Wlan协议体系

802.11B体系结构的组成部分 体系结构的组成部分
1、STA （station，站点） 指接入无线媒介的部分，包含MAC实体和PHY实体，通常称为网络适配器。 便携式STA：从一个地方移动到另一个地方，但是工作时必须是固定的， 移动式STA：可以在移动中访问局域网的站点 2、BSS （Basic Service Set，基本服务集） BSS是802.11b局域网的基本构成单元，最简单的BSS由2个STA组成。 3、DS （Distribution system，分发系统） 连接多个BSS的网络购件。 4、AP （Access Point，访问点） AP也是一个STA，该STA还通过提供分发服务来提供对DS的访问。 1、ESS （ Extended Service Set ，扩展服务集） 扩展服务集由DS和多个BSS构成一个任意大小和复杂的无线网络。
点多 25/155M 点多 局局移移 TDD
全全 10M
30m
全全 11/22/54 M 500m 局局移移 半双双
CSMA/CA PSK,CCK OFDM 较较
终终终终 终终终终 FDD/TDD FDD
FDMA/TD MA
局局移移 SWAP
SWAP FSK FHSS 较较
64QAM
较较 现现较现
FDMA/TD TDMA/OF TDMA/OF MA DMA DMA 64QAM 64QAM 64QAM OFDM OFDM 较较 点多 中中
802.11B中STA状态 中 状态
1类帧
状态1： 未鉴权 未关联
成功鉴权 1类帧、2类帧
状态2： 已鉴权 未关联
主讲： 主讲：杨伟老师
无线网络相关协议及IEEE 802.11协议族 IEEE 802.11工作原理简介 IEEE 802.11协议的安全防范 天线技术
无线局域网组成
无线网卡
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) 无线接入点(AccessPoint)
1．分布对等式拓扑
分布对等式网络是一种独立的(Independent) BSS(IBSS)，它至少有两个站。是一种典型的、以自发 方式构成的单区网，该工作模式被称作特别网络或自组 织网络(Ad Hoc Network)
2．基础结构集中式拓扑
3．ESS网络拓扑 ESS网络拓扑
4.中继或桥接型网络拓扑 4.中继或桥接型网络拓扑 两个或多个网络(LAN或WLAN)或网段通过 无线中继器、无线网桥或无线路由器等无 线网络互连设备连接起来。 采用中继或桥接型网络拓扑是一种拓展 WLAN覆盖范围的有效方法。
三层漫游
有线网络：支持通过Mobile IP技术 无线网络：支持(类Mobile IP技术或者DHCP)
扩充性
有线网络：较弱，会涉及重新布置线缆繁琐、施工周期长等麻烦 无线网络：较强，只需增加适配卡或者接入点就可以实现扩充。
无线局域网的拓扑结构 从物理拓扑分类看:单区网SCN和多区网 MCN 从逻辑上看:对等式、基础结构式和线型 、星型、环型 从控制方式方面来看:无中心分布式、有 中心集中控制式 从与外网的连接性来看：独立WLAN和非 独立WLAN
不不不现
后后不现
小
家家,难难
较现
无线局域网的相关协议
IEEE 802.11a: 将传输频段放置在5GHz频率空间； IEEE 802.11b: 将传输频段放置在2.4GHz频率空间； IEEE 802.11d: Regulatory Domains，定义域管理； IEEE 802.11e: QoS(Quality of service)，定义服务质量； IEEE 802.11f: IAPP(Inter-Access Point Protocol) ， 接 入点内部协议； IEEE 802.11g: 在2.4GHz频率空间取得更高的速率； IEEE 802.11h: 5GHz频率空间的功耗管理; IEEE 802.11i: Security，定义网络安全性。 IEEE 802.11n:802.11n协议为双频工作模式,最高速度可达 500Mbps。
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吞吐率
有线网络： 10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbps 无线网络： 11Mbps、54Mbps、108Mbps
成本
有线网络：安装成本高，设备成本低，线路成本高，维护成本高 无线网络：安装成本低，设备成本高，无线路成本，维护成本低
无线局域网与有线局域网对比
移动性
有线网络：非常低效，无法在移动的同时访问相应网络的资源 无线网络：移动性强，某些特定的环境，如施工现场、实地勘测、 库房管理、公 安值勤等，这种情况下只有使用无线才能 实现移动办公。如果在每个点都布线， 资源浪费巨大。
无线局域网的相关协议
802.11： 802.11： IEEE802.11 采 用 红 外 线 、 跳 频 扩 谱 方 式 （ FHSS ： Frequency Hopping Spread Spectrum ） 以 及 直 扩 方 式 （ DSSS ： Direct Spectrum Spread Spectrum），支持1至54Mb/s的数据率，在开放环境下能传300m，加功率 的条件下可达50km。 蓝牙技术： 蓝牙技术： 短距离通信规范，其主要目的取代电缆，用电磁波来实现手机、PC和手持 终端等各种设备间的连接。与IEEE802.11b一样,蓝牙也是使用2.4GHz频段 的无线技术规范。但是，由于它是装在电池容量较小的移动终端中，为降 低功耗，需要抑制通信速度。 HiperLAN/2 HiperLAN/2: 由HiperLAN/全球论坛(H2GF)开发,标准已经在去年底被最终确定,定义了 检测功能和转换信令，以支持许多无线网络功能，包括动态频率选择 （DFS）功能、链路自适应、无线信元转换、多束天线和功率控制等。物 理层传输速率最高可达到54Mbps，第三层的传输速率最高可达到25Mbps。
LMDS协议: LMDS协议: 协议 本地多点分布式系统，工作在20GHZ--40GHZ频段， 主要是28GHZ，类蜂窝 结构，高频，宽带优势明显，有一定市场，技术成熟，但相关器件昂贵， 而且开发难度大.目前主要有P-COM，新桥，北电，ALCATEL，LUCENT，HP 有相应产品，在加拿大和美国有商用市场； MMDS协议: MMDS协议: 协议 多点多通道分布式系统，从无线电缆电视微波传输技术演化而来，尚未有 标准，工作在2.5-2.7GHz，后扩展到2G-4G，工作频宽为200MHz，能够覆 盖50公里的范围，距离有优势，速度优势不明显，对现有的网络需要改造， 综合性价比不高，主要是美国的Spike¡，Cisco有相应的产品； 802.16协议: 802.16协议: 协议 1999年7月开始运作的无线城域网标准，工作在2-66GHz，蜂窝式的基站网 络，覆盖所有BWA(宽带无线接入)频段，技术比较先进，可以统一标准， 后期的市场有很好的前景，但现在还很不成熟；
802.11B体系结构提供的服务 体系结构提供的服务
1、STA服务 （ SS） 1）Authentication鉴权； 提供对局域网的访问控制，被所有STA用来确定与其通信的对方站点的 身份。 2）Deauthentication取消鉴权； 终止当前鉴权的时候，调用取消鉴权服务。取消鉴权的动作将导致STA 的关联被拆除。 3）Privacy加密； IEEE802.11使用WEP算法完成实际消息的加密。注意：只是对数据帧 和某些鉴权管理帧才会调用加密。所有STA都是在透明信息状态下开始 工作的。 4）MSDU delivery媒介访问控制服务数据单元交付；
无线局域网的相关协议
IEEE 802.11: 802.11: 提供了三个物理层 (PHY) 规范，包括 2.4 GHz ISM 频带中的红外线、1~2 Mbps 频率跳跃扩频技术 (FHSS) 和 1~2 Mbps 直接序列扩频技术 (DSSS)。 802.11b 802.11b： 规范指定在2.4GHz通信频带, 物理层采用高速直接序列扩频技术(HR-DSSS) 。 调制方式有高效率的“补码键控”(CCK) 调制方案，从而达到了 11 Mbps 的 顶端数据速率。第二种调制方案是“信息包二进制回旋式编码” (PBCCTM)， 提供 3dB的编码增益，延伸了通信的距离。 802.11a： 802.11a 5.2 GHz U-NII 频带，高达 54 Mbps 的数据速率,正交频率划分多路复用 (OFDM) 的多载波调制技术, 它与 802.11b 或最初的 802.11 WLAN 标准均不 能进行互操作。 802.11g 802.11g： 使 OFDM 成为在 2.4 GHz 频带中提供 802.11a 54 Mbps数据速率的强制技术， 提供 CCK-OFDM 和 PBCC-22 可选模式,保持了与已安装的 802.11b 设备的兼 容性。
802.11B体系结构提供的服务 体系结构提供的服务
2、分发系统服务（DSS） 1）Association关联； 类似于蜂窝通信中手机与基站之间关系的确立；确定STA由哪个AP提 供服务，该服务为DS提供该STA到AP的映射。 2）Disassociation去关联； 需要中止当前关联时，去关联可以是关联的双方任意一方开始，另一方 不能拒绝。 3）Distribution分发； 保证在一个ESS内如何正确的交付数据。从STA1—〉AP1—〉AP2— 〉STA2 4）Integration综合： 如果分发服务认为一个消息的接收方是一个综合局域网成员，DS的输 出不是AP而是一个入口（例如：以太网口）。则调用综合功能。 5）Reassociation重新关联； 提供了STA移动的需求，保证了一个STA在一个ESS内从一个BSS移动 到另一个BSS时,DS及时得到STA和AP之间的关联信息。
无线局域网的相关协议
Wireless ATM协议 协议: 协议 定位于城域网接入，主要解决无线接入中的ATM信元传输问题，标准预计 在两年后完成，结构和流程比较复杂，不具备速度优势，性价比不高，支 持厂家少； Wireless DSL协议 协议: 协议 将MMDS和LMDS应用扩展在DSL领域，没有统一的标准，速率，价格和 市场等各个方面均没有什么明显优势，目前Airspan Networks宣布推出 相应IP为基础的产品； HomeRF: 主要应用在家庭范围内的技术，使用共享无线的访问协议SWAP(shared wireless access protocol)， 2.4GHz 跳频，最大功率是100mW，覆 盖范围50米，提供1Mbps和2Mbps的速率；在最新的2.0版本里，通过 使用WBFH(宽带跳频)技术，可以实现5Mbps和10Mbps的速率；目前支 持的设备不多，主要有Proxim，Mortolora，Compaq和Intel；但Intel 已经转到IEEE 802.11b；
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）
无线局域网与有线局域网对比
布线
有线网络：布线繁琐，办公室内，各种网络系统共存，已经出现电 缆线的"洪水" 无线网络：完全不需要布线，如果是临时租用办公室或者不允许线 缆布设的环境是非常理想的解决方案。
无线局域网的相关协议
LMDS MMDS 802.16 WATM 2-66G 5G/60G HomeRF 2.4G ISM WLAN 2.4/5G
频频 组组 速速 覆覆 移移 双双 点多 调调 成成 市市
28/40/60G 2.5-2.7G
点点点点 155M
3-10km
点点点点 10M
50km
点多 点多 点多 点多 TDD
无线局域网的相关协议
LMDS协议 LMDS协议 MMDS协议 MMDS协议 802.16协议 802.16协议 Wireless ATM协议 ATM协议 Wireless DSL协议 DSL协议 HomeRF 802. 802.11 蓝牙技术 HiperLAN/2 HiperLAN/2
无线局域网的相关协议