计算机网络 第4章 无线局域网课件.ppt

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1、计算机网络（第2版）第四章第4章　无线局域网本章主要内容无线局域网概述；无线局域网物理层；无线局域网MAC层；无线局域网工作过程；无线局域网数据传输过程。4.1无线局域网概述本讲主要内容无线局域网体系结构；无线电传输；无线局域网拓扑结构；无线局域网标准。一、无线局域网体系结构无线局域网的数据传输实际上由MAC子层实现，但用LLC子层给出数据类型；事实上，IEEE定义的局域网都用LLC子层给出数据类型，第3章的以太网帧格式是以太网标准，不是802.3标准。基于无线局域网的TCP/IP体系结构无线局域网表示数据类型的方式二、无线电传输通过电磁波在自由空间的传播实现

2、无线电通信。相同频率的电磁波产生干扰。电磁波频段和发射功率严格控制。电磁波频谱带宽决定传输速率。高频段高带宽。紫外线以上的有伤害性。可见光有直线传播特性。微波段电磁波进行数据传输。二、无线电传输ISM频段开放公共通信；功率严格限制；容易受到干扰。二、无线电传输无线电传输的几个问题能量损耗，能量损耗与传播距离平方成正比；干扰，尤其是ISM频段；多径效应。二、无线电传输多径效应示意图ISM频段存在问题及应对方法传输速率取决于带宽和信噪比，用带宽弥补能量限制；通过扩频技术和纠错码解决干扰，这是用传输速率换取可靠性的技术；多径效应导致信号质量降低，必须根据信号质量调整传

3、输速率。二、无线电传输三、无线局域网拓扑结构独立基本服务集（IBSS）扩展服务集（ESS）独立基本服务集由单个无线局域网组成，终端间直接通信；扩展基本服务集由分配系统互连的多个无线局域网组成，无线局域网通过AP接入分配系统；在设有AP的服务集，终端必须先和AP建立关联，终端之间通信经过AP。不同的只是物理层，MAC层相同；通过无线电通信，数字信号必须调制成模拟信号；物理层标准涉及载波频段，调制技术等。四、无线局域网标准各标准之间关系四、无线局域网标准物理层标准的主要区别电磁波频段；信号调制技术；容错技术（抗干扰技术）。4.2无线局域网物理层本讲主要内容扩频技术；

4、802.11；802.11b；802.11a；802.11g。一、扩频技术由于传输速率与信噪比和带宽成正比，在传输速率不变的前提下，可以通过增加带宽来降低信噪比；扩频技术为维持一定传输速率，通过增加带宽来降低信号能量。扩频技术的抗干扰原理是将传输过程中接收到的高能量窄带干扰信号变成宽带的低能量信号，以此和还原出的窄带高能量传输信号区别。一、扩频技术二、802.11FHSS若干信道构成跳频集。任何时间只使用其中一个信道。用调频模式控制信道使用顺序。发送和接收端必须同步。二、802.11FHSS每个信道的带宽1MHz。确定最大码元传输速率＝1M波特。传输速率＝波特×

5、每码元二进制位数。调制技术确定每码元二进制位数。2GFSK：每码元1位二进制数，4GFSK：每码元2位二进制数4GFSK调制过程三、802.11DHSS11个信道，信道带宽22MHz。相邻信道中心频率相差5MHz。频率不重叠的信道只有3个。三、802.11DHSS码元间隔1/11µs，意味着码元传输速率＝11M波特。数据传输速率＝波特X每码元二进制位数。DBPSK：每码元1位二进制数，DQPSK：每码元2位二进制数。三、802.11DHSS四、802.11b8组信号构成一个码元，码元传输速率＝11/8波特。数据传输速率＝波特X每码元二进制位数。容错技术体现在信号

6、集中码元之间的最小距离。五、802.11a子信道带宽＝312.5KHz，码元传输速率＝250K波特。4.3无线局域网MAC层本讲主要内容MAC帧结构；差错控制和寻址过程；DCF和CSMA/CA。一、MAC帧结构无线局域网MAC帧可以和以太网MAC帧比较，主要区别在于控制字段，4个地址字段和顺序控制字段；无线局域网MAC帧分为控制。管理和数据三种类型，这与无线电通信方式有关；由于无线传输的不可靠性，需要在MAC层将由同一MAC帧封装的数据分片；各个字段的功能在以后的操作过程中详细讨论。二、差错控制和寻址过程无线电通信由于存在能量损耗、干扰和多径效应的影响，传输可靠

7、性不高，另外由于存在隐蔽站问题，导致发送端无法检测到可能发生的冲突；无线传输媒体两端采用差错控制中的停止等待算法；如果无线传输媒体两端和不是MAC帧的源和目的端，MAC帧需要多于两个地址。IBSS中两个终端通信情况BSS中两个终端通信情况以太网互连多个无线局域网（BSS），AP作为互连无线局域网和以太网的网桥；由于以太网和无线局域网具有相同的编址结构（MAC地址），这种连接方式是最简单的；由于源和目的地址与某一段无线传输媒体的两端地址不同，MAC帧经过无线传输媒体时需要三个MAC地址。二、差错控制和寻址过程DS为以太网时ESS中两个终端之间通信的情况如果分配系统

8、本身是无线传输媒体，则M