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WLAN（无线局域网）介绍
（基础普及篇）
无线局域网作为一种新的宽带数据网接入技术，使宽带数据网接入手段更加完善。从未来发展看，WLAN将与传统的ADSL和LAN接入方式一起在宽带数据网接入层形成三足鼎立的局面（铜缆、光纤和无线接入）。上述三种接入方式与PON一起构成完整的网络，使“让网络无处不在、让沟通随心所欲”这个许多人的梦想和希望变成了现实。
第一章 WLAN基础知识
第一节 WLAN介绍
在无线局域网的部署中，主要以室内分布系统覆盖、室外及热点覆盖为主，同时在特殊场合下辅以无线桥接于AP结合的方式覆盖，来完成无线局域网布局。
1、WLAN的发展前景
随着Internet的日益普及和移动终端（包括笔记本电脑、WiFi手机、PDA）的广泛使用，人们对无线IP接入的需求迅速增长，而WLAN网络因其应用灵活、安装简便、建设周期短以及不受地理应用环境限制等优势，得到了越来越多的关注和应用。无线局域网也随着其技术的成熟而在接入部分占有一席之地。
2、WLAN技术发展演进
⑴、802.11x演进
⑵、带宽更宽：802.11b速率达到11Mbps，802.11a/g速率达到54Mbps，802.11r达到300Mbps，802.11n可达600Mbps（采用MIMO技术，09年9月份定稿）。
⑶、更广覆盖范围：从802.11a/g的100m到802.11n的500~1000m。
⑷、更强的障碍物穿透能力：可以使用于多堵墙壁的商务住宅、复杂房间结构的写字楼等环境中。
3、WLAN的定位
⑴、WLAN 定位为无线局域网技术，提供慢速移动和游牧状态宽带接入，目前AP多支持802.11b/802.11g。
⑵、弥补固定网络的移动性不足，移动网络的宽带性不足，作为固定和移动网络数据业务的补充。
⑶、分流2G/3G/LTE 网络数据流，降低2G/3G/LTE 网络投资； 3G建成后，发展WIFI+3G融合业务双模数据卡。
⑷、WLAN作为移动宽带数据业务引领者，同时成为2G/3G/LTE数据业务的重要补充形式，已得到世界广大运营商的认可和推动。
4、WLAN的适应范围
作为高速无线接入手段，WLAN将有利扩大电信网络覆盖和丰富网络应用，但由于WLAN技术本身的因素，目前主要定位如下覆盖区域：
⑴、无室内分布系统的室内热点区域：
机场车站、会展中心、会议中心、茶楼、咖啡厅、酒吧、水吧、休闲中心、会所等娱乐消费场所及其他有数据业务需求的局部热点楼宇。
⑵、室外热点区域：
校园、商贸广场、休闲娱乐广场等对数据业务需求较高的公共区域。
⑶、建设有三网合一室内分布系统的重要办公楼、交通枢纽、酒店宾馆、娱乐消费场所等。
5、铁通如何发展无线局域网
在地理、环境因素导致难以布放有线资源等场景下，作为快速占领市场的过渡手段，铁通可以发展部分无线局域网
可根据实际情况选用具体覆盖方案。适合铁通发展无线局域网的场所如下：
⑴、难以布放有线资源的区域。
⑵、布放有线资源成本过高的区域。
⑶、因政策、人为等原因很难布放有线资源的住宅小区、偏远地区等有数据业务需求的区域。
⑷、大客户需求的热点区域。
6、PON承载无线局域网（WLAN）
⑴、FTTX网络如下图，FTTC→光纤到交接箱，FTTB→光纤到楼，FTTH→光纤到户，FTTO→光纤到办公楼，FTTM→接入无线覆盖。
⑵、PON网络通过ONU提供GE、FE、VoIP、xDSL、WiFi、CATV、TDM E1等接入接口，可实现有线无线一体化，语音、数据、多媒体综合业务接入等各种各样的可按需定制的用户接入形式。
第二节 关键词介绍
1、WLAN（Wireless Local Area Network）：
称为无线局域网，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多止信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传统有线局域网功能。WLAN具备有线网络无法相比的可移动、漫游等特性，能够使用户真正实现随时、随地、随意的访问宽带网络。
2、WLAN技术包括：
Bluetooth（蓝牙）：
WiFi（Wireless Fidelity 无线保真）：
home RF（家庭射频）等多种技术。
3、WLAN技术优势：
可靠性高，抗射频干扰性能强，可提供可靠的无线传输；成本低，使用无线局域网可以节省线缆安装费用；组网灵活，由于没有线缆的限制，用户可以随心所欲地增加、重新配置工作站；可低速移动，用户在任何时间、任何地点访问网络数据，并能在网络中实现漫游；带宽提供能力强，无线局域网可实现54Mbps数据传输速率；安装反便，安装工作非常简单，无需布线或开挖沟槽，大大缩短网络施工时间；应用广泛，家庭、企业、校园、无线城域网。
4、Wi-Fi ：wireless fidelity（无线保真）由于现在WiFi是WLAN的绝对主流，所以一般都把WiFi等同于WLAN。
Wi-Fi是采用802.11技术的WLAN，WI-FI联盟1999年8月成立，负责WLAN产品之间的互操作性认证。
5、AP（Access Point）：
称为无线接入点（可分为室内型和室外型），下面接入用户WLAN终端，可分为胖AP和瘦AP。其作用是，高工率无线射频设计，为用户提供良好的大范围信号覆盖。当光纤链路无法进入小区或楼宇时，利用无线接入点（AP）把附近的有线信号发射出去，从而对整个小区或整个楼宇进行覆盖，用户在无线接入点（AP）覆盖的范围内能够满足业务需求，从而解决了有线入户难的问题。
⑴、胖AP：分布式组网AP+有线交换机，即“胖AP”FAT AP方式，其特点是能够被配置、被管理、单独工作的AP，而无需借助AC来工作。
⑵、瘦AP：集中式组网AP+AC（无线控制器），即“瘦AP”FIT AP方式，其特点是能够通过无线交换机来实现其配置、管理和工作的AP，AC对AP的管理采用CAPWAP 协议。实时帧交换和 MAC 管理的某些实时部分在瘦AP中完成，而验证、安全管理和移动功能由 AC处理。
⑶、WLAN无线网络既可以单独由胖AP组成，也可以由瘦AP和AC（无线控制器）组成。目前我们铁通WLAN的发展初期只适合采用胖AP方式，主要解决布线困难或布线阻力较大的园区和楼宇。
⑷、无委会规定，室内放装型AP的最大功率不得超过100mW，室内分布型AP的最大功率不得超过500mW，室外型AP的最大功率不得超过500mW。
AP设备高工率发射时，覆盖距离远，在空旷的区域可以覆盖400米，在有遮挡向室内覆盖时200米，足够满足用户上网业务的需求。当距离远时，则使用无线网桥传输。
6、AC（Access Controller）：
称为无线控制器，其作用主要是对前端无线接入点（AP）的管理和控制。即前端无线接入点（AP）在实施安装时不需要配置，而是通过机房无线控制器AC的统一配置自动下发到每一个无线接入点（AP）上，AP与AC自动关联。随时随地的漫游，其漫游切换时间小于50ms，支持无线接入点（AP）的流量限制功能，不同的用户根据不同的付费情况分配不同的流量，支持多个网络标识符（SSID）。
第三节 WLAN的相关知识
1、接入方式：
支持AP/Bridge/WDS工作模式，具有PPPoE、PPTP、DHCP、802.1X等接入方式要求。
2、频率：
2.4GHz频段共划分为13个子信道。
3、室内热点覆盖
对于用户比较集中或离室外AP距离较远的室内区域，可以采用室内部署AP来进行覆盖。
4、室外热点覆盖
⑴、采用定向天线
采用定向天线的室外AP设备的布放可以采用如下图所示的方案。AP沿街道两边交错布放，每个站点采用两副定向天线分别朝向街道对面的覆盖区。
⑵ 、采用全向天线
在容量需求较小的地区，也可以采用全向天线进行覆盖。
在实际环境中，采用全向天线的AP布放方案，建议站间距不超过400米。
⑶、室内分布系统覆盖（简称市分覆盖）
室内分布系统是通过功率分配器件和馈线把信源的信号功率分布到建筑物内的各个区域，以保证各个区域获得基本均衡的信号覆盖。
5、馈线的选择
同时由于频率越高，相同线型的百米损耗越大；线型越粗，各频段的损耗差越小，所以多系统共用分布系统时，为了减小馈线引起的天线端输出功率差异，应尽量选用1/2”以上规格的粗馈线。
第四节 无线网桥覆盖
1、无线网桥的作用
通常用于室外是使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联。主要用于连接两个或多个独立的络，实现长距离的点对点连接。
2、在2.4G和5.8G两个频段上进行接入和回传
l 高速终端接入和回传方案
l 自适应波束赋形基站用作终端接入 – 2.4GHz
l 自适应波束赋形链路用作回传链路 – 5.8GHz
l 高性能, 高容量
l 优秀的非视距连接
l 允许多条连接使用一条回程链路传输
3、适用范围
− 大面积Wi-Fi覆盖的市场
− 免许可证宽带无线接入市场
− 被低价客户端催生的市场
4、市场需求
− 室外室内覆盖仍旧存在着巨大市场
− 笔记本以及智能电话无线上网的市场需求
− 新兴的市场需求包括：公共安全, 工业远程管理等公共事业
− 对于企业以及住宅，低成本的宽带接入有着巨大的需求
− 相对落后的基础建设（电缆接入）
− 条件限制，无线基本上是唯一的选择
− 需要WiMAX的应用但是因为成本、无线资源等原因用户转向免许可证
第五节 关于WLAN干扰
一、干扰源分析
2.4GHz频段主要作为无线局域网、无线接入系统、蓝牙技术设备、点对点或点对多点扩频通信系统等各类无线电台站的共用频段，不仅如此在同频段内还有微波炉、防盗系统、无绳电话等常用设备。
5.8GHz频段主要作为点对点或点对多点扩频通信系统、高速无线局域网、宽带无线接入系统、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别系统等无线电台站的共用频段。
二、解决干扰源的措施
WiFi系统内干扰
减少WiFi系统内干扰的主要方法是：
⑴、利用发射天线的方向性避开干扰源；
⑵、合理规划AP的覆盖区，选择干扰较小的工作频点来与其他WiFi系统设备共存，并采用合理的频率规划方案降低同频、邻频干扰。
与同频段内其它技术系统间干扰主要来自于无绳电话，AP设备应该远离干扰源设置，距离近的时候最好不同时开启。
在工程中，保证合适的隔离距离、增加额外隔离器件等手段都可以有效降低系统间干扰。
第六节 组 网
1、AP的接入类型
目前布放AP的类型有室内型和室外型，国家无委会规定：室内放装型AP的最大功率不得超过100Mw,室内分布型AP的最大功率不得超过500mW，室外型AP的最大功率不得超过500mW。其具体布放方式有如下四种：
⑴、室内放装型，它是自带天线，满足单点覆盖；
⑵、室内分布型，可单独布点，也可同2G/3G室内分布系统结合，通过多个吸顶天线，满足多点覆盖；
⑶、室外普通型，用户侧无线接入，网络侧有线接入；
⑷、室外回传型，用户侧无线接入，网络侧同样无接入。
上述四种类型的AP既可以是胖AP，也可以是瘦AP。
2、FAT AP方式
FAT AP方式是传统的WLAN组网模式，它采用AP＋有线交换机的分布组网模式，各WLAN AP 分散在各自覆盖区域里，独立完成用户的无线接入、用户权限认证、用户安全策略实施，对WLAN 网络设备的管理也是分布式的。
3、FIT AP的组网方式
FIT AP的组网方式采用的是一种全新的WLAN 网络架构，即无线控制器（AC）＋瘦AP 的集中模式（简称AC+AP），无线控制器（AC）＋瘦AP 集中控制架构对设备的功能进行了重新划分，其中无线控制器负责无线网络的接入控制、转发和统计、AP 的配置监控、漫游管理、AP 的网管代理、安全控制；而瘦AP 负责802.11 报文的加解密、802.11的PHY 和MAC功能、接受无线控制器的管理、RF 空口的统计等简单功能。特别，802.11报文转换成802.3报文在瘦AP上完成，比在AC上进行报文转化的优势在于大大降低了对AC处理能力要求，降低运维的难度。
4、WLAN的认证和计费
对于热点场所WLAN的认证和计费，可以采用PPPoE方式或者DHCP+WEB等多种认证计费方式。通过运营商已有的BRAS和Radius系统，对用户登陆AP的身份及帐号进行认证和计费。对于胖AP的管理，AP直接通过SNMP协议与网管系统连接，实现管理功能。
第二章 WLAN 典型应用场景解决方案
第一节 无线网络系统应用
无线网络系统的应用范围：住宅小区接入，商业、办公无线接入，校园网，无线城市综合业务应用，村村通，公共安全，安防监控，高速公路监控，油田、煤矿、水电行业应用，工厂、园区无线网络，港口、码头、仓储网络，应急反应，移动视频，铁路行业应用，……。
第二节 热点场所胖AP组网
1、热点场所包括室内场所
机场车站、酒店、咖啡厅、酒吧、会展中心；以及室外场所：商贸广场、市民休闲广场等。这类场所的用户一般是公共用户，用户一般较为分散。
2、热点场所的胖AP组网方案
对于室外场所的WLAN覆盖，可以考虑采用室外大功率AP进行覆盖；对于室内热点场所的覆盖，可以采用室内AP覆盖，具备室分系统的，可以采用室内分布系统进行覆盖；如室内覆盖因热点部署或房屋设计原因而无法全部覆盖的，可以附加室外AP对室内进行补充覆盖。
3、对于热点场所WLAN的认证和计费
可以采用PPPoE方式或者DHCP+WEB等多种认证计费方式。通过运营商已有的BRAS和Radius系统，对用户登陆AP的身份及帐号进行认证和计费。对于胖AP的管理，AP直接通过SNMP协议与网管系统连接，实现管理功能。
4、需要说明的是
对于室内AP的部署，如果已有室分系统，可以通过室分系统来进行室内WLAN的建设。
第三节 热点场所瘦AP组网
对于热点场所，除采用胖AP进行组网外，还可根据实际需求选择瘦AP进行组网。
瘦AP组网中，无线交换机处在接入网，瘦AP通过加密隧道AC互通，由AC对AP的数据进行集中的转发处理，同时对瘦AP进行管理和维护。
AC通过SNMP协议与网管系统对接，实现网管系统对AC和瘦AP的统一管理、维护。
第四节 学校校园
1、学校是非常重要的WLAN应用场所。在学校，学生是主要的用户群体，因此学生集中的场所，比如图书馆、宿舍、教学楼等，是用户比较集中的地方；而操场、校内花园、广场等场所则访问用户相对较少。
2、同时，在多数学校，校园内部的支付都采用了校园一卡通方式。因此，在对学生访问WLAN的计费上，存在这运营商与学校相互协作、共同运营的可能性。
3、针对校园场所的实际情况，在学生比较集中的地方，考虑到单个AP的接入用户数受限，可以通过部署室内AP+室外AP的方式，增加AP的整体接入用户能力，为用户提供更加可靠的网络服务。在较为空旷的场所，可以采用室外大功率AP，来实现WLAN网络的全覆盖。
4、通过BRAS与校园一卡通系统的对接，实现认证计费与校园一卡通的统一，方便学生用户的使用。同时，校园内一般都具有较为完善的校园内部网络，在部署AP时，运营商可以与学校协商，统一利用已有网络资源，降低建设成本。
5、在网管方面，考虑到校园网络的相对完善和独立性，可以把AP的网管部署在校园网内，由学校进行统一的维护和管理，从而进一步降低整体网络建设复杂度和运维成本。
6、对于学校场景，也可根据需要选择瘦AP进行组网。
第五节 居民小区
1、居民小区一般都有有线宽带网络，通过公共AP上网的用户数相对要少一些。因此，在AP的部署中，要做到尽量全覆盖，同时也要避免过多的部署AP，以免浪费AP的处理能力。对于高档别墅小区等，更是要注意合理的部署AP。
2、对于一些不具备网络条件，又不方便新铺设网络的小区
⑴、可以考虑将网络铺设到小区或者住宅的边缘，可以采用室外AP覆盖室内的方式。如果施工不便，也可以采用桥接AP的方式，扩大覆盖范围。
⑵、对于居民小区网络条件具备、施工条件允许的情况下，根据实际业务需求，也可以采用瘦AP进行组网。

建设部苏云鹏编写于2011年2月