內(nèi)容目錄1無線局域網(wǎng)絡(luò)的概念與特點(diǎn)2無線局域網(wǎng)的組成3無線局域網(wǎng)的協(xié)議族4IEEE802.11協(xié)議體系5無線局域網(wǎng)的管理6組建無線局域網(wǎng)案例2022年4月10日星期日1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.1無線局域網(wǎng)絡(luò)的概念與特點(diǎn)

5.1.1無線局域網(wǎng)絡(luò)的概念無線局域網(wǎng)WLAN(WirelessLocalAreaNetwork)還沒有一個統(tǒng)一的定義，一般分為廣義和狹義兩種定義。廣義的無線局域網(wǎng)是指以無線介質(zhì)為傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)。這種定義涵蓋了諸如IEEE802.11系列、HiperLan、Bluetooth等各種類型的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。狹義的無線局域網(wǎng)特指采用了IEEE802.11系列無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)。由于IEEE802.11系列無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)相對于其它無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具有較大優(yōu)勢，有成為主流無線局域網(wǎng)的趨勢。在本章中，如果沒有特別指明，無線局域網(wǎng)均指狹義的無線局域網(wǎng)，即IEEE802.11無線局域網(wǎng)。2022年4月10日星期日2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.1無線局域網(wǎng)絡(luò)的概念與特點(diǎn)

5.1.2無線局域網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)1.無線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)(1)可移動性；(2)靈活性；(3)可擴(kuò)展性；(4)經(jīng)濟(jì)性。2.無線局域網(wǎng)的局限性(1)可靠性與服務(wù)質(zhì)量(2)帶寬與容量(3)覆蓋范圍(4)安全性(5)節(jié)能性2022年4月10日星期日3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.1無線局域網(wǎng)絡(luò)的概念與特點(diǎn)

5.1.3無線局域網(wǎng)的使用范圍無線局域網(wǎng)的應(yīng)用范圍廣泛，可以分為室外環(huán)境和室內(nèi)環(huán)境兩種。室內(nèi)包括家庭、辦公室、臨時的室內(nèi)展館、車間等；室外則主要包括諸如校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、城域網(wǎng)、建筑物互連、特殊用途網(wǎng)絡(luò)等。一般來說，無線局域網(wǎng)的應(yīng)用主要可以滿足以下4種需求：(1)替代有線網(wǎng)絡(luò)(2)補(bǔ)充有線網(wǎng)絡(luò)(3)移動接入(4)不便于布線的環(huán)境2022年4月10日星期日4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.1無線局域網(wǎng)的物理組成無線局域網(wǎng)的物理組成如圖5-1所示，由站STA(Station)、無線介質(zhì)WM(WirelessMedium)、基站BS(BaseStation)或無線接入點(diǎn)AP(AccessPoint)和分布式系統(tǒng)DS(DistributionSystem)4部分組成。分布站點(diǎn)式系統(tǒng)BS/AP站點(diǎn)圖5-1無線局域網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)2022年4月10日星期日5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.1無線局域網(wǎng)的物理組成1.站STA站是指以無線方式接入無線局域網(wǎng)的設(shè)備，是無線局域網(wǎng)的基本組成單元，包括主機(jī)(Host)或終端(Terminal)。站在無線局域網(wǎng)中通常用于客戶端(Client)，是具有無線網(wǎng)絡(luò)接口的計(jì)算機(jī)設(shè)備，比如用有無線網(wǎng)卡的便攜式計(jì)算機(jī)。(1)站的組成站由3部分組成：①終端用戶設(shè)備；②無線網(wǎng)絡(luò)接口；③網(wǎng)絡(luò)軟件。2022年4月10日星期日6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.1無線局域網(wǎng)的物理組成(2)站的分類按照移動性，無線局域網(wǎng)中的站可分為固定站、半移動站和全移動站三類。固定站是指位置固定不動的站；半移動站是指站可在網(wǎng)內(nèi)移動，但只能在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行通信；全移動站是指站可在移動狀態(tài)下保持通信，移動速率通常限定在2～10m/s。固定站、半移動站和全移動站的特點(diǎn)如表5-1所示。表5-1無線局域網(wǎng)中移動站的分類移動站的分類固定站半移動站移動站開機(jī)使用的移動站關(guān)機(jī)時的移動站舉例固定固定臺式機(jī)固定固定/移動便攜機(jī)固定/移動固定/移動掌上機(jī)、車載臺2022年4月10日星期日7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.1無線局域網(wǎng)的物理組成2.無線介質(zhì)無線局域網(wǎng)采用的傳輸介質(zhì)不是雙絞線或者光纖，而是紅外線或者無線電波。(1)紅外線紅外線局域網(wǎng)采用小于1微米波長的紅外線作為傳輸媒體，有較強(qiáng)的方向性。紅外信號要求視距傳輸，并且竊聽困難，對鄰近區(qū)域的類似系統(tǒng)也不會產(chǎn)生干擾。但由于紅外線具有很高的背景噪聲，受日光、環(huán)境照明等影響較大，一般要求的發(fā)射功率較高。(2)無線電波無線電波是無線局域網(wǎng)最常用的無線傳輸媒體。這主要是因?yàn)闊o線電波的覆蓋范圍較廣，已有的應(yīng)用技術(shù)較成熟。特別是用于無線通信的直接序列擴(kuò)頻調(diào)制方法，使得無線電波的發(fā)射功率低于自然的背景噪聲，具有很強(qiáng)的抗干擾抗噪聲能力、抗衰落能力。這一方面保證了通信安全，基本避免了竊聽；另一方面，無線局域網(wǎng)使用的無線電波頻段主要是S頻段(2.4GHz～2.4835GHz)，也叫工業(yè)科學(xué)醫(yī)療頻段ISM(IndustryScienceMedical)，不受無線電管理部門的限制，不會對人體健康造成傷害。2022年4月10日星期日8計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.1無線局域網(wǎng)的物理組成3.基站BS和無線接入點(diǎn)AP基站是指在一定的無線電覆蓋區(qū)中，通過通信交換中心，與終端之間進(jìn)行信息傳遞的無線電收/發(fā)信電臺，完成無線通信網(wǎng)和用戶之間的通信和管理功能。常用于移動通信的蜂窩結(jié)構(gòu)中。無線接入點(diǎn)AP(AccessPoint)類似蜂窩結(jié)構(gòu)中的基站，是無線局域網(wǎng)的重要組成單元，除了具備站的基本功能外，可以為其它站提供無線網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)的設(shè)備。它的基本功能有：(1)作為無線接入點(diǎn)，完成其它非AP的站對分布式系統(tǒng)的接入訪問和不同站間的通信連接。(2)作為無線網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)的橋接點(diǎn)，完成橋接功能。(3)作為BSS的控制中心，完成對其它非AP的站的控制和管理。2022年4月10日星期日9計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.1無線局域網(wǎng)的物理組成4.分布式系統(tǒng)DS分布式系統(tǒng)DS(DistributionSystem)是用來連接不同的基本服務(wù)區(qū)BSA(BasicServiceArea)的，通常是有線網(wǎng)絡(luò)(例如采用IEEE802.3協(xié)議的局域網(wǎng))，但也可以是可通過AP間的無線通信構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。2022年4月10日星期日10計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.2無線局域網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)1.基本服務(wù)集BSS無線局域網(wǎng)的最小構(gòu)件是基本服務(wù)集BSS(BasicServiceSet)。一個BSS包括一個基站和若干個無線終端，或者只包含若干無線終端。圖5-2所示為一個擁有AP的BSS結(jié)構(gòu)。AP其他網(wǎng)絡(luò)圖5-2BSS無線局域網(wǎng)2022年4月10日星期日11計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.2無線局域網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)2.擴(kuò)展服務(wù)集ESSESS(ExtendedServiceSet)是由多個BSS組成的多區(qū)網(wǎng)。如圖5-3所示。幾千米20~100米ESA站站站站站站APBSA1APBSA2圖5-3ESS無線局域網(wǎng)2022年4月10日星期日12計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.3無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.無中心分布式結(jié)構(gòu)無中心分布式結(jié)構(gòu)是一種以自發(fā)方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，是獨(dú)立的BSS工作模式，簡稱為IBSS(IndependentBSS)工作模式。在IBSS中，至少擁有兩個站，任意站之間可直接通信而無需AP轉(zhuǎn)接，如圖5-4所示。IBSS工作模式圖5-4IBSS工作模式2022年4月10日星期日13計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.3無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.有中心集中控制式結(jié)構(gòu)有中心集中控制式結(jié)構(gòu)中，一個BSS至少包含一個AP，如圖5-2所示。中心集中控制結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢如下：(1)BSS的覆蓋范圍或通信距離由AP確定，比無中心分布結(jié)構(gòu)的通信距離長，站布局靈活。(2)路由的復(fù)雜性和物理層的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低。(3)AP作為中心站，控制所有站對網(wǎng)絡(luò)的訪問，網(wǎng)絡(luò)的吞吐性能和時延性能不會隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量增大而迅速惡化。(4)AP可以方便地對BSS內(nèi)的站進(jìn)行同步管理、移動管理和節(jié)能管理等，網(wǎng)絡(luò)可控性(Controllability)好。(5)具有較大的可伸縮性(Scalability)。2022年4月10日星期日14計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.4無線局域網(wǎng)的互連設(shè)備1.無線接入點(diǎn)AP/無線網(wǎng)橋無線接入點(diǎn)AP/無線網(wǎng)橋用于網(wǎng)絡(luò)客戶端與局域網(wǎng)之間、局域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的連接，具備有線和無線兩類端口。(1)無線接入點(diǎn)AP和無線網(wǎng)橋的區(qū)別(2)無線接入點(diǎn)AP的組成無線接入點(diǎn)AP設(shè)備包括以下4部分：①天線②接口③復(fù)位系統(tǒng)④指示系統(tǒng)(3)無線AP的安裝2022年4月10日星期日15計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.4無線局域網(wǎng)的互連設(shè)備2.無線交換機(jī)無線交換機(jī)是將無線局域網(wǎng)控制器與交換機(jī)合并在一起。無線交換機(jī)采用backend-frontend工作方式，即將無線交換機(jī)置于用戶機(jī)房內(nèi)，稱為back-end，而將若干類似于天線功能的AP置于前端，稱為front-end。3.無線路由器無線路由器是無線AP和寬帶路由器的結(jié)合體，是在無線AP的基礎(chǔ)上擴(kuò)充各種功能而來。無線路由器在提供和無線AP相同的無線覆蓋功能同時，還支持xDSL/Cable方式的寬帶接入，以及DHCP、NAT、VPN、MAC地址過濾和防火墻等常用的網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)安全功能。所以，無線路由器也稱為擴(kuò)展型無線AP。2022年4月10日星期日16計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.4無線局域網(wǎng)的互連設(shè)備4.無線局域網(wǎng)適配器無線局域網(wǎng)適配器是指將各種計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等設(shè)備接入無線局域網(wǎng)的適配器，即通常所說的無線網(wǎng)卡。無線網(wǎng)卡還泛指所有通過無線方式接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，如GPRS無線網(wǎng)卡。無線適配器主要實(shí)現(xiàn)WLAN協(xié)議中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的內(nèi)容。圖5-5為無線局域網(wǎng)適配器的硬件組成。射頻處理單元（RF）中頻處理單元（IF）基帶處理器（BBP）網(wǎng)絡(luò)接口控制器（RF）總線接口計(jì)算機(jī)無線收發(fā)信機(jī)無線網(wǎng)絡(luò)適配器圖5-5無線網(wǎng)絡(luò)適配器的硬件組成2022年4月10日星期日17計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.2無線局域網(wǎng)的組成

5.2.4無線局域網(wǎng)的互連設(shè)備總線接口簡稱接口，由于受到各種終端設(shè)備用途和體積限制，其類型繁多，主要有PCMCIA/CardBus接口、PCI接口、Mini-PCI接口和USB接口。按照接口類型不同，可將無線網(wǎng)絡(luò)適配器進(jìn)行以下分類：(1)PCMCIA/CardBus無線網(wǎng)絡(luò)適配器(2)PCI無線網(wǎng)絡(luò)適配器(3)Mini-PCI無線網(wǎng)絡(luò)適配器(4)USB無線網(wǎng)絡(luò)適配器2022年4月10日星期日18計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.3無線局域網(wǎng)的協(xié)議族

IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)是國際電氣電子工程師協(xié)會IEEE制訂的一組無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，以IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，包括多個已經(jīng)發(fā)布的或正在開發(fā)中的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組成，在802.11系列標(biāo)準(zhǔn)中，802.11、802.11b、802.11a、802.11g構(gòu)成了該系列協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層體系結(jié)構(gòu)，如圖5-6所示。IEEE802.11e——QoS擴(kuò)展IEEE802.2LLC子層IEEE802.11i——安全擴(kuò)展分段重裝MCA－同步控制WEP－節(jié)電－信標(biāo)IEEE802.11MAC子層RTS，CTS，ACKCSMA/CA協(xié)調(diào)功能802.11FHSS802.11DSSS802.11IR802.11a802.11b802.11gIEEE802.11物理層圖5-6IEEE802.11系列的協(xié)議體系2022年4月10日星期日19計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.3無線局域網(wǎng)的協(xié)議族

5.3.2藍(lán)牙Bluetooth藍(lán)牙技術(shù)是面向網(wǎng)絡(luò)中各類數(shù)據(jù)及語音設(shè)備、實(shí)現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)拈_放性規(guī)范，也是一種低成本、短距離的無線連接技術(shù)。一般情況下，藍(lán)牙技術(shù)的正常工作范圍是10m。藍(lán)牙技術(shù)采用了一系列技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的通信。包括：(1)使用跳頻和時分多址TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)技術(shù)，數(shù)據(jù)分組短，抗衰減能力強(qiáng)；(2)使用高速跳頻和前向糾錯FEC(ForwardErrorCorrection)相結(jié)合方案，以保證鏈路穩(wěn)定，減少同頻干擾和遠(yuǎn)距離傳輸時的隨機(jī)噪聲影響；(3)同時支持?jǐn)?shù)據(jù)、音頻、視頻信號；(4)采用二進(jìn)制的調(diào)頻FM(FrequencyModulation)調(diào)制方式，降低設(shè)備的復(fù)雜性；(5)可以使用一個單獨(dú)的微型芯片實(shí)現(xiàn)所有藍(lán)牙功能。2022年4月10日星期日20計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.3無線局域網(wǎng)的協(xié)議族

5.3.3紅外線IrDAIrDA是由國際紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(InfraredDataAssociation)的縮寫，制定了多種使用紅外線為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)，所以也將這些標(biāo)準(zhǔn)稱為IrDA。紅外線通信標(biāo)準(zhǔn)是一種點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，用于取代設(shè)備之間的連接線纜。其分為串行紅外協(xié)議SIR(SerialInfrared)、快速紅外協(xié)議FIR(FastInfrared)和特速紅外協(xié)議VFIR(VeryFastInfrared)三種。SIR，也稱IrDA1.0協(xié)議，基于異步收發(fā)器UART，最高數(shù)據(jù)傳輸速率為115.2kbps。FIR，也稱IrDA1.1協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸速率提高到4Mbps，兼容IrDA1.0協(xié)議。VFIR主要是在FIR的基礎(chǔ)上改進(jìn)，達(dá)到了16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。IrDA是視距傳輸技術(shù)，即兩個IrDA設(shè)備在通信時必須相距很近且不能有障礙物。另外，產(chǎn)生紅外光的紅外線LED壽命有限，無法應(yīng)用在需要長時間、高密度的數(shù)據(jù)傳輸場合。2022年4月10日星期日21計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.3無線局域網(wǎng)的協(xié)議族

5.3.4HomeRFHomeRF無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是由Proxim、西門子、摩托羅拉、康柏等公司于1998年發(fā)起組建的HomeRF工作組負(fù)責(zé)研發(fā)的。其研發(fā)初衷是希望提供一種方便易用、部署成本低廉的通用性無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。HomeRF是專門針對家庭住宅環(huán)境開發(fā)的無線局域網(wǎng)技術(shù)，工作頻段為2.4GHz的公用無線頻段。其在數(shù)據(jù)傳輸方面采用了簡化的802.11協(xié)議，支持TCP/IP傳輸；而語音傳輸上則來自無繩電話DECT(DigitalEnhancedCordlessTelephony)標(biāo)準(zhǔn)，使用TDMA時分多址技術(shù)。HomeRF提供了對流媒體(StreamMedia)的支持，規(guī)定了高級別的優(yōu)先權(quán)并采用了帶有優(yōu)先權(quán)的重發(fā)機(jī)制，確保了實(shí)時播放流媒體所需的帶寬、低干擾、低誤碼。2022年4月10日星期日22計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.4IEEE802.11協(xié)議體系

5.4.1IEEE802.11(2)擴(kuò)頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)擴(kuò)頻技術(shù)具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：①抗干擾和抗阻塞特性②衰落抑制(多徑影響)③防止信號攔截(3)擴(kuò)頻技術(shù)的分類如圖5-7所示，如果在數(shù)據(jù)上直接加入偽隨機(jī)序列碼，即偽隨機(jī)序列與通信信號相乘，則可得到直序擴(kuò)頻(DSSS)。如果偽隨機(jī)碼作用于本振端，迫使載波按照偽隨機(jī)序列改變或跳變，就得到跳頻擴(kuò)頻(FHSS)。如果用偽隨機(jī)序列控制發(fā)射信號的開或關(guān)，則可得到時間跳變的擴(kuò)頻技術(shù)(THSS)。DSSS和FHSS是現(xiàn)在最常用的兩種技術(shù)。2022年4月10日星期日25計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.4IEEE802.11協(xié)議體系

5.4.1IEEE802.11天線載波調(diào)制器放大器數(shù)據(jù)DSSSTHSS本振FHSS圖5-7擴(kuò)頻技術(shù)中的調(diào)制方式2022年4月10日星期日26計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.4IEEE802.11協(xié)議體系

5.4.1IEEE802.11

2.FHSS跳頻擴(kuò)頻技術(shù)FHSS(Frequency-HoppingSpreadSpectrum)就是用擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行移頻鍵控(FrequencyShiftKeying，F(xiàn)SK)調(diào)制，使載波在一個很寬的頻帶上按照偽隨機(jī)碼的定義從一個頻率跳變到另一個頻率。FHSS的優(yōu)點(diǎn)是：(1)具有保密性。(2)具有抗單頻及抗部分帶寬干擾的能力。(3)具有頻率分集的作用，從而具有抗多徑衰落的能力。(4)可構(gòu)成跳頻碼分多址系統(tǒng)，共享頻譜資源，具有承受過載的

能力。(5)FHSS為瞬時窄帶系統(tǒng)，能與現(xiàn)有的窄帶系統(tǒng)兼容通信。(6)無明顯的遠(yuǎn)近效應(yīng)。

2022年4月10日星期日27計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.4IEEE802.11協(xié)議體系

5.4.1IEEE802.11

3.DSSS在直接序列擴(kuò)頻技術(shù)DSSS(DirectSequenceSpreadSpectrum)中，偽隨機(jī)碼直接加入載波調(diào)制器的數(shù)據(jù)上。與FHSS不同，DSSS將2.4GHz頻段劃分為14個22MHz的子頻段，在這14個子頻段中，除了特定的3個頻段外，相鄰頻段互相重疊。信號在這14個頻段中的其中一個進(jìn)行傳輸，而不需要進(jìn)行頻段間的跳躍。DSSS采用長度為11比特的Barker序列對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后通過相移鍵控PSK(PhaseShiftKeying)方式調(diào)制后進(jìn)行發(fā)送。為了解決在某些特定頻段中的噪音開銷，DSSS采用一種稱為“碼片(chipping)”的技術(shù)，把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過特定算法轉(zhuǎn)化成一個帶冗余校驗(yàn)的數(shù)據(jù)碼片后，再發(fā)送出去。由于該技術(shù)同時提供查錯和糾錯功能，大部分傳送錯誤的數(shù)據(jù)可以在接收端進(jìn)行糾錯而不需要重傳，增加了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。

2022年4月10日星期日28計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.4IEEE802.11協(xié)議體系

5.4.1IEEE802.11

4.載波偵聽多路訪問/沖突避免CSMA/CA以太網(wǎng)技術(shù)所使用的MAC層介質(zhì)訪問控制協(xié)議CSMA/CD不能直接應(yīng)用于IEEE802.11無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中，原因主要有以下三點(diǎn)：

(1)傳輸介質(zhì)不同。以太網(wǎng)使用有線傳輸介質(zhì)，IEEE802.11無線局域網(wǎng)使用無線傳輸介質(zhì)。(2)檢測方式不適用。CSMA/CD的沖突檢測是通過檢測線纜內(nèi)電壓的變化實(shí)現(xiàn)的，這在無線電磁波為傳輸介質(zhì)的IEEE802.11

中是無法實(shí)現(xiàn)的。(3)在無線局域網(wǎng)中，一個結(jié)點(diǎn)的發(fā)送信號強(qiáng)度可能會強(qiáng)于來自

其它結(jié)點(diǎn)的信號強(qiáng)度，從而淹沒掉接收信號。因此，IEEE802.11的MAC層規(guī)定使用改進(jìn)的、適合于無線網(wǎng)絡(luò)的載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免CSMA/CA(CarrierSenseMultiple

Access/CollisionAvoidance)協(xié)議。2022年4月10日星期日29計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.4IEEE802.11協(xié)議體系

5.4.2IEEE802.11b

IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)于1999年9月由IEEE發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)在IEEE802.11的基礎(chǔ)上提供兩種更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，即5.5Mbps和11Mbps，同時能良好的兼容其它局域網(wǎng)技術(shù)。因此，IEEE802.11b技術(shù)成為使用最為廣泛的一種無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，又被稱為Wi-Fi(WirelessFidelity)技術(shù)。IEEE802.11b規(guī)定，采用不同的編碼長度和調(diào)制方式來實(shí)現(xiàn)不同的傳輸速率，如表5-2所示。表5-2IEEE802.11b數(shù)據(jù)傳輸速率規(guī)范數(shù)據(jù)傳輸速率編碼長度調(diào)制方式調(diào)制速率位數(shù)1Mbps2Mbps5.5Mbps11Mbps111188DBPSKDQPSKDQPSKDQPSK1MSps1MSps1.375MSps1.375MSps12482022年4月10日星期日30計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.4IEEE802.11協(xié)議體系

5.4.4IEEE802.11g

IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)兼容IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)，可以直接與其數(shù)據(jù)通信。雖然它們采用了不同的信號調(diào)制方法，即IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)采用CCK編碼的DSSS技術(shù)，而IEEE802.11g則采用了OFDM技術(shù)。但是，IEEE802.11g同時支持OFDM和CCK調(diào)制技術(shù)，并在通信前通過保護(hù)機(jī)制判斷對方使用的是IEEE802.11g協(xié)議，還是IEEE802.11b協(xié)議，然后切換到合適的調(diào)制方式。保護(hù)機(jī)制的具體實(shí)現(xiàn)是通過采用IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置的RTS/CTS(ReadyToSend/ClearToSend)技術(shù)。但是，IEEE802.11g采用和IEEE802.11b完全相同的介質(zhì)訪問控制技術(shù)和工作頻段，因此，具有和IEEE802.11b相同的缺點(diǎn)：

一是實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸效率不高，僅有理論值的50%；二是容易受到工作在2.4GHz頻段的其它無線技術(shù)產(chǎn)品的干擾，如無繩電話和微波爐等。2022年4月10日星期日32計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.4IEEE802.11協(xié)議體系

5.4.5IEEE802.11n

IEEE802.11n無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)是在兼容已有的IEEE802.11系列協(xié)議的前提下，提供與主流高速以太網(wǎng)技術(shù)同一水平的帶寬、QoS等性能。從其最新版本的草案來看，IEEE802.11n的最高數(shù)據(jù)傳輸速率將達(dá)到600Mbps，同時提供對工作在2.4GHz的IEEE802.11b/g和工作在5GHz的IEEE802.11a的無縫兼容，以及更高的無線信號覆蓋能力和更強(qiáng)的漫游能力。這些高性能是通過以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。1.OFDM/MIMO技術(shù)2.智能天線技術(shù)3.軟件無線電技術(shù)

2022年4月10日星期日33計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.4IEEE802.11協(xié)議體系

5.4.6其它標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802.11d標(biāo)準(zhǔn)定義了一些物理層方面的要求(諸如信道化、跳頻模式等)，以適應(yīng)在一些國家的無線電管制要求。IEEE802.11f標(biāo)準(zhǔn)定義了一套稱之為IAPP(Inter-AccessPointProtocol)的協(xié)議，用以實(shí)現(xiàn)不同供應(yīng)商的無線接入點(diǎn)AP間的互操作性。IEEE802.11h標(biāo)準(zhǔn)是在802.11a基礎(chǔ)上增加自動頻率選擇(DFS)和發(fā)送功率控制(TPC)功能，以適應(yīng)802.11a在歐洲推廣發(fā)展的需要，符合歐洲有關(guān)管制規(guī)定的要求。IEEE802.11e、IEEE802.11f和IEEE802.11i標(biāo)準(zhǔn)是為了滿足在安全性、QoS等方面的進(jìn)一步要求，而提出的。802.11e增強(qiáng)了802.11MAC層，為WLAN應(yīng)用提供了QoS支持能力，使得WLAN也能夠傳送語音、視頻等應(yīng)用。而IEEE802.1x標(biāo)準(zhǔn)完成于2001年，是所有IEEE802系列LAN(包括無線LAN)的整體安全體系架

構(gòu)，包括認(rèn)證(EAP和Radius)和密鑰管理功能。2022年4月10日星期日34計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.6組建無線局域網(wǎng)案例

以某高校無線校園網(wǎng)為例，介紹組建無線局域網(wǎng)過程。1.用戶概況某大學(xué)是一所包括文、理、外語、藝術(shù)等專業(yè)的綜合性大學(xué)，設(shè)有17個院系，各類在校生總數(shù)2.5萬余人。此次無線局域網(wǎng)系統(tǒng)項(xiàng)目是針對其某院系大廈做無線局域網(wǎng)的覆蓋。該大廈無線局域網(wǎng)系統(tǒng)項(xiàng)目是為了滿足該院系在學(xué)生教學(xué)、各種學(xué)術(shù)活動和會議的召開，以及大廈現(xiàn)代化建設(shè)等方面的網(wǎng)絡(luò)需求而進(jìn)行的信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。2022年4月10日星期日37計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.6組建無線局域網(wǎng)案例

2.用戶需求該大學(xué)要求建成無線交換局域網(wǎng)系統(tǒng)后，在大廈內(nèi)的任何一處，都可以方便地接入網(wǎng)絡(luò)，獲得Internet、VoIP(音視頻)以及其它WLAN應(yīng)用服務(wù)。要求無線網(wǎng)絡(luò)具有：(1)語音、視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的無縫漫游；(2)對多個AP進(jìn)行集中安全監(jiān)控管理；(3)集中的設(shè)備管理和認(rèn)證；(4)支持多服務(wù)區(qū)；(5)同時支持?jǐn)?shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)；(6)通過強(qiáng)制網(wǎng)絡(luò)門戶頁面對用戶進(jìn)行認(rèn)證；(7)支持以太網(wǎng)供電。另外，要求實(shí)現(xiàn)完善的WLAN覆蓋，為教師、學(xué)生、來賓提供便利的上網(wǎng)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)要兼容校園原有網(wǎng)絡(luò)管理中心，方便維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。兼容校園原有的收費(fèi)系統(tǒng)，簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2022年4月10日星期日38計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.6組建無線局域網(wǎng)案例

3.設(shè)計(jì)原則(1)安全性和可靠性：整個系統(tǒng)必須具有高度的安全性、可靠性和穩(wěn)定性；(2)成熟性和先進(jìn)性：應(yīng)采用被實(shí)踐證明為技術(shù)成熟且領(lǐng)先的技

術(shù)設(shè)備，最大限度地滿足現(xiàn)在業(yè)務(wù)和未來發(fā)展的需求；(3)開放性和可擴(kuò)展性：應(yīng)考慮未來發(fā)展的需要，使系統(tǒng)與未來

擴(kuò)展的設(shè)備具有互聯(lián)性和互操作性，便于升級、換代；(4)集成性和可管理性：充分考慮系統(tǒng)所涉及的各子系統(tǒng)的集成

和信息共享，保證系統(tǒng)總體上的先進(jìn)性和合理性，采用集中管理、操作和分散控制的模式。2022年4月10日星期日39計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5.6組建無線局域網(wǎng)案例

4.解決方案經(jīng)過多方比較與測試，最終選擇了某公司的IEEE802.11b/g企業(yè)級無線AP以及該公司戰(zhàn)略合作伙伴所生產(chǎn)的支持IEEE802.11b的無線交換機(jī)。該無線交換機(jī)帶有管理功能、防火墻功能、POE供電功能。該無線多媒體解決方案，實(shí)現(xiàn)了該大學(xué)此大廈無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的辦公與教學(xué)、訪問Internet、音視頻會議以及VoIP的應(yīng)用。校園原本具有完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，新的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有良