無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)與應(yīng)用教程（項(xiàng)目式微課版） 課件 項(xiàng)目0 項(xiàng)目知識(shí)儲(chǔ)備

項(xiàng)目0項(xiàng)目知識(shí)儲(chǔ)備無線無形信息隨身無線局域網(wǎng)技術(shù)與實(shí)踐項(xiàng)目教程（中職）目錄無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)12無線射頻3WLAN頻段與信道4WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)WLAN關(guān)鍵技術(shù)56WLAN組網(wǎng)設(shè)備7WLAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)01無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史無線電的誕生20世紀(jì)初，意大利無線電工程師馬可尼在英國康沃爾郡和加拿大紐芬蘭省之間，用大功率發(fā)射電臺(tái)實(shí)現(xiàn)橫跨大西洋的超遠(yuǎn)距離無線電通信，人類歷史上首次橫跨大西洋的無線電通信宣告成功無線電之父：馬可尼1無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史無線網(wǎng)絡(luò)的早期應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)的早期應(yīng)用可以追溯到二戰(zhàn)期間美國陸軍采用無線電信號(hào)與盟軍傳輸作戰(zhàn)情報(bào)。1943年，加爾文制造公司設(shè)計(jì)出世界上首個(gè)背負(fù)式調(diào)頻步話機(jī)SCR300與此同時(shí)，加爾文制造公司開始規(guī)?；a(chǎn)早先設(shè)計(jì)的手持式電臺(tái)SCR-536，外形上類似“大哥大”1無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史無線局域網(wǎng)的雛形1971年，為了解決美國夏威夷群島之間的通信問題，夏威夷大學(xué)的研究員創(chuàng)造了第一個(gè)基于分組交換技術(shù)的無線通信網(wǎng)絡(luò)，取名為ALOHANET。這就是今天使用的無線局域網(wǎng)WLAN的雛形1無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史ISM頻段1985年，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC頒布無線電波管理法規(guī)，為WLAN分配了免許可證頻段，即免費(fèi)的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（IndustrialScientificMedical，ISM）頻段，對(duì)WLAN的發(fā)展具有重要的意義1無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化國際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)IEEE成立了IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)工作組，推出了一系列無線局域網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即IEEE802.11，極大地提高了無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性2無線網(wǎng)絡(luò)分類WirelessPersonalAreaNetwork（個(gè)人無線網(wǎng)）WirelessLocalAreaNetwork（無線局域網(wǎng)）WirelessMetroAreaNetwork（無線城域網(wǎng)）WirelessWideAreaNetwork（無線廣域網(wǎng)）無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景WLANWMANWWAN<15km<5km<100m<10m覆蓋范圍越來越大WPAN2無線網(wǎng)絡(luò)分類無線個(gè)域網(wǎng)WPAN主要用于個(gè)人工作空間，覆蓋范圍較小實(shí)現(xiàn)同一地點(diǎn)終端設(shè)備之間的無線通訊可提供簡單（遠(yuǎn)程控制）到復(fù)雜（語音）的應(yīng)用典型應(yīng)用：藍(lán)牙技術(shù)，工作頻段2.4GHz特點(diǎn)：易操作、功耗低、便攜性好2無線網(wǎng)絡(luò)分類無線局域網(wǎng)WLAN覆蓋范圍比WPAN大工作在2.4GHz和5.8GHz頻段高傳輸速率更多的可接入用戶數(shù)靈活性和移動(dòng)性可擴(kuò)展性和經(jīng)濟(jì)性2無線網(wǎng)絡(luò)分類無線城域網(wǎng)WMAN在WLAN的基礎(chǔ)上搭建主要解決城域網(wǎng)的寬帶接入問題覆蓋范圍廣，擴(kuò)展性強(qiáng)使用WiMAX技術(shù)2無線網(wǎng)絡(luò)分類無線廣域網(wǎng)WWAN也稱為移動(dòng)寬帶網(wǎng)，提供更大范圍內(nèi)的無線接入，強(qiáng)調(diào)快速移動(dòng)性主要用于移動(dòng)運(yùn)營商的無線覆蓋帶寬小，基于時(shí)長或流量計(jì)費(fèi)主要使用4G、5G及衛(wèi)星通信等技術(shù)3無線傳輸技術(shù)紅外線藍(lán)牙HomeRFRFIDGSM、UMTS、LTE和5G4無線網(wǎng)絡(luò)組織工業(yè)和信息化部無線電管理局工業(yè)和信息化部無線電管理局（國家無線電辦公室）是主管全國無線電管理工作的職能機(jī)構(gòu)Wireless編制無線電頻譜規(guī)劃劃分、分配與指配無線電頻率依法監(jiān)督管理無線電臺(tái)（站）協(xié)調(diào)和管理衛(wèi)星軌道位置協(xié)調(diào)處理軍地間無線電管理相關(guān)事宜依法組織實(shí)施無線電管制涉外無線電管理工作4無線網(wǎng)絡(luò)組織美國聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC：FederalCommunicationsCommission1985年頒布無線電波管理法規(guī)，規(guī)定ISM免費(fèi)頻段4無線網(wǎng)絡(luò)組織歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)ETSI：EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute負(fù)責(zé)制定可以在歐洲或者更廣范圍使用的通信標(biāo)準(zhǔn)制定的HiperLAN是目前WLAN的兩個(gè)典型標(biāo)準(zhǔn)之一4無線網(wǎng)絡(luò)組織國際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)IEEE：InstituteofElectricalandElectronicsEngineers目前全球最大的非營利性專業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)制定了WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)4無線網(wǎng)絡(luò)組織Wi-Fi聯(lián)盟Wi-Fi聯(lián)盟：Wi-FiAlliance負(fù)責(zé)對(duì)無線設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證測試及Wi-Fi商標(biāo)授權(quán)，主要目的是在全球范圍內(nèi)推廣Wi-Fi產(chǎn)品的兼容認(rèn)證，發(fā)展基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN技術(shù)“Wi-Fi”是Wi-Fi聯(lián)盟的商標(biāo)，與無線保真無關(guān)4無線網(wǎng)絡(luò)組織WAPI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟WAPI：WirelessLANAuthenticationandPrivacyInfrastructure，無線局域網(wǎng)鑒別和保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中國首個(gè)在計(jì)算機(jī)寬帶無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域自主創(chuàng)新并擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的安全接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)WAPI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟以WAPI安全協(xié)議為基礎(chǔ)，致力于整合及協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)、社會(huì)資源，提升聯(lián)盟成員在WLAN相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)、制造和服務(wù)水平02射頻基礎(chǔ)知識(shí)1電磁波概述電磁波又稱電磁輻射，是由同相振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式傳播產(chǎn)生的，其傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面，能有效地傳遞能量和動(dòng)量電磁波的產(chǎn)生磁場電場振幅1電磁波概述電磁波的振幅表示電磁波的強(qiáng)度或功率，在數(shù)值上等于電磁波振動(dòng)時(shí)離開平衡位置的最大距離信號(hào)強(qiáng)度通常指信號(hào)功率，用于表示發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的振幅大小1電磁波概述物體完成一次全振動(dòng)經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)周期T，單位為秒(s)一秒鐘內(nèi)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)完成的全振動(dòng)的次數(shù)稱為頻率，單位為赫茲(HZ)周期和頻率的關(guān)系f=1/T周期越長，振動(dòng)越慢頻率越大，振動(dòng)越快周期與頻率波長1電磁波概述波長是指在某一固定的頻率里，沿著波的傳播方向、在波的圖形中，離平衡位置的位移與時(shí)間皆相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的最短距離。波長反映了波在空間上的周期性無線電波以光速傳播，其波長γ＝c/fc、f、γ分別表示光速、頻率和波長頻率越低，波長越長頻率越高，波長越短1電磁波概述相位表示某一時(shí)刻電磁波在其振動(dòng)循環(huán)中的位置，即該時(shí)刻電磁波是處于波峰、波谷還是它們之間的某個(gè)位置通常用度(o)或弧度(rad)作為相位的單位。將一個(gè)周期的電磁波劃分為360等份，每一份稱為一度(1o)。波形循環(huán)一周即表示經(jīng)過360o，或2π弧度。1弧度≈57.3o相位1電磁波概述相位也可以用來表示兩個(gè)信號(hào)的關(guān)系同一時(shí)刻處于相同位置的信號(hào)稱為同相信號(hào)，否則稱為異相信號(hào)將0o作為信號(hào)傳播的起始位置。如果一個(gè)波在0o時(shí)開始傳播，而另一個(gè)波在90o時(shí)開始傳播，就稱二者為90o異相相同頻率的電磁波在不同相位開始傳播會(huì)對(duì)電磁波的接收帶來較大影響相位2電磁波頻譜電磁波頻譜包含所有可能的波長或頻率的電磁輻射如果按照頻率對(duì)頻譜進(jìn)行分段，就得到不同的頻段頻譜2電磁波頻譜無線電波是波長大于1mm的電磁波，即頻率在3Hz~300GHz一般將頻率范圍在300KHz~300GHz之間，具有遠(yuǎn)距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻電波，簡稱射頻WLAN使用的是2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段的無線電波無線電波3射頻傳播特性射頻信號(hào)在傳播時(shí)，遇到能吸收其能量的材質(zhì)，導(dǎo)致信號(hào)衰減吸收3射頻傳播特性射頻信號(hào)在傳播過程中，遇到另一種介質(zhì)的表面時(shí)改變傳播方向又返回原介質(zhì)反射3射頻傳播特性射頻信號(hào)遇到粗糙、不均勻的材質(zhì)或由非常小的顆粒組成的材質(zhì)時(shí)，可能向很多不同的方向散射，這是因?yàn)椴馁|(zhì)中不規(guī)則的細(xì)微表面將反射信號(hào)散射3射頻傳播特性射頻信號(hào)在傳播過程中，從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變折射3射頻傳播特性射頻信號(hào)遇到其不能穿過的物體或能夠吸收其能量的物體時(shí)將發(fā)生衍射，信號(hào)會(huì)繞過物體，組合成完整的電波衍射3射頻傳播特性射頻信號(hào)離開發(fā)射器后，將受到外部因素的影響而降低強(qiáng)度，也稱為衰減損耗3射頻傳播特性在傳輸路徑中，射頻信號(hào)也可能受增加其強(qiáng)度的因素的影響。信號(hào)增益可以通過天線來實(shí)現(xiàn)，也稱為放大增益3射頻傳播特性在傳播過程中由于反射、衍射等因素導(dǎo)致存在著許多時(shí)延不同、損耗各異的傳輸路徑，這些經(jīng)由不同路徑的相同信號(hào)在接收端會(huì)發(fā)生疊加增大或減小接收信號(hào)的能量多徑4射頻工作原理信源產(chǎn)生原始信息，發(fā)送設(shè)備對(duì)其加工處理后，經(jīng)由信道傳輸至接收設(shè)備。接收設(shè)備對(duì)接收到的信息進(jìn)行相應(yīng)的處理，最終交給信宿信道就是信息傳輸?shù)耐ǖ?，發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備使用接口和信道連接無線通信系統(tǒng)模型4射頻工作原理信源輸出的原始信號(hào)頻率較低，信號(hào)頻譜從零頻附近開始，稱為基帶信號(hào)載波是一個(gè)特定頻率的無線電波。將基帶信號(hào)加載到載波上，用基帶信號(hào)控制載波信號(hào)參數(shù)，生成已調(diào)信號(hào)的過程，稱為調(diào)制接收端從已調(diào)信號(hào)中“分離”出調(diào)制信號(hào)的過程，稱為解調(diào)根據(jù)被控制的載波參數(shù)的不同，可將調(diào)制分為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相載波、調(diào)制與解調(diào)5功率單位功率用來表示射頻信號(hào)的傳輸振幅和接收振幅，功率的單位測量的是絕對(duì)功率。WLAN組網(wǎng)設(shè)備的發(fā)射功率一般在1mW~100mW之間通常使用瓦特（W）或毫瓦（mW）作為功率的單位，表示單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)換的能量1W相當(dāng)于1V電壓下的1A電流。1W等于1kmW，即1W＝1000mW相對(duì)功率通常用于計(jì)算增加電纜或天線后的損耗和增益的大小，通常使用分貝（dB）表示功率和相對(duì)功率5功率單位分貝（dB）是沒有量綱的對(duì)數(shù)計(jì)數(shù)單位，僅表示兩個(gè)量的相對(duì)大小，計(jì)算方法是10×lg(X/Y)若X=1000mW，Y=10mW，那么X比Y大10×lg(1000mW/10mW)=20dB貝毫瓦（dBm）是一個(gè)表示功率的絕對(duì)值，相當(dāng)于以1mW功率為基準(zhǔn)的比值，計(jì)算方法是10×lg(X/1mW)若X=1000mW，Y=10mW，那么X為10×lg(1000mW/1mW)＝30dBm，Y即為10×lg(10mW/1mW)=10dBm1mW的功率對(duì)應(yīng)0dBmdB和dBm5功率單位當(dāng)用dBm表示功率時(shí)，兩個(gè)功率之間只有加減運(yùn)算，沒有乘除運(yùn)算兩個(gè)功率的dBm值相減，實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)功率值相除，結(jié)果用dB表示使用dB或dBm的一個(gè)好處是可以把一個(gè)很大或很小的功率通過對(duì)數(shù)運(yùn)算變換為一個(gè)簡短的表示若功率從X=100000mW下降到Y(jié)=0.00001mW，那么用dB表示即下降了10×lg(100000mW/0.00001mW)=100dB實(shí)驗(yàn)表明，人類感官所感覺到的聲音或光等信號(hào)的強(qiáng)度變化與強(qiáng)度比值的對(duì)數(shù)成正比，采用像dB這樣的計(jì)量單位表示信號(hào)變化能更加客觀地反映人類感覺特性dB和dBm03WLAN頻段與信道1WLAN傳輸頻段頻段指特定的頻率范圍。無線設(shè)備只能某個(gè)頻段內(nèi)工作以避免干擾對(duì)頻段進(jìn)一步劃分就是信道，即傳輸信息的通道ISM頻段主要是開放給工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)三個(gè)主要機(jī)構(gòu)使用，沒有所謂使用授權(quán)的限制頻段與信道ISM（美國）工業(yè)頻段（902-928MHz）科學(xué)頻段

（2.4-2.4835GHz）醫(yī)療頻段（5.725-5.875GHz）1WLAN傳輸頻段WLAN技術(shù)被802.11b/g/n定義工作在2.4GHz的頻段中，在其中2.4GHz頻段被劃分為14個(gè)交疊的、錯(cuò)列的20MHz無線載波信道，它們的中心頻率間隔分別為5MHz。802.11a/n/ac工作在有更多信道的5GHz頻段中信道在不同的國家的使用會(huì)根據(jù)該國家法規(guī)而有所不同在美國，F(xiàn)CC法規(guī)僅允許信道1到11被使用在歐洲，允許信道1到13被使用在日本，1到14信道被允許使用在中國，1到13信道被允許使用WLAN頻段與信道22.4GHz頻段信道支持802.11b/g/n802.11b每個(gè)信道需要占用22MHz802.11g、802.11n每個(gè)信道需要占用20MHz802.11n完全兼容802.11b和802.11g一般認(rèn)為只有1、6和11是非重疊信道2.4GHz頻段信道22.4GHz頻段信道主要國家工作頻率信道頻率

(MHz)中國美國、

加拿大歐洲日本澳大利亞12412是是是是是22417是是是是是32422是是是是是42427是是是是是52432是是是是是62437是是是是是72442是是是是是82447是是是是是92452是是是是是102457是是是是是112462是是是是是122467是否是是是132472是否是是是142484否否否802.11bonly否22.4GHz頻段信道2.4GHz信道綁定信道綁定技術(shù)通過將相鄰的兩個(gè)20MHz信道綁定成40MHz，使傳輸速率成倍提高2.4GHz頻段只有4個(gè)非重疊信道，所以最多只能綁定兩個(gè)互不干擾的40MHz信道。例如，將信道1和信道5綁定，信道9和信道13綁定35GHz頻段信道支持802.11a/n/ac802.11a/n每個(gè)信道需要占用20MHz802.11ac每個(gè)信道支持20MHz、40MHz、80MHz傳輸速率、傳輸距離和抗干擾能力都比2.4GHz頻段強(qiáng)很多5GHz頻段信道35GHz頻段信道在中國，5.8GHz頻段內(nèi)有5個(gè)非重疊信道，分別為：149，153，157，161，165中國的5.8GHz信道5.7255.7305.7355.7405.7451495.7501505.7551515.7601525.7651535.7701545.7551555.7801565.7851575.7901585.7951595.8001605.8051615.8101625.8151635.8201645.8251655.8305.8355.84014915715316116535GHz頻段信道5GHz信道中心頻率和信道ID號(hào)信道編號(hào)Nch頻段GHz中心頻率MHz美國中國365.15~5.25

UNII低頻段5180是僅室內(nèi)405200是僅室內(nèi)

445220是僅室內(nèi)485240是僅室內(nèi)525.25~5.35

UNII中頻段5260是僅室內(nèi)

565280是僅室內(nèi)605300是僅室內(nèi)

645320是僅室內(nèi)1495.725~5.825

UNII高頻段5745是是1535765是是1575785是是1615805是是165~5.8505825是是35GHz頻段信道5GHz信道綁定5GHz頻段具有豐富的頻譜資源，有足夠的互不重疊的信道來實(shí)現(xiàn)40MHz信道的綁定，因此目前主要在5GHz頻段進(jìn)行信道綁定還可以將兩條相鄰的40MHz信道綁定成一條80MHz信道，甚至將兩條相鄰的80MHz信道綁定成一條160MHz信道04WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)兩種WLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)國際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)HiperLAN系列標(biāo)準(zhǔn)歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)1990年，IEEE802標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)成立了IEEE802.11工作組為每個(gè)任務(wù)組分配一個(gè)字母并添加到數(shù)字之后加以分區(qū)為避免混淆，部分字母閑置不用如果所有字母都已使用，就為任務(wù)組分配兩個(gè)字母包含物理層相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和MAC層相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)兩部分物理層：工作頻段和調(diào)制編碼方式MAC層：發(fā)送和接收MAC幀1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi為推廣IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造出“Wi-Fi”這個(gè)名稱Wi-Fi和保真度沒有任何關(guān)系，僅僅是一個(gè)商標(biāo)名稱Wi-Fi已經(jīng)成了IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的代名詞Wi-Fi世代營銷計(jì)劃Wi-Fi4（IEEE802.11n）Wi-Fi5（IEEE802.11ac）Wi-Fi6（IEEE802.11ax）1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11-19971997年6月推出，是第一代WLAN標(biāo)準(zhǔn)，解決辦公場所或住宅等布線困難的區(qū)域中的無線用戶接入問題詳細(xì)定義了從物理層到MAC層的WLAN通信協(xié)議物理層：紅外線、直接序列擴(kuò)頻、跳頻擴(kuò)頻MAC層：CSMA/CA、RTS/CTS工作于2.4GHz頻段，支持的最高傳輸速率為2Mbit/s1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11b1999年9月推出，是對(duì)IEEE802.11-1997標(biāo)準(zhǔn)修訂11Mbps吞吐能力采用直序擴(kuò)頻（DSSS）支持1,2,5.5&11Mbps數(shù)據(jù)速率工作在2.4GHz頻段，支持14個(gè)信道3個(gè)不重疊信道123456789101112131422Mhz2.402Ghz2.483Ghz1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1999年推出54Mbps吞吐能力采用正交頻分復(fù)用（OFDM）支持6,9,12,18,24,36,48,54Mbps數(shù)據(jù)速率工作在5GHz頻段，23個(gè)非重疊信道，與802.11b不兼容有效覆蓋范圍和穿透能力比802.11b差，加之5GHz組件的研制較慢，未廣泛使用IEEE802.11a1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11g2003推出，是IEEE802.11b的升級(jí)54Mbps吞吐能力采用正交頻分復(fù)用(OFDM)支持6,9,12,18,24,36,48&54Mbps數(shù)據(jù)速率兼容802.11b終端工作在2.4GHz頻段，支持13個(gè)信道3個(gè)不重疊信道1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11n（Wi-Fi4）802.11n最高速率可達(dá)600Mbps802.11n協(xié)議為雙頻工作模式，支持2.4GHz和5GHz802.11n采用MIMO與OFDM相結(jié)合傳輸距離大大增加提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量性能傳輸速率提升至600M兼容802.11a/b/g802.11n無線鏈接可靠性更高1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11n的優(yōu)勢11g在20MHZ信道下，子載波為4854Mbps8.3%更多子載波更高編碼比率更短的GI更寬的信道在20MHZ信道下，子載波由48->52編碼比率由11g3/4->11n5/6GI由11g800ns->400ns每通道的頻寬可由20MHZ->40M，子載波由52->10858.5Mbps65Mbps11%72.2Mbps11%150Mbps108%更多的空間流由11g單空間流->2/3/4空間流300/450/600Mbps200%/300%/400%802.11n更高速率改進(jìn)技術(shù)1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11ac（Wi-Fi5）設(shè)計(jì)目標(biāo)是甚高吞吐量（VeryHighThroughput，VHT）更高的吞吐率802.11acwave2最大可以支持3.47Gbps。更少的干擾主流的承載頻率是5G頻段。更多的接入提供了更大的吞吐率和多用戶MIMO，在客觀上提供了更多的用戶接入能力。1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11ax（Wi-Fi6）是最新的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)，又稱為高效率無線局域網(wǎng)（HighEfficiencyWLAN，HEW）采用雙頻工作模式，既可工作于2.4GHz頻段，也可工作于5GHz頻段，同時(shí)向下兼容IEEE802.11a/b/g/n/ac2.4GHz頻段上，最高傳輸速率是1.15Gbps，在5GHz頻段上則是9.6Gbps新引入上行MU-MIMO技術(shù)，進(jìn)一步提升了高密度場景下的吞吐量和服務(wù)質(zhì)量1WLAN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)布年份使用頻段物理層技術(shù)編碼方式空間流數(shù)信道帶寬最高速率802.1119972.4GHzIR、FHSS和DSSS--202Mbps802.11b19992.4GHzDSSS/CCK--2211Mbps

802.11a19995GHzOFDM--2054Mbps802.11g20032.4GHzOFDM64-QAM-2054Mbps802.11n20092.4GHz5GHzOFDMDSSS/CCK64-QAM420、402.4GHz：450Mbps5GHz：600Mbps802.11acWave120132.4GHzOFDMSU-MIMO64-QAM4+420、403.74Gbps802.11acWave220152.4GHzOFDMDLMU-MIMO256-QAM820、40、80、160、80+806.9Gbps802.11ax20192.4GHz5GHzOFDMDLMU-MIMOULMU-MIMO1024-QAM4+820、40、80、160、80+802.4GHz：1.15Gbps5GHz：9.6bpsIEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)2802.11n新技術(shù)實(shí)現(xiàn)300-600M的帶寬，數(shù)據(jù)吞吐率在百兆以上，和百兆有線速率相當(dāng)，滿足一些高帶寬應(yīng)求，如高清在線教學(xué)、IPTV等高帶寬802.11n采用智能天線技術(shù)，通過多組獨(dú)立天線組成天線陣列以動(dòng)態(tài)調(diào)整波束，讓W(xué)LAN用戶接收到穩(wěn)定信號(hào)，并減少其它信號(hào)的干擾，覆蓋范圍可達(dá)11g的6倍以上廣覆蓋11n設(shè)備可讓更用戶接入，并提供更高帶寬，更適合于用戶量密集接入場景密接入采用多路收發(fā)技術(shù)，信號(hào)穿透性更好，在空間復(fù)雜環(huán)境中，更容易消除盲點(diǎn)，簡化工程前期勘測，減少設(shè)備布放數(shù)量，降低建網(wǎng)成本易穿透由于采用MIMO技術(shù)，無線信號(hào)多路收發(fā)，解決多徑干擾問題，信號(hào)穩(wěn)定性及抗干擾能力等大大提高，支持Wi-Fi語音等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)高穩(wěn)定802.11n在設(shè)計(jì)之初就保證兼容性，以前11a/11b/11g設(shè)備仍可接入11n網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)用戶已有投資易兼容802.11n的6大特點(diǎn)2802.11n新技術(shù)802.11n技術(shù)一覽OFDMMIMO40MHzShortGI幀聚合塊應(yīng)答信道綁定車道寬一倍，車流量就大一倍幀與幀之間的間距更短多個(gè)幀并成一個(gè)幀發(fā)送多個(gè)幀只用一個(gè)應(yīng)答幀響應(yīng)11n核心技術(shù)，多天線同時(shí)發(fā)射接收11g核心技術(shù)，速度達(dá)到54Mbps的原因2802.11n新技術(shù)速率提升-更多子載波802.11a/g在20MHz模式下有48個(gè)可用子載波，速度可達(dá)54Mbps802.11n在20MHz模式下有52個(gè)可用子載波，速度可達(dá)58.5Mbps-10M+10M中心頻率-10M+10M中心頻率802.11n在20M模式有56個(gè)子載波（52個(gè)可用）54Mbps58.5Mbps802.11a/g在20M模式有52個(gè)子載波（48個(gè)可用）2802.11n新技術(shù)速率提升-編碼率802.11g802.11n802.11g的編碼比率為3/4(即是實(shí)質(zhì)資料占3/4，更錯(cuò)碼占1/4)802.11n實(shí)質(zhì)傳輸比率從3/4拉升至5/6物理連接速率提升11%

58.5Mbps65Mbps2802.11n新技術(shù)在無線收發(fā)過程中收/發(fā)間或多次傳發(fā)過程中，需要若干間隔時(shí)間，而這個(gè)間隔時(shí)間就稱為GuardInterval，簡稱GIShortGuardInterval（ShortGI）：更短的幀間保護(hù)間隔速率提升-GI數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2時(shí)間時(shí)間合適的GI時(shí)長GI時(shí)長過短干擾GI時(shí)長合適的情況GI時(shí)長過短的情況數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)22802.11n新技術(shù)速率提升-ShortGIGuardInterval，簡稱GI

以往GI的時(shí)間約為800ns802.11n標(biāo)準(zhǔn)可選功能，允許使用僅400ns的保護(hù)間隔時(shí)間原有800ns減少一半，若使用這項(xiàng)功能，傳輸率可以從65Mbps提升到72.2Mbps左右物理連接速率提升11%

65Mbps72.2Mbps2802.11n新技術(shù)802.11n同時(shí)定義了2.4GHz頻段和5GHz頻段的WLAN標(biāo)準(zhǔn)，與802.11a/b/g每信道只用20MHz頻寬不同的是802.11n定義了兩種頻帶寬度：20MHz頻寬，40MHz頻寬采用40MHz頻寬模式可以讓無線網(wǎng)絡(luò)獲得高于2倍的傳輸速率速率提升-40M頻寬模式5.7305.7355.7405.7451495.7501505.7551515.7601525.7651535.7701545.7551555.7801565.7851575.7901585.7951595.8001605.8051615.8101625.8151635.8201645.8251655.8305.8355.84040M頻寬20M頻寬2802.11n新技術(shù)在WLAN不可靠的媒介中傳遞，發(fā)射端將把信息進(jìn)行編碼并攜帶冗余信息，以提高系統(tǒng)的糾錯(cuò)能力，使接收端能夠恢復(fù)原始信息802.11a/g前向糾錯(cuò)碼率為3/4802.11n前向糾錯(cuò)碼率為5/6，速率提高了11.11%FEC--前向糾錯(cuò)802.11nEnCoderFEC101011010112802.11n新技術(shù)MIMO（Multiplein,Multipleout）采用802.11a/b/g技術(shù)的無線接入點(diǎn)和客戶端是通過單個(gè)天線單個(gè)空間信道（SISO）來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的采用802.11n技術(shù)的無線接入點(diǎn)和客戶端可以利用兩個(gè)或者更多的空分信道同時(shí)傳送數(shù)據(jù)，如果終端也支持MIMO技術(shù)的話，能夠采用多個(gè)接收天線和高級(jí)信號(hào)處理技術(shù)來重建從多個(gè)信道發(fā)送過來的數(shù)據(jù)MIMO技術(shù)就是利用其它技術(shù)來改進(jìn)接收端的信噪比MIMO技術(shù)2802.11n新技術(shù)MIMO技術(shù)SISOAPSISOSTA發(fā)送端接收端無線信道單進(jìn)單出（SISO）MIMOAPMIMOSTA發(fā)送端接收端無線信道多進(jìn)多出（MIMO）2802.11n新技術(shù)802.11n引入幀聚合技術(shù)，提高M(jìn)AC層效率，包括：MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元聚合（MSDU）MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元聚合（MPDU）兩種不同的幀聚合方式會(huì)有不同的效率提升MAC層－幀聚合2802.11n新技術(shù)MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元（MSDU－MacServiceDataUnits）聚合收集以太網(wǎng)幀聚合轉(zhuǎn)成802.11無線幀MSDU聚合P1P3MACheaderMACprocessingP2P1P3P2P1P3P22802.11n新技術(shù)MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元MPDU（MACProtocolDataUnit）聚合轉(zhuǎn)成802.11無線幀將802.11無線幀聚合MPDU聚合MACheaderMACheaderMACheaderMACprocessingP1P3P2P1P3P22802.11n新技術(shù)為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕?02.11協(xié)議規(guī)定每收到一個(gè)單播數(shù)據(jù)幀，都必須立即回應(yīng)ACK幀塊確認(rèn)機(jī)制通過使用一個(gè)ACK幀來完成對(duì)多個(gè)MPDU的應(yīng)答，以降低這種情況下的ACK幀的數(shù)量塊確認(rèn)AP客戶端幀聚合+塊確認(rèn)P3P2P1headerheaderACKP1,P2,P305WLAN關(guān)鍵技術(shù)1物理層關(guān)鍵技術(shù)

WLAN傳輸技術(shù)有：紅外線(InfraRed，IR)無線電射頻技術(shù)無線電射頻主要采用擴(kuò)頻技術(shù)，擴(kuò)頻技術(shù)主要又分為：跳頻擴(kuò)頻技術(shù)直接序列擴(kuò)頻技術(shù)頻寬1頻寬的大小依據(jù)要傳送的信息量而定物理層關(guān)鍵技術(shù)FM信號(hào)(175K)802.11信號(hào)(20M)TV信號(hào)(4500K)頻寬(HZ)用戶信號(hào)信號(hào)強(qiáng)度頻率用戶信號(hào)信號(hào)強(qiáng)度頻率干擾信號(hào)沒有使用擴(kuò)頻技術(shù)使用擴(kuò)頻技術(shù)干擾信號(hào)射頻傳輸方式主要分為窄帶傳輸和擴(kuò)頻傳輸兩類窄帶信號(hào)占據(jù)的頻率范圍極窄，針對(duì)該頻率范圍的干擾很容易影響信號(hào)擴(kuò)頻傳輸采用超出實(shí)際所需的帶寬發(fā)送數(shù)據(jù)，干擾信號(hào)很難影響擴(kuò)頻信號(hào)擴(kuò)頻技術(shù)1物理層關(guān)鍵技術(shù)802.11物理層技術(shù)1物理層關(guān)鍵技術(shù)802.11所采用的物理層使用了三種不同的技術(shù)：跳頻（Frequencyhopping，簡稱FH或FHSS）直接序列（Directsequence，簡稱DS或DSSS）正交頻分復(fù)用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，簡稱OFDM）跳頻擴(kuò)頻FHSS采用偽隨機(jī)序列改變載波頻率，使載波頻率以某種隨機(jī)樣式不斷隨機(jī)跳變，每個(gè)子信道只進(jìn)行瞬間的傳輸，干擾信號(hào)的頻率一般不會(huì)隨載波頻率的變化而變化，因此這種通信方式比較隱蔽。一般來說，跳頻速率越高，抗干擾性越好，但通信設(shè)備的復(fù)雜度和成本也越高。只要通信雙方按照固定的算法產(chǎn)生相同的偽隨機(jī)碼，就可以把擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始信號(hào)。1物理層關(guān)鍵技術(shù)876543210頻隙時(shí)隙干擾信號(hào)數(shù)據(jù)信號(hào)直接序列擴(kuò)頻DSSS通過精確的控制將射頻能量分散至某個(gè)寬頻帶。當(dāng)無線電載波的變動(dòng)被分散至較寬的頻帶時(shí)，接收器可以通過相關(guān)處理找出變動(dòng)所在。DSSS具有明顯的優(yōu)勢。采用DSSS技術(shù)的擴(kuò)頻信號(hào)頻帶利用率高，譜密度較低，帶寬較大，具有很強(qiáng)的抗截獲、防偵查、防竊聽能力，抗多徑干擾能力也很強(qiáng)1物理層關(guān)鍵技術(shù)信號(hào)強(qiáng)度頻率直接序列擴(kuò)頻技術(shù)基本原理是在頻域內(nèi)將一個(gè)信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流。子載波相互正交，頻譜相互重疊，具有較高的頻譜利用率。OFDM還能減少子載波間的相互干擾，對(duì)抗多徑衰落正交頻分復(fù)用技術(shù)1物理層關(guān)鍵技術(shù)頻域中的正交性振幅頻率OFDM5GHz信道示例1物理層關(guān)鍵技術(shù)5150535030MHz30MHzFrequency(MHz)5320526052405220520052805300518020MHz20MHz20MHz20MHz20MHz20MHz20MHz20MHz每個(gè)子載波312.5kHz48個(gè)子信道用來傳數(shù)據(jù),4個(gè)子信道用來做相位參考。OFDM調(diào)制方式：BPSK（BinaryPhaseShiftKeying）二進(jìn)制相移鍵控QPSK（QuadraturePhaseShiftKeying）正交相移鍵控QAM（QuadratureAmplitudeModulation）正交幅度調(diào)制QAM同時(shí)利用了載波的振幅和相位來傳遞信息OFDM技術(shù)結(jié)合QAM調(diào)制方式讓速率達(dá)到54MbpsOFDM子信道調(diào)制技術(shù)1物理層關(guān)鍵技術(shù)16QAM，64QAM星座圖1物理層關(guān)鍵技術(shù)相位振幅0011011101100010000101010100000010011101110010001011111111101010相位振幅16QAM星座圖64QAM星座圖256QAM星座圖1物理層關(guān)鍵技術(shù)相位振幅256QAM星座圖OFDM調(diào)制方式1物理層關(guān)鍵技術(shù)調(diào)制方式編碼率（R）速率(Mbps)BPSK1/26BPSK3/49QPSK1/212QPSK3/41816-QAM1/22416-QAM3/43664-QAM2/34864-QAM3/454256-QAM3/4195256-QAM5/6217以太網(wǎng)信道訪問機(jī)制2CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection）是一種沖突檢測和避免的機(jī)制，目的是避免多個(gè)設(shè)備在同一時(shí)刻搶占線路的情況可以從三點(diǎn)來理解CSMA/CDMAC層關(guān)鍵技術(shù)CSMA/CDCS載波偵聽MA多址訪問CD沖突檢測CSMA/CD工作過程2先聽后發(fā)邊聽邊發(fā)沖突停止隨機(jī)延遲重發(fā)MAC層關(guān)鍵技術(shù)WLAN信道訪問機(jī)制2CSMA/CA（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance）無線介質(zhì)容易受環(huán)境影響檢測到其他站點(diǎn)發(fā)送的無線電波站點(diǎn)沒有同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的能力MAC層關(guān)鍵技術(shù)CSMA/CACS載波偵聽MA多址訪問CA沖突避免CSMA/CA工作機(jī)制2CSMA/CA要求發(fā)送站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)前偵聽信道狀態(tài)。當(dāng)信道空閑時(shí)，發(fā)送站點(diǎn)就等待一段隨機(jī)時(shí)間，并在此時(shí)間段繼續(xù)偵聽信道。如果等待時(shí)間結(jié)束后信道仍為空閑，發(fā)送站點(diǎn)就發(fā)送數(shù)據(jù)MAC層關(guān)鍵技術(shù)停止等待2發(fā)送站點(diǎn)發(fā)送完一個(gè)單播幀后，要等到接收站點(diǎn)返回的確認(rèn)幀（即ACK幀）才能繼續(xù)發(fā)送下一幀。如果單播幀遭到破壞而校驗(yàn)失敗，那么接收站點(diǎn)不會(huì)回復(fù)ACK幀MAC層關(guān)鍵技術(shù)幀間間隔2為了盡量避免沖突，IEEE802.11規(guī)定站點(diǎn)在完成一幀的發(fā)送后，必須等待一段很短的時(shí)間才能發(fā)送下一幀。這段時(shí)間稱為幀間間隔（Inter-FrameSpace，IFS）。幀間間隔的長度取決于要發(fā)送的幀的類型MAC層關(guān)鍵技術(shù)SIFSPIFSDIFS最短的等待時(shí)間，最高優(yōu)先級(jí)。中等等待時(shí)間，中等優(yōu)先級(jí)。等待時(shí)間最長，優(yōu)先級(jí)最低。SIFSPIFSDIFS隨機(jī)退避機(jī)制2MAC層關(guān)鍵技術(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)前隨機(jī)選取退避時(shí)間退避時(shí)間最短的站優(yōu)先發(fā)送數(shù)據(jù)幀最短的時(shí)間為退避窗口新的退避時(shí)間=上次退避時(shí)間-退避窗口STA1退避窗口退避窗口STA3STA4發(fā)送數(shù)據(jù)109357692547STA2發(fā)送數(shù)據(jù)762DIFSDIFSDIFS時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間凍結(jié)計(jì)時(shí)器隱藏節(jié)點(diǎn)2無線網(wǎng)絡(luò)的界線比較模糊，有時(shí)候并不是每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以跟其他節(jié)點(diǎn)直接通信。導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)間發(fā)生沖突。隱藏節(jié)點(diǎn)指在接收者的通信范圍內(nèi)而在發(fā)送者通信范圍外的節(jié)點(diǎn)MAC層關(guān)鍵技術(shù)PC1PC2AP沖突隱藏節(jié)點(diǎn)隱藏節(jié)點(diǎn)-RTS/CTS2通過RTS/CTS幀在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前先對(duì)信道進(jìn)行預(yù)約雙方在成功交換一對(duì)RTS/CTS幀后才開始真正交換數(shù)據(jù)MAC層關(guān)鍵技術(shù)PC1PC2APRTSCTSCTS隱藏節(jié)點(diǎn)暴露節(jié)點(diǎn)2暴露節(jié)點(diǎn)是指在發(fā)送者的通信范圍之內(nèi)而在接收者通信范圍之外的節(jié)點(diǎn)MAC層關(guān)鍵技術(shù)AP1PC2PC1AP2暴露節(jié)點(diǎn)暴露節(jié)點(diǎn)-RTS/CTS2通過RTS/CTS幀在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前確認(rèn)信道不會(huì)發(fā)生沖突MAC層關(guān)鍵技術(shù)AP1PC2PC1AP2CTSRTSRTS暴露節(jié)點(diǎn)802.11幀格式3IEEE802.11中的MAC幀按功能可分為數(shù)據(jù)幀、控制幀和管理幀三大類。不管是哪種類型的MAC幀，格式上都包括3大部分，即幀頭、幀體和幀尾IEEE802.11MAC幀22666640~2312FrameControlDurationIDAddress1(receiver)Address2(sender)Address3(filtering)Seq-ctlAddress4(optional)FrameBodyFCS2Frame

Control3所有幀的開頭均是長度2字節(jié)的FrameControl（幀控制）位IEEE802.11MAC幀2ProtocolType=ControlSubTypeToDSFromDSMoreFragRetryPwrMgmtMoreDataProtectedFrame2411111111FrameControlOrderDuration/ID3Duration（持續(xù)時(shí)間）位用來記載網(wǎng)絡(luò)分配矢量（NAV）的值。訪問介質(zhì)的時(shí)間限制是由NAV所指定IEEE802.11MAC幀22666640~2312FrameControlDuration/IDAddress1(receiver)Address2(sender)Address3(filtering)Seq-ctlAddress4(optional)FrameBodyFCS20123456789101112131415Duration(NAV)LeastsignificantMostsignificantAddress3地址字段包含不同類型的MAC地址，地址的類型取決于發(fā)送幀的類型IEEE802.11MAC幀22666640~2312FrameControlDuration/IDAddress1(receiver)Address2(sender)Address3(filtering)Seq-ctlAddress4(optional)FrameBodyFCS2SequenceControl3此位的長度為16個(gè)bit，用來重組幀片段以及丟棄重復(fù)幀。它由4個(gè)bit的fragmentnumber（片段編號(hào)）位以及12個(gè)bit的sequencenumber（順序編號(hào)）位所組成IEEE802.11MAC幀22666640~2312FrameControlDuration/IDAddress1(receiver)Address2(sender)Address3(filtering)Seq-ctlAddress4(optional)FrameBodyFCS20123456789101112131415fragmentnumbersequencenumber幀主體3幀主體（FrameBody）亦稱為數(shù)據(jù)位，負(fù)責(zé)在工作站間傳送上層數(shù)據(jù)（payload）。802.11幀最多可以傳送2312個(gè)字節(jié)的上層數(shù)據(jù)IEEE802.11MAC幀22666640~2312FrameControlDuration/IDAddress1(receiver)Address2(sender)Address3(filtering)Seq-ctlAddress4(optional)FrameBodyFCS2幀校驗(yàn)序列3802.11幀是以幀檢驗(yàn)序列（framechecksequence，簡稱FCS）作為結(jié)束。FCS讓工作站得以檢查所收到的幀的完整性IEEE802.11MAC幀22666640~2312FrameControlDuration/IDAddress1(receiver)Address2(sender)Address3(filtering)Seq-ctlAddress4(optional)FrameBodyFCS2802.11幀類型3802.11幀主要有三種類型，即數(shù)據(jù)幀、控制幀和管理幀IEEE802.11MAC幀幀類型幀類型值幀介紹數(shù)據(jù)幀10數(shù)據(jù)幀負(fù)責(zé)在工作站之間傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)幀可能會(huì)因?yàn)樗幍木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境不同而有所差異。控制幀01控制幀通常與數(shù)據(jù)幀搭配使用，負(fù)責(zé)區(qū)域的清空、信道的取得以及載波監(jiān)聽的維護(hù)，并于收到數(shù)據(jù)時(shí)予以正面的應(yīng)答，借此促進(jìn)工作站間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。管理?0管理幀負(fù)責(zé)監(jiān)督，主要用來加入或退出無線網(wǎng)絡(luò)，以及處理基站之間連接的轉(zhuǎn)移事宜。數(shù)據(jù)幀3當(dāng)幀類型字段值為“10”時(shí)，表示該幀為數(shù)據(jù)幀，不同的子類型標(biāo)識(shí)不同類型的數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀會(huì)將上層協(xié)議的數(shù)據(jù)置于幀主體加以傳遞。會(huì)用到哪些位，取決于該數(shù)據(jù)幀所屬的類型數(shù)據(jù)幀中4個(gè)地址字段的意義與ToDS及FromDS有關(guān)，地址4字段只在ToDS及FromDS均為1時(shí)才出現(xiàn)IEEE802.11MAC幀數(shù)據(jù)幀-ToDS與FromDS3根據(jù)ToDs和FromDs的值地址字段有如下變化IEEE802.11MAC幀F(xiàn)unctionToDSFrom

DSAddress1Address2Address3Address4IBSS00DA/RASA/TABSSID未使用ToAP10BSSID/RASA/TADA未使用From

AP01DA/RABSSID/TASA未使用WDS11BSSID/RABSSID/TADASA數(shù)據(jù)幀-ToDS與FromDS3IEEE802.11MAC幀132SA/TADA/RABSSID用以過濾非此BSS的終端傳輸信號(hào)SA/TADA/RA4SATARADA控制幀3控制幀均使用相同的FrameControl（幀控制）位IEEE802.11MAC幀2ProtocolType=ControlSubTypeToDSFromDSMoreFragRetryPwrMgmtMoreDataProtectedFrame2411111111FrameControl控制幀-RTS（請(qǐng)求發(fā)送）3當(dāng)AP向某個(gè)客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，AP會(huì)向客戶端發(fā)送一個(gè)RTS報(bào)文，這樣在AP覆蓋范圍內(nèi)的所有設(shè)備在收到RTS后都會(huì)在指定的時(shí)間內(nèi)不發(fā)送數(shù)據(jù)IEEE802.11MAC幀F(xiàn)rameControlDurationReceiverAddressFCSTransmitterAddressMACheader22664控制幀-CTS（允許發(fā)送）3目的客戶端收到RTS后，發(fā)送一個(gè)CTS報(bào)文，在該客戶端覆蓋范圍內(nèi)所有的設(shè)備都會(huì)在指定的時(shí)間內(nèi)不發(fā)送數(shù)據(jù)IEEE802.11MAC幀F(xiàn)rameControlDurationReceiverAddressFCSMACheader2426控制幀-ACK（應(yīng)答）3每個(gè)發(fā)送的單播報(bào)文，接收者在成功接收到發(fā)送報(bào)文后，都要發(fā)送一個(gè)應(yīng)答ACK進(jìn)行確認(rèn)IEEE802.11MAC幀F(xiàn)rameControlDurationReceiverAddressFCSMACheader2426控制幀-PS-Poll3當(dāng)客戶端從省電模式中蘇醒，便會(huì)發(fā)送一個(gè)PS-Poll幀給AP，以取得任何暫存幀IEEE802.11MAC幀F(xiàn)rameControlAIDBSSIDFCSTransmitterAddressMACheader22664管理幀3管理幀目的是通過幀的使用，為網(wǎng)絡(luò)提供相對(duì)簡單的服務(wù)IEEE802.11MAC幀2266640~2312FrameControlDurationIDAddress1(receiver)Address2(sender)Address3(filtering)Seq-ctlFrameBodyFCS2MACheader06WLAN組網(wǎng)設(shè)備1無線工作站無線工作站泛指所有通過無線網(wǎng)卡連接到無線網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)或智能終端無線工作站接入無線網(wǎng)絡(luò)離不開網(wǎng)卡的支持，又稱為網(wǎng)絡(luò)適配器有線網(wǎng)卡相比，無線網(wǎng)卡僅僅是將有線網(wǎng)卡的插口換成了天線PCI接口PCMICA接口USB接口2無線接入點(diǎn)無線接入點(diǎn)無線接入點(diǎn)（AccessPoint，AP）是WLAN的重要組網(wǎng)設(shè)備，在功能上和以太網(wǎng)中的接入交換機(jī)類似。無線工作站和無線接入點(diǎn)通過射頻信號(hào)互相收發(fā)信息，并通過無線接入點(diǎn)連接到有線網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而訪問有線網(wǎng)絡(luò)的各種資源AP匯聚交換機(jī)接入交換機(jī)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接入交換機(jī)APAP2無線接入點(diǎn)無線路由器和無線AP根據(jù)產(chǎn)品類型可將AP分為無線路由器和無線AP無線路由器（WirelessRouter）是一個(gè)具有無線信號(hào)收發(fā)功能的轉(zhuǎn)發(fā)器，將寬帶信號(hào)通過天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無線工作站，如筆記本電腦、智能手機(jī)等無線AP相當(dāng)于一臺(tái)無線接入交換機(jī)，將無線工作站接入有線網(wǎng)絡(luò)，是無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)之間溝通的橋梁無線路由器無線AP2無線接入點(diǎn)胖AP根據(jù)組網(wǎng)功能分類，可將AP分為“胖”AP（FATAP）和“瘦”AP（FITAP）胖AP除了具有基本的射頻信號(hào)接入功能，還具有IP地址分配、DHCP服務(wù)、安全管理、QoS、接入控制和負(fù)載均衡等網(wǎng)絡(luò)管理功能。每增加一臺(tái)胖AP，就要進(jìn)行復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)配置。因此，在大規(guī)模無線組網(wǎng)時(shí)，胖AP的擴(kuò)展性較差，管理維護(hù)成本較高2無線接入點(diǎn)瘦AP瘦AP可以形象地理解為胖AP的“瘦身”，即僅保留射頻信號(hào)接入功能，實(shí)現(xiàn)無線和有線信號(hào)的轉(zhuǎn)換，而將眾多網(wǎng)絡(luò)管理剝離出來，交由無線控制器完成與胖AP相比，瘦AP安裝更簡單，管理也非常容易。所有的網(wǎng)絡(luò)配置在無線控制器上進(jìn)行，瘦AP可以做到零配置啟動(dòng)2無線接入點(diǎn)室內(nèi)放裝AP根據(jù)安裝方式分類，可將AP分為室內(nèi)放裝AP、室外放裝AP和室分AP室內(nèi)放裝型AP直接安裝在室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的無線信號(hào)覆蓋，因此也稱為“放裝”室內(nèi)放裝AP可根據(jù)不同辦公環(huán)境，靈活實(shí)施組網(wǎng)，適應(yīng)用于建筑面積相對(duì)較小、用戶相對(duì)集中的場合，如：辦公室、小型會(huì)議室、酒吧、休閑中心等場景2無線接入點(diǎn)室外放裝AP室外放裝AP多應(yīng)用在室外大型無線網(wǎng)絡(luò)場景的覆蓋。在針對(duì)室外大范圍的用戶進(jìn)行無線覆蓋時(shí)，接入點(diǎn)多，用戶量大，且用戶分布較為集中的場合下，如體育場、大型會(huì)展中心等，宜選用室外放裝AP組建WLAN網(wǎng)2無線接入點(diǎn)室分AP室分AP也叫室內(nèi)分布型AP，該種類型的AP產(chǎn)品利用室分系統(tǒng)延伸的天線覆蓋。室分AP通過室內(nèi)天線，進(jìn)行室內(nèi)的無線覆蓋。通俗地講就是，室分AP把天線延伸到各個(gè)房間，而不需要在每個(gè)房間都部署一臺(tái)AP3無線控制器無線控制器在大規(guī)模無線園區(qū)網(wǎng)組網(wǎng)中，無線控制器AC是WLAN組網(wǎng)核心，負(fù)責(zé)管理WLAN網(wǎng)絡(luò)中所有瘦AP，實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)的集中控制功能。包括：自動(dòng)發(fā)現(xiàn)AP、AP狀態(tài)查看、AP統(tǒng)一配置，修改AP配置以及實(shí)現(xiàn)AP接入安全控制等4天線天線無線設(shè)備使用天線發(fā)射和接收射頻信號(hào)。發(fā)送端發(fā)射的射頻信號(hào)通過饋線輸送到天線，由天線以電磁波的形式輻射出去。接收天線接收到電磁波后，再通過饋線輸送至接收端07WLAN組成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無線站點(diǎn)1無線站點(diǎn)即無線工作站，通常指WLAN中的無線終端，簡稱站點(diǎn)。站點(diǎn)通常是可以自由移動(dòng)的，即在無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域內(nèi)改變空間位置。無線站點(diǎn)是WLAN最基本的組成單元。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖中，站點(diǎn)通常被標(biāo)注為“STA”。另外，站點(diǎn)有時(shí)還被用來代表無線用戶，即使用站點(diǎn)連接WLAN的實(shí)際用戶WLAN網(wǎng)絡(luò)組成無線傳輸介質(zhì)1無線介質(zhì)是WLAN中站點(diǎn)與站點(diǎn)之間，或站點(diǎn)與AP之間傳輸數(shù)據(jù)的物理介質(zhì)。WLAN的傳輸介質(zhì)是空氣，它是射頻信號(hào)傳播的良好介質(zhì)。IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)定義了射頻信號(hào)在空氣中傳播的物理特性，如工作頻段、調(diào)制編碼方式等WLAN網(wǎng)絡(luò)組成無線接入點(diǎn)1無線接入點(diǎn)在功能上類似于以太網(wǎng)中的接入交換機(jī)。站點(diǎn)通過AP與同一基本服務(wù)集（BasicServiceSet，BSS）中的其他站點(diǎn)完成通信。BSS可以簡單理解為一個(gè)AP覆蓋范圍內(nèi)的站點(diǎn)的集合。AP是WLAN和分布式系統(tǒng)的橋接點(diǎn)，方便站點(diǎn)訪問分布式系統(tǒng)。另外，AP也可以作為BSS的控制中心對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行管理和控制WLAN網(wǎng)絡(luò)組成分布式系統(tǒng)1為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，需要把AP連接到一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)，即把不同區(qū)域的BSS連接起來，使不同BSS中的站點(diǎn)可以相互通信。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是AP的上行網(wǎng)絡(luò)，稱為BSS的分布式系統(tǒng)（DistributionSystem，DS），也稱為骨干網(wǎng)絡(luò)WLAN網(wǎng)絡(luò)組成服務(wù)集2服務(wù)集通常使用服務(wù)集（ServiceSet，SS）描述WLAN的邏輯組成服務(wù)集表示一組互相有聯(lián)系的無線設(shè)備的集合服務(wù)集中的無線設(shè)備可以直接通信，或者通過AP間接通信服務(wù)集可以包含AP，也可以不包含AP每個(gè)服務(wù)集在WLAN中都有一個(gè)身份標(biāo)識(shí)，稱為服務(wù)集標(biāo)識(shí)符（ServiceSetIdentifier，SSID）