WIFI全技术 ppt课件

2406
2428 3 2422 4 2427 5 2432
2456
2478
2433
2436
2458
2461
2483 Lowest frequency
2416
2438
2441
2463
2421
2443
2446
2468
2400 MHz
ISM-bandwidth
2483.5 MHz
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IEEE 802.11g无线信道的划分
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频段的划分及覆盖
Channel 1/2 (11 Mbps) Channel 6/7 (11 Mbps) Channel 11/13 (11 Mbps)
Ethernet
Wired LAN
Channel 11/13 (11 Mbps)
Channel 1 (11 Mbps)
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WLAN系统技术介绍
调制方式
BPSK, QPSK,16-QAM, 64-QAM
数据速率
1,2,5,11 Mbps
1,2 ,5,11Mbps
6,9,12,18,24,36,48和54 Mbps
编码 发射功率
CCITT CRC-1/6卷积码，码率1/2，2/3，3/4 20dBm
K=7 卷积码，码率1/2，2/3，3/4 16dBm
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2
3 4 5
6
802.11 组网模式 – Ad hoc
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3
802.11网络的基本元素 - BSS
BSS1
BSS2
STA1
STA2 STA3
STA5
STA4
STA6
• 能互相进行无线通信的STA可以组成一个BSS
• BSS是802.11网络的基本结构
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4
802.11网络的基本元素 – DS和APPPT源自件 13无线局域网的技术标准
• 802.11e
– 无线网络的QoS标准
• 802.11h
– 802.11a的补充，确保其符合关于5GHz无线局域网 的欧洲标准。DFS机制也根据该标准指定。
• 802.11i
– WLAN安全标准，实际上是把IEEE 802.1x安全标准 引入了WLAN。
• 802.11f
IEEE802.11系列标准
WLAN定义范围
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无线局域网的技术标准
标准
网络拓扑 LLC协议 MAC协议
802.11b
802.11g
ad hoc, Infrastructure 802.2 LLC
802.11a
802.11 MAC： CSMA/CA (DCF和PCF(可选)，RTS/CTS)
– 传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速率由 目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到 108Mbps，甚至高达500Mbps。这得益于将 MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结 合而应用的MIMO OFDM技术，这个技术不但提高 了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。 – 在覆盖范围方面，802.11n采用智能天线技术，通 过多组独立天线组成的天线阵列，可以动态调整波 束，保证让WLAN用户接收到稳定的信号，并可以 减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到 好几平方公里，使WLAN移动性极大提高。
覆盖范围
室内： 150m；室外： 300m
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室内：50m室外： 150m
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无线局域网的技术标准
Speed: 11 Mbps 802.11b Frequency: 2.4 GHz
Technology: DSSS
802.11a HiperLAN/2
Speed: 54 Mbps Frequency: 5 GHz Technology: OFDM
6
媒体接入控制MAC
在IEEE802.11 中媒体接入控制方式有PCF 和DCF 两种方式。这种 MAC的结构如下图所示：
• DCF（分布式协调功能）是IEEE802.11 MAC 的基本 接入方法，通过载波侦听多路复用/冲突避免 （CSMA/CA）来完成接入，控制共享媒介，DCF 在 所有的终端中实现，用在IBSS 和ESS 网络中。 • PCF（点协调功能）是IEEE802.11 MAC 的可选接入方 法，只用在ESS 网络中，这种方法采用轮询的方式 决定哪个终端有权利使用媒介来传输数据。
1
1 2 3 1.WLAN基本原理
1.WLAN的基本结构
2.WLAN的技术标准 3. WLAN物理层
4 2
1
2.WLAN 关键技术 4.专项工作进度情况
1.媒体接入方式 2.调制方式 3.WLAN安全机制 4. RTS/CTS机制 5. QOS技术 6. 射频管理与负载均衡
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2
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Intranet
Speed: 54 Mbps 802.11g Frequency: 2.4 GHz Technology: OFDM
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Frequency
Speed Range Range Batteries
Power
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无线局域网的技术标准
• IEEE 802.11n
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IEEE 802.11b无线信道的划分
Channel number 2401 1 2412 2 2417 2411 2423 2426 2431 6 2437 7 2442 8 2447 9 2452 10 2457 2448 2453 2451 11 2462 12 2467 13 2472 2473 Highest frequency Average frequency
1.WLAN的基本结构
2.WLAN的技术标准 3. WLAN物理层
4 2
1
2.WLAN 关键技术 4.专项工作进度情况
1.媒体接入方式 2.调制方式 3.WLAN安全机制 4. RTS/CTS机制 5. QOS保证 6. 射频管理与负载均衡
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2
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6
WLAN物理层定义
应用层
表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
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• 可兼容802.11, 802.11b
6
7 11
PPT课件
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802.11 MAC帧介绍
• 帧结构
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18
802.11 MAC帧介绍
• 帧类型
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IEEE 802.11a/b/g 的无线频段
Instrumentation, Scientific & Medical (Unlicensed Band)
7
8 9 10 11
2442MHz
2447MHz 2452MHz 2457MHz 2462MHz
2431/2453MHz
2436/2458MHz 2441/2463MHz 2446/2468MHz 2451/2473MHz
12
13
2467MHz
2472MHz
2456/2478MHz
2461/2483MHz
BSS1
1208E
AP
DS 1208E AP
• DS( Distribution System):分发系统
BSS2
• AP (Access Point):一种特殊的STA
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802.11网络的基本元素 – ESS
BSS1
Service set identify (SSID1)
ESS
AP1 DS AP2
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3 4 5
6
802.11b物理层相关技术
频段： 2.4GHz ~ 2.4835GHz 采用DSSS(直接序列扩频技术) 扩频技术、调制方式、传输速率： Barker 列 + BPSK ----- 1Mbps Barker 列 + QPSK ----- 2Mbps CCK + BPSK ----5.5Mbps CCK + QPSK ----- 11Mbps
– 解决漫游问题而制订的接入点之间的协议
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WLAN系统技术介绍
1
1 2 3 1.WLAN基本原理
1.WLAN的基本结构
2.WLAN的技术标准 3. WLAN物理层
4 2
1
2.WLAN 关键技术 4.专项工作进度情况
1.媒体接入方式 2.调制方式 3.WLAN安全机制 4. RTS/CTS机制 5. QOS技术 6. 射频管理与负载均衡
Channel number
2401 1 2412 2406 2423 2 2417 2431 7 2442 2436 2453 8 2447 2461 13 2472 2483
Highest frequency Average frequency
2428
2458
2411
3 2422
2416
2433
1208E
Service set identify (SSID1)
BSS2
• ESS (Extended Service Set)是采用相同的SSID的多个BSS形成的更 大规模的虚拟BSS
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无线网桥
有效距离可以大于10KM甚至更多(无障碍物)
• 具备网桥功能的 Access Point • 根据需要使用2.4或5.8GHz信号 放大器； • 根据需要使用各类2.4或5.8GHz 天线
902 to 928MHz 2.400 to 2.4835GHz 5.725 to 5.850GHz
26MHz
83.5MHz
125MHz
1
2
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6
FREQUENCY (GHz)
Low bandwidth Polluted by cellular & cordless Relatively clean spectrum A band for the future DS radios good at rejecting No cost effective technology yet microwave interference Can fit several (11) WLAN Channels HFA3824A BRAShieves up to 4Mbps per channel HFA3860A BRAShieves 11Mbps per channel
技术特点：

用伪随机码调制载波，使难于被 解码 将83.5MHz带宽划分为13个宽 22MHz的子信道 最多三个相互不重叠的信道
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802.11g物理层相关技术
• 使用频带为2.4 ~ 2.4835 GHz
• 使用OFDM(正交频分复用)调变技术
• 802.11g其实是一种混合标准，它既 能适应传统的802.11b标准，在 2.4GHz频率下提供每秒11Mbps数 据传输率，也符合802.11a数据传输 率标准在2.4GHz频率下提供 54Mbps数据传输率
• 具备网桥功能的
Access Point • 根据需要使用2.4或5.8GHz信号 放大器； • 根据需要使用各类2.4或5.8GHz 天线
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无线覆盖模型
无线网络覆盖区域 INTERNET
Switch
固定网络
Access Point
移动用户
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WLAN系统技术介绍
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1 2 3 1.WLAN基本原理
4 2427
2441
9 2452
2446
2463
10 2457
Lowest frequency
2438 5 2432
2468 11 2462
2421
2443 6 2437
2451
2473 12 2467
2426
2448
2456
2478
2400 MHz
ISM-bandwidth
2483.5 MHz
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WIFI技术介绍
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WLAN系统技术介绍
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1 2 3 1.WLAN基本原理
1.WLAN的基本结构 2.WLAN的技术标准 3. WLAN物理层
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2.WLAN 关键技术 4.专项工作进度情况 1
1.媒体接入方式 2.调制方式 3.WLAN安全机制 4. RTS/CTS机制 5. QOS技术 6. 射频管理与负载均衡
安全机制
工作频段 抗干扰通信机制 FHSS 信道带宽 75个信道，每 个1MHz GFSK
IEEE 802.11 WEP协议、WPA、WPA2、WAPI
2.4GHz，ISM频段(83.5MHz) DSSS/FHSS/IR DSSS 14个信道，每个 22MHz BPSK/QPSK DSSS(CCK)，OFDM 14个信道，每个 22MHz BPSK, QPSK,16QAM, 64-QAM 1,2 ,.5,11Mbps/6 ,9,12,18,24 ,36,48和54 Mbps 5 GHz， UNII频段(300MHz) OFDM 20MHz, 16.6MHz(-3dB)
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信道频率的划分
信道标号 1 2 3 4 5 6 中心频率 2412MHz 2417MHz 2422MHz 2427MHz 2432MHz 2437MHz 信道低端/高端频率 2401/2423MHz 2406/2428MHz 2411/2433MHz 2416/2438MHz 2421/2443MHz 2426/2448MHz