一、無線局域網(wǎng)

??WLAN利用無線多址通道和寬帶調(diào)制技術(shù)來提供統(tǒng)一的物理層平臺(tái)，以此來支持節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信。WLAN能在幾十到幾千米范圍內(nèi)支持較高數(shù)據(jù)率，可采用微蜂窩、微微蜂窩或非蜂窩結(jié)構(gòu)。
??目前WLAN領(lǐng)域主要有兩個(gè)典型標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.11和HiperLAN。
??IEEE802.11指的是IEEE（1980年2月成立）下屬的第11工作委員會(huì)。IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)由IEEE802.11工作組提出，包括如a/b/g/n/ac/i/k等子標(biāo)準(zhǔn)。WiFi是IEEE802.11的商業(yè)名稱，由WiFi聯(lián)盟持有，很多場(chǎng)合下WiFi和IEEE802.11概念相同。

二、無線局域網(wǎng)的組成與服務(wù)

??WLAN由站、無線介質(zhì)、無線接入點(diǎn)、分布式系統(tǒng)組成。

?站（STA）

??站也稱為主機(jī)或終端，一般作為客戶端。如一臺(tái)筆記本電腦或一部手機(jī)可以稱作站，其他具備接受信號(hào)的同時(shí)予以發(fā)送信號(hào)的設(shè)備也可以稱作站。
??WLAN能覆蓋的區(qū)域范圍稱為服務(wù)區(qū)（SA），由移動(dòng)站的無線收發(fā)信機(jī)及地理環(huán)境確定的通信覆蓋區(qū)域稱為基本服務(wù)區(qū)（BSA）或小區(qū)（cell），是網(wǎng)絡(luò)的最小單元。一個(gè)BSA內(nèi)相互聯(lián)系、相互通信的一組主機(jī)組成基本服務(wù)集（BSS）。

?無線介質(zhì)（WM）

??無線介質(zhì)是WLAN中站或AP間通信的傳輸介質(zhì)，由物理層標(biāo)準(zhǔn)定義。

?無線接入點(diǎn)（AP）

??AP常處于BSA的中心固定不動(dòng)。如一臺(tái)無線路由器就是一個(gè)AP。

?分布式系統(tǒng)（DS）

??將多個(gè)BSA通過DS連接，形成一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)（ESA），通過DS互連的屬于同一ESA的所有主機(jī)組成一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)集（ESS）。

?無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

??BSS是WLAN的基本構(gòu)造模塊，有兩種基本拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)：分布對(duì)等式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)架構(gòu)集中式拓?fù)洹蝹€(gè)BSS稱單區(qū)網(wǎng)，多個(gè)BSS通過DS互連構(gòu)成多區(qū)網(wǎng)。
??分布對(duì)等式拓?fù)涫仟?dú)立BSS，任意站之間可以直接通信而無須依賴AP轉(zhuǎn)接。
??基礎(chǔ)架構(gòu)集中式拓?fù)鋭t是我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂肳iFi的結(jié)構(gòu)模式，即Internet→路由器→（集線器）→AP→客戶終端。

三、IEEE802.11協(xié)議體系結(jié)構(gòu)

?IEEE802.11若干子標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

?IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的物理層規(guī)范

??1.信道頻段
??IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)使用較為廣泛，其載波頻率為2.4GHz/5GHz，單天線傳輸速率最高可達(dá)867Mbps，8天線傳輸速率最高可達(dá)6.77Gbps，結(jié)合了MIMO與OFDM技術(shù)。
??2.4GHz頻段作為世界通用的ISM頻段，被各國(guó)廣泛使用，但具體可用的信道互不相同。2.4GHz頻段包括14個(gè)載波頻道，每個(gè)占用22MHz，中國(guó)、歐洲和澳大利亞允許使用1~ 13信道，美國(guó)允許使用 1~ 11信道。但由于該頻段日趨擁擠，互擾日益嚴(yán)重，我國(guó)開放了5.8GHz頻段共5個(gè)信道和5.150~5.350GHz共8個(gè)信道（僅限于室內(nèi)使用）。在同等發(fā)射功率前提下，5GHz頻段更適合室內(nèi)的高密度部署場(chǎng)景。
??2.信道帶寬
??數(shù)字信道吞吐量可由香農(nóng)公式進(jìn)行計(jì)算，信道帶寬與信道吞吐量間呈線性相關(guān)性。
??IEEE802.11ac采用了物理層OFDM技術(shù)，將給定信道分成許多正交子信道，每個(gè)子信道使用子載波調(diào)制，并行傳輸，頻譜可互相重疊，減小子載波間互擾，提高了頻譜利用率。
??3.下行多用戶MIMO
??IEEE802.11ac最高可支持8×8的MIMO天線架構(gòu)，當(dāng)信道帶寬和信噪比一定時(shí)，多天線可以提高信道吞吐量。

?IEEE802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的MAC層規(guī)范

??MAC子層協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐率、時(shí)延等性能有重要影響，還會(huì)影響小區(qū)結(jié)構(gòu)、頻譜利用率、系統(tǒng)容量、設(shè)備成本和復(fù)雜度等。合理選擇MAC子層規(guī)范，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)特征有效配置信道資源，以提高無線信道效率、系統(tǒng)吞吐量和傳輸質(zhì)量。
??1.分布式協(xié)調(diào)功能（DCF）和幀間間隔
??MAC子層的功能首先是提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。MAC子層實(shí)現(xiàn)共享介質(zhì)訪問的公平控制，通過兩種訪問機(jī)制來實(shí)現(xiàn)：基本訪問控制，即分布式協(xié)調(diào)功能（Distributed Coordination Function，DCF）；集中控制訪問機(jī)制，即點(diǎn)協(xié)調(diào)功能（Point Coordination Function，PCF）。
??DCF是基礎(chǔ)協(xié)議，核心是載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance，CSMA/CA），包括載波檢測(cè)、幀間間隔和隨機(jī)退避。
??為避免沖突，MAC子層規(guī)定所有站在完成發(fā)送后必須等待一個(gè)短時(shí)間才能發(fā)送下一幀，這段時(shí)間稱為幀間間隔（InterFrame Space，IFS）。IEEE802.11規(guī)定了4種IFS，以實(shí)現(xiàn)不同的訪問優(yōu)先級(jí)別，按時(shí)間間隔長(zhǎng)短由小到大排序分別為：SIFS（Short IFS）、PIFS（PCF IFS）、DIFS（DCF IFS）、EIFS（Extended IFS）。
??DCF有兩種工作模式：CSMA/CA和RTS/CTS，本文主要介紹前者。
??2.CSMA/CA
??CSMA/CA方式中，檢測(cè)到信道空閑期間大于某一IFS后立即開始發(fā)送幀，否則延遲發(fā)送直到檢測(cè)到所需IFS，然后選擇退避時(shí)間進(jìn)入退避，結(jié)束后重新開始上述過程。
??CSMA/CA的基礎(chǔ)是載波偵聽，存在兩種不同的偵聽機(jī)制：虛擬載波偵聽（Virtual Carrier Sense，VCS）和物理載波偵聽（Physical Carrier Sense，PCS）。
??CSMA/CA傳輸時(shí)序如下：

??3.IEEE802.11ac的MAC層機(jī)制特點(diǎn)
??MAC層中有三種幀格式：管理幀、數(shù)據(jù)幀、控制幀，三種幀格式相同。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的无线局域网基础的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。