計算機網絡之無線局域網

1.無線局域網工作方式

工作方式:每臺PC機上有一個無線收發機(無線網卡), 它能夠向網絡上的其他PC機發送和接受無線電信號。

與有線以太網相似,無線局域網也是打包方式發送數據的。每塊網卡都有一個永久的、唯一的ID號(地址),而數據包里包含:所要發送的數據,發送和接收地址等信息。 ? ?

在向網絡中發送數據包之前先檢查網絡的狀態。當它檢測到空閑時,就發送數據包;如果檢測到此無線電頻率上有其他數據的話,就先等待一段時間,然后再試。

2.無線局域網特點

用戶不必因使用有線傳輸介質而破壞原有的工作環境 ?

可根據需要調整工作站的位置 ?

使便攜式計算機更容易接入局域網 ?

擴大了計算機網絡的應用能力及領域

3.無線局域網-802.11

結點共享特定頻率無線信道,使用天線(無線網卡)收發數據;

潛在問題1:功率決定信號覆蓋范圍,使用同一頻率會造成相互干擾。

潛在問題2:隱藏終端(對應A的D),當A向C發數據時,B等待,C接收,但D可能也會發送數據,結果導致C無法正確收取。

解決方案:CSMA/CA(載波偵聽多路訪問/沖突避免) ? (發前偵聽,空閑發送,協商頻段,避免沖突);

協商頻段:增加RTS(發送請求)/CTS(發送響應)協議

發方A發送RTS,告知C擬發送的數據長度和頻段選擇;

收方C響應CTS,準備收取,同時告知C覆蓋范圍內的某頻段將被占用;收方對收取的數據予以確認(ACK),釋放占用的頻段。

由于RTS (發送請求)使用相同的信道,如果發生沖突,則執行退避算法

退避時間:隨機數*時間片(8us);

隨機數取值:0~2(重發次數+3)-1; ? 重發次數<=7,第5次以后,隨機數均取值255;

可用頻率: ? ?

???????? 2.4—2.4835Ghz,可分79個頻帶,北美和歐洲?

????????2.471—2.497Ghz,可分23個頻帶,日本; ? ?

????????2.4465—2.4835Ghz,可分35個頻帶,法國;

傳輸速率:1—4.5M(間隔0.5M)、11Mbps;

4.無線局域網-拓頻通信

無線局域網物理層的信號傳輸技術:跳頻擴頻(FHSS)、直序擴頻技術(DSSS)。

跳頻擴頻(FHSS—Frequency hopping spread spectrum):

1、發方:信號按固定的時間間隔從一個頻段跳到另一頻段。

2、收方:與發方頻段相同的順序序列同步地跳動接收。

3、發送頻率變換的順序有一個偽隨機碼決定,發送器和接收器使用相同的順序序列。

4、發送器和接收器通過公共頻段協商偽隨機碼,后續通信在若干頻段傳輸;

直接序列擴頻(直序擴頻: Direct Sequence Spread Spectrum--DSSS ):

將用戶的原始信號的每一位用多個位表示,并擴展到多個頻段,這些頻段以不同的形式傳輸相同的內容。 每個用戶擁有特定的碼片編碼,(“1” ,“-1” 的集合)

假設:擴展到6個頻段發送,用戶A的碼片編碼為:

????????Ca= (1,-1,-1,1,-1,1)

????????用戶數據 ?1: —> (1,-1,-1,1,-1,1) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

????????0: —> (-1,1,1,-1,1,-1) ? ?(補碼傳輸)

發送信息: 用戶A發送給用戶C:

同時發往6個頻段,每個頻段一位(“1”或“-1”)

收方:根據自己掌握的發方編碼對收到的碼片集進行解碼計算。當結果的絕對值等于頻段個數時,才表示收到了該發方發來的信息。

例:用戶A與用戶C通信,用6個頻段發送,C收到A發來的碼片集(D),用A的碼片集(Ca)進行解碼計算: ? ? ? ? ? ?Sa = ? ? Cai* Di ? ? ? ? ?

結果 : = ? 6,表示收到的是“1”? ? ?

?????????????= ?-6, ? ? ? ?收到的是“0”

5.無線局域網組成

有固定基礎設施(有AP點)的無線局域網

6.無線局域網-基本服務集 BSS

包括一個基站和若干個移動站,所有的站在本 BSS 以內都可以直接通信,但在和本 BSS 以外的站通信時 ,都要通過本 BSS 的基站。

接入點 AP (Access Point)

基本服務集內的基站(AP),其作用和網橋相似。 ?

當網絡管理員安裝 AP 時,必須為該 AP分配一個不超過 32 字節的服務集標識符 SSID 和一個信道。

擴展的服務集ESS (Extended Service Set)

基本服務集可以通過接入點 AP連接到一個主干 分配系統 DS (Distribution System),然后再接入到 另一個基本服務集,構成擴展的服務集 。

門戶(portal)為無線用戶提供到非 802.11 無線局域網(例如,到有線連接的因特網)的接入。門戶的作用就相當于一個網橋。

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