02IEEE 802.11无线局域网基础知识
802.11和无线局域网
A
B
C
D
暴露终端是指在发送者的通信范围之内而在接收者通信范围之外的终端 。
改进 CSMA
❏ 目的 : 为了尽可能避免冲突 ，要进一步
改进CSMA
❏ 改进 : CSMA
CSMA/CA
CSMA/CA :
CSMAwith Collision Avoidance
无线接入过程
STA (工作站） 启动初始化 、开始正式使用 AP 传送数据幀前 ，要经过三个阶段才能接入 :
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）
WLAN、LAN、Internet 连 接
Portal： 门 桥 ( 作 用 相 当 于 网 桥 ) DS： 分配系统(可以是以太网 、 点对点链路或其它无线网)
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 WMAN：Wireless MAN
WLAN：Wireless LAN
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) 扫描 (SCAN) (2) 认证 (Authentication) (3) 关联 (Association)
IEEE802.11协议基础知识
IEEE802.11协议基础知识1. 802.11管理功能–用户接入过程STA (工作站）启动初始化、开始正式使用、AP 传送数据幀之前，要经过三个阶段才能接入:(1) 扫描(SCAN)(2) 认证(Authentication)(3) 关联(Association)1.1 802.11管理–扫描(SCAN)1) 若无线站点STA 设成Ad-hoc (无AP)模式：STA先寻找是否已有IBSS（与STA所属相同的SSID）存在，如有，则参加（join）；若无, 则会自己创建一个IBSS，等其他站来join。
2) 若无线站点STA 设成Infrastructure (有AP)模式：--主动扫描方式 (特点：能迅速找到)•依次在每个信道上发送Probe request报文，从Probe Response中获取BSS的基本信息，Probe Response包含的信息和Beacon帧类似-- 被动扫描方式 (特点：找到时间较长，但STA节电)• 通过侦听AP定期发送的Beacon帧来发现网络，Beacon帧中包含该AP所属的BSS的基本信息以及AP的基本能力级，包括：BSSID（AP的MAC地址）、SSID、支持的速率、支持的认证方式，加密算法、Beacons帧发送间隔，使用的信道等• 当未发现包含期望的SSID的BSS时，STA可以工作于IBSS状态1.2 802.11管理功能–认证(Authentication)802.11支持两种基本的认证方式:• Open-system Authentication1) 等同于不需要认证，没有任何安全防护能力2) 通过其他方式来保证用户接入网络的安全性，例如Address filter、用户报文中的SSID• Shared－Key Authentication1) 采用WEP加密算法2) Attacker可以通过监听AP发送的明文Challenge text和STA回复的密文Challenge text计算出WEP KEY另外，STA可以通过Deauthentication来终结认证关系。
802.11无线局域网概述
决
802.11r，跨BSS快速切换
预验证
预连接
三层快速切换
Mobile IPv4的缺点
三角路由 DHCP延时 安全漏洞
Mobile IPv6
快速Mobile
HA
Backbone IP network
Correspond Node
IPv6 层次Mobile IPv6
UWB
工作频段：3.1~10.6 GHz 调制方式：OFDM Vs. DS-CDMA 传输速率：>=480 Mbps 超低功耗：<1 mw
ZigBee
低速：20 kpbs 廉价：蓝牙设备的10% 多频段：2.4GHz, 915MHz 和 868MHz 低功耗，传感器网络
网络类型 （一）
BSS（Basic Service Set）
（Independent BSS ，简称IBSS ） 基础架构BSS （Infrastructure BSS，简称为BSS ）
IBSS
网络类型 （二）
ESS （Extension Service Set ）
802.11MAC协议架构
802.11无线局域网概述
复旦大学 电子工程系 冯 辉 2006.04.17
内容提要
无线网络简介 802.11标准族简介 无线网络工程
第一部分
无线网络简介
无线网络的历史
1894 马可尼电报 二战时期 美军使用无线网络方式通讯 1971 夏威夷 ALOHANET （以太网的前身） 1990s WLAN标准之争 1997 802.11标准发布 1999 蓝牙标准发布 2002 WiMAX（802.16）标准发布 2002 联邦通讯委员会(FCC)批准UWB技术民用
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。
无线网络安全IEEE80211简介
最大传输率 典型距离 工作频段 评注
2Mbps 54Mbps
11Mbps 54Mbps
50-100m 50-100m
50-100m 50-100m
2.4GHz 5GHz
2.4GHz 2.4GHz 5GHz
昂贵，不与 80.211b兼 容
已成为主流
与802.11b 兼容
表中所有标准都包含共同的安全性能设计，即有线等价协议WEP （Wired Equivalent Privacy），希望能提供与有线网络同等的安全性能。
一旦你通过了认证，并且被关联上了，就可以发送数据。 数据在STA和AP之间交换。通常，数据先到达AP，然后 被转发到有线局域网或其他的STA。
每个发到或者来自AP的802.11数据帧都有3个地址：
2个是源地址和目的地址，第3个是“中间”地址——消 息路过的接入点的地址。当你从STA发送数据到AP时，一 个源STA地址，2个目的地址，一个目的端的AP地址，另 一个目的STA地址，与此相似，从AP到STA的数据有一个 目的地址（STA）和2个源地址——AP地址和STA地址。
15、一年之计，莫如树谷；十年之计 ，莫如 树木； 终身之 计，莫 如树人 。2021年7月下 午12时 41分21.7.1912:41July 19, 2021
பைடு நூலகம்
16、提出一个问题往往比解决一个更 重要。 因为解 决问题 也许仅 是一个 数学上 或实验 上的技 能而已 ，而提 出新的 问题， 却需要 有创造 性的想 像力， 而且标 志着科 学的真 正进步 。2021年7月19日星期 一12时 41分37秒12:41:3719
（2）探测帧 为了加速找到一个AP，STA可以选择发送探测帧。相当 于大喊“喂，有人在吗？”任何接入点收到探测请求，立 刻以探测响应来进行回答，STA就可以迅速找到AP。
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。
IEEE802.11无线局域网标准简介
IEEE802.11无线局域网标准简介IEEE802.11无线局域网标准简介无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。
它利用射频（RF）技术，取代旧式的双绞铜线构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里，也能够随需移动或变化。
使得无线局域网络能利用简单的存取构架让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。
WLAN是20世纪90年代计算机与无线通信技术相结合的产物，它使用无线信道来接入网络，为通信的移动化，个人化和多媒体应用提供了潜在的手段，并成为宽带接入的有效手段之一。
一、IEEE802.11无线局域网标准1997年IEEE802.11标准的制定是无线局域网发展的里程碑，它是由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。
IEEE802.11标准定义了单一的MAC层和多样的物理层，其物理层标准主要有IEEE802.11b,a和g。
1.1 IEEE802.11b1999年9月正式通过的IEEE802.11b标准是IEEE802.11协议标准的扩展。
它可以支持最高11Mbps的数据速率，运行在2.4GHz的ISM频段上，采用的调制技术是CCK。
但是随着用户不断增长的对数据速率的要求，CCK调制方式就不再是一种合适的方法了。
因为对于直接序列扩频技术来说，为了取得较高的数据速率，并达到扩频的目的，选取的码片的速率就要更高，这对于现有的码片来说比较困难；对于接收端的RAKE接收机来说，在高速数据速率的情况下，为了达到良好的时间分集效果，要求RAKE接收机有更复杂的结构，在硬件上不易实现。
1.2 IEEE802.11aIEEE802.11a工作5GHz频段上，使用OFDM调制技术可支持54Mbps的传输速率。
802.11a与802.11b两个标准都存在着各自的优缺点，802.11b的优势在于价格低廉,但速率较低（最高11Mbps）；而802.11a优势在于传输速率快（最高54Mbps）且受干扰少，但价格相对较高。
最新ieee802.11学习笔记资料
802.11协议学习笔记1、简介1.1IEEE 802 网络技术规格IEEE802家族是由一系列局域网络(Local Area Network,LAN)技术规格所组成，802.11属于其中一员。
注：现在已经到802.11n了，高速率802协议主要是改动了osi模型的最底下的两层PHY：解决传送与接受的细节MAC：解决如何访问介质与传送数据的规则802.11/b/g/n 一般处于2.4ghz频带，这三种协议互通，最近发布的802.11n具有5ghz高频2.4ghz这个频段被分为13个信道（CHina），每个信道间隔为5mhz。
802.11b/g是基于扩频与22MHz的通道宽度，故无法实现13个信道不交叠。
因此，只有三个通道可以实现频率不重叠，故在WLAN部署时，信道1，6和11为推荐信道。
在信道资源不够用或者用户容量要求较高时，也可以采用四个非重叠信道1，5，9和13。
而在5.8GHz频段，我国把5.725GHz到5.875GHz这一频段分成了5个信道，每个信道带宽为20MHz。
虽然划分了5个信道（149，153，157，161，165），但一般设备只支持其中的4个信道（149，153，157，161）。
1.2 WLAN组成与网络结构1.2.1 组成Wireless Medium (WM)：无线传输媒介，无线局域网络物理层所使用到的传输媒介。
Station (STA)：工作站，任何设备只要拥有IEEE 802.11的MAC层和PHY层的接口，就可称为一个工作站。
Station Services (SS)：工作站服务，提供工作站收发数据的服务。
Basic Service Area(BSA)：每一个几何上的建构区块(building block)就称为一个基本服务区域(Basic Service Area,简称BSA)，每一建构区块的大小依该无线工作站的环境和功率而定。
Basic Service Set (BSS)：基本服务区中所有工作站的集合。
- 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)。
点对点拓扑：把无线AP设置成网桥方式将两个局域网连接起来。这种方 式是为局域网存储转发数据而设计的，对于末端节点用户是透明的
无线网络技术
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
2.1.5 802.11 分层协议体系 802.11定义了无线局域网设备的物理层和链路层协议规范
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
2.1.1 IEEE 802.11的发展历程
无线网络技术
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
按照物理层和MAC层将这些802.11标准进行了分类，如图
无线网络技术
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
2.1.2 ISM频段 ISM（Industrial Scientific and Medical）频段是一个免许可证的可用于 发展消费电子产品的频段，由美国联邦通信委员会（FCC）分配，设 备功率不能超过1W。ISM频段分为工业（902～928MHz），科学研究 （2.42～2.4835GHz）和医疗（5.725～5.850GHz），如图2-3所示。 ISM频段在各国的规定并不统一。如在美国有三个频段902～928 MHz ，2400～2483.5 MHz，5725～5850 MHz，而在欧洲900MHz的频段则 有部分用于GSM通信。
无线网络技术
2.2 802.11系列协议概述
2.2.1 802.11系列协议标准的发展 802.11系列协议标准是由国际电气和电子工程师联合会（IEEE）制定的， 它以802.11标准为基础，包括与无线局域网相关的多个已经发布和正在制 定的标准。
无线网络技术
2.2 802.11系列协议概述
802.11系列协议标准
说明 扩展的5GHz微波的物理层及MAC子层标准（日本） 基于无线局域网的微波测量规范 暂无 基于无线局域网的设备维护规范 高吞吐量的无线局域网规范（100Mbps）
无线网络技术
2.2 802.11系列协议概述
802.11系列协议中协议分布
无线网络技术
2.2 802.11系列协议概述
2.2.2 802.11 a,b,g,n协议的定义和标准 1．802.11 标准 802.11是第一代无线局域网标准之一，也是IEEE发布的第一个无线局域 网标准，是其他802.11系列标准的基础标准。该标准定义了物理层和介 质访问控制MAC协议的规范，允许无线局域网及无线设备制造商在一定 范围内建立互操作网络设备。
无线网络技术
2.2 802.11系列协议概述
1）802.11标准的物理层定义 802.11标准的物理层是媒体接入控制层和无线介质的接口，最初定义的 802.11标准的物理层还定义了使用的传输技术：跳频扩频、直接序列扩频和 红外技术，支持1Mbps和2Mbps的数据速率。 ① 扩频技术：扩频技术是兼顾带宽和可靠性的技术，其目标是使用比系统 所需要带宽更宽的频段来减少噪声和干扰的影响，扩频技术扩展了传输所 用的带宽，保持总功率不变，降低了峰值功率
Ad-hoc 的802.11无线局域网
无线网络技术
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
总线形拓扑：最初，以太网以一种共享总线拓扑模式存在，所有的节 点都连接到一个共同的线缆上，但首尾两个节点则是开放的，网络中 所有的节点都可以侦听到总线上的传输
无线网络技术
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
发布时间 1997年 1999年 1997年 2002年 2000年 2000年 2004年 2003年 2003年 2003年 2004年
发布时间 2004年 2005年 暂无 2006年 2007年
说明 定义了2.4GHz微波和红外线的物理层及MAC子层标准 定义了5GHz微波的物理层及MAC子层标准 扩展的2.4GHz微波的物理层及MAC子层标准（DSSS） 扩展的2.4GHz微波的物理层及MAC子层标准（PBCC） 关于IEEE 802.11网络和普通以太网之间的互通协议 关于国际间漫游的规范 基于无线局域网的质量控制协议 漫游过程中的无线基站内部通信协议 扩展的2.4GHz微波的物理层及MAC子层标准（OFDM） 扩展的5GHz微波的物理层及MAC子层标准（欧洲） 增强的无线局域网安全机制
无线网络技术
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
2.1.3 Wi-Fi 802.11频率的划分
无线网络技术
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
2.1.4 802.11无线局域网结构 基础结构的802.11无线局域网
无线网络技术
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
星形拓扑：目前大多数的局域网采用的是一种星形的拓扑方式，即： 将所有的节点连接到一个交换机上，交换机又可以相互连接组成一个 大的网络
无线网络技术
2.1 IEEE 802.11无线局域网基础知识
网状网拓扑：也称Mesh网络，它不需要全部的物理连接，只要将一个节点 连接到Mesh网中的任何一个节点，它即可完全连接到整个网络，Mesh网 中每个节点都可以转发其他节点的数据包
跳频扩频技术：使用很多窄频段，并使传输所用频率在这些频段中“跳 动”。 直接序列扩频技术：其原理就是通过特定的码字把信号的带宽展宽并复 用，以此获得较好的对抗干扰和噪声的性能。
无线网络技术
2.2 802.11系列协议概述
② 红外技术：红外技术使用的是红外线二进制数据传输，支持1Mbps（ 基本接入速率） 和2Mbps（加强接入速率）的数据传输速率，两种传输速率使用不同的 调制方案，对于基本接入速率，红外物理层用16脉冲位置调制；对于加 强接入速率，使用4脉冲位置调制。脉冲位置调制就是根据脉冲在一段 周期内的位置不同代表不同的二进制符号。
协议名称 IEEE 802.11 IEEE 802.11a IEEE 802.11b IEEE 802.11b+ IEEE 802.11c IEEE 802.11d IEEE 802.11e IEEE 802.11F IEEE 802.11g IEEE 802.11h IEEE 802.11i
协议名称 IEEE 802.11j IEEE 802.11k IEEE 802.11l IEEE 802.11m IEEE 802.11n