无线局域网简介

无线网桥点对多点应用
无线网络和有线网络
有线网络 布线 布线繁琐，办公室电缆线泛 滥 速率 10Mbps、100Mbps 1000Mbps 成本 安装成本高，设备成本低， 维护成本高 移动性 非常低，将工作人员限制在 办公桌椅边，无法在移动的 同时访问局域网和互联网 的资源 IEEE802.11 无线网络 无需布线，特别适合于临时租 用办公室或不宜布线的环境 11Mbps 安装、维护成本低，设备成本 较高，总的成本很有优势 移动性强。
RTS/CTS + ACK过程
介质访问方式
• 两种访问方式： • ---DCF(分布式协调功能) • ---PCF(控制点协调功能) • 协调功能是决定在BSS内工作的一个站，通
过无线介质何时允许发送和可能接收协议 单元的逻辑功能。
DCF
• 多个STA通过DCF访问介质
PCF
• 语音和视频这类和时间相关的数据在
–管理帧负责在工作站和AP之间建立 初始的通信，提供认证和连接服务， 包括了连接请求/响应、轮询请求/ 响应、Beacon帧等。
802.11管理帧的报文格式2
• 管理帧的具体格式：
• 只有两个地址
802.11MAC层的帧交互流程1
• STA检测网络环境流程： • -被动扫描模式 • • -主动扫描模式
• DSSS扩频 • CCK（Complementary Code Keying）编码
技术 • BPSK QPSK调制技术 • 增加了两个新的速度：5.5Mbps和11Mbps • 采用了动态速率调节技术
802.11b数据传送速率规范
数据传送率
1Mbps 2Mbps 5.5Mbps 11Mbps
基带编码 调制方式 符号速率 位数/符号
DSS DSS CCK CCK BPSK QPSK QPSK QPSK 1MSps 1MSps 1.375MSps 1.375MSps 1 2 4 8
802.11物理层结构1
• IEEE 802.11b物理层可以分成两个部分：
• ---物理层收敛协议（PLCP） • ---依赖物理介质（PMD）子层。
PCF和DCF的关系
802.11服务
• 在标准中，802.11的MAC层的功能通过不
同类型的服务来体现 。 • 站服务(SS): 顾名思义，station提供的服务； • 分布式系统服务(DSS)： • AP提供的服务；
802.11服务---认证和关联
用户接入网络的主要过程： 1) 认证(Authentication) 两种方式： 公开系统：Open System 共享密钥：Shared Key 2)关联(Association) 网络标识符 :SSID (Service Set Identifier)
CSMA/CA工作原理
• CSMA/CA同时采用的两种方式来对信道进
行监测： • ---物理监测 • ---虚拟载波监听 • 这两种方式的结合可以确保MAC层确定介 质处于繁忙还是空闲状态，并保证一定的 效率。 •
载波侦听
• ---物理监测 • 对介质进行实际的监测。 • ---虚拟载波监听 • 1.通信双方： • 可选协议：RTS/CTS + ACK • 2.Others: • NAV（Network Allocation Vector）
802.11MAC层的帧交互流程2
• 数据帧的流程：
MA-UNITDATA.request：数据发送请求； MA-UNITDATA.indication：数据接收指示； MA-UNITDATA-STATUS.indication：数 据接收状态指示；
谢
谢！
PMD关心无线介质的传输，而PLCP为MAC 子层提供一个通用接口。
802.11物理层结构2
802.11(b)物理层帧结构1
802.11(b)物理层帧结构2
• PLCP有两种结构，一种长报头，一种短报
头。所有支持802.11b的系统必须支持长报 头，标准中所提供的短报头选择是用来提 高当传输一些特殊数据（如语音，VoIP和 视频流）时网络的吞吐效率。
个字段主要是一些帧收发时候的控制信息。 2）Duration/ID:持续时间/标志: 2个字节。多 数情况下，该域是作为持续时间使用的， 通常每个帧中的持续时间代表了下一个帧 发送的持续时间信息。
•
802.11MAC帧的报文格式3
• 3 ） 地 址 1-4 ： 地 址 字 段 包 含 不 同 类 型 的
802.11服务---WEP
WEP: Wired Equivalent Privacy
802.11服务---DS
• DS: Distribution System, 分布式系统
802.11MAC帧的报文格式 1
802.11MAC帧的报文格式2
• 1).Frame Control:帧控制域， 2个字节。这
infrastructure模式
ad hoc模式
802.11物理层
直接序列扩频（DSSS） 跳频扩频（FHSS） 红外传播（Infared） • 中频调制：BPSK QPSK • 频道定义在2.4-2.483GHz的ISM频段内 • 传输速率定义在1Mbps和2Mbps
802.11b的物理层
PLCP帧结构1
• PLCP帧结构 • 1.PLCP报头 l同步字段（Sync）：长报头为128bits，
短报头为56bits。 l帧开始分隔字段（SFD）：16bits， 0000 1100 1011 1101 用来标志每帧的开始。
PLCP帧结构2
2. PLCP首部 l信号（数据）速率字段（signal）：指 明数据帧发送的速率； l服务（Service）字段：为以后保留； l长度字段：指明MPDU的长度； • 循环冗余校验字段（CRC）：用于差错检 测
无线局域网简介
————802.11(b)
目录
• 无线局域网介绍
• 802.11(b)简介
什么是无线局域网（WLAN）？
无线局域网（WLAN）就是那些依从特定协议通
过无线连接的设备（尤其指计算机）共同构成的 局域网络。
WLAN是计算机网络与无线通信技术结合的产物。
它不受电缆束缚，用户可以在一定区域内移动。 可满足各类电脑（特别是手提电脑）的入网要求， 从而实现区域内计算机的局域无线联网、远端接 入、图文传真、电子邮件等多种功能。
无线局域网的基本产品和基本构成
无线Hale Waihona Puke Baidu卡
一般为PCMCIA接口卡, USB接口卡, PCI接口卡 。可让使用者连上无线网络。
无线接入点(AccessPoint)
功能如同以太网交换机，让多名使用者连接上网 络。 无线网桥 可将不同独立的网络连接(如不同建筑物之间）
无线局域网产品典型应用
无线网桥点对点应用
MAC地址，地址的类型取决于发送帧的类 型，这些地址类型可以包含BSSID，源地址 （SA:发送数据包的MAC实体的地址）、目 的地址（DA:数据报的最终地址）、接收地 址（RA:接收帧的AP地址）、发送地址（TA： 发送帧的AP地址），根据这四个地址，数 据可以通过DS达到网络中的任意位置。
802.11MAC帧的报文格式4
802.11MAC帧的报文格式5
4）Sequence Control:序列控制：2字节。 作用：对重发数据进行过滤。
55）FrameBody: 帧体，该字段内容封装的是 上层的数据单元，长度从0-2312个字节， 可以看出，802.11真的最大长度为2346个 字节。
802.11管理帧的报文格式1
802.11MAC层
• 逻辑链路层LLC(Logic Link Control)和802.2完
全相同，使得无线和有线之间的桥接非常方便。 为了尽量减少数据的传输碰撞和重试发送， 防止各站点无序地争用信道，无线局域网中采 用了与以太网CSMA/CD相类似的CSMA/CA(载 波监听多路访问/冲突避免)协议。 • 由于在无线网络中冲突检测较困难， IEEE 802.11 规定MAC子层采用冲突避免(CA) 协议，而不是冲突检测（CD）协议。
802.11 在OSI的位置
802.11 工作方式
• 802.11定义了两种类型的设备，一种是无线
站(STA)，通常是通过一台带有无线网卡的 PC机或笔记本；另一个称为无线接入点 (Access Point, AP)，它的作用是提供无线站 之间的转发、无线和有线网络之间的桥接。 • 802.11定义了两种基本的组网模式： • ---Infrastructure模式； • ---Ad Hoc模式；
802.11的MAC层受到了支持，这是通过一 种称为PCF(Point Coordination Function)的 功能来实现的。和DCF将所有的控制交给客 户端工作站不同，在PCF的工作方式下，接 入点全权控制传输媒体。PCF处理每个客户 端的时间和顺序是固定的，所以一个固定 的时延能够保证.
IEEE 802.11协议背景
• 1997年6月，IEEE推出了第一代无线局域
网标准—IEEE802.11。该标准定义了物 理层和介质访问控制子层(MAC)的协议规 范，允许无线局域网及无线设备制造商 在一定范围内建立可互操的作网络设备。 任何LAN应用、网络操作系统或协议（包 括 TCP/IP 、 Novell NetWare ） 在 遵 守 IEEE 802.11标准的无线LAN上运行时， 就像它们运行在以太网上一样容易。