無線復(fù)習(xí)提綱

1、第一部分1，OSI網(wǎng)絡(luò)模型下各層次用到的協(xié)議： 應(yīng)用層協(xié)議：HTTP FTP SNMP POP3 SMTP 表示層協(xié)議：SSL 會(huì)話層協(xié)議：ASAP SMB 傳輸層協(xié)議：TCP UDP 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議：IPv4 IPv6 ARP 數(shù)據(jù)鏈路層：Ethernet（802.3） Wi-Fi(802.11) Bluetooth（802.15.1） 物理層協(xié)議：Ethernet Bluetooth Wi-Fi WiMAX2.有線網(wǎng)絡(luò)的媒體介入控制：載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)在以太網(wǎng)的MAC層中，用于控制設(shè)備傳輸?shù)淖畛Ｓ梅椒ㄊ禽d波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)(Carrier Sense Multi

2、ple Access/Collision Detection, CSMA/CD)，當(dāng)設(shè)備采用這種控制方法傳輸數(shù)據(jù)幀到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先檢查物理媒體（載波偵聽）以確定是否有其他設(shè)備正在傳輸。如果檢測(cè)到其他正在傳輸?shù)脑O(shè)備，就等待直到其傳輸結(jié)束。一旦載波空閑，則開始傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)繼續(xù)監(jiān)聽其他傳輸。3.無線網(wǎng)絡(luò)媒體接入控制：只有物理層的收發(fā)機(jī)允許設(shè)備在發(fā)送期間同時(shí)監(jiān)聽媒體，CSMA/CD的沖突檢測(cè)才可實(shí)現(xiàn)。這在有線網(wǎng)絡(luò)中是可行的，因?yàn)闆_突產(chǎn)生的無效電壓可以被檢測(cè)到。但是對(duì)于無線電收發(fā)機(jī)來說是不可行的，因?yàn)樵谙嗤臅r(shí)間里發(fā)射的信號(hào)會(huì)使接收過載。在無線網(wǎng)絡(luò)中，如IEEE 802.11，沖突檢測(cè)是不實(shí)現(xiàn)的，這時(shí)要

3、用到CSMA/CD的一種變形即CSMA/CA，其中的CA(Collision Avoidance)代表沖突避免。除了發(fā)送設(shè)備不能檢測(cè)沖突外，CSMA/CA與CSMA/CD有一些相似點(diǎn)。設(shè)備在發(fā)送前監(jiān)聽媒體，如果媒體忙則等待。發(fā)送幀的持續(xù)時(shí)間字段（參見表2.6）使等待設(shè)備可以預(yù)測(cè)媒體忙的時(shí)間。一旦媒體被監(jiān)聽到是空閑的，等待設(shè)備則計(jì)算一個(gè)稱為競(jìng)爭(zhēng)周期的隨機(jī)時(shí)間周期，并在競(jìng)爭(zhēng)周期結(jié)束后嘗試發(fā)送。這與CSMA/CD中的退避是類似的，不同的是，CSMA/CA中發(fā)送站等待其他站發(fā)送幀的結(jié)束來避免設(shè)備間的沖突，而不是檢測(cè)到?jīng)_突后再恢復(fù)。4. 無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：（1）點(diǎn)到點(diǎn)連接： 端到端(P2P, Peer-

4、to-Peer)或者ad-hoc Wi-Fi連接 無線MAN回程裝置 LAN無線網(wǎng)橋 藍(lán)牙 IrDA（2）無線網(wǎng)絡(luò)的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ：無線網(wǎng)絡(luò)星形拓?fù)涞闹行墓?jié)點(diǎn)，可以是WiMAX基站、Wi-Fi接入點(diǎn)、藍(lán)牙主設(shè)備或者ZigBee PAN協(xié)調(diào)器，其作用類似于有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器。 （3）無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，也稱為移動(dòng)ad hoc網(wǎng)絡(luò)(MANET)，是局域網(wǎng)或者城域網(wǎng)的一種，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)是移動(dòng)的，而且可以直接與相鄰節(jié)點(diǎn)通信而不需要中心控制設(shè)備。由于節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)入或離開網(wǎng)絡(luò)，因此無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷變化，數(shù)據(jù)包從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)直至目的地的過程稱為“跳”。5.接入點(diǎn)：接入點(diǎn)(AP)是

5、無線局域網(wǎng)(WLAN)的中心設(shè)備，可以是集線器，用來與網(wǎng)絡(luò)中的其他站點(diǎn)進(jìn)行無線通信。接入點(diǎn)通常也與有線網(wǎng)絡(luò)相連，作為有線和無線設(shè)備之間的網(wǎng)橋。第一代接入點(diǎn)被稱為“胖”接入點(diǎn)，在每個(gè)單元內(nèi)提供了全范圍的處理和控制功能，包括： 安全特性，比如認(rèn)證和加密支持 基于列表或者過濾器的訪問控制 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(Simple Network Management Protocol, SNMP)配置能力 與第一代“胖”接入點(diǎn)相比，瘦身后的“瘦”接入點(diǎn)僅保留了接入點(diǎn)基本的射頻通信功能，而依賴無線LAN交換機(jī)的集中式控制功能。6.輕量級(jí)接入點(diǎn)協(xié)議（LWAPP）： IETF規(guī)范描述下了LWAPP協(xié)議的如下目標(biāo)：

6、*減少接入點(diǎn)執(zhí)行的代碼數(shù)量從而可以有效地利用接入點(diǎn)的計(jì)算能力，是通過將接入點(diǎn)的計(jì)算能力用在無線通信而不是橋接、轉(zhuǎn)發(fā)或者其他功能上實(shí)現(xiàn)的。 *采用集中式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)能力執(zhí)行WLAN的橋接 轉(zhuǎn)發(fā) 認(rèn)證 加密和策略的執(zhí)行功能。 *提供一個(gè)在集線器設(shè)備和接入點(diǎn)之間傳輸幀的通用封裝和傳輸機(jī)制，保證多廠商產(chǎn)品的通用性并使得LWAPP可以應(yīng)用與未來的其他訪問協(xié)議中。7.WLAN 陣列單個(gè)接入點(diǎn)陣列包含一個(gè)WLAN控制器，同時(shí)有4、8或者16個(gè)接入點(diǎn)。這些接入點(diǎn)可能同時(shí)具有IEEE 802.11a及IEEE 802.11b/g無線接口。比較典型的例子是使用4個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行IEEE 802.11a/g覆蓋，其相鄰天

7、線間隔為90o、扇區(qū)為180o，或者使用12個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行IEEE 802.11a覆蓋，其相鄰天線間隔為30o、扇區(qū)為60o，這種具有16個(gè)接入點(diǎn)、工作在IEEE 802.11a/g網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，每個(gè)接入點(diǎn)的最高數(shù)據(jù)速率為54 Mbps，可提供總的WLAN傳輸能力為864 Mbps。扇區(qū)天線提高了增益，也意味著接入點(diǎn)陣列的工作范圍比采用全向天線的單個(gè)接入點(diǎn)的工作范圍加倍或者增加很多。8.WLAN天線（1）傳統(tǒng)的固定增益天線工作在2.4 GHz ISM頻段（Industrial Scientific Medical Band，工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)用頻段）的IEEE 802.11b及802.11g網(wǎng)絡(luò)的天線

8、有許多種覆蓋類型。在特定應(yīng)用場(chǎng)合下，選擇天線的關(guān)鍵因素是天線增益（用dBi表示）和波束角（用度表示）。 （2）智能天線使用傳統(tǒng)天線類型的無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)吞吐量是有限的，因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)中同一時(shí)間只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)利用傳輸媒體傳輸數(shù)據(jù)包。智能天線允許多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，從而克服了這一限制。有兩種類型的智能天線：交換波束與自適應(yīng)陣列。 交換波束天線由一組天線元構(gòu)成，天線元預(yù)先定義成含有一個(gè)窄的主瓣和一些小旁瓣的波束圖。波束之間的交換意味著在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)方向上選擇了一個(gè)提供最佳增益的陣列元，或者是選擇了一個(gè)對(duì)干擾源具有最小增益的陣列元。交換波束天線最簡(jiǎn)單的形式是分集接收天線對(duì)，通常用在WL

9、AN的接入點(diǎn)來降低室內(nèi)環(huán)境中的多徑效應(yīng)。接收機(jī)檢測(cè)出兩個(gè)天線中哪個(gè)天線的信號(hào)更強(qiáng)，切換至該天線。 自適應(yīng)的波束或者波束成型天線由一個(gè)陣列內(nèi)的兩個(gè)或者多個(gè)天線元組成，由波束成型算法為每個(gè)天線元所發(fā)送的或接收的信號(hào)分配特定的增益和相位偏移，結(jié)果得到一個(gè)可調(diào)整的方向性圖，該圖可以用來將波束的主瓣引導(dǎo)到期望的最大增益方向上。圖3.18給出了產(chǎn)生同相波束的兩天線間的相移。自適應(yīng)波束天線可以將波束圖集中于某個(gè)特定的節(jié)點(diǎn)，也可以在干擾源的方向上放置“空”或者零增益點(diǎn)。由于每個(gè)陣列元的增益和相位偏移都在實(shí)時(shí)軟件控制下，天線可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整波束圖來補(bǔ)償多徑、其他干擾源及噪聲的影響。第二部分1. 擴(kuò)頻傳輸?shù)母攀龊头?/p>

10、類：定義：擴(kuò)展頻譜是一種無線電傳輸技術(shù)，簡(jiǎn)稱擴(kuò)頻。最初在第二次世界大戰(zhàn)的軍事應(yīng)用中提出，目的是使無線傳輸更加安全，不易截取和阻塞。在同樣的頻帶內(nèi)它可以減少甚至消除與窄帶傳輸之間的干擾。擴(kuò)展技術(shù)的關(guān)鍵是使用了一些與傳輸信息完全獨(dú)立的函數(shù)，通過這些函數(shù)可以把信號(hào)擴(kuò)展到很寬的傳輸頻帶上。主要有一下幾種類型：*直接序列擴(kuò)頻（DSSS）*跳頻擴(kuò)頻（Frequency Hopping Spectrum，F(xiàn)HSS）*跳時(shí)擴(kuò)頻（Time Hopping Spectrum，THSS）*脈沖調(diào)頻系統(tǒng)2. 無線復(fù)用和多址訪問技術(shù)：復(fù)用技術(shù)的目的是在單一媒體上傳輸多路信號(hào)或多路數(shù)據(jù)流來提高傳輸效率。這樣增加的容量可以

11、為一個(gè)用戶提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，也可以使多個(gè)用戶能夠同時(shí)無干擾地接入傳輸媒體。用戶接入媒體可以有這樣幾種方法：時(shí)分多址(Time Division Multiple Access, TMDA)，頻分多址(Frequency Division Multiple Access, FDMA)或正交頻分復(fù)用(OFDM)，空分多址(Space Division Multiple Access, SDMA)，以及碼分多址(CDMA)。（1） 時(shí)分多址：TMDA通過分配給每個(gè)用戶特定的時(shí)隙，從而允許多個(gè)用戶無干擾地接入到一個(gè)信道TDMA的一種簡(jiǎn)單形式就是時(shí)分雙工(Time Division Duplex,

12、 TDD)，雙工通信系統(tǒng)中的上下行鏈路可以輪流占用傳輸周期。（2） 與TDMA不同，F(xiàn)DMA提供給每個(gè)用戶一個(gè)連續(xù)信道，信道帶寬是總帶寬的一部分。將可用帶寬劃分成多個(gè)信道然后分配給每個(gè)用戶。頻分雙工(Frequency Division Duplex, FDD)是FDMA的一種簡(jiǎn)單形式，它將可用帶寬分成兩個(gè)信道來提供連續(xù)的全雙工通信。（3） 正交頻分復(fù)用(OFDM)是頻分復(fù)用(Frequency Division Multiplexing, FDM)的一種形式，它在一個(gè)頻帶內(nèi)傳輸多個(gè)離散子載波，選擇合適的子載波頻率，可使相鄰子載波之間的干擾降至最小。（4） 空分多址(SDMA)將空間位置作為參

13、數(shù)，控制用戶對(duì)傳輸媒體的接入，從而提高無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐量。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果基站配備成具有30°水平波束寬度的扇形天線，它可以根據(jù)用戶圍繞基站的位置劃分12個(gè)空間區(qū)域或信道，采用這種配置，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)容量與使用全向天線基站的容量相比，可以提高12倍。（5） CDMA與DSSS密切相關(guān)，采用偽隨機(jī)碼將數(shù)據(jù)信號(hào)擴(kuò)展到很寬的頻帶上來提高抗干擾能力。如前文所述，如果兩個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)在DSSS中使用不同的正交偽隨機(jī)(PN)碼，它們就可以在相同物理區(qū)域使用同樣的頻段而互不干擾。這是由于使用偽隨機(jī)碼的相關(guān)器不能檢測(cè)由另一正交碼編碼的信號(hào)，而正交碼的定義決定它們互不相關(guān)。3.數(shù)字調(diào)制技術(shù) 調(diào)制是數(shù)字

14、信號(hào)處理的一個(gè)步驟，它將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換并編碼到射頻或紅外發(fā)射信號(hào)上。擴(kuò)頻技術(shù)和多址技術(shù)將比特流轉(zhuǎn)換為碼片流，用來調(diào)制單個(gè)或多個(gè)載波頻率，或者調(diào)制射頻信號(hào)或紅外發(fā)射脈沖的位置或形狀。*簡(jiǎn)單調(diào)制技術(shù)歸零翻轉(zhuǎn)(RZI)調(diào)制是在傳輸速率為1.152 Mbps的紅外數(shù)據(jù)傳輸中使用的調(diào)制技術(shù)。它是不歸零(NRZ)調(diào)制的一種變換形式，NRZ用在通用異步接收/發(fā)送裝置的數(shù)據(jù)傳輸中，用1表示高電平，用0表示低電平，只有在1后跟著0時(shí)，才會(huì)從高電平轉(zhuǎn)到低電平。歸零(Return to Zero, RZ)傳輸在每個(gè)比特期間用低-高-低脈沖表示1，與此相反，RZI用這樣的脈沖表示0。當(dāng)RZI調(diào)制信號(hào)被接收時(shí)，每個(gè)收到的脈

15、沖觸發(fā)一次從高電平到低電平的躍變，可以恢復(fù)出比特流，如圖4.22所示。在每個(gè)比特周期結(jié)束時(shí)刻，解碼信號(hào)如果是低電平則下個(gè)周期被置為高電平，如果是高電平則保持不變，但如果收到了另一個(gè)脈沖則要發(fā)生電平翻轉(zhuǎn)。（1）二進(jìn)制相移鍵控BPSK是這類技術(shù)中最簡(jiǎn)單的，載波相位總是如表4.10中所示兩種狀態(tài)中的一種。0輸入符號(hào)（比特或者碼片）對(duì)應(yīng)載波零相位，1輸入符號(hào)對(duì)應(yīng)180°移相的載波，產(chǎn)生的輸出波形如圖比特流零相位載波BPSK已調(diào)載波（2）四進(jìn)制相移鍵控：與BPSK使用兩種相位狀態(tài)不同，QPSK使用四種不同的載波相位，每種相位用來編碼由兩個(gè)比特或碼片組成的一個(gè)符號(hào)。（3）差分相移鍵控：差分相移鍵

16、控(Differential Phase Shift Keying, DPSK)是BPSK和QPSK的變換形式，輸入符號(hào)用來控制相位的差分變化，而不是用來定義載波的絕對(duì)相位。在BPSK中，0對(duì)應(yīng)零相位載波周期，而在DBPSK中，0符號(hào)表示載波相位相對(duì)于前一個(gè)比特周期沒有變化（4） 頻移鍵控：頻移鍵控(Frequency Shift Keying, FSK)是簡(jiǎn)單的頻率調(diào)制方式，數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)應(yīng)不同的載波頻率。（5）正交幅度調(diào)制：正交幅度調(diào)制(QAM)是將相位調(diào)制和幅度調(diào)制相結(jié)合的合成調(diào)制技術(shù)，在BPSK或QPSK中，用恒定的載波幅度和2或4個(gè)不同的相位來表示輸入數(shù)據(jù)符號(hào)。QAM定義了16, 64或

17、更多點(diǎn)的星座而不是2點(diǎn)或4點(diǎn)，每一個(gè)點(diǎn)都有特定的相位和幅度代表4或6比特（或碼片）的數(shù)據(jù)符號(hào)。（6）雙載波調(diào)制：雙載波調(diào)制是用在多載波系統(tǒng)中的技術(shù)，如OFDM，可以對(duì)抗多徑環(huán)境中對(duì)單載波信號(hào)的破壞性干擾或衰落帶來的數(shù)據(jù)損耗。將數(shù)據(jù)調(diào)制到兩個(gè)載波而不是一個(gè)載波上，盡管增加了帶寬，但傳輸?shù)聂敯粜愿摺?. 脈沖調(diào)制方法：*脈沖位置調(diào)制：在脈沖位置調(diào)制(PPM)中，每個(gè)脈沖都在參考時(shí)間幀內(nèi)傳輸，脈沖傳送的信息是由在一幀內(nèi)脈沖的具體傳輸時(shí)間決定的。*脈沖形狀調(diào)制：脈沖形狀調(diào)制(Pulse Shape Modulation, PSM)將輸入數(shù)據(jù)流編碼成發(fā)送脈沖的形狀。PSM最簡(jiǎn)單的形式就是脈沖幅度調(diào)制(

18、PAM)，具有代表性的是用兩個(gè)或四個(gè)不同的脈沖幅度來對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)編碼， 5. 多徑衰落當(dāng)反射、散射和衍射的信號(hào)經(jīng)過不同的路徑到達(dá)接收機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生多徑衰落，不同到達(dá)時(shí)間差稱為多徑延時(shí)。經(jīng)過不同路徑到達(dá)的信號(hào)會(huì)有相位偏移，影響經(jīng)過直接路徑到達(dá)的信號(hào).6.MIMO無線電發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間射頻信號(hào)的多徑傳播，會(huì)因?yàn)槎鄰剿ヂ涠鴮?dǎo)致射頻信號(hào)強(qiáng)度的惡化。多輸入多輸出(MIMO)無線通信利用RF傳播的多徑特點(diǎn)，利用發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間的多個(gè)路徑，傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)流來達(dá)到較高的數(shù)據(jù)容量.7. 近場(chǎng)通信近場(chǎng)通信(NFC)是一種非常小范圍的無線通信技術(shù)，廣泛應(yīng)用在RF識(shí)別(RF Identification, RFID)標(biāo)簽

19、和其他智能標(biāo)簽中.第三部分1. IEEE802.11WLAN主要特性綜述EEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了無線局域網(wǎng)的物理層和MAC層。如圖6.1所示，數(shù)據(jù)鏈路層（OSI第2層）中的上層部分為IEEE 802.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的邏輯鏈路控制層(LLC)，也用于以太網(wǎng)(IEEE 802.3)中，LLC為網(wǎng)絡(luò)層和高層協(xié)議提供鏈路。2. IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)組成在IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)中，WLAN基于單元結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元被稱為基本業(yè)務(wù)區(qū)(BSS)，在一個(gè)接入點(diǎn)的控制下。當(dāng)多個(gè)基站工作在同一個(gè)BSS時(shí)，表明這些基站使用相同的RF信道發(fā)送和接收、使用共用的BSSID(BSS Identity)、同樣的數(shù)據(jù)

20、速率、同步于共用的定時(shí)器。這些BSS參數(shù)包含在信標(biāo)幀中，定期由站點(diǎn)或接入點(diǎn)廣播。2. IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了BSS的兩種工作模式（1） Ad hoc模式:當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的IEEE 802.11站點(diǎn)不依靠接入點(diǎn)或有線網(wǎng)絡(luò)而直/8線功能的計(jì)算機(jī)之間迅速建立起無線連接用于數(shù)據(jù)共享（2） 固定結(jié)構(gòu)模式 ：當(dāng)站點(diǎn)與接入點(diǎn)通信而不是站點(diǎn)之間直接通信時(shí)，則構(gòu)成固定結(jié)構(gòu)模式。家庭WLAN，有一個(gè)接入點(diǎn)及多個(gè)通過以太網(wǎng)集線器或交換機(jī)連接的有線設(shè)備，就是一個(gè)固定結(jié)構(gòu)模式BSS的例子，如圖下圖所示。在BSS內(nèi)站點(diǎn)間通信通過接入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，即使兩個(gè)站點(diǎn)位于相同的單元中。3. 無線媒體接入：無線網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)發(fā)射站

21、點(diǎn)的共享媒體接入的實(shí)現(xiàn)比有線網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，這是因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)無法檢測(cè)到自己的發(fā)射和其他站點(diǎn)發(fā)射的沖突，因?yàn)闊o線電收發(fā)信機(jī)不能在既發(fā)射又接收同時(shí)還監(jiān)聽其他站點(diǎn)的發(fā)射。IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了一些MAC層協(xié)調(diào)功能來調(diào)節(jié)多個(gè)站點(diǎn)的媒體接入。媒體接入方法可以是基于競(jìng)爭(zhēng)的，如強(qiáng)制性的IEEE 802.11分布式協(xié)調(diào)功能(Distributed Coordination Function, DCF)，所有的站點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)接入媒體；也可以是無競(jìng)爭(zhēng)的，如可選擇的點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(Point Coordination Function, PCF)，站點(diǎn)可以被分配在特定的時(shí)間單獨(dú)使用媒體。分布式協(xié)調(diào)功能使用的媒體接入方

22、法是載波監(jiān)聽/沖突避免(CSMA/CA)，在這種方式下，要發(fā)送數(shù)據(jù)的站點(diǎn)監(jiān)聽到信道正在被使用時(shí)就等待，直到信道空閑。一旦媒體空閑，站點(diǎn)就再等待一個(gè)設(shè)定的時(shí)間即分布式幀間間隙(DIFS)。CSMA/CA是基于競(jìng)爭(zhēng)的協(xié)議，因?yàn)樗械恼军c(diǎn)都要競(jìng)爭(zhēng)接入。除了前面提到的SIFS機(jī)制，站點(diǎn)沒有優(yōu)先級(jí)，因此也沒有服務(wù)質(zhì)量的保證。IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了一種可選的基于優(yōu)先級(jí)的媒體接入機(jī)制，即點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCF)，可以在時(shí)間要求嚴(yán)格的情況下為站點(diǎn)提供無競(jìng)爭(zhēng)的媒體接入。它允許站點(diǎn)執(zhí)行PCF，使用介于SIFS和DIFS中間的幀間隙(PCF IFS, PIFS)，可有效地給予這些站點(diǎn)較高的媒體接入優(yōu)先級(jí)。一

23、旦點(diǎn)協(xié)調(diào)者具有控制能力，它會(huì)通知所有站點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)空閑期間的時(shí)長(zhǎng)以避免在該期間內(nèi)站點(diǎn)試圖控制媒體。協(xié)調(diào)者順序地選中站點(diǎn)，給予每個(gè)選中的站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)。4. 發(fā)現(xiàn)和加入網(wǎng)絡(luò)一個(gè)新的活躍站點(diǎn)第一步要做的是，判定在覆蓋范圍內(nèi)都有哪些站點(diǎn)并可以進(jìn)行鏈接。這可以通過被動(dòng)或主動(dòng)掃描實(shí)現(xiàn)。被動(dòng)掃描時(shí)站點(diǎn)在給定的時(shí)期內(nèi)監(jiān)聽每個(gè)信道并檢測(cè)其他站點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)幀。信標(biāo)幀帶有時(shí)間同步碼和其他物理層參數(shù)（如跳頻模式），可用于兩個(gè)站點(diǎn)通信。如果新的站點(diǎn)已經(jīng)被設(shè)置了用于鏈接的首選SSID名稱，可以使用主動(dòng)掃描。主動(dòng)掃描的過程是：新的站點(diǎn)發(fā)送包含這個(gè)SSID的探測(cè)幀，然后等待首選接入點(diǎn)返回探測(cè)響應(yīng)幀。也可以廣播探測(cè)幀，要求在接

24、收范圍內(nèi)的所有接入點(diǎn)響應(yīng)一個(gè)探測(cè)響應(yīng)幀。新站點(diǎn)會(huì)得到可用接入點(diǎn)的完整列表。接下來可以開始認(rèn)證和鏈接，鏈接的對(duì)象可以是首選的接入點(diǎn)，也可以是新站點(diǎn)選擇的接入點(diǎn)，或者用戶從響應(yīng)列表中選擇的接入點(diǎn)。5.無線網(wǎng)的體系和結(jié)構(gòu)1）無線局域網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu) 包括：站、無線介質(zhì)、基站或接入點(diǎn)和分布式系統(tǒng)等組成，如下圖所示。2）無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 不同的角度有不同的分類：（1）從物理拓?fù)浞诸惪?單區(qū)網(wǎng)SCN和多區(qū)網(wǎng)MCN（2）從邏輯上看:對(duì)等式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式和線型、星型、環(huán)型 （3）從控制方式方面來看:無中心分布式、有中心集中控制式（4）從與外網(wǎng)的連接性來看：獨(dú)立WLAN和非獨(dú)立WLAN 6.無線局域網(wǎng)的協(xié)議體系

25、IEEE 802.11x無線局域網(wǎng)協(xié)議體系 1）IEEE 802.11物理層(1)工作在2.4GHz的ISM波段上的直接序列擴(kuò)頻,數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。(2)工作在2.4GHz的ISM波段上的跳頻擴(kuò)頻，數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。(3)工作在波長(zhǎng)介于850nrn950nm的紅外波段上，其數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。 2）IEEE 802.11a （1）信道結(jié)構(gòu) IEEE 802.11a使用通用網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)UNII的頻帶。UNII-1頻段(5.155.25GHz)用于室內(nèi)；UNII-2頻段(5.255.35GHz)用于室內(nèi)或者室外；UNII-3頻段(5.7255.82

26、5GHz)用于室外。（2）編碼和調(diào)制 IEEE 802.11a使用正交頻分多路復(fù)用OFDM。OFDM也稱為多載波調(diào)制，在不同頻率上使用多個(gè)載波信號(hào)，在每個(gè)信道上發(fā)送若干位，類似于FDM。然而，在OFDM中，所有的子信道被指定給單個(gè)的數(shù)據(jù)源。3）IEEE 802.11b IEEE 802.11b是IEEE 802.11 DSSS模式的一個(gè)擴(kuò)充，提供了在ISM頻段上5.5 Mb/s和11 Mb/s的數(shù)據(jù)速率。該標(biāo)準(zhǔn)為在相同的分片速度、相同帶寬下獲得更高的數(shù)據(jù)速率，使用了一種名為補(bǔ)碼鍵控(complementary code keying，CCK)的調(diào)制模式。 4）IEEE 802.11g IEEE

27、 802.11g將802.11b的數(shù)據(jù)率擴(kuò)展到20Mb/s以上，達(dá)到54Mb/s。與802.11b相同，802.11g操作在2.4GHz范圍內(nèi)，因而二者是兼容的。該標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)使得802.11b的設(shè)備在連接到一個(gè)802.11g的AP上時(shí)仍能工作，802.11g的設(shè)備連接到一個(gè)802.11b的AP上時(shí)也仍能工作。7.其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11c關(guān)注的是橋操作IEEE 802.11d是作為管理范疇(regulatory domain)更新被提及。IEEE 802.11e對(duì)MAC層作了一些修正以改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量并解決了一些安全問題。（服務(wù)質(zhì)量）IEEE 802.11f致力于解決在來

28、自多個(gè)廠商的接入點(diǎn)(AP)之間的互操作能力問題。IEEE 802.11h處理頻譜和功率管理問題。（5GHz的頻譜管理）IEEE 802.11i定義了MAC層的安全和認(rèn)證機(jī)制。IEEE 802.11k定義了無線資源測(cè)量(Radio Resource Measurement)，增強(qiáng)了其功能，為較高層提供了無線和網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的機(jī)制。（無線電資源測(cè)量增強(qiáng)） IEEE 802.11m是一個(gè)糾正標(biāo)準(zhǔn)中編輯的和技術(shù)問題的工作組正在進(jìn)行著的活動(dòng)。IEEE 802.11n正研究對(duì)物理層和MAC層的增強(qiáng)范圍，以改進(jìn)信息流通量。（MIMO和600 Mbps數(shù)據(jù)速率）8.無線局域網(wǎng)安全威脅 拒絕服務(wù)(Denial of

29、service, DoS)攻擊。攻擊者使用過量的通信流量使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備溢出，從而阻止或嚴(yán)重減慢正常的接入。該方法可以針對(duì)多個(gè)層次，例如，向Web服務(wù)器中大量發(fā)送頁面請(qǐng)求或者向接入點(diǎn)發(fā)送大量的鏈接或認(rèn)證請(qǐng)求。 人為干擾。是DoS的一種形式，攻擊者向RF波段發(fā)送大量的干擾，致使WLAN通信停止。在2.4 GHz 頻段上，藍(lán)牙設(shè)備、一些無繩電話或微波爐都可以導(dǎo)致上述干擾。 插入攻擊。攻擊者可以將一個(gè)未授權(quán)的客戶端連接到接入點(diǎn)，這是由于沒有進(jìn)行授權(quán)檢查或者攻擊者偽裝成已授權(quán)用戶。 重放攻擊。攻擊者截取網(wǎng)絡(luò)通信信息，例如口令，稍后用這些信息可以未經(jīng)授權(quán)地接入網(wǎng)絡(luò)。 廣播監(jiān)測(cè)。在一個(gè)配置欠佳的網(wǎng)絡(luò)中，如果接入

30、點(diǎn)連接到集線器而不是交換機(jī)，那么集線器將會(huì)廣播數(shù)據(jù)包到那些并不想接收這些數(shù)據(jù)包的無線站點(diǎn)，它們可能會(huì)被攻擊者截取。ARP欺騙（或ARP緩存中毒）。攻擊者通過接入并破壞存有MAC和IP地址映射的ARP的高速緩沖，來欺騙網(wǎng)絡(luò)使其引導(dǎo)敏感數(shù)據(jù)到攻擊者的無線站點(diǎn)。 會(huì)話劫持（或中間人攻擊）。是ARP欺騙攻擊的一種，攻擊者偽裝成站點(diǎn)并自動(dòng)解決鏈接來斷開站點(diǎn)和接入點(diǎn)的連接，然后再偽裝成接入點(diǎn)使站點(diǎn)和攻擊者相連接。 流氓接入點(diǎn)（或惡魔雙子截?。?。攻擊者安裝未經(jīng)授權(quán)的帶有正確SSID的接入點(diǎn)。如果該接入點(diǎn)的信號(hào)通過放大器或者高增益的天線增強(qiáng)，客戶端將會(huì)優(yōu)先和流氓接入點(diǎn)建立連接，敏感數(shù)據(jù)就會(huì)受到威脅。 密碼分析

31、攻擊。攻擊者利用理論上的弱點(diǎn)來破譯密碼系統(tǒng)。例如，RC4密碼的弱點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致WEP易受攻擊 旁信道攻擊。攻擊者利用功率消耗、定時(shí)信息或聲音和電磁發(fā)射等物理信息來獲取密碼系統(tǒng)的信息。分析上述信息，攻擊者可能會(huì)直接得到密鑰，或者可以計(jì)算出密鑰的明文信息。9.無線局域網(wǎng)安全措施 用戶認(rèn)證：確認(rèn)試圖接入網(wǎng)絡(luò)的用戶與他們申明的身份一致用戶接入控制：只允許那些被認(rèn)證可以接入的用戶接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)保密通過加密：保證網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不被竊聽或未授權(quán)接入密鑰管理：建立、保護(hù)以及分配密鑰來加密數(shù)據(jù)和其他消息消息完整性：檢查消息在傳輸過程中是否沒有被修改10.有限等效加密 WEP提供了有限的接入控制和采用密鑰的數(shù)據(jù)加密，一

32、般將密碼短語輸入到接入點(diǎn)，任何試圖與接入點(diǎn)鏈接的站點(diǎn)都必須知道這個(gè)短語。如果不知道密碼短語，站點(diǎn)可以感知數(shù)據(jù)流量但不能進(jìn)行鏈接或解密數(shù)據(jù)。 WEP加密將密碼短語轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)40比特的密鑰，加上 24比特的初始向量(Initialization Vector, IV)生成64比特的加密密鑰。為了臨時(shí)性增強(qiáng)WEP加密，有些向量將密鑰長(zhǎng)度增加到128比特（104比特 + 24比特 IV）。實(shí)際上這只是表面的增強(qiáng)，因?yàn)椴徽撌鞘褂?0比特還是104比特的密鑰，竊聽者總能通過分析大約400萬個(gè)發(fā)送幀提取出密鑰。11.暫時(shí)密匙完整性協(xié)議在WPA中的兩個(gè)新的MAC層特性解決了WEP加密弱點(diǎn)：一個(gè)是被稱為暫時(shí)密鑰

33、完整性協(xié)議(TKIP)的密鑰生成和管理協(xié)議，另一個(gè)是消息完整性校驗(yàn)(Message Integrity Check, MIC)功能。 某站點(diǎn)被認(rèn)證后，通過認(rèn)證服務(wù)器或是從手動(dòng)輸入產(chǎn)生一個(gè)128比特的暫時(shí)密鑰用于會(huì)話。TKIP用來給站點(diǎn)和接入點(diǎn)分配密鑰并為會(huì)話建立密鑰管理機(jī)制。TKIP將暫時(shí)密鑰和每個(gè)站點(diǎn)的MAC地址相結(jié)合，加上TKIP順序計(jì)數(shù)器，再與48比特初始化向量(IV)相加來產(chǎn)生數(shù)據(jù)加密的初始密鑰。用這種方法每個(gè)站點(diǎn)使用不同的密鑰來加密發(fā)送的數(shù)據(jù)。然后TKIP在一段設(shè)置的密鑰生存時(shí)間后，管理這些密鑰在所有站點(diǎn)的升級(jí)和分配，根據(jù)安全要求不同，可以從每個(gè)包一次到每10 000個(gè)包一次不等。盡

34、管使用相同的RC4密碼來產(chǎn)生密鑰流，但是用TKIP的密鑰混合和分配方法來代替WEP中的只有一個(gè)靜態(tài)密鑰顯著地改善了WLAN的安全性，該方法能從280 000 000 000個(gè)可能的密鑰中動(dòng)態(tài)變化選擇。12.IEEE802.1x認(rèn)證架構(gòu)IEEE 802.1x是通過認(rèn)證用戶來為網(wǎng)絡(luò)提供有保護(hù)的接入控制協(xié)議。成功認(rèn)證后，接入點(diǎn)上會(huì)為網(wǎng)絡(luò)接入打開一個(gè)虛端口；如果認(rèn)證失敗，通信會(huì)被阻斷。IEEE 802.1x認(rèn)證定義了三個(gè)元素： 請(qǐng)求者，無線站點(diǎn)上運(yùn)行的尋求認(rèn)證的軟件 認(rèn)證者，代表請(qǐng)求者要求認(rèn)證的無線接入點(diǎn) 認(rèn)證服務(wù)器，運(yùn)行著RADIUS或Kerberos等認(rèn)證協(xié)議的服務(wù)器，使用認(rèn)證數(shù)據(jù)庫來提供集中認(rèn)證

35、和接入控制。13.公共密匙體系公共密鑰體系(PKI)使可以使用數(shù)字證書來電子識(shí)別個(gè)人或組織。PKI要求具有認(rèn)證機(jī)構(gòu)(Certificate Authority, CA)、注冊(cè)機(jī)構(gòu)(Registration Authority, RA)和證書管理系統(tǒng)。CA發(fā)行和核實(shí)數(shù)字證書，當(dāng)發(fā)行新的數(shù)字證書時(shí)，RA作為CA的核實(shí)者。證書管理系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)目錄服務(wù)，目錄服務(wù)中存儲(chǔ)著證書和它們的公共密鑰。14.IEEE802.11i和WPA2IEEE 802.11i標(biāo)準(zhǔn)為IEEE 802.11WLAN定義了安全加強(qiáng)，提供更強(qiáng)大的加密、認(rèn)證和密鑰管理策略，以建立一個(gè)魯棒的安全網(wǎng)絡(luò)(Robust Security

36、 Network, RSN)為目的。RSN的密鑰特征如下： 協(xié)商過程，使在設(shè)備鏈接期間每個(gè)選擇的通信類型都有合適的機(jī)密性協(xié)議 密鑰系統(tǒng)，可以生成和管理兩個(gè)層次的密鑰。在設(shè)備鏈接和認(rèn)證時(shí)，通過EAP握手建立和認(rèn)證單播的密鑰對(duì)和多播消息的群密鑰。 兩個(gè)提高數(shù)據(jù)機(jī)密性的協(xié)議（即TKIP和AES-CCMP）。15.密匙對(duì)層次和四次握手協(xié)議 四次握手的目的是在客戶站（請(qǐng)求者）和接入點(diǎn)（認(rèn)證者）中安全地安裝密鑰層次。傳送EAPoL密鑰交換消息的四個(gè)步驟如下： 步驟(1)接入點(diǎn)（認(rèn)證者）生成偽隨機(jī)數(shù)(ANonce)，然后發(fā)送給請(qǐng)求者。 步驟(2)客戶站（請(qǐng)求者）生成偽隨機(jī)數(shù)(SNonce)，然后計(jì)算PTK，

37、提取KCK（Key Confirmation Key，EAPoL密鑰確認(rèn)密鑰）和KEK（Key Encryption Key, EAPoL密鑰加密密鑰）。請(qǐng)求者發(fā)送它的SNonce和安全參數(shù)給認(rèn)證者。KCK用來計(jì)算MIC，MIC確認(rèn)消息的開始。 步驟(3)認(rèn)證者回應(yīng)GTK（Group Temporal Keys，群臨時(shí)密鑰）和一個(gè)序列數(shù)，以及它的安全參數(shù)和安裝臨時(shí)密鑰的說明。序列數(shù)確認(rèn)下一個(gè)多播或者廣播幀的號(hào)碼，允許請(qǐng)求者用來防范重放攻擊。該消息也受到MIC 的保護(hù)，MIC 是通過KCK計(jì)算得到。 步驟(4)請(qǐng)求者響應(yīng)，確認(rèn)臨時(shí)密鑰已經(jīng)安裝。16.WLAN安全措施（1）管理安全措施*為使用無線

38、技術(shù)的組織開發(fā)的安全策略*為了解受保護(hù)組織的資產(chǎn)值而執(zhí)行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估*對(duì)所有的接入點(diǎn)和無線設(shè)備列出完全目錄*將接入點(diǎn)安放在建筑物內(nèi)部而不是靠外部的墻和窗戶*在安全區(qū)域安放接入點(diǎn)（2）技術(shù)安全措施a.改變SSID和禁用廣播b.修改默認(rèn)共享密匙c.MAC地址過濾（3）操作安全措施a.強(qiáng)用戶認(rèn)證b.入侵檢測(cè)第4章 無線個(gè)域網(wǎng)1 無線個(gè)域網(wǎng)概述無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(Wireless Personal Area Network，WPAN，簡(jiǎn)稱無線個(gè)域網(wǎng))技術(shù)就是一種滿足上述應(yīng)用需求的小范圍無線連接、微小網(wǎng)自主組網(wǎng)的通信技術(shù)。無線個(gè)域網(wǎng)技術(shù)包括：藍(lán)牙(Blue Tooth) 、IrDA 、HomeRF

39、、UWB 和Zigbee 。2。  IEEE802.15標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15工作組是IEEE針對(duì)無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)而成立的，開發(fā)有關(guān)短距離范圍的WPAN標(biāo)準(zhǔn)。1）標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成 802.15.1是以既有藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，制定藍(lán)牙無線通信規(guī)范的一個(gè)正式標(biāo)準(zhǔn)。802.15.2工作組目的是要802.11和802.15開發(fā)共存的推薦規(guī)范。802.15.3工作組的興趣在開發(fā)對(duì)比于802.11設(shè)備是低成本和低功耗的設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)上。802.15.3a的目標(biāo)是要在使用同樣的MAC層上提供比802.15.3更高的數(shù)據(jù)率。802.15.4工作組則開發(fā)了一個(gè)非常低成本、非常低功耗的比802.

40、15.1數(shù)據(jù)率要低的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。 2）IEEE802.15協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3. 藍(lán)牙技術(shù)簡(jiǎn)介 1）藍(lán)牙技術(shù)的誕生與發(fā)展 它是IEEE802.15.1的基礎(chǔ)，源于1994年愛立信公司的一項(xiàng)研究，旨在在移動(dòng)電話及其附件之間探求一種新的低功耗、低成本的空中接口。1998年5月，4家公司聯(lián)合成立藍(lán)牙特殊利益集團(tuán)(SIG) ；1999年7月SIG公布了藍(lán)牙規(guī)范1.0版；1999年12月公布了藍(lán)牙規(guī)范1.0b版；2001年4月公布了1.1版；2003年11月公布了1.2版本；2004年8月公布了2.0版本 。 2）藍(lán)牙技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 包括：(1)可以隨時(shí)隨地地用無線接口代替有線電纜連接；(2)具有很強(qiáng)的移植性，可應(yīng)用

41、于多種通信場(chǎng)合，如WAP、GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))、DECT(歐規(guī)數(shù)字無繩通信)等，引入身份識(shí)別后可以靈活地實(shí)現(xiàn)漫游；(3)低功耗，對(duì)人體傷害??；(4)藍(lán)牙集成電路簡(jiǎn)單，成本低廉，實(shí)現(xiàn)容易，易于推廣。 3）藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)文檔構(gòu)成 由核心規(guī)范和概要規(guī)范兩組。（1）核心規(guī)范(core specifications):描述了從無線電接口到鏈路控制的不同層次藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。（2）概要規(guī)范(profile specifications):考慮使用藍(lán)牙技術(shù)支持不同的應(yīng)用。每個(gè)概要規(guī)范討論在核心規(guī)范中定義的技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)特定的應(yīng)用模型(Usage Model)。 4）核心協(xié)議(core protocol)

42、形成五層棧 ，即：(1)無線電(radio)：確定包括頻率、跳頻的使用、調(diào)制模式和傳輸功率在內(nèi)的空中接口細(xì)節(jié)。(2)基帶(baseband)：考慮一個(gè)微微網(wǎng)中的連接建立、尋址、分組格式、計(jì)時(shí)和功率控制。(3)鏈路管理器協(xié)議(link manager protocol，LMP)：負(fù)責(zé)在藍(lán)牙設(shè)備和正在運(yùn)行的鏈路管理之間建立鏈路。這包括諸如認(rèn)證、加密及基帶分組大小的控制和協(xié)商等安全因素。(4)邏輯鏈路控制和自適應(yīng)協(xié)議(logical link control and adaptation protocol，L2CAP)：使高層協(xié)議適應(yīng)基帶層。L2CAP提供無連接和面向連接服務(wù)。(5)服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(s

43、ervice discovery protocol，SDP)：詢問設(shè)備信息、服務(wù)與服務(wù)特征，使得在兩個(gè)或多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備間建立連接成為可能。 5）應(yīng)用模型 大量應(yīng)用模型定義在藍(lán)牙的概要規(guī)范文檔中。本質(zhì)上，一個(gè)應(yīng)用模型是一套實(shí)施特定的基于藍(lán)牙的應(yīng)用的協(xié)議。每個(gè)概要文件定義了支持一特定應(yīng)用模型的協(xié)議和協(xié)議特性。 6）微微網(wǎng)和散布式網(wǎng)絡(luò) 藍(lán)牙中的基本聯(lián)網(wǎng)單元是一個(gè)微微網(wǎng)，它由一臺(tái)主設(shè)備和17臺(tái)活躍的從設(shè)備組成。 一個(gè)微微網(wǎng)中的設(shè)備也可作為另一個(gè)微微網(wǎng)的一部分存在，并在每個(gè)微微網(wǎng)中，起從設(shè)備或主設(shè)備功能,這種形式的重疊被稱為散布式網(wǎng)絡(luò)(scatternet)。 4。 藍(lán)牙基帶規(guī)范  藍(lán)

44、牙基帶規(guī)范其關(guān)鍵成分包括： 跳頻、物理鏈路、分組、 糾錯(cuò)、邏輯信道、信道控制和藍(lán)牙音頻等。 1）跳頻 在藍(lán)牙中，跳頻用于兩個(gè)目的： (1)它阻礙干擾和多路效應(yīng)。 (2)它為放置在不同微微網(wǎng)中的設(shè)備提供多種接入的形式。跳頻模式的工作方式是：總帶寬被分為79(幾乎所有國家)個(gè)物理信道，每個(gè)信道的帶寬為1MHz。在一個(gè)偽隨機(jī)序列中，通過從一個(gè)物理信道跳到另一個(gè)物理信道，出現(xiàn)了跳頻。 2）物理鏈路 主從設(shè)備之間建立兩類鏈路，即：面向同步連接(synchronous connection oriented，SCO)和異步無連接(asynchronous connectionless，ACL)。（1）面向

45、同步連接(synchronous connection oriented，SCO)：在涉及主設(shè)備和一個(gè)單獨(dú)從設(shè)備的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接間分配固定的帶寬。在規(guī)則的間隔中，主設(shè)備通過使用預(yù)留的時(shí)隙維持SCO鏈路。預(yù)留的基本單位是兩個(gè)連續(xù)的時(shí)隙(每個(gè)在各自的傳輸方向上)。主設(shè)備能支持的并行SCO鏈路高達(dá)3個(gè)，而從設(shè)備能支持2或3個(gè)SCO鏈路。SCO分組不重傳。（2）異步無連接(asynchronous connectionless，ACL)：主設(shè)備與微微網(wǎng)中所有從設(shè)備間的一條點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的鏈路。在未預(yù)留給SCO鏈路的時(shí)隙中，主設(shè)備能與任一以單時(shí)隙為基礎(chǔ)的從設(shè)備交換分組，包括已在SCO鏈路上的從設(shè)備。只有單獨(dú)的AC

46、L鏈路可以存在。大多數(shù)ACL分組使用分組重傳。 3）糾錯(cuò) 藍(lán)牙使用三種糾錯(cuò)模式：(1)l/3比例的FEC(forward error correction，前向糾錯(cuò))。(2)2/3比例的FEC。(3)ARQ(automatic repeat request，自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求)。 4）邏輯信道 藍(lán)牙定義了5種類型的邏輯信道，即：(1)鏈路控制(link control，LC) ；(2)鏈路管理(link manager，LM)；(3)用戶異步(user asynchronous，UA) ；(4)用戶等時(shí)(user isochronous，UI) ；(5)用戶同步(user synchronous，U

47、S)。 5）信道控制 存在兩個(gè)主要的狀態(tài)：(1)維持(standy)：默認(rèn)狀態(tài)。這是一個(gè)低功率狀態(tài)，只有一個(gè)本地時(shí)鐘在工作。(2)連接(connection)：設(shè)備作為主站或從站連到微微網(wǎng)。 5。 藍(lán)牙鏈路管理器規(guī)范LMP管理主站與從站間的無線電鏈路的各個(gè)方面。協(xié)議涉及主站和從站的LMP實(shí)體間表現(xiàn)為L(zhǎng)MP PDU(protocol data unit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元)形式的報(bào)文的交換。報(bào)文總是作為單個(gè)分組發(fā)送，該分組帶有一位標(biāo)識(shí)報(bào)文類型的負(fù)載首部，和一個(gè)包含與此報(bào)文相關(guān)的附加信息的負(fù)荷實(shí)體。 為L(zhǎng)MP定義的過程被分為24個(gè)功能區(qū)，其中每個(gè)都涉及一個(gè)或多個(gè)報(bào)文的交換。 6。 &

48、#160;藍(lán)牙邏輯鏈路控制和自適應(yīng)協(xié)議與IEEE 802規(guī)范中的邏輯鏈路控制(LLC)相同，L2CAP(logical link control and adaptation protocol，邏輯鏈路控制和自適應(yīng)協(xié)議)在共享媒介網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體間提供一個(gè)鏈路層協(xié)議。L2CAP為流和差錯(cuò)控制提供大量服務(wù)，它依賴于更低層(基帶層)。 L2CAP使用ACL鏈路，它不支持SCO鏈路。 7。  藍(lán)牙服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議在藍(lán)牙規(guī)范提出之前，服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議已經(jīng)存在。在藍(lán)牙設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)中，本地設(shè)備發(fā)現(xiàn)、利用遠(yuǎn)端設(shè)備所提供的服務(wù)和功能，并向其它藍(lán)牙設(shè)備提供自身的服務(wù)，這是網(wǎng)絡(luò)資源共享的途徑，也是服務(wù)發(fā)現(xiàn)

49、協(xié)議要解決的問題。服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議提供了服務(wù)注冊(cè)的方法和訪問服務(wù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的途徑。SIG針對(duì)藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)靈活、動(dòng)態(tài)的特點(diǎn)，開發(fā)了藍(lán)牙專用的服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議。 第5章 無線城域網(wǎng)1無線城域網(wǎng)概況 1）無線城域網(wǎng)技術(shù)的形成 無線城域網(wǎng)技術(shù)是因?qū)拵o線接入(BWA)的需求而來。1999年，IEEE 802局域網(wǎng)(LAN)/城域網(wǎng)(MAN)成立了802.16工作組來專門研究寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.16.1負(fù)責(zé)制定頻率范圍在1066GHz的無線接口標(biāo)準(zhǔn) 。IEEE 802.16.2負(fù)責(zé)制定寬帶無線接入系統(tǒng)共存方面的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.16.3負(fù)責(zé)制定頻率范圍在211GHz之間無線接口標(biāo)準(zhǔn) 。WiMA

50、X論壇成立，在全球范圍內(nèi)推廣802.16協(xié)議。 2）WiMAX論壇 在借鑒和學(xué)習(xí)WLAN的Wi-Fi聯(lián)盟成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，2001年4月由業(yè)界領(lǐng)先的通信設(shè)備公司及器件公司共同成立世界微波接入互操作性論壇WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)。 該論壇旨在對(duì)基于IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)和ETSI HiperMAN標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入產(chǎn)品進(jìn)行一致性和互操作性認(rèn)證。WiMAX使用與Wi-Fi聯(lián)盟推動(dòng)無線局域網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的相同方法進(jìn)行定義和互操作性測(cè)試，加快符合IEEE 802.16技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入設(shè)備的上市速度。2。 802.1

51、6協(xié)議體系最終制定的802.16系列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧按照兩層體系結(jié)構(gòu)組織，主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的低層，即MAC層和物理層進(jìn)行了規(guī)范。802.16系列協(xié)議中各協(xié)議的MAC層功能基本相同，差別主要體現(xiàn)在物理層上。物理層協(xié)議主要解決與工作頻率、帶寬、數(shù)據(jù)傳輸率、調(diào)制方式、糾錯(cuò)技術(shù)以及收發(fā)信機(jī)同步有關(guān)的問題。 1）IEEE 802.16d協(xié)議 IEEE 802.16d是目前所有標(biāo)準(zhǔn)中相對(duì)比較成熟并且最具實(shí)用性的一個(gè)版本。IEEE 802.16協(xié)議中定義了兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：點(diǎn)到多點(diǎn)(PMP)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格(Mesh)結(jié)構(gòu)。 2）802.16系統(tǒng) 一個(gè)完整的802.16系統(tǒng)應(yīng)包含的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體有：用戶設(shè)備(UE)，用戶站(SS)，基

52、站(BS)，核心王CN)。 3）802.16的物理層 IEEE 802.16的物理層既可以支持單載波又可以支持多載波，即支持OFDM技術(shù)。基于單載波的物理層規(guī)范又分為WirelessMAN-SC和WirelessMAN-SCa兩種。WirelessMAN-SC的操作頻段為1066 GHz，且為視距(LOS)操作；而WirelessMAN-SCa的操作頻段低于11GHz，為非視距(NLOS)操作。基于多載波的物理層規(guī)范則分為WirelessMAN-OFDM和WirelessMAN-OFDMA，兩種規(guī)范均基于OFDM多載波技術(shù)，操作頻段均低于11GHz。 4）802.16的MAC層 MAC層包括與

53、高層實(shí)體接口的特定服務(wù)會(huì)聚子層(Convergence Sublayer，CS)，完成MAC層核心功能的公共部分子層(Common Part Sublayer，CPS)，以及安全子層(Security Sublayer)。 5）MAC層的鏈路自適應(yīng)機(jī)制 鏈路自適應(yīng)技術(shù)的基本思想是，在當(dāng)前的信道條件下，通過對(duì)某些傳輸參數(shù)的適配，讓鏈路盡可能高效地運(yùn)行。為了維持通信連接，甚至需要對(duì)鏈路質(zhì)量做出“讓步”，通過犧牲帶寬來獲得傳輸質(zhì)量的提高。在大多數(shù)使用鏈路自適應(yīng)技術(shù)的系統(tǒng)中，這種“讓步”就是在鏈路的“魯棒性”和帶寬的高效性間尋找平衡。鏈路自適應(yīng)技術(shù)能夠增加鏈路信息容量，使得系統(tǒng)能夠充分利用信道的時(shí)變性。 常見的鏈路自適應(yīng)機(jī)制包括：（1）自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC):根據(jù)信道情況的變化來動(dòng)態(tài)地調(diào)整調(diào)制方式和編碼方式 ；（2）自動(dòng)請(qǐng)求重傳(ARQ):接收端在正確接收發(fā)送端發(fā)來的數(shù)據(jù)包之后，向發(fā)送端發(fā)送一個(gè)確認(rèn)信息(A