"本文档主要介绍了OFDM的概念,并结合中国移动的WLAN抓包案例进行分析,内容涵盖802.11标准的演变、WLAN的新技术以及WLAN连接管理机制,包括扫描、关联和漫游过程。"
正文:
OFDM(正交频分复用)是一种数字调制技术,它将高速数据流分解成多个较低速率的数据流,每个数据流在不同的子载波上进行传输,从而提高信号抗多径衰落和频率选择性衰落的能力,降低了信号之间的干扰。在WLAN(无线局域网)中,OFDM被广泛应用于802.11标准的高数据速率传输,如802.11n、802.11ac和802.11ax等,提高了无线网络的效率和稳定性。
802.11标准经历了多年的演进,从最初的802.11a/b/g发展到802.11n、802.11ac,再到802.11ax(也称为Wi-Fi 6),不断引入新的特性,如Mesh扩展支持自组织网络,QoS扩展优化了服务质量,安全扩展强化了网络安全,射频管理改善了频谱利用率,更高的速率则显著提升了数据传输速度。
基于CAPWAP(控制器访问点协议)的WLAN运营网络,采用SplitMAC和LocalMAC两种模式,数据转发可以是集中转发或本地转发,适应不同规模和应用场景。2层和3层组网方式分别对应于纯二层桥接和三层路由,协议预定义和厂家私有状态则涉及网络管理和设备状态的维护。
WLAN的新技术包括Wi-Fi Direct实现设备间直接通信,Wi-Fi Display支持无线显示,超低功耗Wi-Fi适用于物联网设备,Wireless Protected Setup(WPS)简化了安全设置,Wi-Fi热点认证计划提高了公共场所Wi-Fi的安全性和便利性。
在WLAN连接管理中,扫描和关联是关键步骤。扫描过程是设备发现可用网络,包括BSStype(基本服务集类型)、DSSID(动态服务集标识符)、SSID(服务集标识符)等参数。扫描有两种方式:被动扫描通过监听Beacon帧发现AP,主动扫描则由STA(站)发出Probe Request请求,等待AP响应。关联过程则是STA向AP发送Association Request,AP回应Association Response,完成连接建立。
Roaming(漫游)或切换是WLAN中的一种重要功能,当STA从一个AP移动到另一个AP时,Reassociation过程类似连接过程,但涉及到更复杂的信道选择和切换策略。例如,STA可能会使用广播BSSID和空SSID发送Probe Request来寻找最佳AP,并根据接收的Proberesponse在规定时间内做出决策。
在实际的网络分析中,如使用Omnipeek等工具进行WLAN抓包,可以深入了解网络性能、检测故障、优化配置。抓包分析涉及对Beacon帧、Probe Request和Response、Association Request和Response等关键帧的解析,以便于诊断网络问题和提升网络性能。通过这样的案例分析,我们可以深入理解WLAN的工作原理,为网络优化和故障排查提供依据。