【導(dǎo)讀】作原理、關(guān)鍵技術(shù)及協(xié)議體系。[3]李宏橋，楊峰.寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1）基于無(wú)線局域網(wǎng)原理完成無(wú)線局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)。2）畢業(yè)論文一篇，符合學(xué)院的相關(guān)要求。WLAN是當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的熱點(diǎn)技術(shù)。曾聰明同學(xué)在畢設(shè)過(guò)程。中認(rèn)真學(xué)習(xí)了WLAN的原理和優(yōu)化技術(shù)，并在聯(lián)通老師的指導(dǎo)下，分析研究了聯(lián)通大客戶WLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的實(shí)例。論文文理流暢，有。較為詳實(shí)的實(shí)例支撐相關(guān)理論，是一篇合格的畢設(shè)論文。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有的部署靈活性、終端可移動(dòng)性、易擴(kuò)。用進(jìn)入高速發(fā)展階段。有線和無(wú)線相結(jié)合的解決方案。

　　

【正文】 代 WLAN產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。 第三代無(wú)線局域網(wǎng)采用無(wú)線交換機(jī)和 FIT AP（即“瘦” AP）的架構(gòu)， WLAN 設(shè)備的功能發(fā)生了根本的變化，將網(wǎng)絡(luò)和安全配置信息及處理功能轉(zhuǎn)移到集中的 WLAN 交換機(jī)中 實(shí)現(xiàn)，同時(shí)又增加了許多新功能，諸如無(wú)線網(wǎng)管、 AP 間自適應(yīng)、無(wú)線安全管理、 RF 監(jiān)測(cè)、無(wú)縫漫游以及 Qos，使得無(wú)線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)管理和安全管理能力得以大幅提高。 FAT AP 和 FIT AP 比較如表 41 所示，由此可見(jiàn)， FIT AP 在今后若干年內(nèi)都會(huì)成為WLAN 建設(shè)的主流產(chǎn)品。 表 41 FAT AP 與 FIT AP 兩種組網(wǎng)方案對(duì)比 FAT AP 方案 FIT AP 方案 技術(shù)模式 傳統(tǒng)的模式 新生模式、現(xiàn)在和將來(lái)的主流 安全性 傳統(tǒng)加密、認(rèn)證方式， 普通安全性 增加射頻環(huán)境監(jiān)控，基于用戶位置安全策略，高 安全性 網(wǎng)絡(luò)管理 對(duì)每個(gè) AP 下發(fā)配置文件 無(wú)線控制器上配置好文件， AP 本身零配置，自動(dòng)下載配置文件 17 用戶管理 類(lèi)似有線，根據(jù) AP 接入的有線端口區(qū)分權(quán)限 虛擬專(zhuān)業(yè)組方式，根據(jù)用戶名區(qū)分權(quán)限 WLAN 組網(wǎng)規(guī)模 L2 漫游，適合小規(guī)模組網(wǎng) L L3組網(wǎng)，拓?fù)錈o(wú)關(guān)性，適合大規(guī)模組網(wǎng) 增值業(yè)務(wù)能力 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)接入 可擴(kuò)展語(yǔ)音等數(shù)據(jù)功能 綜合以上各方面的因素，確定中山聯(lián)通辦公樓的 WLAN 網(wǎng)絡(luò)方案，使用目前流行的Fit AP+AC 組網(wǎng)方式。 Fit AP+AC 的管理方式 無(wú)線控制器能夠自動(dòng)設(shè)定 Fit AP 的 RF 工作狀態(tài)，解決了在傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案里面，難以確定復(fù)雜環(huán)境內(nèi)每一個(gè) AP 的工作狀態(tài)的問(wèn)題，無(wú)線控制器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)無(wú)線網(wǎng)上所有 Fit AP 的頻道與功率參數(shù)以達(dá)到一個(gè)最優(yōu)性能的運(yùn)行狀態(tài)。 Fit AP 和無(wú)線控制器系統(tǒng)有非常強(qiáng)大的集中管理功能，所有的關(guān)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的配置都可以通過(guò)無(wú)線控制器統(tǒng)一完成配置，如開(kāi)通、管理、維護(hù)所有 AP 設(shè)備以及移動(dòng)終端，包括無(wú)線電波頻譜、無(wú)線安全、接入認(rèn)證、移動(dòng)漫游以及接入用戶等所有功能；另外無(wú)線控制器還可以通過(guò)堆疊技術(shù)不斷進(jìn)行升級(jí)，增加可以管理的 Fit AP 的數(shù)量。在無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)投入 運(yùn)行后，網(wǎng)管人員可通過(guò) RF 管理模塊隨時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)內(nèi)的每個(gè) AP 的無(wú)線電波實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)掌握每個(gè) AP 的工作狀態(tài)和故障診斷，及時(shí)做出調(diào)整。 Fit AP 放在網(wǎng)絡(luò)的最末端，通過(guò)全向天線實(shí)現(xiàn)對(duì)重要地區(qū)的無(wú)線覆蓋， Fit AP 通過(guò)五類(lèi)線連接到就近的接入交換機(jī)，接入交換機(jī)再通過(guò)百兆光纖連接到匯聚交 換機(jī)，匯聚交換機(jī)通過(guò)千兆光纖連接到聯(lián)通公司的核心交換機(jī)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)用戶的認(rèn)證 、帶寬控制等。 設(shè)計(jì)目標(biāo) ，為公司員工提供相對(duì)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)；室內(nèi)覆蓋范圍大于 35m； 網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)（包括無(wú)線網(wǎng)管、無(wú)線安管等），避免無(wú)線設(shè)備及軟件之間的不兼容性或網(wǎng)絡(luò)管理的混亂而導(dǎo)致的問(wèn)題； ，可以通過(guò)一臺(tái)設(shè)備管理與之相連的無(wú)線接入點(diǎn)； ，為了阻止非授權(quán)用戶訪問(wèn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以及防止對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)流的非法偵聽(tīng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)要具有相應(yīng)的安全手段，主要包括：物理地址（ MAC）過(guò)濾、服務(wù)區(qū)標(biāo)識(shí)符 (SSID)匹配、 AES 加密，雙向認(rèn)證等方式； 18 ，不使用光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，最大程度的降低因設(shè)備原因而產(chǎn)生故障的幾率； MAC 地址表最少數(shù) 量為 1K 以上； ； ：室內(nèi)部分：定位于較為開(kāi)闊位置，將網(wǎng)線走 PVC 管敷設(shè)到位， AP 及天線的主要安排方式采用壁掛和吸頂?shù)姆绞竭M(jìn)行工程施工，不影響裝修的視覺(jué)效果，安裝時(shí)避免金屬、鏡子等阻礙物的阻擋；供電部分： AP 的供電可采用 POE 方式由接入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行供電； ： (1)具有無(wú)線電管理委員會(huì)產(chǎn)品型號(hào)核準(zhǔn)證； (2)無(wú)線接入點(diǎn)（ AP）具有負(fù)載均衡功能，自動(dòng)合理分配同一區(qū)域的無(wú)線終端接入； (3)無(wú)線接入點(diǎn)（ AP）支持三層漫游， AP 間無(wú)縫切換； (4)支撐 QOS 能力； (5)無(wú)線接入點(diǎn)（ AP）采用 POE 方式供電； 技術(shù)指標(biāo) 技術(shù)指標(biāo) 對(duì)有業(yè)務(wù)需求的樓層和區(qū)域進(jìn)行覆蓋。目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi) 90%以上的位置，接收信號(hào)電平≥ 75dBm。 目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi) 95%以上位置，用戶終端接收到的下行信號(hào)信噪比 SNR＞ 10dB。 在目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)，對(duì)單用戶接入 AP 進(jìn)行局域網(wǎng)測(cè)試，均要求下行峰值數(shù)據(jù)傳輸速率不低于 4Mbps。 AP 配置 按照每個(gè) AP 并發(fā)用戶數(shù)不超過(guò) 35 設(shè)計(jì) WLAN 方案。 19 天饋線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 天饋系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能是將 WLAN 無(wú)線信號(hào)發(fā)射到用戶所在位置，并對(duì)室內(nèi)進(jìn)行無(wú)縫的 WLAN 無(wú)線信號(hào)覆蓋，能夠使用戶在移動(dòng)過(guò)程中仍能夠保證 WLAN 信號(hào)的連接。 WLAN 工作頻率為 ，天饋系統(tǒng)方面綜合指標(biāo)主要包括天線密度、天線發(fā)射功率和天饋系統(tǒng)線路駐波比。天線密度：需要綜合考慮房屋的結(jié)構(gòu)，房屋的大小等，一般信號(hào)覆蓋范圍半徑 1020m；天線發(fā)射功率：室內(nèi)天線口輸出功率為 812dBm 左右；天饋系統(tǒng)線路駐波比控制在 之間。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 頻率規(guī)劃 目前對(duì) WLAN 來(lái)講，工作頻率為 ，具有 13 個(gè)信道 ，常用的不重疊信道為 3 個(gè)，即 11 信道，主要采用這三個(gè)信道交互使用，合理的二維信道設(shè)計(jì)，如 圖 41 所示 。 圖 41 合理的二維信道設(shè)計(jì) 頻率復(fù)用 針對(duì)頻率復(fù)用的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)主要側(cè)重于重疊區(qū)域，考慮到 技術(shù)中目前主要采用DCF 的仲裁，這樣會(huì)導(dǎo)致從網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的角度出發(fā)，沒(méi)有辦法做到像 GSM、 3G 網(wǎng)絡(luò)的控制力度，從技術(shù)原理的角度出發(fā)，沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)很好的頻率復(fù)用，只能通過(guò)負(fù)載均衡進(jìn)行調(diào)節(jié)。每個(gè) AP 具有 54Mbps、 48Mbps、 36Mbps、 18Mbps 等的覆蓋范圍，如圖 42 所示。對(duì)于 54Mbps 的覆蓋范圍不重疊，對(duì)于 54Mbps 與 18Mbps 就可能進(jìn)行重疊，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè) 20 的負(fù)載功能實(shí)現(xiàn)一定程度的頻率復(fù)用功能，從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的角度出發(fā)， WLAN 基本上、下行無(wú)線鏈路復(fù)用的處理問(wèn)題，因?yàn)槟壳岸际?DCF 方式，而從只能結(jié)合業(yè)務(wù)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果，具體網(wǎng)絡(luò)使用效果使用負(fù)載均衡功能實(shí)現(xiàn)。 負(fù)載均衡的功能實(shí)現(xiàn)具體原理如下： 根據(jù)負(fù)載均衡的配置確定負(fù)載均衡的模式、 SSID、其他參與負(fù)載均衡的 AP 的標(biāo)識(shí)、用戶數(shù)或流量的閥值等；確定某 AP 的 2 個(gè)射頻模塊連接的 STA 用戶數(shù)量和流量；通過(guò)UDP 協(xié)議以私有 方式定時(shí)進(jìn)行 AP 間通訊。先進(jìn)行握手，成功后才進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，獲取參與負(fù)載均衡的 AP 的負(fù)載信息。當(dāng)有 STA 要接入時(shí)，根據(jù)其工作頻率，比較該 AP 上該射頻下的負(fù)載和其他 AP 的指定 SSID 下的用戶數(shù)或流量，以及負(fù)載均衡的 SSID 綁定接口的速率集，決定 STA 能否接入。同時(shí)注意到若用戶數(shù)已達(dá)到 AP 某個(gè) SSID 的最大用戶數(shù)，則該 AP 的 SSID 不允許再接入 STA。也可以采取 AP 主控負(fù)載均衡的方式， AP 主控負(fù)載均衡的出發(fā)點(diǎn)是， AP 處于網(wǎng)絡(luò)側(cè)， AP 之間通過(guò)有線連接，可以在不影響 STA 業(yè)務(wù)的情況下，相互傳遞與負(fù)載均衡相關(guān)的信息。 根據(jù)這些信息， ESS 就可以判斷出所有 AP 中負(fù)載最重的 AP 和負(fù)載最輕的 AP。擁有這些信息的 ESS 就可以做出一些決策，比如，讓負(fù)載重的 AP 下的終端切換到負(fù)載輕的 AP 下，或者對(duì)新加入網(wǎng)絡(luò)的終端進(jìn)行限制，不允許負(fù)載重的 AP 接入而只允許負(fù)載輕的 AP 接入等，實(shí)現(xiàn) ESS 內(nèi)的負(fù)載均衡。 圖 42 頻率復(fù)用示意圖 認(rèn)證系統(tǒng) 21 為了避免多個(gè)用戶使用同一帳號(hào)接入網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)有效阻止未注冊(cè)用戶訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，增加一臺(tái)無(wú)線控制器 AC，無(wú)線控制器除了能實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線接入點(diǎn) AP 的管理之外，還能提供嚴(yán)格的用戶準(zhǔn)入策略，如圖 43。 的支持 (1)支持 Portal 認(rèn)證，利用 AC 或者 BRAS 做用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流重定向。 (2)支持 PPPoE 認(rèn)證，用戶可以在屬于同一個(gè) ESS 的 AP 接入點(diǎn)接入，并且在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)任意移動(dòng)，已有業(yè)務(wù)不中斷， IP 地址不改變，實(shí)現(xiàn)漫游功能。 (3)支持 WPA/WPA2 加密認(rèn)證方式。 (4)增加認(rèn)證訪問(wèn)控制墻。通過(guò)增加認(rèn)證訪問(wèn)控制墻，實(shí)現(xiàn)用戶帳號(hào)與 MAC 地址的綁定、用戶的準(zhǔn)入控制、外來(lái)用戶的管理等等。 (1) AC 支持 MAC 地址黑、白名單功能?？梢宰柚刮醋?cè)的 MAC 地址終端訪問(wèn) WLAN網(wǎng)絡(luò)， 有效的限制非注冊(cè)用戶的使用。 (2)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)支持同一帳號(hào)同時(shí)只能有一臺(tái)終端使用，有效的限制帳號(hào)在同一時(shí)刻在同一終端上使用。 (3) AC 支持對(duì)終端用戶的限速功能，也可以在 BRAS 上實(shí)現(xiàn)對(duì)終端用戶的限速功能。 (4)認(rèn)證墻實(shí)現(xiàn)用戶的帳號(hào)與 MAC 地址的綁定等更加復(fù)雜的終端用戶控制管理功能。 22 圖 43 WLAN 認(rèn)證 無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 本設(shè)計(jì)以中國(guó)聯(lián)通中山分公司 辦公樓為例進(jìn)行無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)， 辦公樓為五層建筑，無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D 44 所示。 23 圖 44 中山聯(lián)通辦公樓無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 24 結(jié)束語(yǔ) 25 致 謝 值此大學(xué) 畢業(yè)之前，謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師致以最誠(chéng)摯的謝意。 本文在 中國(guó)聯(lián)通中山分公司 導(dǎo)師 胡錫浩和電子科技大學(xué)中山學(xué)院王 桓 老師 的精心指導(dǎo)和嚴(yán) 格要求下完成。在此，向指導(dǎo)老師 表達(dá)學(xué)生最衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意。 最后，感謝各位老師在百忙中抽出時(shí)間評(píng)審我的論文 ！ 26 參考文獻(xiàn) 1 郭峰，曾興雯，劉乃安，馬廣義，無(wú)線局域網(wǎng)，北京：電子工業(yè)出版社， 1996； 2 李建東，盛敏，劉乃安，寬帶無(wú)線 IP 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