第8章无线局域网接入技术PPT课件

18.08.2020
12
第8章 无线局域网接入技术
WLAN概述 IEEE802.11标准概要 WLAN安全技术 WLAN的应用
18.08.2020
13
IEEE802.11标准概要
标准概述 参考模型 BSS与ESS WLAN系统服务 STA接入过程 分片与重组 CSMA/CA协议 IEEE802.11 MAC帧格式 IEEE 802.11主要系列
IEEE802.11增补标准
最吸引注意力的是大量的WLAN物理层（PMD）增补 ）
IEEE 802.11b-1999 IEEE 802.11a-1999 IEEE 802.11g-2003
其它的增补
IEEE 802.11h-2003 IEEE 802.11j-2004 IEEE 802.11i-2004 IEEE 802.11e-2005
有限的带宽
2.4GHz：无需申请频带，非常拥挤
ISM频段：工业、科学和医学
5GHz频带：成本较高 面临的问题之一：如何利用有限的带宽
共享信道
多个站点共享同一信道 数据通信具有广播的特点 两个或以上站点同时发送会发生冲突 面临的问题之二：如何避免冲突、如何分解冲突
18.08.2020
18.08.2020
9
WLAN的网络结构
无中心－对等结构（ad－hoc）
B
A
C
D 频率f E
所有移动站点都处于平等地位 无中心站，所有站点间可直接通信无需中继 所有站点共享同一信道，竞争同一信道 不便于采用定向天线 用户增加时，冲突厉害 适合用户少且范围小的组网
18.08.2020
10
标准机构及组织
IEEE802.11工作组 Wi－Fi联盟
技术标准
IEEE802.11系列
网络结构
Ad-hoc（无中心） AP（有中心）
MAC协议
CSMA/CA协议
频段
2.4GHz（ISM频段），5GHz
无线环境恶劣，存在诸多问题很难解决
18.08.2020
3
无线数据传输的环境(1/4)
移动带来许多不定因素
移动中通信链路变化 拓扑变化 加上不确定信道干扰 如何保持站点移动时的连续通信是WLAN面临
的问题之四
18.08.2020
8
无线数据传输的环境(4/4)
提高抗干扰能力是WLAN面临的问题之五 安全性问题是WLAN面临的问题之六
防止非法用户的接入 防止恶意的获取他人个人信息
物理层，进一步分为两个子层
PLCP: Physical Layer Convergence Procedure 物理 层汇聚过程子层
PMD: Physical Medium Dependent 物理介质相关子层
18.08.2020
18
MAC子层功能
访问控制:标准定义了两种访问方式
分布式协调功能DCF,站点之间通信基于竞争协议 CSMA/CA
隐藏站点问题：由于竞争者离得太远而导致一个站 点无法检测到潜在的介质竞争者
ABC
18.08.2020
6
暴露站点问题
实例：
“B向A发送数据”和“C向D发送数据” 本来互 不干扰
但在B发送时，C检测信道，以为会发生冲突， 而停止传输
B暴露在C、D之间
AB CD
18.08.2020
7
无线数据传输的环境(3/4)
WLAN的网络结构
有中心－AP接入结构
AP
Internet
所有移动站点通过中心站点(AP)接入 一般AP位置不动，实现站点的接入和到有线网的桥接 不考虑移动站点之间的直接通信 只考虑各站点与AP之间的直接通信 无线站点之间、无线站点到互联用户的通信都需通过AP转发 有中心的结构便于对用户的接入管理，更适合作WLAN接入网的结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
18.08.2020
11
工作频段——中国
中国频谱管理
2.4~2.4835GHz，带宽：83.5MHz
信部无 [2001] 653号、信部无 [2002] 353号 发射功率：100/500 mW
5.725~5.850 GHz，带宽：125MHz
信部无[2002]277号 发射功率：500 mW
18.08.2020
16
IEEE802.11标准概要
标准概述 参考模型 BSS与ESS WLAN系统服务 STA接入过程 分片与重组 CSMA/CA协议 IEEE802.11 MAC帧格式 IEEE 802.11主要系列
18.08.2020
17
IEEE802.11的参考模型
MAC子层
4
无线数据传输的环境(2/4)
并非单纯的广播环境
共享无线信道的广播信息不一定到达每个站点 存在着隐藏站点和暴露站点的问题 隐藏站点会增加站点冲突的可能性 暴露站点会抑制信道资源的充分利用 面临的问题之三：如何克服隐藏站点和暴露站
点
18.08.2020
5
隐藏站点问题
实例：
A向B发送数据时C监测不到载波 C也向发送数据，造成冲突 A对C隐藏
WLAN概述 IEEE802.11标准概要 WLAN安全技术 WLAN的应用
18.08.2020
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
WLAN概述
WLAN的功能
为小范围内固定或移动站点提供无线数据通信服务
18.08.2020
14
IEEE802.11标准概述
1990年IEEE802委员会成立IEEE802.11工作组 IEEE 802.11基本标准的版本有：
IEEE Std 802.11-1997 IEEE Std 802.11, 1999 Edition ISO/IEC 802.11 : 2005 (E) IEEE Std 802.11-2007
18.08.2020
15
IEEE802.11标准概述
IEEE802.11标准全称
无线局域网介质访问控制和物理层规范 Wireless LAN Medium Access Control and
Physical Layer Specifications
标准包含的内容包括
基本的组网方式及结构 协议参考模型 MAC层协议、数据格式与数据传输 物理层技术 用户认证与信息安全