第3章無(wú)線局域網(wǎng)第3章無(wú)線局域網(wǎng)1第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述23.1概述3.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋范圍3.1.2無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn)3.1.3無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)3.1.4無(wú)線局域網(wǎng)的分類與應(yīng)用3.1概述3.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋范圍33.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋范圍無(wú)線局域網(wǎng)是在局部區(qū)域內(nèi)以無(wú)線媒體或介質(zhì)進(jìn)行通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。局部區(qū)域就是距離受限的區(qū)域，是相對(duì)廣域而言。兩者的區(qū)別主要在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶煌?但覆蓋范圍界限的區(qū)別并不十分明顯)，從而引起網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面的一些區(qū)別。介于廣域網(wǎng)WAN和局域網(wǎng)LAN之間還有一種局部網(wǎng)絡(luò)，稱為城域網(wǎng)比局域網(wǎng)覆蓋范圍更小的局部網(wǎng)絡(luò)稱為個(gè)(人區(qū))域網(wǎng)。廣義的無(wú)線局域網(wǎng)還包含無(wú)線城域網(wǎng)(WMAN)和無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也可以粗略分為無(wú)線廣域網(wǎng)和無(wú)線局域網(wǎng)兩種。3.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋范圍無(wú)線局域網(wǎng)是在局部區(qū)域內(nèi)以無(wú)43.1.2無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(1)移動(dòng)性(Mobility)(2)靈活性(Flexibility)(3)可伸縮性(Scalability)(4)經(jīng)濟(jì)性(Saving)3.1.2無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):5無(wú)線局域網(wǎng)的局限性(1)可靠性(Reliability)(2)帶寬與系統(tǒng)容量(3)兼容性(Compatibility)與共存性(Coexistence)(4)覆蓋范圍(5)干擾(6)安全性(7)節(jié)能管理(8)多業(yè)務(wù)與多媒體(9)移動(dòng)性(10)小型化、低價(jià)格無(wú)線局域網(wǎng)的局限性(1)可靠性(Reliability)63.1.3無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了四代:(1)第一代無(wú)線局域網(wǎng):1985年，F(xiàn)CC頒布的電波法規(guī)為無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展掃清了道路。(2)第二代無(wú)線局域網(wǎng)：基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)(3)第三、四代無(wú)線局域網(wǎng)：符合IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品已經(jīng)較為普及，歸為第三代無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品；而將符合IEEE802.11a、HiperLAN2和IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品稱為第四代無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品。3.1.3無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)無(wú)線局域網(wǎng)的7任務(wù)組：研究范圍和目標(biāo)狀態(tài)MAC組為WLAN開(kāi)發(fā)MAC機(jī)制已完成，作為IEEE802.11的一部分；被ISO/IEC接納為8802-11：1999標(biāo)準(zhǔn)PHY組為WLAN開(kāi)發(fā)三種PHY層機(jī)制：Infrared，DSSS和FHSS已完成，作為IEEE802.11的一部分，并被ISO/IEC接納為8802-11：1999標(biāo)準(zhǔn)TGa開(kāi)發(fā)適用于UNII頻段的PHY規(guī)范已完成，成為IEEE802.1la標(biāo)準(zhǔn)，并被ISO/IEC接納為8802-11：1999(E)標(biāo)準(zhǔn)TGb開(kāi)發(fā)2.4GHz頻段的高速PHY規(guī)范已完成，成為IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)b-corl糾正802.11b的MIB的不足和缺陷進(jìn)行中TGc向IEEE802.1d標(biāo)準(zhǔn)提供所需要的信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)橋和802.11MAC互操作已完成，并作為IEEE802.1d標(biāo)準(zhǔn)的一部分TGd為MIB定義新的PHY參數(shù)，并擴(kuò)展802.11以適應(yīng)一些國(guó)家的要求進(jìn)行中TGe增強(qiáng)MAC機(jī)制，改進(jìn)QoS和CoS，增強(qiáng)認(rèn)證和安全機(jī)制(已移至TGi)進(jìn)行中TGf制定IAPP協(xié)議進(jìn)行中TGg開(kāi)發(fā)新的PHY規(guī)范，通過(guò)提高速率增強(qiáng)802.11b的性能和可用性已完成，成為IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)TGh提高802.11MAC和802.11aPHY的網(wǎng)絡(luò)管理和控制功能，提供動(dòng)態(tài)信道選擇和功率控制進(jìn)行中TGi增強(qiáng)MAC機(jī)制，提高安全和認(rèn)證機(jī)制進(jìn)行中TGn利用智能天線技術(shù)提高傳輸速率、覆蓋范圍和系統(tǒng)容量進(jìn)行中5GSG和ETSI-BRAN合作，研究5GHz頻段的全球化和協(xié)調(diào)AdHocPublicity通過(guò)研究應(yīng)用和操作來(lái)推廣802.11AdHoeRegulatory跟蹤各個(gè)國(guó)家的要求，確保802.11符合他們的要求IEEE802.11下的任務(wù)組任務(wù)組：研究范圍和目標(biāo)狀態(tài)MAC組為WLAN開(kāi)發(fā)MA83.1.4無(wú)線局域網(wǎng)的分類與應(yīng)用

無(wú)線局域網(wǎng)可根據(jù)不同的層次、不同的業(yè)務(wù)、不同的技術(shù)和不同的標(biāo)準(zhǔn)以及不同的應(yīng)用等進(jìn)行分類。3.1.4無(wú)線局域網(wǎng)的分類與應(yīng)用無(wú)線局域網(wǎng)可根9無(wú)線局域網(wǎng)的分類方法1無(wú)線局域網(wǎng)的分類方法110無(wú)線局域網(wǎng)的分類方法2無(wú)線局域網(wǎng)的分類方法211第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述123.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.2.1無(wú)線局域網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.2.1無(wú)線局域網(wǎng)的131.站STA(Station)

站(點(diǎn))也稱主機(jī)(Host)或終端(Terminal)，是無(wú)線局域網(wǎng)的最基本組成單元,包括以下幾部分：

(1)終端用戶設(shè)備

(2)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口

(3)網(wǎng)絡(luò)軟件1.站STA(Station)站(點(diǎn))也稱主機(jī)(H14無(wú)線局域網(wǎng)中移動(dòng)站的分類移動(dòng)站的分類固定站半移動(dòng)站移動(dòng)站開(kāi)機(jī)使用的移動(dòng)站固定固定固定/移動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)的移動(dòng)站固定固定/移動(dòng)固定/移動(dòng)舉例臺(tái)式機(jī)便攜機(jī)掌上機(jī)、車(chē)載臺(tái)無(wú)線局域網(wǎng)中移動(dòng)站的分類移動(dòng)站的分類固定站半移動(dòng)站移動(dòng)站開(kāi)152．無(wú)線介質(zhì)

無(wú)線介質(zhì)是無(wú)線局域網(wǎng)中站與站之間、站與接入點(diǎn)之間通信的傳輸介質(zhì)?？諝馐菬o(wú)線電波和紅外線傳播的良好介質(zhì)。無(wú)線局域網(wǎng)中的無(wú)線介質(zhì)由無(wú)線局域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)定義。2．無(wú)線介質(zhì)無(wú)線介質(zhì)是無(wú)線局域網(wǎng)中站與站之間、站163.無(wú)線接入點(diǎn)

無(wú)線接入點(diǎn)類似蜂窩結(jié)構(gòu)中的基站，是無(wú)線局域網(wǎng)的重要組成單元。是一種特殊的站，通常處于BSA的中心，固定不動(dòng)?；竟δ埽?/p>

(1)作為接入點(diǎn)，完成其他非AP的站對(duì)分布式系統(tǒng)的接入訪問(wèn)和同一BSS中的不同站間的通信聯(lián)結(jié)。

(2)作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)的橋接點(diǎn)完成無(wú)線局域網(wǎng)與分布式系統(tǒng)間的橋接功能。

(3)作為BSS的控制中心完成對(duì)其他非AP的站的控制和管理。3.無(wú)線接入點(diǎn)無(wú)線接入點(diǎn)類似蜂窩結(jié)構(gòu)中的基站，是無(wú)174．分布式系統(tǒng)DS

為了覆蓋更大的區(qū)域，把多個(gè)BSA通過(guò)分布式系統(tǒng)連接起來(lái)，形成一個(gè)擴(kuò)展業(yè)務(wù)區(qū)ESA，通過(guò)DS互相連接起來(lái)的屬于同一個(gè)ESA的所有主機(jī)組成一個(gè)擴(kuò)展業(yè)務(wù)組ESS。4．分布式系統(tǒng)DS為了覆蓋更大的區(qū)域，把多個(gè)BS18分布式系統(tǒng)通過(guò)入口(Portal)與骨干網(wǎng)相連

分布式系統(tǒng)通過(guò)入口(Portal)與骨干網(wǎng)相連193.2.2無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從物理拓?fù)浞诸惪?單區(qū)網(wǎng)SCN和多區(qū)網(wǎng)MCN從邏輯上看:對(duì)等式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式和線型、星型、環(huán)型從控制方式方面來(lái)看:無(wú)中心分布式、有中心集中控制式從與外網(wǎng)的連接性來(lái)看：獨(dú)立WLAN和非獨(dú)立WLAN3.2.2無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從物理拓?fù)浞诸惪?單區(qū)網(wǎng)S201．分布對(duì)等式拓?fù)?/p>

分布對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)是一種獨(dú)立的(Independent)BSS(IBSS)，它至少有兩個(gè)站。是一種典型的、以自發(fā)方式構(gòu)成的單區(qū)網(wǎng)，該工作模式被稱作特別網(wǎng)絡(luò)或自組織網(wǎng)絡(luò)(AdHocNetwork)1．分布對(duì)等式拓?fù)浞植紝?duì)等式網(wǎng)絡(luò)是一種獨(dú)立的(In212．基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式拓?fù)?．基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式拓?fù)?23．ESS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?．ESS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?34.中繼或橋接型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬蓚€(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(LAN或WLAN)或網(wǎng)段通過(guò)無(wú)線中繼器、無(wú)線網(wǎng)橋或無(wú)線路由器等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備連接起來(lái)。采用中繼或橋接型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫且环N拓展WLAN覆蓋范圍的有效方法。4.中繼或橋接型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬蓚€(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(LAN或WLAN)243.2.3無(wú)線局域網(wǎng)的服務(wù)與WLAN體系結(jié)構(gòu)和工作原理密切相關(guān)的服務(wù)主要有兩種類型:STA服務(wù)和分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS)，這兩種服務(wù)均由MAC層使用。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中定義了九種服務(wù)，三種用來(lái)移動(dòng)數(shù)據(jù)，其余六種是管理操作。3.2.3無(wú)線局域網(wǎng)的服務(wù)與WLAN體系結(jié)構(gòu)和工作原理密切251.STA服務(wù)(SS)由STA提供的服務(wù)被稱為STA服務(wù)，它存在于每個(gè)STA和AP中。SS包括：

(1)認(rèn)證(Authentication)(2)解除認(rèn)證(Deauthentication)(3)保密(Privacy)(4)MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳送（MSDU）1.STA服務(wù)(SS)由STA提供的服務(wù)被稱為STA服務(wù)，它262.分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS)由DS提供的服務(wù)被稱為分布式系統(tǒng)服務(wù)。在WLAN中，DSS通常由AP提供。包括：(1)聯(lián)結(jié)(Association)(2)重新聯(lián)結(jié)(Reassociation)(3)解除聯(lián)結(jié)(Disassociation)(4)分布(Distribution)(5)集成(Integration)2.分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS)由DS提供的服務(wù)被稱為分布式系統(tǒng)273．服務(wù)之間的關(guān)系對(duì)于通過(guò)WM進(jìn)行直接通信的STA均有認(rèn)證狀態(tài)(值為未被認(rèn)證和已認(rèn)證)和聯(lián)結(jié)狀態(tài)(值為未聯(lián)結(jié)和已聯(lián)結(jié))兩個(gè)狀態(tài)變量。這兩個(gè)變量為每個(gè)遠(yuǎn)端STA建立了三種本地狀態(tài)：狀態(tài)1：初始啟動(dòng)狀態(tài)，未認(rèn)證，未聯(lián)結(jié)；狀態(tài)2：已認(rèn)證，未聯(lián)結(jié)；狀態(tài)3：已認(rèn)證，已聯(lián)結(jié)。3．服務(wù)之間的關(guān)系對(duì)于通過(guò)WM進(jìn)行直接通信的STA均有認(rèn)證28狀態(tài)變量與業(yè)務(wù)之間的關(guān)系狀態(tài)變量與業(yè)務(wù)之間的關(guān)系29第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述303.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系1．無(wú)線網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系1．無(wú)線網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)312.IEEE802.11x無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議體系2.IEEE802.11x無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議體系32IEEE802.11x標(biāo)準(zhǔn)較為完整的協(xié)議體系IEEE802.11x標(biāo)準(zhǔn)較為完整的協(xié)議體系333.HiperLAN協(xié)議體系

歐洲WLAN產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的代表是以HiperLAN為典型的寬帶無(wú)線接入網(wǎng)(BRAN)，它是以無(wú)線ATM(WATM)為基礎(chǔ)的面向連接業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。3.HiperLAN協(xié)議體系歐洲WLAN產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的34HiperLAN2的協(xié)議體系HiperLAN2的協(xié)議體系354．Wi-Fi聯(lián)盟的作用在無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的采納和市場(chǎng)化推進(jìn)中，Wi-Fi聯(lián)盟(論壇)起到了主導(dǎo)作用。無(wú)線以太兼容性聯(lián)盟WECA1999年成立,后更名Wi-Fi聯(lián)盟，建立了用于驗(yàn)證802.11b產(chǎn)品互操作能力的一套測(cè)試程序。2004年起，驗(yàn)證的802.11b產(chǎn)品使用名稱是Wi-Fi。Wi-Fi認(rèn)證已擴(kuò)展到802.11gWi-Fi針對(duì)802.11a產(chǎn)品開(kāi)發(fā)了一個(gè)認(rèn)證過(guò)程，稱為Wi-Fi54．Wi-Fi聯(lián)盟的作用在無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的采納和市場(chǎng)化推進(jìn)中36第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述373.4IEEE802.11物理層3.4IEEE802.11物理層383.4.1初始的IEEE802.11物理層(1)工作在2.4GHz的ISM波段上的直接序列擴(kuò)頻,數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。(2)工作在2.4GHz的ISM波段上的跳頻擴(kuò)頻，數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。(3)工作在波長(zhǎng)介于850nm~950nm的紅外波段上，其數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。3.4.1初始的IEEE802.11物理層(1)工作在2393.4.2IEEE802.11a1.信道結(jié)構(gòu)

IEEE802.11a使用通用網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)UNII的頻帶。UNII-1頻段(5.15~5.25GHz)用于室內(nèi)；UNII-2頻段(5.25~5.35GHz)用于室內(nèi)或者室外；UNII-3頻段(5.725~5.825GHz)用于室外。3.4.2IEEE802.11a1.信道結(jié)構(gòu)402．編碼和調(diào)制

IEEE802.11a使用正交頻分多路復(fù)用OFDM。OFDM也稱多載波調(diào)制，在不同頻率上使用多個(gè)載波信號(hào)，在每個(gè)信道上發(fā)送若干位，類似于FDM。然而，在OFDM中，所有的子信道被指定給單個(gè)的數(shù)據(jù)源。2．編碼和調(diào)制413.物理層的幀結(jié)構(gòu)3.物理層的幀結(jié)構(gòu)423.4.3IEEE802.11bIEEE802.11b是IEEE802.11DSSS模式的一個(gè)擴(kuò)充，提供了在ISM頻段上5.5Mb/s和11Mb/s的數(shù)據(jù)速率。為在相同的分片速度、相同帶寬下獲得更高的數(shù)據(jù)速率，使用了一種名為補(bǔ)碼鍵控(complementarycodekeying，CCK)的調(diào)制模式。3.4.3IEEE802.11bIEEE43IEEE802.11b物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元IEEE802.11b物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元443.4.4IEEE802.11gIEEE802.11g將802.11b的數(shù)據(jù)率擴(kuò)展到20Mb/s以上，達(dá)到54Mb/s。與802.11b相同，802.11g操作在2.4GHz范圍內(nèi)，二者兼容。該標(biāo)準(zhǔn)使得802.11b的設(shè)備在連接到一個(gè)802.11g的AP上時(shí)仍能工作，802.11g的設(shè)備連接到一個(gè)802.11b的AP上時(shí)仍能工作。這兩種情況下都使用較低的802.11b的數(shù)據(jù)率。3.4.4IEEE802.11gIEEE802.11g45IEEE802.11g的物理層選項(xiàng)數(shù)據(jù)率(Mb/s)調(diào)制模式數(shù)據(jù)率(Mb/s)調(diào)制模式1DSSS18ERP-OFDM2DSSS22ERP-PBCC5．5CCK或PBCC24ERP-OFDM6ERP-OFDM33ERP-PBCC9ERP-OFDM36ERP-OFDM11CCK或PBCC48ERP-OFDM12ERP-OFDM54ERP-OFDMIEEE802.11g的物理層選項(xiàng)數(shù)據(jù)率(Mb/s)調(diào)制模463.4.5IEEE802.11n為滿足不斷提高WLAN性能的要求，2003年下半年成立了IEEE802.11工作組TGn，目標(biāo)是通過(guò)修正IEEE802.11的PHY層和MAC層，能夠傳輸最低也要達(dá)100Mbps的有效數(shù)據(jù)率。IEEE802.11n的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是MIMO無(wú)線通信和擴(kuò)展信道帶寬的OFDM。3.4.5IEEE802.11n為滿足不斷提高WLAN性47第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述483.5

IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層三個(gè)功能：可靠的數(shù)據(jù)傳送接入控制安全3.5

IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層三個(gè)功能：493.5.1可靠的數(shù)據(jù)傳送IEEE802.11使用幀交換協(xié)議。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)收到從另一個(gè)站點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)幀時(shí)，它向源站點(diǎn)返回一個(gè)確認(rèn)(ACK)幀。此交換被作為一個(gè)原子單元處理，它不會(huì)被其他站點(diǎn)發(fā)出的傳送打斷。如果因?yàn)閿?shù)據(jù)幀被損壞或因?yàn)榉祷氐腁CK被損壞，源站點(diǎn)在一個(gè)短的時(shí)間周期中沒(méi)有收到ACK，它會(huì)重發(fā)該幀。為了更進(jìn)一步地增強(qiáng)可靠性，可以使用四幀交換。（RTS/CTS）3.5.1可靠的數(shù)據(jù)傳送IEEE802.11使用幀交換協(xié)503.5.2接入控制分布接入?yún)f(xié)議集中接入?yún)f(xié)議3.5.2接入控制分布接入?yún)f(xié)議51IEEE802.11的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)邏輯鏈路控制分布協(xié)調(diào)功能(DCF)點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCF)2.4GHz調(diào)頻擴(kuò)頻1Mb/s2Mb/s2.4GHz直序擴(kuò)頻1Mb/s2Mb/s5GHzOFDM6,9,12,18,24,36,48,54Mb/s紅外1Mb/s2Mb/s2.4GHz直序擴(kuò)頻5.5Mb/s11Mb/sMAC層自由競(jìng)爭(zhēng)的服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)服務(wù)IEEE802.11IEEE802.11aIEEE802.11bIEEE802.11的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)邏輯鏈路控制分布協(xié)調(diào)功521.分布協(xié)調(diào)功能DCF子層利用一個(gè)簡(jiǎn)單的載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)接入CSMA算法：如果一個(gè)站點(diǎn)有一個(gè)MAC幀要發(fā)送，它監(jiān)聽(tīng)媒體。如果媒體空閑，站點(diǎn)可以發(fā)送，否則，該站點(diǎn)必須等到當(dāng)前發(fā)送已完成才能發(fā)送。為確保此算法起到平滑和公平的作用，DCF包括一套相當(dāng)于優(yōu)先級(jí)模式的時(shí)延，用幀間間隔IFS實(shí)現(xiàn)。1.分布協(xié)調(diào)功能DCF子層利用一個(gè)簡(jiǎn)單的載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)接入CS53IEEE802.11媒體接入的控制邏輯等待需發(fā)送的幀等待IFS發(fā)送幀媒體空閑？依舊空閑？等待IFS當(dāng)媒體空閑時(shí)，按指數(shù)率暫停發(fā)送幀依舊空閑？等待當(dāng)前發(fā)送結(jié)束NNYNYYIEEE802.11媒體接入的控制邏輯等待需發(fā)送的幀等待54三種IFS(1)SIFS(shortIFS，短IFS)：最短的IFS。被用于所有的立即響應(yīng)動(dòng)作中。(2)PIFS(pointcoordinationfunctionIFS，點(diǎn)協(xié)調(diào)功能IFS)：一個(gè)中間長(zhǎng)度的IFS。在發(fā)布輪詢時(shí)，被中央控制器用于PCF模式。(3)DIFS(distributedcoordinationfunctionIFS，分布協(xié)調(diào)功能IFS)：最長(zhǎng)的IFS。作為一個(gè)最小的時(shí)延，用于非同步幀的接入競(jìng)爭(zhēng)。三種IFS(1)SIFS(shortIFS，短IFS)：最55基本的接入方法基本的接入方法562.點(diǎn)協(xié)調(diào)功能PCF是一個(gè)在DFC之上實(shí)現(xiàn)的替代接入方式。該操作由中央輪詢主機(jī)(點(diǎn)協(xié)調(diào)者)的輪詢組成。點(diǎn)協(xié)調(diào)者在發(fā)布輪詢時(shí)使用PIFS。由于PIFS小于DIFS，點(diǎn)協(xié)調(diào)者能獲得媒體，并在發(fā)布輪詢及接收響應(yīng)期間，鎖住所有的非同步通信。2.點(diǎn)協(xié)調(diào)功能PCF是一個(gè)在DFC之上實(shí)現(xiàn)的替代573.5.3MAC幀MAC幀幀控制域3.5.3MAC幀MAC幀幀控制域58不同的MAC幀類型1.控制幀：6種子類型2.數(shù)據(jù)幀：8種子類型3.管理幀：11種子類型不同的MAC幀類型1.控制幀：6種子類型59控制幀類型值類型描述子類型值子類型描述0l控制1010節(jié)能輪詢01控制1011請(qǐng)求發(fā)送01控制1100清除發(fā)送01控制1101確認(rèn)01控制1110自由競(jìng)爭(zhēng)(contention-free，CF)結(jié)束01控制1111CF結(jié)束+CF確認(rèn)控制幀類型值類型描述子類型值子類型描述0l控制1010節(jié)能輪60數(shù)據(jù)幀類型值類型描述子類型值子類型描述10數(shù)據(jù)0000數(shù)據(jù)10數(shù)據(jù)0001數(shù)據(jù)+CF確認(rèn)10數(shù)據(jù)0010數(shù)據(jù)+CF輪詢10數(shù)據(jù)0011數(shù)據(jù)+CF確認(rèn)＋CF輪詢10數(shù)據(jù)0100空功能(無(wú)數(shù)據(jù))10數(shù)據(jù)0101CF確認(rèn)(無(wú)數(shù)據(jù))10數(shù)據(jù)0110CF輪詢(無(wú)數(shù)據(jù))10數(shù)據(jù)0111CF確認(rèn)+CF輪詢(無(wú)數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)幀類型值類型描述子類型值子類型描述10數(shù)據(jù)0000數(shù)據(jù)161管理幀類型值類型描述子類型值子類型描述00管理0000連接請(qǐng)求00管理0001連接響應(yīng)00管理0010重連請(qǐng)求00管理0011重連響應(yīng)00管理0100偵測(cè)請(qǐng)求00管理0101偵測(cè)響應(yīng)00管理1000信號(hào)燈00管理1001宣布通信指示報(bào)文00管理1010拆除連接00管理1011認(rèn)證管理幀類型值類型描述子類型值子類型描述00管理0000連接請(qǐng)62第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述633.6

其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11c關(guān)注橋操作。IEEE802.11d是作為管理范疇(regulatorydomain)更新被提及。IEEE802.11e對(duì)MAC層作了一些修正以改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量并解決了一些安全問(wèn)題。IEEE802.11f致力于解決在來(lái)自多個(gè)廠商的接入點(diǎn)(AP)之間的互操作能力問(wèn)題。IEEE802.11h處理頻譜和功率管理問(wèn)題。3.6

其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1164其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)(續(xù))IEEE802.11i定義了MAC層的安全和認(rèn)證機(jī)制。IEEE802.11k定義了無(wú)線資源測(cè)量(RadioResourceMeasurement)，增強(qiáng)了其功能，為較高層提供了無(wú)線和網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的機(jī)制。IEEE802.11m是一個(gè)糾正標(biāo)準(zhǔn)中編輯的和技術(shù)問(wèn)題的工作組正在進(jìn)行著的活動(dòng)。IEEE802.11n正研究對(duì)物理層和MAC層的增強(qiáng)范圍，以改進(jìn)信息流通量。其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)(續(xù))IEEE802.11i定65第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述663.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.7.1安全威脅War-Xing3.7.2IEEE802.11安全標(biāo)準(zhǔn)3.7.3WAPI3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.7.1安全威脅War-Xin673.7.1安全威脅War-XingWar-DrivingWar-BikingWar-WalkingWarChalking3.7.1安全威脅War-XingWar-Driving68War-DrivingWar-Driving69War-BikingWar-Biking70War-WalkingWar-Walking71WarChalkingWarChalking72國(guó)外街頭開(kāi)放的WiFi訪問(wèn)點(diǎn)國(guó)外街頭開(kāi)放的WiFi訪問(wèn)點(diǎn)733.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.7.1安全威脅War-Xing3.7.2IEEE802.11安全標(biāo)準(zhǔn)3.7.3WAPI3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.7.1安全威脅War-Xin743.7.2IEEE802.11安全標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11i著重三個(gè)主要的安全性領(lǐng)域：認(rèn)證、密鑰管理和數(shù)據(jù)傳遞的保密性。802.11i要求使用認(rèn)證服務(wù)器AS并定義了一個(gè)更為健壯的認(rèn)證協(xié)議。3.7.2IEEE802.11安全標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.175802.11i的各操作階段802.11i的各操作階段763.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.7.1安全威脅War-Xing3.7.2IEEE802.11安全標(biāo)準(zhǔn)3.7.3WAPI3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.7.1安全威脅War-Xin773.7.3WAPIWAPI（WirelessLANAuthenticationandPrivacyInfrastructure）無(wú)線局域網(wǎng)鑒別和保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，是一種安全協(xié)議，同時(shí)也是中國(guó)無(wú)線局域網(wǎng)安全強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。WAPI系統(tǒng)中包含兩個(gè)部分：WAI鑒別及密鑰管理WPI數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)3.7.3WAPIWAPI（WirelessLANAu78第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7Wi-Fi保護(hù)接入3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述793.85GWi-Fi據(jù)最新的技術(shù)資料顯示，無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入第五代，即5GWi-Fi，其速率也從最初的2Mbit/s提升到了最高3.6Gbit/s。5GWi-Fi的入門(mén)級(jí)速度是433Mbit/s，這至少是現(xiàn)在802.11n速率的三倍，一些高性能的5GWi-Fi還能達(dá)到1Gbit/s以上。3.85GWi-Fi據(jù)最新的技術(shù)資料顯示，無(wú)線局域網(wǎng)的80TheendTheend81第3章無(wú)線局域網(wǎng)第3章無(wú)線局域網(wǎng)82第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述833.1概述3.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋范圍3.1.2無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn)3.1.3無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)3.1.4無(wú)線局域網(wǎng)的分類與應(yīng)用3.1概述3.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋范圍843.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋范圍無(wú)線局域網(wǎng)是在局部區(qū)域內(nèi)以無(wú)線媒體或介質(zhì)進(jìn)行通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。局部區(qū)域就是距離受限的區(qū)域，是相對(duì)廣域而言。兩者的區(qū)別主要在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶煌?但覆蓋范圍界限的區(qū)別并不十分明顯)，從而引起網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面的一些區(qū)別。介于廣域網(wǎng)WAN和局域網(wǎng)LAN之間還有一種局部網(wǎng)絡(luò)，稱為城域網(wǎng)比局域網(wǎng)覆蓋范圍更小的局部網(wǎng)絡(luò)稱為個(gè)(人區(qū))域網(wǎng)。廣義的無(wú)線局域網(wǎng)還包含無(wú)線城域網(wǎng)(WMAN)和無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也可以粗略分為無(wú)線廣域網(wǎng)和無(wú)線局域網(wǎng)兩種。3.1.1無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋范圍無(wú)線局域網(wǎng)是在局部區(qū)域內(nèi)以無(wú)853.1.2無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(1)移動(dòng)性(Mobility)(2)靈活性(Flexibility)(3)可伸縮性(Scalability)(4)經(jīng)濟(jì)性(Saving)3.1.2無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):86無(wú)線局域網(wǎng)的局限性(1)可靠性(Reliability)(2)帶寬與系統(tǒng)容量(3)兼容性(Compatibility)與共存性(Coexistence)(4)覆蓋范圍(5)干擾(6)安全性(7)節(jié)能管理(8)多業(yè)務(wù)與多媒體(9)移動(dòng)性(10)小型化、低價(jià)格無(wú)線局域網(wǎng)的局限性(1)可靠性(Reliability)873.1.3無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了四代:(1)第一代無(wú)線局域網(wǎng):1985年，F(xiàn)CC頒布的電波法規(guī)為無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展掃清了道路。(2)第二代無(wú)線局域網(wǎng)：基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)(3)第三、四代無(wú)線局域網(wǎng)：符合IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品已經(jīng)較為普及，歸為第三代無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品；而將符合IEEE802.11a、HiperLAN2和IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品稱為第四代無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品。3.1.3無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)無(wú)線局域網(wǎng)的88任務(wù)組：研究范圍和目標(biāo)狀態(tài)MAC組為WLAN開(kāi)發(fā)MAC機(jī)制已完成，作為IEEE802.11的一部分；被ISO/IEC接納為8802-11：1999標(biāo)準(zhǔn)PHY組為WLAN開(kāi)發(fā)三種PHY層機(jī)制：Infrared，DSSS和FHSS已完成，作為IEEE802.11的一部分，并被ISO/IEC接納為8802-11：1999標(biāo)準(zhǔn)TGa開(kāi)發(fā)適用于UNII頻段的PHY規(guī)范已完成，成為IEEE802.1la標(biāo)準(zhǔn)，并被ISO/IEC接納為8802-11：1999(E)標(biāo)準(zhǔn)TGb開(kāi)發(fā)2.4GHz頻段的高速PHY規(guī)范已完成，成為IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)b-corl糾正802.11b的MIB的不足和缺陷進(jìn)行中TGc向IEEE802.1d標(biāo)準(zhǔn)提供所需要的信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)橋和802.11MAC互操作已完成，并作為IEEE802.1d標(biāo)準(zhǔn)的一部分TGd為MIB定義新的PHY參數(shù)，并擴(kuò)展802.11以適應(yīng)一些國(guó)家的要求進(jìn)行中TGe增強(qiáng)MAC機(jī)制，改進(jìn)QoS和CoS，增強(qiáng)認(rèn)證和安全機(jī)制(已移至TGi)進(jìn)行中TGf制定IAPP協(xié)議進(jìn)行中TGg開(kāi)發(fā)新的PHY規(guī)范，通過(guò)提高速率增強(qiáng)802.11b的性能和可用性已完成，成為IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)TGh提高802.11MAC和802.11aPHY的網(wǎng)絡(luò)管理和控制功能，提供動(dòng)態(tài)信道選擇和功率控制進(jìn)行中TGi增強(qiáng)MAC機(jī)制，提高安全和認(rèn)證機(jī)制進(jìn)行中TGn利用智能天線技術(shù)提高傳輸速率、覆蓋范圍和系統(tǒng)容量進(jìn)行中5GSG和ETSI-BRAN合作，研究5GHz頻段的全球化和協(xié)調(diào)AdHocPublicity通過(guò)研究應(yīng)用和操作來(lái)推廣802.11AdHoeRegulatory跟蹤各個(gè)國(guó)家的要求，確保802.11符合他們的要求IEEE802.11下的任務(wù)組任務(wù)組：研究范圍和目標(biāo)狀態(tài)MAC組為WLAN開(kāi)發(fā)MA893.1.4無(wú)線局域網(wǎng)的分類與應(yīng)用

無(wú)線局域網(wǎng)可根據(jù)不同的層次、不同的業(yè)務(wù)、不同的技術(shù)和不同的標(biāo)準(zhǔn)以及不同的應(yīng)用等進(jìn)行分類。3.1.4無(wú)線局域網(wǎng)的分類與應(yīng)用無(wú)線局域網(wǎng)可根90無(wú)線局域網(wǎng)的分類方法1無(wú)線局域網(wǎng)的分類方法191無(wú)線局域網(wǎng)的分類方法2無(wú)線局域網(wǎng)的分類方法292第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述933.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.2.1無(wú)線局域網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.2.1無(wú)線局域網(wǎng)的941.站STA(Station)

站(點(diǎn))也稱主機(jī)(Host)或終端(Terminal)，是無(wú)線局域網(wǎng)的最基本組成單元,包括以下幾部分：

(1)終端用戶設(shè)備

(2)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口

(3)網(wǎng)絡(luò)軟件1.站STA(Station)站(點(diǎn))也稱主機(jī)(H95無(wú)線局域網(wǎng)中移動(dòng)站的分類移動(dòng)站的分類固定站半移動(dòng)站移動(dòng)站開(kāi)機(jī)使用的移動(dòng)站固定固定固定/移動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)的移動(dòng)站固定固定/移動(dòng)固定/移動(dòng)舉例臺(tái)式機(jī)便攜機(jī)掌上機(jī)、車(chē)載臺(tái)無(wú)線局域網(wǎng)中移動(dòng)站的分類移動(dòng)站的分類固定站半移動(dòng)站移動(dòng)站開(kāi)962．無(wú)線介質(zhì)

無(wú)線介質(zhì)是無(wú)線局域網(wǎng)中站與站之間、站與接入點(diǎn)之間通信的傳輸介質(zhì)?？諝馐菬o(wú)線電波和紅外線傳播的良好介質(zhì)。無(wú)線局域網(wǎng)中的無(wú)線介質(zhì)由無(wú)線局域網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)定義。2．無(wú)線介質(zhì)無(wú)線介質(zhì)是無(wú)線局域網(wǎng)中站與站之間、站973.無(wú)線接入點(diǎn)

無(wú)線接入點(diǎn)類似蜂窩結(jié)構(gòu)中的基站，是無(wú)線局域網(wǎng)的重要組成單元。是一種特殊的站，通常處于BSA的中心，固定不動(dòng)。基本功能：

(1)作為接入點(diǎn)，完成其他非AP的站對(duì)分布式系統(tǒng)的接入訪問(wèn)和同一BSS中的不同站間的通信聯(lián)結(jié)。

(2)作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)的橋接點(diǎn)完成無(wú)線局域網(wǎng)與分布式系統(tǒng)間的橋接功能。

(3)作為BSS的控制中心完成對(duì)其他非AP的站的控制和管理。3.無(wú)線接入點(diǎn)無(wú)線接入點(diǎn)類似蜂窩結(jié)構(gòu)中的基站，是無(wú)984．分布式系統(tǒng)DS

為了覆蓋更大的區(qū)域，把多個(gè)BSA通過(guò)分布式系統(tǒng)連接起來(lái)，形成一個(gè)擴(kuò)展業(yè)務(wù)區(qū)ESA，通過(guò)DS互相連接起來(lái)的屬于同一個(gè)ESA的所有主機(jī)組成一個(gè)擴(kuò)展業(yè)務(wù)組ESS。4．分布式系統(tǒng)DS為了覆蓋更大的區(qū)域，把多個(gè)BS99分布式系統(tǒng)通過(guò)入口(Portal)與骨干網(wǎng)相連

分布式系統(tǒng)通過(guò)入口(Portal)與骨干網(wǎng)相連1003.2.2無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從物理拓?fù)浞诸惪?單區(qū)網(wǎng)SCN和多區(qū)網(wǎng)MCN從邏輯上看:對(duì)等式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式和線型、星型、環(huán)型從控制方式方面來(lái)看:無(wú)中心分布式、有中心集中控制式從與外網(wǎng)的連接性來(lái)看：獨(dú)立WLAN和非獨(dú)立WLAN3.2.2無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從物理拓?fù)浞诸惪?單區(qū)網(wǎng)S1011．分布對(duì)等式拓?fù)?/p>

分布對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)是一種獨(dú)立的(Independent)BSS(IBSS)，它至少有兩個(gè)站。是一種典型的、以自發(fā)方式構(gòu)成的單區(qū)網(wǎng)，該工作模式被稱作特別網(wǎng)絡(luò)或自組織網(wǎng)絡(luò)(AdHocNetwork)1．分布對(duì)等式拓?fù)浞植紝?duì)等式網(wǎng)絡(luò)是一種獨(dú)立的(In1022．基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式拓?fù)?．基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式拓?fù)?033．ESS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?．ESS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?044.中繼或橋接型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬蓚€(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(LAN或WLAN)或網(wǎng)段通過(guò)無(wú)線中繼器、無(wú)線網(wǎng)橋或無(wú)線路由器等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備連接起來(lái)。采用中繼或橋接型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫且环N拓展WLAN覆蓋范圍的有效方法。4.中繼或橋接型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬蓚€(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(LAN或WLAN)1053.2.3無(wú)線局域網(wǎng)的服務(wù)與WLAN體系結(jié)構(gòu)和工作原理密切相關(guān)的服務(wù)主要有兩種類型:STA服務(wù)和分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS)，這兩種服務(wù)均由MAC層使用。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中定義了九種服務(wù)，三種用來(lái)移動(dòng)數(shù)據(jù)，其余六種是管理操作。3.2.3無(wú)線局域網(wǎng)的服務(wù)與WLAN體系結(jié)構(gòu)和工作原理密切1061.STA服務(wù)(SS)由STA提供的服務(wù)被稱為STA服務(wù)，它存在于每個(gè)STA和AP中。SS包括：

(1)認(rèn)證(Authentication)(2)解除認(rèn)證(Deauthentication)(3)保密(Privacy)(4)MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳送（MSDU）1.STA服務(wù)(SS)由STA提供的服務(wù)被稱為STA服務(wù)，它1072.分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS)由DS提供的服務(wù)被稱為分布式系統(tǒng)服務(wù)。在WLAN中，DSS通常由AP提供。包括：(1)聯(lián)結(jié)(Association)(2)重新聯(lián)結(jié)(Reassociation)(3)解除聯(lián)結(jié)(Disassociation)(4)分布(Distribution)(5)集成(Integration)2.分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS)由DS提供的服務(wù)被稱為分布式系統(tǒng)1083．服務(wù)之間的關(guān)系對(duì)于通過(guò)WM進(jìn)行直接通信的STA均有認(rèn)證狀態(tài)(值為未被認(rèn)證和已認(rèn)證)和聯(lián)結(jié)狀態(tài)(值為未聯(lián)結(jié)和已聯(lián)結(jié))兩個(gè)狀態(tài)變量。這兩個(gè)變量為每個(gè)遠(yuǎn)端STA建立了三種本地狀態(tài)：狀態(tài)1：初始啟動(dòng)狀態(tài)，未認(rèn)證，未聯(lián)結(jié)；狀態(tài)2：已認(rèn)證，未聯(lián)結(jié)；狀態(tài)3：已認(rèn)證，已聯(lián)結(jié)。3．服務(wù)之間的關(guān)系對(duì)于通過(guò)WM進(jìn)行直接通信的STA均有認(rèn)證109狀態(tài)變量與業(yè)務(wù)之間的關(guān)系狀態(tài)變量與業(yè)務(wù)之間的關(guān)系110第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述1113.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系1．無(wú)線網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系1．無(wú)線網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)1122.IEEE802.11x無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議體系2.IEEE802.11x無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議體系113IEEE802.11x標(biāo)準(zhǔn)較為完整的協(xié)議體系IEEE802.11x標(biāo)準(zhǔn)較為完整的協(xié)議體系1143.HiperLAN協(xié)議體系

歐洲WLAN產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的代表是以HiperLAN為典型的寬帶無(wú)線接入網(wǎng)(BRAN)，它是以無(wú)線ATM(WATM)為基礎(chǔ)的面向連接業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。3.HiperLAN協(xié)議體系歐洲WLAN產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的115HiperLAN2的協(xié)議體系HiperLAN2的協(xié)議體系1164．Wi-Fi聯(lián)盟的作用在無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的采納和市場(chǎng)化推進(jìn)中，Wi-Fi聯(lián)盟(論壇)起到了主導(dǎo)作用。無(wú)線以太兼容性聯(lián)盟WECA1999年成立,后更名Wi-Fi聯(lián)盟，建立了用于驗(yàn)證802.11b產(chǎn)品互操作能力的一套測(cè)試程序。2004年起，驗(yàn)證的802.11b產(chǎn)品使用名稱是Wi-Fi。Wi-Fi認(rèn)證已擴(kuò)展到802.11gWi-Fi針對(duì)802.11a產(chǎn)品開(kāi)發(fā)了一個(gè)認(rèn)證過(guò)程，稱為Wi-Fi54．Wi-Fi聯(lián)盟的作用在無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的采納和市場(chǎng)化推進(jìn)中117第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述1183.4IEEE802.11物理層3.4IEEE802.11物理層1193.4.1初始的IEEE802.11物理層(1)工作在2.4GHz的ISM波段上的直接序列擴(kuò)頻,數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。(2)工作在2.4GHz的ISM波段上的跳頻擴(kuò)頻，數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。(3)工作在波長(zhǎng)介于850nm~950nm的紅外波段上，其數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。3.4.1初始的IEEE802.11物理層(1)工作在21203.4.2IEEE802.11a1.信道結(jié)構(gòu)

IEEE802.11a使用通用網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)UNII的頻帶。UNII-1頻段(5.15~5.25GHz)用于室內(nèi)；UNII-2頻段(5.25~5.35GHz)用于室內(nèi)或者室外；UNII-3頻段(5.725~5.825GHz)用于室外。3.4.2IEEE802.11a1.信道結(jié)構(gòu)1212．編碼和調(diào)制

IEEE802.11a使用正交頻分多路復(fù)用OFDM。OFDM也稱多載波調(diào)制，在不同頻率上使用多個(gè)載波信號(hào)，在每個(gè)信道上發(fā)送若干位，類似于FDM。然而，在OFDM中，所有的子信道被指定給單個(gè)的數(shù)據(jù)源。2．編碼和調(diào)制1223.物理層的幀結(jié)構(gòu)3.物理層的幀結(jié)構(gòu)1233.4.3IEEE802.11bIEEE802.11b是IEEE802.11DSSS模式的一個(gè)擴(kuò)充，提供了在ISM頻段上5.5Mb/s和11Mb/s的數(shù)據(jù)速率。為在相同的分片速度、相同帶寬下獲得更高的數(shù)據(jù)速率，使用了一種名為補(bǔ)碼鍵控(complementarycodekeying，CCK)的調(diào)制模式。3.4.3IEEE802.11bIEEE124IEEE802.11b物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元IEEE802.11b物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元1253.4.4IEEE802.11gIEEE802.11g將802.11b的數(shù)據(jù)率擴(kuò)展到20Mb/s以上，達(dá)到54Mb/s。與802.11b相同，802.11g操作在2.4GHz范圍內(nèi)，二者兼容。該標(biāo)準(zhǔn)使得802.11b的設(shè)備在連接到一個(gè)802.11g的AP上時(shí)仍能工作，802.11g的設(shè)備連接到一個(gè)802.11b的AP上時(shí)仍能工作。這兩種情況下都使用較低的802.11b的數(shù)據(jù)率。3.4.4IEEE802.11gIEEE802.11g126IEEE802.11g的物理層選項(xiàng)數(shù)據(jù)率(Mb/s)調(diào)制模式數(shù)據(jù)率(Mb/s)調(diào)制模式1DSSS18ERP-OFDM2DSSS22ERP-PBCC5．5CCK或PBCC24ERP-OFDM6ERP-OFDM33ERP-PBCC9ERP-OFDM36ERP-OFDM11CCK或PBCC48ERP-OFDM12ERP-OFDM54ERP-OFDMIEEE802.11g的物理層選項(xiàng)數(shù)據(jù)率(Mb/s)調(diào)制模1273.4.5IEEE802.11n為滿足不斷提高WLAN性能的要求，2003年下半年成立了IEEE802.11工作組TGn，目標(biāo)是通過(guò)修正IEEE802.11的PHY層和MAC層，能夠傳輸最低也要達(dá)100Mbps的有效數(shù)據(jù)率。IEEE802.11n的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是MIMO無(wú)線通信和擴(kuò)展信道帶寬的OFDM。3.4.5IEEE802.11n為滿足不斷提高WLAN性128第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述3.2無(wú)線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)3.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議體系3.4IEEE802.11物理層3.5IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層3.6其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)3.7無(wú)線局域網(wǎng)安全3.85GWi-Fi第3章無(wú)線局域網(wǎng)3.1概述1293.5

IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層三個(gè)功能：可靠的數(shù)據(jù)傳送接入控制安全3.5

IEEE802.11媒體訪問(wèn)控制層三個(gè)功能：1303.5.1可靠的數(shù)據(jù)傳送IEEE802.11使用幀交換協(xié)議。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)收到從另一個(gè)站點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)幀時(shí)，它向源站點(diǎn)返回一個(gè)確認(rèn)(ACK)幀。此交換被作為一個(gè)原子單元處理，它不會(huì)被其他站點(diǎn)發(fā)出的傳送打斷。如果因?yàn)閿?shù)據(jù)幀被損壞或因?yàn)榉祷氐腁CK被損壞，源站點(diǎn)在一個(gè)短的時(shí)間周期中沒(méi)有收到ACK，它會(huì)重發(fā)該幀。為了更進(jìn)一步地增強(qiáng)可靠性，可以使用四幀交換。（RTS/CTS）3.5.1可靠的數(shù)據(jù)傳送IEEE802.11使用幀交換協(xié)1313.5.2接入控制分布接入?yún)f(xié)議集中接入?yún)f(xié)議3.5.2接入控制分布接入?yún)f(xié)議132IEEE802.11的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)邏輯鏈路控制分布協(xié)調(diào)功能(DCF)點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCF)2.4GHz調(diào)頻擴(kuò)頻1Mb/s2Mb/s2.4GHz直序擴(kuò)頻1Mb/s2Mb/s5GHzOFDM6,9,12,18,24,36,48,54Mb/s紅外1Mb/s2Mb/s2.4GHz直序擴(kuò)頻5.5Mb/s11Mb/sMAC層自由競(jìng)爭(zhēng)的服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)服務(wù)IEEE802.11IEEE802.11aIEEE802.11bIEEE802.11的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)邏輯鏈路控制分布協(xié)調(diào)功1331.分布協(xié)調(diào)功能DCF子層利用一個(gè)簡(jiǎn)單的載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)接入CSMA算法：如果一個(gè)站點(diǎn)有一個(gè)MAC幀要發(fā)送，它監(jiān)聽(tīng)媒體。如果媒體空閑，站點(diǎn)可以發(fā)送，否則，該站點(diǎn)必須等到當(dāng)前發(fā)送已完成才能發(fā)送。為確保此算法起到平滑和公平的作用，DCF包括一套相當(dāng)于優(yōu)先級(jí)模式的時(shí)延，用幀間間隔IFS實(shí)現(xiàn)。1.分布協(xié)調(diào)功能DCF子層利用一個(gè)簡(jiǎn)單的載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)接入CS134IEEE802.11媒體接入的控制邏輯等待需發(fā)送的幀等待IFS發(fā)送幀媒體空閑？依舊空閑？等待IFS當(dāng)媒體空閑時(shí)，按指數(shù)率暫停發(fā)送幀依舊空閑？等待當(dāng)前發(fā)送結(jié)束NNYNYYIEEE802.11媒體接入的控制邏輯等待需發(fā)送的幀等待135三種IFS(1)SIFS(shortIFS，短IFS)：最短的IFS。被用于所有的立即響應(yīng)動(dòng)作中。(2)PIFS(pointcoordinationfunctionIFS，點(diǎn)協(xié)調(diào)功能IFS)：一個(gè)中間長(zhǎng)度的IFS。在發(fā)布輪詢時(shí)，被中央控制器用于PCF模式。(3)DIFS(distributedcoordinationfunctionIFS，分布協(xié)調(diào)功能IFS)：最長(zhǎng)的IFS。作為一個(gè)最小的時(shí)延，用于非同步幀的接入競(jìng)爭(zhēng)。三種IFS(1)SIFS(shortIFS，短IFS)：最136基本的接入方法基本的接入方法1372.點(diǎn)協(xié)調(diào)功能PCF是一個(gè)在DFC之上實(shí)現(xiàn)的替代接入方式。該操作由中央輪詢主機(jī)(點(diǎn)協(xié)調(diào)者)的輪詢組成。點(diǎn)協(xié)調(diào)者在發(fā)布輪詢時(shí)使用PIFS。由于PIFS小于DIFS，點(diǎn)協(xié)調(diào)者能獲得媒體，并在發(fā)布輪詢及接收響應(yīng)期間，鎖住所有的非同步通信。2.點(diǎn)協(xié)調(diào)功能PCF是一個(gè)在DFC之上實(shí)現(xiàn)的替代1383.5.3MAC幀MAC幀幀控制域3.5.3MAC幀MAC幀幀控制域139不同的MAC幀類型1.控制幀：6種子類型2.數(shù)據(jù)幀：8種子類型3.管理幀：11種子類型不同的MAC幀類型1.控制幀：6種子類型140控制幀類型值類型描述子類型值子類型描述0l控制1010節(jié)能輪詢01控制1011請(qǐng)求發(fā)送01控制1100清除發(fā)送01控制1101確認(rèn)01控制1110自由競(jìng)爭(zhēng)(contention-free，CF)結(jié)束01控制1111CF結(jié)束+CF確認(rèn)控制幀類型值類型描述子類型值子類型描述0l控制1010節(jié)能輪141數(shù)據(jù)幀類型值類型描述子類型值子類型描述10數(shù)據(jù)0000數(shù)據(jù)10數(shù)據(jù)0001數(shù)據(jù)+CF確認(rèn)10數(shù)據(jù)0010數(shù)據(jù)+CF輪詢10數(shù)據(jù)0011數(shù)據(jù)+CF確認(rèn)＋CF輪詢10數(shù)據(jù)0100空功能(無(wú)數(shù)據(jù))10數(shù)據(jù)0101CF確認(rèn)(無(wú)數(shù)據(jù))10數(shù)據(jù)0110CF輪詢(無(wú)數(shù)據(jù))10數(shù)據(jù)0111CF確認(rèn)+CF輪詢(無(wú)數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)幀類型值類型描述子類型值子類型描述10數(shù)據(jù)0000數(shù)據(jù)1142管理幀類型值類型描述子類型值