无线网络应用-ppt课件

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1、计算机网络技术与Internet应用第9章无线网络应用第9章无线网络应用主要内容：无线局域网无线城域网无线传感器网络及应用实例无线应用协议WAP9.1无线局域网WLAN无线局域网络是相当便利的数据传输系统，它是利用射频技术实现数据传输的局域网络，用户利用简单的存取架构通过无线局域网可以达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。这就给许多需要发送数据但又不能坐在办公室的工作人员提供了方便。无线网络正在日渐普及，越来越多的办公室楼、机场和其他公共场合配备了无线局域网，针对无线局域网有一个标准，称为IEEE80

2、2.11，大多数无线数据传输系统都实现了该标准。9.1.1无线局域网的分类无线局域网可分为两大类。第一类是基于IEEE802.11协议的有固定基础设施的，这里的固定基础设施是指预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基站。第二类是无固定基础设施的，这类网络又叫自组网络（adhocnetwork）。1、IEEE802.111997年IEEE制定出无线局域网的协议标准802.11系列标准，这是个相当复杂的标准，它使用星形拓扑，其中心叫做接入点AP（AccessPoint），在MAC层使用CSMA/CA协

3、议。基本服务集BSS（BasicServiceSet）是802.11标准规定的无线局域网的最小构件，一个基本服务集BSS包括一个基站和若干个移动站，所有的站在本BSS以内都可以直接通信，但在和本BSS以外的站通信时都必须通过本BSS的基站。一个基本服务集可以是孤立的，也可通过接入点AP连接到一个分配系统DS（DistributionSystem），然后再连接到另一个基本服务集，从而构成一个扩展的服务集ESS（ExtendedServiceSet）。扩展的服务集ESS对上层的表现就像一个基本服务集一样，可以

4、通过叫做Portal（门户）的设备为无线用户提供到802.x局域网的接入，也可以通过路由器到因特网。图9-1是IEEE802.11的基本服务集BSS和扩展服务集ESS。2、移动自组网络另一类无线局域网是无固定基础设施的无线局域网，它仅依靠移动站自身而不需要固定基站就能组成网络，也叫自组网络。这种自组网络是由一些处于平等状态的移动站之间互相通信组成的临时网络，没有上述基本服务集中的接入点AP，移动站既可以接收和发送消息，也可以存储转发消息，也就是说，这些结点具有路由器的功能。图9-2示意由处于平等状态的结点

5、构成的自组网络。图9-2自组网络示意图9.1.2IEEE802.11局域网的物理层根据物理层的不同工作频段、数据率和调制方法等，IEEE802.11无线局域网可以分为不同的类型，IEEE802.11b是目前最流行的无线局域网，另外两种产品IEEE802.11a和IEEE802.11g也广泛存在。以上三种标准都使用共同的媒体接入控制协议，都可以用于有固定基础设施的或者无固定基础设施的无线局域网。9.1.3IEEE802.11局域网的CSMA/CA基本工作原理1、802．11的层次模型结构无线局域网以微波、激

6、光与红外等无线载波作为传输介质，代替传统局域网中的铜轴电缆、双绞线与光纤，实现移动结点的物理层和数据链路层功能。802.11的层次结构模型如图9-3所示。其中，物理层定义了红外、跳频扩频与直接序列扩频的数据传输标准；MAC层的主要功能是对无线环境的访问控制，提供多个接入点的漫游支持，同时提供数据验证与保密服务。MAC层支持无争用服务与争用服务两种访问方式。其中，无争用服务的系统中存在中心控制结点，中心控制结点具有点协调功能（PointCoordinationFunction，PCF），争用服务类似于以太网

7、随机争用访问控制方式，称为分布协调功能（DistributedCoordinationFunction，DCF）。图9-3802.11层次模型结构2、802.11的MAC层服务类型在争用服务中，有线局域网采用CSMA/CD冲突检测方法，无线局域网的碰撞检测部分不同于有线局域网，不能采用802.3标准中的CSMA/CD协议，这主要是因为在无线局域网的适配器上，接收信号的强度往往会远小于发送信号的强度，若要实现碰撞检测，那么在硬件上需要的花费就会过大；另外在无线局域网中，并非所有的站点都能听见对方，而“所有站

8、点都能够听见对方”正是实现CSMA/CD协议必须具备的基础。所以，无线局域网的MAC层采用CSMA/CA冲突避免方法。图9-4802.11结点发送数据帧的过程3、帧间间隔的类型常用的帧间间隔可以分为短帧间间隔、点协调功能帧间间隔与分布式协调功能帧间间隔。（1）短帧间间隔（ShortIFS，SIFS）：SIFS是最短的帧间间隔，用来分割属于一次对话的各帧，如ACK帧。在这段时间内，一个站应当能够从发送方式切换到接收方式。它的值与