视频2：无线局域网体系结构
2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz
5GHz
1、2 5.5、11 54 150,300
54
无线局域网标准
2．扩频技术 RS=BW×㏒2（1+S/N）
RS最大传输速率，BW信道带宽，S/N信号信噪比
可以通过提高带宽，或者信号的信噪比来提高信道的数据传输速率
在数据传输速率不变的情况下，可以通过提高信道带宽来降低信号
物理层标准的主要区别
电磁波频段 所使用的扩频技术 信号调制技术
802.11，802.11b， 802.11g和802.11n是兼容的，统称为802.11bgn
无线局域网标准
1．不同标准的频段
协议标准 电磁波频段 数据传输速率(Mbps)
802.11 802.11b 802.11g 802.11n
802.11a
的信噪比
为了提高无线通信的容错性使得无线信道带宽大于实现数据传输速 率所要求的带宽的技术称为扩频技术
无线局域网标准
3．无线信道
信号 能量
802.11、11b、11g和11n标准2.4GHz频段分成13个信道
信道1 信道2 信道3 信道4 信道5 信道6 信道7 信道8 信道9 信道10 信道11 信道12 信道13 2.412 2.417 2.422 2.427 2.432 2.437 2.442 2.447 2.452 2.457 2.462 2.467 2.472 GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz
无线局域网体系结构
学习内容
无线局域网分层结构
无线局域网协议标准
无线局域网体系结构
HTTP FTP… TCP UDP IP HTTP FTP… TCP UDP IP MAC层 物理层 LLC子层 MAC子层 物理层
IP over以太网
以太网
IP over无线局域网
无线局域网
基于以太网的TCP/IP体系结构
2.401GHz
2.423GHz
2.461GHz
2.483GHz
频率
一个信道是一段电磁波频段，每个信道的带宽为22MHz 相邻信道频段存在重叠 信道1、信道6、信道11两两之间不存在频率重叠
无线局域网标准
3．无线信道
信号 能量
802.11、11b、11g和11n标准2.4GHz频段分成13个信道
信道1 信道2 信道3 信道4 信道5 信道6 信道7 信道8 信道9 信道10 信道11 信道12 信道13 2.412 2.417 2.422 2.427 2.432 2.437 2.442 2.447 2.452 2.457 2.462 2.467 2.472 GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz GHz
IEEE（电子和电气工程师协会）定义的局域网标准的MAC帧无数据类型
以太网采用DIX定义的标准，无需LLC子层 无线局域网是IEEE定义的标准，需要LLC子层给出数据类型
无线局域网标准
MAC
链路层
802.11n 802.11a
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
802委员会
802.11
802.11b
802.11g
物理层
无线局域网协议标准 不同的只是物理层，MAC层相同
2.401GHz
2.423GHz
2.461GHz
2.483GHz
频率
一个信道是一段电磁波频段，每个信道的带宽为22MHz 相邻信道频段存在重叠 信道1、信道6、信道11两两之间不存在频率重叠
小结
1. 无线局域网主要功能由物理层和MAC层完成，LLC层只 给出MAC帧的数据类型
2. 不同的无线局域网标准主要是物理层不同
基于无线局域网的TCP/IP体系结构
逻辑链路控制（LLC）子层：指定数据类型 MAC子层：MAC地址、MAC帧封装、争用无线信道 物理层：无线信道二进制位流传输功能
无线局域网体系结构
1B 1B 1B 1B 1B 1B 2B
AA
AA
03
00
00
00
以太网类型字段
数据字段
无线局域网表示数据类型的方式
DIX（ Dec、 Intel和Xerox ）定义的以太网标准中MAC帧有数据类型
3. 随着无线局域网的广泛应用，数据传输速率越来越高
WLAN网络技术与架构v21
WLAN的优点
使用更自由 凡是自由空间，均可连接网络，不受限于线缆和端口位置 网络建设更经济 终端与交换设备间省去布线，有效降低布线成本 特殊地理环境下的网络架设，如隧道、码头、高速公路 网络通信更便利 不受限于时间和地点的接入网络，满足各行各业对于网络应用的需求
3
无线网络分类
无线个人网（WPAN）、无线局域网（WLAN）、 无线城域网（WMAN）、无线广域网（WWAN）。
加密 802.1x认证,802.11e QOS
网管、二层漫游, 安全
18
FAT AP设备的典型组网
家庭或soho网络的组网模式：
AP
ADSL Modem
WAN
企业网络的组网模式：
PC
STAs
企业核心网
以太交换机
AP1
……
APn
STAs 19
FAT AP组网的局限性
利用FAT AP组建大、中型无线网络时，配置工作量大。 对FAT AP进行软件升级时，需要手工逐台进行升级，维护工作量大。 FAT AP上保存着设备配置信息，当设备失窃时造成配置信息泄漏。 FAT AP难于实现自动无线盲区修补、流氓AP检测等功能。
30MHz-300MHz
300MHz-3GHz 3GHz-30GHz 30GHz-300GHz
通用名
主要应用
极低频 （ELF） 水下通信
甚低频 （VLF） 海上通信
低频 （LF）或长波 调幅广播 （LW）
中频 （MF）或中波 调幅广播 （MW）
高频 （HF）或短波 调幅广播、业余无线电 （SW）
甚高频 （VHF） 调频广播、电视
网管、三层漫游, 安全
22
“胖、瘦”AP性能比较
2.3无线局域网的组建(第1课时)教科版(2019)高中信息技术必修二教学设计
在教学过程中，要注重理论与实践相结合，让学生在实际操作中掌握知识。此外，还要关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在课堂上得到充分的锻炼和发展。
- 反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。
作用与目的：
- 巩固学生在课堂上学到的无线局域网组建知识点和技能。
- 通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。
- 通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。
拓展与延伸
1. 提供与本Байду номын сангаас课内容相关的拓展阅读材料：
- 《无线局域网技术简介》：介绍无线局域网的基本概念、技术标准和发展趋势。
内容逻辑关系
① 无线局域网的组建原理：
- 无线信号的传播
- 无线接入点的设置
- 网络配置
② 无线路由器的配置方法：
- 网络设置
- 无线设置
- 安全设置
③ 无线局域网的安全问题及解决办法：
- 密码设置
- 加密算法
- 防火墙
板书设计：
一、无线局域网的组建原理
1. 无线信号的传播
2. 无线接入点的设置
3. 网络配置
2. 辅助材料：
a. 收集与无线局域网组建相关的图片、图表，如无线信号覆盖图、网络拓扑结构图等，以直观展示无线局域网的工作原理和组建过程。
b. 准备一些关于无线局域网组建的案例视频，让学生通过实际案例了解无线局域网的应用场景和组建方法。
c. 整理一份无线局域网组建的操作步骤手册，供学生在实验环节参考。
无线局域网系统的方法和基站
无线局域网系统的方法和基站无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是指利用无线技术实现的一个覆盖范围较小的本地网络。
它与有线局域网相比具有灵活性高、便捷性强的优势，同时也有一些独特的方法和技术应用。
WLAN系统的方法和基站有以下几种：1.基础设施模式基础设施模式是一种常见的WLAN系统方法，它使用一个或多个无线接入点（Access Point，简称AP）作为中心节点，其他无线设备通过AP 与网络连接。
AP负责管理和控制WLAN的无线信号，以及提供无线设备之间的数据交换功能。
AP通常通过有线网络与其他网络设备连接，如交换机或路由器。
2. Ad-hoc模式Ad-hoc模式也称为点对点模式，这种方法中没有中心节点（AP），所有设备彼此直接相互连接。
设备之间通过建立自组织的临时网络以实现数据通信。
Ad-hoc模式适用于临时性的网络连接，如会议室内的设备互连或临时的网络扩展。
3.混合模式混合模式是基础设施模式和Ad-hoc模式的结合，其中有一个或多个AP作为中心节点，同时也允许设备之间直接连接。
这种模式可以提供更大的覆盖范围和更稳定的传输，同时又能够满足一些特殊需求，如设备间的点对点通信。
1.信号覆盖和传输：基站负责发射和接收无线信号，以提供不同距离的信号覆盖范围。
它可以调整信号的功率和频率，以适应不同环境和需求的信号传输。
2.认证和加密：基站可以对无线设备进行认证和加密，以确保只有授权用户可以访问网络。
这可以防止未经授权的访问和数据泄露。
3. 网络管理和控制：基站可以管理和控制WLAN的一些设置，如信道选择、流量控制和QoS（Quality of Service）管理。
它还可以提供设备的监视和故障排除。
4.网络扩展和漫游：通过增加或调整基站的位置，可以扩展WLAN的覆盖范围。
基站还支持设备在不同基站之间的无缝漫游，以提供更稳定和连续性的信号传输。
总结起来，无线局域网系统的方法和基站是实现WLAN的重要组成部分。
无线局域网基本原理及技术ppt课件
Scrambled data
0
1
Barker sequence Tr1 0 0 01 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 00 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1
Page 17
802.11MAC层
2. 另一个的无线MAC层问题是“隐藏终端”问题。为了解决这个问题，802.11在
MAC层上引入了一个新的Send/Clear to Send(RTS/CTS)选项，间接解决了
“hidden node”问题。由于RTS/CTS需要占用网络资源而增加了额外的网络负担，
一般只是在那些大数据报上采用(重传大数据报会耗费较大)。
83.5MHz
互不重迭 频道数量
数据速率
13（U.S）
19（Europe） 6，9，12，18， 24，36，48， 54Mbps
3
1，2，5.5， 11Mbps
3
6，9，12，18， 24，36，48， 54Mbps
UDP数据吞量 30.9Mbps
7.1Mbps
16.4Mbps
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无线局域网模型 IEEE 802 LAN标准系列
扩频技术主要又分为频率跳频技术（FHSS）及直接序列扩 频技术（DSSS）两种方式。而此两种技术起源于第二次 世界大战中军队所使用的通讯技术，其目的是希望在恶劣 的战争环境中，依然能保持通信信号的稳定性及保密性。
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跳频技术 FHSS
跳频技术是依靠快速地转换传输的频率来实现的，每一个时间段内使用的频率 和前后时间段的都不一样，所以发送者和接收者必须保持一致的跳变频率，这 样才能保证接受的信号正确。 跳频技术可以避开许多干扰的出现，包括某些工作在特定频率下的信号，这样 采用跳频后的802.11无线信号就只会丢失这个频率下的信息，损失不大；如果 想分享带宽，也可以采用不同的调频次序来实现。 弱点：速度慢，只能达到1Mbps。
网络拓扑知识：无线局域网的逻辑拓扑结构
网络拓扑知识：无线局域网的逻辑拓扑结构随着信息技术的不断发展，无线局域网已经成为了人们日常生活、工作中的必要工具。
无线局域网依靠无线电波进行通信，避免了传统的电缆或光纤的限制，实现了无线传输。
在无线局域网中，网络拓扑是无线通信的基础和核心，它能够决定无线局域网的工作效率以及网络的可靠性。
本文将为大家介绍无线局域网的逻辑拓扑结构及其应用。
一、无线局域网的逻辑拓扑结构无线局域网的逻辑拓扑结构主要有三种：基础设施模式、自组织网络模式和混合模式。
其中，基础设施模式和自组织网络模式是较为常见的两种模式。
1.基础设施模式基础设施模式是一种基于中心节点的无线局域网拓扑结构。
在该模式下，无线接入点充当中心节点的角色，连接所有的无线终端。
无线接入点可以是有线网络的路由器、交换机、服务器等设备，也可以是专门用于无线局域网的无线路由器。
基础设施模式下，所有无线终端必须能够连接到无线接入点，才能通过网络进行数据传输。
基础设施模式的优点在于其稳定性和可靠性。
由于存在中心节点的控制，网络管理和维护较为简单。
同时，基础设施模式可提供高速稳定的网络传输，适合应用于需要大容量数据传输和视频流媒体等高带宽的场合。
2.自组织网络模式自组织网络模式是一种去中心化的无线局域网拓扑结构。
在该模式下，所有的无线设备都是平等的，并通过自组织的方式建立起网络连接。
无线终端之间通过彼此连接，形成一个不规则的网状结构。
这种模式下，每个无线终端之间都可以进行通信，并可以相互转发数据包。
自组织网络模式的优点在于其灵活性和自适应性。
这种模式下，网络连接随着设备的移动和增减而动态地改变，不需要中心节点对其进行管理和维护。
3.混合模式混合模式是一种综合了基础设施模式和自组织网络模式的拓扑结构。
在混合模式下，某些无线设备可以通过无线接入点连接至有线网络，而另外一些无线设备则可以通过自组织的方式相互连接。
这种模式下，各个无线设备之间可以进行点对点的通信，也可以通过无线接入点访问互联网。
WLAN的工作原理及网络结构
WLAN的工作原理及网络结构
WLAN（Wireless Local Area Networks），即无线局域网，是指利用无线技术建立局域网络的技术。
它可以让用户在无需缆线的环境下，接入到局域网络中，从而实现网络的无缆化，是当今局域网络发展的主流技术之一、传统的有线局域网（Wired Local Area Network），又称以太网，它是利用双绞线或同轴电缆作为物理传输介质，以物理层的以太网帧作为逻辑上的传输格式，通过网桥、交换机或路由器进行转发的网络。
WLAN有着特有的工作原理，一般来讲，其网络结构主要分为以下4个方面：
1、无线媒体接入技术：无线媒体接入技术是指支持WLAN所采用的信号传播方式，主要包括无线电、微波和光波等技术，它们利用特定的频率范围发射和接收信号，从而实现无线局域网的组网。
2、MAC(Media Access Control)层：MAC是无线局域网的心脏，它负责信息在网络中的传输，控制网络设备的接入，管理设备之间的通信。
它负责识别各种设备、定义网络传输协议、网络地址分配和错误控制等。
3、网络层：网络层主要负责处理网络编址、路由选择和路由协调，以及对ip数据报的转发等功能。
它承担了路由表维护，控制流量分发等工作，实现了分组在网络中的传输。
无线网络技术基础第3章 无线局域网PPT课件
2.分布式系统服务(DSS)
由DS提供的服务被称为分布式系统服务。在 WLAN中，DSS通常由AP提供。包括：
(1)联结(Association) (2)重新联结(Reassociation) (3)解除联结(Disassociation) (4)分布(Distribution) (5)集成(Integration)
.
3．服务之间的关系
对于通过WM进行直接通信的STA均有认证状态 (值为未被认证和已认证)和联结状态(值为未联结 和已联结)两个状态变量。这两个变量为每个远端 STA建立了三种本地状态：
状态1：初始启动状态，未认证，未联结； 状态2：已认证，未联结； 状态3：已认证，已联结。
.
状态变量与业务之间的关系
固定站
开机使用的移动站
固定
关机时的移动站
固定
举例
台式机
半移动站
移动站
固定
固定/移动
固定/移动
固定/移动
便携机
掌上机、车载台
.
2．无线介质
无线介质是无线局域网中站与站之间、站与接入 点之间通信的传输介质。空气是无线电波和红外 线传播的良好介质。
无线局域网中的无线介质由无线局域网物理层标 准定义。
.
3.无线接入点
无线局域网的发展经历了四代: (1)第一代无线局域网:1985年，FCC颁布的电波法
规为无线局域网的发展扫清了道路。 (2)第二代无线局域网：基于IEEE 802.11标准的无
线局域网 (3)第三、四代无线局域网：符合IEEE 802.11b标准
的产品已经较为普及，归为第三代无线局域网产 品；而将符合IEEE 802.11a、HiperLAN2和IEEE 802.11g标准的产品称为第四代无线局域网产品。
无线局域网的组成 [局域网组成部分]
无线局域网的组成 [局域网组成部分]局域网组成部分包括网络硬件和网络软件二大部分。
网络硬件主要包括网络服务器、工作站、外设)等，如果要进行网络互连，还需要网桥、路由器、网关，以及网间互连线路等。
网络软件网络接口卡、传输介质，根据传输介质和拓扑结构的不同，还需要集线器(HUB)、集中器(concentrato主要是网络操作系统和满足特定应用要求的网络应用软件。
为了完整地给出LAN的定义，必须使用两种方式:一种是功能性定义,另一种是技术性定义。
前一种将LAN定义为一组台式计算机和其它设备,在物理地址上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类的计算资源的方式互连在一起的系统。
这种定义适用于办公环境下的LAN、工厂和研究机构中使用的LAN。
就LAN的技术性定义而言,它定义为由特定类型的传输媒体(如电缆、光缆和无线媒体)和网络适配器(亦称为网卡)互连在一起的计算机,并受网络操作系统监控的网络系统。
功能性和技术性定义之间的差别是很明显的,功能性定义强调的是外界行为和服务;技术性定义强调的则是构成LAN所需的物质基础和构成的方法。
局域网(LAN)的名字本身就隐含了这种网络地理范围的局域性。
由于较小的地理范围的局限性。
由于较小的地理范围,LAN通常要比广域网(WAN)具有高的多的传输速率,例如，目前LAN的传输速率为10Mb/s,FDDI的传输速率为100Mb/s,而WAN的主干线速率国内目前仅为64kbps或 2.048Mbps,最终用户的上线速率通常为14.4kbps。
局域网中的一些协议，在安装操作系统时会自动安装。
如在安装Windows 2000或Windows 95/98时，系统会自动安装NetBEUI通信协议。
在安装NetWare时，系统会自动安装IPX/SPX通信协议。
其中三种协议中，NetBEUI和IPX/SPX在安装后不需要进行设置就可以直接使用，但TCP/IP要经过必要的设置。
无线局域网解决方案介绍
无线局域网解决方案介绍无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是一种无线通信技术，允许用户在一定范围内通过无线方式连接到互联网或局域网。
无线局域网解决方案是为了满足企业、学校、医院、酒店等场所的无线网络需求而设计的一套综合解决方案。
一、无线局域网解决方案的基本架构无线局域网解决方案的基本架构包括以下几个关键组成部分：1. 无线接入点（Access Point，简称AP）：无线接入点是无线局域网的核心设备，负责将有线网络信号转换为无线信号，并提供给无线设备进行连接。
无线接入点通常具有较大的覆盖范围和较高的传输速率，可以支持多个无线设备同时连接。
2. 无线控制器（Wireless Controller）：无线控制器是无线局域网的管理中心，负责对无线接入点进行集中管理和配置。
通过无线控制器，管理员可以对无线网络进行监控、优化和调整，提供更好的网络性能和用户体验。
3. 无线客户端设备：无线客户端设备是用户使用的终端设备，如笔记本电脑、智能手机、平板电脑等。
无线客户端设备通过无线接入点连接到无线局域网，实现与互联网或局域网的无线通信。
二、无线局域网解决方案的特点和优势1. 灵活性和便捷性：无线局域网解决方案可以让用户在无线覆盖范围内自由移动，不受有线连接的限制。
用户可以随时随地连接到无线网络，方便快捷。
2. 扩展性和容量：无线局域网解决方案可以根据用户需求进行灵活扩展，支持大量的无线设备同时连接。
无线接入点可以通过增加数量或调整覆盖范围来满足不同场所的无线网络需求。
3. 高速和稳定性：无线局域网解决方案采用先进的无线通信技术，可以提供高速和稳定的网络连接。
无线接入点和无线客户端设备之间的数据传输速率可以达到数百兆比特每秒，满足用户对网络速度的需求。
4. 安全性和可靠性：无线局域网解决方案采用多种安全机制，如WPA2-PSK加密、MAC地址过滤、虚拟专用网络（VPN）等，保障网络数据的安全性。
无线网络的体系结构
无线网络的体系结构-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII计算机系统结构论文报告课题名称: 无线网络的体系结构学院: 计算机科学与工程学院班级: 网络工程三班学号: 21姓名: 方明摘要：传统的无线接入方式，如蜂窝网、无线局域网(WLAN)面对日益增长的高速无线因特网接入需求面临许多挑战，无线网状网(WMN)作为因特网“最后一公里”接入方案，提供一种灵活而低成本的多跳通信，也将成为各种无线网络融合的主要技术。
针对这一极具发展前途的网络结构，本文主要从其结构方面进行分析研究。
关键词：无线网状网；路由；结构一.引言：无线Mesh网（WMN）又称为无线网状网、无线网格网，大约出现在20世纪90年代中期。
随着移动通信技术的发展，除无线通信网络的语音业务需求外，高速因特网接入需求也日渐增加。
传统的无线接入方式面临着接入带宽不足、服务质量得不到满足等问题，而且无线频谱资源及拓扑结构缺乏统一规划，难以适应灵活多变的使用状况。
WMN提供了一条解决无线接入网所面临问题的新途径，它可以大大增加无线系统的覆盖范围，同时可以提高无线系统的带宽容量以及通信可靠性。
无线网状网是一种非常有发展前途的宽带无线接入技术。
图1说明了一个多跳无线网状网，其中只有中央网关G通过有线方式连接到互联网，而其他的节点（如节点S）则是通过多跳方式访问到中央网关G。
WMN中的每个节点不仅是一个客户端也是一个中继器，也就是说，它既可以从与因特网相连接的网关上获取数据，也可以将数据发送到该网关，进而与因特网相连。
无线网状网和无线自组网的主要区别在于数据传送模式[2]，如图2所示。
在WMN中，通常存在一个中央网关设备，大多数的数据不是发向该设备就是从该设备接收数据，如图2(a)所示。
在自组织网络中，数据流量可以在任意节点之间的进行传输，比如在节点S1和D1之间，如图2(b)所示。
总体来说，无线网状网的技术优势可以概括为以下5个方面；WMN可以以最小的布线工程量在大规模区域内进行快速部署，以降低基础设施和部署费用。