第1-2+无线技术基础

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1.1 无线局域网技术介绍
无线局域网应用环境： 移动办公的环境：大型企业、医院等移动工作的人员应 用的环境。 难以布线的环境：历史建筑、校园、工厂车间、城市建 筑群、大型的仓库等不能布线或者难于布线的环境。 频繁变化的环境：活动的办公室、零售商店、售票点、 医院、以及野外勘测、试验、军事、公安和银行金融等， 以及流动办公、网络结构经常变化或者临时组建的局域网。 公共场所：航空公司、机场、货运公司、码头、展览和 交易会等。 小型网络用户：办公室、家庭办公室（SOHU）用户。
调制解调：所谓调制就是根据所需发送的信息来改变 载波的相关属性，以便使信息编码在载波上。调制后 的载波，携带着有用信息通过相关的传输技术发射出 去，由接收端（RX）接收后完成解调。而解调就是调 制的反过程，从载波中提取出发送的信息。
无线局域网采用的调制技术有BPSK（Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控）、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控）、CCK（Complementary Code Keying，补码键控）、QAM（Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制）、16QAM（16位正交幅度调制） 和64QAM（64位正交幅度调制）。
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1.2 无线技术基础
多径效应：在无线局域网系统中，无线电波从 发射端经过多条路径到达接收端的传播现象。 不同的路径之间存在一定时延，会形成多径干 扰，降低接收端的信号质量。在安装无线局域 网设备时，需要考虑到多径效应，避免设备安 装在反射较严重的物质附件（如金属、有涂层 的玻璃等）。利用天线分集技术也可以有效降 低多径效应的影响。
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1.2 无线技术基础
宽带：一般是以目前拨号上网速率的上限 56Kbps为分界，将56Kbps及其以下的接入称 为窄带，之上的接入方式则归类于宽带。它是 能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网 络上传输所需要的带宽，因此它也是一个动态 的、发展的概念。
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1.2 无线技术基础
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1.2 无线技术基础
思考： WAPI是什么？
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1.2 无线技术基础
无线电波的传输：电磁波进入不同的媒质会反射和折射， 电磁波在传播途径中遇到大障碍物时，电磁波会绕过障 碍物向前传播，这种现象叫绕射。超短波、微波的频率 较高，波长短，绕射能力弱，在高大建筑物后面信号强 度小，形成所谓的“阴影区”。信号质量受影响的程度 与建筑物的高度、接收天线与建筑物之间的距离、电磁 波的频率有关。频率越高、建筑物越高、接收天线与建 筑物越近，信号强度与通信质量受影响程度越大；反之， 频率越低、建筑物越矮、接收天线与建筑物越远，信号 强度与通信质量受影响程度则越小。
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1.3 IEEE802.11标准
思考： WLAN中可以用汉字设置SSID吗？
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1.3 IEEE802.11标准
IEEE802.11 MAC层工作原理：基于802.11协议的 无线局域网设备的大部分无线功能都是建立在MAC 层上的。802.11MAC层工作主要负责客户端与AP （无线接入点）之间的通讯，主要功能有：扫描、 认证、接入、加密、漫游等。
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1.2 无线技术基础
常见障碍物对无线信号的损耗情况
障碍物
开阔地 木制品 石膏 合成材料 煤渣砖块 石棉 玻璃 人体
水 砖块 大理石 陶瓷制品
纸 混凝土 防弹玻璃 镀银
金属
衰减程度
极少 少 少 少 少 少 少 中等 中等 中等 中等 高 高 高 高 非常高
非常高
举例
自助餐厅、庭院 内墙、办公室隔断、门、地板 内墙、办公室隔断、门、地板
无线局域网标准发展
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1.3 IEEE802.11标准
wenku.baidu.com
IEEE802.11网络基本元素：站点（Station，STA）、无线介质（Wireless Medium，WM）、接入点（Access Point，AP）、分布式系统（Distribution System，DS）。站点是具有无线网络接口的客户端设备，无线介质是空气。 接入点是无线网和有线网的接口。分布式系统用于连接不同的基本服务集。
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1.2 无线技术基础
无线局域网采用的传输技术有 FHSS（Frequency-hopping spread spectrum，跳频扩频技术） DSSS（Direct-sequence spread spectrum， 直接序列扩频） OFDM（Orthogonal frequency-division multiplexing，正交频分复用）。
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1.3 IEEE802.11标准
为了区分不同的WLAN，需要为每个WLAN设置一 个名字，即SSID（Service Set IDentifier，服务集标 识码），最多可以有32个字符组成。无线网卡设置 了不同的SSID就可以进入不同网络，SSID通常由AP 或无线路由器广播到网络上，STA可以通过自带的 扫描功能看到当前区域内的SSID，只有设置为相同 的SSID的STA才能相互通信。
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1.2 无线技术基础
常见电磁波的频率分布
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1.2 无线技术基础
思考： 无线信号是否有辐射？对人体有什么危害？
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1.2 无线技术基础
带宽：指信号所占据的频带宽度，在被用来描 述信道时，带宽是指能够有效通过该信道的信 号的最大频带宽度。对于模拟信号而言，带宽 又称为频宽，以赫兹（Hz）为单位。对于数字 信号而言，带宽是指单位时间内链路能够通过 的数据量。
间、地点不固定。机场、酒店、火车 外部办公，共享资源访问，易用性，愿意使用单一
是出差期间访问相对较多的地方
多媒体
的账号
学生 业主
在校学生
在图书馆、教室等使用免费无线局域 E-mail，网站访问，共享 易用性要求低，较高的
网进行网页浏览和E-mail收发等
资源访问
安全保证
写字楼、商场、机场等 为内部客户提供服务设施
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思考与练习
（1）WLAN与传统有线网络比较有哪些优势和不 足？ （2）WLAN系统的组成结构是什么？ （3）IEEE802.11标准体系中包括哪些内容？ （4）WLAN技术的未来发展趋势如何？
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小企业
几十人以上企业，仅有 简单上网设备，没有IT 技术管理部门
在企业内、外部移动使用自己的笔记 本、移动电话等工具，以自己习惯的 方式进行沟通
E-mail ， 网 站 访 问 ， 共 享 资源访问，多媒体
安全性，无处不在的接 入网络，易用性
商务 旅行者
因公出差
在办公室以外消耗大量时间，工作时 E-mail，网站访问，企业 无处不在的接入网络，
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1.3 IEEE802.11标准
无线网络介质访问控制方式：CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance， 载波监听多路访问/冲突避免）。一方面，载波侦听 查看介质是否空闲；另一方面，通过随机的时间等待， 使信号冲突发生的概率减到最小，当介质被侦听到空 闲时，则优先发送。不仅如此，为了使系统更加稳固， IEEE802.11还提供了带确认帧（ACK）的CSMA/CA 协议。在一旦遭受其他噪声干扰，或者由于侦听失败 时，信号冲突就有可能发生，而这种工作于MAC层的 ACK此时能够提供快速的恢复能力。
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本章小结
本章主要介绍WLAN相关的背景知识，与WLAN理 论相关的无线技术基础知识，以及WLAN的技术体 系。主要内容包括主要使用的无线技术、WLAN相 关组织与标准、802.11协议发展进程、WLAN的调 整与传输技术、802.11协议的主要技术指标与MAC 层工作原理等。
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1.3 IEEE802.11标准
WLAN的基本构成单元被称为BSS（Basic Service Set ，基本服务集），其中包含多个STA，BSS都有一个 覆盖范围，在该覆盖范围内BSS的成员STA可以保持 相互通信，每个BSS有一个基本服务集识别码（ BSSID）。把多个BSS通过分布式系统连接起来所构 成的一个任意大小和复杂度的网络拓扑被称为ESS（ Extended Service Set，扩展服务集）。
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1.3 IEEE802.11标准
无线漫游：是指STA转换连接AP的过程。在漫游过程中，要求STA转换连 接前后的AP属于同一ESS（即参与客户端漫游的AP上所配置的SSID必须 相同），还要求无线客户端已有业务不中断，且IP地址不改变。无线漫 游分为二层漫游和三层漫游。
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1.1 无线局域网技术介绍
思考： Wi-Fi是什么？与WLAN有什么区别？
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1.1 无线局域网技术介绍
无线网络技术：
IrDA BlueTooth 3G 802.11a/b/g/n
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1.2 无线技术基础
电磁波：又称电磁辐射。电磁辐射可以按照频 率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、 微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽 马射线等等。人眼可接收到的电磁辐射，波长 大约在380至780纳米之间，称为可见光。电 磁波不需要依靠介质传播，各种电磁波在真空 中速率固定，速度为光速。
信息提示，广告推送
支持按业务需要可以对 内部空间进行随意调整 或者分割
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1.1 无线局域网技术介绍
无线局域网特点： 可移动性：由于没有线缆的限制，用户可以在不同的地方 移动工作，网络用户不管在任何地方都可以实时访问信息。 布线容易：由于不需要布线，消除了穿墙或过天花板布线 的繁琐工作，因此安装容易，建网时间可大大缩短。 组网灵活：无线局域网可以组成多种拓扑结构，可以十分 容易地从少数用户的点对点模式扩展到上千用户的基础架构 网络。 成本低廉：主要体现在用户网络需要租用大量的电信专线 进行通信的时候，自行组建的无线局域网会为用户节约大量 的租用费用。在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线局 域网的投资更有回报。
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1.1 无线局域网技术介绍
常见无线局域网用户群
用户群
定义
行为方式
主要应用
系统需求
大型 企业用户
几百人以上企业，已有 企业网，有IT技术管理 部门
在企业内部的不同区域，不同办公室 之间移动，使用自己的笔记本、移动 电话等工具，以自己习惯的方式进行 沟通
E外多-m媒部a体办il ，公网，站共访享问资，源企访问业，企企业业网内络无规处范不 在 ，符合
无线网络组建
第1章 无线局域网概述
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学习内容
1.1 无线局域网技术介绍 1.2 无线技术基础 1.3 IEEE802.11标准
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学习目标
了解无线局域网特点及应用 了解无线信号传输方式 熟悉无线局域网标准
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1.1 无线局域网技术介绍
无线局域网技术的新发展表现为更高的速度、更好 的互操作性以及安全性。无线局域网具有的高灵活 性和可靠性，可以立竿见影地提高生产率，在各行 业的广泛应用取得了引人瞩目的成果，展示了极为 广阔的市场前景，创造了崭新的生活和工作风尚。
办公室隔断 内墙、外墙
天花板 没有色彩的窗户
大群的人 潮湿的木头、玻璃钢、有机体
内墙、外墙、地面 内墙、外墙、地面 陶瓷瓦片、天花板、地面
一卷或一堆纸 地面、外墙、承重梁
安全棚 镜子
办公桌、办公隔断、混凝土、电梯、文件柜、通风设备
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1.3 IEEE802.11标准
无线局域网标准发展