计算机网络第九章无线网络复习材料总结

第九章

1.无线局域网WLAN 80

2.11：无连接，可靠

⏹无线LAN的工作模式

⏹有基站的模式；有固定基础设施的无线局域网

⏹无基站的模式；无固定基础设施的无线局域网

⏹移动自组网络：又称自组网络(ad hoc network)，这种网

络由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时

网络。

2.热点、热区

⏹现在许多地方都能够向公众提供有偿或无偿接入Wi-Fi 的服务，这样的

地点就叫做热点。

⏹由许多热点和AP 连接起来的区域叫做热区(hot zone)。

3.WISP：无线因特网服务提供者

用户可以通过无线信道接入到WISP，然后再经过无线信道接入到因特网

4.WSN：无线传感器网络

⏹移动自组网络的一个子集。

⏹由大量传感器结点通过无线通信技术构成的自组网络。

⏹WSN与移动自组网络的区别：WSN中的结点基本上是固定不变的。

5.802.11物理层

⏹物理层上传输技术

⏹红外线

⏹无线电扩频技术

⏹直接序列扩频DSSS

⏹正交频分复用OFDM

⏹跳频扩频FHSS （已很少用）

6.802.11MAC 层

与以太网对比

⏹隐藏站问题

⏹由于站点距离竞争者太远，从而不能发现潜在介质竞争者的问题称

为隐藏站点问题。这种未能检测出媒体上已存在的信号的问题叫做

隐蔽站问题

⏹暴露站问题

⏹由于非竞争者距离发送站点太近，从而导致介质非竞争者不能发送

数据的问题称为暴露站点问题。

⏹结论

⏹无线局域网不能简单地搬用CSMA/CD 协议。

⏹无线局域网采用CSMA/CA（CSMA with Collision Avoidance）协议。

⏹MAC 层两种功能

（MAC 层通过协调功能来确定在基本服务集BSS 中的移动站在什么时间能发送数据或接收数据）

⏹DCF 分布式协调功能

⏹没有用到任何中心控制手段，分布式接入算法。

⏹提供争用服务。

⏹必须实现的功能。

⏹PCF 点协调功能

⏹以AP为中心控制整个BSS内的活动，集中式接入算法。

⏹可选功能。

⏹PCF和DCF共存的手段：帧间间隔IFS (InterFrame Space)

⏹802.1可以传输密文（帧中有线等效保密字段WEP=1，表明采用加密算法）

判断：802.11和802.3一样都可以传输明文。（错）

7.无线网协议

⏹MACA（Multiple Access with Collision Avoidance）

⏹是IEEE 802.11无线局域网标准的基础

⏹避免冲突的多路访问

⏹基本思想

⏹发送站点刺激接收站点发送应答短帧，从而使得接收站点

周围的站点监听到该帧，并在一定时间内避免发送数据。

⏹基本过程

⏹A向B发送RTS（Request To Send）帧，A周围的站点在一

定时间内不发送数据，以保证CTS（Clear To Send）帧返回

给A；

⏹B向A回答CTS（Clear To Send）帧，B周围的站点在一定

时间内不发送数据，以保证A发送完数据；

⏹A开始发送

⏹若发生冲突，采用二进制指数后退算法等待随机时间，再

重新开始。

⏹MACAW（MACA for Wireless）

⏹对MACA协议做了改进

⏹主要改进

⏹对每个成功传输的数据帧，都要产生确认帧；

⏹增加了（发送站点的）载波监听；

⏹发生冲突后，针对每个数据流（相同源和目的地址）执行

后退算法，而不是针对每个站点；

⏹发生拥塞时，站点间交互信息。

⏹CSMA/CA 协议：支持两种操作方法

⏹第一种方法

⏹当一个站想要传送数据的时候，它首先监听信道，采用了物

理信道的监听手段。

⏹若信道空闲，它就开始传送。

⏹在传送过程中它并不监听信道，而是直接送出整个帧；

⏹发送站在发送完一帧后，必须等待一个短的时间间隔，检查

接收站是否发回帧的确认ACK。

⏹若收到，则发送成功，否则若在规定的时间内没有收到确认，

则发送失败。

⏹等待一段随机的时间重发该帧。若信道忙，则发送方推迟到

信道空闲，然后再开始发送。

⏹第二种方法

⏹以MACAW为基础。

⏹采用了虚拟信道的监听手段。

⏹根据RTS请求中所提供的信息，估算出该序列将需

要多长时间，其中包括最终的ACK。

⏹为此声明了一种虚拟信道，并且该信道正忙。

⏹用网络分配向量NA V(Network

Allocation Vector)表示。

⏹NA V信号不被传送出去，而是一种内

部提醒信号，用来保持一定时间的安

静。

⏹基本过程

⏹A先向B发送RTS帧。

⏹B收到之后，回送一个CTS帧。

⏹当A收到一个CTS之后，发送数据帧，并启动定时器。

⏹B收到数据帧之后，发回一个ACK帧应答，并终止协议交

换过程。

⏹若ACK帧到达A之前，A的定时器超时了，则整个协议再

重新运行。

⏹二进制指数退避算法

⏹第i次退避就在22 + i个时隙中随机地选择一个，即：

在时隙{0, 1, …, 22 + i – 1} 中随机地选择一个。

⏹第1 次退避是在8 个时隙（而不是2 个）中随机选择一个。

⏹第2 次退避是在16 个时隙（而不是4 个）中随机选择一

个。

8.CSMA/CA与CSMA/CD的相同点与不同点

CSMA/CA与CSMA/CD都用来解决信道争用问题。

（点到点网络的核心技术是路由选择，广播网的核心技术是信道争用）

CSMA/CD协议已成功地应用于使用有线连接的局域网，但在无线局域网的环境下，却不能简单的搬用CSMA/CA协议，特别是碰撞检测部分。主要有两个原因：（1）在无线局域网的适配器上，接受信号的强度往往远小于发送信号的强度，因此若要实现碰撞检测，那么在硬件上需要的花费就会过大。

（2）在无线局域网中，并非所有的站点都能听到对方，而“所有站点都能听见对方”正是实现CSMA/CD协议必须具备的基础。

9.噪声信道解决方法：采用对帧进行分片的方法

10.无线个人区域网WPAN：Wireless Personal Area Network

（在个人工作地方把属于个人使用的电子设备用无线技术连接起来自组

网络，不需要使用接入点AP。整个网络的范围大约在10 m 左右。）

⏹蓝牙系统

⏹低速WPAN：ZigBee。主要用于各种电子设备（固定的、便携的

或移动的）之间的无线通信。

⏹高速WPAN 802.15.3