無線局域網(wǎng)原理及標準

1、Page 1ALTRATEK Systems無線局域網(wǎng)基本原理及技術(shù)無線局域網(wǎng)基本原理及技術(shù)ALTRATEK Systems, Inc.May. 2005ALTRATEK SystemsPage 2議程議程1. 無線局域網(wǎng)的概念2. 無線局域網(wǎng)的標準3. 無線局域網(wǎng)的技術(shù)4. 無線局域網(wǎng)的應(yīng)用ALTRATEK SystemsPage 31. 無線網(wǎng)絡(luò)的概念無線網(wǎng)絡(luò)的概念A(yù)LTRATEK SystemsPage 4無線數(shù)據(jù)網(wǎng)分類無線數(shù)據(jù)網(wǎng)分類無線數(shù)據(jù)網(wǎng)的種類無線數(shù)據(jù)網(wǎng)的種類 無線個人網(wǎng)（WPAN）、無線局域網(wǎng)（WLAN）、無線網(wǎng)橋、 無線城域網(wǎng)（WMAN）和無線廣域網(wǎng)（WWAN）。*無線個人網(wǎng)無

2、線個人網(wǎng) 主要用于個人用戶工作空間，典型距離覆蓋幾米，可以與計算機同步傳輸文件，訪問 本地外圍設(shè)備，如打印機等。目前主要技術(shù)包括藍牙（Bluetooth）和紅外（IrDA）。*無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng) 主要用于寬帶家庭、大樓內(nèi)部以及園區(qū)內(nèi)部，典型距離覆蓋幾十米至上百米。目前主 要技術(shù)為802.11系列。*無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋 主要用于大樓之間的聯(lián)網(wǎng)通訊，典型距離幾公里。*無線城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)無線城域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 覆蓋城域和廣域環(huán)境，主要用于Internet/email訪問，但提供的帶寬比無線局域網(wǎng)技 術(shù)要低很多。目前典型的技術(shù)是GRPS和CDMA。ALTRATEK SystemsPage 5PCMCIA

3、CARDPCMCIA CARDPCMCIA CARDPCMCIA CARDPCMCIA CARDPCMCIA CARDHUBAccess Point有線局域網(wǎng)有線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)HUBServer無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)的對比無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)的對比ALTRATEK SystemsPage 6無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點機動性機動性: : 不受工作區(qū)域之限制不受工作區(qū)域之限制便利性便利性: : 兼容性高兼容性高, ,安裝方便安裝方便擴充性擴充性: : 可隨時增加使用數(shù)量可隨時增加使用數(shù)量節(jié)省成本節(jié)省成本: : 不須考慮重新裝潢不須考慮重新裝潢, ,布線布線 之費用之費用ALTRATEK

4、 SystemsPage 7什么是什么是ISM該頻段是依據(jù)全球性國際組織美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)所定義出來，適用于全球各地來使用，無需授權(quán)使用。 ISM 工業(yè)（Industrial）、科學(xué)（Scientific）與醫(yī)療（Medical） ISM頻段 12346 81020 30 40 60100G GH Hz z123歐美日ALTRATEK SystemsPage 8ISM 2.4G 頻譜范圍頻譜范圍 按照無線電頻率管理委員會對按照無線電頻率管理委員會對2.4G頻段擴頻設(shè)備的使用規(guī)定。該頻段的工作頻段擴頻設(shè)備的使用規(guī)定。該頻段的工作頻率帶寬為頻率帶寬為83.5MHz，最多有，最多有13個信

5、道可用，個信道可用，13個信道的標號及所用中心頻個信道的標號及所用中心頻率的情況見下表率的情況見下表： 在多個頻道同時工作的情況下，為保證頻道之間不相互干擾，要求兩個頻道的中心頻率間隔不能低于25MHz,在實際使用中一般選擇1，6，11三個頻道進行頻率規(guī)劃，同頻道間必須兩兩隔離。 信道標號中心頻率信道低端/高端頻率12412MHz2401/2423MHz22417MHz2406/2428MHz32422MHz2411/2433MHz42427MHz2416/2438MHz52432MHz2421/2443MHz62437MHz2426/2448MHz72442MHz2431/2453MHz82

6、447MHz2436/2458MHz92452MHz2441/2463MHz102457MHz2446/2468MHz112462MHz2451/2473MHz122467MHz2456/2478MHz132472MHz2461/2483MHzALTRATEK SystemsPage 9信道分配信道分配12345678910111234567891011信道信道頻率頻率24002472243724122462121324831213ALTRATEK SystemsPage 102. 無線局域網(wǎng)標準無線局域網(wǎng)標準 Bluetooth802.11b 802.11g 802.11aHomeRF 2.

7、0HiperLAN2Infrared頻率2.4GHz2.4GHz2.4GHz5GHz2.4GHz5GHzIr Band傳輸速度1Mbps 11Mbps 54Mbps54Mbps 10Mbps54Mbps 4Mbps網(wǎng)絡(luò)層最大速度721Kbps5Mbps 32Mbps5Mbps32MbpsN/A距離10mUp to 100m Up to 100m100m50mTBD*Up to 5m標準IEEE-802.15IEEE-802.11bIEEE- 802.11gIEEE-802.11aSWAPHiperLAN2HiperLAN2IrDA通信技術(shù)FHSSDSSSOFDM/PBCC OFDM1MHz a

8、nd 5MHz wide FHSSOFDM(NA)使用模式Point to PointHigh-Speed Network AccessHigh-Speed Network AccessHigh-Speed Network Access Home Networking and DECT phoneHigh-Speed Network AccessPoint-to-Point Data TransmissionTiming1999 December (1.0B)1998 July20012001?2000/2003 Key PlayersSIG members, IBM, Intel, Noki

9、a, Ericsson, ToshibaWi-Fi members, Lucent, Intersil, AtmelIntersil, TI(Alantro)Wi-Fi,Atheros, Intel Radiata,Philips,CiscoCompaq, Motorola, and ProximEricsson is promising HiperLAN 2 products at 2002 22MbpsALTRATEK SystemsPage 11IEEE 802.11的無線局域網(wǎng)標準的無線局域網(wǎng)標準 802.11a 802.11b 802.11g標準確立日期標準確立日期 19999 19

10、999 仍在開發(fā)仍在開發(fā) 工作頻段工作頻段 5.150-5.350 GHz5.470-5.850 GHz 2.400-2.483GHz 2.400-2.483GHz 頻寬頻寬 580MHz 83.5MHz 83.5MHz 互不重迭互不重迭頻道數(shù)量頻道數(shù)量 13（U.S）19（Europe） 3 3 數(shù)據(jù)速率數(shù)據(jù)速率 6，9，12，18，24，36，48，54Mbps 1，2，5.5，11Mbps6，9，12，18，24，36，48，54Mbps UDP數(shù)據(jù)吞量數(shù)據(jù)吞量 30.9Mbps7.1Mbps16.4Mbps ALTRATEK SystemsPage 12802.11標準組標準組IEEE

11、標準標準說說 明明狀態(tài)狀態(tài)802.11a制訂5 GHz波段上的物理層規(guī)范。標準已經(jīng)完成。802.11b制定2.4 GHz波段上更高速率的物理層規(guī)范。標準已經(jīng)完成。802.11d當(dāng)前802.11標準中規(guī)定的操作僅在幾個國家中是合法的，而制訂該標準的目的是為了擴充802.11無線局域網(wǎng)在其他國家的應(yīng)用。標準已經(jīng)完成802.11e該標準主要是為了改進和管理WLAN的服務(wù)質(zhì)量，保證能在802.11無線網(wǎng)絡(luò)上進行話音、音頻、視頻的傳輸、可視會議、媒體流的傳送、增強的安全應(yīng)用及移動訪問應(yīng)用等。標準正在進行802.11f該標準是為了可以在多個廠商的無線局域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)訪問互操作，保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)訪問點之間信息的互換標

12、準正在進行802.11g該標準是802.11b的擴充，目的是制定更高速率的物理層規(guī)范（物理層最大數(shù)據(jù)率至少是20 Mbit/s），通過提高數(shù)據(jù)率，來增強802.11b兼容網(wǎng)絡(luò)的性能和應(yīng)用。標準正在進行802.11h該標準主要是為了增強5GHz波段的802.11 MAC規(guī)范及802.11a高速物理層規(guī)范；增強信道能源測度和報告機制，以便改進頻譜和傳送功率管理。標準正在進行802.11i增強WLAN的安全和鑒別機制。標準正在進行標準正在進行ALTRATEK SystemsPage 13無線局域網(wǎng)模型無線局域網(wǎng)模型IEEE 802 LAN標準系列標準系列PHYMACOSI層層2OSI層層1IEEE

13、802.3Ethernet以太網(wǎng)IEEE 802.4Token Bus令牌總線IEEE 802.5Token Ring令牌環(huán)IEEE 802.15WPAN藍牙IEEE 802.16BWA寬帶無線IEEE 802.2邏輯鏈路控制(LLC)IEEE 802.11WLAN無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)定義了介質(zhì)訪問控制(MAC)和物理層的操作，包括MAC子層、MAC服務(wù)和協(xié)議以及三個物理層ALTRATEK SystemsPage 14802.11802.11物理層物理層1.802.11最初定義的三個物理層包括了兩個擴散頻譜技術(shù)和一個紅外傳播規(guī)范， 無線傳輸?shù)念l道定義在2.4GHz的ISM波段內(nèi)，這個頻段，在各

14、個國際無線管 理機構(gòu)中，例如美國的USA，歐洲的ETSI和日本的MKK都是非注冊使用頻段。 2.802.11無線標準定義的傳輸速率是1Mbps和2Mbps，可以使用FHSS(frequency hopping spread spectrum)和DSSS(direct sequence spread spectrum) 技術(shù)，需要指出的是，F(xiàn)HSS和DHSS技術(shù)在運行機制上是完全不同的，所以采用這 兩種技術(shù)的設(shè)備沒有互操作性。 3. 802.11b在無線局域網(wǎng)協(xié)議中最大的貢獻就在于它在802.11協(xié)議的物理層增加了 兩個新的速度：5.5Mbps和11Mbps。為了實現(xiàn)這個目標，DSSS被選作該標

15、準的 唯一的物理層傳輸技術(shù)，這個決定使得802.11b可以和1Mbps和2Mbps的802.11 DSSS系統(tǒng)互操作。 4. 802.11b采用了動態(tài)速率調(diào)節(jié)技術(shù)，來允許用戶在不同的環(huán)境下自動使用不同的連 接速度來補充環(huán)境的不利影響。在理想狀態(tài)下，用戶以11M的全速運行，然而，當(dāng) 用戶移出理想的11M速率傳送的位置或者距離時，或者潛在地受到了干擾的話，這 把速度自動按序降低為5.5Mbps、2Mbps、1Mbps。同樣，當(dāng)用戶回到理想環(huán)境的話， 連接速度也會以反向增加直至11Mbps。速率調(diào)節(jié)機制是在物理層自動實現(xiàn)而不會對 用戶和其它上層協(xié)議產(chǎn)生任何影響。 ALTRATEK SystemsPa

16、ge 15802.11802.11物理層示意圖物理層示意圖物理層物理層紅外技術(shù)紅外技術(shù) IR PHYIR PHY跳頻展頻跳頻展頻 FHSS PHYFHSS PHY直序展頻直序展頻 DSSS PHYDSSS PHY高速高速DS HR/DSDS HR/DS正交頻分多路技術(shù)正交頻分多路技術(shù)OFDMOFDMFor 802.11aFor 802.11 bPHYPHY層層MACMAC層層ALTRATEK SystemsPage 16調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) IEEE802.11: DBPSK、DQPSK、FSK IEEE802.11b: DBPSK、DQPSK、CCK IEEE802.11a: QAM/OFDM

17、IEEE802.11g: DBPSK、DQPSK、QAM/OFDM、PBCC、CCKALTRATEK SystemsPage 17什么是展頻什么是展頻展頻技術(shù)的無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品是依FCC(Federal Communications Committee；美國聯(lián)邦通訊委員會)規(guī)定的ISM(Industrial Scientific, and Medical)頻段，頻率范圍開放于902MHz928MHz及2.4G2.484GHz兩個頻段，并沒有所謂使用授權(quán)的限制。擴頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成，用編碼及調(diào)制

18、的方法來實現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)；在接收端則用同樣的碼進行相關(guān)同步接收、解擴及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù) 展頻技術(shù)主要又分為頻率跳頻技術(shù)（FHSS）及直接序列展頻技術(shù)（DSSS）兩種方式。而此兩種技術(shù)起源于第二次世界大戰(zhàn)中軍隊所使用的通訊技術(shù)，其目的是希望在惡劣的戰(zhàn)爭環(huán)境中，依然能保持通信信號的穩(wěn)定性及保密性。ALTRATEK SystemsPage 18跳頻技術(shù)跳頻技術(shù) FHSS跳頻技術(shù)是依靠快速地轉(zhuǎn)換傳輸?shù)念l率來實現(xiàn)的，每一個時間段內(nèi)使用的頻率和前后時間段的都不一樣，所以發(fā)送者和接收者必須保持一致的跳變頻率，這樣才能保證接受的信號正確。跳頻技術(shù)可以避開許多干擾的出現(xiàn)，包括某些工作在特定頻率下的信號

19、，這樣采用跳頻后的802.11無線信號就只會丟失這個頻率下的信息，損失不大；如果想分享帶寬，也可以采用不同的調(diào)頻次序來實現(xiàn)。弱點：速度慢，只能達到1Mbps。Time slotFrequency slot012345678Signal 1 2,7,4,5Work 1 6Signal 2 4,3,1,7ALTRATEK SystemsPage 19直接序列擴頻技術(shù)直接序列擴頻技術(shù) DSSS直擴技術(shù)是把使用11位的chippingBarker序列來將數(shù)據(jù)編碼并發(fā)送的技術(shù)。發(fā)送端通過spreader把chips（就是一串的二進制碼）添加入要傳輸?shù)腷it流中，稱為編碼；然后在接受端用同樣的chips進

20、行解碼，就可以得到原始數(shù)據(jù)了。802.11協(xié)議中是使用Barker序列號來作為這個chips的，規(guī)定為10110111000，在編碼過程，如果要傳送的數(shù)據(jù)是0的話，數(shù)列不變；如果傳送的數(shù)據(jù)是1的話，數(shù)列就相反。在相同的吞吐量下，直擴技術(shù)需要比跳頻技術(shù)更多的能量；但以消耗能量為代價，它也能達到比跳頻技術(shù)更高的吞吐量，802.11b能達到5.5Mbps和11Mbps就就是采用HR/DSSS技術(shù)。Scrambled dataBarker sequence01110111000 1011011 001001110111000 0100100 110101Transmitted dataALTRATEK

21、 SystemsPage 20802.11MAC層層1.802.11的MAC和802.3協(xié)議的MAC非常相似，都是在一個共享媒體之上支持多個 用戶共享資源，由發(fā)送者在發(fā)送數(shù)據(jù)前先進行網(wǎng)絡(luò)的可用性。802.3協(xié)議沖突的 檢測采用CSMA/CD 方式，而在802.11無線局域網(wǎng)協(xié)議中，采用了新的協(xié)議 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)2. 另一個的無線MAC層問題是“hidden node”問題。為了解決這個問題，802.11在 MAC層上引入了一個新的Send/Clear to Send(RTS/CTS)

22、選項，間接解決了 “hidden node”問題。由于RTS/CTS需要占用網(wǎng)絡(luò)資源而增加了額外的網(wǎng)絡(luò)負擔(dān)， 一般只是在那些大數(shù)據(jù)報上采用(重傳大數(shù)據(jù)報會耗費較大)。 3.802.11MAC子層提供了另兩個強壯的功能，CRC校驗和包分片。 CRC校驗是指在802.11協(xié)議中，每一個在無線網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報都被附加上了校 驗位，這和Ethernet中通過上層TCP/IP協(xié)議來對數(shù)據(jù)進行校驗有所不同。 包分片的功能允許大的數(shù)據(jù)報在傳送的時候被分成較小的部分分批傳送。這項技術(shù) 大大減少了許多情況下數(shù)據(jù)報被重傳的概率，從而提高了無線網(wǎng)絡(luò)的整體性能。4. 另外幾個部分： a. 802.11e - 提高和

23、管理網(wǎng)絡(luò)的QoS的能力； b. 802.11f - 采用IAPP協(xié)議，可以在不同的廠商的無線局域網(wǎng)內(nèi) 實現(xiàn)訪問互操作，保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)訪 問點之間信息的互換。 c. 802.11i - 增強WLAN的安全和鑒別機制。 ALTRATEK SystemsPage 21802.11802.11物理層示意圖物理層示意圖MACMAC層層802.11i802.11i802.11F802.11F802.11e802.11e載波監(jiān)聽多路訪問載波監(jiān)聽多路訪問/ /沖突防止沖突防止 CSMA/CA CSMA/CA 發(fā)送發(fā)送/ /清除清除- -發(fā)送發(fā)送 RTS/CTSRTS/CTSFor 802.11For 802.11

24、For 802.11For 802.11PHYPHY層層MACMAC層層ALTRATEK SystemsPage 223.無線局域網(wǎng)基本技術(shù)無線局域網(wǎng)基本技術(shù) 無線局域網(wǎng)基本構(gòu)架 SCAN、SWEEP、ASSOCIATION、AUTHENTICATION過程 CSMA/CA和RTS/CTS協(xié)議 漫游實現(xiàn) 安全性 電源管理ALTRATEK SystemsPage 23infrastructure網(wǎng)絡(luò)ad-hoc 網(wǎng)絡(luò)APAPAP有線網(wǎng)絡(luò)AP: Access Point無線局域網(wǎng)基本構(gòu)架無線局域網(wǎng)基本構(gòu)架ALTRATEK SystemsPage 24IBSSIBSS (Independent Ba

25、sic Service Set)由數(shù)個無線工作站所級組成做點對多點運用的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)ALTRATEK SystemsPage 25BSSBSS (Basic Service Set)同一臺AP及數(shù)臺無線工作站所組成的局域網(wǎng)ALTRATEK SystemsPage 26ESSESS(Extended Service Set)一個或多個以上的BSS即可被定義成一個Extended Service Set ( ESS )，用戶可在ESS上漫游及存取BSS系統(tǒng)中的任何資料，其中Access Points必須設(shè)定相同的ESSID才能允許漫游。ALTRATEK SystemsPage 27Distributi

26、on SystemstationAPstationstationAPstationDistribution networkBSSBSSESSALTRATEK SystemsPage 28SSIDSSIDSSID，可以稱作無線網(wǎng)絡(luò)的名稱可以稱作無線網(wǎng)絡(luò)的名稱 n采用無線局域網(wǎng)中infrastructure架構(gòu)；n每個AP必須配置一個SSID（注意對大小 寫敏感）；n每個客戶端必須匹配AP的SSID才能連接 得上；ALTRATEK SystemsPage 29APWireless StationsWireless Stations1122AP（ Access-Points ）和無線工作站間的通信要

27、求建立在相同的工作頻率上；AP 的工作頻率是由網(wǎng)絡(luò)管理員在系統(tǒng)安裝時，指定的固定頻率。該頻率可以在使用過程中修改；無線工作站采用動態(tài)的方式在各個頻率點間查找AP的工作頻點；無線工作站進入到一個無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境后，尋找AP工作頻率的這個過程稱為SCAN。SCAN-1ALTRATEK SystemsPage 30IEEE 802.11 針對Scan定義了兩種工作模式:被動掃描模式（Passive Scanning）無線工作站的切換到每一個工作頻率后都等待監(jiān)聽，如果收到由AP發(fā)出的頻標（beacon），這表明該頻段有AP提供服務(wù)。主動掃描模式（Active Scanning）無線工作站的切換到每一個工作

28、頻率后都立刻發(fā)出一個“查詢請求”信號，如果該工作頻率有AP提供服務(wù)，他會立即響應(yīng)一個“查詢響應(yīng)”信號SCAN-2Wireless StationsWireless StationsPassive ScanningActive ScanningListeningRequestingALTRATEK SystemsPage 31Sweep-1Sweep是指在所有頻段上完成一次scan的過程；Sweep會定義 “channel-list” ，其中包括了scan過程需要掃描的所有頻段Sweep包括兩種類型:“Full Sweep”所有“channel-list”中的頻段都被掃描“Short Sweep

29、”“channel-list”中的一部分頻段被掃描，這種掃描類型需要遵循另外的規(guī)則ALTRATEK SystemsPage 32Sweep-2Short Sweep可以加快漫游過程中的網(wǎng)絡(luò)切換速度；Short Sweep如何指定一部分channel list被掃描激活的頻段以前漫游發(fā)生時所使用的頻段，再次切換時，會首先查詢他們最有可能的頻段與當(dāng)前正在使用的頻段有兩個或者兩個以上頻段差異的頻段舉例: 假如頻段5是當(dāng)前激活的，頻段2和頻段8最有可能 頻段 3, 4, 6 and 7 因為太接近頻段5，所以最初將不會考慮Short Sweep可以加快漫游過程中的網(wǎng)絡(luò)切換速度；每個頻段的掃描時間是5

30、50 ms新的無線覆蓋去如果只有這一臺無線接入工作站，判斷時間為 5 ms如果接入得無線工作站較多，最長時間為50 msALTRATEK SystemsPage 33Association無線工作站與AP建立 Association 關(guān)系的過程:執(zhí)行一個 full sweep 過程選擇具有相同的“Network Name” (= SSID) ,并且具有最好的通信質(zhì)量的AP 可以將 “network name” 設(shè)置為 “ANY” ，同時Access-Point 不要設(shè)置為 “closed”，這樣無線工作站會連接上第一個找到的AP無線工作站送出一個 “Association Request”AP

31、 會將無線工作站的加入它的成員列表，并且分配一個成員號給他AP 將無線工作站 的MAC地址插入bridge tableALTRATEK SystemsPage 34Authentication認證方案實施：IEEE 802.11 定義方式：Open System AuthenticationShared Key Authentication (based on WEP)802.11的認證方式是面向設(shè)備的，通過靜態(tài)和預(yù)共享的，存在著缺陷：不是基于用戶的缺少秘鑰管理，分發(fā)機制容易被破解，盜取，偽造可采用其他的方法補救：基于無線網(wǎng)卡MAC地址的訪問控制列表；即將到來的802.11i協(xié)議預(yù)計要到200

32、3Q4才能正式發(fā)布；802.1x的標準各廠家自己的私有協(xié)議密鑰的管理：開放的系統(tǒng)中，驗證只需要一次就足夠了，但只能在一個BSS系統(tǒng)中如果用戶漫游，就需要采用IAPP的標準，IAPP是基于MAC層的漫游概念A(yù)LTRATEK SystemsPage 35CSMA/CA協(xié)議協(xié)議n 無線局域網(wǎng)中采用了與以太網(wǎng)無線局域網(wǎng)中采用了與以太網(wǎng)CSMA/CD相類似相類似的的CSMA/CA(載波監(jiān)聽多路訪問載波監(jiān)聽多路訪問/沖突防止沖突防止)協(xié)議協(xié)議n CSMA/CA采用能量檢測（采用能量檢測（ED）、載波檢測（）、載波檢測（CS）和能量載波混合檢測三種檢測信道空閑的方式。和能量載波混合檢測三種檢測信道空閑的方式

33、。 CSMA/CA通信方式將時間域的劃分與幀格式緊通信方式將時間域的劃分與幀格式緊密聯(lián)系起來，保證某一時刻只有一個站點發(fā)送，密聯(lián)系起來，保證某一時刻只有一個站點發(fā)送，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集中控制實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集中控制ALTRATEK SystemsPage 36沖突檢測沖突檢測如果如果A A和和C C同時監(jiān)聽到信道是空閑的，他們會同發(fā)送數(shù)據(jù)。同時監(jiān)聽到信道是空閑的，他們會同發(fā)送數(shù)據(jù)。這時發(fā)生的碰撞在以太網(wǎng)的發(fā)送端會檢測到這時發(fā)生的碰撞在以太網(wǎng)的發(fā)送端會檢測到半雙工的無線電信號在發(fā)送端卻不能檢測到碰撞半雙工的無線電信號在發(fā)送端卻不能檢測到碰撞ABCABCEthernet LANWireless L

34、ANALTRATEK SystemsPage 37RTS/CTS協(xié)議協(xié)議如圖所示情況如圖所示情況如何避免碰撞？如何避免碰撞？A A用戶用戶B B用戶用戶ALTRATEK SystemsPage 38隱藏終端隱藏終端A和和C 不能彼此聽見不能彼此聽見A發(fā)信號給發(fā)信號給B，C不能收到不能收到A的信號的信號 C想發(fā)送給想發(fā)送給B信號，信號，C認為信道是認為信道是“空閑空閑”的的 （載波監(jiān)聽失?。ㄝd波監(jiān)聽失敗）在在B處發(fā)生碰撞處發(fā)生碰撞A不能收到這個碰撞信號不能收到這個碰撞信號 （碰撞檢測失?。ㄅ鲎矙z測失?。而言，而言，A是隱形的，不存在的是隱形的，不存在的解決方案？解決方案？隱藏終端對無線

35、而言比較特殊，在有線網(wǎng)絡(luò)中是不存在的隱藏終端對無線而言比較特殊，在有線網(wǎng)絡(luò)中是不存在的要求在接收端監(jiān)聽載波，不是發(fā)送端要求在接收端監(jiān)聽載波，不是發(fā)送端“虛擬載波監(jiān)聽虛擬載波監(jiān)聽”: 發(fā)送端發(fā)送端“詢問詢問”接收端能否聽到別的信號。如果聽到則信接收端能否聽到別的信號。如果聽到則信道繁忙道繁忙BACRTS/CTS協(xié)議協(xié)議ALTRATEK SystemsPage 39802.11 要避免要避免隱藏終端隱藏終端的問題的問題 A和和C要同時發(fā)數(shù)據(jù)給要同時發(fā)數(shù)據(jù)給B A 發(fā)送發(fā)送RTS給給B B 發(fā)送發(fā)送CTS給給A C從從B處處“竊聽竊聽”到到CTS C會為會為A的數(shù)據(jù)傳送持續(xù)等一段時間的數(shù)據(jù)傳送持續(xù)等

36、一段時間RTS/CTSABCRTSCTSCTSALTRATEK SystemsPage 40漫游漫游(Roaming)Site BSite AAP2AP1ALTRATEK SystemsPage 41什么時候會發(fā)生漫游呢？什么時候會發(fā)生漫游呢？無線工作站在AP間的切換在以下情況下發(fā)生：無線工作站離開了當(dāng)前AP的覆蓋區(qū)當(dāng)前使用的無線頻段受到嚴重的干擾當(dāng)前連接的AP停止了工作正在使用的頻段非常繁忙，此時還有可選的負載較輕的AP頻段無線工作站是基于CCQL(Combined Communications-Quality & Load)條件 決定是否發(fā)起漫游的改變：CCQL 數(shù)值基于以下參數(shù)計

37、算:信噪比SNR (Signal to Noise Ratio) :根據(jù)接收到的Beacon顯示的平均信號等級根據(jù)當(dāng)前信道接收到的數(shù)據(jù)的平均噪音等級負載Sweep的結(jié)果 (Searching 時產(chǎn)生的結(jié)果):Probe Responses的信噪比漫游（漫游（Roaming）ALTRATEK SystemsPage 42漫游（漫游（Roaming） 漫游協(xié)議并沒有歸入漫游協(xié)議并沒有歸入 802.11 Inter Access Point Protocol, IAPP, 將要成一個將要成一個標準的漫游協(xié)議標準的漫游協(xié)議 IAPP 協(xié)議元素: WMP (WaveLAN Management Prot

38、ocol) 單向協(xié)議，無線工作站發(fā)出的重新建立新的聯(lián)合關(guān)系的信號協(xié)議 Announce Protocol 在同一個區(qū)域內(nèi)，AP間相互確認和交換信息的通告協(xié)議 Hand-over Protocol 一個無線工作站和AP重新建立連接時，在AP間交換信息的雙向協(xié)議ALTRATEK SystemsPage 43漫游的移交過程漫游的移交過程無線工作站首先接受緩存在當(dāng)前使用的AP中的數(shù)據(jù)包然后開始建立和新的AP的聯(lián)合關(guān)系A(chǔ)P之間使用IAPP(Inter Access Point Protocol)協(xié)議IAPP協(xié)議工作在AP組成的分布式系統(tǒng)上通知老的AP現(xiàn)在的連接狀態(tài)，并允許老的AP改變它的associat

39、ion table更新過濾表在各個AP中IAPP使用 UDP/IP協(xié)議老的AP拋棄掉為無線工作站緩存的數(shù)據(jù)包ALTRATEK SystemsPage 44負載均衡負載均衡如果一個區(qū)域中有多個AP，設(shè)置在不同的、非重疊的頻段，這樣做可以提高總的性能。AP會將自己當(dāng)前的負載告知無線工作站，無線工作站會根據(jù)收到的高負載通知，決定是否切換到另外一臺AP，以此達到負載均衡的效果。ALTRATEK SystemsPage 45安全性安全性IEEE 802.11IEEE 802.11標準中提供了兩種方法：標準中提供了兩種方法：n 鑒別：指一個站通過驗證，被授權(quán)在給定的覆蓋鑒別：指一個站通過驗證，被授權(quán)在給定

40、的覆蓋范圍內(nèi)與第二個站進行通信范圍內(nèi)與第二個站進行通信n 加密：提供了一種與有線局域網(wǎng)可比的安全級別，加密：提供了一種與有線局域網(wǎng)可比的安全級別，即即WEPWEP（Wired Equivalent PrivacyWired Equivalent Privacy），從而防），從而防止非授權(quán)用戶的監(jiān)聽以及非法用戶的訪問。止非授權(quán)用戶的監(jiān)聽以及非法用戶的訪問。 ALTRATEK SystemsPage 46認證類型認證類型開放系統(tǒng)認證（開放系統(tǒng)認證（Open systemOpen system authenticationauthentication）這是默認方式，有兩個步驟。這是默認方式，有兩個步驟。發(fā)送站點：發(fā)送包含身份的認證管理幀發(fā)送站點