第八讲 无线网络.ppt

第8课无线网络，主要内容，基本内容：无线LAN配置，无线LAN物理层，无线LAN MAC协议，无线个人局域网WPAN和无线man WMAN。基本配置CSMA/CA协议工作方式三个帧之间的802.11争用窗口和退避机制，无线LAN中具有基础架构的无线LAN，AP1，AP2，AP1、AP2、默认服务集的基站称为接入点，其作用类似于网桥。AP1、AP2、网络管理员安装AP时，必须为该AP分配不超过32字节的服务集标识符SSID和通道。、AP1、AP2、一个默认服务集是孤立的，或通过接入点AP连接到一个主干网分配系统distribution system(DS)，然后访问其他默认服务集以扩展服务集extended serviceset(ESS)、AP1、AP2、ESS也可以使用门户(portal)的名称为无线用户提供对非802.11无线LAN(例如有线连接internet)的访问。门户的作用与桥相同。、AP1、AP2、移动站a保持与其他移动站b的通信，即使从一组基本服务漫游到另一组基本服务(a的位置)。ad hoc网络(也称为移动ad hoc网络)、A、E、D、C、B、该网络由一些处于同等状态的移动国之间相互通信组成的临时网络组成。802.11 LAN的物理层，允许将802.11无线LAN细分为其他类型。目前使用最广泛的无线LAN为802.11b，其他两种产品(如802.11a和802.11g)也广泛使用。802.11的物理层以以下方式实现：直接序列扩频DSSS正交分频多路复用OFDM跳频扩频FHSS(很少使用)、红外IR(很少使用)、一些典型的802.11无线LAN、802.11 LAN的MAC层协议CSMA/CA协议；无线LAN是CSMA/CSMA/clanCSMA/CD协议要求站点在传输此站点数据的过程中不间断地检测通道，但在无线LAN设备上实现此功能的成本太高。即使可以实现碰撞检测功能，在发送数据时，如果检测到信道空闲，接收端仍可能发生冲突。无线LAN中的特殊问题，如果a和c未检测到无线信号，则认为b空闲，并将数据发送到b。隐藏站问题(hiddensitionproblem)，A的范围，C的范围，A，B，C，D，无线LAN的特殊问题，B向A发送数据，C尝试与D重新通信如果检测到c介质有信号，则无法向d发送数据。即使b向a发送数据，c也不会向d发送数据。这是曝光工作站问题、a、d、c、b、b的范围，c的范围，CSMA/CA协议，无线LAN不能使用CSMA/CD，只能使用增强的CSMA协议。将CSMA添加为冲突避免功能已得到增强。802.11使用CSMA/CA协议。使用CSMA/CA时，停止等待协议也会增加。802.11的MAC层，MAC层，无争用服务(可选)，争用服务(必须实现)，分布式协调功能分布式协调(DCF)(csma)，MAC层，无争用服务，分布式协调功能分布式dcordinate function(DCF)(CSMA/ca)，点协调功能pointcoordinationfinationfcf(PCF)因此，DCF将提供竞争服务。MAC层，无争用服务，分布式协调功能分布式协调功能(DCF)(csma/ca)，点协调功能pointcoordinationfunctfunctf(PCF)帧间间隔IFS要求所有工作站在传输完成后再等待很短的时间(继续接收)以传输下一帧。此期间的统称为帧之间的间隔IFS(InterFrameSpace)。帧之间的间隔长度取决于该工作站要发送的帧类型。高优先级帧需要更短的延迟，因此可以优先获得传输权。如果低优先级帧尚未发送，而来自其他工作站的高优先级帧已发送到介质，则该介质将处于忙状态，低优先级帧不能再延迟发送。这样可以降低发生冲突的概率。三帧之间的间隔，时间，SIFS，PIFS，DIFS，介质空闲，第1帧，SIFS，PIFS传输，工作站必须能够在此时间内从发送切换到接收。使用“SIFS”的帧类型包括ACK帧、CTS帧、划分为长MAC帧的数据帧、AP响应查询的所有帧以及接入点AP从PCF方法发送的所有帧。三帧之间的间隔，时间，SIFS，PIFS，DIFS，介质空闲，第1帧，SIFS，PIFS传输，时间，在开始使用PCF方法时(在PCF上使用，无争用)，允许优先访问介质。PIFS的长度是SIFS加上插槽(slot)长度。时间插槽的长度由主服务集BSS内一个时间插槽的开始位置确定，当访问媒体时，当下一个时间插槽开始时，其他工作站可以检测到输出通道处于忙状态。三帧之间的间隔、时间、sifs、PIFS、DIFS、介质空闲、传输帧1、SIFS、时间、DIFS的长度比PIFS长一个小时插槽。VirtualCarrierSense(虚拟载波监视)机制通知所有其他工作站需要消耗通道的时间，包括源工作站在该期间停止数据传输所需的时间。源工作站的通知是相应MAC帧第一字段中的第二个字段，即持续时间，其中填充了目标工作站在帧结束后使用通道的时间(以微秒为单位)，包括发送确认帧所需的时间。“虚拟载波接收”表示从另一个工作站(而不是从接收通道)接收到“源工作站的通知”，因此不发送数据。网络分配矢量，该矢量在一个工作站检测到在通道上传输的MAC帧的第一个周期字段时调整自己的网络分配矢量NAV(NetworkAllocationVector)。NAV表示完成数据帧的此传输以使通道空闲所需的时间。在争用窗口、通道闲置时，任何工作站发送数据帧都需要等待一个DIFS时间间隔，并且必须计算进入争用窗口并再次尝试访问通道的随机后退时间。如果通道从忙碌状态转换为空闲状态，则每个工作站都必须运行回退算法。这样可以降低发生冲突的概率。802.11使用二进制指数退避算法。，图例冻结其馀后退时间，框架，框架，DIFS，DIFS，DIFS，也就是说，I回退在时间插槽0，1，22 I-1随机选择一个。第一个退格键从八个插槽(而不是两个)中随机选择一个。第二次退出从16个时间插槽(不是4个)中随机选择1个。后台计时器，每当时隙过去时，站点都会检测通道。可能会出现两种情况。检测到通道空闲时，后端计时器将继续倒计时。如果检测到通道正在使用中，则冻结后端计时器的剩馀时间，再次等待通道空闲，然后从经过时间DIFS后的剩馀时间继续倒计时。如果后端计时器时间降至0，则将发送整个数据帧。仅当通道空闲并且此数据帧是要传输的第一个数据帧时，才使用后台算法。在所有其他情况下，必须使用退避算法。在发送第一帧之前，检测到通道处于忙状态。所有重新传输后。每次成功传输后。2 .信道调度，允许发送802.11数据的站调度信道，A、C、B、D、E、源站A在发送数据帧之前发送一个名为请求请求(RTS)请求的短控制帧，该请求包含此通信所需的时间段，包括源地址、目标地址及其确认帧。2 .对通道的预留，802.11允许发送数据的工作站对通道的预留。A、C、B、D、E，如果介质空闲，则目标工作站B将发送响应控制帧“允许cts传输”，该帧包含从RTS帧复制到CTS帧的此通信所需的时间段。接收a CTS帧时，可以发送该数据帧。RTS和CTS帧与数据和ACK帧的传输时间关系；时间、DIFS、RTS、SIFS、时间、NAV(RTS)、DIFS、争用，字节2266260至2324，帧控制，持续时间，地址1，地址2，地址3，序列号控制，地址4，帧主体，FCS，协议版本，类型，子类型，在DS中，在DS中框架的复杂性位于框架的顶部。框架主体(即，不超过2312字节的框架中的数据部分)。此值比以太网的最大长度长得多。但是，802.11帧的长度通常小于1500字节。帧检查序列FCS相对于802.11数据帧的地址是后缀，并且有4个地址字段。地址4用于自己的组网络。数据帧从a传输到b必须首先传输到接入点AP1，序列号控制字段、持续时间字段和帧控制字段，序列号控制字段为16个字符。其中，序列号子字段包含12个字符，子字段包含4个字符。持续时间字段为16个字符。帧控制字段共分为11个子字段。协议版本字段现在为0。类型字段和子类型字段用于区分框架的功能。更多切片字段设置为1表示帧属于一帧中的多个切片之一。Wired equivalent privacy字段WEP获得第一名。WEP=1表示使用WEP加密算法。拆分传输示例，t，t，t，源工作站，目标工作站，其他工作站，RTS，CTS，拆分1，ACK，拆分2，ACK，拆分3，ACK整个网络的范围约为10米。无线个人局域网WPAN和个人局域网PAN(个人局域网)不完全相同，因为PAN不一定使用无线连接。WPAN和WLAN不相同。WPAN是以个人为中心的无线个人区域网络，实际上是低功耗、小范围、低速率和低成本电缆替代技术。WPAN在2.4GHz ISM频带(802.15)上操作。但是，WLAN是同时为许多用户提供服务的无线LAN，它是功率、中等范围和高速LAN。1 .蓝牙系统(蓝牙)，首先使用的WPAN是1994年Ericsson发布的蓝牙系统，它符合IEEE802.15.1标准。蓝牙的数据速率为720kb/s，通信范围约为10米。蓝牙使用TDM方法和扩频跳频FHSS技术配置无基站的piconet (piconet)。如果直接翻译piconet、piconet，就有piconet，这意味着无线网络的范围很小。每个皮肤都有一个主设备(Master)和最多七