WLAN科普 作為傳輸介質的無線局域網

一、WLAN定義

關于WLAN，相信大家對它早已不陌生了。幾乎每天我們都能體驗到WLAN給我們的生活帶來的高效和便捷。在家里，通過無線路由器，我們不必再端端正正的坐在電腦旁，可以坐在沙發(fā)上，躺在床上，甚至可以坐在馬桶上收發(fā)郵件，在線欣賞歐美大片，盡情享受擺脫有線束縛帶來的自由。在候車室，手捧筆記本和Pad的人們正逐漸代替手捧報紙和雜志的人們。走進咖啡廳，越來越多的人第一件事不是點餐，而是詢問咖啡廳無線網絡的密碼……

隨著WLAN的來勢洶洶，越來越多的人想了解WLAN技術，WLAN也成為當前熱門話題之一。小編不才，愿意和大家一起學習探討WLAN技術，解決一些WLAN方面的問題。下面請大家泡杯茶，耐心的讀完下面這段文字，開始我們知道而又不知道的WLAN之旅吧。

為什么說是知道而又不知道的WLAN呢?其中一個原因是很多人對WLAN已經很熟悉了，都知道WLAN，但是讓大家完整的說出WLAN的定義，卻很少人能說的出。WLAN的全稱是Wireless Local Area Network，中文含義是無線局域網，WLAN的定義有廣義和狹義兩種：廣義上講WLAN是以各種無線電波(如激光、紅外線等)的無線信道來代替有線局域網中的部分或全部傳輸介質所構成的網絡。WLAN的狹義定義是基于IEEE 802.11系列標準，利用高頻無線射頻(如2.4GHz或5GHz頻段的無線電磁波)作為傳輸介質的無線局域網。

說到這里，大家不妨和我們日常生活中的WLAN聯(lián)系一下，我們經常聽到的“802.11n、2.4G、5G”是不是感覺和WLAN的狹義定義有種千絲萬縷的關系呀?其實，我們日常生活中的WLAN，就是指的WLAN的狹義定義。在WLAN的演進和發(fā)展過程中，其實現(xiàn)技術標準有很多，如藍牙、802.11系列、HyperLAN2等。而802.11系列標準由于其實現(xiàn)技術相對簡單、通信可靠、靈活性高和實現(xiàn)成本相對較低等特點，成為了WLAN的主流技術標準，且802.11系列標準也成為了WLAN技術標準的代名詞。

關于802.11系列標準我們后面會有詳細介紹，這里大家先了解下WLAN的定義。

了解了WLAN的定義之后，小編再問大家一個不太能想的到的問題，大家都有在家使用WLAN和在候車廳等大型場所使用WLAN的經歷吧。大家有沒有發(fā)現(xiàn)這兩個地方的WLAN有什么不同呀?有沒有想過這樣一個問題：家庭房屋的面積相對較小，而候車廳面積很大，如果像家庭一樣，候車廳也使用家庭使用的無線路由器，怎么覆蓋候車廳那么大的面積。家庭接入的用戶較少一般不會超過幾十個，而在候車廳里可能是成百上千的用戶在使用WLAN，候車廳怎么滿足那么多的用戶接入呢。

有人會說是不是在候車廳里布放了很多無線路由器，以實現(xiàn)候車廳的大范圍覆蓋和多用戶接入呢?但是，如果在候車廳布放很多無線路由器，當我們在碩大的候車廳來回移動時是不是要出現(xiàn)信號中斷提醒你接入新的無線路由器的情況，就像從自己家移動到了鄰居家一樣，即使鄰居家的無線網絡名字和密碼跟自己家的一樣，也會出現(xiàn)網絡中斷重新獲取IP地址的現(xiàn)象。有興趣的童鞋可以回家和鄰居試一試。

那么，是什么造成有的WLAN僅可以滿足家庭等小場所的使用，而有的WLAN卻可以滿足候車廳等中大型場所使用呢。下面小編就給大家介紹一下WLAN的基本架構，在大家了解了WLAN基本架構后，上面的問題就迎刃而解了。

二、基本架構

WLAN有兩種基本架構，一種是FAT AP架構，又叫自治式網絡架構。一種是AC+FIT AP架構，又叫集中式網絡架構。我們先從最熟悉的家庭無線路由器入手，家庭無線路由器采用的是FAT AP架構，即自治式網絡架構。FAT AP英文全稱是FAT Access Point，中文稱為胖接入點，也有很多人直接稱為胖AP。FAT AP不僅可以發(fā)射射頻提供無線信號供無線終端接入，還能獨立完成安全加密、用戶認證和用戶管理等管控功能。想一下我們家里的無線路由器，我們可以為WLAN設置密碼，可以配置黑名單或白名單控制用戶接入，還可以管理接入的用戶(如設置用戶的接入速率)等，這些都符合FAT AP的特征。所以，家庭使用的無線路由器就是一種FAT AP。下面的組網圖是一個簡單的基于FAT AP架構的組網應用。

FAT AP功能強大，獨立性強，具備自治能力，因此FAT AP架構人們又稱為自治式網絡架構。不需要介入專門的管控設備，獨自就可以完成無線用戶的接入，業(yè)務數(shù)據的加密和業(yè)務數(shù)據報文的轉發(fā)等功能。

獨立自治是FAT AP的特點，也是FAT AP的缺點。當單個部署時，由于FAT AP具備較好的獨立性，不需要另外部署管控設備，部署起來很方便，成本也較低廉，在類如家庭WLAN或者小企業(yè)WLAN的使用場景中，F(xiàn)AT AP往往是最適合的選擇。給我們感受最深刻的就是我們在家里使用一個無線路由器就能享受WLAN帶給我們的便捷。

但是，在大的使用場景中，如我們上面提到的候車廳，F(xiàn)AT AP的獨立自治就變成了自身的缺點。由于WLAN覆蓋面積較大，接入用戶較多，需要部署許多FAT AP設備，而每個FAT AP又是獨立自治的，缺少統(tǒng)一的管控設備，管理這些設備就變得十分麻煩。不說別的，光為這些FAT AP升一次級就是一場災難。所以，在大量部署的情況下，F(xiàn)AT AP會帶來巨大的管理維護成本。而且由于獨自控制用戶的接入，F(xiàn)AT AP無法解決用戶的漫游問題。一般在中大型使用場景中人們往往不會選擇FAT AP架構，而是使用我們下面要講的AC+FIT AP架構。

如果大家不了解漫游，可以想象下我們日常使用的手機，當坐在高鐵上從一個城市移動到另一個城市，手機信號要在沿途不停的斷開舊網絡，接入新網絡?；蛘呦胂笙?，我們拿著Pad等無線終端，從自己家移動到鄰居家并接入鄰居家的WLAN，這個過程也可以理解為漫游。后面在介紹WLAN各種特性的時候會講到什么是漫游，大家先了解下漫游大概的概念。

既然有胖AP，那對應的就應該有瘦AP。FIT AP英文全稱是FIT Access Point，中文稱為瘦接入點，也有很多人直接稱為瘦AP。和胖AP不同，瘦AP除了提供無線射頻信號外，基本不具備管控功能。也正是因為這一點，它被稱為瘦AP，而上面具備管控功能的AP被稱為了胖AP。為了實現(xiàn)WLAN的功能，除了FIT AP外，還需要具備管理控制功能的設備——AC。AC英文全稱是Access Controller，中文稱為無線接入控制器。AC的主要功能是對WLAN中的所有FIT AP進行管理和控制，AC不具備射頻(AC只是管理控制設備，不能發(fā)射無線射頻信號)，它和FIT AP配合共同完成WLAN功能。這種架構就被稱為了AC+FIT AP架構。下圖為某大型企業(yè)基于AC+FIT AP架構部署的WLAN組網示意圖。

由上圖我們可以看到，根據AC所管控的區(qū)域和吞吐量的不同，AC可以出現(xiàn)在匯聚層，也可以出現(xiàn)在核心層。而FIT AP一般部署在接入層和企業(yè)分支。這種層級分明的協(xié)同分工，更能體現(xiàn)出AC+FIT AP架構的集中控制的特點，這種架構又被大家稱為集中式網絡架構。

使用AC+FIT AP架構為像候車廳這種大型場所部署WLAN時，比使用FAT AP架構更經濟、高效。在AC+FIT AP架構下，可以統(tǒng)一為FIT AP下發(fā)配置，統(tǒng)一為FIT AP進行軟件升級，還可以按照時段控制FIT AP的工作數(shù)量等等，這些大大降低了WLAN的管控和維護的成本。而且，由于用戶的接入認證可以由AC統(tǒng)一管理，解決用戶漫游的問題就變得很容易。綜上所述，AC+FIT AP架構適用于中大型使用場景，而FAT AP架構適用于小型使用場景。

普通家庭使用的無線路由器是FAT AP架構

大型場所一般使用AC+FIT AP架構

三、射頻

學過物理的都知道，擊鼓鳴金，是物體振動在介質中產生聲波，傳遞信息到人耳，信息載體是傳遞聲波的介質。烽火連天，或者更先進的旗語，是通過物體反射的可見光線傳入人眼從而傳遞信息，載體是可見光。WLAN同樣是無線通信的范疇，雖跟原始的“無線通信”有本質區(qū)別，但卻有著共同點——都需要載體。

WLAN跟日常生活中的無線廣播、無線電視、手機通信一樣，都是用射頻作為載體。射頻是頻率介于3赫茲(Hz)和約300G赫茲(Hz)之間的電磁波，也可以稱為射頻電波或射電。人們?yōu)檫@段電磁波又定義了無線頻譜，按照頻率范圍劃分為極低頻、超低頻、中頻、高頻、超高頻等，WLAN使用的射頻頻率范圍是2.4GHz頻段(2.4GHz～2.4835GHz)和5GHz頻段(頻率范圍是5.150GHz～5.350GHz和5.725GHz～5.850GHz)，分別屬于特高頻(300**z～3GHz)和超高頻(3GHz～30GHz)，用一張圖來看下我們WLAN射頻所在頻譜的位置。

5GHz頻段的5.150GHz～5.350GHz和5.725GHz～5.850GHz為中國使用，各個國家使用的頻寬范圍不一樣，貼子下方附有國家信道順從表的參考鏈接，感興趣的同學可以查看各個國家使用的5GHz頻段。

WLAN使用的2.4GHz頻段和5GHz頻段屬于ISM頻段。ISM，即工業(yè)(Industrial)、科學(Scientific)與醫(yī)療(Medical)。ISM頻段主要開放給工業(yè)、科學、醫(yī)療三個機構使用，只要設備的功率符合限制，不需要申請許可證(Free License)即可使用這些頻段，大大方便了WLAN的應用和推廣。

四、信道

了解了什么是射頻后，射頻是怎么作為載體傳遞信息的呢?我們高中物理都有學過射頻傳輸信息的基本調制方式：調頻、調相和調幅，發(fā)送端將信息調制到載波上，通過改變載波的頻率、相位和振幅傳遞信息，接收端收到信息后，再解調還原信息。通過這樣一個調制解調的過程，就實現(xiàn)了信息的傳遞。我們日常生活中遇到的調頻廣播，調幅廣播等就是這樣傳遞信息的。WLAN射頻傳輸信息的基礎也是調頻、調相或調幅。只不過調頻、調相和調幅通常用在模擬信號的傳輸，在數(shù)字通信領域射頻的調制方式較為復雜，主要有：振幅鍵控、頻率鍵控、相位鍵控和正交幅度調制(一種幅度、相位聯(lián)合調制的技術，它同時利用了載波的幅度和相位來傳遞信息)。通過下圖大家可以看下載波在調制后的樣子。

這樣看來使用射頻通信和有線通信是不是沒有多大區(qū)別?我們更為熟悉的有線通信其實也是將信號調制成電脈沖或光脈沖，然后放到電纜或光纜上傳輸。只不過射頻需要解決更多的問題，如射頻的反射、衍射等問題。無論是使用射頻通信還是使用有線媒介的通信，其過程都可以簡單的看成是信源->信道->信宿，信源是信息的發(fā)送者，信宿是信息的接收者。那么信道是什么呢?有線的信道我可以簡單的理解為線纜，WLAN的信道是不是可以簡單的理解為射頻呢?根據“信源->信道->信宿”的描述，信道就是發(fā)送者和接收者的中間部分，那可不就是射頻了

WLAN的信道是具有一定頻寬的射頻，就像公路要有一定的寬度一樣，以便可以承載要傳輸?shù)男畔?。對?.4GHz頻段來說，2.4GHz頻段的頻寬是2.4835GHz-2.4GHz=0.0835GHz=83.5**z，WLAN是不是就使用全部的83.5**z的頻寬作為一個信道呢?這里我們使用一個比喻，有助于大家對WLAN信道的理解。我們看廣播電視的時候，都知道頻道吧：1頻道、2頻道、中央1臺、中央5臺。我們要看中央1臺，就不能看中央5臺，每次只能選定1個頻道。如果中央5臺使用中央1臺的頻率發(fā)射信號會怎樣?那兩個頻道大家都收不到，或滿屏幕的雪花。高中物理告訴我們一條波如果遇到頻率相同的波會產生干擾，會根據相位差進行疊加或衰減(如：頻率相同，相位相差180°的波彼此會抵消)。所以，中央1臺有個固定的頻率，中央5臺也有它的固定的頻率，互不干擾。

我們可以把WLAN信道理解為電視機的頻道，如果WLAN使用整個2.4GHz頻段作為一個信道，當同一覆蓋范圍內有兩個及兩個以上的AP，大家都用相同的信道，會造成嚴重的干擾(如同中央5臺使用了中央1臺的頻道一樣)，兩個AP都無法有效提供WLAN服務。所以，在WLAN標準協(xié)議里將2.4GHz頻段劃分出13個相互交疊的信道，每個信道的頻寬是20**z(802.11g、802.11n每個信道占用20**z，802.11b每個信道占用22**z)，每個信道都有自己的中心頻率(如同CCTV-1的200**z)。

14信道是特別針對日本定義的，各個國家2.4GHz頻段開放的信道不一樣，北美地區(qū)(美國，加拿大)開放1～11信道，歐洲開放1～13信道，中國同樣開放1～13信道。一般，我們更多的講述是2.4GHz頻段分13個相互交疊的信道。

這13個信道可以找出3個獨立信道，即沒有相互交疊的信道。獨立信道由于沒有頻率的交疊區(qū)，相鄰AP使用這3個獨立信道不會彼此產生干擾。如下圖中的1、6、11就是三個互不交疊的獨立信道。

在部署WLAN時，為避免相鄰AP產生同頻干擾，多采用蜂窩式信道布局。蜂窩式布局中相鄰AP間使用不交疊的獨立信道，可以有效避免同頻干擾。

華為AP產品2.4G射頻默認使用1信道，如果用戶在部署WLAN時忘了配置信道，可能會造成某些AP覆蓋重合的區(qū)域產生同頻干擾，使用戶無法上線。但是，為眾多AP配置信道也是件很累人的事情，華為產品支持射頻信道的自動模式。AP上線后，AC會根據AP周圍的無線環(huán)境，自動為AP射頻設置信道，避免了用戶為多個AP配置信道的繁雜工作。

華為產品還支持射頻調優(yōu)功能，可以根據射頻周圍的無線環(huán)境自動調整信道和發(fā)射功率，保持整個無線網絡處于一個最佳的狀態(tài)。在WLAN初次部署完成后，建議執(zhí)行一次射頻調優(yōu)。比如周圍的賣場也有WLAN，很可能會和我們自己部署的WLAN有部分區(qū)域的射頻沖突，射頻調優(yōu)可以讓WLAN自己根據無線環(huán)境調整信道部署和發(fā)射功率，減少射頻的沖突。而且無線環(huán)境可能是變化的，在低峰時段執(zhí)行定期的射頻調優(yōu)也是有必要的。

2.4GHz頻段射頻在各個國家已經放開使用，越來越多的無線設備都工作在2.4GHz頻段(如藍牙設備)，使得2.4GHz頻段日益擁擠，信道干擾嚴重，有時會影響WLAN用戶的正常業(yè)務。

華為產品在V2R3C00版本開始支持頻譜分析功能，頻譜分析可以分析出AP周圍存在的干擾設備，如嬰兒監(jiān)視器、微波爐、藍牙設備等。

WLAN 可以使用的另一個頻段——5GHz頻段，有更高的頻率和頻寬，可以提供更高的速率和更小的信道干擾。WLAN標準協(xié)議將5GHz頻段分為24個20**z寬的信道，且每個信道都為獨立信道。這為WLAN提供了豐富的信道資源，更多的獨立信道也使得信道綁定更有價值，信道綁定是將兩個信道綁定成一個信道使用，能提供更大的帶寬。如兩個20**z的獨立信道綁定在一起可以獲得20**z兩倍的吞吐量，這好比將兩條道路合并成一條使用，自然就提高了道路的通過能力。

802.11n支持通過將相鄰的兩個20**z信道綁定成40**z，使傳輸速率成倍提高。802.11n也同時定義了2.4GHz頻段的信道綁定，但由于2.4GHz頻段較擁擠的信道資源，降低了2.4GHz頻段信道綁定的實用性，一般不推薦使用2.4GHz頻段的信道綁定。

圖中，黑色的半圓表示獨立信道，紅色的半圓表示標準協(xié)議推薦的信道綁定，UNII-2e為5GHz新增頻段，該頻段中國尚未放開使用。目前中國已放開使用的信道有36, 40, 44, 48, 52, 56, 60, 64, 149, 153, 157, 161, 165。各個國家開放的信道不一樣，可以參照國家信道順從表，參考地址：國家信道順從表。

5GHz頻段并非只有WLAN設備在使用，很多國家的軍用雷達也在使用5GHz頻段，使用該頻段的民用無線設備很可能對雷達等重要設施產生干擾。為了解決這一安全顧慮，在一些國家出售的WLAN產品必須具備TPS和DFS這兩個功能，即發(fā)射功率控制和動態(tài)頻率選擇。TPS是為了防止無線產品發(fā)放過大的功率來干擾軍方雷達。DFS是為了使無線產品能主動探測軍方使用的頻率，如頻率沖突并主動選擇另一個頻率，以避開軍方頻率。在這些國家這兩個功能是屬于強制性的，不符合標準的產品將不會獲得這些國家的上市許可。

大概了解了WLAN射頻和信道之后，我們以WLAN里經常出現(xiàn)的dBm和dB是什么來結束本期內容。

dBm的含義是分貝毫瓦，通俗的說就是每1毫瓦產生多少分貝能量。dB是個相對值是增益的意思，X (dBm) - Y (dBm) = Z (dB)，如10dB=20dBm-10dBm。

dBm和毫瓦的換算關系是：P(dBm)=10logP(mW)，也就是100mW=10Log10 2 =20dBm。大家可以牢記一個規(guī)律，就是功率減少10倍，換算出來的dBm降低10dB。功率減少一半，換算出來的dBm降低3dB。如：50mW=17dBm，25mW=14dBm，5mW=7dBm。

五、標準協(xié)議

在WLAN的發(fā)展歷程中，一度涌現(xiàn)了很多技術和協(xié)議，如IrDA、Blue Tooth和HyperLAN2等。但發(fā)展至今，在WLAN領域被大規(guī)模推廣和商用的是IEEE 802.11系列標準協(xié)議，WLAN也被定義成基于IEEE 802.11標準協(xié)議的無線局域網。我們對802.11已不陌生，在購買支持WLAN功能的產品時都能看到802.11的影子。本期我們講下802.11主要的具有里程碑意義的標準協(xié)議：802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac。雖然協(xié)議比較枯燥乏味，但了解了這些協(xié)議，有助于我們部署WLAN，下面就跟隨小編一起看下這幾個主要協(xié)議吧。

WLAN和有線局域網最大的區(qū)別就是“無線”，通過上期的學習我們知道WLAN通信媒介是射頻，射頻和有線局域網的媒介(電纜或光纖)相比具有完全不一樣的物理特性，這就導致WLAN的物理層(PHY)和媒介訪問控制層(MAC)不同于有線局域網。所以，802.11協(xié)議主要定義的就是WLAN的物理層和MAC層。

在20世紀90年代初為了滿足人們對WLAN日益增長的需求，IEEE成立了專門的802.11工作組，專門研究和定制WLAN的標準協(xié)議，并在1997年6月推出了第一代WLAN協(xié)議——IEEE 802.11-1997，協(xié)議定義了物理層工作在ISM的2.4G頻段，數(shù)據傳輸速率設計為2Mbps。該協(xié)議由于在速率和傳輸距離上的設計不能滿足人們的需求，并未被大規(guī)模使用。

隨后，IEEE在1999年推出了802.11a和802.11b。802.11a工作在5GHz的ISM頻段上，并且選擇了正交頻分復用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術，能有效降低多路徑衰減的影響和提高頻譜的利用率，使802.11a的物理層速率可達54Mbps。802.11b則依然工作在2.4GHz的ISM頻段，但在802.11的基礎上進行了技術改進，使802.11b的通信速率達到11Mbps。

OFMD是一種多載波調制技術，主要是將指定信道分成若干子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，并且各子載波是并行傳輸，可以有效提高信道的頻譜利用率。

雖然802.11b提供的接入速率比802.11a低，但當時5GHz芯片研制過慢，待芯片推出時802.11b已被廣泛應用。由于802.11a不能兼容802.11b，再加上5GHz芯片價格較高和地方規(guī)定的限制等原因，使得802.11a沒有被廣泛采用。

在2000年初，IEEE 802.11g工作組開始開發(fā)一項既能提供54Mbps速率，又能向下兼容802.11b的協(xié)議標準。并在2001年11月提出了第一個IEEE 802.11g草案，該草案在2003年正式成為標準。802.11g兼容了802.11b，繼續(xù)使用2.4GHz頻段。為了達到54Mbps的速率，802.11g借用了802.11a的成果，在2.4GHz頻段采用了正交頻分復用(OFDM)技術。IEEE 802.11g的推出，滿足了當時人們對帶寬的需求，對WLAN的發(fā)展起到了極大的推動作用。

大家可能會有疑問：為什么不在1999年制定802.11b標準時就直接采用和802.11a相同的OFDM技術，這樣就可以更早的在2.4GHz頻段上取得54Mbps的速率了，而不必等到2001年底的802.11g的出現(xiàn)。事實上在1999年討論802.11b的時候，OFDM技術確實被提出應用到802.11b標準中，但當時美國聯(lián)邦通信協(xié)會(FCC)禁止在2.4GHz頻段使用OFDM，這條禁令直到2001年5月才被撤銷，6個月后，采用OFDM技術的802.11g草案才得以順利出臺。

在急速發(fā)展的網絡世界54Mbps的速率不會永遠滿用戶需求。在2002年一個新的IEEE工作組——IEEE 802.11任務組N即TGn(Task Group n)成立，開始研究一種更快的WLAN技術，目標是達到100Mbps的速率。該目標的實現(xiàn)一波三折，由于小組內兩個陣營對協(xié)議標準的爭論不休，新的協(xié)議直到2009年9月才被敲定并批準，這個協(xié)議就是802.11n。在長達7年的制定過程中，802.11n的速率也從最初設計的100Mbps，完善到了最高可達600Mbps，802.11n采用了雙頻工作模式，支持2.4GHz和5GHz，且兼容802.11a/b/g。

802.11n標準剛剛塵埃落定后， IEEE就開始了下一代的WLAN標準協(xié)議——802.11ac的制定工作。并在2013年正式推出了802.11ac標準協(xié)議，802.11ac工作在5GHz頻段，向后兼容802.11n和802.11a，80.211ac沿用了802.11n的諸多技術并做了技術改進，使速率達到1.3Gbps。

華為產品在V200R003C00及之前版本支持802.11n、802.11g、802.11b和802.11a，從V200R005C00版本開始支持802.11ac，并推出了支持802.11ac的AP：AP5030DN和AP5130DN。

華為產品在V200R003C00版本及之前版，需要使用配置命令配置射頻的類型：

[6605_v2r3_111-wlan-radio-prof-test] radio-type?

80211an 802.11an

80211bgn 802.11bgn

80211gn 802.11gn

80211n 802.11n

80211b 802.11b

80211a 802.11a

80211bg 802.11bg

80211g 802.11g

其中，80211n的意思是配置射頻模式為802.11n，如果終端只支持802.11b或802.11g而不支持802.11n，則無法接入WLAN。而80211bgn，則表示射頻既支持802.11n又支持802.11b和802.11g，此時802.11b、802.11g和802.11n的終端都可以接入WLAN。同理，如果參數(shù)配置為80211an，則射頻支持802.11a和802.11n，支持802.11a和802.11n的終端都可以接入WLAN……。到了V200R005C00版本， radio-type命令被刪除了，用戶無需配置射頻類型，射頻會自動兼容終端支持的協(xié)議，簡化了用戶操作。除此之外V200R005C00和V200R003C00版本的配置射頻支持的最大速率的步驟也不一樣，具體大家可以參照WLAN 產品手冊 ：WLAN產品手冊

當前在802.11各協(xié)議中由于802.11ac剛推出，大眾終端產品支持802.11ac的還不多，802.11n產品仍舊是主流產品。802.11n較之前的標準協(xié)議主要有如下優(yōu)勢：更多的子載波、更高的編碼率、更短的GI(Guard Interval)、更寬的信道、更多的空間流和MAC層的報文聚合功能等，而獲取這些優(yōu)勢的技術802.11ac也有沿用。下面我們看下華為產品如何配置才能更好的發(fā)揮802.11n的優(yōu)勢。

更多的子載波：802.11n比802.11a/g多了4個有效子載波(802.11b沒有使用OFMD技術不做對比)，用戶無需配置只要使用802.11n通信即可獲得802.11n的此項優(yōu)勢。下圖中58.5Mbps是802.11n較之前的標準更多的子載波可以帶來的理論速率。

更高的編碼率：WLAN使用射頻傳輸數(shù)據時，除了用戶的有效傳輸數(shù)據外，還需附有更錯碼FEC(Forward Error Correction)，當有效數(shù)據在傳遞過程中因衰減、干擾等因素而導致數(shù)據錯誤時，通過更錯碼可將數(shù)據更正、還原成正確數(shù)據。802.11n將之前3/4的有效編碼率提高到5/6，此項改進點使得802.11n的速率提升了11%。用戶無需配置只要使用802.11n通信也可以直接獲得802.11n的此項優(yōu)勢。

更短的GI (Short Guard Interval)：使用802.11a/b/g發(fā)送數(shù)據時，必須要保證在數(shù)據之間存在800 ns的時間間隔以避免數(shù)據幀間的干擾，這個間隔被稱為Guard Interval (GI)。802.11n缺省仍然使用800ns的GI，但在空間環(huán)境較好時，可以將該間隔配置為400ns，此項改進可以將吞吐提高近10%(約72.2Mbps)。用戶在射頻模板視圖下可以執(zhí)行命令 80211n guard-interval-modeshort配置802.11n的short GI功能：

system-view

[AC6605] wlan

[AC6605-wlan-view] radio-profile name 80211n

[AC6605-wlan-radio-prof-80211n] 80211n guard-interval-mode short

而802.11ac可以執(zhí)行命令 80211ac guard-interval-mode short配置802.11ac的short GI功能，如：

system-view

[AC6605] wlan

[AC6605-wlan-view] radio-profile name 80211ac

[AC6605-wlan-radio-prof-80211ac] 80211ac guard-interval-mode short

這里需要注意，并不是所有的環(huán)境都適合配置short GI。在復雜的空間環(huán)境里，射頻遇到障礙物可能會產生反射等現(xiàn)象，會造成AP和STA之間的多路徑傳輸(多徑效應)。在多徑環(huán)境中，前一個數(shù)據塊還沒有發(fā)送完成，后一個數(shù)據塊可能通過不同的路徑先到達了，合理的GI長度能夠避免相互干擾。如果GI時長不合理，會降低鏈路的使用效率。

所以，在復雜的環(huán)境中建議關閉short GI功能(對應命令 80211n guard-interval-mode normal，802.11ac為80211ac guard-interval-mode normal)。

更寬的信道：我們在講射頻的時候已經提及，802.11n支持將相鄰兩個20**z的信道綁定成40**z的信道，信道更寬傳輸能力就更大，可以帶來2倍以上的提升。在射頻視圖下執(zhí)行命令 channel命令可以配置40**z信道，并指定一個主信道：

system-view

[AC6605] wlan

[AC6605-wlan-view] ap 0 radio 0

[AC6605-wlan-radio-0/0] channel 40**z-plus 1//表示配置40**z寬的信道，主信道是1.

在802.11ac信道帶寬可以支持80**z，如：

system-view

[AC6605] wlan

[AC6605-wlan-view] ap 0 radio 1

[AC6605-wlan-radio-0/1] channel 80**z 149

更多的空間流：802.11a/b/g技術的無線接入點和客戶端是通過單個天線單個空間流以單入單出SISO(Single Input Single Output)的方式來實現(xiàn)數(shù)據傳送的。在802.11n支持最大4個空間流的多入多出MIMO(Multiple Input and Multiple Output)方式傳輸數(shù)據(802.11ac最大支持8*8的MIMO)。華為多天線AP都支持MIMO，如AP5130、AP7110、AP5030支持3*3 MIMO，AP3010、AP6510、AP6610支持2*2 MIMO。

MAC 層的報文聚合：在802.11的MAC層協(xié)議中，有很多固定的開銷，尤其在兩個幀之間的確認信息。在最高數(shù)據率的傳輸下，這些多余的開銷甚至比需要傳輸?shù)恼麄€數(shù)據幀還要長。例如：802.11g理論傳輸速率為54Mbps，實際上卻只有22Mbps，將近有一半多的速率浪費了。802.11n的MAC協(xié)議數(shù)據單元MPDU(MAC Protocol Data Unit)幀匯聚功能，可以將多個MPDU聚合為一個物理層報文，只需要進行一次信道競爭或退避，就可完成N個MPDU的同時發(fā)送，從而減少了發(fā)送N-1個MPDU報文所帶來的信道資源消耗。執(zhí)行命令 80211n a-mpdu enable可以使能802.11n的MPDU幀匯聚功能，然后執(zhí)行 80211n a-mpdumax-length-exponent命令可以配置匯聚幀的最大長度，802.11n的匯聚幀最大長度為65535字節(jié)。如：

system-view

[AC6605] wlan

[AC6605-wlan-view] radio-profile id 0 name rp01

[AC6605-wlan-view] 80211n a-mpdu enable

[AC6605-wlan-radio-prof-rp01] 80211n a-mpdu max-length-exponent 3 //3表示匯聚幀最大長度是65535字節(jié)

另外，802.11ac還支持MAC服務數(shù)據單元MSDU(Mac Service Data Units)匯聚，大大提高了數(shù)據的傳輸效率，具體配置如：

system-view

[AC6605] wlan

[AC6605-wlan-view] radio-profile name rp01

[AC6605-wlan-radio-prof-rp01] a-msdu send enable

[AC6605-wlan-radio-prof-rp01] a-msdu send max-subframes 2 //2表示匯聚的幀數(shù)。

除了802.11標準協(xié)議外，在WLAN領域還有一個更常見更常用的名詞——Wi-Fi。我們技術貼連載已經進行到第3期，一直沒有提及什么是Wi-Fi。在了解了802.11各協(xié)議后，正好也是解釋什么是Wi-Fi的時機了。

WiFi是無線保真(Wireless Fidelity)的英文縮寫。在802.11b時代，雖然所有的802.11b產品都使用相同的802.11b標準，但為了保證不同廠商的產品能夠具有良好的兼容性，1999年一些WLAN設備生產廠商一起成立了一個工業(yè)聯(lián)盟——無線以太網兼容性聯(lián)盟WECA(Wireless Ethernet Compatibility Alliance)，后更名為Wi-Fi聯(lián)盟。Wi-Fi聯(lián)盟建立了一套驗證802.11b產品兼容性的測試程序，稱為Wi-Fi認證，通過該程序認證的產品可以使用Wi-Fi認證標簽。后來，Wi-Fi認證的范圍逐步擴展到802.11a，802.11g和802.11n。另外，由于忍受不了802.11n漫長的標準化進程和市場需求的推動，Wi-Fi聯(lián)盟以802.11n 2.0版草案作為產品認證的依據，在802.11n標準推出之前已經認證批準了數(shù)百個802.11n產品。這也是為什么當時802.11n標準還未正式發(fā)布，而我們在市場上早已可以購買到各類兼容性良好的802.11n產品的原因。

標簽： WLAN科普