3.7 无线局域网
3.7.1 无线局域网标准
3.7.2 无线局域网的主要类型
3.7.3 无线网络接入设备
3.7.4 无线局域网的配置方式
3.7.5 个人局域网
3.7.6 无线局域网的应用
3.7.7 无线局域网的发展趋势
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
1,IEEE 802.11的基本结构模型
图 3.17给出了 IEEE802.11工作组开发的基本结构模型。
无线局域网的最小构成模块是 基本服务集（ BSS,Basic
Service Set）,它包括使用相同 MAC协议的站点。一个 BSS
可以是独立的，也可以通过一个访问点连接到主于网上，访
问点的功能就像一个网桥。 MAC协议可以是完全分布式的，
或者由访问点来控制。 BSS一般对应于一个单元。
扩展访问集（ ESS,Extended Service Set） 包括由一个
分布式系统连接的多个 BSS单元。典型的分布式系统是一个
有线的主干局域网。 ESS 对于逻辑链路控制 LLC子层来说是
一个单独的逻辑网络。
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
图 3.17 IEEE802.11基本结构模型
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
IEEE 802.11标准定义了三种移动结点
? 无跳变结点
? 基本服务集跳变结点
? 扩展访问集跳变结点
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
2,IEEE 802.11服务
IEEE802.11定义了无线局域网必须提供的服务，这些服
务主要有五种。
? 联系（ Association）
? 重联系（ Reassociation）
? 终止联系（ Disassociation）
? 认证（ Authentication）
? 隐私权（ Privacy）
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
3,物理介质规范
IEEE802.11 定义了三种物理介质。
? 数据速率为 1Mbps和 2Mbps，波长在
850nm~950nm之间的红外线。
? 运行在 2.4GHz ISM频带上的直接序列扩展频谱。它
能够使用 7条信道，每条信道的数据速率为 1Mbps或
2Mbps。
? 运行在 2.4GHz ISM频带上的跳频的扩频通信，数据
速率为 1Mbps或 2Mbps。
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
4,介质访问控制规范
IEEE 802.11工作组考虑了两种介质访问控制 MAC算法。
一种是分布式的访问控制，它和 Ethernet网类似，通过载波
侦听方法来控制每个访问结点；另一种算法是集中式访问控
制，它是由一个中心结点来协调多结点的访问控制。分布式
访问控制协议适用于特殊网络，而集中式控制适用于几个互
连的无线结点和一个与有线主干网连接的基站。
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
IEEE 802.11工作组最后决定采用分布式基础无线网
（ DFW）的介质访问控制算法。 IEEE 802.11协议的介质访
问控制 MAC层又分为 2个子层：分布式协调功能（ DCF）子
层与点协调功能 (PCF)子层。
分布式协调功能 (DCF)子层使用了一种简单的 CSMA算
法，没有冲突检测功能。按照简单的 CSMA的介质访问规则
进行如下两项工作。
? 如果一个结点要发送帧，它需要先侦听介质。如果
介质空闲，结点可以发送帧；如果介质忙，结点就要
推迟发送，继续监听，直到介质空闲。
? 结点延迟一个空隙时间 IFS，再次侦听介质。如果发
现介质忙，则结点按照二进制指数退避算法延时，并
继续监听介质。如果介质空闲，结点就可以传输。
第 3章 局域网
3.7.2 无线局域网的主要类型
1,红外线局域网
? 定向光束红外线
? 全方位红外传输技术
? 漫反射红外传输技术
2,扩频无线局域网
? 跳频通信
? 直接序列扩频
第 3章 局域网
3.7.2 无线局域网的主要类型
3,窄带微波无线局域网
? 申请执照的窄带 RF
? 免申请执照的窄带 RF
第 3章 局域网
3.7.3无线网络接入设备
1,无线网卡
提供与有线网卡一样丰富的系统接口, 包括
PCMCIA,Cardbus,PCI和 USB等 。 在有线局域网中,
网卡是网络操作系统与网线之间的接口 。 在无线局
域网中, 它们是操作系统与天线之间的接口, 用来
创建透明的网络连接 。
2,接入点
接入点的作用相当于局域网集线器 。 它在无线局
域网和有线网络之间接收, 缓冲存储和传输数据,
以支持一组无线用户设备 。 接入点通常是通过标准
以太网线连接到有线网络上, 并通过天线与无线设
备进行通信 。 在有多个接入点时, 用户可以在接入
点之间漫游切换 。 接入点的有效范围是 20~500m。
第 3章 局域网
3.7.4 无线局域网的配置方式
1,对等模式
这种应用包含多个无线终端和一个服务器, 均配有无线网卡,
但不连接到接入点和有线网络, 而是通过无线网卡进行相互通
信 。 它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局
域网 。
2,基础结构模式
该模式是目前最常见的一种架构，这种架构包含一个接入
点和多个无线终端，接入点通过电缆连线与有线网络连接，通
过无线电波与无线终端连接，可以实现无线终端之间的通信，
以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复
制，可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。
第 3章 局域网
3.7.5 个人局域网
个人局域网（ PAN,Personal Area Network） 是近年来
随着各种短距离无线电技术的发展提出的一个新概念。 PAN
的基本思想是，用无线电或红外线代替传统的有限电缆，实
现个人信息终端的智能化互联，组建个人化的信息网络。
PAN定位在家庭与小型办公室的应用场合，其主要应用范围
包括话音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自
动交换等。从信息网络的角度看,PAN是一个极小的局域网；
从电信网的角度看,PAN是一个接入网，有人将 PAN称为电
信网的“最后 50米”解决方案。
第 3章 局域网
3.7.5 个人局域网
目前,PAN的主要实现技术有 4种,蓝牙（ Bluetooth）、
红外（ IrDA）,Home Rf和 UWB。 其中，蓝牙 (Bluetooth)技
术是一种支持点到点、点到多点的话音、数据业务的短距离
无线通信技术，蓝牙技术的发展极大地推动了 PAN技术的发
展。
1．蓝牙技术
蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准，它可
以用于在较小的范围内通过无线连接的方式实现固定设备以
及移动设备之间的网络互连，可以在各种数字设备之间实现
灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。因为蓝牙
技术可以方便地嵌入到单一的 CMOS芯片中，因此它特别适
用于小型的移动通信设备。
第 3章 局域网
3.7.5 个人局域网
2,IrDA
IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件
和硬件技术都已比较成熟。它的主要优点是体积小、功率低、适合
设备移动的需要，传输速率高，可达 16Mbps，成本低、应用普遍。
3,HomeRF
HomeRF利用跳频扩频方式，既可以通过时分复用支持语音通
信，又能通过 载波监听多路访问 /碰撞回避（ CSMA/CA） 协议提供
数据通信服务。同时,HomeRF提供了与 TCP/IP良好的集成，支持
广播、多点传送和 48位 IP地址。
第 3章 局域网
3.7.5 个人局域网
4,UWB
超宽带（ Ultra-wideband,UWB） 技术以前主要作为军
事技术在雷达等通信设备中使用。
UWB采用极短的脉冲信号来传送信息，通常每个脉冲持
续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。
UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式，它有望在
无线通信领域得到广泛的应用。
第 3章 局域网
3.7.6 无线局域网的应用
1,作为传统局域网的扩充
2,建筑物之间的互连
3,漫游访问
4,特殊网络
第 3章 局域网
3.7.7 无线局域网的发展趋势
无线 局域网 的发展方向有 2个：一是 HiperLAN（ High
Performance Radio LAN）,另一个是 无线 ATM。无线 局域网 将朝着
数据速率更高、功能更强、应用更加安全可靠、价格更加低廉的方向
发展。
3.7.1 无线局域网标准
3.7.2 无线局域网的主要类型
3.7.3 无线网络接入设备
3.7.4 无线局域网的配置方式
3.7.5 个人局域网
3.7.6 无线局域网的应用
3.7.7 无线局域网的发展趋势
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
1,IEEE 802.11的基本结构模型
图 3.17给出了 IEEE802.11工作组开发的基本结构模型。
无线局域网的最小构成模块是 基本服务集（ BSS,Basic
Service Set）,它包括使用相同 MAC协议的站点。一个 BSS
可以是独立的，也可以通过一个访问点连接到主于网上，访
问点的功能就像一个网桥。 MAC协议可以是完全分布式的，
或者由访问点来控制。 BSS一般对应于一个单元。
扩展访问集（ ESS,Extended Service Set） 包括由一个
分布式系统连接的多个 BSS单元。典型的分布式系统是一个
有线的主干局域网。 ESS 对于逻辑链路控制 LLC子层来说是
一个单独的逻辑网络。
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
图 3.17 IEEE802.11基本结构模型
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
IEEE 802.11标准定义了三种移动结点
? 无跳变结点
? 基本服务集跳变结点
? 扩展访问集跳变结点
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
2,IEEE 802.11服务
IEEE802.11定义了无线局域网必须提供的服务，这些服
务主要有五种。
? 联系（ Association）
? 重联系（ Reassociation）
? 终止联系（ Disassociation）
? 认证（ Authentication）
? 隐私权（ Privacy）
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
3,物理介质规范
IEEE802.11 定义了三种物理介质。
? 数据速率为 1Mbps和 2Mbps，波长在
850nm~950nm之间的红外线。
? 运行在 2.4GHz ISM频带上的直接序列扩展频谱。它
能够使用 7条信道，每条信道的数据速率为 1Mbps或
2Mbps。
? 运行在 2.4GHz ISM频带上的跳频的扩频通信，数据
速率为 1Mbps或 2Mbps。
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
4,介质访问控制规范
IEEE 802.11工作组考虑了两种介质访问控制 MAC算法。
一种是分布式的访问控制，它和 Ethernet网类似，通过载波
侦听方法来控制每个访问结点；另一种算法是集中式访问控
制，它是由一个中心结点来协调多结点的访问控制。分布式
访问控制协议适用于特殊网络，而集中式控制适用于几个互
连的无线结点和一个与有线主干网连接的基站。
第 3章 局域网
3.7.1 无线局域网标准
IEEE 802.11工作组最后决定采用分布式基础无线网
（ DFW）的介质访问控制算法。 IEEE 802.11协议的介质访
问控制 MAC层又分为 2个子层：分布式协调功能（ DCF）子
层与点协调功能 (PCF)子层。
分布式协调功能 (DCF)子层使用了一种简单的 CSMA算
法，没有冲突检测功能。按照简单的 CSMA的介质访问规则
进行如下两项工作。
? 如果一个结点要发送帧，它需要先侦听介质。如果
介质空闲，结点可以发送帧；如果介质忙，结点就要
推迟发送，继续监听，直到介质空闲。
? 结点延迟一个空隙时间 IFS，再次侦听介质。如果发
现介质忙，则结点按照二进制指数退避算法延时，并
继续监听介质。如果介质空闲，结点就可以传输。
第 3章 局域网
3.7.2 无线局域网的主要类型
1,红外线局域网
? 定向光束红外线
? 全方位红外传输技术
? 漫反射红外传输技术
2,扩频无线局域网
? 跳频通信
? 直接序列扩频
第 3章 局域网
3.7.2 无线局域网的主要类型
3,窄带微波无线局域网
? 申请执照的窄带 RF
? 免申请执照的窄带 RF
第 3章 局域网
3.7.3无线网络接入设备
1,无线网卡
提供与有线网卡一样丰富的系统接口, 包括
PCMCIA,Cardbus,PCI和 USB等 。 在有线局域网中,
网卡是网络操作系统与网线之间的接口 。 在无线局
域网中, 它们是操作系统与天线之间的接口, 用来
创建透明的网络连接 。
2,接入点
接入点的作用相当于局域网集线器 。 它在无线局
域网和有线网络之间接收, 缓冲存储和传输数据,
以支持一组无线用户设备 。 接入点通常是通过标准
以太网线连接到有线网络上, 并通过天线与无线设
备进行通信 。 在有多个接入点时, 用户可以在接入
点之间漫游切换 。 接入点的有效范围是 20~500m。
第 3章 局域网
3.7.4 无线局域网的配置方式
1,对等模式
这种应用包含多个无线终端和一个服务器, 均配有无线网卡,
但不连接到接入点和有线网络, 而是通过无线网卡进行相互通
信 。 它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局
域网 。
2,基础结构模式
该模式是目前最常见的一种架构，这种架构包含一个接入
点和多个无线终端，接入点通过电缆连线与有线网络连接，通
过无线电波与无线终端连接，可以实现无线终端之间的通信，
以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复
制，可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。
第 3章 局域网
3.7.5 个人局域网
个人局域网（ PAN,Personal Area Network） 是近年来
随着各种短距离无线电技术的发展提出的一个新概念。 PAN
的基本思想是，用无线电或红外线代替传统的有限电缆，实
现个人信息终端的智能化互联，组建个人化的信息网络。
PAN定位在家庭与小型办公室的应用场合，其主要应用范围
包括话音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自
动交换等。从信息网络的角度看,PAN是一个极小的局域网；
从电信网的角度看,PAN是一个接入网，有人将 PAN称为电
信网的“最后 50米”解决方案。
第 3章 局域网
3.7.5 个人局域网
目前,PAN的主要实现技术有 4种,蓝牙（ Bluetooth）、
红外（ IrDA）,Home Rf和 UWB。 其中，蓝牙 (Bluetooth)技
术是一种支持点到点、点到多点的话音、数据业务的短距离
无线通信技术，蓝牙技术的发展极大地推动了 PAN技术的发
展。
1．蓝牙技术
蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准，它可
以用于在较小的范围内通过无线连接的方式实现固定设备以
及移动设备之间的网络互连，可以在各种数字设备之间实现
灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。因为蓝牙
技术可以方便地嵌入到单一的 CMOS芯片中，因此它特别适
用于小型的移动通信设备。
第 3章 局域网
3.7.5 个人局域网
2,IrDA
IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件
和硬件技术都已比较成熟。它的主要优点是体积小、功率低、适合
设备移动的需要，传输速率高，可达 16Mbps，成本低、应用普遍。
3,HomeRF
HomeRF利用跳频扩频方式，既可以通过时分复用支持语音通
信，又能通过 载波监听多路访问 /碰撞回避（ CSMA/CA） 协议提供
数据通信服务。同时,HomeRF提供了与 TCP/IP良好的集成，支持
广播、多点传送和 48位 IP地址。
第 3章 局域网
3.7.5 个人局域网
4,UWB
超宽带（ Ultra-wideband,UWB） 技术以前主要作为军
事技术在雷达等通信设备中使用。
UWB采用极短的脉冲信号来传送信息，通常每个脉冲持
续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。
UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式，它有望在
无线通信领域得到广泛的应用。
第 3章 局域网
3.7.6 无线局域网的应用
1,作为传统局域网的扩充
2,建筑物之间的互连
3,漫游访问
4,特殊网络
第 3章 局域网
3.7.7 无线局域网的发展趋势
无线 局域网 的发展方向有 2个：一是 HiperLAN（ High
Performance Radio LAN）,另一个是 无线 ATM。无线 局域网 将朝着
数据速率更高、功能更强、应用更加安全可靠、价格更加低廉的方向
发展。
