《无线局域网三》PPT课件

2020年6月10日，3.1简介3.2无线LAN配置3.2.1概述3.2.2单芯自配置无线LAN (IBSS网络)3.2.3多芯无线LAN (ESS网络)3.3无线LAN中用于管理3.4无线LAN的协议系统3.4.1无线LAN协议3.4.2无线LAN无线LAN和有线计算机LAN的主要区别在于媒体传输和相关的介质访问控制(MAC)协议。IEEE802.11委员会将独立使用的无线LAN称为ad-hoc网络，将多个ad-hoc无线LAN通过接入点AP(AccessPoint)与有线网络互连使用的无线LAN称为多区域无线LAN(基础架构网络)。本章内容：无线LAN结构和协议系统集中管理无线LAN无线LAN主要功能，2020年6月10日，3.2无线LAN配置，3.2.1概述，所有网络设备都称为工作站。除了连接到互联网的无线LAN的AP是特殊工作站(固定)外，其他工作站均为用户工作站，可以是台式计算机、便携式计算机或其他智能终端设备。根据工作站的移动性，无线LAN中的工作站可以分为三种类型：移动工作站：在旅途中经常开机和使用。半东国：经常变更使用场所，但在途中不使用。固定的工作站：很少更改使用场所，即使更改使用场所，在旅途中也不会打开或关闭电源。2020年6月10日，3.2无线LAN配置，3.2.1概述，图3.1无线LAN配置图，每个区域称为基本服务区域(BSA)，您所在区域的组件称为基本服务集(BSS)，通过有线主干桥接的多个基本服务区域(BSA)构成了扩展服务区域(ESA)，ESA内的组件称为扩展服务集(ESS)。2020年6月10日3.2无线LAN配置，3.2.2单社区自行配置无线LAN (IBSS网络)，IBSS称为独立基本服务集，BSA是配置无线LAN(类似蜂窝电话网络)的最小单位，由以下三种方法组成：集中式分布式对等方法混合方法1.bsa网络；2020年6月10日；3 . 2 . 2 . 2 . 2单芯自配置无线LAN (IBSS网络)；1。BSA网络配置、图3.2岁BSA网络模式信号传输和区域复盖图(a)中央分布式对等网络，不需要在分布式对等网络模式下安装中央传输站。BSA中的任意两点直接通信，MAC控制功能由每个工作站分布式管理。选择CSMA/CA允许在线站点共享无线广播频道。分布式对等网络的特点是结构简单、网络构建简单、维护简单、分布式控制，一个站点的故障不会影响整个BSA中其他工作站的运行。2020年6月10日，3.2.2.2单芯自配置无线LAN (IBSS网络)，1。BSA网络配置、图3.2岁BSA网络模式信号传输和区域复盖图(b)集中式控制网络(b)集中式控制网络方法导致通道资源分配，MAC控制均采用集中式控制方法，允许在集中式控制网络中根据流量情况更改控制策略和参数，从而优化网络性能(吞吐量、延迟等)并显着提高通道利用率。中央站还充当有效地延长网络内移动站之间通信距离的信号中继。这种方式的主要缺点是，由于中央站的引入，BSA结构变得复杂，中央站的故障导致整个网络工作瘫痪。在集中式控制网络模式下，BSA需要设置集中式控制站点以执行MAC控制和通道分配等功能。网络中的每个站点根据中心站点的协调与其他站点通信。，3 . 2 . 2 . 2 . 2单芯自配置无线LAN (IBSS网络)，i. BSA网络配置，图3.2岁BSA网络模式信号传输和区域复盖图(c)混合网络、分布式和集中式组合。此方法允许BSA在两个工作站之间直接通信。网络具有集线器，但该集线器仅用于在特定情况下管理和控制某些无线通道的资源分配。2020年6月10日，3.2.2单芯自行配置无线LAN (IBSS网络)，2。BSA通信范围、单芯无线LAN的服务范围复盖范围(BSA区域直径)由工作站的无线收发器通信发射信号确定的通信距离确定。在没有中央的对等网络中，如果BSA中的两个工作站必须能够直接通信，则BSA复盖区域是半径为L/2的圆形区域(如果其中一个工作站将有效的无线通信距离设置为L)。在集中式控制网络模式下，由于中央工作站的中继传输，设置中心站在BSA中心时，BSA区域是半径为l的圆形区域。即使以混合方式设置中央工作站，BSA内的两个工作站也必须直接通信，因此BSA复盖区域是半径为L/2的圆形区域，与中央分布式对等网络一样。2020年6月10日，3.2无线LAN配置、3.2.3多芯无线LAN (ESS网络)、图3.3ESS网络结构图、多个独立结构BSS网络通过接入点AP通过有线主干网络与其他BSS网络连接时，将配置多芯无线LAN(ESS网络)。扩大通信范围，通信距离可达几公里。部分重叠的BSS:这些配置在定义的区域内提供相邻coverage。自然分隔BSS:在这种情况下，配置不提供相邻coverage。IEEE802.11没有指定BSS之间距离的限制。自然配置BSS:对于提供冗馀或高操作性的网络是必需的。2020年6月10日，3.2.3多芯无线LAN (ESS网络)，1。同一逻辑段中的多单元无线LAN，图3.4同一逻辑段中的两个BSA组成的多单元无线LAN (ESS网络)，IEEE802.11标准支持由同一逻辑段中的多个BSA组成的多单元无线LAN (ESS网络)。在由多个BSA组成的ESA区域内，工作站可以任意移动。将BSA1的移动站MS11、MS12和MS13移动到AP2的社区BSA2(这种移动通常称为“行走”)时，与原始社区一样，保持与整个网络的连接并保持透明度。行走处理主要是AP负责执行的交叉区域转换问题。散步，2020年6月10日，3.2.3多芯无线LAN (ESS网络)，2。不同逻辑网段的多芯无线网络，一个BSA内的移动站移动到另一个BSA时，仅AP移动到另一个IP子网是不够的，这种移动通常称为“漫游”。“漫游”涉及IP子网之间的数据交换，需要更高级别的(网络层)处理，通常需要与有线网络路由器类似的漫游管理路由器(RSR)。图3.5在不同逻辑网段上配置两个BSA互连的多芯无线LAN (ESS网络)、漫游，2020年6月10日，3.2.3多芯无线LAN (ESS网络)，3。BSA之间的干扰和解决方法、使用无线传输介质、从一个BSA内的设备发送的无线信号发射coverage，并干扰另一个BSA信号。BSA干扰问题主要通过通道分割方法解决，如频率分配多路径(FDMA)或代码分配多路径(CDMA)。分频多连接多连接将可用于整个无线LAN的射频频带划分为与每个射频信道对应的子频带，而BSA仅使用其中一个射频信道。图3.6(a)中所示。代码分段多连接多连接使用用于扩展频谱的不同伪随机代码区分不同的通道。伪随机码具有良好的自相关特性，因此每个BSA可以使用不同于其他BSA的伪随机码完成此BSA内的通信。在这种情况下，每个BSA可以共享宽带射频频带。如图3.6(b)所示。，2020年6月10日，3.2.3多芯无线LAN (ESS网络)，3。BSA之间的干扰和解决方法；图3.6防止BSA之间信号干扰的两种信道分割方法；2020年6月10日；3 . 2 . 3多芯无线LAN (ESS网络)；3 .BSA之间的干扰和解决方法、图3.7无线LAN (WLAN)BSA蜂窝结构图、防止相邻BSA之间的干扰需要一个或多个分割7通道集。因为BSA邻近地区有6个BSA。可能需要19或27个通道，以进一步减少BSA干扰的影响。2020年6月10日，由3.3无线LAN中端管理的WLAN的站点可分为固定站点、半移动站点和移动站点三类。站点管理包括登录管理、身份验证管理和移动管理。2020年6月10日，3.3无线局域网广播站管理，I .在打开工作站登录管理站点电源时，必须首先找到自己所在的BSA，登录到该BSA的AP，获取有关BSA的信息。如果该站点移动到另一个BSA，则必须重新登录到新BSA的AP，新BSA的AP必须将该站点的移动信息通知原始BSA的AP。2.工作站的身份验证管理在移动支持网络中，身份验证管理是网络安全所必需的，通常只有经过网络加入过程的用户才能访问网络。iii .移动管理移动支持网络管理站点移动。如果一个站点在多个BSA之间移动，则该BSA使用通过有线骨干构成相同逻辑网段的ESA，移动(行走)管理将更容易，仅解决交叉区域转换。但是，如果BSA属于不同的IP子网，则通过子网的移动将在网络层处理，从而使移动(漫游)管理变得复杂。这些管理超出了当前IEEE802.11标准中规定的范围。2020年6月10日，3.4无线LAN的协议系统，3.4.1无线LAN协议级别，IEEE802.11，图3.8无线LAN的协议级别，IEEE802.11委员会提出了无线LAN的协议系统。与其他IEEE802系列局域网标准一样，OSI 7层网络模式中的链路层上方没有特定的内容，仅定义两层：介质访问控制(MAC)和phys(phys)。2020年6月10日，3.4无线LAN上的协议系统、3.4.2无线LAN上的MAC协议，以及无线LAN (WLAN)上MAC协议的主要功能和操作基本上与有线LAN没有区别。介质访问控制(MAC)不应与介质相关，因为使用的传输介质不同。无线局域网(WLAN)中的MAC协议需要考虑与使用的无线介质相关的一些特定问题，例如与通道相关的错误控制、隐藏终端解决方案等。此外，无线局域网(WLAN)的MAC协议在网络业务功能、网络安全机制和协议的特定操作方面比现有的有线局域网MAC协议有了重大改进。无线局域网(WLAN)的MAC协议在第5章中有详细说明。2020年6月10日，3.4无线LAN中的协议系统，3.4.3无线LAN中的物理层协议，I .传播传输介质，窄带调制无线LAN以这种方式提供子微波(1GHz-3GHz)和子毫米波(10GHz-30GHz)子微波能以10Mb/s(从数百Kb/s观看)传输数据，使用子毫米波能以10Mb/s以上的速度传输数据。电子的通信距离达到100米以上，后者只能在几十米以内传播视距，费用更高。两者都需要向无线电管理部门请求许可。扩展频谱扩展频谱-直接序列扩展频谱(DS)和跳频(FH)、跳跃时间(TH)和DS/FH等混合扩展频谱。IEEE802.11标准推荐全球通用的2.4GHzISM频带，详细规定了直接序列扩展频谱(DS)和频率响应(FH)物理层(请参阅第7章)。不需要向无线电管理部门申请许可。2020年6月10日，3.4无线LAN协议系统，3.4.3无线LAN的物理层协议，2 .红外传输介质，散射光束红外散射光束红外线红外线用多个发光管制作红外光发射器，用多个探测管制作红外光接收器，模糊复盖原区域。适用于直径50米以内的无线LAN。指点光束红外线通常用于无线点对点信号中继，中继距离可达50米以上。有关无线局域网(WLAN)的红外传输介质物理层协议的详细信息，请参阅第7章。红外线只能以视距传播，对不透明物体的渗透能力很差。IEEE802.11也建议使用，因为不需要向无线管理部门请求许可。2020年6月10日，3.5无线LAN协议的基本功能要求，1 .物理层支持1。支持多种无线传输介质(子微波、子毫米波传播、红外等)；2.支持多种调制方式(窄带调制、扩展频谱等)；3.数据传输速率1mb/s-20mb/s(新标准最高56 MB/s)；4.误码率传输Pe10-8。红外线传输介质，2 .MAC层支持1。突然的异步传输服务，支持尽可能小的平均传输延迟；2.支持有限最大帧传输延迟的同步或超时传输服务；协议在其他BSA和ESA中是相同的。iii .工作站和工作站的移动性支持1。支持固定站、半移动站和移动站；2.支持行走和缓慢(低于10km/h)移动速度。3.移动过程中的相交区域切换对用户完全透明。iv .可扩展性和与其他