第6章 无线局域网接入技术
无线接入网技术
15
2 WLAN接入网
一、WLAN概述
1、 WLAN
Wireless Local Area Network，无线局域网：通过无线 传输媒质连接的信息设备构成，可实现双向话音、视频、数据ห้องสมุดไป่ตู้ 业务传输。
2、传输方式
无线电： ①直接序列扩频(DSSS：Direct Sequence Spread Spectrum) ② 跳频扩频(FHSS：Frequency Hopped Spread Spectrum ) ③ OFDM( Orthogonal FDM)，多载波调制技术
Node B
Iub
2019/11/20
UE
Uu
8
二 、主要业务与技 术
1、固定无线接入
1)定义：
从业务结点接口到用户终端全部或部分采用无线方式，终端一 般不含移动方式。
PSTN
PBX / RSU
交接
箱 馈线
分线 盒
配线
用户 /CPN
引入线
①
②
实线为有线
方式，虚线
③
为无线方式
④
(小灵通)
⑤
2019/11/20
⑥
9
(子母机)
2)频率分配
450MHz、800 /900MHz、1.8 / 1.9GHz、3.5GHz
3) 应用
(1)小型无线接入系统(1~4,8, 16)用户，用于农村、山区等用户密度 底的地区(早期太白山景区2002年);
PSTN /
Interne
控制
单/多
(2) 无t 线市话系统模拟
器/基 站
2019/11/20
7
(3)接入网控制器 / 无线传输机之间接口 每种网络有其自身的标准接口，或是内部定义的接口。 对于 3G中的通用陆地无线接入网UTRAN (Universal Terrestrial
列举六种接入技术
列举六种接入技术一、ADSL接入技术ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）是一种对称数字用户线路技术，其特点是在普通电话线路上实现宽带数据传输。
ADSL 接入技术允许用户在使用互联网的同时仍能保持电话线路的正常通话功能。
ADSL接入技术的上行速度较低，下行速度较高，适合家庭用户和小型企业使用。
二、光纤接入技术光纤接入技术是一种基于光纤传输的高速互联网接入技术。
光纤接入技术的主要特点是传输速度快、带宽大、信号稳定，并且能够支持长距离传输。
光纤接入技术广泛应用于大型企业、学校、医院等场所，能够满足大量用户同时高速上网的需求。
三、无线局域网接入技术无线局域网接入技术是基于无线通信技术实现的局域网接入方式。
无线局域网接入技术可以通过Wi-Fi热点实现用户的无线上网需求，使用户可以在无线覆盖范围内随时随地连接到互联网。
无线局域网接入技术适用于家庭、办公室、咖啡厅等场所，用户可以通过移动设备实现高速上网。
四、移动网络接入技术移动网络接入技术是一种基于移动通信网络的互联网接入方式。
移动网络接入技术可以通过移动网络运营商提供的数据业务，使用户通过手机、平板电脑等移动设备连接到互联网。
移动网络接入技术的优势在于用户的移动性强，可以随时随地进行上网，适用于个人用户和移动办公需求。
五、卫星接入技术卫星接入技术是一种通过卫星通信实现的互联网接入方式。
卫星接入技术主要应用于偏远地区、海洋、航空等无法通过有线网络覆盖的场所，能够实现全球范围内的互联网接入。
卫星接入技术的特点是覆盖范围广，但信号传输延迟较高，适用于特定场景的互联网接入需求。
六、电力线接入技术电力线接入技术是一种利用电力线路实现的互联网接入方式。
电力线接入技术通过在家庭或办公室内的电力线路上传输数据信号，实现用户的互联网接入需求。
电力线接入技术的优势在于无需铺设新的网络线路，节省了成本，适用于对网络速度要求不高的用户。
无线局域网技术
无线局域网技术无线局域网技术（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是一种无线通信技术，可以在有限的范围内提供高速的网络连接。
它使用无线电波进行数据传输，可以连接多个设备，使其能够在同一网络下进行数据交换和共享资源。
在现代社会中，无线局域网技术的应用越来越广泛，对人们的生活和工作产生了深远的影响。
一、无线局域网的工作原理无线局域网采用无线电波作为传输介质，通过无线接入点（Access Point）实现无线网络的连接。
无线接入点是一个将有线网络与无线网络进行转换的设备，它会将有线网络的信号转换成无线信号，并将无线设备发送的信号转换为有线信号。
用户通过无线网卡或无线设备连接到无线接入点，从而实现网络连接。
二、无线局域网的优势1. 便捷性：无线局域网免除了繁琐的有线连接过程，使人们更加方便地使用网络。
无论是在家、办公室、咖啡厅还是旅途中，只要有无线网络覆盖，就可以随时随地接入网络。
2. 移动性：与有线网络相比，无线局域网具有更高的移动性。
无线设备可以自由移动，无需担心受限于有线连接，从而为人们提供了更大的自由度。
3. 可扩展性：无线局域网可以根据需求进行灵活扩展。
通过增加无线接入点，可以扩大覆盖范围，使更多的设备能够连接到网络。
4. 成本效益：相比有线网络，无线局域网的安装和维护成本更低。
无需布线，减少了布线材料和劳动力成本，并且方便了网络的维护和管理。
三、无线局域网的应用领域1. 家庭网络：无线局域网使家庭成员可以方便地共享宽带网络，实现电脑、手机、智能家居设备之间的互联互通。
2. 商业机构：办公室、学校、酒店等场所广泛应用无线局域网，为员工和用户提供便捷的网络服务。
3. 公共场所：咖啡厅、餐厅、商场等公共场所提供免费的无线网络服务，吸引顾客，并提供便捷的上网条件。
4. 工业领域：工厂、仓库等场所利用无线局域网技术进行设备的监控和管理，提高生产效率和工作安全。
5. 物联网：无线局域网是构建物联网的重要基础，通过无线连接，实现各种设备之间的数据交流和智能化控制。
第6章 宽带无线接入技术(杨威)
蓝牙
子设备的连接
工作频段
2.4GHz
37
6.5.2 协议栈模型
U
SS
BS
U
SS
固定用户终端
IB
BS
基站
A
RNC
无线网络控制器
38
适配上层协议
系统接入、带宽分配、 连接建立、连接维护
加密、鉴权、密钥
特定服务汇聚子层 公共部分子层 安全子层 物理层
MAC
39
6.5.3 物理层规范 （1） 10~66GHz 视距传输 覆盖面积小
64QAM、甚至256QAM。
41
6.5.5 WiMAX组网技术 1. IEEE 802.16演进策略
IEEE 802.16-2004
IEEE 802.16e
固定接入， 联合组网， 对高速数据
的补充
第一阶段
42
固定、便携式 和低速移动接 入，联合组网， 部分地区独立 组建小型独立 网络，支持实 时和非实时数
11~54Mbit/s
20
2. 无线局域网标准 IEEE 电气和电子工程师学会（美国）
（Institute for Electrical and Electronics Engineers）
IEEE 802.11系列WLAN标准。
21
6.4.2 IEEE 802.11体系结构 1.网络参考模型
用 户
户
空中接口
WT
WA
WP
AS
AAA
STA
端网站
AP
接入点
AC WB 接入控制器
WS
服务器
认证计费服务器
基于Web的认证系统架构
28
2.计费要求 3.漫游要求
无线局域网的技术
无线局域网的技术在当今数字化的时代，无线局域网（Wireless Local Area Network，简称 WLAN）已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是在家中享受休闲时光，还是在办公室里忙碌工作，无线局域网都为我们提供了便捷的网络连接方式。
那么，究竟什么是无线局域网技术？它是如何工作的？又有哪些关键的技术特点和应用场景呢？接下来，让我们一起深入了解无线局域网的技术。
无线局域网是一种利用无线通信技术在有限的区域内实现数据传输和资源共享的网络系统。
与传统的有线局域网相比，它具有更大的灵活性和移动性，用户不再受到线缆的束缚，可以在覆盖范围内自由地移动并保持网络连接。
无线局域网的工作原理基于无线电波的传输。
通常，它由一个或多个接入点（Access Point，简称 AP）和多个无线客户端（如笔记本电脑、智能手机、平板电脑等）组成。
接入点负责将有线网络信号转换为无线信号，并向周围区域广播。
无线客户端则通过接收这些无线信号，并与接入点进行通信，实现数据的传输和共享。
在无线局域网中，有几个关键的技术因素决定了其性能和可靠性。
首先是频段的选择。
目前，常见的无线局域网频段包括 24GHz 和5GHz。
24GHz 频段具有较好的穿透能力，但可用的信道较少，容易受到干扰。
5GHz 频段则提供了更多的信道，干扰相对较少，但穿透能力较弱。
在实际应用中，需要根据具体的环境和需求选择合适的频段。
其次是无线信号的调制方式。
常见的调制方式如正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称 OFDM）能够有效地提高频谱利用率和数据传输速率。
另外，无线局域网的安全性也是至关重要的。
由于无线信号的开放性，容易受到非法访问和攻击。
因此，采用加密技术如 WPA（WiFi Protected Access）和 WPA2 等，可以保障数据的安全传输。
无线局域网的应用场景非常广泛。
高中信息技术必修课件无线网络的接入方式
数据泄露
无线网络传输的数据容易 被截获和窃取，包括个人 隐私、商业机密等敏感信 息。
恶意攻击
黑客可能利用无线网络漏 洞，发动拒绝服务攻击、 中间人攻击等，导致网络 瘫痪或数据篡改。
无线网络安全防护措施
设置强密码
采用高强度密码，定期更换， 避免使用简单密码或默认密码
。
启用加密
使用WPA2等加密技术，对数 据进行加密传输，防止数据泄 露。
无线网络应用领域
企业应用
公共服务
在企业内部，无线网络可以用于实现办公 自动化、移动办公、视频会议等应用，提 高工作效率和灵活性。
在公共服务领域，如图书馆、博物馆、医 院等场所，无线网络可以提供便捷的上网 服务，方便用户获取信息。
家庭应用
其他应用
在家庭环境中，无线网络可以用于连接各 种智能设备，实现智能家居、在线娱乐等 应用。
控制访问权限
设置MAC地址过滤、SSID隐藏 等，控制无线网络的访问权限 ，防止未经授权访问。
更新和打补丁
及时更新无线路由器和终端设 备的固件和操作系统，修补已
知漏洞。
无线网络安全法规与标准
遵守法律法规
遵守国家相关法律法规和 政策，不从事非法网络活 动。
符合安全标准
遵循国际和国内无线网络 安全标准，如IEEE 802.11i、WPA2等。
无线网络是指利用无线电波作为信息传 输的媒介构成的无线局域网（WLAN） ，与有线网络的用途十分类似，最大的 不同在于传输媒介的不同，利用无线电 技术取代网线，可以和有线网络互为备 份。
VS
无线网络发展
无线网络的历史起源可以追溯到50年前 第二次世界大战期间。当时，美国陆军研 发出了一套无线电传输情报的系统，叫做 “SIGSALY”。1971年，夏威夷大学的 研究员创造了第一个基于封包式技术的无 线电通讯网络，被称作ALOHNET。1985 年，FCC（美国联邦通讯委员会）批准了 无线网络的商用频段，为无线网络的普及 奠定了基础。
《无线网络技术》复习题
《无线网络技术》复习题
1. 无线网络技术概述
- 无线网络的定义和特点
- 无线网络的分类
- 无线网络的应用领域
2. 无线局域网(WLAN)技术
- WLAN的组成和工作原理
- IEEE 802.11标准族
- WLAN的安全机制
3. 无线广域网(WWAN)技术
- WWAN的组成和工作原理
- 3G和4G移动通信技术
- 5G移动通信技术的特点
4. 无线个人区域网(WPAN)技术
- WPAN的组成和工作原理
- 蓝牙技术
- ZigBee技术
5. 无线城域网(WMAN)技术
- WMAN的组成和工作原理
- WiMAX技术
- 无线城域网的应用场景
6. 无线网络的接入技术
- 无线接入点(AP)的作用和配置
- 无线路由器的功能和设置
- 无线网络的覆盖范围和信号强度
7. 无线网络的安全问题
- 无线网络面临的安全威胁
- 加密技术在无线网络中的应用
- 无线网络的安全策略和最佳实践
8. 无线网络的性能优化
- 无线网络的信道选择和干扰管理
- 无线网络的带宽管理和流量控制
- 无线网络的故障诊断和性能监控
9. 无线网络的发展趋势
- 新兴无线技术的发展动态
- 物联网(IoT)与无线网络的融合
- 无线网络的未来应用前景
10. 无线网络的案例分析
- 无线网络在企业中的应用案例
- 无线网络在公共区域的应用案例 - 无线网络在智能家居中的应用案例。
06-2 接入Internet方式
6.2 接入Internet方式
6.2.3 光纤接入技术
1. 光纤接入类型
（2）FTTB 光纤到大楼
FTTB 将ONU 直接放到居民住宅楼或小型企业办公楼内， 再经过双绞线接到各个用户上。FTTB 是一种点到多点的结构。
6.2 接入Intern
6.2 接入Internet方式
6.2.6 ISDN接入
ISDN中文名称是综合业务数字网，中国电信将其俗称为“一线通”。
它将各种信息和通信管道纳入一个网络里面，用户利用一对普通电话线 就可以同时享有语音、数据、视频等丰富多彩的数字通信服务，即在一 条电话线上实现一边上网一边打电话。
图6-3 【采用ISDN连接Internet】
[Return]
第6章 Internet技术与Intranet
教学目标
了解:接入Internet的方式有哪些。 掌握:电话拨号接入Internet的方式、ADSL接入 Internet的方式、局域网接入Internet的方式、光
纤接入Internet的方式。
6.2 接入Internet方式
6.2 接入Internet方式
6.2.4 无线接入技术
无线接入技术是指通过无线介质将用户终端与网络节点连接起来，以 实现用户与网络间的信息传递。 无线接入技术与有线接入技术的一个重要区别在于可以向用户提供移 动接入业务。
1、GSM接入技术 GSM（全球移动通信系统）技术是目前个人移动通信使用最广泛的技 术，使用的是窄带TDMA，允许在一个射频同时进行8组通话。
6.2 接入Internet方式
6.2.4 无线接入技术
2、CDMA接入技术 CDMA码分多址，是属于一种比较成熟的无线通信技术。它是利用展 频技术，将所要传递的信息加入一个特定 的信号后，在一个比原来信号还 大的宽带上传输开来。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4
jjyang
2004春
WLAN环境及面临的问题（ WLAN环境及面临的问题（续） 环境及面临的问题 隐藏站点问题
A覆盖B和D、不覆盖C 覆盖B 不覆盖C B、D全覆盖 覆盖B 不覆盖A C覆盖B和D、不覆盖A 彼此不覆盖，导致： A、C彼此不覆盖，导致：
D A B C
侦听不到彼此的载波； ＊ A、C侦听不到彼此的载波； ＊ 可能出现A、C同时向B或D发送 可能出现A 同时向B 且彼此认为没有冲突， 且彼此认为没有冲突， 实际上冲突会在B 实际上冲突会在B或D处发生 CSMA失效 失效， ＊CSMA失效，信道有效利用率下降
12 jjyang 2004春
IEEE802.11标准体系 IEEE802.11标准体系
－参考模型
MAC子层 MAC子层 物理层， 物理层，进一步分为两个子层
PLCP:Physical Layer Convergence Procedure 物理层汇聚子层 PMD :Physical Medium Dependent 物理介质相关子层
• 2.4GHz无需申请频带（ISM，即工业、科学和医学），非 2.4GHz无需申请频带 ISM，即工业、科学和医学）， 无需申请频带（ ），非
•
常拥挤 • 5GHz频带 5GHz频带 • 如何利用有限的带宽是WLAN面临的问题之一 如何利用有限的带宽是WLAN WLAN面临的问题之一 共享信道 • 多个站点共享同一信道 • 数据通信具有广播的特点 • 两个或以上站点同时发送会发生冲突 • 如何避免冲突、如何分解冲突是WLAN面临的问题之二 如何避免冲突、如何分解冲突是WLAN WLAN面临的问题之二
9 jjyang 2004春
WLAN的传输技术 WLAN的传输技术
在WLAN的标准中采用的调制技术有 WLAN的标准中采用的调制技术有 跳频扩频FHSS 跳频扩频FHSS 直接序列扩频DSSS 直接序列扩频DSSS 正交频率调制OFDM 正交频率调制OFDM 补码键控CCK 补码键控CCK 红外线IR 红外线IR
将MAC帧增加同步头、起始定界符等，形成物理层 MAC帧增加同步头、起始定界符等， 帧增加同步头 PDU,以适合信道的传输 PDU,以适合信道的传输 不同的PMD子层，所对应的PLCP也不同（ PMD子层 PLCP也不同 不同的PMD子层，所对应的PLCP也不同（与以太网 不同） 不同）
PMD功能： PMD功能： 功能
无线局域网的引入
希望自由接入、 希望自由接入、希望在不易布线和不便布线 的地方接入需求， 的地方接入需求，推动产生了无线接入技术 无线局域网的产生源于无线数据通信 无线数据网的发展中出现了一些典型的网络
ALOHA网 ALOHA网 分组无线网 GPRS与 GPRS与CDPD Network） 无线局域网（WLAN,Wireless Local Area Network）
8 jjyang 2004春
WLAN的拓朴结构（ WLAN的拓朴结构（续） 的拓朴结构 有中心－AP接入结构 有中心－AP接入结构
AP f Interne t
所有移动站点通过中心站点(AP)接入 所有移动站点通过中心站点(AP)接入 (AP) 一般AP位置不动， AP位置不动 一般AP位置不动，实现站点的接入和到有线网的桥接 不考虑移动站点之间的直接通信 只考虑各站点与AP AP之间的直接通信 只考虑各站点与AP之间的直接通信 无线站点之间、无线站点到互联用户的通信都需通过AP AP转发 无线站点之间、无线站点到互联用户的通信都需通过AP转发 AP采用全向天线，移动站点采用定向天线 AP采用全向天线， 采用全向天线 有中心的拓朴便于对用户的接入管理，更适合作WLAN WLAN接入网 有中心的拓朴便于对用户的接入管理，更适合作WLAN接入网 的结构
13 jjyang 2004春
IEEE802.11标准体系 IEEE802.11标准体系
MAC子层功能 MAC子层功能 －层功能
访问控制 标准定义了两种访问方式
DCF,站点之间通信基于竞争协议 分布式协调功能 DCF,站点之间通信基于竞争协议 CSMA/CA PCF，是一种集中控制方式， 点协调功能 PCF，是一种集中控制方式，站点之间的通 信基于轮询的方式， 信基于轮询的方式，一种无竞争的方式
BSS1
AP
AP
BSS2 ESS
17 jjyang 2004春
IEEE802.11标准体系 IEEE802.11标准体系
－组网方式、BSS与ESS （续） 组网方式、BSS与
DS
BSS1
AP1 A
AP2
BSS2
ESS
BSS的站点之间的通信、站点与DS的通信都靠 BSS的站点之间的通信、站点与DS的通信都靠AP转发 的通信都靠AP转发 的站点之间的通信 ESS有一个 ，同一个 有一个ID，同一个ESS的站点可以在不同的 的站点可以在不同的BSS之间“漫 之间“ 有一个 的站点可以在不同的 之间 游” 标准未对如何具体实现漫游进行规定，可能的策略： 标准未对如何具体实现漫游进行规定，可能的策略：
第6章 无线局域网接入技术
无线局域网的产生 无线局域网概述 802.11标准 802.11标准
标准概要 协议模型 组网与通信 CSMA/CA协议 CSMA/CA协议 MAC帧格式与类型 MAC帧格式与类型 发展中的802.11 802.11标准系列 发展中的802.11标准系列
无线局域网的典型Βιβλιοθήκη 用1 jjyang 2004春
10
jjyang
2004春
IEEE802.11标准 IEEE802.11标准
1990年IEEE802委员会成立IEEE802.11工作组 1990年IEEE802委员会成立IEEE802.11工作组 委员会成立IEEE802.11 1997年 1997年6月公布标准 IEEE802.11标准全称为 标准全称为： IEEE802.11标准全称为： 无线局域网介质访问控制和物理层规范 Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer Specifications 标准包含的内容包括： 标准包含的内容包括：
单跳结构、共享信道、IEEE802.11标准系列、 单跳结构、共享信道、IEEE802.11标准系列、适应于 标准系列 几百米范围的移动PC PC机的接入 几百米范围的移动PC机的接入
2 jjyang 2004春
无线局域网的概述
无线局域网的功能
为小范围内固定或移动站点提供无线数据通信服务
无线局域网的环境及面临的问题 • 有限的带宽
16 jjyang 2004春
BSS
AP
IEEE802.11标准体系 IEEE802.11标准体系
－组网方式、BSS与ESS （续） 组网方式、BSS与 ESS的概念 ESS的概念
,可扩展服务组 BSS:Extended Service Set ,可扩展服务组 多个BSS通过一个分布系统（DS)相连构成一个 BSS通过一个分布系统 多个BSS通过一个分布系统（DS)相连构成一个 ESS(每个BSS内有一个AP 用于连接DS BSS内有一个AP， DS及控制 ESS(每个BSS内有一个AP，用于连接DS及控制 BSS内站点的接入） BSS内站点的接入） 内站点的接入 DS
BSS的概念 BSS的概念
BSS:Basic Service Set ,基本服务组 ,基本服务组 BSS是一个基本的WLAN的单元网络 是一个基本的WLAN BSS是一个基本的WLAN的单元网络 为一组站点提供通信服务 在一个BSS BSS内 各站点可直接通信（对等） 在一个BSS内，各站点可直接通信（对等），或只能通 过一跳中继实现站点之间的通信（ 过一跳中继实现站点之间的通信（AP) 每个BSS都有一个ID BSS都有一个 每个BSS都有一个ID 不同的BSS之间的站点不能直接通信， BSS之间的站点不能直接通信 不同的BSS之间的站点不能直接通信，必须通过分布系 统互连并转发
基本的组网方式及结构 协议栈结构 MACA层协议 层协议、 MACA层协议、数据格式与数据传输 物理层技术 用户认证与信息安全
11 jjyang 2004春
IEEE802.11标准体系 IEEE802.11标准体系
－服务集
认证：802.11提供链路级认证， 认证：802.11提供链路级认证， 提供链路级认证 确定MAC MAC地址的合法性 确定MAC地址的合法性 关联：站点之间必须关联， 关联：站点之间必须关联，以建立逻辑连接关系 解除认证： 解除认证：关机或漫游时 解除关联： 解除关联：终止可能不正确的关联 分布：当站点发生移动时或跨AP时 分布：当站点发生移动时或跨AP时 AP 集成：此服务在AP AP上 实现802.11 802.11和分布系统 集成：此服务在AP上，实现802.11和分布系统 一般为以太网） （一般为以太网）帧格式的转换 保密： 保密：用于保护数据的安全性 重新关联：AP关机 站点移出AP 关机、 AP范围 重新关联：AP关机、站点移出AP范围 数据传输：MAC帧的可靠传输 数据传输：MAC帧的可靠传输
3 jjyang 2004春
WLAN环境及面临的问题（ WLAN环境及面临的问题（续） 环境及面临的问题
隐藏站点和暴露站点 共享信道的无线站点， 共享信道的无线站点，不一定彼此都覆盖 共享无线信道的广播信息不一定到达每个站点 存在着隐藏站点和暴露站点的问题 隐藏站点会增加站点冲突的可能性 暴露站点会抑制信道资源的充分利用 如何克服隐藏站点和暴露站点是WLAN WLAN面临的问 如何克服隐藏站点和暴露站点是WLAN面临的问 题之三
信号的调制、解调，信道状态检测，从信道上收、 信号的调制、解调，信道状态检测，从信道上收、 发数据
15 jjyang 2004春
IEEE802.11标准体系 IEEE802.11标准体系
－组网方式、BSS与ESS 组网方式、BSS与