无线城市：电信级Wi-Fi网络建设与运营 第二版
作 者： 高峰 高泽华 文柳 宗海峰 刘鲲汉 闫丽 编著
出版时间： 2012
内容简介
《无线城市：电信级Wi-Fi网络建设与运营（第2版）》以Wi-Fi技术原理为基础，从电信运营商的视角全面分析了构建“电信级”Wi-Fi网络的几大必要环节——Wi-Fi网络设计规划建设、Wi-Fi网络维护优化、Wi-Fi业务运营以及市场推广策略。《无线城市：电信级Wi-Fi网络建设与运营（第2版）》主要内容包括Wi-Fi系列标准、Wi-Fi技术基础、Wi-Fi无线网络规划流程、Wi-Fi网络覆盖规划、Wi-Fi网络容量规划、Wi-Fi网络频点规划、Wi-Fi核心网络规划流程、Wi-Fi计费认证鉴权规划、Wi-Fi网络维护及测试优化、Wi-Fi业务发展与市场推广等。《无线城市：电信级Wi-Fi网络建设与运营（第2版）》内容紧扣实际、通俗透彻、指导性强，可作为电信运营商、规划设计单位Wi-Fi技术领域相关人员的培训教材及参考资料，对从事Wi-Fi技术研究、网络规划与建设、业务开发人员以及其他相关工程技术人员具有较强指导意义，也可作为高等院校通信、计算机、电子、信息类专业的本科生及研究生的教学参考书。
目 录
第1章 Wi-Fi技术概述 1
1.1 IEEE 802.11系列标准概述 1
1.1.1 已经发布的标准、修正案和操作规程建议 1
1.1.2 制订过程中的修正案和操作规程建议 3
1.1.3 几种常见的IEEE 802.11标准 4
1.1.4 Wi-Fi的发展趋势 9
1.2 Wi-Fi的组成原理 11
1.2.1 Wi-Fi的组成结构 11
1.2.2 Wi-Fi的拓扑结构 13
1.3 Wi-Fi物理层技术 15
1.3.1 传输技术概述 15
1.3.2 Wi-Fi物理层体系结构 16
1.3.3 Wi-Fi射频技术 17
1.3.4 调制解调技术 18
1.4 Wi-Fi的关键技术 20
1.4.1 Wi-Fi的物理层关键技术 20
1.4.2 Wi-Fi的MAC层关键技术 24
第2章 Wi-Fi基本原理 30
2.1 IEEE 802.11 MAC帧的一般格式 31
2.1.1 “帧控制”字段 31
2.1.2 “时长/ID”字段 33
2.1.3 “地址”字段 34
2.1.4 “序列控制”字段 34
2.2 IEEE 802.11 MAC帧 34
2.2.1 数据帧 34
2.2.2 控制帧 35
2.2.3 管理帧 36
2.3 IEEE 802.11无线局域网的关联过程 37
2.3.1 关联过程概述 37
2.3.2 扫描 38
2.3.3 链路认证 41
2.3.4 关联操作 42
第3章 Wi-Fi无线网络初步勘察及干扰分析 45
3.1 Wi-Fi无线网络规划概述 45
3.1.1 Wi-Fi技术及设备的演进 45
3.1.2 Wi-Fi网络规划的意义与目标 46
3.1.3 Wi-Fi无线网络规划总体流程 47
3.2 Wi-Fi无线网络勘察 48
3.2.1 用户的需求 48
3.2.2 环境因素的考虑 49
3.2.3 Wi-Fi无线网络勘察准备 49
3.2.4 Wi-Fi无线网络现场勘察 50
3.2.5 勘察结果整理 53
3.2.6 Wi-Fi模拟测试 53
3.3 Wi-Fi无线网络干扰分析 55
3.3.1 无线通信中的干扰类型 55
3.3.2 2.4GHz ISM频段干扰 57
3.3.3 蓝牙对Wi-Fi的干扰分析 59
第4章 Wi-Fi无线网络覆盖规划 61
4.1 Wi-Fi的信道特性 61
4.1.1 无线信道特性 61
4.1.2 Wi-Fi室外信道及其特征 65
4.1.3 Wi-Fi室内信道及其特征 69
4.2 Wi-Fi网络覆盖方式 73
4.2.1 室内单独建设方式 73
4.2.2 Wi-Fi综合分布系统建设方式 74
4.2.3 室内混合覆盖方式 79
4.2.4 不同室内覆盖方式对比 79
4.2.5 室外型AP覆盖方式 79
4.2.6 Mesh型网络覆盖方式 80
4.3 通信距离与覆盖范围 81
4.3.1 影响Wi-Fi通信距离的因素 81
4.3.2 计算Wi-Fi通信距离的步骤 81
4.3.3 Wi-Fi通信距离 82
4.4 覆盖区域内AP数目确定 85
第5章 Wi-Fi无线网络容量规划 88
5.1 DCF协议性能分析方法 88
5.2 DCF协议性能分析 90
5.2.1 改进Markov模型 90
5.2.2 DCF协议效率 93
5.2.3 IEEE 802.11介质访问延迟 94
5.3 饱和条件下系统归一化吞吐率 94
5.3.1 IEEE 802.11a饱和吞吐量性能分析 95
5.3.2 IEEE 802.11b饱和吞吐率性能分析 99
5.4 IEEE 802.11饱和状态MAC层接入时延 102
5.4.1 IEEE 802.11a饱和状态MAC层接入时延 102
5.4.2 IEEE 802.11b饱和状态MAC层接入时延 103
5.5 活动站点数目n估算 104
5.5.1 IEEE 802.11竞争站点数估算方法 105
5.5.2 扩展卡尔曼滤波器 106
5.5.3 仿真分析 107
5.6 单AP可接入的用户数 109
第6章 Wi-Fi无线网络频率规划 110
6.1 2.4GHz频段频点规划 110
6.1.1 工作频率范围 110
6.1.2 信道划分 110
6.1.3 不交叠信道 111
6.1.4 Wi-Fi频率干扰分析 112
6.1.5 2.4GHz频段频率规划 114
6.2 5.8GHz频段频率规划 116
6.2.1 工作频率范围 116
6.2.2 5.8GHz频段频率规划 118
6.3 混合式信道规划(2.4GHz和5.8GHz) 119
第7章 Wi-Fi无线网络性能分析及协议改进 121
7.1 非饱和条件下IEEE 802.11性能分析 121
7.1.1 非饱和条件下DCF协议模型 121
7.1.2 IEEE 802.11a非饱和性能分析 125
7.1.3 IEEE 802.11b非饱和性能分析 129
7.2 IEEE 802.11上下行带宽公平分配机制研究 133
7.2.1 引入概率发送机制 133
7.2.2 上下行数据流吞吐量公平性分析 136
7.2.3 仿真验证 138
7.3 IEEE 802.11多速率条件下信道访问公平性研究 141
7.3.1 引入概率发送机制 141
7.3.2 多速率数据流的时间公平性分析 144
7.3.3 仿真验证 146
7.4 基于改进Markov模型的VoWLAN容量分析 147
7.4.1 VoWLAN系统归一化吞吐率 147
7.4.2 容量分析 148
7.4.3 仿真验证 150
7.4.4 VoWLAN容量提升 151
第8章 Wi-Fi核心网建设方案 155
8.1 Wi-Fi核心网络规划总论 155
8.1.1 Wi-Fi核心网建设原则 155
8.1.2 Wi-Fi核心网规划流程 156
8.2 Wi-Fi核心网组网架构规划 158
8.2.1 Wi-Fi网络总体组网架构 158
8.2.2 AC与AP间的网络互联方式 160
8.2.3 AC与BRAS的关系 164
8.2.4 Wi-Fi核心网路由器组网架构规划 167
8.3 网元的建设需求规划 168
8.3.1 热点规模估算 168
8.3.2 热点接入交换机建设需求规划 169
8.3.3 汇聚交换机的建设需求规划 171
8.3.4 AC建设需求规划 171
8.3.5 核心层路由器的建设需求规划 172
8.4 Wi-Fi核心网路由协议选择 173
8.4.1 IGP路由协议 174
8.4.2 EGP 175
8.4.3 采用的路由策略 175
8.5 Wi-Fi网络IP地址分配 176
8.5.1 IP地址基础 176
8.5.2 NAT概述 177
8.5.3 IP地址分配原则 178
8.5.4 IP地址分配方法 179
8.5.5 Wi-Fi网络用户终端IP地址方案 179
8.5.6 Wi-Fi网络AP的IP地址方案 179
8.5.7 Wi-Fi网络AC与其他设备的IP地址方案 180
8.5.8 Wi-Fi网络IP地址分配实例 180
8.6 Wi-Fi核心网VLAN规划 181
8.6.1 VLAN划分的优点 181
8.6.2 VLAN划分原则 181
8.6.3 VLAN划分方案讨论 182
8.6.4 VLAN建设方案 184
8.7 Wi-Fi核心网高可用性规划 184
8.7.1 可靠性与可用性 185
8.7.2 影响系统可用性的因素 186
8.7.3 Wi-Fi核心网高可用性节点机房分布原则 187
8.7.4 网络高可用性规划主要技术 187
8.7.5 Wi-Fi网络中AC的高可用性规划 188
8.7.6 Wi-Fi网络中核心网三层交换机的高可用性规划 190
第9章 Wi-Fi认证、业务计费系统及安全性规划 193
9.1 Wi-Fi认证规划 193
9.1.1 Wi-Fi认证方案 193
9.1.2 认证方式的选择 194
9.2 Wi-Fi业务计费系统规划 195
9.2.1 Wi-Fi业务计费系统结构 196
9.2.2 Wi-Fi业务计费模式 197
9.2.3 Wi-Fi业务计费方式 198
9.2.4 Wi-Fi业务结算管理 198
9.3 Wi-Fi网络安全性规划 199
9.3.1 Wi-Fi网络安全性概述 199
9.3.2 Wi-Fi安全系统组成 201
9.3.3 Wi-Fi安全系统部署方案 204
第10章 IEEE 802.11n组网规划 209
10.1 IEEE 802.11n关键技术 209
10.1.1 IEEE 802.11n物理层关键技术 209
10.1.2 IEEE 802.11n MAC层关键技术 211
10.2 IEEE 802.11n组网规划 217
10.2.1 IEEE 802.11n设备覆盖能力 217
10.2.2 IEEE 802.11n设备容量 218
10.2.3 IEEE 802.11n设备性能 219
10.2.4 IEEE 802.11n设备双流工作 219
10.2.5 IEEE 802.11n带宽选择与频率规划 220
10.3 IEEE 802.11n组网建议 220
第11章 Wi-Fi网络维护与优化 222
11.1 Wi-Fi无线网络维护与优化概述 222
11.1.1 设备资源管理 222
11.1.2 例行维护 222
11.1.3 故障处理 223
11.1.4 Wi-Fi质量运行分析 224
11.1.5 投诉处理 225
11.1.6 网络优化 226
11.2 Wi-Fi网络测试软件及仪表介绍 229
11.2.1 Wi-Fi设计与部署软件——Air Magnet Survey 229
11.2.2 Wi-Fi室内规划与部署软件——Air Magnet Planner 230
11.2.3 Wi-Fi干扰测量和分析软件——Air Magnet Spectrum Analyzer 231
11.2.4 Wi-Fi监控和问题诊断软件——Air Magnet Wi-Fi Analyzer 231
11.2.5 企业级Wi-Fi安全和性能监控软件——Air Magnet Enterprise 232
11.2.6 无线语音(VoWLAN)问题诊断软件——Air Magnet VoFi Analyzer 233
11.2.7 Wi-Fi管理和诊断工具——Air Magnet Handheld Analyzer 234
11.2.8 Wi-Fi路测及网优工具——黄马夹B/G/A 235
11.2.9 Wi-Fi手持测试巡检工具——PW24 236
11.2.10 Wi-Fi功率分析仪——毛毛虫 236
11.2.11 Wi-Fi功率计——蝴蝶TM 237
11.2.12 Wi-Fi手持频谱仪——黄蜂 237
11.2.13 Wi-Fi规划测试软件——HiveTM 238
11.2.14 Wi-Fi网络性能分析平台——Omni5 238
11.3 Wi-Fi网络测试内容 239
11.4 Wi-Fi网络优化方法 240
11.4.1 Wi-Fi网络优化方法总结 240
11.4.2 Wi-Fi网络用户感知度提升方法总结 241
11.5 某商务大厦Wi-Fi网络测试及优化实例 242
11.5.1 站点概况 242
11.5.2 大厦会议室Wi-Fi网络优化 243
11.5.3 办公室测试 246
11.5.4 压力测试 247
11.5.5 大厦Wi-Fi核心网络侧优化 248
11.5.6 未来调整优化建议 250
11.6 某高校Wi-Fi网络测试及优化实例 251
11.6.1 无线环境概况 251
11.6.2 覆盖现状分析 252
11.6.3 干扰现状分析 253
11.6.4 容量现状分析 255
11.6.5 安全现状分析 255
11.6.6 网络优化措施及实施结果 256
第12章 Wi-Fi业务应用及商业运营模式分析 257
12.1 Wi-Fi业务发展分析 257
12.1.1 Wi-Fi业务发展现状 257
12.1.2 Wi-Fi业务发展趋势 258
12.1.3 Wi-Fi业务发展策略建议 259
12.2 Wi-Fi目标用户群体分析 260
12.2.1 Wi-Fi业务用户的应用特点 260
12.2.2 Wi-Fi目标用户群体分类 261
12.2.3 Wi-Fi目标用户群体的业务应用特点分析 261
12.3 Wi-Fi典型业务分析 263
12.3.1 政府办公类 263
12.3.2 “无线校园” 265
12.3.3 货场管理 266
12.3.4 “无线数字家庭” 266
12.3.5 “数字社区”服务 267
12.3.6 “无线农村” 268
12.3.7 “无线旅游” 269
12.3.8 “无线医疗” 270
12.4 Wi-Fi业务运营模式分析 271
12.4.1 公共区域热点覆盖模式 271
12.4.2 企业合作模式 272
12.4.3 半封闭区域覆盖模式 274
12.4.4 家庭网关模式 274
12.4.5 “无线城市”模式 275
12.5 Wi-Fi市场推广存在的问题及解决思路 275
12.5.1 市场推广问题分析 275
12.5.2 市场推广问题解决思路 276
第13章 典型场景无线宽带解决方案 277
13.1 目标场景分类 277
13.2 “无线城市”解决方案 278
13.2.1 网络建设需求与目标用户 278
13.2.2 “无线城市”建设方案 279
13.2.3 “无线城市”的商业模式 281
13.3 “无线农村”解决方案 282
13.3.1 网络建设需求与目标用户 282
13.3.2 “无线农村”建设方案 283
13.3.3 业务应用推广方案 284
13.4 写字楼解决方案 285
13.4.1 网络建设需求与目标用户 285
13.4.2 网络建设方案 285
13.4.3 商业运营模式建议 286
13.4.4 业务应用推广方案 287
13.5 酒店宾馆解决方案 287
13.5.1 网络建设需求与目标用户 287
13.5.2 网络建设方案 288
13.5.3 商业运营模式建议 289
13.5.4 业务应用推广方案 289
13.6 连锁店解决方案 290
13.6.1 网络建设需求与目标用户 290
13.6.2 网络建设方案 291
13.6.3 商业运营模式建议 291
13.6.4 业务应用推广方案 292
13.7 “无线校园”解决方案 292
13.7.1 网络建设需求与目标用户 292
13.7.2 网络建设方案 293
13.7.3 商业运营模式建议 295
13.7.4 业务应用推广方案 295
13.8 展会热点解决方案 296
13.8.1 网络建设需求与目标用户 296
13.8.2 网络建设方案 296
13.8.3 商业运营模式建议与业务应用推广方案 297
13.9 小结 297
缩略语 299
参考文献 307
