短距离无线通信设备检测教学课件作者于宝明第四章节无线局域网课件幻灯片.pptVIP

第四章 无线局域网 4.1.1 无线局域网的基本概念 所谓无线局域网，是指在各工作站与设备之间，用无线的通讯方式取代传统的有线通讯电缆，继而构成可以互相通信的网络体系。这种网络可以将分布在不同地理位置的计算机设备和其他办公设备连接起来，为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段，可以说，无线局域网不仅是有线数据通信的一种补充及延伸，更成为一种宽带无线的有效接入手段。 无线局域网的典型覆盖距离为几十米至上百米，其实现简单方便，在有线网络的基础上，只要通过无线接入点、无线网桥、无线网卡等无线设备就可以实现无线通信，从而在不进行传统布线的前提下，可以提供有线局域网的所有功能，并且该网络可以根据用户的需要随意的扩展或缩减，实现移动应用。无线局域网与有线局域网的网络结构区别如图3-1所示。 1.无线局域网在无线通信中的定位 2.无线局域网的特点 （1）移动性 （2）灵活性 （3）可伸缩性 （4）经济性 （5）健康安全 4.1.3 无线局域网的组成原理 无线局域网的物理组成如图3-4所示，包括工作站（Station，STA）、无线介质（Wireless Medium，WM）、基站（Base Station，BS）或接入点（Access Point，AP）和分布式系统（Distribution System，DS）等几部分。 2.无线局域网的拓扑结构 无线局域网的拓扑结构可从多方面来分类。从物理拓扑角度，有单区网和多区网之分；从逻辑关系角度，有总线型、星型、环型等；从控制方式角度，可分为无中心分布式和有中心集中控制式两种；从与外网的连接性角度，主要有独立无线局域网和非独立无线局域网。基本服务区是无线局域网的基本构造模块，它有两种基本拓扑结构或组网方式，分别是中心控制网络（Infrastructure Network）和无线自组网络（AdHoc Network）。 4.2 无线局域网标准 无线局域网的物理组成定义了它的物理结构，而协议体系则反映出其逻辑结构。协议不仅可以使通信过程易于管理，而且能够提高系统的工作效率，因此，网络中的PC机、服务器、路由器和其他设备都必须严格遵循协议规则。 4.2.1 无线局域网协议体系 1.IEEE 802.11 2.IEEE 802.11b 3.IEEE 802.11a 4.IEEE 802.11g 5.IEEE 802.11n 4.2.2 无线局域网物理层 1.物理层结构 （1）物理层汇聚子层(PHY Convergence Procedure，PLCP) （2）物理介质依赖子层 (Physical Medium Dependent，PMD) （3）三种物理介质接口 2.物理层功能 每一种网络物理层的功能大体相同。在IEEE 802.11标准中规定了无线局域网物理层主要实现如下三个功能： （1）载波侦听 （2）发送 （3）接收 4.2.3 无线局域网MAC层 IEEE 802.11标准中WLAN的所有工作站和访问节点都提供了媒体接入控制(MAC)层服务，媒体接入技术是为解决在网络中多个用户如何高效共享一个物理链路的技术，它涉及信道多址、接入方式、分配机制和控制策略等多项内容。媒体接入技术的核心问题是：当多个用户竞争同一信道时，如何采取有效的协调机制来分配信道的使用权。 1.MAC层功能 （1）无线介质访问 （2）网络连接 （3）加密 4.3 无线局域网关键技术 4.3.1 物理层关键技术 无线局域网是一种利用无线信道传输数据的通信方式，其主要的传输媒质有无线射频电波（RF）和红外线（IR）两种。射频传输主要工作于微波频段，有扩频传输和窄带传输两类，其中扩频传输比传统的窄带传输拥有更宽的带宽和更好的抗干扰性能，目前无线局域网通信中应用较多的主要有直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）和正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）方式。实际上，扩频以后的信号还要进行载波调制，因此，扩频传输基本上都要与载波传输相结合。 1.物理层传输原理 根据前文所述，无线通信系统的物理层主要解决数据传输的问题，即利用无线信道实现信息的发送和接收，其典型的传输过程如图所示。 （1）信源编码。 （2）信道编码。 （3）交织。 （4）复用。 （5）加密。 （6）调制和功率放大。 2.无线局域网的介质分类 无线局域网采用的传输媒质主要由两大类组成，分别为无线电波(Radio Wave)和光波。其中无线电波主要使用微波(Microwave)频段；光波主要使用红外线(Infrared)。目前的无线局域网主要为基于无线电波的无线局域网和基于红外线的无线局域网两大类。 3.物理信道的划分 物理信道是按在频域、时域