目录
1 无线局域网的组成
1.1 IEEE 802.11
关联 (association)
建立关联的两种方法
1.2 移动自组网络
无线传感器网络 WSN
无线传感器网络主要的应用领域
2 802.11 局域网的物理层
802.11 的物理层的几种实现方法
1 无线局域网的组成
·无线局域网 WLAN (Wireless Local Area Network) ：采用无线通信技术的局域网。
·特点：
1.提供了移动接入的功能
2.节省投资，建网速度较快
3.支持便携设备联网
·由于手机普及率日益增高，通过无线局域网接入到互联网已成为当今上网的最常用的方式。
便携站和移动站表示的意思并不一样。
便携站：便于移动，但在工作时，其位置是固定不变的。
移动站：不仅能够移动，还可以在移动的过程中进行通信。
·可分为两大类：
-有固定基础设施的 WLAN
-无固定基础设施的 WLAN
·所谓“固定基础设施”是指预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围 的一批固定基站。
1.1 IEEE 802.11
·IEEE 802.11 是一个有固定基础设施的无线局域网的国际标准。
1.使用星形拓扑，中心叫做接入点 AP (Access Point)。
·AP 是无线局域网的基础设施，也是一个链路层的设备。
·AP 也叫做无线接入点 WAP (Wireless Access Point)。
·无线局域网中的站点对网内或网外的通信都必须通过 AP。
2.在 MAC 层使用 CSMA/CA 协议
·凡使用 802.11 系列协议的局域网又称为 Wi-Fi 。
IEEE 802.11 的基本服务集 BSS 和扩展服务集 ESS
·基本服务集 BSS (Basic Service Set )是无线局域网的最小构件。 一个 BSS 包括一个接入点 AP 和若干个移动站。
·必须为该 AP 分配一个不超过 32 字节的服务集标识符 SSID (Service Set IDentifier) （即该 AP 的无线局域网的名字）和一个通信信道。
·一个 BSS 所覆盖的地理范围叫做一个基本服务区 BSA (Basic Service Area)。
信道 (channel)
·无线局域网通常使用 2.4 GHz 和 5 GHz 频段。每一个频段划分为若干个信道，供各无线局域网使用。
·802.11b 使用 2.4 GHz 频段，带宽约 85 MHz。定义了 11 个部分重叠的信道集。相邻信道的中心频率相差 5 MHz，每个信道的带宽约为 22 MHz。
·每个 AP 有一个唯一的 48 位 MAC 地址，名称是基本服务集标识符 BSSID。在无线局域网中传送的各种帧的首部中，都必须有节点的 MAC 地址（即 BSSID，但不是 SSID）。
·用户通常都知道所连接的无线局域网 SSID，但可以不知道其 BSSID。
·一个 BSS 可以通过 AP 连接到一个分配系统 DS (Distribution System)，然后再连接到另一个 BSS，构成了一个扩展服务集 ESS (Extended Service Set)。
·ESS 也有个标识符，是不超过 32 字符的字符串名字 (不是地址)，叫做扩展服务集标识符 ESSID。
·DS 的作用：使 ESS 对上层的表现就像一个 BSS 一样。 DS 可以使用以太网（最常用）、点对点链路或其他无线网络。
·ESS 还可为无线用户提供到 802.x 局域网（非802.11无线局域网）的接入。通过门户 (Portal) 设备实现。门户相当于一个网桥。
·移动站 A 如果要和另一个 BSS 中的移动站 B 通信，就必须经过两个接入点 AP1 和 AP2，即 A→AP1→AP2→B。
·移动站 A 漫游到位置 A1 时，选择和信号较强的一个 AP 联系。当漫游到位置 A2 时，就只能和 AP2 联系了。
·BSS 的服务范围是由 AP 所发射的电磁波的辐射范围确定的。
·移动站只要能够和其中一个 AP 联系上，就可以一直保持与另一个移动站 B 的通信。
关联 (association)
·一个移动站若要加入到一个 BSS，就必须先与某个 AP 建立关联。
·建立关联：表示这个移动站加入了选定的 AP 所属的子网，并和这个 AP 之间创建了一个虚拟线路。
·只有关联的 AP 才能向这个移动站发送数据帧，而这个移动站也只有通过关联的 AP 才能向其他站点发送数据帧。
建立关联的两种方法
(1) 被动扫描
1.AP 周期性发出信标帧 (beacon frame)，其中包含 SSID 、速率等系统参数。
2.移动站 A 扫描 11 个信道，选择加入到 AP2 所在的基本服务集 BSS2，向 AP2 发出关联请求帧 (Association Request frame)。
3.AP2 同意移动站 A 发来的关联请求，向移动站A发送关联响应帧 (Association Response frame)。
(2) 主动扫描
·一个移动站可以同时进行主动扫描和被动扫描。
1.移动站 A 主动发出广播的探测请求帧 (Probe Request frame)，让所有能够收到此帧的接入点知道有移动站要求建立关联。
2.两个 AP 都回答探测响应帧 (Probe Response frame)。
3.移动站 A 向 AP2 发出关联请求帧 (Association Response frame)。
4.AP2 向移动站 A 发送关联响应帧，与移动站 A 建立关联。
重建关联 (reassociation) 和分离 (dissociation)：
·移动站使用重建关联 (reassociation) 服务，可把这种关联转移到另一个接入点。
·当使用分离 (dissociation) 服务时，可终止这种关联。
安全地建立关联
·用户在和附近的接入点 AP 建立关联时，一般还要键入用户密码。
·初期加密方案：有线等效的保密 WEP (Wired Equivalent Privacy)。
·现在加密方案：无线局域网受保护的接入 WPA (WiFi Protected Access) 或 WPA2 。
1.2 移动自组网络
·又称为自组网络 (ad hoc network) 。
·是没有固定基础设施（即没有 AP）的无线局域网。
·移动站都处于平等状态。
·三个主要问题：路由选择协议，多播，安全。
·服务范围通常是受限的，一般不和外界的其他网络相连接。
·移动自组网络也就是移动分组无线网络。
·优点：
方便灵活。
生存性非常好。
无线传感器网络 WSN
·无线传感器网络 WSN (Wireless Sensor Network) ：由大量传感器结点通过无线通信技术构成的自组网络。
·应用：进行各种数据的采集、处理和传输。
·特点：
1.不需要很高的带宽，但大部分时间必须保持低功耗。
2.对协议栈的大小有严格的限制。
3.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。
传感器结点的形状和组成
无线传感器网络主要的应用领域
·组成各种物联网 IoT (Internet of Things) ，例如：
1环境监测与保护； 战争中对敌情的侦查和对兵力、装备、物资等的监控；
2.医疗中对病房的监测和对患者的护理；
3.在危险的工业环境中的安全监测；
4.城市交通管理、建筑内的温度/照明/安全控制等。
移动自组网络不同于移动 IP
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。
2 802.11 局域网的物理层
·802.11 标准中物理层相当复杂。根据物理层的不同（如工作频段、数据率、调制方法等），对应的标准也不同。
802.11 的物理层的几种实现方法
·802.11 的物理层有以下几种实现方法：
1.扩频
2.多入多出 MIMO (Multiple Input Multiple Output)
3.正交频分复用 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
4.跳频扩频 FHSS （已很少用）
5.红外线 IR （已很少用）
欢迎一起学习~
