《WLAN理论基础》课件

理论基础WLAN基础知识WLAN无线网络无线设备无线信号通过无线电波进行数据传输的网络支持无线通信的设备，例如笔记本电脑、手无线网络中传输数据的电磁波机等的发展历程WLAN年代1970无线网络技术的雏形出现，主要用于军事和科研领域年代1980出现了第一代无线局域网标准，如IEEE

802.11年代1990无线网络技术逐渐商业化，并开始应用于企业和家庭年代2000无线网络技术得到了快速发展，出现了更高速率、更稳定、更安全的新一代标准年代至今2010无线网络技术已经成为现代生活不可或缺的一部分，并不断向更高速率、更智能、更便捷的方向发展的特点与优势WLAN灵活性和移动性易于部署和扩展成本效益允许用户在覆盖范围内自由移动，与有线网络相比，的部署更快捷，与传统的布线网络相比，的成本更WLAN WLANWLAN而无需连接物理电缆，这使得工作场所更更易于扩展，这使得它成为许多企业的理低，并且更容易维护，这对于预算有限的加灵活，提高了生产力想选择企业来说是一个优势的工作原理WLAN无线信号发射1发射无线信号，接收信号AP STA数据传输2发送数据包到，转发到网络STA AP AP无线信号接收3接收数据包，转发到AP STA无线电波传播基础直射波反射波12无线电波直接从发射机传播到无线电波遇到障碍物时，会发接收机，没有障碍物阻挡生反射，改变传播方向绕射波散射波34无线电波遇到障碍物时，会绕无线电波遇到障碍物时，会发过障碍物，继续传播生散射，形成多个方向的传播频率、波长与带宽调制与解调技术数字信号1电脑、手机模拟信号2无线电波调制3转换解调4还原信道接入方式CSMA/CA TDMA载波侦听多路访问冲突避免时分多址/Time Division通过将时间Carrier SenseMultiple Multiple AccessAccess/Collision Avoidance划分为多个时隙来分配给不同的是WLAN中最常用的信道接入方用户，从而实现共享信道访问式，它通过侦听信道以避免冲突FDMA频分多址通过将信道划分为Frequency DivisionMultipleAccess多个频率子信道，并分配给不同的用户，从而实现共享信道访问信道复用技术频率复用时分复用将频谱划分为多个子频带，不同的用将时间划分为多个时间片，不同的用户使用不同的子频带，从而实现信道户在不同的时间片上使用相同的频带复用码分复用使用不同的码序列来区分不同的用户，即使在同一时间、同一频带内，也能实现信道复用扩频技术直接序列扩频（）跳频扩频（）DSSS FHSS通过将原始数据信号与伪随机码进行相乘，将信号带宽扩展到原来将信号载波频率在预定的频率范围内快速跳变，使得干扰源难以锁的几十倍甚至几百倍，从而降低信号能量密度，不易被干扰定信号，从而降低干扰的影响技术OFDM正交频分复用抗多径衰落12是一种将高速数据流分通过将数据分成多个子OFDM OFDM成多个低速数据流，并通过不载波，并使用正交编码，可以同的载波频率传输的技术有效抵抗无线信道中的多径衰落提高频谱利用率3可以利用多个子载波进行传输，从而提高频谱利用率，并支持更OFDM高的数据传输速率技术MIMO多入多出空间复用MIMO Multiple-Input利用空间复用技术，可以将同一Multiple-Output技术是一种频段划分成多个空间流，从而提利用多根天线来提高无线通信系高无线网络的吞吐量和传输速率统性能的技术干扰抑制通过对不同天线的信号进行处理，可以有效地抑制来自其他设备的干扰，提高无线网络的稳定性和可靠性系列标准介绍IEEE

802.

11802.11a

802.11b频段，最高速率频段，最高速率5GHz54Mbps

2.4GHz11Mbps

802.11g

802.11n频段，最高速率频段，最高速率

2.4GHz54Mbps

2.4/5GHz600Mbps标准IEEE

802.11a频率范围数据速率特点IEEE

802.11a标准工作在5GHz频段，带理论上，最高可达54Mbps，实际传输速•传输速率较高宽为5GHz率略低于理论值抗干扰能力较强•适用于高密度无线网络环境•标准IEEE

802.11b数据速率频段应用场景标准定义了的最高该标准工作在频段，与现有的许标准广泛应用于家庭、小IEEE

802.11b11Mbps

2.4GHz IEEE

802.11b数据速率，可以满足当时对无线网络的需多无线设备兼容型办公室和公共场所，为早期的无线网络求发展奠定了基础标准IEEE

802.11g高速率与标准兼容，可以实现向后

802.11b兼容支持最高的传输速率，是54Mbps标准的倍

802.11b5使用频段，与标准

2.4GHz

802.11b相同，具有更好的穿透能力标准IEEE

802.11n更高速度更广覆盖更强兼容性标准支持更高的数据传输速通过技术和更先进的信道编码技术标准向下兼容之前的标准，IEEE

802.11n MIMOIEEE

802.11n率，最高可达600Mbps，比之前的标准，IEEE

802.11n标准扩展了无线网络的覆保证了用户设备的兼容性，并为未来无线网速度提升了数倍盖范围，提高了信号稳定性络的发展奠定了基础标准IEEE

802.11ac更高速度更宽带宽12IEEE

802.11ac标准支持更高该标准使用更宽的无线信道，的数据传输速率，最高可达支持80MHz带宽，提高了数

1.3Gbps，是

802.11n标准的据传输效率倍以上3更高效传输3采用多用户技术，能够同时服务多个用户，提高了网络容量和效MIMO率标准IEEE

802.11ax高吞吐量低延迟更高效的调制技术和多用户优化数据传输流程，降低网络延MIMO技术，显著提高数据传输迟，提升用户体验速率高密度接入支持更多设备同时连接，满足高密度无线网络需求拓扑结构WLAN拓扑结构是指无线网络中各个设备之间的连接方式，主要分为两种类型WLAN集中式拓扑结构由一个或多个作为中心节点，连接多个•AP STA分布式拓扑结构由多个分散部署，形成一个覆盖范围更大的无线网络•AP（接入点）的作用AP无线网络桥梁信号发射与接收将无线信号转换为有线信号，连接发射无线信号覆盖范围，接收移动APAP到网络终端的信号安全管理负责认证、加密，确保无线网络安AP全（移动终端）的作用STA连接到网络数据传输移动性是网络中的用户设备，负通过无线信号与通信，发送和具有移动性，可以在无线网络覆STA WLANSTA APSTA责连接到无线网络并访问网络资源接收数据，实现网络访问和数据交换盖范围内自由移动，保持与网络的连接的网络管理WLAN监控配置故障排除监控网络性能，如信号强度、用户配置无线网络参数，如、安全设置诊断和解决网络故障，例如无线连WLAN SSIDWLAN数量、数据流量等、用户权限等接断开、网络速度慢等安全机制WLAN防火墙访问控制列表WPA2/WPA3目前最常用的安全协议，提供强大的数据加阻止来自网络外部的未授权访问，保护限制用户访问特定网络资源，确保只有授权密和身份验证功能WLAN网络免受攻击用户可以访问身份认证技术WPA2/WPA3EAP是目前最常用的无是一种可扩展的身份验证协WPA2/WPA3EAP线网络安全协议，它们使用AES议，它允许使用各种身份验证方加密算法和

802.1X身份验证机制法，例如密码认证、数字证书认来保护无线网络的安全证、智能卡认证等RADIUS是一种集中式身份验证服务器，它可以管理多个无线网络用户的RADIUS身份验证和授权，提高安全性加密算法与密钥管理对称加密非对称加密使用相同的密钥进行加密和解密使用不同的密钥进行加密和解密密钥管理密钥生成、存储、分发和销毁的安全管理部署及优化WLAN规划与设计1无线网络覆盖范围、信号强度和安全性是关键考虑因素设备安装2接入点和无线终端的正确安装和配置至关重要性能优化3通过调整信道、功率和配置参数来提高网络性能安全维护4定期安全更新、密码管理和访问控制是保障无线网络安全的重要措施应用场景WLAN已成为现代生活中不可或缺的一部分，广泛应用于各种场WLAN景，包括家庭网络•企业网络•公共场所•工业制造•智慧城市•物联网•发展趋势WLAN更高速度更低延迟更广覆盖更强安全未来WLAN将向更高速度发低延迟是实时应用的关键，未未来WLAN将扩展覆盖范围安全是WLAN的核心需求，展，以满足日益增长的数据传来WLAN将进一步优化延迟，为更多用户提供可靠的无线未来将采用更先进的安全技术输需求性能，提升用户体验连接，保障用户数据安全课程总结与展望本课程介绍了理论基础，为进一步学习无线网络技术奠定了基础WLAN展望未来，技术将持续发展，、物联网、云计算等新技术将与WLAN5G WLAN深度融合，带来更多应用场景和创新机会。