供负载均衡策略天线具备很宽的覆盖范围 无线干扰管理 Interferencemanagement Sometimesitworks sometimesitdoesn t Thatisnotallowed 可靠性策略 支持标准MIBs提供统一网管系统 支持基于WEB TELNET等多种方式的网管 提供丰富的网络管理统计功能提供完善的用户管理 安全管理 故障管理 性能管理 对网络的管理和网络故的调试就像玩游戏那样轻松自如 无线局域网网管 不同AP间的无缝漫游基于用户的集中认证体系动态WEP秘钥的分发与管理支持无线移动IP客户端 无线网卡 支持各种主流操作系统支持内部子网无缝漫游 无线局域网可扩展性 支持802 11b的特殊语音设备强大的过滤能力端到端的差分服务能力支持VLAN和生成树协议提供IP语音QOS保证子网漫游和移动IP服务 CanIsupportcriticalapplications QOS特性 无线局域网概述 无线局域网的标准化 产品简介 应用解决方案 移动无线局域网 内容 无线接入技术的分类 蜂窝移动接入 GSM GPRS 3G 广域覆盖优秀的移动和AAA特性低数据带宽 9 6kbps 2Mbps 无线局域网 802 11 HomeRF HiperLAN2 热点地区局域覆盖高数据带宽 1Mbps 54Mbps 欠缺移动及AAA特性 移动无线局域网的概念 移动无线局域网 MobileWirelessLAN 由移动公司建设 经营 维护 向用户提供服务并获得收益的公用无线局域网系统中国移动特色的无线局域网服务充分发挥移动现有网络的优势蜂窝网络同与WLAN的优势互补提供特色服务高速的无线接入 电信级的AAA服务AuthenticationAuthorizationAccounting用户定位 高端用户 传统的无线局域网 IEEE802 11标准标准的IEEE802 11三种技术规范802 11标准的发展IEEE802 11bIEEE802 11aIEEE802 11gETSI的HiperLAN2HomeRF 无线局域网的应用 半移动网络应用室内应用室外应用全移动网络应用移动互联网 传统无线局域网的建设方式 附属于有线局域网主要由系统集成商完成产品接近于终端产品 传统无线局域网的优点和缺点 优点无线缆束缚相对高速的数据速率建网费用低廉缺点覆盖范围小 限于局域应用移动互联技术不成熟 无法实现漫游缺乏有效的运营模式运营商无法从中获利 GPRS系统概述 GPRS系统概述 续 采用新的编码技术和信道捆绑来实现相对高速的数据传送 分组数据可以根据信道质量选择不同的编码方案 CS 1到CS 4 理论传输最高值为171 2kbps 一般认为可以达到几十K GPRS商用化现状 截至2001年12月底 全球已有99家运营商投入到GPRS运营中全球客户数排名前十位的跨国移动通信运营商中已有沃达丰 法国电信 英国电信 德国电信 意大利电信等开通了GPRS业务 GPRS国内现状 目前中国移动是国内唯一的GPRS运营商中国移动作为世界上用户最多的移动通信运营商之一 GPRS一二期建设工程全部完工后 预计中国移动GPRS商用网将覆盖全国241个城市GPRS亟待解决的问题增加业务 吸引用户 投资回收 GPRS技术上的优点和缺点 优点基于GSM网络的较为全面的覆盖非常成熟的鉴权计费机制相对较高的无线数据速率缺点数据速率偏低费用相对比较高 GPRS运营上亟待解决的问题 建设投资的回收问题增加业务吸引用户增加流量解决问题之道在GPRS网中引入WLAN 移动无线局域网建设的目的 建设具有中国移动特色的无线局域网实现蜂窝网与无线局域网的优势互补通过GPRS弥补无线局域网覆盖范围小的问题通过WLAN解决GPRS数据传输速率低的问题目的 增强对用户的吸引力 移动无线局域网的结构 无线局域网 蜂窝移动网络 GSM GPRS 3G网络 有机结合优势互补一种新的架构和运营方式 移动无线局域网建设的必要性 移动新的利润增长点高端数据用户的争夺占据未来市场的制高点数据市场的发展是大势所趋促进梦网计划的发展促进CMNet骨干网络的应用促进GPRS的应用 有效收回投资为3G的建设作铺垫 国内外运营商的竞争态势 国内运营商 瞄准第三张移动牌照中国联通中国网通无线伴侣计划在全国主要大城市开展无线互联网的接入服务首都机场 虹桥机场 浦东机场租卡服务 预付费计费中国电信无线局域网服务上海 北京 南京 河南 黑龙江等 国内外运营商的竞争态势 续 国外运营商 WTO的挑战美国VoiceStream西班牙Telefonica挪威Telenor芬兰Sonera马来西亚电信韩国电信 移动无线局域网的建设原则 发挥两种网络各自优势 取长补短实现无线局域网和蜂窝网优势互补具有竞争对手不具备的网络优势通过G网 实现漫游鉴权提供与G网相结合的增值服务保护现有投资是头等大事促进GPRS网络投资回报实现向3G的平滑过渡 市场竞争中占据先机 移动无线局域网解决方案 方案一 独立组网方案不与G网联系的单独组网方案二 借用鉴权的组网方案借用G网的鉴权过程方案三 一体化组网方案WLAN与G网有机的结合 方案一 独立组网方案 独立组网方案的特点 独立于移动网络 不采用移动网络的鉴权认证体系结构简单产品成熟 方案一的计费信息收集 计费信息将由INTERNET接入控制服务器收集接入控制服务器能得到用户所有的流量信息INTERNET接入网关则能得到用户的外部INTERNET通信流量信息 方案二 借用鉴权的组网方案 借用鉴权组网方案的特点 优点电信级的AAA特性完善的与GSM GPRS共享的鉴权与记费机制提供一账式计费体系缺点需要单独的SIM卡装置 高端用户是否敏感 方案二的计费信息收集 原始的计费信息由鉴权计费服务器收集接入控制服务器能得到用户所有的流量信息INTERNET接入网关则能得到用户的外部INTERNET通信流量信息原始的记费信息被传送到鉴权记费服务器 并由其包装成标准的GSM GPRSCDR的格式 并发送到GSM计费网关或GPRS计费网关 方案二用户鉴权流程 方案三 一体化组网方案 方案三的用户鉴权过程 方案三中的用户IP地址 方案三中的计费信息收集 WSGSN负责计费信息收集 并生成CDR将之送往GPRS计费网关 同时GGSN也可以收集用户的计费信息 并生成CDR将之送往GPRS计费网关 方案三中的核心节点 WSGSN 移动无线局域网与GPRS GSM网信令 数据交互的关键节点从GPRS GSM的观点来说 它们认为WSGSN就是一个SGSN 也就是说它以标准的GPRS协议与GPRS GSM网内各节点交互采用标准接口 与GGSN直接互联该节点与 真正 的SGSN的一个区别是不拥有SS7接口 与SS7网的通信通过MAP网关转接 WSGSN实现 一体化组网方案的特点 电信级的AAA特性完善的漫游鉴权计费功能提供一账式计费体系GGSN统一分配 实现IP地址的高效安全利用 实现无缝切换提供INTERNET数据路由 有效提高传输流量同一WSGSN所属AP之间的无缝切换可利用现成的GGSN的非透明VPN组网方式 移动无线局域网终端解决方案 笔记本及PDA的应用支持PCMCIAII接口和USB接口采用标准的无线网卡GPRS WLAN双模终端在研最优解决方案真正实现无缝覆盖热点地区 WLAN实现高速数据服务其他地区 GPRS实现低速数据服务 运营及计费模式 网卡出租流量计费不影响G网话音业务收入的前提下 研究适时引入无线局域网话音业务与手机号绑定的一账计费预付费业务后付费业务 移动无线局域网的业务 数据通信业务E mail ftp telnet 下载移动梦网计划移动定位服务精确定位 移动局域网的平滑演进 基于IP构架 接入和网络的演进是并行的WLAN向802 11a 11d演进局域覆盖 互不干扰GPRS向3G演进方案能最大限度保护中国移动的投资利益 网络安全性方面的考虑 双重安全机制WLAN本身的安全机制G网的安全机制通过鉴权的用户才能建立INTERNET连接接入服务器 WSGSN提供防火墙功能 移动无线局域网的鉴权和计费模式 已验证的 非常可靠的鉴权体系利用现有的鉴权计费系统 省却大量投资利用移动电话帐号付费预付费业务