无线局域网的组成结构

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  • BSA：基本服务区
  • BSS：基本业务组

站 STA(Station)

站也称主机或终端，是无线局域网的最基本组成单元。
站与站可以直接通信，也可以通过 AP 通信。

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 。
无线局域网中的无线介质由无线局域网物理层标准定义 。

无线接入点（AP）

是一种特殊的站，通常处于 BSA（基本服务区）的中心，固定不动。
(1)作为 接入点 ，完成其他非 AP 的站对分布式系统的接入访问和同一 BSS 中的不同站间的通信联结。
(2)作为无线网络和分布式系统的 桥接点 完成无线局域网与分布式系统间的桥接功能。
(3)作为 BSS 的 控制中心 完成对其他非 AP 的站的控制和管理。

分布式系统 DS

为了覆盖更大的区域，需要把多个BSA （基本服务区）通过分布式系统连接起来，形成一个扩展业务区 ESA ，通过 DS 互相连接起来的属于同一个 ESA 的所有主机组成一个扩展业务组 ESS 。
分布式系统是用来连接不同BSA的通信信道，称为分布式系统信道。
分布式系统通过入口与骨干网相连

无线局域网拓扑结构（2023简答第一题）

分类

从 物理拓扑 分类看：单区网 SCN 和多区网 MCN
从 逻辑 上看：对等式、基础结构式和线型、星型、环型
从 控制方式 方面来看：无中心分布式、有中心集中控制式
从 与外网的连接性 来看：独立 WLAN 和非独立 WLAN

分布对等拓扑

分布对等式网络是一种独立的BSS ，它至少有两个站。是一种典型的、以自发方式构成的 单区网 ，该工作模式被称作特别网络或自组织网络 (Ad Hoc Network)
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只能直接通信，没有中继功能。

基础结构集中式拓扑

基础结构集中式网络通过AP 控制各站间的通信，抗毁性较差， AP 复杂度较大。但具有站点布局限制小、路由复杂性低、便于管理、易伸缩等优点。
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AP提供中继和链接至有线的服务。
站不能直接通信。

ESS （扩展业务组）网络拓扑

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BSA之间的移动称为散步或越区切换，是一种链路层的移动。
ESA之间的移动称为漫游，是一种网络层的移动。

802.11x无线局域网协议体系

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IEEE802.11x协议物理层

  • 802.11a协议使用OFDM（正交频分复用）技术，频段是5.7GHz
  • 802.11b和802.11g协议使用High rate DSSS（高速直接序列扩频）技术，频段是2.4GHz，两个协议的区别在于其速率不同。802.11g较快。
  • IEEE802.11n采用“MIMO无线通信”和“扩展信道带宽的OFDM”

802.11MAC层（2023简答考了，隐藏终端）

可靠数据传输

  • IEEE 802.11使用 帧交换协议 。当一个站点收到从另一个站点发来的数据帧时，它向源站点返回一个 确认帧(ACK) 。
  • 为了更进一步地增强可靠性，可以使用RTS/CTS/DATA/ACK 四帧交换 。
  • 用RTS/CTS 解决隐藏节点问题
    隐藏节点：由于距离太远而导致一个站点无法检测到介质竞争对手的存在。
    RTS/CTS思想：通过短的控制分组预留带宽
    发送方A如果想给接受方B发送消息，那么首先要发送一个RTS控制帧。那么在发送方周围的主机，收到了这个RTS之后，就知道他周围有人要发送消息了，那么它会保持静默，不发送任何消息，直到接收到B给A发送消息确认，那么直到A给B发送消息这个过程完全结束了，这些周围的主机就可以发送了，周围主机这个沉默状态叫做NAV状态。
    接收方接收到A给他发送的RTS之后，首先它先回复一个CTS确认控制消息。B周围的机子接收到这个CTS之后，那么就知道它周围有人要接受消息，所以也设定为NAV静默状态，防止干扰到接收方B，知道接收到B回给A的ACK，确定数据发送完毕，于是它们也可以收发消息了。
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访问控制

DCF：分布协调功能
DCF 子层利用一个简单的载波监听多点接入 CSMA算法 ：如果一个站点有一个 MAC 帧要发送 它监听媒体 。 如果媒体空闲 站点可以发送 否则该站点必须等到当前发送已完成才能发送 。
为确保此算法起到平滑和公平的作用 DCF 包括一套相当于优先级模式的时延，用帧间间隔 IFS实现 。
PCF：点协调功能
PCF 是一个 在 DCF之上 实现的替代接入方式。该操作由中央轮询主机点协调者的轮询组成 。
锁住所有的非同步通信。
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CSMA/CA

  • CSMA：载波侦听
  • CA：冲突避免
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IEEE 802.11安全标准

初始标准使用连线对等保密(WEP)
IEEE802.11i 定义 Wi Fi 保护接入 WPA
• 继承了 WEP 基本原理，又解决了 WEP 缺点 。
• 包含了认证、加密和数据完整性校验三个组成部分，是一个完整的安全性方案 。
• 要求使用认证服务器 AS，并定义了一个更为健壮的认证协议。

作业

1简述无线局域网分布式系统的概念和作用。
为了覆盖更大的区域，把多个BSA （基本服务区）通过分布式系统连接起来，形成一个扩展业务区 ESA ，通过 DS 互相连接起来的属于同一个 ESA 的所有主机组成一个扩展业务组 ESS 。
2IEEE 802.11 定义了哪几种服务？并作简单介绍。
服务站服务
分布式系统服务
3无线局域网 AP 承担哪几类角色？各自具有什么功能？
4说明 IEEE 802.11 a/b/g/n 物理层技术的区别。
5IEEE 802.11 MAC 层提供哪两类接入控制？两者区别是什么？
6说明 IEEE 802.11 如何解决隐藏节点问题。
7简述 IEEE 802.11CSMA/CA 算法过程。
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8IEEE 802.11 提供哪几种帧间隔？各自具有什么作用？
共提供了三种帧间隔（IFS）
1、SIFS： 短帧间隔，最高优先级，ACK，CTS，轮询响应
2、PIFS：PCF IFS，中等优先级，用于PCF时限服务
3、DIFS：DCF IFS，最低优先级，异步收据服务