課題名稱(chēng)：IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)課的類(lèi)型：新課教學(xué)目標(biāo)：理解無(wú)線局域網(wǎng)的概念、邏輯結(jié)構(gòu)、MAC層和標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)重點(diǎn)：無(wú)線局域網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)層和MAC層以及標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)難點(diǎn)：無(wú)課時(shí)安排：2課時(shí)教學(xué)方法：講授，案例教學(xué)教學(xué)過(guò)程：第三章 IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)第一節(jié)

IEEE802.11

標(biāo)準(zhǔn)概述1、標(biāo)準(zhǔn)的重要性。2、IEEE802.11邏輯結(jié)構(gòu)。3、IEEE802.11服務(wù)。4、標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性一、標(biāo)準(zhǔn)的重要性標(biāo)準(zhǔn)的類(lèi)型1、官方的：由官方 IEEE標(biāo)準(zhǔn)組織控制。2、公共的：類(lèi)似于官方標(biāo)準(zhǔn)，由私人組織控制，如域網(wǎng)兼容性聯(lián)盟）。是廣泛應(yīng)用的結(jié)果，如 TCP/IP。

WirelessLANInteroperabilityForum

，WECA（無(wú)線局3、應(yīng)集中使用官方標(biāo)準(zhǔn)，如果沒(méi)有則使用公共標(biāo)準(zhǔn)。IEEE（電子和電氣工程師協(xié)會(huì)）1、成立于1984年，總部在美國(guó)，是非贏利性業(yè)內(nèi)組織。2、擁有150多個(gè)國(guó)家的 32萬(wàn)多名會(huì)員，由 35個(gè)獨(dú)立的協(xié)會(huì)組成。3、在開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)之前，必須提交項(xiàng)目授權(quán)請(qǐng)求。4、1991年創(chuàng)建802.11工作組。802.11標(biāo)準(zhǔn)的好處1、設(shè)備互操作性2、產(chǎn)品的快速發(fā)展3、穩(wěn)定的未來(lái)遷移4、價(jià)格的降低5、避免silo二、IEEE802.11邏輯結(jié)構(gòu)MAC

層1、提供訪問(wèn)控制功能（如尋址方式、訪問(wèn)協(xié)調(diào)、幀校驗(yàn)、2、采用CSMA/CA 協(xié)議

LLCPDU

定界）物理層1、直接序列擴(kuò)頻：

1Mbit/s DBPSK2Mbit/s DQPSK5.5Mbit/s,11Mbit/s,CCK2、跳頻：GFSK3、紅外線:波長(zhǎng)850~950nm三、IEEE802.11服務(wù)站點(diǎn)服務(wù)認(rèn)證不認(rèn)證保密分布式系統(tǒng)服務(wù)結(jié)合分離分布集成重新結(jié)合站點(diǎn)服務(wù)認(rèn)證開(kāi)放系統(tǒng)認(rèn)證(OpenSystem)共享密鑰認(rèn)證(SharedKey)不認(rèn)證:一個(gè)站點(diǎn)不愿與另一個(gè)站點(diǎn)連接保密:40位或128位WEP(有線等價(jià)加密)分布式系統(tǒng)服務(wù)結(jié)合：通過(guò)AP將一個(gè)站點(diǎn)映射到分布式系統(tǒng)。分離：終止一個(gè)現(xiàn)存的結(jié)合。?分布：向分布式系統(tǒng)提供足夠的信息去判明正確的目的地BSS。?集成：使MAC幀能夠通過(guò)分布式系統(tǒng)和一個(gè)非802.11LAN間的入口發(fā)送。?重新結(jié)合：使一個(gè)站點(diǎn)改變它目前的結(jié)合狀態(tài)。為了提供漫游功能，AP每100ms傳輸一個(gè)標(biāo)志信號(hào)，漫游站點(diǎn)利用標(biāo)志判斷當(dāng)前AP連接的強(qiáng)度。站狀態(tài)和相應(yīng)幀類(lèi)型狀態(tài)1：未認(rèn)證、未連接；1類(lèi)幀狀態(tài)2：已認(rèn)證、未連接；1，2類(lèi)幀狀態(tài)3：已認(rèn)證、已連接；1，2，3類(lèi)幀一類(lèi)幀控制幀請(qǐng)求發(fā)送（RTS）清除發(fā)送（CTS）確認(rèn)（ACK）爭(zhēng)用（CF）管理幀探測(cè)請(qǐng)求/相應(yīng)信標(biāo)認(rèn)證不認(rèn)證通知信息量指示信息（ATIM）數(shù)據(jù)幀二類(lèi)幀管理幀結(jié)合請(qǐng)求/響應(yīng)重新結(jié)合請(qǐng)求/響應(yīng)不結(jié)合三類(lèi)幀數(shù)據(jù)幀管理幀不認(rèn)證控制幀功率節(jié)省輪詢四、IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的不足相對(duì)低的數(shù)據(jù)速率：2Mbit/s，難以傳輸視頻圖像? 缺少可在多廠家 AP間漫游的標(biāo)準(zhǔn)：沒(méi)有定義兩個(gè) AP見(jiàn)的連接。五、IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)性廠家所遵守的的規(guī)則終端用戶自適應(yīng)國(guó)際電磁適應(yīng)廠家所遵守的規(guī)則? 廠家逐步放棄最初的產(chǎn)品，按照 802.11標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。廠家要遵守協(xié)議執(zhí)行一致聲明（ PICS）WLI（WLAN互操作性）論壇。? WECA:無(wú)線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟。符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品有 “Wi-Fi”標(biāo)志。終端用戶自適應(yīng)用戶使用802.11產(chǎn)品比使用專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)好。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的升級(jí)?？紤]采用的調(diào)制方式、漫游以及安全性問(wèn)題。國(guó)際電磁適應(yīng)國(guó)與國(guó)之間電磁兼容性要求不同，工作頻率、發(fā)射功率的不同。中國(guó)規(guī)定工作頻率為2.4~2.4835GHz，發(fā)射功率小于10mW。第二節(jié) MAC層一、MAC層功能無(wú)線介質(zhì)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)連接提供數(shù)據(jù)驗(yàn)證和保密1.無(wú)線介質(zhì)訪問(wèn)分布式訪問(wèn)控制方式（DCF）：CSMA/CA? 中心網(wǎng)絡(luò)控制方式（ PCF）：基于優(yōu)先級(jí)別的訪問(wèn)，無(wú)競(jìng)爭(zhēng)訪問(wèn)協(xié)議，如 Polling。載波偵聽(tīng)機(jī)制MAC層監(jiān)聽(tīng)介質(zhì)處于繁忙或者空閑狀態(tài)。MAC層利用幀中持續(xù)時(shí)間字段的保留信息實(shí)現(xiàn)虛擬監(jiān)測(cè)協(xié)議。當(dāng)介質(zhì)處于繁忙狀態(tài)時(shí)，CSMA/CA協(xié)議利用隨機(jī)退避時(shí)間控制，避免個(gè)工作站間的碰撞。退避時(shí)間為BackoffTime=Random()*aSlotTime發(fā)送間隔Short幀間隔（SIFS）：提供最高級(jí)別的介質(zhì)優(yōu)先訪問(wèn)級(jí)別。PCF幀間隔（PIFS）：集中控制下的工作站獲得訪問(wèn)權(quán)的時(shí)間間隔。DCF幀間隔（DIFS）：分布控制的工作站用來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)幀和管理幀。擴(kuò)展幀間隔（EIFS）：基于DCF的工作站在FCS值導(dǎo)致錯(cuò)誤的幀接收情況下作為間隔。中心控制方式（PCF）提供無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的幀傳送，置于訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)中心的中心控制器控制工作站幀的傳送。在無(wú)競(jìng)爭(zhēng)期開(kāi)始，中心控制器首先獲得介質(zhì)的控制權(quán)，并對(duì)介質(zhì)進(jìn)行訪問(wèn)。首先發(fā)射信標(biāo)幀。信標(biāo)幀結(jié)束后，發(fā)射下面幀中的一種。數(shù)據(jù)幀CF輪詢幀數(shù)據(jù)+CF輪詢幀CF結(jié)束幀2.提供認(rèn)證和保密服務(wù)二、MAC幀結(jié)構(gòu)第三節(jié) 最新無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)? 802.11b在無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議中最大的貢獻(xiàn)就在于它在 802.11協(xié)議的物理層增加了兩個(gè)新的速度： 5.5Mbps和11Mbps。? DSSS被選作該標(biāo)準(zhǔn)的唯一的物理層傳輸技術(shù) 。IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)? FCC已經(jīng)為無(wú)執(zhí)照的運(yùn)行在 5GHz頻帶內(nèi)分配了 300MHz的頻帶，為 5.15GHz~5.35GHz和5.725GHz~5.85GHz。5.15~5.25GHz限制最大輸出功率為50mW。? 5.25~5.35GHz允許輸出功率 250mW。最高端分配給室外應(yīng)用，允許最大輸出功率1W。? 802.11a由于工作頻率較高而使其性能得到了改進(jìn) 。802.11a產(chǎn)品比802.11b產(chǎn)品發(fā)射距離短。? 規(guī)定和設(shè)計(jì)了一種新的物理層編碼技術(shù)，稱(chēng)為 COFDM。? 每個(gè)高速載波波段是 20MHz寬，被分解為 52個(gè)子波段，每個(gè)大約是? 52個(gè)子頻道中的 48個(gè)傳輸數(shù)據(jù)，其余的 4個(gè)用于糾錯(cuò)。

300KHz

寬。802.11g標(biāo)準(zhǔn)在2001年5月的會(huì)議上篩選出兩種提議。? PBCC-22。即分組二進(jìn)制卷積碼，在2.4GHz的頻率提供22Mbit/s的速率，和目前802.11b設(shè)備無(wú)縫兼容。CCK-OFDM技術(shù)。為Intersil公司的建議，采用與802.11a相同的OFDM調(diào)制技術(shù)來(lái)獲得高速率，以成為新的標(biāo)準(zhǔn)。802.11g系列標(biāo)準(zhǔn)速率(Mbps)

單/多載波規(guī)定

可選1單Barker2單Barker5.5單CCKPBCC6多OFDMCCK-OFDM9多OFDM,CCK-OFDM11單CCKPBCC12多OFDMCCK-OFDM速率(Mbps) 單/多載波規(guī)定 可選18多CCK-OFDM22單PBCC24多OFDMCCK-OFDM33單PBCC36多OFDM,CCK-OFDM48多OFDM,CCK-OFDM54多OFDM,CCK-OFDMIEEE802.1x為了確保安全性，無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)該做到幾方面：基于無(wú)線局域網(wǎng)認(rèn)證與設(shè)備無(wú)關(guān)的項(xiàng)目，如用戶名和密碼。支持用戶和認(rèn)證服務(wù)器之間的相互認(rèn)證(RADIUS)。支持用戶和認(rèn)證服務(wù)器之間的相互認(rèn)證(RADIUS)。使用動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的WEP密鑰進(jìn)行認(rèn)證，而不是與客戶端物理聯(lián)系的靜態(tài)密鑰。支持基于時(shí)間的WEP密鑰。1、IEEE802.1x 協(xié)議體系機(jī)構(gòu)客戶端系統(tǒng)一般為一個(gè)用戶終端系統(tǒng)，該終端系統(tǒng)通常要安裝一個(gè)客戶端軟件，用戶通過(guò)啟動(dòng)這個(gè)客戶端軟件發(fā)起IEEE802.1x協(xié)議的認(rèn)證過(guò)程。認(rèn)證系統(tǒng)通常為支持IEEE802.1x協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。有兩個(gè)邏輯端口：受控（controlledPort）端口和不受控端口（uncontrolledPort）。? 不受控端口始終處于雙向連通狀態(tài)，

主要用來(lái)傳遞

EAPOL

協(xié)議幀，可保證客戶端始終可以發(fā)出或接受認(rèn)證。受控端口只有在認(rèn)證通過(guò)的狀態(tài)下才打開(kāi)，用于傳遞網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)。2、IEEE802.1x 協(xié)議技術(shù)特點(diǎn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。認(rèn)證和業(yè)務(wù)分離。? 簡(jiǎn)潔高效。純以太網(wǎng)技術(shù)內(nèi)核， 保持IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)連接特性， 去除冗余昂貴的多業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，認(rèn)證計(jì)費(fèi)瓶頸和單點(diǎn)故障，易于支持多業(yè)務(wù)。

消除網(wǎng)絡(luò)???

安全可靠。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。易于運(yùn)營(yíng)。3、基于802.1x的無(wú)線局域網(wǎng)一個(gè)站點(diǎn)要與一個(gè)接入點(diǎn)連接。除非站點(diǎn)成功登錄到網(wǎng)絡(luò)，否則接入點(diǎn)將禁止站點(diǎn)使用網(wǎng)絡(luò)資源。用戶在網(wǎng)絡(luò)登錄對(duì)話框和類(lèi)似的結(jié)構(gòu)中輸入用戶名和密碼。用IEEE802.1x協(xié)議，站點(diǎn)和RADIUS服務(wù)器在有線