02IEEE 80211无线局域网基础知识
802.11无线局域网概述
决
802.11r，跨BSS快速切换
预验证
预连接
三层快速切换
Mobile IPv4的缺点
三角路由 DHCP延时 安全漏洞
Mobile IPv6
快速Mobile
HA
Backbone IP network
Correspond Node
IPv6 层次Mobile IPv6
UWB
工作频段：3.1~10.6 GHz 调制方式：OFDM Vs. DS-CDMA 传输速率：>=480 Mbps 超低功耗：<1 mw
ZigBee
低速：20 kpbs 廉价：蓝牙设备的10% 多频段：2.4GHz, 915MHz 和 868MHz 低功耗，传感器网络
网络类型 （一）
BSS（Basic Service Set）
（Independent BSS ，简称IBSS ） 基础架构BSS （Infrastructure BSS，简称为BSS ）
IBSS
网络类型 （二）
ESS （Extension Service Set ）
802.11MAC协议架构
802.11无线局域网概述
复旦大学 电子工程系 冯 辉 2006.04.17
内容提要
无线网络简介 802.11标准族简介 无线网络工程
第一部分
无线网络简介
无线网络的历史
1894 马可尼电报 二战时期 美军使用无线网络方式通讯 1971 夏威夷 ALOHANET （以太网的前身） 1990s WLAN标准之争 1997 802.11标准发布 1999 蓝牙标准发布 2002 WiMAX（802.16）标准发布 2002 联邦通讯委员会(FCC)批准UWB技术民用
IEEE80211协议详细介绍
协议X档案:IEEE 802.11协议详细介绍作为全球公认的局域网权威，IEEE 802工作组建立的标准在过去二十年内在局域网领域内独领风骚。
这些协议包括了802.3 Ethernet协议、802.5 Token Ring协议、802.3z 100BASE-T快速以太网协议。
在1997年，经过了7年的工作以后，IEEE发布了802.11协议，这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。
在1999年9月，他们又提出了802.11b"High Rate"协议，用来对802.11协议进行补充，802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps 速率下又增加了 5.5Mbps和11Mbps两个新的网络吞吐速率,后来又演进到802.11g的54Mbps，直至今日802.11n的108Mbps。
802.11a高速WLAN协议，使用5G赫兹频段。
最高速率54Mbps，实际使用速率约为22-26Mbps与802.11b不兼容，是其最大的缺点。
也许会因此而被802.11g淘汰。
802.11b目前最流行的WLAN协议，使用2.4G赫兹频段。
最高速率11Mbps，实际使用速率根据距离和信号强度可变（150米内1-2Mbps，50米内可达到11Mbps）802.11b的较低速率使得无线数据网的使用成本能够被大众接受（目前接入节点的成本仅为10-30美元）。
另外，通过统一的认证机构认证所有厂商的产品，802.11b设备之间的兼容性得到了保证。
兼容性促进了竞争和用户接受程度。
802.11e基于WLAN的QoS协议，通过该协议802.11a,b,g能够进行VoIP。
也就是说，802.11e是通过无线数据网实现语音通话功能的协议。
该协议将是无线数据网与传统移动通信网络进行竞争的强有力武器。
802.11g802.11g是802.11b在同一频段上的扩展。
支持达到54Mbps的最高速率。
兼容802.11b。
简述ieee 802.11标准的基本内容。
简述ieee 802.11标准的基本内容。
IEEE 802.11是无线局域网（WLAN）技术标准的一种，IEEE 802.11标准规定了无线局域网中各种设备之间的通信规则，如数据传输速率、信道选择、加密和身份验证等。
以下是IEEE 802.11标准的基本内容：
物理层（PHY）：定义了无线通信信号的传输方式和频带。
IEEE 802.11采用了多种不同的频率带和信号调制方式，如2.4GHz和5GHz 频带、OFDM和DSSS等。
媒体访问控制层（MAC）：规定了无线局域网中各个设备之间的数据传输方式和控制方法。
IEEE 802.11标准采用了CSMA/CA（带碰撞避免）协议来控制设备之间的通信，以避免数据冲突。
数据传输速率：IEEE 802.11标准规定了多种不同的数据传输速率，包括1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48和54 Mbps。
其中，2.4GHz频带的速率是低于5GHz频带的速率。
信道选择：IEEE 802.11标准规定了多种不同的信道，如2.4GHz 频带上有11个信道，5GHz频带上有23个信道。
为避免干扰，不同的设备要选择不同的信道进行通信。
加密和身份验证：IEEE 802.11标准采用了多种不同的安全协议，如WEP、WPA和WPA2等。
这些协议能够保证无线局域网中数据传输的安全性，并且要求用户在接入无线网络时进行身份验证，以确保网络的安全性。
综上所述，IEEE 802.11标准是无线局域网技术的基础，并且在实际应用中得到了广泛的应用。
802.11基础
关联
关联：2次握手 1. STA给AP发Associate Request，内容包括速率、功率、 QoS能力、安全参数。 2.AP给STA发Associate Response，内容包括状态、速率集和 关联ID。
IEEE 802.11基础及发展
——yuqing
references
• Stefan Mangold,Sunghyun Choi, “Analysis of IEEE 802.11e for QoS Support in Wireless LANs”, IEEE Wireless Commun., Dec. 2003 • Eldad Perahia“IEEE 802.11n Development: History,Process, and Technology” IEEE Commun Magazine,Jul.2008 • Josip Lorincz“Physical Layer Analysis of Emerging IEEE 802.1 in WLAN Standard” ICA0T Feb. 2006 • Yang Xiao“Throughput and Delay Limits of IEEE 802.11” 2002 IEEE • Eldad Perahia《下一代无线局域网802.11n的吞吐率、强 健性和可靠性》，人民邮电出版社2010年9月
• RISF:以前是SIFS。The station no longer requires additional time to switch between transmit and receive states. • Enhanced block ACK: 基于802.11e，对分片不确认。 • Reverse direction protocol：allows a station to share its transmit opportunity (TXOP) with another station. • Fast link adaptation：In order to more rapidly track changes in the channel, assists in the selection of the optimal (MCS). • Transmit beamforming: may be considered a PHY technique, but it requires a great deal of control in the MAC for channelsounding, calibration, and the exchange of channel state information or beamforming weights. • PCO:分享共存运行，AP控制20MHz相与40MHz相交替运行。An AP scan for neighboring basic service sets (BSSs) and preventing the establishment of a 40 MHz BSS when neighboring BSSs are detected in overlapping channels. During the operation of a 40 MHz BSS in the 2.4 GHz band, active 40MHz bandwidth stations must periodically scan overlapping channels. If conditions change disallowing 40 MHz operation，the AP must switch the BSS to 20 MHz bandwidth channel operation.
无线网络安全IEEE80211简介
最大传输率 典型距离 工作频段 评注
2Mbps 54Mbps
11Mbps 54Mbps
50-100m 50-100m
50-100m 50-100m
2.4GHz 5GHz
2.4GHz 2.4GHz 5GHz
昂贵，不与 80.211b兼 容
已成为主流
与802.11b 兼容
表中所有标准都包含共同的安全性能设计，即有线等价协议WEP （Wired Equivalent Privacy），希望能提供与有线网络同等的安全性能。
一旦你通过了认证，并且被关联上了，就可以发送数据。 数据在STA和AP之间交换。通常，数据先到达AP，然后 被转发到有线局域网或其他的STA。
每个发到或者来自AP的802.11数据帧都有3个地址：
2个是源地址和目的地址，第3个是“中间”地址——消 息路过的接入点的地址。当你从STA发送数据到AP时，一 个源STA地址，2个目的地址，一个目的端的AP地址，另 一个目的STA地址，与此相似，从AP到STA的数据有一个 目的地址（STA）和2个源地址——AP地址和STA地址。
15、一年之计，莫如树谷；十年之计 ，莫如 树木； 终身之 计，莫 如树人 。2021年7月下 午12时 41分21.7.1912:41July 19, 2021
பைடு நூலகம்
16、提出一个问题往往比解决一个更 重要。 因为解 决问题 也许仅 是一个 数学上 或实验 上的技 能而已 ，而提 出新的 问题， 却需要 有创造 性的想 像力， 而且标 志着科 学的真 正进步 。2021年7月19日星期 一12时 41分37秒12:41:3719
（2）探测帧 为了加速找到一个AP，STA可以选择发送探测帧。相当 于大喊“喂，有人在吗？”任何接入点收到探测请求，立 刻以探测响应来进行回答，STA就可以迅速找到AP。
ieee 802.11标准的基本内容
ieee 802.11标准的基本内容
IEEE 802.11标准是一个无线局域网（WLAN）技术标准，它
规定了无线网络设备之间的通信方式和协议。
以下是IEEE 802.11标准的基本内容：
1. 信道带宽：IEEE 80
2.11标准规定了2.4 GHz和5 GHz两个
频段用于信道传输，并规定了20 MHz和40 MHz两种不同的
信道带宽。
2. 传输方式：IEEE 802.11 标准规定了两种传输方式，一种是
基于频分复用技术（OFDM）的11a/g/n/ac 等标准，一种是基
于直接序列扩频技术（DSSS）的11b标准。
3. 传输速率：IEEE 802.11标准规定了最高54Mbps（11a/g 协议）、600Mbps（11ac协议）的传输速率。
4. 安全性：IEEE 802.11标准中有许多协议（如WEP、WPA、WPA2）、加密算法（如AES、TKIP）和认证机制可供用户
选择，以保证无线网络的安全性。
5. MAC协议：IEEE 802.11标准规定了一种分布式协议，即分
布式协作功能（DCF），用以协调多个设备的数据传输。
6. 网络拓扑结构：IEEE 802.11标准支持多种网络拓扑结构，
如基础设施网络和自组网。
7. QoS支持：新版802.11e引入了QoS机制，支持对视频和音
频数据的实时传输和优先处理。
总的来说，IEEE 802.11标准的基本内容包括了无线网络的频段、传输方式、速率、安全性、MAC协议、网络拓扑结构和QoS机制。
这些内容为无线网络设备提供了标准化的通信方式和协议，使得不同厂商的无线设备可以正常互相通信。
IEEE802.11无线局域网标准简介
IEEE802.11无线局域网标准简介IEEE802.11无线局域网标准简介无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。
它利用射频（RF）技术，取代旧式的双绞铜线构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里，也能够随需移动或变化。
使得无线局域网络能利用简单的存取构架让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。
WLAN是20世纪90年代计算机与无线通信技术相结合的产物，它使用无线信道来接入网络，为通信的移动化，个人化和多媒体应用提供了潜在的手段，并成为宽带接入的有效手段之一。
一、IEEE802.11无线局域网标准1997年IEEE802.11标准的制定是无线局域网发展的里程碑，它是由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。
IEEE802.11标准定义了单一的MAC层和多样的物理层，其物理层标准主要有IEEE802.11b,a和g。
1.1 IEEE802.11b1999年9月正式通过的IEEE802.11b标准是IEEE802.11协议标准的扩展。
它可以支持最高11Mbps的数据速率，运行在2.4GHz的ISM频段上，采用的调制技术是CCK。
但是随着用户不断增长的对数据速率的要求，CCK调制方式就不再是一种合适的方法了。
因为对于直接序列扩频技术来说，为了取得较高的数据速率，并达到扩频的目的，选取的码片的速率就要更高，这对于现有的码片来说比较困难；对于接收端的RAKE接收机来说，在高速数据速率的情况下，为了达到良好的时间分集效果，要求RAKE接收机有更复杂的结构，在硬件上不易实现。
1.2 IEEE802.11aIEEE802.11a工作5GHz频段上，使用OFDM调制技术可支持54Mbps的传输速率。
802.11a与802.11b两个标准都存在着各自的优缺点，802.11b的优势在于价格低廉,但速率较低（最高11Mbps）；而802.11a优势在于传输速率快（最高54Mbps）且受干扰少，但价格相对较高。
IEEE 802.11无线局域网
个二进制码称为扩展码，通过扩展码将数据比特映射成多和比特，以提供
冗余。 在直接序列扩频传输技术中使用的扩展码类型主要有三种：巴克码序列 （Barker Code）、补码键控（CCK）和分组二进制卷积码（PBCC）。
无线网络技术
2.2 802.11系列协议概述
② 红外技术：红外技术使用的是红外线二进制数据传输，支持1Mbps（ 基本接入速率）
和2Mbps（加强接入速率）的数据传输速率，两种传输速率使用不同的
调制方案，对于基本接入速率，红外物理层用16脉冲位置调制；对于加 强接入速率，使用4脉冲位置调制。脉冲位置调制就是根据脉冲在一段 周期内的位置不同代表不同的二进制符号。
无线网络技术
2.3 802.11物理层关键技术
OFDM的优点： 1）抗频率选择性衰落或窄带干扰。在单载波系统中，单个载波的衰落 或干扰会导致整个通信链路的失败，在多载波系统中，仅有一部分载波 会受到干扰，通过采用纠错编码进行信息恢复。
2）抗多径干扰。当信道因多径传输而出现频率选择性衰落时，只有落
在频带凹陷处的子载波受到影响，其他的未受到损害，因此整个系统的 误码率性能要好得多。 3）信道利用率高。
2.1.2 ISM频段 ISM（Industrial Scientific and Medical）频段是一个免许可证的可用于 发展消费电子产品的频段，由美国联邦通信委员会（FCC）分配，设 备功率不能超过1W。ISM频段分为工业（902～928MHz），科学研究
（2.42～2.4835GHz）和医疗（5.725～5.850GHz），如图2-3所示。
它以802.11标准为基础，包括与无线局域网相关的多个已经发布和正在制 定的标准。
IEEE802.11无线局域网基础讲义
无线协议与技术1、了解无线802.11标准802.11为IEEE（电机电子工程师协会，The Institute of Electrical and Electronics Engineers）于1997年公告的无线区域网路标准，适用于有线站台与无线用户或无线用户之间的沟通连结。
下列为802.11的规格说明：802.11-- 初期的规格采直接序列展频技术（Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS）或跳频展频技术（Frequency Hopping Spread Spectrum,FHSS），制定了在RF射频频段2.4GHz上的运用，并且提供了1Mbps、2Mbps和许多基础讯号传输方式与服务的传输速率规格。
802.11a-- 802.11的衍生版，于5.8GHz频段提供了最高54 Mbps的速率规格，并运用orthogonal frequency division multiplexing encoding scheme以取代802.11的FHSS 或DSSS。
802.11b-- (即所谓的高速无线网路或Wi-Fi标准)，1999年再度发表IEEE802.11b高速无线网路标准，在2.4GHz频段上运用DSSS技术，且由于这个衍生标准的产生，将原来无线网路的传输速度提升至11 M bps并可与以太网路(Ethernet)相媲。
802.11g-- 在2.4GHz频段上提供高于20 Mbps的速率规格。
802.11e-- 定义了无线局域网的服务质量（quality-of-service），例如支持语音ip；802.11h-- 对802.11a的补充，使其符合关于5ghz无线局域网的欧洲规范；802.11i-- 无线安全标准，wpa是其子集；802.11j-- 日本所采用的等同于802.11h的协议；802.11n-- 预计在2006年所采用的建议规范，此规范将使得802.11a/g无线局域网的传输速率提升一倍；802.15-- 基于蓝牙的个域网标准；802.16-- 关于固定无线带宽（fixed-wireless broadband）的标准；802.16a-- 也被称为wimax，在30英里范围内提供高达70mbit/s的数据传输率；802.20 -- 提供1mbit/s速率的无线城域网；802.1x -- 基于eap的认证方案；在传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps，甚至高达500Mbps。
.简述ieee 802.11标准的基本内容
1. 介绍IEEE 802.11标准IEEE 802.11标准是一种无线局域网通信协议，也被称为Wi-Fi。
它规定了无线局域网的物理层和数据链路层的规范，提供了无线网络设备之间的通信标准。
IEEE 802.11标准由IEEE组织制定，旨在促进无线网络设备之间的互操作性和性能。
2. IEEE 802.11标准的基本内容IEEE 802.11标准由多个子标准组成，每个子标准定义了不同的无线网络技术和特性。
其中最常见的子标准包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax。
- 802.11a: 该标准定义了工作在5GHz频段的无线局域网技术。
它提供了最大54Mbps的传输速率，但在覆盖范围上不如其他标准。
- 802.11b: 该标准定义了工作在2.4GHz频段的无线局域网技术，提供了最大11Mbps的传输速率。
虽然速度较慢，但在覆盖范围上比较广。
- 802.11g: 该标准在2.4GHz频段提供了54Mbps的传输速率，具备向下兼容性，可以与802.11b设备互通。
- 802.11n: 该标准引入了MIMO（多输入多输出）技术，提供了更高的传输速率和更好的覆盖范围，最大速率可达600Mbps。
- 802.11ac: 该标准工作在5GHz频段，引入了更高的调制方式和更宽的信道，最大速率可达6.93Gbps。
- 802.11ax: 该标准是IEEE 802.11标准的最新版本，引入了一系列新技术，旨在提高无线网络的容量和效率。
3. 个人观点和理解从简述IEEE 802.11标准的基本内容可以看出，随着技术的不断发展，无线局域网技术也在不断更新迭代。
从最初的802.11a/b/g，到后来的802.11n/ac/ax，每个子标准都在不同的方面进行了改进，提升了无线网络的速度、稳定性和覆盖范围。
我的观点是，随着物联网、5G等新兴技术的快速发展，无线网络在未来将扮演更加重要的角色。
1.简述ieee 802.11标准的基本内容
1.简述ieee 80
2.11标准的基本内容
IEEE 802.11标准是一组无线局域网（WLAN）协议，用于在2.4GHz和5GHz频段传输数据。
它包括以下内容：
1.物理层（PHY）：定义了数据传输的物理特征，例如频率、带宽、传输速率、调制方式等。
2.介质访问控制（MAC）层：用于控制设备之间的访问和数据传输。
在MAC层，IEEE 802.11定义了一组协议，例如CSMA/CA（带有冲突检测的载波监听多点接入）和TDMA （时分多址）。
3.安全性：包括加密协议和身份验证机制，用于保护无线网络免受未经授权的访问和数据窃听。
4.服务质量（QoS）：用于在网络拥塞或高负载情况下，优先级别交付数据。
5.多种网络拓扑：包括基础设施网络（Infrastructure），跨越多个AP的网状网络（Mesh），和直接连接设备（Ad-hoc）。
总体来说，IEEE 802.11标准用于规范WLAN设备之间的无线通信。
在不断发展的网络技术中，IEEE 802.11标准不断更新和完善，以满足更高的性能、更高的安全性和更多的服务质量要求。
无线局域网和IEEE802.11
扩展服务群(ESS)
扩展服务群(ESS)
分布式系统(DS)和基本服务群(BSS)使得 IEEE802.11能够建立一个任意大小、具有灵 活性的无线网络。IEEE802.11把这种网络成 为“扩展服务群”(Extended Service Set)网 络。
MAC层提供的服务
安全服务
服务范围局限于站与站之间的数据交换。其内容为:加密、验证、与 层管理实体相联系的访问控制。
校园和工厂。 频繁变化的环境：频繁更换工作地点和改变位置的零售商、生产商，以
及野外勘测、试验、军事、公安和银行等。 使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。 用于远距离信息的传输：如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输；公
安交通管理部门进行交通管理等。 专门工程或高峰时间所需的暂时局域网：学校、商业展览、建设地点等
物理层规范
物理层由三部分组成
物理层管理实体(PLME):与MAC层管理实体 (MLME)协力管理本地PHY功能
物理层收敛过程(PLCP):为了允许IEEE802.11 MAC以最少的关于PMD子层的依赖性运转而定 义，它简化了PHY服务对MAC服务的接口。
物理介质依赖(PMD):提供在两个或多个工作站间 收发数据的方法。
使用灵活:有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。 而一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以 接入网络。
经济节约:由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑 未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦 网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。而 WLAN可以避免或减少以上情况的发生。
IEEE802.11协议的重要技术规定
.简述ieee 802.11标准的基本内容
.简述ieee 802.11标准的基本内容IEEE 802.11标准，也被称为Wi-Fi，是一种用于无线局域网（WLAN）的通信协议。
它定义了一系列规范和技术细节，以便设备之间可以进行无线通信。
本文将简述IEEE 802.11标准的基本内容。
1. 引言IEEE 802.11标准是一项由电气和电子工程师协会（IEEE）制定的国际标准，常用于无线局域网的设计和实施。
该标准从20世纪90年代初开始制定，并经历了多个版本的更新和改进。
2. 标准体系结构IEEE 802.11标准是由多个互相关联的子标准组成的，每个子标准都定义了一些特定的无线通信技术和协议。
其中最常见和广泛使用的子标准包括：a. IEEE 802.11a：使用5GHz频段，在较高的数据速率下提供无线通信；b. IEEE 802.11b：使用2.4GHz频段，提供较低的数据速率但更广泛的覆盖范围；c. IEEE 802.11g：使用2.4GHz频段，并提供了向后兼容性，支持较高的数据速率；d. IEEE 802.11n：引入了MIMO（多输入多输出）技术，提高了数据速率和传输稳定性；e. IEEE 802.11ac：使用更高的频段，提供更快的速率和更大的容量。
3. 媒体访问控制（MAC）层IEEE 802.11标准中的MAC层定义了无线局域网中节点的访问控制机制。
最常见的MAC层协议是CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance），它通过监听信道上的活动来避免数据碰撞。
CSMA/CA协议的基本原理是，当一个节点要发送数据时，它先监听信道的状态。
如果信道空闲，节点就发送数据；如果有其他节点正在发送数据，节点则等待一段随机时间后再次尝试发送。
4. 物理层IEEE 802.11标准中定义了多种不同的物理层规范，用于支持不同的频段和数据速率。
常见的物理层技术包括：a. FHSS（频率跳跃扩频技术）：在一段时间内，信号在不同的频率上进行短暂的跳跃；b. DSSS（直接序列扩频技术）：通过将信号扩展到更宽的带宽上来提高抗干扰性能；c. OFDM（正交频分复用技术）：将信号分成多个子载波，并在不同的频率上进行传输。
ieee802.11、802.15、802.16、802.20标准简介
ieee802.15工作原理
1
IEEE 802.15使用无线电波或红外线进行通信，具 有多种传输速率和传输距离选项。
2
它支持星型、树型和网状拓扑结构，可以根据应 用需求选择合适的结构。
它是一种点到多点的无线宽带接入技术，能够提供高速的数据传输速率 和大带宽的无线连接。
IEEE 802.16标准最初是为了解决城市“最后一公里”的接入问题而制定 的。
ieee802.16工作原理
IEEE 802.16标准支持多种调制方式和编码方式 ，可以根据信道质量和用户需求进行动态调整 。
它使用OFDMA（正交频分多址）技术，允许 多个用户在同一时间使用不同的频段进行通信 ，提高了频谱制，可 以根据不同业务需求提供差异化的服务。
ieee802.16应用场景
01
IEEE 802.16广泛应用于城市宽带接入、城域网回传、移动网络 接入等领域。
02
它能够提供高速、可靠的无线连接，适用于固定、便携和移动
设备。
IEEE 802.16已经成为全球范围内广泛应用的无线宽带接入标准
03
提供1, 2, 5.5和11Mbps的传输 速率。
ieee802.11应用场景
家庭和企业网络 • 数据传
• 互联网接入 • 文件共享
ieee802.11应用场景
01
移动设备
02
• 智能手机
03
• 笔记本电脑
04
• PDA
02
ieee802.15标准简介
ieee802.15概述
IEEE 802.15是一组无线个人局域网 （WPAN）标准，通常用于近距离 无线通信，如蓝牙（Bluetooth）和 Zigbee。
无线局域网技术IEEE802_11
无线局域网技术IEEE802.11高培强研究探讨无线局域网(W LAN)是用无线通信技术构建的局域网,虽不采用缆线,但也能提供传统有线局域网的所有功能,与有线局域网相比,W LAN具有移动性好、灵活性高、建网迅速、管理方便、扩展能力强等优点。
无线局域网技术目前主要有两大阵营,即IEEE802.11系列标准和欧洲的H i p erLAN。
其中以IEEE802.11系列标准中的802.11b产品在目前占主导地位。
1技术标准IEEE802.11是在1997年由众多的局域网以及计算机专家审定通过的标准,主要规范了开放式系统互连参考模型(OSI/RM)的物理层和媒体接入控制(M AC)层,支持1～2M bit/s的数据速率。
1999年8月,802.11标准得到了进一步的完善和修订,增加了2项内容,一是802.11a,传输速率为6M b p s～54M b p s,支持语音、数据、图像业务,能满足室内、室外的各种应用场合。
另一种是802.11b标准,该标准可提供11M b p s的数据速率,大约是原来IEEE标准无线局域网速度的5倍。
现在大多数厂商生产的W LAN产品都基于802.11b标准,见表1。
1.1工作方式802.11定义了两种类型的设备,一种是无线站,通常是通过一台PC机器加上一块无线网络接口卡构成的,另一个称为无线接入点(AccessP oint,AP),它的作用是提供无线和有线网络之间的桥接;一个无线接入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口(802.3接口)构成,桥接软件符合802.1d桥接协议。
接入点就像是无线网络的一个无线基站,将多个无线的接入站聚合到有线的网络上。
无线的终端可以是802.11PCM CI A卡、PCI接口、ISA接口的,或者是在非计算机终端上的嵌入式设备(例如802.11手机)。
1.2物理层在802.11最初定义的三个物理层包括了两个扩散频谱技术和一个红外传播规范,无线传输的频道定义在2.4G H z的ISM波段内,这个频段在很多国家都是非注册使用频段,这样,使用802.11的客户端设备就不需要任何无线许可。
无线技术-802.11协议介绍-2
WLAN拓扑介绍
802.11b 11Mbps吞吐能力 采用直序扩频（DSSS) 支持1，2，5.5 & 11Mbps数据速率 工作在2.4GHz非许可频段“Industrial Scientific & Medical”（ ISM) 频段 支持14个信道 3个信道不重叠
WLAN拓扑介绍
速率提升-Short GI
在无线收发过程中收/发间或多次传发过程中，需要若干间隔时间，而这个间 隔时间就称为Guard Interval 简称 GI.
Short Guard Interval （Short GI）更短的帧间保护间隔。
WLAN拓扑介绍
Short Guard Interval （Short GI）：
无线网络的冲突及空中的拥塞也会降低802.11的有效吞吐量， 802.11n通过改善MAC层来减少固定的开销及拥塞造成的损失。
WLAN拓扑介绍
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目录：
802.11a/b/g协议 802.11n协议
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802.11n
802.11n最高速率可达600Mbps 802.11n协议为双频工作模式，支持2.4GHz和5GHz 802.11n采用MIMO与OFDM相结合 传输距离大大增加 提高网路的吞吐量性能
无线技术
802.11协议介绍
802.11协议介绍
培训目标
学完本课程后，您应该能： 描述802.11协议基本知识 列举802.11协议的优势
WLAN拓扑介绍
目录：
1.802.11a/b/g协议 2.802.11n协议
WLAN拓扑介绍
802.11标准
802.11：工作在2.4G（2.4000-2.4835GHZ）频段，提供了每秒 1兆或2兆传输速率。 802.11a：工作在5G频段，提供了每秒54M的传输速率，平均吞吐 量是20-36M/秒，平均范围10-100米。 802.11b：工作在2.4G频段，提供了每秒11M的传输速率，在 1999年，IEEE接受了802.11b作为以太网标准，平均速率每秒4M，平 均范围50多米。 802.11g：在2.4G频段上提供了大于20M的带宽，平均每秒2030M,平均范围50多米。 802.11e：QOS 802.11i：WLAN安全标准 802.11r：WLAN漫游标准 802.11s：802.11 mesh（无线网格网络） 802.11n：更高传输速率的改善，支持多输入多输出技术。 802.11规定了一个基站和无线客户端或两个无线客户端之间通过空气传 输的接口。 802.11在原始的802.11标准的基础上有了很多扩展标准。
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无线网络技术
2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
网状网拓扑：也称Mesh网络，它不需要全部的物理连接，只要将一个节点 连接到Mesh网中的任何一个节点，它即可完全连接到整个网络，Mesh网 中每个节点都可以转发其他节点的数据包
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2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
2.1.3 Wi-Fi 802.11频率的划分
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2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
2.1.4 802.11无线局域网结构 基础结构的802.11无线局域网
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2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
跳频扩频技术：使用很多窄频段，并使传输所用频率在这些频段中“跳 动”。 直接序列扩频技术：其原理就是通过特定的码字把信号的带宽展宽并复 用，以此获得较好的对抗干扰和噪声的性能。
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2.2 802.11 系列协议概述
② 红外技术：红外技术使用的是红外线二进制数据传输，支持1Mbps（ 基本接入速率） 和2Mbps（加强接入速率）的数据传输速率，两种传输速率使用不同的 调制方案，对于基本接入速率，红外物理层用16脉冲位置调制；对于加 强接入速率，使用4脉冲位置调制。脉冲位置调制就是根据脉冲在一段 周期内的位置不同代表不同的二进制符号。
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2.2 802.11 系列协议概述
1）802.11标准的物理层定义 802.11标准的物理层是媒体接入控制层和无线介质的接口，最初定义的 802.11标准的物理层还定义了使用的传输技术：跳频扩频、直接序列扩频和 红外技术，支持1Mbps和2Mbps的数据速率。 ① 扩频技术：扩频技术是兼顾带宽和可靠性的技术，其目标是使用比系统 所需要带宽更宽的频段来减少噪声和干扰的影响，扩频技术扩展了传输所 用的带宽，保持总功率不变，降低了峰值功率
发布时间 1997 年 1999 年 1997 年 2002 年 2000 年 2000 年 2004 年 2003 年 2003 年 2003 年 2004 年
发 布时间 2004 年 2005 年 暂无 2006 年 2007 年
说明 定义了2.4GHz微波和红外线的物理层及MAC子层标准 定义了5GHz微波的物理层及MAC子层标准 扩展的2.4GHz微波的物理层及MAC子层标准（DSSS） 扩展的2.4GHz微波的物理层及MAC子层标准（PBCC） 关于IEEE 802.11 网络和普通以太网之间的互通协议 关于国际间漫游的规范 基于无线局域网的质量控制协议 漫游过程中的无线基站内部通信协议 扩展的2.4GHz微波的物理层及MAC子层标准（OFDM） 扩展的5GHz微波的物理层及MAC子层标准（欧洲） 增强的无线局域网安全机制
说明 扩展的 5GHz 微波的物理层及 MAC 子层标准（日本） 基于无线局域网的微波测量规范 暂无 基于无线局域网的设备维护规范 高吞吐量的无线局域网规范（ 100Mbps ）
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2.2 802.11பைடு நூலகம்系列协议概述
802.11系列协议中协议分布
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2.2 802.11 系列协议概述
Ad-hoc 的802.11无线局域网
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2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
总线形拓扑：最初，以太网以一种共享总线拓扑模式存在，所有的节 点都连接到一个共同的线缆上，但首尾两个节点则是开放的，网络中 所有的节点都可以侦听到总线上的传输
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2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
2.2.2 802.11 a,b,g,n 协议的定义和标准 1．802.11 标准 802.11是第一代无线局域网标准之一，也是IEEE发布的第一个无线局域 网标准，是其他802.11系列标准的基础标准。该标准定义了物理层和介 质访问控制MAC协议的规范，允许无线局域网及无线设备制造商在一定 范围内建立互操作网络设备。
2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
2.1.1 IEEE 802.11 的发展历程
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2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
按照物理层和MAC层将这些802.11标准进行了分类，如图
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2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
2.1.2 ISM频段 ISM（Industrial Scientific and Medical）频段是一个免许可证的可用于 发展消费电子产品的频段，由美国联邦通信委员会（FCC）分配，设 备功率不能超过1W。ISM频段分为工业（902～928MHz），科学研究 （2.42～2.4835GHz）和医疗（5.725～5.850GHz），如图2-3所示。 ISM频段在各国的规定并不统一。如在美国有三个频段902～928 MHz ，2400～2483.5 MHz，5725～5850 MHz，而在欧洲900MHz的频段则 有部分用于GSM通信。
协议名称 IEEE 802.11 IEEE 802.11a IEEE 802.11b IEEE 802.11b+ IEEE 802.11c IEEE 802.11d IEEE 802.11e IEEE 802.11F IEEE 802.11g IEEE 802.11h IEEE 802.11i
协 议名称 IEEE 802.11j IEEE 802.11k IEEE 802.11l IEEE 802.11m IEEE 802.11n
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2.2 802.11 系列协议概述
2.2.1 802.11系列协议标准的发展 802.11系列协议标准是由国际电气和电子工程师联合会（IEEE）制定的， 它以802.11标准为基础，包括与无线局域网相关的多个已经发布和正在制 定的标准。
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2.2 802.11 系列协议概述
802.11系列协议标准
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2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
点对点拓扑：把无线AP设置成网桥方式将两个局域网连接起来。这种方 式是为局域网存储转发数据而设计的，对于末端节点用户是透明的
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2.1 IEEE 802.11 无线局域网基础知识
2.1.5 802.11 分层协议体系 802.11定义了无线局域网设备的物理层和链路层协议规范