无线局域网的mac层公平性及协议设计

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1、第一章绪论1．1无线局域网简介第1章绪论随着无线局域网技术的发展，人们越来越深刻地认识到，无线局域网(WLAN)不仅能够满足移动和特殊应用领域网络的要求，还能覆盖有线网络难以涉及的范围。无线局域网作为传统局域网的补充，目前已经成为局域网应用的一个热点问题：有了它，我们在进行数据交换时就不必受时间和空间的限制，可以随时随地浏览Internet，再也不用为网络布线而苦恼⋯⋯那么，到底什么是无线局域网?简单说来，无线局域网就是利用无线通讯手段实现快速接入以太网的技术。随着计算机技术和网络技术的蓬勃发展，网络在各行

2、各业的应用越来越广。有线网络以其传输速率高，产品的品牌及数量众多和技术发展速度快等优点，在市场上有着的知名度和市场份额。然而，随着无线网络在技术上的成熟，产品种类的不断增加和产品成本下降，在可以预期的未来，无线网在全世界范围内将得到极大的发展。无线局域网应用越来越多，它将扩展有线局域网或在某些情况下取而代之。可以预期，在未来信息无所不在的时代，无线网将依靠其无法比拟的灵活性，可移动性和极强的可扩展性，使人们真正享受到简单、方便、快捷的连接。下面从传输方式、网络拓扑、网络接口及对移动计算的支持这四个方面来描述

3、无线局域网的特点。一、传输方式传输方式涉及无线局域网采用的传输媒体、选择的频段及调制方式。目前无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即微波与红外线。在采用微波做为传输媒体的无线局域网依调制方式不同，又可分为扩展频谱方式与窄带调制方式。l、扩展频谱方式在扩展频谱方式中，数据基带信号的频谱被扩展至几倍～几十倍再被搬移至射频发射出去。这一做法虽然牺牲了频带带宽，却提高了通信系统的抗干扰能力和安全性。由于单位频带内的功率降低，对其它电子设备的干扰也减小了。采用扩展频谱方式的无线局域网一般选择所谓的ISM频段，这里IS

4、M分别取自Industrial、Scientific及Medical的第一个字母。许多工业、科研和医疗设备辐射6第一章绪论(AccessPoint)，所有站点对网络的访问均由其控制。这样，当网络业务量增大时网络吞吐性能及网络时延性能的恶化并不剧烈。由于每个站点只需在接入点覆盖范围内就可与其它站点通信，故网络中心站点布局受环境限制亦小。此外，中心站点为接入有线主干网提供了一个逻辑接入点。有中心网络拓扑结构的弱点是抗毁性差，接入点的故障容易导致整个网络瘫痪，并且接入点的引入增加了网络成本。本文将重点讨论有中心拓

5、扑的无线局域网。在实际应用中，无线局域网往往与有线主干网络结合起来使用。这时，接入点也充当无线局域网与有线主干网的转接器。三、网络接口这涉及无线局域网中站点从哪一层接入网络系统。一般来讲，网络接口可以选择在0SI参考模型的物理层或数据链路层。所谓物理层接口指使用无线信道替代通常的有线信道，而物理层以上各层不变。这样做的最大优点是上层的网络操作系统及相应的驱动程序可不做任何修改。这种接口方式在使用时一般做为有线局域网的集线器和无线转发器以实现有线局域网间互联或扩大有线局域网的覆盖范围。另一种接口方法是从数据链

6、路层接入网络。这种接口方法并不沿用有线局域网的MAC协议，而采用更合适无线传输环境的MAC协议。在实现时，MAC层以下对MAC层以上是透明的，配置相应的驱动程序来完成与上层的接口，这样可保证现有的有线局域网操作系统或应用软件可在无线局域网上正常运行。目前，大部分无线局域网厂商都采用数据链路层接口方法。四、无线局域网的应用环境’根据无线局域网的特点，其应用可分为两类：一类作为半移动网络应用，一类作为全移动网络应用。在半移动应用环境下，又可分为室内应用和室外应用。在室内应用下，无线局域网作为有线局域网的补充，与

7、有线局域网并存。由于无线局域网的价格比有线局域网高，故在室内环境下，无线局域网在以下应用情况可发挥其特长：大型办公室、车间、超级市场、智能仓库、临时办公室、会议室、证券市场等。在难于布线的室外环境下，无线局域网可充分发挥其高速率、组网灵活之优点。尤其在公共通信网不发达的状态下，无线局域网可作为区域网(覆盖范围几第一章绪论十公里)使用。下面列出几种应用情况：城市建筑群间通信；学校校园网络：工矿企业厂区自动化控制与管理网络：银行、金融证券城区网络：城市交通信息网络；矿山、水利、油田等区域网络：港口、码头、江河湖

8、坝区网络；野外勘测、实验等移动网络；军事、公安移动网络等。无线局域网与有线主干网构成移动计算网络。这种网络传输速率高、覆盖面大，是一种可传输多媒体信息的个人通信网络。这是无线局域网的发展方向。1．2关于MAC协议设计无线网络与有线网络相比，有许多特殊之处。第一，在无线网络中，无线信道是共享介质，若在同一时刻、同一地点的同一信道上有两个或两个以上的信号在进行传输，则信号之间会发生冲突，接收方无法分辨其中任何一个单源