业务支撑网网络技术 Lesson 11 无线局域网(WLAN

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1、第十章无线局域网(WLAN)10.1无线局域网的概述10.2无线网络的逻辑结构10.3无线局域网的标准10.4WLAN网络结构10.5无线安全协议的特性及性能10.6影响WLAN信号的因素10.1无线局域网的概述无线局域网WirelessLAN(WLAN)以无线电波radiofrequencies(RFs)、红外线为传输媒介无线数据通信不仅可以作为有线数据通信的补充及延伸，而且还可以与有线网络环境互为备份，或者替代有线网络WLAN看起来就像一个基于HUB连接的以太网络.它们都通过两次握手完成,用相同的频率发送和接收数据.

2、10.1.1无线局域网的特点移动性：不受时间、空间的限制，用户可在网络中漫游灵活性：不受线缆的限制，可以随意增加和配置工作站低成本：不需要大量的工程布线，同时节省了线路维护的费用易安装：组建、配置和维护更为容易10.1.2标准化组织ISO国际标准化组织FCC美国联邦通信委员会IEEE电器和电子工程师协会WECA无线以太网兼容联盟ETSI欧洲通信标准协会10.1.3无线频谱因为WLAN局域网通过无线电波进行传输,所以它们被一些相关的法规管制。FCC负责管制对无线产品的使用。IEEE在从FCC为公共使用开放的频段上制

3、定标准。FCC开放了三个无须许可的频段为公共使用：900MHz(工业),2.4GHz(科学),and5.7(医学)GHz在使用除以上三个无须许可的公共频段时，需要从FCC得到一个特定的License无线频谱AM广播FM广播红外线可见光X光ISM频段U-NII频段90292824002483.557255850MHzI频段S频段M频段5.155.255.355.7255.825GHz低频段高频段中频段10.2无线网络的逻辑结构物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层无线网络WirelessWANWirelessLAN

4、终端用户B物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层终端用户A10.2.1WLAN物理层选择方案在目前的众多协议中，WLAN物理层的选择方案概括起来有5种。这五种物理层选择方案是分别基于红外线（IR）传输和基于微波传输的。基于IR的物理层具有更好的安全性和更高的数据传输速率，但是，目前存在的基于IR的产品并不多。基于微波传输的选择方案包括跳频扩频调制、直接序列扩频调制、窄带调制和正交频分复用（OFDM）。扩频和OFDM技术在克服衰落（衰落是无线传输中占主导地位的传播特性）方面提供了出众的性能。扩频技术的这种优越性是以

5、牺牲带宽为代价的，它只能提供中等的数据传输速率。而另一方面，窄带调制则能够提供比扩频调制更高的数据传输速率，但是它会受到衰落的影响，而引起性能恶化。1、红外（IR）传输红外无线局域网由于采用低于可见光的部分频谱作为传输介质，它的使用不受无线电管理部门的限制。如今使用IR传输技术的WLAN产品运行在波长为850nm的附近。IR信号可以由半导体激光器二极管产生，也可以由LED产生。物理层采用红外传输方案的优势在于：可以提供比其它的物理实现方案更高的数据传输能力；在这一波段发送机和接收机的硬件实现更便宜，大气所带来的信号衰减

6、更少；红外信号要求视距传输，检测和窃听困难，对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。2、微波传输电磁频谱的微波无线部分跨越了107～1011MHz的范围。如今大部分WLAN产品运行在ISM（Industrial，Scientific，andMedical，工业、科学和医药设备）波段（902～928MHz，2400～2483.6MHz以及5725～5850MHz）。这些波段的特性大不相同。最明显的特点在于波段的频率越高，范围越宽，则通常能够提供更多的带宽，因此具有更高潜力提供高的数据传输速率。但是，波段的频率越高，用于通信的设

7、备的实现越具有挑战性，价格也越昂贵。在传输所能达到的范围方面，波段的频率越低，它所能到达的范围越广。3、扩频技术目前很流行的WLAN使用RF扩频技术。扩频技术最初是为军事应用开发的。它的基本思想是将发送的信息扩展在更广的带宽上，这会使信息的拦截和人为干扰更加困难。扩频技术在克服衰落的影响方面非常成功。由于衰落具有频率选择性，扩频信号的频率范围很广，因此，衰落仅会对一小部分的信号造成影响。跳频扩频技术（FHSS，FrequencyHoppingSpreadSpectrum）使用这项技术时，信号在看似随机的一套频率信道上广播

8、，并且在连续的时间间隔内不断地从一个频率跳到另一个频率。接收机处理相同的调频序列，同时保持着与发送机的同步，这样就可以接收到发送的数据了。由于FHSSWLAN所采用的信道方式，它们对窄带具有很好的抗干扰能力。直接序列扩频技术（DSSS，DirectSequenceSpreadSpectrum）在使用直接序列扩频调制的