WLAN設(shè)備原理與實(shí)現(xiàn)

1、WLAN設(shè)備原理與實(shí)現(xiàn)設(shè)備原理與實(shí)現(xiàn) 1.無(wú)線中繼器無(wú)線中繼器2.無(wú)線無(wú)線Modem3.無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)線網(wǎng)卡4.無(wú)線接入點(diǎn)無(wú)線接入點(diǎn)(AP)5.無(wú)線路由器無(wú)線路由器1.無(wú)線中繼器無(wú)線中繼器中繼器中繼器中繼器是什么？中繼器是什么？ 中繼器（中繼器（RP repeater）是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，常）是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置，常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。 中繼器是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，它不查看數(shù)據(jù)本身，中繼器是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，它不查看數(shù)據(jù)本身，中中繼器主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按繼器主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩

2、個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，完成信號(hào)的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來(lái)延位傳遞信息，完成信號(hào)的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度。長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度。 中繼器中繼器中繼器的工作過(guò)程：中繼器的工作過(guò)程： 1.中繼器接受一個(gè)端口的數(shù)據(jù)，由于信號(hào)在不太理想的媒中繼器接受一個(gè)端口的數(shù)據(jù)，由于信號(hào)在不太理想的媒質(zhì)上從源點(diǎn)到中繼器經(jīng)過(guò)一段距離的傳輸以及噪聲和外部干質(zhì)上從源點(diǎn)到中繼器經(jīng)過(guò)一段距離的傳輸以及噪聲和外部干擾的影響，會(huì)使得該信號(hào)已有所衰減和失真。擾的影響，會(huì)使得該信號(hào)已有所衰減和失真。 2.中繼器將送來(lái)的信號(hào)整形放大，使被衰減的信號(hào)重建為中繼器將送來(lái)的信號(hào)整形放大，使被衰減的信號(hào)重建為完美信號(hào)。完

3、美信號(hào)。 3.最后，將整形好的信號(hào)發(fā)送到輸出端口最后，將整形好的信號(hào)發(fā)送到輸出端口 無(wú)線中繼器無(wú)線中繼器 中繼器的優(yōu)點(diǎn)中繼器的優(yōu)點(diǎn)： 擴(kuò)大了通信距離；增加了節(jié)點(diǎn)的最大數(shù)目；擴(kuò)大了通信距離；增加了節(jié)點(diǎn)的最大數(shù)目；各個(gè)網(wǎng)段可使用不同的通信速率；提高了可靠各個(gè)網(wǎng)段可使用不同的通信速率；提高了可靠性當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，一般只影響個(gè)別網(wǎng)段；性性當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，一般只影響個(gè)別網(wǎng)段；性能得到改善。能得到改善。 中繼器的缺點(diǎn)：中繼器的缺點(diǎn)： 由于中繼器對(duì)收到被衰減的信號(hào)再生（恢復(fù)）由于中繼器對(duì)收到被衰減的信號(hào)再生（恢復(fù)）到發(fā)送時(shí)的狀態(tài)，并轉(zhuǎn)發(fā)出去，增加了延時(shí)；到發(fā)送時(shí)的狀態(tài)，并轉(zhuǎn)發(fā)出去，增加了延時(shí)； 中繼器若

4、出現(xiàn)故障，對(duì)相鄰兩個(gè)子網(wǎng)的工作都中繼器若出現(xiàn)故障，對(duì)相鄰兩個(gè)子網(wǎng)的工作都將產(chǎn)生影響。將產(chǎn)生影響。無(wú)線中繼器無(wú)線中繼器 無(wú)線中繼器無(wú)線中繼器：在空間廣闊的環(huán)境中，無(wú)線信號(hào)的在空間廣闊的環(huán)境中，無(wú)線信號(hào)的覆蓋范圍比帶寬和速度更重要。無(wú)疑使用中繼器來(lái)覆蓋范圍比帶寬和速度更重要。無(wú)疑使用中繼器來(lái)擴(kuò)展基站的覆蓋范圍是較佳的選擇。擴(kuò)展基站的覆蓋范圍是較佳的選擇。 無(wú)線中繼器可以分為兩種，一種是通常的純無(wú)線無(wú)線中繼器可以分為兩種，一種是通常的純無(wú)線信號(hào)的中繼（常規(guī)無(wú)線中繼），另一種是有線端口信號(hào)的中繼（常規(guī)無(wú)線中繼），另一種是有線端口通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行的中繼傳輸。通過(guò)無(wú)線信道進(jìn)行的中繼傳輸。無(wú)線中繼器無(wú)線中繼

5、器常規(guī)無(wú)線中繼器組成原理常規(guī)無(wú)線中繼器組成原理：低噪聲放大器低噪聲放大器下變頻下變頻中頻放大中頻放大上變頻上變頻功率放大器功率放大器本振本振1本振本振2接接受受天天線線發(fā)發(fā)射射天天線線2.無(wú)線無(wú)線Modem無(wú)線無(wú)線Modem Modem，來(lái)源于，來(lái)源于MODulator/DEModulator，即調(diào)制器，即調(diào)制器/解調(diào)器。其實(shí)質(zhì)就是一種翻譯器，它是在發(fā)送端通過(guò)調(diào)制將解調(diào)器。其實(shí)質(zhì)就是一種翻譯器，它是在發(fā)送端通過(guò)調(diào)制將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模以信號(hào)，而在接收端通過(guò)解調(diào)再將模擬信數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模以信號(hào)，而在接收端通過(guò)解調(diào)再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的一種裝置。號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的一種裝置。 按照工作原理，可將

6、按照工作原理，可將Modem分為模擬式分為模擬式Modem和數(shù)字式和數(shù)字式Modem兩種；按照傳輸介質(zhì)可分為有線兩種；按照傳輸介質(zhì)可分為有線Modem和無(wú)線和無(wú)線Modem兩種。兩種。無(wú)線無(wú)線Modem模擬式Modem 一般我們常用的撥號(hào)上網(wǎng)一般我們常用的撥號(hào)上網(wǎng)Modem都屬于模擬式都屬于模擬式Modem。在通過(guò)電話線路發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須通過(guò)這種傳統(tǒng)方式的在通過(guò)電話線路發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須通過(guò)這種傳統(tǒng)方式的Modem將將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為可通過(guò)電話線傳送的模擬信號(hào)；數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為可通過(guò)電話線傳送的模擬信號(hào)；在接收時(shí)，再通過(guò)調(diào)制解調(diào)器將電話線傳來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換在接收時(shí)，再通過(guò)調(diào)制解調(diào)器將電話線傳來(lái)的模擬

7、信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字式Modem數(shù)字式數(shù)字式Modem可以直接傳送數(shù)字信號(hào)，傳送數(shù)據(jù)快而準(zhǔn)確，可以直接傳送數(shù)字信號(hào)，傳送數(shù)據(jù)快而準(zhǔn)確，不容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。數(shù)字式不容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。數(shù)字式Modem建立在數(shù)字通信建立在數(shù)字通信線路的基礎(chǔ)上。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)線路的基礎(chǔ)上。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)ISDN的出現(xiàn)，有效地解的出現(xiàn)，有效地解決了這一問(wèn)題。決了這一問(wèn)題。ISDN Modem使用的前提是要求電信局的交使用的前提是要求電信局的交換機(jī)提供換機(jī)提供ISDN功能，即可在電話線上提供數(shù)字信號(hào)傳送。功能，即可在電話線上提供數(shù)字信號(hào)傳送。 無(wú)線無(wú)線Modem的構(gòu)

8、成原理的構(gòu)成原理 無(wú)線無(wú)線Modem可采用可采用ASK、FSK、PSK等任何數(shù)字調(diào)制解等任何數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)，任何糾錯(cuò)編碼技術(shù)以及交織、擴(kuò)頻和分集接受等技調(diào)技術(shù)，任何糾錯(cuò)編碼技術(shù)以及交織、擴(kuò)頻和分集接受等技術(shù)。總之，任何無(wú)線傳輸技術(shù)都可以應(yīng)用到無(wú)線術(shù)?？傊?，任何無(wú)線傳輸技術(shù)都可以應(yīng)用到無(wú)線Modem的的設(shè)計(jì)中去，其本質(zhì)是無(wú)線數(shù)字收發(fā)信機(jī)。設(shè)計(jì)中去，其本質(zhì)是無(wú)線數(shù)字收發(fā)信機(jī)。 無(wú)線無(wú)線Modem的組成的組成 基帶數(shù)字基帶數(shù)字調(diào)制解調(diào)單元調(diào)制解調(diào)單元天線收發(fā)單元天線收發(fā)單元無(wú)線無(wú)線Modem的熱點(diǎn)技術(shù)的熱點(diǎn)技術(shù) （1）網(wǎng)格編碼調(diào)制（）網(wǎng)格編碼調(diào)制（TCM） 網(wǎng)格編碼調(diào)制（網(wǎng)格編碼調(diào)制（TCM）將編

9、碼和調(diào)制結(jié)合，在不改變信號(hào)速率和不增加帶寬）將編碼和調(diào)制結(jié)合，在不改變信號(hào)速率和不增加帶寬的前提下，可以獲得可觀的編碼增益，從而改善了系統(tǒng)性能。的前提下，可以獲得可觀的編碼增益，從而改善了系統(tǒng)性能。 （2）數(shù)據(jù)壓縮（）數(shù)據(jù)壓縮（DC） 數(shù)據(jù)壓縮可以分為無(wú)失真數(shù)據(jù)壓縮和失真數(shù)據(jù)壓縮。對(duì)于圖像和話音，可以數(shù)據(jù)壓縮可以分為無(wú)失真數(shù)據(jù)壓縮和失真數(shù)據(jù)壓縮。對(duì)于圖像和話音，可以采用失真壓縮；但對(duì)于數(shù)據(jù)來(lái)講，則只能利用無(wú)失真壓縮方式。采用失真壓縮；但對(duì)于數(shù)據(jù)來(lái)講，則只能利用無(wú)失真壓縮方式。 （3）擴(kuò)頻）擴(kuò)頻/調(diào)頻調(diào)頻Modem 由于跳由于跳/擴(kuò)頻具有良好的抗干擾性能，并具有一定的抗突發(fā)錯(cuò)誤能力，因此，擴(kuò)頻具

10、有良好的抗干擾性能，并具有一定的抗突發(fā)錯(cuò)誤能力，因此，采用擴(kuò)頻采用擴(kuò)頻/跳頻跳頻Modem已成為一種趨勢(shì)已成為一種趨勢(shì). (4) 語(yǔ)音和數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)恼Z(yǔ)音和數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)腗odem 電話信道同時(shí)傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)是人們一貫追求的目標(biāo)。目前有兩條實(shí)現(xiàn)途徑：電話信道同時(shí)傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)是人們一貫追求的目標(biāo)。目前有兩條實(shí)現(xiàn)途徑：一是用模擬方式集總語(yǔ)音和數(shù)據(jù)（一是用模擬方式集總語(yǔ)音和數(shù)據(jù)（ASVD）的）的Modem，二是數(shù)字方式集總語(yǔ)音，二是數(shù)字方式集總語(yǔ)音和數(shù)據(jù)（和數(shù)據(jù)（DSVD）的）的Modem.擴(kuò)頻E1 Modem擴(kuò)頻E1無(wú)線Modem組成框圖： 碼型轉(zhuǎn)換碼型轉(zhuǎn)換基帶擴(kuò)頻基帶擴(kuò)頻中頻調(diào)制中頻調(diào)制上變頻

11、上變頻控制單元控制單元下變頻下變頻HDB3碼碼NRZ中頻解調(diào)中頻解調(diào)基帶解擴(kuò)基帶解擴(kuò)碼型轉(zhuǎn)換碼型轉(zhuǎn)換控制單元控制單元NRZHDB3碼碼 （a）發(fā)射端）發(fā)射端（b）接收端）接收端E1E1E1E13.無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)線網(wǎng)卡 無(wú)線網(wǎng)卡，也稱無(wú)線網(wǎng)絡(luò)適配器，是無(wú)線局域網(wǎng)的最基本無(wú)線網(wǎng)卡，也稱無(wú)線網(wǎng)絡(luò)適配器，是無(wú)線局域網(wǎng)的最基本設(shè)備。無(wú)線網(wǎng)卡與終端設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、設(shè)備。無(wú)線網(wǎng)卡與終端設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、PDA等）一起構(gòu)成等）一起構(gòu)成（移動(dòng)）主機(jī)（移動(dòng)）主機(jī)（Host）。在終端設(shè)備中，裝載有操作系統(tǒng)和）。在終端設(shè)備中，裝載有操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件；而無(wú)線網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)軟件；而無(wú)線網(wǎng)卡主要實(shí)現(xiàn)主要實(shí)現(xiàn)WLAN協(xié)

12、議中的物理層和數(shù)協(xié)議中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的內(nèi)容據(jù)鏈路層的內(nèi)容。也正是由裝有無(wú)線網(wǎng)卡的主機(jī)之間的無(wú)線。也正是由裝有無(wú)線網(wǎng)卡的主機(jī)之間的無(wú)線互聯(lián)構(gòu)成了無(wú)線局域網(wǎng)。沒(méi)有互聯(lián)構(gòu)成了無(wú)線局域網(wǎng)。沒(méi)有AP等中心控制設(shè)備的等中心控制設(shè)備的WLAN是是AD Hoc網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)絡(luò)，由AP等中心控制設(shè)備的等中心控制設(shè)備的WLAN是是Infrastructure結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 無(wú)線網(wǎng)卡主要完成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的功能，其技術(shù)是要求相無(wú)線網(wǎng)卡主要完成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的功能，其技術(shù)是要求相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 無(wú)線網(wǎng)卡的組成原理無(wú)線網(wǎng)卡的組成原理下圖是無(wú)線網(wǎng)卡硬件的典型結(jié)構(gòu)。它由網(wǎng)絡(luò)接口控制器下圖是無(wú)線網(wǎng)卡硬件的典型結(jié)構(gòu)。它由

13、網(wǎng)絡(luò)接口控制器（NIC)、基帶處理器（、基帶處理器（BBP）、中頻（）、中頻（IF）和射頻（）和射頻（RF）處理單元、收發(fā)轉(zhuǎn)換和天線等部分組成?？偩€接口一般有處理單元、收發(fā)轉(zhuǎn)換和天線等部分組成。總線接口一般有PCMCIA、USB、PCI、MiniPCI、ISA、Cardbus等形式等形式。射頻處理單元射頻處理單元（RF）中頻處理單元中頻處理單元（IF）基帶處理器基帶處理器（BBP）網(wǎng)絡(luò)接口控制網(wǎng)絡(luò)接口控制器（器（NIC）計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)總總線線接接口口無(wú)線網(wǎng)卡的硬件組成框圖無(wú)線網(wǎng)卡的硬件組成框圖無(wú)線網(wǎng)卡的工作原理無(wú)線網(wǎng)卡的工作原理 無(wú)線網(wǎng)卡簡(jiǎn)單的工作原理如下：當(dāng)物理層接收到無(wú)線網(wǎng)卡簡(jiǎn)單的工作原理如

14、下：當(dāng)物理層接收到信號(hào)并確認(rèn)無(wú)誤后，提交給信號(hào)并確認(rèn)無(wú)誤后，提交給MAC-PHY子層，經(jīng)過(guò)子層，經(jīng)過(guò)拆包后把數(shù)據(jù)上交拆包后把數(shù)據(jù)上交MAC層，然后判斷是否是發(fā)給本層，然后判斷是否是發(fā)給本網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)。若是，則上交；否則，丟棄。如果物網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)。若是，則上交；否則，丟棄。如果物理層接收到的發(fā)給本網(wǎng)卡的信號(hào)有錯(cuò)，則需要通知理層接收到的發(fā)給本網(wǎng)卡的信號(hào)有錯(cuò)，則需要通知發(fā)送端重發(fā)此分組消息。當(dāng)網(wǎng)卡有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，發(fā)送端重發(fā)此分組消息。當(dāng)網(wǎng)卡有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，首先要判斷信道是否空閑。若空閑，隨機(jī)退避一段首先要判斷信道是否空閑。若空閑，隨機(jī)退避一段時(shí)間后發(fā)送；否則，暫不發(fā)送。由于網(wǎng)卡為時(shí)分雙時(shí)間后發(fā)送；否

15、則，暫不發(fā)送。由于網(wǎng)卡為時(shí)分雙工工作，所以，發(fā)送時(shí)不能接收，接收時(shí)不能發(fā)送。工工作，所以，發(fā)送時(shí)不能接收，接收時(shí)不能發(fā)送。4.無(wú)線接入點(diǎn)無(wú)線接入點(diǎn)(AP)無(wú)線接入點(diǎn)無(wú)線接入點(diǎn)(AP) 無(wú)線接入點(diǎn)是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，俗稱無(wú)線接入點(diǎn)是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，俗稱熱點(diǎn)熱點(diǎn)，無(wú)無(wú)線接入點(diǎn)是線接入點(diǎn)是BSS的核心，也是一個(gè)具有中心控制功能的特殊的核心，也是一個(gè)具有中心控制功能的特殊站點(diǎn)，它能為站點(diǎn)，它能為BSS中的其他主機(jī)提供諸如通過(guò)它對(duì)中的其他主機(jī)提供諸如通過(guò)它對(duì)DS進(jìn)行進(jìn)行訪問(wèn)，與訪問(wèn)，與BSS中的其他主機(jī)通信，獲取和維護(hù)管理信息等分中的其他主機(jī)通信，獲取和維護(hù)管理信息等分布式系統(tǒng)服務(wù)。布式系統(tǒng)服

16、務(wù)。 無(wú)線接入點(diǎn)無(wú)線接入點(diǎn)(AP) APAP只有在無(wú)線局域網(wǎng)采用中心式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只有在無(wú)線局域網(wǎng)采用中心式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（InfrastructureInfrastructure）時(shí)才被使用。在自組織網(wǎng)絡(luò)（）時(shí)才被使用。在自組織網(wǎng)絡(luò)（AdHocAdHoc）中，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)（即終端設(shè)備）都有義務(wù)擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)發(fā)中，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)（即終端設(shè)備）都有義務(wù)擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的責(zé)任，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是完全獨(dú)立的，不存在邏輯上數(shù)據(jù)包的責(zé)任，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是完全獨(dú)立的，不存在邏輯上相互依賴的關(guān)系。相互依賴的關(guān)系。而在中心式的網(wǎng)絡(luò)中，而在中心式的網(wǎng)絡(luò)中，APAP不但要負(fù)責(zé)把移不但要負(fù)責(zé)把移動(dòng)終端發(fā)來(lái)的信息轉(zhuǎn)發(fā)到有線網(wǎng)絡(luò)或是其

17、管轄的無(wú)線站點(diǎn)，動(dòng)終端發(fā)來(lái)的信息轉(zhuǎn)發(fā)到有線網(wǎng)絡(luò)或是其管轄的無(wú)線站點(diǎn)，還要負(fù)責(zé)信標(biāo)幀的發(fā)送，完成移動(dòng)站點(diǎn)的認(rèn)證連接過(guò)程，對(duì)還要負(fù)責(zé)信標(biāo)幀的發(fā)送，完成移動(dòng)站點(diǎn)的認(rèn)證連接過(guò)程，對(duì)發(fā)送到無(wú)線信道上的信息進(jìn)行加密發(fā)送到無(wú)線信道上的信息進(jìn)行加密/ /解密，管理移動(dòng)站點(diǎn)在解密，管理移動(dòng)站點(diǎn)在各小區(qū)間的漫游等，并且要在無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行幀格式各小區(qū)間的漫游等，并且要在無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行幀格式的轉(zhuǎn)換。的轉(zhuǎn)換。AP的物理組成的物理組成 APAP作為連接作為連接DSDS（通常為（通常為10/100 M bps10/100 M bps以太網(wǎng)）和無(wú)線網(wǎng)以太網(wǎng)）和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的橋梁，一方面要通過(guò)絡(luò)的橋梁，一方面要通過(guò)WL

18、ANWLAN的無(wú)線接口與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上的其的無(wú)線接口與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)通信，另一方面還必須與他節(jié)點(diǎn)通信，另一方面還必須與DSDS中的其他節(jié)點(diǎn)通信中的其他節(jié)點(diǎn)通信，因此，因此，通常通常APAP可以認(rèn)為是一個(gè)同時(shí)具有可以認(rèn)為是一個(gè)同時(shí)具有WLANWLAN接口和有線接口的嵌入接口和有線接口的嵌入式系統(tǒng)，其硬件構(gòu)成如圖所示。式系統(tǒng)，其硬件構(gòu)成如圖所示。AP的邏輯組成 1 1、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)物理層協(xié)議接口無(wú)線網(wǎng)絡(luò)物理層協(xié)議接口實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)IEEE 802.11IEEE 802.11中的物理層規(guī)范，提供訪問(wèn)無(wú)線中的物理層規(guī)范，提供訪問(wèn)無(wú)線媒體的接口媒體的接口； 2 2、加密加密/ /解密模塊解密模塊對(duì)無(wú)線對(duì)無(wú)線MA

19、CMAC幀進(jìn)行加密和解密操作，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性能幀進(jìn)行加密和解密操作，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性能； 3 3、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)MACMAC層協(xié)議模塊層協(xié)議模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)IEEE 802.11IEEE 802.11中中MACMAC層規(guī)范定義的接入控制功能層規(guī)范定義的接入控制功能 4 4、有線網(wǎng)絡(luò)接口模塊有線網(wǎng)絡(luò)接口模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)IEEE 802.3IEEE 802.3協(xié)議，提供訪問(wèn)有線以太網(wǎng)的接口協(xié)議，提供訪問(wèn)有線以太網(wǎng)的接口 5 5、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)IEEE 802.3IEEE 802.3和和IEEE 802.11IEEE 802.11之間的幀格式轉(zhuǎn)換，完成數(shù)據(jù)之間的幀格式轉(zhuǎn)換，完成數(shù)據(jù)在無(wú)

20、線在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和與有線網(wǎng)絡(luò)間的轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)和與有線網(wǎng)絡(luò)間的轉(zhuǎn)發(fā)AP的工作原理 WLANWLAN接入網(wǎng)絡(luò)按體系架構(gòu)區(qū)分的三種類接入網(wǎng)絡(luò)按體系架構(gòu)區(qū)分的三種類型型A Autonomous WLAN Architecture utonomous WLAN Architecture ：自治型：自治型WLANWLAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 也被稱為胖也被稱為胖APAP或獨(dú)立型或獨(dú)立型APAP 提供提供802.11802.11無(wú)線接口及無(wú)線接口及802.3802.3以太網(wǎng)接口以太網(wǎng)接口 配置及控制都是獨(dú)立的，監(jiān)控和管理可通過(guò)配置及控制都是獨(dú)立的，監(jiān)控和管理可通過(guò)SNMPSNMP進(jìn)行。進(jìn)行。 一個(gè)物理一個(gè)物理APAP可通過(guò)支持

21、多個(gè)可通過(guò)支持多個(gè)SSIDSSID成為幾個(gè)虛擬成為幾個(gè)虛擬APAPCentralized WLAN Architecture Centralized WLAN Architecture ：會(huì)聚型：會(huì)聚型WLANWLAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 被稱為輕量級(jí)被稱為輕量級(jí)APAP或瘦或瘦APAP（light weight light weight 或或 和和thin AP)thin AP) 通過(guò)通過(guò)ACAC集中管理、控制及配置集中管理、控制及配置APAP，ACAC在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中成為會(huì)聚點(diǎn)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中成為會(huì)聚點(diǎn) ACAC和二層網(wǎng)橋、交換機(jī)、三層路由器、接入服務(wù)器等放置在一起和二層網(wǎng)橋、交換機(jī)、三層路由器、接入服務(wù)器等

22、放置在一起 執(zhí)行執(zhí)行CAPWAPCAPWAP功能的功能的ACAC是邏輯概念，不一定集中在一個(gè)物理設(shè)備上。是邏輯概念，不一定集中在一個(gè)物理設(shè)備上。Distributed WLAN Architecture Distributed WLAN Architecture ：分布型：分布型WLANWLAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線節(jié)點(diǎn)間自組網(wǎng)成為分布式網(wǎng)絡(luò)，如網(wǎng)狀網(wǎng)（無(wú)線節(jié)點(diǎn)間自組網(wǎng)成為分布式網(wǎng)絡(luò)，如網(wǎng)狀網(wǎng)（MESH)MESH) 具有有線連接的對(duì)外出口成為網(wǎng)關(guān)具有有線連接的對(duì)外出口成為網(wǎng)關(guān)自治型自治型WLANWLAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)- FAT AP- FAT AP 在傳統(tǒng)的無(wú)線覆蓋的解決方案中，無(wú)線接入點(diǎn)（AP）一般被視為

23、是一種邊緣接入技術(shù)邊緣接入技術(shù)，是有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)的是無(wú)線終端用戶和有線網(wǎng)絡(luò)之間的橋接工作。 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線部分，是以AP為中心的一片片覆蓋區(qū)域組合而成的為中心的一片片覆蓋區(qū)域組合而成的。這些區(qū)域各自獨(dú)立工作，AP作為該區(qū)域的中心節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)著數(shù)據(jù)的接收、轉(zhuǎn)發(fā)、過(guò)濾、加密，客戶端的接入、斷開、認(rèn)證等任務(wù)。 胖AP本身會(huì)提供一定的無(wú)線終端接入控制手段，但所有的控制策略控制策略以及用戶信息往往局限在單個(gè)以及用戶信息往往局限在單個(gè)AP上。 一旦無(wú)線終端從一個(gè)胖AP切換切換到另外一個(gè)胖AP，無(wú)線終端便需要重重新進(jìn)行用戶認(rèn)證新進(jìn)行用戶認(rèn)證。新的胖AP也要重復(fù)進(jìn)行控制策略的設(shè)定。 因此，單純使用胖AP是

24、不適合大規(guī)模組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求的。會(huì)聚型WLAN網(wǎng)絡(luò)-瘦AP 瘦瘦APAP一般只完成原來(lái)胖一般只完成原來(lái)胖APAP中時(shí)間要求比較嚴(yán)格的部分功中時(shí)間要求比較嚴(yán)格的部分功能能, ,傳統(tǒng)胖傳統(tǒng)胖APAP的大部分功能被轉(zhuǎn)移到無(wú)線交換機(jī)上完成。瘦的大部分功能被轉(zhuǎn)移到無(wú)線交換機(jī)上完成。瘦APAP的出現(xiàn)是隨著建網(wǎng)，組網(wǎng)方式的不斷出現(xiàn)而應(yīng)運(yùn)而生的。的出現(xiàn)是隨著建網(wǎng)，組網(wǎng)方式的不斷出現(xiàn)而應(yīng)運(yùn)而生的。 無(wú)線控制器無(wú)線控制器FIT APFIT AP控制架構(gòu)（瘦控制架構(gòu)（瘦APAP）對(duì)設(shè)備的功能進(jìn)）對(duì)設(shè)備的功能進(jìn)行了重新劃分，其中無(wú)線控制器負(fù)責(zé)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入控制，行了重新劃分，其中無(wú)線控制器負(fù)責(zé)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入控制，轉(zhuǎn)

25、發(fā)和統(tǒng)計(jì)、轉(zhuǎn)發(fā)和統(tǒng)計(jì)、APAP的配置監(jiān)控、漫游管理、的配置監(jiān)控、漫游管理、APAP的網(wǎng)管代理、安的網(wǎng)管代理、安全控制；全控制；FIT APFIT AP負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)802.11802.11報(bào)文的加解密、報(bào)文的加解密、802.11802.11的的PHYPHY功能、功能、接受無(wú)線控制器的管理、接受無(wú)線控制器的管理、RFRF空口的統(tǒng)計(jì)等簡(jiǎn)單功能空口的統(tǒng)計(jì)等簡(jiǎn)單功能FIT APFIT AP設(shè)備連接方式設(shè)備連接方式 直連直連 二層網(wǎng)絡(luò)連接模式二層網(wǎng)絡(luò)連接模式 三層網(wǎng)絡(luò)連接模式三層網(wǎng)絡(luò)連接模式APACDirectly ConnectedVia L2 cloudVia L3 cloudACSwitch/bridg

26、eL2L2ACrouterL3APAPAPAPAPAPAPAP會(huì)聚型會(huì)聚型WLANWLAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)-FIT ap-FIT ap在該架構(gòu)中，無(wú)線交換機(jī)和在該架構(gòu)中，無(wú)線交換機(jī)和Thin APThin AP之間通過(guò)隧道交互兩種類型的報(bào)之間通過(guò)隧道交互兩種類型的報(bào)文：文：無(wú)線終端數(shù)據(jù)報(bào)文無(wú)線終端數(shù)據(jù)報(bào)文Thin APThin AP管理和控制報(bào)文管理和控制報(bào)文會(huì)聚型會(huì)聚型WLANWLAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)-AC-AC AC, AC,接入控制器（接入控制器（Access ControllerAccess Controller或或Wireless Access Point Wireless Access Point

27、 ControllerController），即無(wú)線控制器，是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，負(fù)責(zé)管理某個(gè)區(qū)域內(nèi)無(wú)），即無(wú)線控制器，是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，負(fù)責(zé)管理某個(gè)區(qū)域內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的線網(wǎng)絡(luò)中的APAP。ACAC除了集中處理無(wú)線終端的數(shù)據(jù)報(bào)文之外，還負(fù)責(zé)對(duì)除了集中處理無(wú)線終端的數(shù)據(jù)報(bào)文之外，還負(fù)責(zé)對(duì)Thin Thin APAP進(jìn)行集中管理，這包括：進(jìn)行集中管理，這包括：Thin APThin AP工作參數(shù)的配置。不同的實(shí)現(xiàn)方案下，對(duì)工作參數(shù)的配置。不同的實(shí)現(xiàn)方案下，對(duì)Thin APThin AP所要作的配置工所要作的配置工作是不一樣的，一般包括：作是不一樣的，一般包括：工作信道的選擇工作信道的選擇無(wú)線接入模式的選擇：

28、無(wú)線接入模式的選擇：11a11a、11b11b、11g11g、mixedmixed發(fā)射功率的設(shè)定發(fā)射功率的設(shè)定監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)Thin APThin AP的工作狀況：的工作狀況：無(wú)線終端的連接狀況無(wú)線終端的連接狀況當(dāng)前負(fù)載情況當(dāng)前負(fù)載情況當(dāng)前信道質(zhì)量當(dāng)前信道質(zhì)量Thin APThin AP本身的連通狀況本身的連通狀況Thin APThin AP固件的更新固件的更新瘦AP發(fā)現(xiàn)和會(huì)話建立流程瘦瘦APAP無(wú)需人工干預(yù)可自動(dòng)發(fā)現(xiàn)無(wú)需人工干預(yù)可自動(dòng)發(fā)現(xiàn)ACAC完成版本配置更新，實(shí)現(xiàn)即插即用完成版本配置更新，實(shí)現(xiàn)即插即用無(wú)線接入點(diǎn)DHCP Server無(wú)線控制器獲取IP地址、DNS Server、域名無(wú)線控制器發(fā)

29、現(xiàn)請(qǐng)求版本、配置下載無(wú)線控制器發(fā)現(xiàn)響應(yīng)用戶數(shù)據(jù)傳遞1. AP 1. AP 接入交換機(jī)端口。接入交換機(jī)端口。 AP AP 加電并獲得加電并獲得IP IP 地址地址 (DHCP (DHCP 或靜態(tài)配置地址的方式或靜態(tài)配置地址的方式) )；2. AP 2. AP 查找查找AC AC 地址地址 ( (方式有：方式有：DHCPDHCP、DNS DNS 、靜態(tài)設(shè)置等靜態(tài)設(shè)置等) ) ；3. AP 3. AP 從從AC AC 下載下載 image image 文件文件 (TFTP) (TFTP) 并并建立隧道連接到建立隧道連接到ACAC4.AP 4.AP 認(rèn)證后建立認(rèn)證后建立AP AP 到交換機(jī)之間的隧道到

30、交換機(jī)之間的隧道連接；連接；5. 5. 隧道建立完成后，隧道建立完成后，AP AP 從從AC AC 下載相應(yīng)的下載相應(yīng)的配置文件完成自身配置；配置文件完成自身配置；6. WLAN 6. WLAN 用戶終端與用戶終端與AP AP 通信，通信，AP AP 將業(yè)務(wù)將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)隧道傳送到數(shù)據(jù)通過(guò)隧道傳送到ACAC，由，由AC AC 集中轉(zhuǎn)發(fā)集中轉(zhuǎn)發(fā)/ /也可設(shè)置成也可設(shè)置成APAP本地轉(zhuǎn)發(fā)；本地轉(zhuǎn)發(fā)；7. AP 7. AP 的管理通過(guò)的管理通過(guò)AC AC 集中管理；集中管理； 802.11 報(bào)文的加解密、報(bào)文的加解密、 802.11的的PHY 功能、功能、 接受無(wú)線控制器的管理、接受無(wú)線控制器的管理

31、、 RF 口的統(tǒng)計(jì)等簡(jiǎn)單功能口的統(tǒng)計(jì)等簡(jiǎn)單功能胖瘦AP構(gòu)架中設(shè)備功能的劃分胖胖AP 獨(dú)立完成用戶的無(wú)線接入獨(dú)立完成用戶的無(wú)線接入 獨(dú)立獨(dú)立 完成用戶權(quán)限認(rèn)證完成用戶權(quán)限認(rèn)證 獨(dú)立用戶安全策略實(shí)施獨(dú)立用戶安全策略實(shí)施 獨(dú)立分布式管理獨(dú)立分布式管理傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的WLAN 的的AP功能被分散到功能被分散到AC和瘦和瘦AP兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備來(lái)完成，來(lái)完成，AC和瘦和瘦AP之間提供相應(yīng)的控制協(xié)議完成無(wú)線功能之間提供相應(yīng)的控制協(xié)議完成無(wú)線功能。AC 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入控制、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入控制、 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)和統(tǒng)計(jì)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)和統(tǒng)計(jì)、 AP 的配置監(jiān)控、的配置監(jiān)控、 漫游管理、漫游管理、 AP 的

32、網(wǎng)管代理、的網(wǎng)管代理、 AP安全控制等安全控制等控制控制協(xié)議協(xié)議瘦瘦AP胖AP組網(wǎng) & 瘦AP架構(gòu)對(duì)比Internet中心機(jī)房中心機(jī)房Router/Bas網(wǎng)管網(wǎng)管AAA計(jì)費(fèi)計(jì)費(fèi)SwitchSwitchPC機(jī)機(jī)WLAN手機(jī)手機(jī)傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的自治型自治型胖胖 APAC無(wú)線控制器無(wú)線控制器PC機(jī)機(jī)WLAN手機(jī)手機(jī)新型的集新型的集中管理型中管理型瘦瘦 AP5.5.無(wú)線路由器無(wú)線路由器無(wú)線路由器無(wú)線路由器 無(wú)線路由器是一種工作在無(wú)線路由器是一種工作在ISOISO模型中網(wǎng)絡(luò)層（模型中網(wǎng)絡(luò)層（IPIP層）上的層）上的一種設(shè)備，應(yīng)用于用戶上網(wǎng)、帶有無(wú)線覆蓋功能的路由器，無(wú)一種設(shè)備，應(yīng)用于用戶上網(wǎng)、帶有無(wú)

33、線覆蓋功能的路由器，無(wú)線路由器可以看作一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，將家中墻上接出的寬帶網(wǎng)絡(luò)信線路由器可以看作一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，將家中墻上接出的寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過(guò)天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（筆記本電腦、支持號(hào)通過(guò)天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（筆記本電腦、支持wifiwifi的手機(jī)以及所有帶有的手機(jī)以及所有帶有WIFIWIFI功能的設(shè)備）。功能的設(shè)備）。無(wú)線路由器的功能 1）網(wǎng)絡(luò)互連）網(wǎng)絡(luò)互連 無(wú)線路由器支持無(wú)線局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的接口，主要用于無(wú)線路由器支持無(wú)線局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的接口，主要用于互聯(lián)無(wú)線局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。大部分無(wú)線路由支持多協(xié)議的傳互聯(lián)無(wú)線局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。大部分無(wú)線路由支持多協(xié)議的傳輸，即多協(xié)議路由器。從過(guò)濾網(wǎng)

34、絡(luò)流量的角度來(lái)講，無(wú)線路輸，即多協(xié)議路由器。從過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)流量的角度來(lái)講，無(wú)線路由器的作用與無(wú)線網(wǎng)橋非常相似，但無(wú)線路由器使用專用的由器的作用與無(wú)線網(wǎng)橋非常相似，但無(wú)線路由器使用專用的軟件協(xié)議從邏輯上對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行細(xì)分。軟件協(xié)議從邏輯上對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行細(xì)分。 2）路由功能）路由功能 無(wú)線路由器的主要工作是為經(jīng)過(guò)路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)幀尋找無(wú)線路由器的主要工作是為經(jīng)過(guò)路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該路徑有效地傳送到目的站點(diǎn)。路一條最佳傳輸路徑，并將該路徑有效地傳送到目的站點(diǎn)。路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)-路由表，路由表可路由表，路由表可分為兩種，一種是

35、靜態(tài)路由，另外一種是動(dòng)態(tài)路由。靜態(tài)路分為兩種，一種是靜態(tài)路由，另外一種是動(dòng)態(tài)路由。靜態(tài)路由是由網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先設(shè)置好的，動(dòng)態(tài)路由則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓由是由網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先設(shè)置好的，動(dòng)態(tài)路由則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)調(diào)整。撲結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)調(diào)整。無(wú)線路由的參數(shù)無(wú)線路由的參數(shù) 1 1、SSIDSSID SSID(Service Set Identifier)SSID(Service Set Identifier)是是“業(yè)務(wù)組標(biāo)識(shí)符業(yè)務(wù)組標(biāo)識(shí)符”的簡(jiǎn)稱，是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)志的簡(jiǎn)稱，是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)志符，用來(lái)識(shí)別在特定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上發(fā)現(xiàn)到的無(wú)線設(shè)備身份。所有的工作站及訪問(wèn)點(diǎn)必須使符，用來(lái)識(shí)別在特定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上發(fā)現(xiàn)到的無(wú)線設(shè)備身份。所

36、有的工作站及訪問(wèn)點(diǎn)必須使用相同的用相同的SSIDSSID才能在彼此間進(jìn)行通訊。才能在彼此間進(jìn)行通訊。SSIDSSID是一個(gè)是一個(gè)3232位的數(shù)據(jù)，其值區(qū)分大小寫。它可位的數(shù)據(jù)，其值區(qū)分大小寫。它可以是無(wú)線局域網(wǎng)的物理位置標(biāo)識(shí)、你的名稱、公司名稱、或公司名稱和部門、偏好的標(biāo)以是無(wú)線局域網(wǎng)的物理位置標(biāo)識(shí)、你的名稱、公司名稱、或公司名稱和部門、偏好的標(biāo)語(yǔ)等喜歡的字符，但是如果設(shè)置非英文，在某些設(shè)備上會(huì)顯示亂碼，或出現(xiàn)連接不上的語(yǔ)等喜歡的字符，但是如果設(shè)置非英文，在某些設(shè)備上會(huì)顯示亂碼，或出現(xiàn)連接不上的問(wèn)題。問(wèn)題。 2 2、接口、接口 常見的無(wú)線路由器一般都有一個(gè)常見的無(wú)線路由器一般都有一個(gè)RJ45R

37、J45口為口為WANWAN口，也就是口，也就是UPLinkUPLink到外部網(wǎng)絡(luò)的接口，到外部網(wǎng)絡(luò)的接口，其余其余2-42-4個(gè)口為個(gè)口為L(zhǎng)ANLAN口，用來(lái)連接普通局域網(wǎng)，內(nèi)部有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片，專門處理口，用來(lái)連接普通局域網(wǎng)，內(nèi)部有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片，專門處理LANLAN接口之間的信息交換。通常無(wú)線路由的接口之間的信息交換。通常無(wú)線路由的WANWAN口和口和LANLAN之間的路由工作模式一般都采用之間的路由工作模式一般都采用NAT(Network Address Translation)NAT(Network Address Translation)方式。方式。 3 3、信號(hào)覆蓋、信號(hào)覆蓋 這一項(xiàng)是無(wú)線路由器的重要參數(shù)之一；顧名思義也就是說(shuō)只有在無(wú)線路由這一項(xiàng)是無(wú)線路由器的重要參數(shù)之一；顧名思義也就是說(shuō)只有在無(wú)線路由器的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，其他計(jì)算機(jī)才能進(jìn)行無(wú)線連接。通常室內(nèi)在器