WIFI全技术PPT课件

.1，WIFI技术简介，2，WLAN系统技术简介，4 .特殊操作进度，4，802.11网络模式-Adhoc，802.11网络的基本要素-BSS，可相互无线通信的STA是802.11网络的基本结构BSS1，BSS2，STA1，STA2，STA3，STA，7，在具有网桥功能的AccessPoint中，根据需要使用2.4或5.8GHz信号放大器。具有网桥功能的AccessPoint根据需要使用2.4或5.8GHz信号放大器的2.4或5.8GHz天线、10千米以上(无障碍物)、无线网桥、8，无线复盖模型，9，WLAN系统技术简介，4 .特殊作业进度，4，10，IEEE 802.11系列标准，WLAN实体层定义，无线LAN技术标准，12，无线LAN技术标准，13，在IEEE802.11n波特率下，802.11n可以将WLAN的波特率从当前802.11a和802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps或最高500Mbps。这得益于MIMO(多输入、多输出)和OFDM(正交频分多路复用)技术的组合使用，MIMOOFDM技术提高了无线传输质量，大大提高了传输速度。对于coverage，802.11n可以使用智能天线技术通过由多个独立天线组成的天线阵列动态调整光束，从而允许WLAN用户接收稳定的信号并减少其他信号的干扰。因此，coverage可以扩展到数平方公里，极大地提高了WLAN的移动性。无线LAN的技术标准，作为14，802.11e无线网络QoS标准802.11h802.11a的补充，以确保符合欧洲5GHz无线LAN标准。DFS机制也是根据此标准指定的。802.11iWLAN安全标准实际上是将IEEE802.1x安全标准引入WLAN。为解决802.11f漫游问题而开发的接入点间协议、无线LAN技术标准、15，WLAN系统技术简介，4 .特别工作进展，4，16，频带：直接序列展频技术(DSSS)扩频技术；调制方式；波特率：Barker列bpsk - 1 Mbps Barker列qpsk -，使用频带17、2.4到2.4835GHz正交频分复用(OFDM)调制技术802.11g是适用于现有802.11b标准的混合标准。符合2.4GHz频率下的每秒11Mbps资料速率和802.11a资料速率标准2.4GHz频率下的54Mbps资料速率为802.11，802.11b，802.11g实体层相关技术，18，框架结构，802.11MAC框架简介，19，帧类型，802.11MAC帧简介，20，IEEE802.11a/b/g的无线电频段，21，信道分频，22，channelnumberhighestfrequency average frequency，IEEE 802.11b无线通道分割，23，Channelnumberhighestfrequency，IEEE802.11g无线通道分割，24，频带分割和复盖范围，25，WLAN系统技术简介，4 .特别工作进展，4，26、媒体访问控制MAC和IEEE 802.11中的媒体访问控制方法包括PCF和DCF。此MAC的结构如下图所示。分布式协调功能(DCF)是IEEE802.11MAC的主要访问方法，通过载波侦听多路复用/防碰撞(CSMA/CA)完成访问，控制共享介质，DCF在所有终端上实现并在IBSS和ESS网络中使用。点坐标函数(PCF)是IEEE802.11MAC的可选访问方法，仅用于ESS网络，通过轮询哪些终端有权使用介质传输数据来确定。，27，不同类型的消息可以使用不同的IFS时间区分访问介质的优先级SIFS:用于优先级最高的时间敏感控制消息(如CTS、RTS、ack)如果pifs: AP发送消息DIFS:在典型STA中，消息传输的最终效果是控制消息比数据消息先接收介质传输权，28，802.11MAC访问机制DCF方法、ifs、介质空闲IFS时间、busy、frame、contention window、babas，29，在从载波侦听多路复用/防碰撞(CSMA/CA)终端传输数据单元时，首先检测介质是否空闲，如果空闲，则在数据传输过程中将介质标记为忙。如果介质正在使用中，请等待片刻，然后使用随机的后台算法重新检测介质是否空闲。在开始退避过程时，终端将相应的退避计时器设置为随机退避时间，终端在退避结束时使用载波监听机制确定介质是否可用，如果不可用，则退避过程使用减少退避等待时间并重新进入退避过程的算法。这种处理的效果是，多个终端进入随机后退状态后，具有最短后退时间的终端在竞争中获胜，使用媒体。30，WLAN系统技术简介，4 .特殊工作进度，4，31、扩频技术、直接序列扩频DSSS直接序列扩频通信实际上是在设备传输基带数据之前，通过乘以高速(相对和原始数据)伪随机数词序列，并在特定载体上调制发射，这提高了传输的代码源速度，从而使实际调制的信号在频域中扩展，因此称为直接序列扩频。跳频扩频FHSS跳频扩频技术不是将设备固定在一个工作频率上传输，而是将整个通信频率划分为多个子信道，在传输信息时，按照一定的规则在时间区域内这些子信道之间跳跃。一般来说，此跳变速度大于基带数据的速度。跳频的存在提高了系统的机密性性能，有效地避免了计费频率干扰，提高了系统的射频性能。CCK补丁密钥控制技术(CCK)是从直接序列扩频技术派生的软扩频技术，实现了在基带扩频中使用标准编码序列提高原始信号传输速度的更复杂的编码技术。32，OFDM调制技术简介，802.11b使用常用的BPSK，QPSK调制技术。802.11g使用OFDM调制。OFDM是无线环境下的高速传输技术，其基本原理是将高速串行数据转换为多路复用器相对低速并行数据，并调制其他载波。该并行传输系统大大扩展了符号的脉冲宽度，提高了多径衰落的抗扰性能。在传统的分频多路复用方法中，每个子载波的频谱互不重叠，需要使用大量的发送滤波器和接收滤波器，从而大大增加了系统的复杂性和成本。同时，为了减少每个副载波之间的相互串扰，必须在副载波之间保持足够的频率间隔，从而降低系统的频率利用率。使用数字信号处理技术的最新OFDM系统由数字信号处理算法执行每个子载波的生成和接收，极大地简化了系统结构。此外，为了提高频谱利用率，如图1所示，使各副载波中的频谱相互重叠，但这些频谱在整个符号周期中满足正交性，从而确保接收端能够恢复信号而不失真。在传输信道中发生多路径传播时，接收副载波之间的正交性被破坏，从而导致在每个副载波中前后传输符号之间以及每个副载波之间的相互干扰。要解决此问题，请通过OFDM信号的周期性扩展在每个OFDM传输信号之前插入保护间隔。除非多路径延迟超过保护间隔，否则不破坏副载波之间的正交性。图1正交频分复用信号的频谱图，33，根据OFDM调制技术，OFDM系统的实现可以通过上述原理分析知道，要实现OFDM，必须使用一系列正交信号作为子载波。我们用t的零方波作为调制器调制后发送到信道传输的频带类型。要发送的串行二进制数据通过数据编码器形成m个复数序列，该复数序列在通过串行和转换器转换时获得代码元素周期为t的m-way并行代码，代码类型选择不使用0方波。用此m-way并行代码调制m子载波，实现分频多路复用。图3OFDM解调也由接收端的这一组正交信号在一个代码周期中分别由与发送信号相关的运算解调，以恢复原始信号。OFDM调制解调器如图3所示。34，OFDM调制技术简介，OFDM由于高光谱利用率、低成本等原因越来越受到关注。目前，OFDM技术被广泛应用，尤其是在移动通信领域，预计第三代后移动通信的主流技术将成为OFDM技术。图5，OFDM使用离散傅立叶变换的调制解调器捆绑语言，35，根据OFDM调制技术，OFDM系统的性能特性通过每个子载波的联合编码，具有强大的抗衰落功能，并且仅影响极小部分的子信道，因此具有对窄带干扰的强烈抗扰性。OFDM系统可以有效地阻止信号波形之间的干扰，适用于多路径环境和衰落信道中的高速数据传输。OFDM通道利用率高，这在频谱资源有限的无线环境中尤为重要。但是，OFDM有两个缺陷，频率偏移和相位噪声更敏感。如果峰值与平均比率比较大，则该比率将导致大会降低RF发射器的电源效率。图4是用离散傅立叶变换实现OFDM的调制器，36，WLAN系统技术简介，4 .特殊工作进度，4，37，链路层的安全机制WEP，weppl usmbra地址validationtkip，Aes (wpa) zonepavbrasy用户身份验证层的安全机制802.1 xeapadiusper-sessionperuserkeyer，38，WLAN的安全机制，39，WLAN系统技术简介，4 .特殊工作进度，4，40，由于无线通信中存在的隐藏站点问题，无线电波的传输范围受到限制，一个STA可能无法接收来自同一通道中另一个STA的信号，因此误认为通道空闲、崩溃、-嗯？-嗯？用于发送41，802.11消息的RTS/CTS机制，由于通过RTS/CTS进行交互，STA将通知隐藏站点发送数据所需的时间，从而避免冲突。通道在XXX时间内忙，42，RTS/CTS机制的典型消息传输过程，STA1，AP，STA2，RTS请求传输，CTS同意，STA1-STA2中的数据，确认ACK传输，发送RTS请求、43、RTS/CTS、44，802.11管理功能用户访问进程、STA、AP、1208E、45，802.11MAC使用扫描发现和连接APSTA AP在STA漫游时查找连接新APSTA在每个可用信道上发现通过接收AP定期发送的信号帧发现网络ActiveScanning在每个信道上发送Proberequest消息，AP回复，46，WLAN系统技术简介，4 .特殊操作进度，4，802.11技术的QOS相关缺陷，最初的802.11技术旨在满足用户的数据传输，基于CSMA/CA原则提供多个服务不考虑802.11 DCF调度模式，所有用户发送的消息与无线资源平等竞争的最终结果是，由于没有确定业务优先级的机制，因此AP和终端在向外部发送消息时将对消息给予相同的优先级。发生流量拥塞时，需要优先处理的消息(例如语音消息)和一般消息(例如用于web浏览的消息)以相同的概率丢弃，与有线网络相对完善的QOS机制连接不好，802.11e协议-QoS保证，针对DCF模式改进802.11e，8个支持EDCA的媒体访问机制的业务优先优先级队列1，优先级队列