《与无线局域网》PPT课件.ppt

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1、4.10 无线局域网及协议无线局域网及协议WWAN：Wireless WAN WMAN：Wireless MAN WLAN：Wireless LAN WPAN：Wireless PAN WLAN在无线网络中的位置在无线网络中的位置WLAN WLAN(Wireless Local Area Network)是指传输范围在是指传输范围在 100米左右的无线网络，它的推动联盟为米左右的无线网络，它的推动联盟为 Wi-Fi Alliance（目前都以目前都以 Wi-Fi 产品的称呼来形容产品的称呼来形容 802.11 的产品），可的产品），可用于单一建筑物或办公室之内，需要使用用于单一建筑物或办公室之

2、内，需要使用WLAN的场合主的场合主要包括：要包括：(1)不方便架设有线网络的环境不方便架设有线网络的环境;(2)使用者时常需要移动位置使用者时常需要移动位置;(3)临时性的网络。临时性的网络。802.11 WLAN主要面向两种应用类型：主要面向两种应用类型：(1)接入：无线站点通过无线接入设备访问企业网络接入：无线站点通过无线接入设备访问企业网络 (2)中继：利用无线信道作为企业网的干线，用于大楼中继：利用无线信道作为企业网的干线，用于大楼(LAN)与大与大 楼楼(LAN)之间的数据传输之间的数据传输WLAN 协议协议-在实际使用上，通常会将在实际使用上，通常会将WLAN和现有的有线局域网结

3、合，不但和现有的有线局域网结合，不但增加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围，目前增加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围，目前最热门的最热门的 WLAN 技术就是技术就是 IEEE的的802.11及其相关标准。及其相关标准。qIEEE 802.11(1997.6)，1或或2Mbps，GHz频段或使用红外频段或使用红外(IR)qIEEE 802.11a(1999),54Mbps，12个信道，最多个信道，最多8个互不重叠，工作在个互不重叠，工作在5GHz频段频段qIEEE 802.11b(1999.9),11Mbps，11GHz频段频段qIEEE 802.11g(2003.6

4、),54Mbps，11GHz频段频段gb）b/g 互不重叠信道的选择互不重叠信道的选择16112.412G2.4GHz2.4172.4222.4272.4322.4372.4422.4472.4522.4572.4622.4672.4722.4835GHz234125789101322MHz 中国规定使用中国规定使用111信道。由上图可知，某信道的信号传送时会与相信道。由上图可知，某信道的信号传送时会与相邻的多个信道产生重叠，若在同一个空间建立多个邻的多个信道产生重叠，若在同一个空间建立多个BSS/IBSS时，要让它们时，要让它们所用的信道不会互相重叠而产生干扰。在同一个空间最多只能使用所用的

5、信道不会互相重叠而产生干扰。在同一个空间最多只能使用1、6、11这三个信道，若选用其他信道，最多只能有这三个信道，若选用其他信道，最多只能有2个互不干扰的信道。个互不干扰的信道。无线局域网无线局域网 WLAN 的组成的组成两种类型的两种类型的 WLAN：1.Infrastructured 网网（有固定基础设施的网络）（有固定基础设施的网络）2.Ad Hoc 网网（特定网络，或称自组网络，无固定基础设施）（特定网络，或称自组网络，无固定基础设施）WLAN、LAN、Internet 连接连接Portal：门桥门桥(作用相当于网桥作用相当于网桥)DS：分配系统分配系统(可以是以太网、点对点链路或其它

6、无线网可以是以太网、点对点链路或其它无线网)移动自组网移动自组网(Mobile Ad hoc network)移动自组网（移动自组网（MANET），），无基础设施，没有基本服无基础设施，没有基本服务集中的接入点务集中的接入点 AP，而是由一些处于平等状态的移动站而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。移动自组网络中的每一个之间相互通信组成的临时网络。移动自组网络中的每一个移动设备都具有路由器的转发分组的功能。移动设备都具有路由器的转发分组的功能。自组网络AEDCBF源结点目的结点转发结点转发结点转发结点接入例：有线网的扩展HubServerSwitchInternetAcce

7、ss PointHubWireless LAN(WLAN)as an extension to wired LAN典型的典型的 WLAN 拓扑例拓扑例Access PointWireless“Cell”Channel 6Wireless ClientsLAN BackboneChannel 1Access PointWireless“Cell”Wireless Clients中继例：扩展距离中继例：扩展距离-无线网桥无线网桥中继：利用无线信道作为企业网的干线，用于大楼与大楼之间中继：利用无线信道作为企业网的干线，用于大楼与大楼之间 的数据传输。的数据传输。一个校园无线网实例一个校园无线网实例使

8、用扩频技术的好处使用扩频技术的好处 扩频是一种在信号传输前先将信号的带宽进行扩展扩频是一种在信号传输前先将信号的带宽进行扩展的技术。采用扩频的好处是：的技术。采用扩频的好处是：q 抗干扰。若使用窄频，容易受到使用相同频率的通信抗干扰。若使用窄频，容易受到使用相同频率的通信 干扰导致完全无法通信干扰导致完全无法通信(“盖台盖台”)q 对于非特定的目的接收器，扩展了带宽的信号混在背对于非特定的目的接收器，扩展了带宽的信号混在背 景噪声中，让蓄意想侦听窃取数据资料的人不易判别景噪声中，让蓄意想侦听窃取数据资料的人不易判别 真正的信号，避免了他人的截听真正的信号，避免了他人的截听q 提供了供多个用户使

9、用同一传输波段的方法，保证了提供了供多个用户使用同一传输波段的方法，保证了 无线设备在频段上的可用性和可靠的吞吐量，也保证无线设备在频段上的可用性和可靠的吞吐量，也保证 使用同一频段的设备不互相影响。使用同一频段的设备不互相影响。隐终端隐终端(Hidden terminal)效应效应q 如只使用如只使用 CSMA，侦听到信道侦听到信道“闲闲”可能结果不正确，由于：可能结果不正确，由于：(a)隐蔽站问题隐蔽站问题-在发送方侦听不到在发送方侦听不到:A,C 不能互相听到，中间有障碍物、信不能互相听到，中间有障碍物、信号衰减，号衰减，A、C 于是都发给于是都发给 B，B 处此时会产生冲突。处此时会产

10、生冲突。(b)信号强度衰减问题信号强度衰减问题-C 在发送在发送，由于信号传输衰减，传到由于信号传输衰减，传到 A 处时，处时，A 听听不到，不到，A 以为听到信道闲，也发，以为听到信道闲，也发，接收站接收站 B 处此时产生冲突。处此时产生冲突。隐终端是指是指在接收者的通信范围内而在发送者通信范围外的终端在接收者的通信范围内而在发送者通信范围外的终端。LocationSignal strengthABC暴露终端暴露终端(Exposed terminal)效应效应q当节点当节点B向节点向节点A发送数据时，节点发送数据时，节点C也希望向节点也希望向节点D发送数据。发送数据。根据根据CSMA协议，节

11、点协议，节点C侦听信道，它将听到节点侦听信道，它将听到节点B正在发送数据，于是正在发送数据，于是错误地认为它此时不能向节点错误地认为它此时不能向节点D发送数据，发送数据，但实际上它的发送不会影但实际上它的发送不会影响节点响节点A的数据接收，这就导致节点的数据接收，这就导致节点C所谓暴露终端问题的出现。所谓暴露终端问题的出现。暴露终端是指是指在发送者的通信范围之内而在接收者通信范围之外的终端。在发送者的通信范围之内而在接收者通信范围之外的终端。ABCD改进改进 CSMAq 目的目的:为了尽可能避免冲突，要进一步为了尽可能避免冲突，要进一步 改进改进CSMAq 改进改进:CSMA CSMA/CA CSMA/CA:CSMA with Collision Avoidance无线接入过程无线接入过程 STA(工作站）启动初始化、开始正式使用工作站）启动初始化、开始正式使用 AP 传送数据幀前，要经过三个阶段才能接入传送数据幀前，要经过三个阶段才能接入:(1)扫描扫描(SCAN)(2)认证认证(Authentication)(3)关联关联(Association)（点击图标回到本章目录）（点击图标回到本章目录）