无线网络6.ppt

第 9 章　无线网络 9.1 无线局域网WLAN 9.1.1 无线局域网的组成 无线局域网可分为两大类： 　(1)有固定基础设施的：如移动、联通等 　(2)无固定基础设施的：如用笔记本组建的无线网 1、IEEE802.11 IEEE802.11是IEEE制定的无线局域网协议标准，如IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g、IEEE802.11n等。 凡使用802.11系列协议的局域网又称为Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi几乎成了无线局域网的代名词。  移动站与 AP 建立关联的方法 被动扫描，即移动站等待接收接入站周期性发出的信标帧(beacon frame)。 信标帧中包含有若干系统参数（如服务集标识符 SSID 以及支持的速率等）。 主动扫描，即移动站主动发出探测请求帧(probe request frame)，然后等待从 AP 发回的探测响应帧(probe response frame)。 热点(hot spot) 热点也就是公众无线入网点。 由许多热点和 AP 连接起来的区域叫做热区(hot zone)。 现在也出现了无线因特网服务提供者 WISP (Wireless Internet Service Provider)这一名词。用户可以通过无线信道接入到 WISP，然后再经过无线信道接入到因特网。 2. 移动自组网络又称自组网络(ad hoc network) 自组网络是没有固定基础设施（即没有 AP）的无线局域网。这种网络由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。 移动自组网络的应用前景 在军事领域中，携带了移动站的战士可利用临时建立的移动自组网络进行通信。 这种组网方式也能够应用到作战的地面车辆群和坦克群，以及海上的舰艇群、空中的机群。 当出现自然灾害时，在抢险救灾时利用移动自组网络进行及时的通信往往很有效的， 无线传感器网络 WSN 无线传感器网络是移动自组网络中的一个子集，是由大量传感器结点通过无线通信技术构成的自组网络。 无线传感器网络的应用：进行各种数据的采集、处理和传输，一般并不需要很高的带宽，但是在大部分时间必须保持低功耗，以节省电池的消耗。 由于无线传感结点的存储容量受限，因此对协议栈的大小有严格的限制。 无线传感器网络还对网络安全性、结点自动配置、网络动态重组等方面有一定的要求。 传感器结点的形状(a)和组成(b) 无线传感器网络主要的应用领域 环境监测与保护（如洪水预报、动物栖息的监控）； 战争中对敌情的侦查和对兵力、装备、物资等的监控； 医疗中对病房的监测和对患者的护理； 在危险的工业环境（如矿井、核电站等）中的安全监测； 城市交通管理、建筑内的温度/照明/安全控制等。 移动自组网络和移动 IP 并不相同 移动 IP 技术使漫游的主机可以用多种方式连接到因特网。移动 IP 的核心网络功能仍然是基于在固定互联网中一直在使用的各种路由选择协议。 移动自组网络是将移动性扩展到无线领域中的自治系统，它具有自己特定的路由选择协议，并且可以不和因特网相连。 几种不同的接入 固定接入(fixed access)——在作为网络用户期间，用户设置的地理位置保持不变。 移动接入(mobility access)——用户设置能够以车辆速度移动时进行网络通信。当发生切换时，通信仍然是连续的。 便携接入(portable access)——在受限的网络覆盖面积中，用户设备能够在以步行速度移动时进行网络通信，提供有限的切换能力。 游牧接入(nomadic access)——用户设备的地理位置至少在进行网络通信时保持不变。如用户设备移动了位置，则再次进行通信时可能还要寻找最佳的基站 9.1.2 802.11 局域网的物理层 802.11 无线局域网可再细分为不同的类型。 现在最流行的无线局域网是 802.11b，而另外两种（802.11a 和 802.11g）的产品也广泛存在。 目前最新的是802.11n. 几种常用的 802.11 无线局域网 9.1.3 802.11 局域网的 MAC 层协议1. CSMA/CA 协议 无线局域网却不能简单地搬用 CSMA/CD 协议。这里主要有两个原因。 一、在无线局域网的适配器上，接收信号的强度往往会远小于发送信号的强度，因此，若要实现碰撞检测，那么在硬件上的花费就会过大。 二、在无线局域网中，并非所有的站点都能听见对方，而“所有站点都能听见对方”正是实现CSMA/CD 协议必须具备的基础。 无线局域网不能使用 CSMA/CD，而只能使用改进的 CSMA 协议。改进的办法是把 CSMA 增加一个碰撞避免(Collision Avoidance)功能。