08-无线局域网.pptVIP

中科院计算所 授课教师：鲁士文 2005.12.28 计算机网络课程 第8单元 无线局域网 8.1 无线局域网的组成 8.2 无线局域网的协议体系 8.3 无线局域网中的扩展频谱技术 8.3 .1 跳频 8.3 .2 直接序列 8.4 IEEE 802.11 MAC协议 8.4.0 概论 8.4.1 分布式协调功能 8.4.2 点协调功能 8.5 物理层 第8单元无线局域网 当用户在一个小的区域，例如一个校园或一个建筑物内，从一个地方移动到另一个地方时，无线局域网提供高速数据传输。访问这些LAN的无线设备是固定的或以步行的速度移动。 所谓无线局域网（WLAN—Wireless Local Area Network）就是在互连的各主机及设备之间，不使用通信电缆或光缆等有线方式，而是采用无线通信方式。在无线网络中各节点之间无线通信可以通过两种方式来实现。最常用的是类似于调幅或调频无线广播系统，当然具体采用的调制技术会不同。另一种是用光来通信，类似于红外光遥控器系统。目前的无线局域网大都采用无线广播技术。 第8单元 无线局域网 无线技术可以免除许多对硬导线连接的需求，同时简化了设备的安装和移动。它可以提供在一个计算机系统部件之间的连接，也可以提供计算机之间的连接。然而，无线技术必须克服下列挑战： *易于受到噪音和干扰的影响，传输不是很可靠。 *由多径传播和因物理障碍及地理拓扑引起的非平稳传播所产生的衰减效应使得无线传输的强度随时间和空间变化，其覆盖范围是不一致的，不可预料的。 *所发射的信号不可能限定到一个指定的区域，信号可能被窃听者截取。 *频谱是有限的，必须跟其它用户（临近的无线LAN）和设备（例如微波炉和荧光灯）共享。 *有限的频谱也使得难以提供跟使用有线媒体易于得到的同样的传输速率。 *无线频谱传统地受到不同政府部门所进行的不同的管制，难以设计针对全球市场的产品。 第8单元 无线局域网 IEEE 802.11标准制定了MAC层协议，它运行在多个物理层标准上。标准是相当复杂的。标准的复杂性源于上述挑战。除了基本的协调访问问题，标准还必须结合进错误控制以克服通道固有的不可靠性，适宜的寻址和关联规程以处理站的可携带性和移动性，以及互连进程以扩展无线站的通信范围，并且允许用户在移动的同时还可以通信。 8.1 无线局域网的组成 连接在无线局域网中的设备通常称作站，这些站可以是台式计算机、便携计算机，也可以是其它智能设备，例如个人数字助理、智能控制装置等。如果从站的移动性来分类的话，局域网中的站可以分为三类：固定站，半移动站，移动站。 固定站指固定使用的台式计算机，有线局域网中的站均为固定站；半移动站指经常改变使用场所的站，但在移动状态下并不要求保持与网络的通信；而移动站如同移动电话一样，它在移动中也可保持与网络的通信，这种站是传统的局域网中所没有的，移动站的例子有掌上型计算机，车载计算机等。目前无线局域网中移动站的典型移动速度限定在步行速度（2m/s以内）和中低速（10m/s以内）之间。 8.1 无线局域网的组成 由于使用无线媒体，在天线辐射功率一定的情况下，无线局域网中站和站之间的通信距离受到限制。通常，通信的距离因应用环境而不同。基本服务集是IEEE 802.11体系结构的基本构筑块。一个基本服务集（BSS）定义为在给定的媒体访问控制下互相协调对媒体的访问的一组站。BSS所覆盖的地理区域被称作基本服务区（BSA），它类似于在蜂窝通信网络中的单元。BSA指由无线局域网中站的无线收发机及地理环境所确定的通信复盖区域，它也常被称为单元（cell）。在概念上，在一个BSS中的任一个站都可以跟所有其它在该BSS中的站直接通信。注意，两个不相关的BSS在位置上可以共存于一个区域。IEEE 802.11提供这些BSS共存的途径。 8.1 无线局域网的组成 对网络用户来讲，希望BSA越大越好。然而，考虑到无线资源（例如频率资源）的有效利用和无线通信技术上的限制，BSA不可能太大。通常，BSA范围在100米以内，也就是说，BSA中两个相距最远的站应在100米以内。 我们可以使用单个BSS形成一个自组网络。一个自组网络是由一组处在互相可通达的范围内的站构成。自组网络在性质上典型地是暂时的。它们可以在任何地方自发组成，并且在有限的期间之后解散。图8-1示出了一个自组网络。两个站就可以形成一个自组网络。 8.1 无线局域网的组成 8.1 无线局域网的组成 在概念上，我们把无线局域网可复盖的区域称为服务区域。服务区域又可分为基本服务区域（BSA—Basic Service Area）和扩展服务区域（ESA—Extended Service Area）。为了扩