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02-WLAN配置指导

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01-射频管理配置

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01-射频管理配置


1 射频管理

说明

本文中的AP指的是LA3616无线网关。

 

1.1  射频管理简介

射频是一种高频交流变化电磁波,表示具有远距离传输能力、可以辐射到空间的电磁频率。WLAN是利用射频作为传输媒介,进行数据传输无线通信技术之一。

射频的频率介于300KHz和约300GHz之间,WLAN使用的射频频率范围为2.4GHz频段(2.4GHz~2.4835GHz)和5GHz频段(5.150GHz~5.350GHz和5.725GHz~5.850GHz)。

1.1.1  射频类型

按IEEE定义的802.11无线网络通信标准划分,射频类型主要有802.11a、802.11b、802.11g、802.11n:

·     802.11a:工作频率为5GHz,由于选择了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)技术,能有效降低多路径衰减的影响和提高频谱的利用率,使802.11a的物理层速率可达54Mbps。但是在传输距离上存在劣势。

·     802.11b:工作频率为2.4GHz,相比5GHz能够提供更大的传输距离,数据传输速率最高达11Mbps。由于早期的无线通信更加追求传输距离,所以802.11b比802.11a更早被投入使用。

·     802.11g:工作频率为2.4GHz,可以兼容802.11b。802.11g借用了802.11a的成果,在2.4GHz频段采用了OFDM技术,最高速率可以达到54Mbps。

·     802.11n:工作于双频模式(2.4GHz和5GHz两个工作频段),能够与802.11a/g标准兼容。802.11n的数据传输速率达100Mbps以上,理论最高可达600Mbps,使无线局域网平滑地和有线网络结合,全面提升了网络吞吐量。

表1-1 WLAN的几种主要射频类型比较

协议

频段

最大速度

范围(室内)

范围(室外)

802.11a

5GHz

54Mbps

约30米

约45米

802.11b

2.4GHz

11Mbps

约30米

约100米

802.11g

2.4GHz

54Mbps

约30米

约100米

802.11n

2.4GHz/5GHz

600Mbps

约300米

约600米

 

1.1.2  信道

信道是具有一定频宽的射频。在WLAN标准协议里,2.4GHz频段被划分为13个相互交叠的信道,每个信道的频宽是20MHz,信道间隔为5MHz。这13个信道里有3个独立信道,即没有相互交叠的信道,目前普遍使用的三个互不交叠的独立信道号为1、6、11。

5GHz频段拥有更高的频率和频宽,可以提供更高的速率和更小的信道干扰。WLAN标准协议将5GHz频段分为24个频宽为20MHz的信道,且每个信道都为独立信道。各个国家开放的信道不一样,目前中国5GHz频段开放使用的信道号是149、153、157、161和165。

1.1.3  功率

射频功率是指天线在无线介质中所辐射的功率,反映的是WLAN设备辐射信号的强度。射频功率越大,射频覆盖的范围越广,客户端在同一位置收到的信号强度越强,也就越容易干扰邻近的网络。随着传输距离的增大,信号强度随之衰减。

1.1.4  速率

射频速率是客户端与WLAN设备之间的数据传输速度。不同的射频类型,根据所使用扩频、编码和调制技术,对应不同的传输速率。802.11a、802.11b、802.11g、802.11n的速率支持情况如下:

·     802.11a:6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、54Mbps。

·     802.11b:1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps。

·     802.11g:1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、6Mbps、9Mbps、11Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、54Mbps。

·     802.11n:根据不同信道带宽可支持不同的速率组合,具体请参见“1.1.5  MCS

1.1.5  MCS

IEEE 802.11n除了向前兼容IEEE 802.11a/b/g的速率外,还定义了新的速率调制与编码策略,即MCS(Modulation and Coding Scheme,调制与编码策略)。

无线数据传输的物理速率受到编码方式、调制方式、载波比特率、空间流数量、数据子信道数等多种因素的影响,不同的因素组合将产生不同的物理速率。MCS使用索引的方式将每种组合以及由该组合产生的物理速率进行排列,形成索引值与速率的对应表,称为MCS表。802.11n的MCS表共有两个子表,分别用于保存信道带宽为20MHz和40MHz时的物理速率。索引值的取值范围为0~76,能够描述77种物理速率,两个MCS子表中的索引值相互独立。

802.11n规定,当带宽为20MHz时,MCS0~15为AP必须支持的MCS索引,MCS0~7是客户端必须支持的MCS索引,其余MCS索引均为可选速率。表1-2表1-3分别列举了带宽为20MHz和带宽为40MHz的MCS速率表。

·     完整的MCS对应速率表可参见IEEE 802.11n-2009标准协议。

·     MCS索引的支持情况与设备型号有关,请以设备的实际情况为准。

 

表1-2 MCS对应速率表(20MHz)

MCS索引

空间流数量

调制方式

速率(Mb/s)

800ns GI

400ns GI

0

1

BPSK

6.5

7.2

1

1

QPSK

13.0

14.4

2

1

QPSK

19.5

21.7

3

1

16-QAM

26.0

28.9

4

1

16-QAM

39.0

43.3

5

1

64-QAM

52.0

57.8

6

1

64-QAM

58.5

65.0

7

1

64-QAM

65.0

72.2

8

2

BPSK

13.0

14.4

9

2

QPSK

26.0

28.9

10

2

QPSK

39.0

43.3

11

2

16-QAM

52.0

57.8

12

2

16-QAM

78.0

86.7

13

2

64-QAM

104.0

115.6

14

2

64-QAM

117.0

130.0

15

2

64-QAM

130.0

144.4

 

表1-3 MCS对应速率表(40MHz)

MCS索引

空间流数量

调制方式

速率(Mb/s)

800ns GI

400ns GI

0

1

BPSK

13.5

15.0

1

1

QPSK

27.0

30.0

2

1

QPSK

40.5

45.0

3

1

16-QAM

54.0

60.0

4

1

16-QAM

81.0

90.0

5

1

64-QAM

108.0

120.0

6

1

64-QAM

121.5

135.0

7

1

64-QAM

135.0

150.0

8

2

BPSK

27.0

30.0

9

2

QPSK

54.0

60.0

10

2

QPSK

81.0

90.0

11

2

16-QAM

108.0

120.0

12

2

16-QAM

162.0

180.0

13

2

64-QAM

216.0

240.0

14

2

64-QAM

243.0

270.0

15

2

64-QAM

270.0

300.0

 

从表中可以得到结论:

·     当MSC索引取值为0~7时,空间流数量为1;

·     当MCS=7时,速率值最大;

·     当MSC索引取值为8~15时,空间流数量为2;

·     当MCS=15时,速率值最大。

MCS分为三类:

·     基本MCS集:客户端必须支持的基本MCS集,才能够与AP以802.11n模式进行连接。

·     支持MCS集:AP所能够支持的更高的MCS集合,用户可以配置支持MCS集让客户端在支持基本MCS的前提下选择更高的速率与AP进行数据传输。

·     组播MCS集:AP以组播方式对其BSS内的客户端发送消息所使用的速率。

1.2  射频管理配置任务简介

基础功能配置适用于所有射频模式。802.11n配置仅适用于dot11an、dot11gn模式。射频管理配置任务简介

配置任务

说明

详细配置

开启射频

必选

1.3 

配置射频类型

必选

1.4 

配置射频基础功能

配置射频工作信道

可选

1.5.1 

配置射频最大传输功率

可选

1.5.2 

配置功率锁定

可选

1.5.3 

配置射频速率

可选

1.5.4 

配置802.11n

配置MCS索引

可选

1.6 

 

1.3  开启射频

表1-4 开启射频

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入Radio接口视图

interface wlan-radio interface-number

-

开启射频

undo shutdown

缺省情况下,所有的射频处于开启状态

 

1.4  配置射频类型

注意

修改射频类型时,如果射频处于开启状态,会导致客户端下线。

 

因为不同的射频类型所支持的信道、功率有所不同,所以射频类型修改时,如果新的射频类型不支持原来配置的的信道、功率,则系统会自动根据新射频类型自动调整这些参数。

在指定了射频类型以后,可以进行射频功能配置,具体情况如下:

·     如果指定的射频类型为dot11adot11bdot11g,则可以配置射频基础功能,有关射频基础功能配置的详细介绍,请参见“1.5  配置射频基础功能

·     如果指定的射频类型为dot11andot11gn,则可以配置射频基础功能和802.11n功能,有关802.11n功能配置的详细介绍,请参见“1.6  配置802.11n”。

表1-5 配置射频类型

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入Radio接口视图

interface wlan-radio interface-number

-

配置射频类型

type { dot11a | dot11an | dot11b | dot11g | dot11gn }

缺省情况下:

interface WLAN-Radio0/0:射频类型为802.11n(5GHz)模式

interface WLAN-Radio0/1:射频类型为802.11n(2.4GHz)模式

 

1.5  配置射频基础功能

1.5.1  配置射频工作信道

配置射频工作信道的目的是尽量减少和避免射频的干扰。干扰主要来自两方面:一种是WLAN设备间的干扰,比如相邻WLAN设备使用相同信道,会造成相互干扰;另一种是WLAN设备和其他无线射频之间的干扰,比如WLAN设备使用的信道上有雷达信号则必须立即让出该信道。

射频工作的信道可以手工配置或者由系统自动选择。

·     如果用户配置了手工信道,所配置的信道将一直被使用而不能自动更改,除非发现雷达信号。

·     系统默认采用自动信道模式,设备会自动选择最优信道。

如果在当前工作信道发现雷达信号,设备会立即自动切换到其他信道。当雷达信号消失后,若配置了手工信道,会切换回手工信道。

表1-6 配置射频工作信道

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入Radio接口视图

interface wlan-radio interface-number

-

配置射频工作信道

channel { channel-number | auto { lock | unlock } }

缺省情况下,工作信道为auto unlock模式

 

1.5.2  配置射频最大传输功率

射频的最大功率和国家码、射频类型、信道和天线类型等相关,用户配置国家码、射频模式、信道改变时,最大功率会自动调整为合法值。可以根据实际情况,通过手动配置射频的最大传输功率,使射频工作在合适的功率范围内。

表1-7 配置射频最大传输功率

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入Radio接口视图

interface wlan-radio interface-number

-

配置射频的最大传输功率

max-power radio-power

缺省情况下,射频使用支持的最大功率

 

1.5.3  配置功率锁定

功率锁定后,如果信道发生调整,并且锁定的功率值大于调整后使用信道支持的最大功率,设备会将功率值调整为信道支持的最大功率。

表1-8 配置功率锁定

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入Radio接口视图

interface wlan-radio interface-number

-

配置功率锁定

power lock { disable | enable }

缺省情况下,功率锁定功能处于关闭状态

 

1.5.4  配置射频速率

射频速率可以分为以下四种:

·     禁用速率:AP禁用的速率。

·     强制速率:客户端关联AP时,AP要求客户端必须支持的速率。

·     支持速率:AP所支持的速率。客户端关联AP后,可以在AP支持的“支持速率集”中选用更高的速率发送报文。当受干扰较大时,AP会自动降低对客户端的发送速率;当受干扰较小时,AP会自动升高对客户端的发送速率。

·     组播速率:AP向客户端发送组播报文的速率。组播速率必须在强制速率中选取,且只能配置一个速率值或由驱动自动选择合适的速率。

表1-9 配置速率

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入Radio接口视图

interface wlan-radio interface-number

-

配置射频的速率

rate { multicast { auto | rate-value } | { disabled | mandatory | supported } rate-value }

缺省情况下:

·     802.11a/802.11an:

¡ 禁用速率:无

¡ 强制速率:6,12,24

¡ 组播速率:从强制速率中选取最大值

¡ 支持速率:9,18,36,48,54

·     802.11b:

¡ 禁用速率:无

¡ 强制速率:1,2

¡ 组播速率:从强制速率中选取最大值

¡ 支持速率:5.5,11

·     802.11g/802.11gn:

¡ 禁用速率:无

¡ 强制速率:1,2,5.5,11

¡ 组播速率:从强制速率中选取最大值

¡ 支持速率:6,9,12,18,24,36,48,54

 

1.6  配置802.11n

如果多个用户登录到AC设备上对某台AP配置802.11n,同一时间只有一个用户可以配置成功。

 

IEEE 802.11n协议的制定,旨在提供高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平。802.11n通过物理层和MAC(Media Access Control,媒体访问控制)层的优化来提高WLAN的吞吐能力,从而提高传输速率。

当非802.11n客户端上线时,将使用基础速率传输单播数据。当802.11n客户端上线时,将使用MCS索引所代表的调制与编码策略传输单播数据。

当未配置组播MCS索引时,802.11n客户端和AP之间将使用组播速率发送组播数据;当配置了组播MCS索引且客户端都是802.11n客户端时,AP和客户端将使用组播MCS索引所代表的调制与编码策略传输组播数据。当配置了组播索引且存在非802.11n客户端时,AP和客户端将使用基础模式的组播速率传输组播数据,即802.11a/b/g的组播速率。

需要注意的是:

·     组播MCS索引需要小于或等于最大基本MCS索引,最大基本NSS需要小于或等于最大基支持MCS索引。

·     配置的802.11n基本MCS最大索引值index表示射频的802.11n基本MCS的最大索引值,即该射频的802.11n基本MCS集是0~index。

·     配置的802.11n支持MCS最大索引值index表示射频的802.11n支持MCS的最大索引值,即该射频的802.11n支持MCS集是0~index。

·     配置的802.11n组播MCS索引值index表示射频发送802.11n组播报文使用的MCS索引。

表1-10 配置802.11n

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入Radio接口视图

interface wlan-radio interface-number

-

配置802.11n基本MCS最大索引值

dot11n mandatory maximum-mcs index

缺省情况下,没有配置任何802.11n基本MCS最大索引

配置802.11n支持MCS最大索引值

dot11n support maximum-mcs index

缺省情况下,802.11n支持MCS最大索引为76

802.11n支持MCS最大索引值不能小于802.11n基本MCS最大索引值

配置802.11n组播MCS索引值

dot11n multicast-mcs index

缺省情况下,没有配置任何802.11n组播MCS索引

802.11n组播MCS索引值不能大于802.11n基本MCS最大索引值

 

1.7  射频管理显示和维护

在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示配置射频后的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-11 射频管理显示和维护

操作

命令

显示客户端信息

display wlan client [ interface interface-type interface-number | mac-address mac-address | service-template service-template-name ] [ verbose ]

 

1.8  射频管理典型配置举例

1.8.1  射频管理典型配置举例

1. 组网需求

图1-1所示,AP通过交换机连接有线网络,配置射频类型为802.11b,工作信道为6,最大传输功率为19dBm。

2. 组网图

图1-1 射频管理典型配置组网图

 

3. 配置步骤

# 进入Radio接口视图。

<AP> system-view

[AP] interface wlan-radio 0/1

# 配置射频类型为dot11b。

[AP-WLAN-Radio0/1] type dot11b

# 配置射频工作信道号为6。

[AP-WLAN-Radio0/1] channel 6

# 配置最大功率为19dBm。

[AP-WLAN-Radio0/1] max-power 19

4. 验证结果

当客户端上线后,通过display wlan client命令的显示信息可以查看到上线客户端的无线类型为802.11b。

[AP-WLAN-Radio0/1] display wlan client verbose

Total number of clients: 1

 

MAC address                        : 000f-e265-6400

IPv4 address                       : 10.1.1.114

IPv6 address                       : 2001::1234:5678:0102:0304

Username                           : N/A

AID                                : 1

AP ID                              : 1

AP name                            : ap1

Radio ID                           : 1

SSID                               : office

BSSID                              : 0026-3e08-1150

VLAN ID                            : 1

Power save mode                    : Active

Wireless mode                      : 802.11b

Supported rates                    : 1, 2 Mbps

QoS mode                           : WMM

Listen interval                    : 10

RSSI                               : 62

Rx/Tx rate                         : 130/11

Authentication method              : Open system

Security mode                      : PRE-RSNA

AKM mode                           : N/A

Cipher suite                       : N/A

User authentication mode           : Bypass

Authorization ACL ID               : 3001(Not effective)

Authorization user profile         : N/A

Roam status                        : N/A

Key derivation                     : SHA1

PMF status                         : Enabled

Forward policy                     : N/A

Online time                        : 0hr 1min 13sec

FT status                          : Inactive

 

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