IEEE 802.11协议
IEEE802.11MAC层协议
CSMA/CA流程图
CSMA/CA与CSMA/CD的区别
CSMA/CD 当节点侦听到信道空闲时，立即发送数据 “先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发” CSMA/CA 空闲 推迟DIFS时间后如果信道还是空闲，立即发送数据 忙碌（无论是最初监听到忙，还是在 DIFS 周期内监听到） 监听信道直到空闲时间达到DIFS时间间隔后再采用退 避算法随机回退，退避机制完成后才发送数据，这是 为了减少冲突的发生
扩展服务集ESS（Extended Service Set） 至少有两个无线基站工作在 BSS 结构模式 包含多个小区 两个 BSS 之间可使用不同的服务集标识
MAC层协议？
数据链路层: 逻辑链路控制子层LLC 介质访问控制子层MAC 无线信道MAC层协议作用： 提供对共享无线介质的竞争使用和无竞争使 用，如何分配无线信道资源
字段简介：
Sequence Control：4位片段编号+12位顺序编号 作 用：重组帧片段以及丢弃重复帧； Frame Body：封装的是上层的数据单元，范围为 0~2312bytes，所以802.11MAC层帧的最大长度是 2346bytes。 FCS：校验和
4、评价网络性能的参数
CSMA/CA采用了载波监听机制、帧间间隔机制、随机 退避机制
载波监听机制
监听方式有两种 物理载波监听 从接收射频或天线信号检测信号能量或根据接收信号的质 量来估计信道的忙闲状态，取决于物理层使用的媒介和 调制方式 MAC层的虚拟载波监听 源站通知其他节点要占用信道的时间，其他节点在此段 时间内不发送数据，其他站不监听，但是效果好像监听 了一样，所以叫做虚拟载波监听
wifi使用的协议
wifi使用的协议Wi-Fi是一种无线网络的技术标准，可以使多个设备在没有物理连接的情况下相互沟通。
Wi-Fi使用的协议是一种规范，用于指导Wi-Fi设备之间的通信。
以下是常用的Wi-Fi协议：1. IEEE 802.11系列协议IEEE 802.11是Wi-Fi的主要标准系列。
它定义了通用的无线局域网（WLAN）协议，包括各种物理层和协议层选项。
它包括：- 802.11a: 以5 GHz频段为基础，提供最高54Mbps的速率。
- 802.11b: 以2.4 GHz频段为基础，提供最高11Mbps的速率。
- 802.11g: 以2.4 GHz频段为基础，提供最高54Mbps的速率。
- 802.11n: 以2.4 GHz和5 GHz频段为基础，提供最高600Mbps 的速率。
- 802.11ac: 以5 GHz频段为基础，提供最高6.93Gbps的速率。
- 802.11ax (Wi-Fi 6): 提供更高的速率和更好的性能，以支持更多设备同时连接。
2. TCP/IP协议TCP/IP是一种基本的互联网协议，用于在计算机之间传输数据。
Wi-Fi设备使用TCP/IP协议与其他设备通信，以在无线网络上进行数据传输。
3. DHCP协议DHCP是一种网络协议，用于自动分配IP地址。
Wi-Fi设备使用DHCP协议从路由器或其他DHCP服务器上获取IP地址。
4. DNS协议DNS是一种协议，用于将域名转换为IP地址。
Wi-Fi设备使用DNS协议向DNS服务器发送查询，以获取域名的IP地址。
5. WPA/WPA2协议WPA/WPA2是一种Wi-Fi安全协议，用于保护无线网络免受未经授权的访问。
它使用一种称为“预共享密钥”（PSK）的技术，以对无线网络进行加密。
总结Wi-Fi使用的协议是一种规范，用于指导Wi-Fi设备之间的通信。
主要的Wi-Fi协议包括IEEE 802.11系列协议、TCP/IP协议、DHCP 协议、DNS协议和WPA/WPA2协议。
简述ieee802.11协议的关联过程
简述IEEE 802.11协议的关联过程1.引言I E EE802.11协议是一种广泛应用于无线局域网（W ir el es sL oc al Ar e aN et wo rk，简称W L AN）的网络通信协议。
该协议定义了一系列的标准，其中包括了无线网络的关联过程。
本文将对I E EE802.11协议的关联过程进行简述。
2.关联过程概述关联过程是无线设备（例如笔记本电脑、智能手机等）与无线接入点（A cc es sP oi nt，简称A P）建立通信连接的过程。
在关联过程中，设备需要完成身份验证、建立安全连接等步骤，以确保通信的可靠性和安全性。
3.关联过程步骤3.1扫描邻近A P在关联过程开始前，无线设备需要扫描周围的无线信号，以获取可用的无线接入点。
设备会通过发出探测请求帧的方式，接收周围A P的响应，并获取A P的相关信息。
3.2选择目标A P设备在扫描到邻近的A P之后，会根据一定的策略选择一个目标A P进行关联。
这个策略可以根据信号强度、网络负载、安全性等因素来进行权衡。
设备会选择一个最适合的AP作为目标。
3.3发起关联请求设备选择了目标A P后，会向该A P发送关联请求帧。
关联请求帧中包含了设备的身份信息、无线网络的配置参数等内容。
3.4A P的关联响应A P接收到设备的关联请求后，会进行身份验证和配置参数的匹配。
如果验证通过，A P会向设备发送关联响应帧，表示接受设备的关联请求。
3.5完成关联过程设备接收到A P的关联响应后，会向A P发送确认帧，表示设备接受A P的关联。
此时，设备与A P之间建立起了通信连接，可以进行数据传输和通信。
4.关联过程中的安全性在关联过程中，安全性是非常重要的。
IE E E802.11协议中提供了一些安全机制，例如基于共享密钥的身份验证（S ha re dK ey Au th en t ic at io n）和W i-F i保护访问（W i-F i Pr ot ec te dA cc ess，简称WP A）等。
IEEE802协议
IEEE802协议IEEE 802协议是一个由电气和电子工程师学会（IEEE）制定的一系列无线网络标准。
这些标准涵盖了局域网（LAN）、城域网（MAN）和个人区域网（PAN）等不同范围的无线通信网络。
IEEE 802协议家族包括了很多子协议，每个子协议都针对不同的无线通信应用领域。
在这篇文章中，我们将重点介绍IEEE 802.11和IEEE 802.15两个子协议。
首先，让我们来了解一下IEEE 802.11协议。
IEEE 802.11协议是无线局域网（WLAN）的一种标准，它定义了一组用于无线局域网通信的协议。
这些协议包括了无线接入点、无线路由器和无线网卡之间的通信规范。
IEEE 802.11协议采用了载波多路访问/碰撞避免（CSMA/CA）的机制，以及用于数据传输的多种调制方式，如频率调制、编码和解调技术。
通过这些技术，IEEE 802.11协议可以实现高速、稳定的无线局域网通信，为用户提供了便利的无线上网体验。
接下来，让我们来了解一下IEEE 802.15协议。
IEEE 802.15协议是一种用于个人区域网（PAN）的无线通信标准。
它定义了一组用于短距离无线通信的协议，适用于各种个人设备之间的通信。
IEEE 802.15协议包括了蓝牙、ZigBee和无线HART等多种通信技术，这些技术可以满足不同应用场景下的通信需求。
例如，蓝牙技术适用于个人设备之间的短距离通信，如手机与耳机之间的连接；ZigBee技术适用于低功耗、低速率的传感器网络；无线HART技术适用于工业自动化领域的无线通信。
总的来说，IEEE 802协议家族提供了一系列用于无线通信的标准，涵盖了不同范围和不同应用场景下的无线网络通信需求。
这些标准为无线通信技术的发展提供了重要的参考，推动了无线通信技术的不断创新和进步。
随着无线通信技术的不断发展，IEEE 802协议家族也在不断完善和更新，以适应不断变化的无线通信需求。
IEEE 802协议的发展将为未来的无线通信技术提供更加稳定、高效的技术支持，为用户提供更加便利、快捷的无线通信体验。
80211协议
80211协议802.11协议是一种无线网络通信标准，用于局域网和城域网的无线传输技术。
它为无线设备提供了一种无线通信的方式，允许用户通过无线方式连接到互联网和其他设备。
下面将对802.11协议进行详细介绍。
802.11协议最初于1997年发布，由IEEE（电气和电子工程师协会）制定。
它是一种基于无线电波的通信方式，通过无线传输数据，从而实现设备间的通信。
802.11协议的主要特点是无线、无线传输速度较快和可扩展性强。
802.11协议的工作原理是在特定的频率范围内向空中发送无线信号。
这些信号经过无线接入点（Access Point）传输到目标设备。
目标设备可以是计算机、智能手机、平板电脑、打印机等。
无线接入点充当一个连接无线设备和有线网络的桥梁，使无线设备能够访问互联网和其他网络资源。
802.11协议定义了不同的无线传输速率。
最初的802.11标准支持2 Mbps的最高速率，后来的改进版本增加了11 Mbps、54 Mbps、300 Mbps等不同的速率。
较高的速率意味着更快的数据传输速度，使用户能够更快地下载和上传数据。
除了速率的改进，802.11协议还增加了许多功能和特性以提高无线网络的性能和安全性。
例如，802.11i标准引入了高级加密标准（AES）来更好地保护无线网络中的数据安全。
802.11ac标准引入了多输入多输出（MIMO）技术，能够同时传输多个数据流，进一步提高无线传输速度和覆盖范围。
802.11协议是可扩展的，允许网络管理员根据需要扩展无线网络的覆盖范围和容量。
通过增加无线接入点和优化无线网络的布局，可以实现更大范围内的无线覆盖，并支持更多的无线设备连接。
然而，802.11协议也存在一些局限性。
由于使用无线电波进行传输，因此受到环境和物理干扰的影响。
例如，墙壁、建筑物和其他无线设备可能会减弱无线信号的强度和质量。
此外，由于广泛使用的无线设备数量不断增加，网络拥塞也可能成为一个问题。
简述ieee 802.11标准的基本内容。
简述ieee 802.11标准的基本内容。
IEEE 802.11是无线局域网（WLAN）技术标准的一种，IEEE 802.11标准规定了无线局域网中各种设备之间的通信规则，如数据传输速率、信道选择、加密和身份验证等。
以下是IEEE 802.11标准的基本内容：
物理层（PHY）：定义了无线通信信号的传输方式和频带。
IEEE 802.11采用了多种不同的频率带和信号调制方式，如2.4GHz和5GHz 频带、OFDM和DSSS等。
媒体访问控制层（MAC）：规定了无线局域网中各个设备之间的数据传输方式和控制方法。
IEEE 802.11标准采用了CSMA/CA（带碰撞避免）协议来控制设备之间的通信，以避免数据冲突。
数据传输速率：IEEE 802.11标准规定了多种不同的数据传输速率，包括1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48和54 Mbps。
其中，2.4GHz频带的速率是低于5GHz频带的速率。
信道选择：IEEE 802.11标准规定了多种不同的信道，如2.4GHz 频带上有11个信道，5GHz频带上有23个信道。
为避免干扰，不同的设备要选择不同的信道进行通信。
加密和身份验证：IEEE 802.11标准采用了多种不同的安全协议，如WEP、WPA和WPA2等。
这些协议能够保证无线局域网中数据传输的安全性，并且要求用户在接入无线网络时进行身份验证，以确保网络的安全性。
综上所述，IEEE 802.11标准是无线局域网技术的基础，并且在实际应用中得到了广泛的应用。
ieee 802.11标准的基本内容
ieee 802.11标准的基本内容
IEEE 802.11标准是一个无线局域网（WLAN）技术标准，它
规定了无线网络设备之间的通信方式和协议。
以下是IEEE 802.11标准的基本内容：
1. 信道带宽：IEEE 80
2.11标准规定了2.4 GHz和5 GHz两个
频段用于信道传输，并规定了20 MHz和40 MHz两种不同的
信道带宽。
2. 传输方式：IEEE 802.11 标准规定了两种传输方式，一种是
基于频分复用技术（OFDM）的11a/g/n/ac 等标准，一种是基
于直接序列扩频技术（DSSS）的11b标准。
3. 传输速率：IEEE 802.11标准规定了最高54Mbps（11a/g 协议）、600Mbps（11ac协议）的传输速率。
4. 安全性：IEEE 802.11标准中有许多协议（如WEP、WPA、WPA2）、加密算法（如AES、TKIP）和认证机制可供用户
选择，以保证无线网络的安全性。
5. MAC协议：IEEE 802.11标准规定了一种分布式协议，即分
布式协作功能（DCF），用以协调多个设备的数据传输。
6. 网络拓扑结构：IEEE 802.11标准支持多种网络拓扑结构，
如基础设施网络和自组网。
7. QoS支持：新版802.11e引入了QoS机制，支持对视频和音
频数据的实时传输和优先处理。
总的来说，IEEE 802.11标准的基本内容包括了无线网络的频段、传输方式、速率、安全性、MAC协议、网络拓扑结构和QoS机制。
这些内容为无线网络设备提供了标准化的通信方式和协议，使得不同厂商的无线设备可以正常互相通信。
802.11系列各版本的区别
802.11标准各版本历程802.11协议组是国际电工电子工程学会（IEEE）为无线局域网络制定的标准。
虽然WI-FI使用了802.11的媒体访问控制层（MAC）和物理层（PHY），但是两者并不完全一致。
1．802.11（1997年）1. IEEE最初制定的一个无线局域网标准，工作在2.4GHz，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps；2. 采用跳频展频（FHSS）或直接序列展频（DSSS）信号方式；3. 最初定义的载波侦听多点接入/避免冲撞（CSMA-CA）。
2．802.11a（1999年）1. 802.11a标准工作在5GHzU-NII频带，物理层速率最高可达54Mbps，传输层速率最高可达25Mbps；2. 采用带52 个子载波频道的正交频分复用（OFDM）技术；3. 有各种调制类型的数据传输率，根据需要，数据率除了达到最大值54Mbps，还可降为48，36，24，18，12，9或者6Mb/s。
802.11a拥有12条不相互重叠的频道，8条用于室内，4条用于点对点传输。
3. 802.11b （1999年）1．IEEE802.11b载波的频率为2.4GHz，传送速度为11Mbit/s；2．高速直接序列展频（HR-DSSS）；3． IEEE802.11b是所有无线局域网标准中最著名，也是普及最广的标准。
它有时也被错误地标为Wi-Fi。
实际上Wi-Fi是无线局域网联盟（WLANA）的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系。
4．802.11c802.11c在媒体接入控制/链路连接控制（MAC/LLC）层面上进行扩展，旨在制订无线桥接运作标准，但后来将标准追加到既有的802.1中，成为802.1d。
5．802.11d1. 它和802.11c一样在媒体接入控制/链路连接控制（MAC/LLC）层面上进行扩展；2. 根据各国无线电规定做的调整，解决不能使用2.4GHz频段国家的使用问题。
- 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)。
802.11b/g 互不重叠信道的选择
2.412G 2.422 2.432 2.442 2.452 2.462 2.472 2.4835GHz 2.417 2.427 2.437 2.447 2.457 2.467 2.4GHz
1 2 3 4 5
22MHz
6 7 8 9 10
11 12 13
中国规定使用1－11信道。由上图可知，某信道的信号传送时会与相 邻的多个信道产生重叠，若在同一个空间建立多个BSS/IBSS时，要让它们 所用的信道不会互相重叠而产生干扰。在同一个空间最多只能使用1、6、 11这三个信道，若选用其他信道，最多只能有2个互不干扰的信道。
Wireless Repeater “Cell”
Channel 1
LAN Backbone Access Point
Channel 1
Access Point
Wireless Clients
热备份 (Hot Standby) 例
LAN Backbone
Monitored AP
Standby AP
Wireless Clients
4.10 无线局域网及IEEE 802.11协议
WLAN在无线网络中的位置
WWAN：Wireless WAN WLAN：Wireless LAN
WMAN：Wireless MAN WPAN：Wireless PAN
WLAN
WLAN (Wireless Local Area Network ) 是指传输范围在 100米左右的无线网络，它的推动联盟为 Wi-Fi Alliance （目前都以 Wi-Fi 产品的称呼来形容 802.11 的产品），可 用于单一建筑物或办公室之内，需要使用WLAN的场合主 要包括： (1)不方便架设有线网络的环境; (2)使用者时常需要移动位置; (3)临时性的网络。
802.11 MAC
MAC 层通过协调功能来确定在基本服务集 BSS 中的 移动站在什么时间能发送数据或接收数据。
802.11 MAC 使用 DCF 或 PCF
分布协调功能 DCF
----争用服务（必选项） ( Distributed Coordination Function ) DCF 在每一个结点使用 CSMA 机制的分布式接入 算法，让各个站通过争用信道来获取发送权。因此 DCF 向上提供争用服务。
----无争用服务（可选项） ( Point Coordination Function ) PCF 使用 AP 集中控制的接入算法将发送数据权 轮流交给各个站从而避免了冲突的产生
点协调功能 PCF
802.11 MAC: CSMA
802.11 CSMA 发送站：
- 如监听到信道空闲, 经DIFS 时间后则发送整个幀（发 送时不用冲突检测） -如果监听到信道忙，则坚持 监听到不忙时，经DIFS 时间后进入竞争期，进行 二进制指数退避（第 i 次 退避时，在 2i+2 个时隙中 随机选择一个），退避后 重新尝试发送 -如果发后未收到ACK(超时)， 其它站点： 则重发幀 听到信道上在发送数据，则推迟访问 802.11 CSMA 接收站： - 如果接收正确，则在SIFS时 信道 NAV(Network Allocation Vector)时间 间后应答一个 ACK 幀
一个校园无线网实例
Cisco Aironet 无线网桥实例
802.11 标准中的 PHY层
WLAN 传输方式有 红外线 (Infra Red, IR) 和 无线电射频 两种 红外系统的优点：不受无线电干扰；视距传输，检测和窃听困难，保 密性好。缺点是：对非透明物体的透过性极差，传输距离受限；易受 日光、荧光灯等干扰；半双工通信。 无线电射频系统采用 扩频 (Spread Spectrum) 技术进行调制。扩频技 术的频率范围开放在 ISM 频段，此频段不需申请： Industry: 902 ~ 928 Mhz (26MHz) Science: 2.4~2.4835 GHz (83.5MHz) Medicine: 5.15~5.35 GHz and 5.725~5.825 GHz (300MHz) 扩频技术主要又分为 跳频 和 直接序列 两种技术。
802.11 WLAN主要面向两种应用类型： (1) 接入：无线站点通过无线接入设备访问企业网络 (2) 中继：利用无线信道作为企业网的干线，用于大楼(LAN)与大 楼(LAN)之间的数据传输
WLAN 协议 ---- IEEE 802.11
在实际使用上，通常会将WLAN和现有的有线局域网结合，不但 增加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围，目 前最热门的 WLAN 技术就是 IEEE的802.11及其相关标准。
802.11 标准中的 MAC层
无线局域网虽然也是多个站点共享无线信 道，却不能简单地搬用以太网的 CSMA/CD 协 议，这里主要有两个原因：
CSMA/CD 协议要求一个站点在发送本站数据的同 时还必须不间断地检测信道，但在无线局域网的设备中 要实现这种全双工功能花费过大； 即使我们能够在发送的同时实现冲突检测的功能，并 且当我们在发送数据时检测到信道是空闲的，在接收端 仍然有可能发生冲突。
IEEE 802.11(1997.6)， 1或2Mbps， 工作在2.4GHz频段或使用红外(IR) IEEE 802.11a(1999), 54Mbps， 12个信道，最多8个互不重叠，工作在5GHz频段 IEEE 802.11b(1999.9), 11Mbps ， 11个信道，最多3个互不重叠，工作在2.4GHz频段 IEEE 802.11g(2003.6), 54Mbps， 11个信道，最多3个互不重叠，工作在2.4GHz频段 （802.11g兼容802.11b）
Channel 1
LAN Backbone
Channel 6
Access Point
Access Point
Wireless Clients
Wireless Clients
中继例：扩展距离 ---- 无线网桥
中继：利用无线信道作为企业网的干线，用于大楼与大楼之间 的数据传输。
无线中继 (Wireless Repeater) 例
Receiver
DSSS（直接序列扩频）
Direct Sequence Spread Spectrum
（Chip code 也称为 pseudo-noice 或 spreading code）
DSSS系统则将要传输的数据流通过扩展码调制而人为地扩展带宽，即 使在传输波段中存在部分噪声信号，接收机也可以无错误地接收数据。
802.11 MAC： CSMA
802.11 MAC Q & A
Q：无线站点监听时如何判定信道“忙”？ A：802.11 标准规定在物理层的空中接口进行载波监听， 通过收到的相对信号强度是否超过一定的门限数值来 判定是否有其他的无线站点在信道上发送数据。
DSSS 的发送与接收※
DSSS signals
Data
DS spreader
Modulator
X
DS despreader Data Demodulator X Wideband pseudo-noice carrier
Wideband pseudo-noice carrier
Transmitter
同一空间多信道的使用增加了带宽
Blue = 11Mb/s (channel 1)
Total Bandwidth=33Mb/s!!
Green = 11Mb/s (channel 6)
Red = 11Mb/s (channel 11)
无线局域网 WLAN 的组成
两种类型的 WLAN ：
1. Infrastructured 网 （有固定基础设施的网络）
2. Ad Hoc 网 （特定网络，或称自组网络，无固定基础设施）
BSS（基本服务集）
IBSS BSS
Ad Hoc 网（无线自组网） Infrastructured 网(基础设施网)
IBSS (Independent BSS，独立基本 有AP(Access Point, 接入点)， 服务集)，无AP，站点间直接通信） 无线站点通信首先要经过AP
IEEE 802.11 PHY
OFDM/DSSS
Physical Layer
FHSS － Frequency Hopping Spread Spectrum，跳频扩频 DSSS － Direct Sequence Spread Spectrum，直接序列扩频 OFDM － Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用（也叫多 载波调制技术，载波数可多达52个），802.11a/g用，信号经相应的各种 调制（如PSK、QAM等）后，速率可达54/48/36/24/18/12/9/6Mbps HR-DSSS － High Rate DSSS，802.11b用，信号经相应的各种调制（如PSK 、 CCK等）后，传输速度可达11/5.5/2/1Mbps
ESS（扩展服务集）
属 Infrastructured 网 ( DS:分配系统，AP：接入点， SSID：ESS扩展服务 集标识符。一个移动节点使用某 ESS 的 SSID 加入到该扩展服务集中，一 旦加入ESS，移动节点便可实现从该ESS的一个BSS到另一个BSS的漫游)
WLAN、LAN、Internet 连接
距离越远、信号越弱、速率越低
802.11b 采用了动态速率漂移 技术，可以根据环境噪声变化对 传输速率进行自动调整。 在理想情况下，发送节点以最 高速率11Mb/s进行发射。当设备 移动到覆盖范围之外，或者出现 重大干扰时，发送节点将自动逐 次降低速率，以 11Mbps 5.5Mb/s、2Mb/s 距离 或1Mb/s等速率 5.5Mbps 进行发射。 类似地，如果无线设备从低速 2Mbps 率环境进入高速率环境，发射速 1Mbps 率将会随之自动逐次提高。这种 动态速率漂移技术对上层协议是 使用不同的调制方法，得到不同的速率。 透明的。