（通信與信息系統(tǒng)專業(yè)論文）ieee+80211+mac層協(xié)議實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

南京郵電大學(xué)碩上研究生學(xué)位論文 摘要 摘要 無(wú)線接入是未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)極其重要的接入方式 尤其是基于i e e e8 0 2 1 1 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的 無(wú)線局域網(wǎng) w l a n 由于其帶寬高 布網(wǎng)簡(jiǎn)單 頻譜無(wú)需分配 已成為最為重要的寬帶 無(wú)線接入技術(shù)之一 并是未來(lái)可重配置終端必不可少的配置技術(shù) 本論文的目的就是研究 如何在d s p 平臺(tái)上 設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)8 0 2 1 1 標(biāo)準(zhǔn)的媒體服務(wù)控制 m a c 層協(xié)議 論文總結(jié)筆者參與江蘇省高科技項(xiàng)目 下一代泛在網(wǎng)絡(luò)端到端重配置關(guān)鍵技術(shù) 的研 究心得 深入研究和探討在a r m d s p 和f p g a 的協(xié)作環(huán)境下 i e e e8 0 2 11 m a c 層協(xié)議 軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)技術(shù) 論文首先介紹了無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展 并對(duì)其進(jìn)行技術(shù)分析 引出了i e e e 8 0 2 1 1 標(biāo)準(zhǔn) 然后系統(tǒng)地分析了i e e e8 0 2 1l 標(biāo)準(zhǔn)的媒質(zhì)訪問(wèn)控件j i j m a c 層總體功能 詳細(xì)介紹了其中 的分布協(xié)調(diào)功能 d c f 和點(diǎn)協(xié)調(diào)功能 p c f 并對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)作了重點(diǎn)闡述 接著給出 了采用t m s 3 2 0 c 5 4 1 0d s p 實(shí)現(xiàn)的i e e e8 0 2 11 m a c 層協(xié)議設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)并編寫(xiě)了m a c 層的調(diào)度模塊 m a c 層與物理層及l(fā) l c 層的接口模塊 最后詳細(xì)討論了s t am a c 層協(xié) 議的d s p 實(shí)現(xiàn)技術(shù) 給出了m a c 層各功能模塊的c 語(yǔ)言軟件設(shè)計(jì) 論文提出的i e e e8 0 2 1 1m a c 層協(xié)議棧d s p 實(shí)現(xiàn)方案有良好的可擴(kuò)展性 為項(xiàng)目后 續(xù)實(shí)現(xiàn)終端w l a n 和w i m a x 的重配置奠定了基礎(chǔ) 南京郵電大學(xué) 碩士學(xué)位論文摘要 學(xué)科 專業(yè) 工學(xué)通信與信息系統(tǒng) 研究方向 i p 與寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 作者 2 0 0 5 教研究生朱軍 題目 i e e e8 0 2 11 m a c 層協(xié)議實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究 英文題日 t h es t u d y o f i m p l e m e n t a t i o nt e c h n o l o g y o fi e e e 8 0 2 11m a cp r o t o c o l 主題詞 無(wú)線局域網(wǎng)i e e e8 0 2 1 1 分布協(xié)調(diào)功能 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能數(shù)字信號(hào)處理 k e y w o r d s w i r e l e s sl o c a la r e an e t w o r k w l a n i e e e8 0 2 1 1 d i s t r i b u t e dc o o r d i n a t i o nf u n c t i o n d c f p o i n tc o o r d i n a t i o nf u n t i o n p c f d i g i t a ls i g n a lp r o c e s s i n g d s p a b s t r a c t w i r e l e s sa c c e s si sa ne x t r e m e l yi m p o r t a n tf u t u r ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r ka c c e s st e c h n o l o g y i nw h i c hi e e e8 0 2 11b a s e dw l a ni so ft h em o s ti m p o r t a n c eo w i n gt oi t sh i g hb a n d w i d t h s i m p l en e t w o r k i n ga n dn on e e df o rs p e c t r u m a l l o c a t i o n i ti sa l s oa ni n d i s p e n s a b l e r e c o n f i g u r a t i o nt e c h n o l o g yf o rt h ef u t u r er e c o n f i g u r a b l et e r m i n a l s t h i sp a p e r i sa i m e da tt h e s t u d yo ft h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n to f 8 0 2 11m a c p r o t o c o lo nd s pp l a t f o r m b a s e do nt h ea u t h o r sr e s e a r c he x p e r i e n c ei nt h ej i a n g s up r o v i n c i a lh i g h t e c h p r o j e c t r e s e a r c ho nt h ek e yt e c h n o l o g i e so f e n d t o e n dr e c o n f i g u r a t i o nf o rn e x tg e n e r a t i o n u b i q u i t o u sc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k s t h ep a p e rm a k e si n d e p t hs t u d yo ns o f t w a r ed e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o nt e c h n o l o g yo fi e e e 8 0 2 11m a c p r o t o c o lu n d e ra na r m d s pa n df p g a c o l l a b o r a t i v ee n v i r o n m e n t f o l l o w i n g a ni n t r o d u c t i o no ft h ed e v e l o p m e n to fw l a na n di t st e c h n i c a la n a l y s i s i e e e 8 0 2 11s t a n d a r di sb r i e f e d s y s t e m a t i ca n a l y s i si st h e ng i v e nt o8 0 2 11m a cl a y e rf u n c t i o n a l i t y w i t hd e t a i l e dd i s c u s s i o no fi t sd i s t r i b u t e dc o o r d i n a t i o nf u n c t i o n d c f a n dp o i n tc o o r d i n a t i o n f u n c t i o n p c f a n dt h ei n v o l v e dk e yt e c h n o l o g i e s f u r t h e r m o r ead e s i g ns c h e m ei sp r o p o s e d o f i e e e8 0 2 11m a c l a y e rp r o t o c o lu s i n gt m s 3 2 0 c 5 4 10d s p t h em a cl a y e rs c h e d u l e rm o d u l e t h ei n t e r f a c em o d u l eb e t w e e nm a cl a y e ra n dp h y s i c a ll a y e r a n dt h a tb e t w e e nm a c a n dl l c l a y e ri sd e s i g n e da n dp r o g r a m m e d f i n a l l yd e t a i l e dd i s c u s s i o ni sp r o v i d e do f t h ed s p i m p l e m e n t a t i o nt e c h n o l o g yo fs t a m a c p r o t o c o lw i t hs o f t w a r ed e s i g ni nc o fe a c hf u n c t i o n a l m o d u l eo fm a c l a y e r t h ep r o p o s e dd s pi m p l e m e n t i o ns c h e m eo fi e e e8 0 2 11m a cl a y e rp r o t o c o li so fg o o d s c a l a b i l i t ya n dh a sl a y e d s o l i df o u n d a t i o nf o rt h ef o l l o w u pp r o j e c tt or e a l i z et h ew l a n a n d w i m a x r e c o n f i g u r a t i o ni nt h et e r m i n a l s i i 南京郵電大學(xué) 碩士學(xué)位論文摘要 學(xué)科 專業(yè) 工學(xué)通信與信息系統(tǒng) 研究方向 i p 與寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 作者 2 0 0 5 教研究生朱軍 題目 i e e e8 0 2 11 m a c 層協(xié)議實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究 英文題日 t h es t u d y o f i m p l e m e n t a t i o nt e c h n o l o g y o fi e e e 8 0 2 11m a cp r o t o c o l 主題詞 無(wú)線局域網(wǎng)i e e e8 0 2 1 1 分布協(xié)調(diào)功能 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能數(shù)字信號(hào)處理 k e y w o r d s w i r e l e s sl o c a la r e an e t w o r k w l a n i e e e8 0 2 1 1 d i s t r i b u t e dc o o r d i n a t i o nf u n c t i o n d c f p o i n tc o o r d i n a t i o nf u n t i o n p c f d i g i t a ls i g n a lp r o c e s s i n g d s p 南京郵電大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究 工作及取得的研究成果 盡我所知 除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的 地方外 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果 也不包 含為獲得南京郵電大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材 料 與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了 明確的說(shuō)明并表示了謝意 研究生簽名 粒日期 越7 南京郵電大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明 南京郵電大學(xué) 中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所 國(guó)家圖書(shū)館有權(quán)保留 本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔 可以采用影印 縮印或其 他復(fù)制手段保存論文 本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一 致 除在保密期內(nèi)的保密論文外 允許論文被查閱和借閱 可以公布 包括刊登 論文的全部或部分內(nèi)容 論文的公布 包括刊登 授權(quán) 南京郵電大學(xué)研究生部辦理 一張掙 名 阻 南京郵電大學(xué)碩七研究生學(xué)位論文第一章引言 1 1 無(wú)線局域網(wǎng)發(fā)展概述 第一章引言 無(wú)線局域網(wǎng) w i r e l e s sl o c a la r e an e t w o r k w l a n 技術(shù)在2 0 世紀(jì)8 0 年代中期提出 源于美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì) f e d e r a lc o m m u n i c a t i o nc o m m i t t e e f c c 對(duì)工業(yè) 科研和醫(yī)學(xué) i n d u s t r i a ls c i e n t i f i cm e d i c a l i s m 頻段公共應(yīng)用的授權(quán) 它使用i s m 頻段為普通用戶提供 寬帶局域網(wǎng)服務(wù) 無(wú)線局域網(wǎng)利用無(wú)線通信技術(shù)在一定范圍內(nèi)建立計(jì)算機(jī)設(shè)備間的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò) 利用 無(wú)線電波在空間發(fā)送和接收數(shù)據(jù) 是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 與有線通 信悠久的歷史相比 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的歷史并不長(zhǎng) 特別是充分發(fā)揮無(wú)線通信的 可移動(dòng)性 特點(diǎn) 的無(wú)線局域網(wǎng)是2 0 世紀(jì)9 0 年代才開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用 1 2i e e e8 0 2 1 l 協(xié)議的引入 隨著應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展 w l a n 正逐漸從傳統(tǒng)意義上的局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成為 公共無(wú) 線局域網(wǎng) 成為國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)i n t e r n e t 寬帶接入手段 在w l a n 迅猛發(fā)展的同時(shí) w l a n 的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)也成為眾多制造商和運(yùn)營(yíng)商非常關(guān)注的一個(gè)話題 w l a n 標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)物理層 p h y s i c a ll a y e r p h y 和媒質(zhì)訪問(wèn)控制 m e d i aa c c e s s c o n t r o l m a c 層 涉及到所使用的無(wú)線頻率范圍 空中接口通信協(xié)議等技術(shù)規(guī)范與技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn) 迄今為止 在已制定的眾多w l a n 標(biāo)準(zhǔn)中有i e e e i n s t i t u t eo f e l e c t r i c a la n de l e c t r o n i c s e n g i n e e r s 美國(guó)電子電氣工程師協(xié)會(huì) 8 0 2 11 系列 如 i e e e8 0 2 1l i e e e8 0 2 1l b i e e e 8 0 2 1la i e e e8 0 2 1 1g 等 e t s i e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d si n s t i t u t e 歐洲電信 標(biāo)準(zhǔn)化組織 提出的標(biāo)準(zhǔn)h i p e r l a n 和h i p e r l a n 2 h o m e r f 工作組的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)h o m e r f 和 h o m e r f 2 目前 基于i e e e8 0 2 1 1 系列標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)具有比較廣泛的應(yīng)用 得到世 界上絕大多數(shù)芯片制造商和設(shè)備制造商的支持 國(guó)際電子電氣工程師協(xié)會(huì) i e e e 是全球公認(rèn)的局域網(wǎng)權(quán)威機(jī)構(gòu) 其中i e e e8 0 2 工作組 負(fù)責(zé)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā) 如8 0 2 3e t h e m e t 協(xié)議 8 0 2 5t o k e nr i n g 協(xié)議等 i e e e8 0 2 11 工 作組的任務(wù)是在i e e e 8 0 2 委員會(huì)己建立好的框架下制定w l a n 標(biāo)準(zhǔn) 并解決不同wl a n 設(shè)備之間的兼容性問(wèn)題 在1 9 9 7 年 i e e e8 0 2 1 1 工作組經(jīng)過(guò)7 年的工作 完成了i e e e 南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第一章引言 8 0 2 1 1 標(biāo)準(zhǔn)的制定 它定義了與i e e e8 0 2 3 有線物理層 p h y s i c a ll a y e r p h 的和媒質(zhì)訪問(wèn) 控制層 m a c 等同的無(wú)線p h y 和m a c 層 這是在無(wú)線局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)第一個(gè)國(guó)際上被認(rèn)可 的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 但是由于i e e e8 0 2 1 1 所提供的數(shù)據(jù)速率較低 理論最高速率只有2 m b p s 無(wú) 法滿足用戶對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?在隨后的時(shí)間里i e e e8 0 2 1 l 得到不斷的改進(jìn) i e e e 相繼推出了8 0 2 1 l b 8 0 2 1 l a 8 0 2 1 1 9 等一系列標(biāo)準(zhǔn) 使無(wú)線局域網(wǎng)的物理層技術(shù)不斷的 得到完善 也使無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用得到了很好的推動(dòng) 1 3 本人所做的工作 本文研究源于江蘇省工業(yè)高科技研究項(xiàng)目 下一代泛在通信網(wǎng)絡(luò)中端到端重配置關(guān)鍵 技術(shù)研究 j 通過(guò)對(duì)i e e e8 0 2 11m a c 協(xié)議的系統(tǒng)性研究 給出了基于a r m a r m 9 d s p t m s 3 2 0 c 5 4 1 0 和f p g a 的協(xié)作環(huán)境下m a c 層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方案 設(shè)計(jì)編寫(xiě)了m a c 層 的核心調(diào)度模塊及m a c 層與物理層及l(fā) l c 層的接口模塊 并使用c 語(yǔ)言對(duì)m a c 層協(xié)議 的功能模塊進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)及聯(lián)合調(diào)試 驗(yàn)證了相關(guān)模塊及算法的正確性及有效性 第一章首先回顧了無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展 引出i e e e8 0 2 1 1 標(biāo)準(zhǔn) 并介紹了本文研究背 景 第二章討論了無(wú)線局域網(wǎng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用 簡(jiǎn)要介紹了目前比較流行的四種 無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 并進(jìn)行了比較 簡(jiǎn)單介紹了8 0 2 11 a b g 等 系列協(xié)議 第三章對(duì)無(wú) 線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及組成元素進(jìn)行了闡述 對(duì)i e e e8 0 2 1 1 的服務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)地描述 討論了服務(wù)的關(guān)系及支持服務(wù)的消息內(nèi)容 系統(tǒng)地分析了m a c 子層的總體功能結(jié)構(gòu) 詳 細(xì)介紹了其中的分布協(xié)調(diào)功能 d i s t r i b u t e dc o o r d i n a t i o nf u n c t i o n d c f 矛 1 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能 p o i n t c o o r d i n a t i o nf u n c t i o n p c f 功能 并對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)作了重點(diǎn)闡述 這些分析為第五章 程序的編寫(xiě)打下了基礎(chǔ) 第四章給出了基于a r m a r m 9 d s p t m s 3 2 0 c 5 4 1 0 平1 f p g a 的無(wú)線接入點(diǎn)m a c 層協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)方案 描述了終端的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作流程 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn) 了m a c 層基于d s p t m s 3 2 0 c 5 4 1 0 的調(diào)度模塊及m a c 層與物理層 l l c 層的接口模塊 并對(duì)接口模塊進(jìn)行了調(diào)試和分析 第五章參照i e e e8 0 2 1 1 m a c 協(xié)議流程 簡(jiǎn)單介紹了 m a c 層協(xié)議程序框圖 對(duì)其中的九個(gè)軟件模塊進(jìn)行了介紹及實(shí)現(xiàn) 對(duì)整個(gè)m a c 層協(xié)議棧 的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了調(diào)試和測(cè)試 第六章總結(jié)了本論文的工作情況 說(shuō)明了后期進(jìn)一步工作的主 要內(nèi)容和計(jì)劃安排 2 南京郵電人學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù) 第二章無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù) 采用無(wú)線傳輸方式的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) 無(wú)線局域n w l a n 1 是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng) 憑借自身簡(jiǎn)單的存取結(jié)構(gòu) 使得用戶能夠通過(guò)它實(shí)現(xiàn) 信息隨身化 便利走天下 的 理想境界 w l a n 利用射頻 r a d i of r e q u e n c y r f 技術(shù)取代了傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)中的銅纜雙絞 線和光纖等傳輸介質(zhì) 并被看作有線網(wǎng)絡(luò)的有效延伸 在某些環(huán)境還可以替代傳統(tǒng)的有線 網(wǎng)絡(luò) 2 1 無(wú)線局域網(wǎng)的技術(shù)要求 1 無(wú)線局域網(wǎng)與以往的基于蜂窩電話網(wǎng) 專用分組交換網(wǎng)及其它技術(shù)的無(wú)線通信相比 有許多本質(zhì)上的區(qū)別 首先無(wú)線局域網(wǎng)必須支持高速突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 在室內(nèi)使用時(shí)要解決包 括多徑衰落 相鄰子網(wǎng)問(wèn)串?dāng)_等問(wèn)題 下面列出無(wú)線局域網(wǎng)必須解決的技術(shù)難點(diǎn) l 可靠性 無(wú)線局域網(wǎng)的信道誤比特率應(yīng)盡可能低 這樣保證了通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性 否 則 當(dāng)誤比特率過(guò)高而又不能被糾錯(cuò)碼糾正時(shí) 該錯(cuò)誤分組將被安排重發(fā) 這樣 大量的 重發(fā)分組會(huì)使網(wǎng)絡(luò)吞吐量顯著下降 據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明 如果系統(tǒng)分組丟失率 1 0 或信道 誤比特率s 1 0 可以保證較滿意的網(wǎng)絡(luò)性能 2 兼容性 對(duì)室內(nèi)應(yīng)用的無(wú)線局域網(wǎng) 應(yīng)盡可能與現(xiàn)有有線局域網(wǎng)兼容 現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和 網(wǎng)絡(luò)軟件應(yīng)能在無(wú)線局域網(wǎng)上不加修改地正常運(yùn)行 3 數(shù)據(jù)速率 為了滿足局域網(wǎng)的業(yè)務(wù)環(huán)境 無(wú)線局域網(wǎng)至少應(yīng)具備1 m b p s 以上的數(shù)據(jù)速率 4 通信保密 由于無(wú)線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線媒質(zhì)發(fā)往空中 要求有較高的通信保密能力 無(wú)線局域 網(wǎng)可在不同層次采取措施來(lái)保證通信的安全性 首先 采取適當(dāng)?shù)膫鬏敶胧?例如采用擴(kuò) 展頻譜技術(shù) 使盜聽(tīng)者難以從空中捕獲到有用信號(hào) 其次 為防止不同無(wú)線局域網(wǎng)間干擾 與數(shù)據(jù)泄漏 需采取網(wǎng)絡(luò)隔離或設(shè)置網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證措施 最后 在同一網(wǎng)中應(yīng)設(shè)置嚴(yán)密的用戶 口令及認(rèn)證措施 防止非法用戶接入 還應(yīng)設(shè)置用戶可選的數(shù)據(jù)加密方案 即使信號(hào)被竊 聽(tīng)也難于理解其中的數(shù)據(jù)內(nèi)容 墮室堅(jiān)皇查蘭堡 型 窒生蘭垡堡奎笙三皇壟垡旦燮塑墊查 5 移動(dòng)性 無(wú)線局域網(wǎng)中的站分為全移動(dòng)站與半移動(dòng)站兩類 全移動(dòng)站指在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)該站 可在移動(dòng)狀態(tài)下保持與網(wǎng)絡(luò)的通信 例如蜂窩電話網(wǎng)的移動(dòng)站 手機(jī) 即是一種全移動(dòng)站 半移動(dòng)站指在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)網(wǎng)中的站可自由移動(dòng) 但僅在靜止?fàn)顟B(tài)下才能與網(wǎng)絡(luò)通信 支持全移動(dòng)站的網(wǎng)絡(luò)稱為全移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 而支持半移動(dòng)站的網(wǎng)絡(luò)稱為半移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 按以上分 類 目前的無(wú)線局域網(wǎng)大都屬于覆蓋范圍極小的 幾米 幾百米 的全移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 為了擴(kuò)大 覆蓋范圍和提高頻帶利用率 必然導(dǎo)致引入蜂窩或微蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 6 節(jié)能管理 由于無(wú)線局域網(wǎng)要面向便攜機(jī) 其電池能量有限 使用 為節(jié)省便攜機(jī)內(nèi)電池的消耗 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有節(jié)能管理功能 即當(dāng)某站不處于數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)時(shí) 應(yīng)使機(jī)內(nèi)收發(fā)機(jī)處于休眠狀 態(tài) 當(dāng)要收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí) 再激活收發(fā)機(jī) 7 小型化 低價(jià)格 這是無(wú)線局域網(wǎng)能夠?qū)嵱貌⑵占暗年P(guān)鍵所在 這取決于大規(guī)模集成電路 尤其是高性 能 高集成度砷化鎵技術(shù)的進(jìn)步 8 電磁環(huán)境 無(wú)線電頻段的使用規(guī)范 在室內(nèi)使用的無(wú)線局域網(wǎng) 應(yīng)考慮電磁波對(duì)人體健康的損害及其它電磁環(huán)境的影響 無(wú)線電管理部門應(yīng)規(guī)定無(wú)線局域網(wǎng)能夠使用的頻段 規(guī)定發(fā)射功率及帶外輻射等各項(xiàng)技術(shù) 指標(biāo) 2 2 無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn) w l a n 以無(wú)線多址信道作為傳輸媒質(zhì) 提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)l a n 的功能 能夠使用 戶真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí) 隨地 隨意的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入 因而各團(tuán)體 企事業(yè)單位廣泛地采用了 w l a n 技術(shù)來(lái)構(gòu)建其辦公網(wǎng)絡(luò) 相對(duì)于有線局域網(wǎng) 無(wú)線局域網(wǎng)在無(wú)線組網(wǎng)及安全性等方面有如下的優(yōu)點(diǎn) 1 通信可靠 在有線網(wǎng)絡(luò)中 線纜的故障常常是網(wǎng)絡(luò)癱瘓的主要原因 使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于沒(méi)有 線纜 就徹底避免了由于線纜故障造成的網(wǎng)絡(luò)癱瘓等問(wèn)題 另外 無(wú)線局域網(wǎng)采用擴(kuò)頻傳輸技術(shù)和補(bǔ)償編碼鍵控調(diào)制編碼技術(shù)進(jìn)行無(wú)線通信 具 有抗射頻干擾強(qiáng)的特點(diǎn) 同時(shí)采用的智能放大器和智能天線產(chǎn)品 具有理想的接收靈敏度 并可提供強(qiáng)大的 可靠的無(wú)線傳輸 4 壹室堅(jiān)皇奎蘭堡主嬰窒竺蘭垡堡奎苧三皇歪垡旦墮塑墊查 2 成本低 設(shè)備安裝快速 簡(jiǎn)單 使用w l a n 可以避免安裝線纜的高成本費(fèi)用 租用線路的費(fèi)用以及當(dāng)設(shè)備需要移動(dòng) 而增加的相關(guān)費(fèi)用 所以無(wú)線局域網(wǎng)可以極大地降低組網(wǎng)成本 由于無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)消除 布線的繁瑣工作 網(wǎng)絡(luò)可遍及有線不能到達(dá)的地方 3 靈活性及擴(kuò)展能力 由于沒(méi)有線纜的限制 用戶可以隨心所欲地增d n r 作站或重新配置工作站 無(wú)線局域 網(wǎng)可組成多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 容易從少數(shù)用戶的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式擴(kuò)展到上千用戶的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò) 4 移動(dòng)性 在服務(wù)區(qū)域 w l a n 設(shè)置允許用戶在任何時(shí)間 任何地點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 不需要指明 訪問(wèn)地點(diǎn) 因此用戶可以在網(wǎng)絡(luò)中漫游 5 高吞吐量 w l a n 可以實(shí)現(xiàn)5 4 m b s 的數(shù)據(jù)傳輸速率 如此的高吞吐量 加上靈活性和移動(dòng)性的 特點(diǎn) 通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)能很大地提高工作效率 2 3 無(wú)線局域網(wǎng)的分類 2 l 在w l a n 迅猛發(fā)展的同時(shí) w l a n 的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)也成為眾多制造商和運(yùn)營(yíng)商非常關(guān)注 的一個(gè)話題 下面簡(jiǎn)要介紹幾種目前w l a n 產(chǎn)品所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 并在此基礎(chǔ)上分析 各自的優(yōu)缺點(diǎn) i r d a 紅外數(shù)據(jù)通信 3 紅外線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)i r d a i n f r a r e dd a t aa s s o c i a t i o n 是致力于建立無(wú)線傳播連接的國(guó) 際標(biāo)準(zhǔn)組織 i r d a 是一種低成本的紅外線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù) 其相應(yīng)的軟件和硬件技術(shù)都 已經(jīng)比較成熟 它的優(yōu)點(diǎn)是體積小 功率低 適合設(shè)備移動(dòng)的需要 傳輸速率高 可達(dá) 1 6 m b p s 成本低 應(yīng)用普遍 i r d a 技術(shù)的致命缺陷在于 首先i r d a 是一種視距傳輸技術(shù) 只有當(dāng)紅外收發(fā)設(shè)備點(diǎn)對(duì) 點(diǎn)視線直接對(duì)準(zhǔn)時(shí)才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 不能穿透阻擋物 通信只限于在兩個(gè)設(shè)備之問(wèn)進(jìn)行 如果是多個(gè)設(shè)備就必須彼此調(diào)整角度和位置等 沒(méi)有提供鏈路級(jí)安全性能 底層的安全只 依賴于紅外的視線直接對(duì)準(zhǔn)的通信特點(diǎn) 可能被竊聽(tīng) i r d a 設(shè)備中的核心部件一紅外線 l e d 不十分耐用 這些缺點(diǎn)限制了i r d a 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 h o m e r f 4 1 家庭射頻h o m e r f v 作組成立于1 9 9 8 年 致力于創(chuàng)建用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)放性規(guī)范 宣室塑皇查蘭堡主嬰窒生蘭垡堡壅笙三蘭至堡旦苧塑墊查 工作組認(rèn)識(shí)到有線連接帶來(lái)的移動(dòng)困難 鋪設(shè)新線路的高費(fèi)用將阻礙家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普 及 為此工作組開(kāi)發(fā)了s w a p s h a r e dw i r e l e s sa c c e s sp r o t o c 0 1 協(xié)議 用于家庭范圍內(nèi)的計(jì) 算機(jī)與家用電子設(shè)備間的無(wú)線通信 h o m e r f 主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 是i e e e8 0 2 1i 1 d e c t 數(shù)字無(wú)繩電話標(biāo)準(zhǔn) 的結(jié)合 旨 在降低語(yǔ)音數(shù)據(jù)成本 其工作頻段是2 4 g h z 采用跳頻擴(kuò)頻技術(shù) 跳頻帶寬為1 m h z 在 不同調(diào)制方式下 其數(shù)據(jù)傳輸速率為1 mb p s 或4 m b p s 支持?jǐn)?shù)據(jù)和語(yǔ)音通信 傳輸范圍超 過(guò)1 0 0 m h o m e r f 的主要適用范圍局限于家庭無(wú)線局域網(wǎng) 由于該技術(shù)沒(méi)有完全公開(kāi) 并 且在抗干擾等方面相對(duì)其它技術(shù)尚有缺陷 因此其市場(chǎng)應(yīng)用前景并不樂(lè)觀 h i p e r l a n 2 標(biāo)準(zhǔn) 5 1 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) e u r o p et e l e c o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d i z ei n s t i t u t e e t s i 批準(zhǔn)了 h i p e r l a n 2 標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)規(guī)范 這意味著 最終用戶將能以5 4m b p s 的速率通過(guò)無(wú)線方式 接入互聯(lián)網(wǎng) 原始物理層吞吐率高達(dá)5 4m b p s 網(wǎng)絡(luò)層的吞吐率最低也能保持在2 0m b p s 左 右 使用各種多媒體和即時(shí)視頻服務(wù) h i p e r l a n 2 是一種新的高性能無(wú)線傳輸技術(shù) 工作 頻率為5 g h z 該系統(tǒng)能夠迅速且簡(jiǎn)單地安裝 并可以i p 以太網(wǎng) p p p a t m 及i e e e1 3 9 4 等多種核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互連互通 它應(yīng)該還包括一個(gè)面向u m t s u n i v e r s a lm o b i l e t e l e c o m m u n i c a t i o n ss y s t e m 的界面 可以作為其它面向第三代移動(dòng)系統(tǒng)i m t 2 0 0 0 系列的界 面基礎(chǔ) i e e e8 0 2 1 1 標(biāo)準(zhǔn) i e e e8 0 2 1 1 是無(wú)線局域網(wǎng)中最普遍使用的標(biāo)準(zhǔn) 也是本論文研究探討的重點(diǎn) 2 4i e e e8 0 2 1 1 系列協(xié)議 i e e e8 0 2 11 標(biāo)準(zhǔn)工作組成立開(kāi)始的任務(wù)是研究1 m b i t s 和2 m b i t s 的數(shù)據(jù)速率 工作 在2 4 g h z 開(kāi)放頻段的無(wú)線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的全球標(biāo)準(zhǔn) 主要用于難于布線的環(huán)境和移動(dòng)環(huán) 境中計(jì)算機(jī)的無(wú)線接入 現(xiàn)在8 0 2 1 1 是一個(gè)系列協(xié)議 最初為8 0 2 11 6 其后又相繼開(kāi)發(fā) 了8 0 2 1l b a g 和n 此外 i e e e8 0 2 1 1 工作組正在為這些基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)提出一些改善和拓展 方案 其下設(shè)的多個(gè)特別工作組正在為各種標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展和增強(qiáng)而努力 以期能帶來(lái)新的功 能 提高q o s 及安全性等 這些工作對(duì)于最終用戶有著重要的意義 19 9 9 年8 0 2 1la 7 標(biāo)準(zhǔn)制定完成 其工作頻段為5 15 5 8 2 5 g h z 數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到 5 4 m b p s 7 2 m b p s t u r b o 傳輸距離控制在l o l o o m 采用正交頻分復(fù)用 o r t h o g o n a lf r e q u e n c yd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g o f d m 的獨(dú)特?cái)U(kuò)頻技術(shù) 可提供2 5 m b p s 的無(wú)線a t m 接口和 6 墮塞堅(jiān)皇奎堂堡主竺窒竺堂垡笙莖笙三蘭垂垡旦墊塑墊查 1 0 m b p s 的以太網(wǎng)無(wú)線幀結(jié)構(gòu)接口 以及t d d t d m a t i m ed i v i s i o nd u p l e xt i m e d i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s 的空中接口 支持語(yǔ)音 數(shù)據(jù) 圖像等業(yè)務(wù) 一個(gè)扇區(qū)可接入多個(gè)用戶 每個(gè)用戶可帶多個(gè)用戶終端 1 9 9 9 年9 月8 0 2 1l b 8 被正式批準(zhǔn) 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無(wú)線局域網(wǎng)工作頻段在2 4 2 4 8 3 5 g h z 數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到11 m b p s 這給移動(dòng)用戶帶來(lái)了以太網(wǎng)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)性能 速率和可用 性 8 0 2 1 1 b 是對(duì)8 0 2 1 1 的一個(gè)補(bǔ)充 采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式和基本模式兩種運(yùn)作模式 在8 0 2 1 1 的基礎(chǔ)上增加了兩種更高的通信速率 5 5 m b s 和l1 m b s 可因環(huán)境變化 在11 m b s 5 5 m b s 2 mb s 和1 m b s 之i 白j 動(dòng)態(tài)切換 且在2 m b s 和1 m b s 速率時(shí)可與8 0 2 1 1d s s s 系統(tǒng)兼容 8 0 2 1 1 b 使用直接序列擴(kuò)頻技術(shù) d i r e c ts e q u e n c es p r e a ds p e c t r u m d s s s 作為 射頻 r a d i of r e a q u e n c e r f 傳輸標(biāo)準(zhǔn) 目前技術(shù)最為成熟 市場(chǎng)應(yīng)用最多的是8 0 2 1l b 且0 w i f i 標(biāo)準(zhǔn) 本論文也側(cè)重于8 0 2 1l b 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的研究 8 0 2 1l g 9 標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)流行的8 0 2 1l b 的提速 11 m b s 提高到5 4 m b s 而且能兼容8 0 2 1 l b 8 0 2 1l e 1 0 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)m a c 層協(xié)議提出改進(jìn) 支持多媒體傳輸及無(wú)線局域網(wǎng) 無(wú)線廣播接口的q o s 機(jī)制 8 0 2 1 l f 1 1 定義訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)之間的通信 支持接入點(diǎn)互操作協(xié)議 i n t e r a c e s sp o i n t sp r o t o c o l i a p p 8 0 2 1l h 1 2 用于8 0 2 1l a 的頻譜管理技術(shù) 是對(duì)8 0 2 1 l a 的擴(kuò)展 用來(lái)兼容其他5 g h z 頻段的標(biāo)準(zhǔn) 8 0 2 1l i 1 3 標(biāo)準(zhǔn)是為8 0 2 1l a b g 進(jìn)一步提 供加密技術(shù)的無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)安全協(xié)議 它引入了新的加密密鑰協(xié)議 動(dòng)態(tài)密鑰完整性協(xié)議 t e m p o r a lk e yi n t e g r i t yp r o t o c o l t ki p 和高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn) a d v a n c e de n c r y p t i o ns t a n d a r d a e s 解決了有線等效加密 w i r e de q u i v a l e n tp r o t o c o l w e p 協(xié)議缺少足夠的安全性的問(wèn) 題 此外 新興的8 0 2 n 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合了m i m o m u l t i i n m u l t i o u t 多入多出 和 o f d m 等多種技術(shù) 以便形成很高的速率 高達(dá)6 0 0 m b p s 同時(shí)又能與8 0 2 11 b g 設(shè)備通 信 8 0 2 1i n 被看作是下一代的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 可提供對(duì)帶寬最為敏感的應(yīng)用所需的速率 范圍和可靠性 遺憾的是 8 0 2 1 1 n 標(biāo)準(zhǔn)尚未得到i e e e 的正式批準(zhǔn) 仍處于草案階段 面 臨著一種 標(biāo)準(zhǔn)滯后 產(chǎn)品早產(chǎn) 的尷尬境地 除了8 0 2 1 i n 8 0 2 1 l s 將是2 0 0 8 年無(wú)線領(lǐng)域又一大熱點(diǎn) 8 0 2 1 1 s 定義了應(yīng)用于網(wǎng)狀 網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信規(guī)范 將極大地規(guī)范m e s h 產(chǎn)品的互操作性 并消除現(xiàn)有無(wú)線m e s h 網(wǎng)絡(luò)移 動(dòng)漫游方面的技術(shù)障礙 7 南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù) 2 5 無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用 根據(jù)無(wú)線局域網(wǎng)的特點(diǎn) 其應(yīng)用可分為兩類 一類作為半移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 一類作為全 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 1 半移動(dòng)應(yīng)用 在半移動(dòng)應(yīng)用環(huán)境下 又可分為室內(nèi)應(yīng)用和室外應(yīng)用 在室內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景下 無(wú)線局域網(wǎng)可以替代有線局域網(wǎng) 或者作為有線局域網(wǎng)的補(bǔ)充 與有線局域網(wǎng)并存 因此 企業(yè)可自己建立面向企業(yè)內(nèi)部用戶的 w l a n 網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線局域網(wǎng)在以下應(yīng)用情況可發(fā)揮其無(wú)線特長(zhǎng) 大型辦公室 車間 超級(jí)市 場(chǎng) 智能倉(cāng)庫(kù) 臨時(shí)辦公室 會(huì)議室 證券市場(chǎng)等 這類應(yīng)用可以顯著提高企業(yè)的信息化 程度 促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展 而隨著企業(yè)對(duì)信息化的重視 這類應(yīng)用必將得到迅速發(fā)展 在難于布線的室外環(huán)境下 無(wú)線局域網(wǎng)可充分發(fā)揮其高速率 便攜性 安裝簡(jiǎn)易 組 網(wǎng)靈活之優(yōu)點(diǎn) 尤其在公共通信網(wǎng)不發(fā)達(dá)的情況下 可作為區(qū)域網(wǎng) 覆蓋范圍幾十公罩 使 用 下面列出幾種應(yīng)用情況 城市建筑群間通信 學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò) 工礦企業(yè)廠區(qū)自動(dòng)化控 制與管理網(wǎng)絡(luò) 銀行 金融證券城區(qū)網(wǎng)絡(luò) 城市交通信息網(wǎng)絡(luò) 礦山 水利 油田等區(qū)域 網(wǎng)絡(luò) 港口 碼頭 江河湖壩區(qū)網(wǎng)絡(luò) 野外勘測(cè) 實(shí)驗(yàn)等流動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 軍事 公安流動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 等 2 全移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 無(wú)線局域網(wǎng)與有線主干網(wǎng)構(gòu)成移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò) 這種網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高 覆蓋面大 是一 種可傳輸多媒體信息的個(gè)人通信網(wǎng)絡(luò) 這是無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展方向 作為新興技術(shù) w l a n 經(jīng)過(guò)幾年的推進(jìn)和發(fā)展 其標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品已經(jīng)日見(jiàn)成熟 應(yīng)用也 日漸廣泛 不僅在銷售 物流 電力 服務(wù) 教育 證券 商務(wù)應(yīng)用等領(lǐng)域有了很大的發(fā) 展 全球無(wú)線城市 熱區(qū)的建設(shè)業(yè)已受到世界各國(guó)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注 在國(guó)外 由計(jì)算機(jī) 設(shè)備供應(yīng)商 通信運(yùn)營(yíng)商和專業(yè)服務(wù)提供商在內(nèi)的龐大陣營(yíng)正積極進(jìn)軍這一領(lǐng)域 無(wú)線局 域網(wǎng)的熱潮正在沖擊全球的市場(chǎng) 在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上 無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用也已經(jīng)進(jìn)入關(guān)鍵階段 中國(guó)移動(dòng) 中國(guó)電信 中國(guó)網(wǎng)通等電信運(yùn)營(yíng)商紛紛結(jié)合各自網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通了無(wú)線局域網(wǎng)業(yè)務(wù) 為應(yīng)用市場(chǎng)帶來(lái)了生機(jī) 也為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)無(wú)限商機(jī) 從市場(chǎng)發(fā)展看 目前中國(guó)無(wú)線局域網(wǎng)整體市場(chǎng)規(guī)模不大 但市場(chǎng)發(fā)展速度很快 巨大 的市場(chǎng)潛力被各大w l a n 設(shè)備和芯片廠商看好 同時(shí) 2 0 0 8 年是奧運(yùn)年 也是i t 技術(shù)的奧 運(yùn)盛會(huì) 對(duì)中國(guó)的i t 業(yè)來(lái)說(shuō) 其重要性無(wú)法估量 j 下如2 0 0 0 年的互聯(lián)網(wǎng)讓奧委會(huì)發(fā)出了 8 南京郵電人學(xué)碩 i 研究生學(xué)位論文 第二章無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù) 奧運(yùn)會(huì)走到了互聯(lián)網(wǎng)的十字路口 的慨嘆 w l a n 在2 0 0 2 年世界杯上的處子秀至今是w l a n 廠商津津樂(lè)道的談資 無(wú)疑 2 0 0 8 年將成為未來(lái)4 年中國(guó)w l a n 產(chǎn)業(yè)的一針長(zhǎng)效興奮劑 9 南京郵電人學(xué)碩上研究生學(xué)位論文 第三章i e e e8 0 2 11 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 第三章i e e e8 0 2 1 1 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 3 1i e e e8 0 2 1 1 標(biāo)準(zhǔn) i e e e8 0 2 1 1 系列規(guī)范主要從i s o o s i j t 放系統(tǒng)互聯(lián) 基本參考模型中定義的物理層 p h y 和介質(zhì)訪問(wèn)控制層 m a c 兩個(gè)層面來(lái)制訂所使用的無(wú)線頻率范圍 空中接口通信協(xié) 議等技術(shù)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 物理層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)特征和調(diào)制方法等基礎(chǔ)規(guī) 范 而介質(zhì)訪問(wèn)控制層標(biāo)準(zhǔn)是在物理層之上定義應(yīng)用要求規(guī)范 3 1 1i e e e8 0 2 1 1 概述 i e e e8 0 2 1 1 在i s o o s i 基本參考模型中所處位置如圖3 1 所示 這種與上層協(xié)議的無(wú)關(guān) 性定義使得基于不同底層網(wǎng)絡(luò) 高層可以使用相同的協(xié)議進(jìn)行操作 圖中邏輯鏈路層 l l c 子層協(xié) 義 i e e e8 0 2 2 1 4 規(guī)定了錯(cuò)誤處理 成幀 流量控制以及網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)接口等規(guī)范 i i i i e8 j 2 2 j 芝掌 饅 囂p 缸 i e i e 8 0 2 11l j 夕芝j j 戎i t 姍z 2 攀鉍讎 m a l 睪 i hy o s lj 一 t k j l j 善 圖3 li e e e8 0 2 1 1 協(xié)議規(guī)范模型 i e e e8 0 2 1 1m a c 層協(xié)議詳盡地闡述了訪問(wèn)共享物理層信道所應(yīng)遵循的基本規(guī)范 如 尋址方式 訪問(wèn)協(xié)調(diào)等 由于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中沖突檢測(cè)較困難 i e e e8 0 2 1 1m a c 層協(xié)議采 用了沖突避免 c o l l i s i o na v o i d a n c e c a 協(xié)議 而不是沖突檢沏 j c o l l i s i o nd e t e c t i o n c d 15 i e e e8 0 2 1 1 物理層的無(wú)線媒體 w i r e l e s sm e d i a w m 決定了它具有獨(dú)特的媒體訪問(wèn)控制機(jī) 制 各站點(diǎn)以載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn) 沖突避免 c a r r i e rs e n s em u l t i a c c e s s c o l l i s i o na v o i d a n c e c s m a c a 1 6 的方式共享無(wú)線媒體 不同的物理層在i e e e8 0 2 1 1 標(biāo)準(zhǔn)中有不同的定義 如跳頻擴(kuò)頻 直接序列擴(kuò)頻 紅外 線 窄帶調(diào)制四種物理層實(shí)現(xiàn)技術(shù) 都由三個(gè)協(xié)議功能組成 1 物理層管l 里 p h y s i c a ll a y e rm a n a g e m e n t 為物理層提供管理功能 它與 l o 一一一一一一一一 下 一一 一一一一一一一一一 一 一一 南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第三章i e e e8 0 2 1 l 無(wú)線局域嘲標(biāo)準(zhǔn) m a c 層管理相連 2 物理層匯聚協(xié)議 p hy s i c a ll a y e rc o n v e r g e n c ep r o t o c o l p l c p 子層 將m a c 層協(xié)議數(shù)據(jù) 單元 m p d u 映射成適合在p m d 系統(tǒng)傳送的格式為p l c p 協(xié)議數(shù)據(jù)單元 p p d u 從而 降低m a c 層對(duì)p m d 層的依賴程度 3 物理介質(zhì)相關(guān) p h y s i c a lm e d i u md e p e n d e n t p m d 子層 p m d 的功能是定義兩個(gè)或多個(gè) 工作站之間通過(guò)無(wú)線介質(zhì)w m 實(shí)現(xiàn)物理層數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收的方法和特性 為了實(shí)現(xiàn) 以上功能 p m d 需直接面向無(wú)線介質(zhì) 并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào) 3 i 2i e e e8 0 2 1 i b 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 本論文側(cè)重于i e e e8 0 2 1 1 b 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的研究 其網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括幾個(gè)部分 它們通 過(guò)交互來(lái)為網(wǎng)絡(luò)上層提供支持站點(diǎn)移動(dòng)性的無(wú)線局域網(wǎng) 如圖3 2 所示 其中無(wú)線站點(diǎn)s t a 是指接入無(wú)線媒質(zhì)的部分 它包含m a c 實(shí)體和p h y 實(shí)體 s t a 可以是移動(dòng)的 也可以是固 定的 圖3 2i e e e8 0 2 1l b 體系結(jié)構(gòu) 基本服務(wù)集 b a s i cs e r v i c es e t b s s 是i e e e8 0 2 11 b 局域網(wǎng)的基本組件 可以將b s s 理解 為一個(gè)覆蓋區(qū)域 在該覆蓋區(qū)域內(nèi)b s s 的成員站點(diǎn)之間可以保持相互通信 如果一個(gè)站點(diǎn) 移出了b s s 它就不能和該b s s 內(nèi)的其它成員站點(diǎn)直接通信 s t a 和b s s 的關(guān)聯(lián)是動(dòng)態(tài)的 s t a 可以自由地開(kāi)啟 關(guān)閉 進(jìn)入或離開(kāi)b s s 覆蓋范圍 這也涉及到分發(fā)系統(tǒng)服務(wù) d i s t r i b u t i o ns y s t e ms e r v i c e d s s 的使用 分發(fā)系統(tǒng) d i s t r i b u t i o ns y s t e m d s 通過(guò)互聯(lián)多個(gè)b s s 來(lái)構(gòu)成一個(gè)擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò) 這樣可以 間接地增加w l a n 的覆蓋范圍 i e e e8 0 2 1 l 在邏輯上把無(wú)線媒質(zhì)w m 同分發(fā)系統(tǒng)媒質(zhì) 1 1 南京郵電大學(xué)碩二f 研究生學(xué)位論文第三章i e e e8 0 2 1l 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) d i s t r i b u t i o ns y s t e mm e d i u m d s m 分開(kāi) d s m 可以是各種類型不同的媒質(zhì)或其組合 d s 也可以采用不同的邏輯結(jié)構(gòu)或其組合 a p a c c e s sp o i n t 可以作為普通的s t a i 作 同時(shí)也提供d s 服務(wù) 使b s s 可以接入d s d s 茅i b s s 可以組成一個(gè)任意大小和復(fù)雜的w l a n 被稱作擴(kuò)展服務(wù)集 e x t e n d e ds e r v i c e s e t e s s 網(wǎng)絡(luò) 如圖3 4 所示 連接8 0 2 1 1 網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)稱作入口 p o r t a l 入口是一個(gè)邏輯點(diǎn) 來(lái)自非8 0 2 1 1l a n 的m s d u m a cs e r v i c ed a t au n i t 通過(guò)該入口進(jìn)入d s 如圖3 2 所示 所 有來(lái)自非8 0 2 1 1l a n 的數(shù)據(jù)必須通過(guò)一個(gè)入口進(jìn)入8 0 2 1 1l a n 一個(gè)s t a 有可能同時(shí)提供 a p 和入口的功能 i e e e8 0 2 1 1 標(biāo)準(zhǔn)有以下三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1 7 i b s s i n d e p e n d e n tb s s 網(wǎng)絡(luò) i n f r a s t r u c t u r e b s s 網(wǎng)絡(luò) e s s 網(wǎng)絡(luò) 1 i b s s 網(wǎng)絡(luò) 圖3 3i b s s 網(wǎng)絡(luò) i b s s 網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)獨(dú)立的b s s 沒(méi)有a p 作為連接的中心 是最基本的網(wǎng)絡(luò)類型 也被叫 做對(duì)等網(wǎng) p e e r t o p e e r 或者非結(jié)構(gòu)組網(wǎng) a dh o c 如圖3 3 所示 該網(wǎng)絡(luò)類型存在的前提是 站點(diǎn)之間能夠直接通信 一個(gè)最d q b s s 網(wǎng)絡(luò)可以只包含兩個(gè)s t a 在i b s s 網(wǎng)絡(luò)中 只有一 個(gè)公共廣播信道 各站點(diǎn)間都可競(jìng)爭(zhēng)信道 采用c s m a c am a c 協(xié)議 該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是抗 毀性好 建網(wǎng)容易且費(fèi)用較低 i b s s 網(wǎng)絡(luò)在只需實(shí)現(xiàn)無(wú)線設(shè)備間相互通信的環(huán)境中特別有 用 常用于組建a dh o c 網(wǎng)絡(luò) i b s s 只有一個(gè)b s s 沒(méi)有物理d s 沒(méi)有入口 沒(méi)有有線l a n 沒(méi)有d s s 2 i n f r a s t r u c t u r eb s s 網(wǎng)絡(luò) 在i n f r a s t r u c t u r eb s s 網(wǎng)絡(luò)中 要求有一個(gè)無(wú)線a p 充當(dāng)中心站點(diǎn) 所有站點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪 問(wèn)均由其來(lái)控制 該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)是抗毀性差 無(wú)線a