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1、* *Access NetworkAccess Network1 1第第8 8章章 无线局域网接入技术无线局域网接入技术l lWLANWLAN概述概述l lIEEE802.11IEEE802.11标准概要标准概要l lWLANWLAN安全技术安全技术l lWLANWLAN的应用的应用* *Access NetworkAccess Network2 2WLANWLAN概述概述l lWLANWLAN的功能的功能l l为小范围内固定或移动站点提供无线数据通信服务为小范围内固定或移动站点提供无线数据通信服务l l标准机构及组织标准机构及组织l lIEEE802.11IEEE802.11工作组工作组l
2、lWiWiFiFi联盟联盟l l技术标准技术标准l lIEEE802.11IEEE802.11系列系列l l网络结构网络结构l lAd-hocAd-hoc（无中心）（无中心）l lAPAP（有中心）（有中心）l lMACMAC协议协议 l lCSMA/CACSMA/CA协议协议 l l频段频段l l2.4GHz2.4GHz（ISMISM频段），频段），5GHz5GHzl l无线环境恶劣，存在诸多问题很难解决无线环境恶劣，存在诸多问题很难解决* *Access NetworkAccess Network3 3无线数据传输的环境无线数据传输的环境(1/4)(1/4)l l有限的带宽有限的带宽l l
3、2.4GHz2.4GHz：无需申请频带，非常拥挤：无需申请频带，非常拥挤l lISMISM频段：工业、科学和医学频段：工业、科学和医学l l5GHz5GHz频带：成本较高频带：成本较高l l面临的问题之一：如何利用有限的带宽面临的问题之一：如何利用有限的带宽l l共享信道共享信道l l多个站点共享同一信道多个站点共享同一信道l l数据通信具有广播的特点数据通信具有广播的特点l l两个或以上站点同时发送会发生冲突两个或以上站点同时发送会发生冲突l l面临的问题之二：如何避免冲突、如何分解冲突面临的问题之二：如何避免冲突、如何分解冲突* *Access NetworkAccess Network4
4、 4无线数据传输的环境无线数据传输的环境(2/4)(2/4)l l并非单纯的广播环境并非单纯的广播环境l l共享无线信道的广播信息不一定到达每个站点共享无线信道的广播信息不一定到达每个站点l l存在着存在着隐藏站点隐藏站点和和暴露站点暴露站点的问题的问题l l隐藏站点会增加站点冲突的可能性隐藏站点会增加站点冲突的可能性l l暴露站点会抑制信道资源的充分利用暴露站点会抑制信道资源的充分利用l l面临的问题之三：如何克服隐藏站点和暴露站面临的问题之三：如何克服隐藏站点和暴露站 点点* *Access NetworkAccess Network5 5隐藏站点问题隐藏站点问题l l实例：实例：l lA
5、 A向向B B发送数据时发送数据时C C监测不到载波监测不到载波l lC C也向发送数据，造成冲突也向发送数据，造成冲突l lA A对对C C隐藏隐藏l l隐藏站点隐藏站点问题：由于竞争者离得太远而导致一个站问题：由于竞争者离得太远而导致一个站 点无法检测到潜在的介质竞争者点无法检测到潜在的介质竞争者A AB BC C* *Access NetworkAccess Network6 6暴露站点问题暴露站点问题l l实例：实例：l l“ “B B向向A A发送数据发送数据” ”和和“ “C C向向D D发送数据发送数据” ” 本来互不干本来互不干 扰扰l l但在但在B B发送时，发送时，C C检
6、测信道，以为会发生冲突，检测信道，以为会发生冲突， 而停止传输而停止传输l lB B暴露暴露在在C C、D D之间之间A AB BC CD D* *Access NetworkAccess Network7 7无线数据传输的环境无线数据传输的环境(3/4)(3/4)l l移动移动带来许多不定因素带来许多不定因素l l移动中通信链路变化移动中通信链路变化l l拓扑变化拓扑变化l l加上不确定信道干扰加上不确定信道干扰l l如何保持站点移动时的连续通信是如何保持站点移动时的连续通信是WLANWLAN面临面临 的问题之四的问题之四* *Access NetworkAccess Network8 8无
7、线数据传输的环境无线数据传输的环境(4/4)(4/4)l l提高提高抗干扰能力抗干扰能力是是WLANWLAN面临的问题之五面临的问题之五l l安全性问题安全性问题是是WLANWLAN面临的问题之六面临的问题之六l l防止非法用户的接入防止非法用户的接入l l防止恶意的获取他人个人信息防止恶意的获取他人个人信息* *Access NetworkAccess Network9 9WLANWLAN的网络结构的网络结构l l无中心对等结构（无中心对等结构（adadhochoc）l l所有移动站点都处于平等地位所有移动站点都处于平等地位l l无中心站，所有站点间可直接通信无需中继无中心站，所有站点间可直
8、接通信无需中继l l所有站点共享同一信道，竞争同一信道所有站点共享同一信道，竞争同一信道l l不便于采用定向天线不便于采用定向天线l l用户增加时，冲突厉害用户增加时，冲突厉害l l适合用户少且范围小的组网适合用户少且范围小的组网ABCDE频率f* *Access NetworkAccess Network1010WLANWLAN的网络结构的网络结构l l有中心有中心APAP接入结构接入结构l l所有移动站点通过中心站点所有移动站点通过中心站点(AP)(AP)接入接入l l一般一般APAP位置不动，实现站点的接入和到有线网的桥接位置不动，实现站点的接入和到有线网的桥接l l不考虑移动站点之间的
9、直接通信不考虑移动站点之间的直接通信l l只考虑各站点与只考虑各站点与APAP之间的直接通信之间的直接通信l l无线站点之间、无线站点到互联用户的通信都需通过无线站点之间、无线站点到互联用户的通信都需通过APAP转发转发l l有中心的结构便于对用户的接入管理，更适合作有中心的结构便于对用户的接入管理，更适合作WLANWLAN接入网的结构接入网的结构APInterne t* *Access NetworkAccess Network1111工作频段工作频段中国中国l l中国频谱管理中国频谱管理l l2.42.4835GHz2.42.4835GHz，带宽：，带宽：83.5MHz83.5MHzl l
10、信部无信部无 2001 6532001 653号、信部无号、信部无 2002 3532002 353号号l l发射功率：发射功率：100/500 mW 100/500 mW l l5.7255.850 GHz5.7255.850 GHz，带宽：，带宽：125MHz125MHzl l信部无信部无20022772002277号号l l发射功率：发射功率：500 mW 500 mW * *Access NetworkAccess Network1212第第8 8章章 无线局域网接入技术无线局域网接入技术l lWLANWLAN概述概述l lIEEE802.11IEEE802.11标准概要标准概要l l
11、WLANWLAN安全技术安全技术l lWLANWLAN的应用的应用* *Access NetworkAccess Network1313IEEE802.11IEEE802.11标准概要标准概要l l标准概述标准概述l l参考模型参考模型l lBSSBSS与与ESSESSl lWLANWLAN系统服务系统服务l lSTASTA接入过程接入过程l l分片与重组分片与重组l lCSMA/CACSMA/CA协议协议l lIEEE802.11 MACIEEE802.11 MAC帧格式帧格式l lIEEE 802.11IEEE 802.11主要系列主要系列* *Access NetworkAccess N
12、etwork1414IEEE802.11IEEE802.11标准概述标准概述l l19901990年年IEEE802IEEE802委员会成立委员会成立IEEE802.11IEEE802.11工作组工作组l lIEEE 802.11IEEE 802.11基本标准的版本有：基本标准的版本有：l lIEEE Std 802.11-1997IEEE Std 802.11-1997l lIEEE Std 802.11, 1999 EditionIEEE Std 802.11, 1999 Editionl lISO/IEC 8802.11 : 2005 (E) ISO/IEC 8802.11 : 2005
13、 (E) l lIEEE Std 802.11-2007IEEE Std 802.11-2007l lIEEE802.11IEEE802.11增补标准增补标准l l最吸引注意力的是大量的最吸引注意力的是大量的WLANWLAN物理层（物理层（PMDPMD）增补）增补 ）l lIEEE 802.11b-1999IEEE 802.11b-1999l lIEEE 802.11a-1999IEEE 802.11a-1999l lIEEE 802.11g-2003IEEE 802.11g-2003l l其它重要增补其它重要增补l lIEEE 802.11i-2004IEEE 802.11i-2004l l
14、IEEE 802.11e-2005IEEE 802.11e-2005* *Access NetworkAccess Network1515IEEE802.11IEEE802.11标准概述标准概述l lIEEE802.11IEEE802.11标准全称标准全称l l无线局域网介质访问控制和物理层规范无线局域网介质访问控制和物理层规范l lWireless LAN Medium Access Control and Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer SpecificationsPhysical Layer Specificat
15、ionsl l标准包含的内容包括标准包含的内容包括l l基本的组网方式及结构基本的组网方式及结构l l协议参考模型协议参考模型l lMACMAC层协议、数据格式与数据传输层协议、数据格式与数据传输l l物理层技术物理层技术l l用户认证与信息安全用户认证与信息安全* *Access NetworkAccess Network1616IEEE802.11IEEE802.11标准概要标准概要l l标准概述标准概述l l参考模型参考模型l lBSSBSS与与ESSESSl lWLANWLAN系统服务系统服务l lSTASTA接入过程接入过程l l分片与重组分片与重组l lCSMA/CACSMA/CA
16、协议协议l lIEEE802.11 MACIEEE802.11 MAC帧格式帧格式l lIEEE 802.11IEEE 802.11主要系列主要系列* *Access NetworkAccess Network1717IEEE802.11IEEE802.11的参考模型的参考模型l lMACMAC子层子层l l物理层，进一步分为两个子层物理层，进一步分为两个子层l lPLCP: Physical Layer Convergence Procedure PLCP: Physical Layer Convergence Procedure 物理物理 层汇聚过程子层层汇聚过程子层l lPMD: Physical Medium Dependent PMD: Physical Medium Dependent 物理介质相关子层物理介质相关子层* *Access NetworkAccess Network1818MACMAC子层功能子层功能l l访问控制访问控制: :标准定义了两种访问方式标准定义了两种访问方式l l分
