内部培训教材WLAN.doc
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1、 (内部培训教材) WLAN专业初级知识 2011年9月目 录第一篇WLAN基础知识11.1WLAN概述11.1.1WLAN的概念11.1.2WLAN的特点11.1.3WLAN的发展21.2WLAN的组成41.2.1无线接入点AP51.2.2无线控制器AC71.2.3POE交换机71.2.4PON技术91.2.5WLAN组网结构111.3WLAN的标准171.3.1WLAN工作频段171.3.2IEEE 802.11协议体系191.4Portal认证231.4.1认证系统结构241.4.2认证流程25第二篇WLAN操作维护312.1使用WLAN网络312.1.1开通WLAN账户312.1.2配
2、置客户无线网卡322.1.3登录WLAN网络与用户下线362.2WLAN测试452.2.1WLAN测试工具452.2.2WLAN网络能力测试462.2.3WLAN网络性能测试462.3WLAN网络维护492.3.1AC故障处理492.3.2AP故障处理722.3.3常见业务问题处理89第三篇WLAN代维管理办法190第一章 维护工作对象和流程1901WLAN网络日常维护的工作对象1902WLAN网络代维进站维护工作流程191第二章 例行维护项目的维护标准193第三章 仪器仪表配置要求及维护要点194第四章 代维人员配置管理要求196第五章 代维故障管理要求198第六章 WLAN网络代维任务管理
3、200附件1附件9207附件一:WLAN网络例行维护项目的维护标准207附件二 WLAN网络代维月(季)度检查表212附件三:代维人员分级任职要求212附件四、交接确认书218附件五:用户投诉测试工作流程219附件六: 随工工作记录表220附件七:WLAN网络热点现场测试记录表221附件九 WLAN网络代维工作规范表格221第一篇 WLAN基础知识1.1 WLAN概述1.1.1 WLAN的概念无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,利用射频(RF)技术提供传统有线局域网LAN(Local
4、 Area Network)的功能,是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络。WLAN开始是作为有线局域网络地延伸而存在的,各团体、企事业单位广泛地采用了WLAN技术来构建其办公网络。但随着应用的进一步发展,WLAN正逐渐从传统意义上的局域网技术发展成为“公共无线局域网”,成为国际互联网Internet宽带接入手段。WLAN具有易安装、易扩展、易管理、易维护、高移动性、保密性强、抗干扰等特点。WLAN没有线缆的限制,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入,WLAN已经成为宽带接入的有效手段之一。1.1.2 WLAN的特点有线LAN的技术发展历史可用一句话来概括,“更快、更好、更
5、便宜”,WLAN技术也沿着同一道路发展,与有线网络相比,WLAN具有以下优点: 安装便捷一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是网络布线施工工程。在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点 (Access Point) 设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 使用灵活在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。由于没有线缆的限制,而WLAN一旦建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。 经济节约由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需
6、要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造。WLAN可以避免或减少以上情况的发生。 易于扩展WLAN有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。这样,WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络,并且能够提供比如“漫游(Roaming)”等有线网络无法提供的功能。1.1.3 WLAN的发展1997年6 月,IEEE推出了802.11标准,开创了WLAN标准的先河。我国自主创新的WAPE/TEPA技术对确保WLAN安全性作出了重要贡献。早期加入 WLAN领域的一些标准有IEEE1/b/a/g(最高速率54Mbit/s,工作
7、于2.4GHz IMS频段及5GHz频段)。宽带家用射频Wideband Home RF主要为家庭网络设计,是IEEE 802.11与数字无绳DECT标准的结合体,工作在2.4GHz频段,能同步支持多路高质量语音信道,可支持系列速率1Mbit/s,2Mbit /s,5Mbit/s和10Mbit/s。典型的数字无绳,如DECT及PHS等亦曾加入WLAN的有效竞争行列。红外线数据接入IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的手段,其软硬件技术均已较成熟,传输速率可高达16Mbit/s。其主要优点为体积小、成本低、功率小、适应移动需求,早期约有95% 的手提电脑上安装了IrDA接口,但连接设备间不能有
8、遮档物,多个设备间如欲连接,需调整其位置及角度,比较复杂,其核心部件红外线LED也不甚耐用。目前,WLAN领域主要是IEEE 802.11x系列。我国自主创新标准WAPE及欧洲Hiper LAN/x系列等几种标准在积极发挥作用。近代通用无线接入作为先进手段实施接入网的全部或部分功能,它已成为有线接入的有效支持、补充与延伸,是快速、灵活装备与实现普遍服务的重要途径。无线接入目前虽大部分为窄带,但中宽带与宽带(Wideband and Broadband)无线接入,包括2.5G/3G移动接入、不对称IP接入及卫星接入已成为可能。而WLAN/WPAN/WBAN技术可视为一种最接近用户的短距离、微功率
9、、微微小区(Pico-cell)型无线接入手段,加上毫微微小区Femtocell以及M2M-传感网/物联网(WSN/WVSN /Internet of Things)等助力,在构筑新世纪泛在/普适全球个人通信网络及无线连接世界方面将发挥其独特的重要作用。很明显,由于通用无线接入可综合包括宏大区、大区、小区、微小区、微微小区、毫微微小区、高速移动、全移动、半移动(包括Nomadic游牧式)、可搬移(Transportable)及固定等多种接入覆盖模式,可有效覆盖三维物理空间的任一角落及有效地在任何时候以各种适当手段连接至任何个人用户,它对未来全球个人通信的实际连接覆盖的普遍化与重要性显而易见。无
10、线接入与Internet联合运作的所谓无线Internet/移动IP,以及更进一步以全球移动通信的演进发展沿2G2G+ (2.5G,2.75G)3G3G+4G这一发展脉络,将及时大量运用及嵌入3G/4G,Bluetooth,WLAN/WPAN/WBAN之类新手段,进入所谓嵌入式(Embedded)世界,实现以Pico-cell小区个人接入为中心展开的无线个人域与物体域网络(WPAN/WBAN)时代。这将成为未来全球个人通信世界中的最重要环节之一。1.2 WLAN的组成规模较大的WLAN网络一般由无线接入点(AP)、无线控制器(AC)、(POE)交换机、无线网卡、终端(STA)及其它相关设备等组
11、成。同时, WLAN作为数据宽带网的重要组成部分,目前中国移动广泛采用了PON(无源光网络)技术来延伸WLAN网络的覆盖范围。1.2.1 无线接入点APAP(Access Point),即无线接入点,是WLAN网络中的重要组成部分,其工作机制类似有线网络中的集线器(HUB),相当于一个连接有线网和无线网的桥梁,其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起,实现大范围、多用户的无线接入,任何一台装有无线网卡的终端设备均可通过AP来分享有线局域网络甚至广域网络的资源。根据应用场景不同,AP通常可分为室内型和室外型,室内环境下覆盖范围通常在30米100米,室外环境最大覆盖范围可达到800米。根据结构和
12、功能上的区别,通常业界将AP分为胖AP(Fat AP)和瘦AP(Fit AP)。胖 AP将WLAN的物理层、用户数据加密、用户认证、QoS、网络管理、漫游技术以及其他应用层的功能集于一身。无线网络解决方案可由胖 AP直接在有线网的基础上构成。胖 AP具有以下特点: 1需要每台AP单独进行配置,无法进行集中配置,管理和维护比较复杂; 2支持二层漫游; 3不支持信道自动调整和发射功率自动调整; 4集安全、认证、等功能于一体,支持能力较弱,扩展能力不强; 5对于漫游切换的时候存在很大的时延。 胖AP设备结构复杂,且难于集中管理。在SOHO(Small Office and Home Office)家
13、庭网络或小型无线局域网等小规模无线部署时胖 AP是不错的选择。但是对于大规模无线应用,如大型企业网无线网、行业无线应用以及运营级无线网络,胖AP则难于支撑如此大规模部署。瘦AP是相对胖 AP来讲的,是指需要无线控制器AC对其进行管理、配置和控制的AP,它是一个只有加密、射频功能的AP,功能单一,不能独立工作。瘦 AP无线网络解决方案由瘦 AP和AC在有线网的基础上构成。瘦 AP上“零配置”,所有配置都集中到AC上。这也促成了瘦 AP解决方案更加便于集中管理,并由此具有三层漫游、基于用户下发权限等胖 AP不具备的功能。可用于大规模无线部署,适于如大型企业网无线应用、行业无线应用以及运营级无线网络
14、。WLAN网络中一个单独的AP所覆盖的区域叫做基本服务区域BSA(Basic Service Area),某个AP可能会与一个或多个其他的无线设备通信,AP这些设备组成的环境通常被成为一个基本服务集BSS(Basic Service Set),通常用BSSID(Basic Service Set Identifier,使用MAC地址表示)来分辨不同的BSS,采用服务集标识SSID(Service Set Identifier,如中国移动WLAN网络的SSID为“CMCC”)来在逻辑上区分BSS所承载的不同的无线网络业务,SSID通常由AP广播出来,无线网卡设置了不同的SSID就可以进入不同网络
15、。采用相同的SSID的多个BSS形成的更大规模的虚拟BSS-扩展服务集ESS(Extended Service Set)1.2.2 无线控制器AC无线控制器AC(Wireless Access Point Controller)是一种能够自动管理优化基本无线网络,并支持该网络之上的高级移动服务的网络设备,是用来集中化控制无线AP,负责无线网络中AP设备的配置管理和无线用户的认证、管理,以及带宽、访问、切换、安全等控制功能,同时将来自不同AP的数据进行汇聚并接入网络。AC强大的管理和控制功能,能够构建出个性化、专业化的WLAN解决方案。它的特点有:1运营级模块化机架结构 2适合大中型无线网络 3
16、支持大数量AP环境 4支持最多大数量的并发用户 5支持CAPWAP协议 6支持用户计费及认证功能 7支持机内板块1+1,N+1备份,支持机间板块1+1,N+1备份 1.2.3 POE交换机POE (Power Over Ethernet) 也被称为基于局域网的供电系统(POL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电,这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。即在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作做何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局
17、域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。一个典型的以太网供电系统。在配线柜里保留以太网交换机设备,用一个带电源供电集线器(Midspan HUB)给局域网的双绞线提供电源。而POE交换机就是支持网线供电的交换机,其不但可以实现普通交换机的数据传输功能还能同时对网络终端进行供电 。POE交换机端口支持输出功率达15.4W,符合IEEE802.3af标准,通过网线供电的方式为标准的POE终端设备供电,免去额外的电源布线。符合IEEE802.3at标准的POE交换机,端口
18、输出功率可以达到25-30W 。POE IEEE 802.3af标准是基于以太网供电系统POE的标准,它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准,是现有以太网标准的扩展,也是第一个关于电源分配的国际标准。IEEE在1999年开始制定该标准,最早参与的厂商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和National Semiconductor。但是,该标准的缺点一直制约着市场的扩大。直到2003年6月,IEEE批准了802. 3af标准,它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项,并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系
19、统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE 802.3af的发展包含了许多公司专家的努力,这也使得该标准可以在各方面得到检验。1.2.4 PON技术PON(Passive Optical Network:无源光纤网络)。 PON是指光配线网(ODN)中不含有任何电子器件及电子电源,全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成,不需要贵重的有源电子设备。一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端(OLT),一级一批配套的安装于用户场所的光网络单元(ONU)。在OLT与ONU之间的光配线网包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备,所
20、有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。而且这种接入方式的前期投资小,大部分资金要推迟到用户真正接入时才投入。它的传输距离比有源光纤接入系统的短,覆盖的范围较小,但它造价低,无须另设机房,维护容易。因此这种结构可以经济地为居家用户服务。 PON的复杂性在于信号处理技术。在下行方向上,交换机发出的信号是广播式发给所有的用户。在上行方向上,各ONU必须采用某种多址接入协议如时分多路访问TDMA(Time Division Mutiple Access)协议才能完成共享传输通道信息访问。PON的优点: 1相对成本低,维护简单,容易扩展,易于升级。PON结构在传输途中不需电源,没有电子部件,因此
21、容易铺设,基本不用维护,长期运营成本和管理成本的节省很大 2无源光网络是纯介质网络,彻底避免了电磁干扰和雷电影响,极适合在自然条件恶劣的地区使用。 3PON系统对局端资源占用很少,系统初期投入低,扩展容易,投资回报率高 4提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽,并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。 5服务范围大。PON作为一种点到多点网络,以一种扇出的结构来节省CO的资源,服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。 6带宽分配灵活,服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体
22、系。可以实现用户级的SLA。目前用于宽带接入的PON技术主要有EPON和GPON。EFMA(Ethernet in the First Mile Alliance,第一英里以太网联盟)于2000年底提出了Ethernet-PON(EPON)的概念,传输速率达1Gbps,链路层基于简单的Ethernet封装。GPON(Gigabit-Capable PON) 由FSAN组织于2002年9月提出,2003年3月ITU通过了 G.984.1 和G.984.2协议。G.984.1对GPON接入系统的总体特性进行了规定;G.984.2对GPON的ODN(Optical Distribution Netw
23、ork )物理媒质相关子层进行了规定;2004年6月ITU又通过了G.984.3,它对传输汇聚(TC)层的相关要求进行了规定。EPON和GPON作为光网络接入的两个主力成员,各有千秋,互有竞争,互有补充,互有借鉴, EPON和GPON比较:1速率EPON 提供固定上下行1.25 Gbps,采用8b/10b线路编码,实际速率为1Gbps。GPON支持多种速率等级,可以支持上下行不对称速率,下行2.5Gbps 或 1.25Gbps,上行1.25Gbps 或 622 Mbps,根据实际需求来决定上下行速率,选择相对应光模块,提高光器件速率价格比。2分路比分路比即一个OLT端口(局端)带多少个ONU(
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