西安电子科技大学：《计算机通信与网络》课程教学课件（讲稿）第三部分 数据链路层 第14章 无线局域网

Data Communications and Networking Forouzan Fourth Edition 第14章 无线局域网 14.1 CopyrightThe McGraw-Hill Companies,Inc.Permission required for reproduction or display

14.1 第14章 无线局域网 Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display

14-1iEEE802.11 由EEE定义的无线局域网规范称做EEE802.11, 该规范涵盖了物理层和数据链路层。 本节重点讨论的话题： 体系结构 MAC子层 物理层 14.2

14.2 14-1 IEEE 802.11 由IEEE定义的无线局域网规范称做IEEE 802.11， 该规范涵盖了物理层和数据链路层。 体系结构 MAC子层 物理层 本节重点讨论的话题：

注意 不带AP的BSS称为ad hoc网络； 带AP的BSS称为基础网络。 14.3

14.3 不带AP的BSS称为ad hoc网络； 带AP的BSS称为基础网络。 注意

图14.1基本服务集(BSS) BSS:Basic service set AP:Access point 2s、 S、 Station Station Station Station AP 、 田 、 、 Station Station Station Station Ad hoc network(BSS without an AP) Infrastructure(BSS with an AP) 14.4

14.4 图14.1 基本服务集(BSS)

图14.2扩展服务集(ESS) 802.11对分布式系统并没有严格的限 制，他可以是任何的EEE局域网，如 ESS:Extended service set 以太网。 BSS:Basic service set AP:Access point Distribution system Server or Gateway AP BSS BSS BSS 14.5

14.5 图14.2 扩展服务集(ESS) 802.11对分布式系统并没有严格的限 制，他可以是任何的IEEE 局域网，如 以太网

站点类型 ■不迁移(no transition) ■BSS迁移(BSS transition) ■ESS迁移(ESS transition) ■ BSS迁移就是指站点可以从一个BSS移动 到另外一个BSS ESS迁移就是指站点可以从一个ESS移动 到另外一个ESS ■802.11不保证通信在移动中是连续的 14.6

站点类型  不迁移(no transition)  BSS迁移(BSS transition)  ESS迁移(ESS transition)  BSS迁移就是指站点可以从一个BSS移动 到另外一个BSS  ESS迁移就是指站点可以从一个ESS移动 到另外一个ESS  802.11不保证通信在移动中是连续的 14.6

图14.3IEEE802.11标准中的MAC层 LLC 1EEE802.1 sublayer Contention-free Data link service Contention layer service Point coordination function(PCF) MAC sublayer Distributed coordination function(DCF) Physical 802.11 802.11 802.11 802.11a 802.11a 802.11g layer FHSS DSSS Infrared DSSS OFDM DSSS 14.7

14.7 图14.3 IEEE 802.11标准中的MAC层

图14.4CSMA/CA流程图 Start DCF使用CSMA/CA为 Set back-off 访问方式，原因是： to zero Persistence ■冲突检测 strategy ·隐藏站的问题 Wait DIFS Send RTS ·站点之间的距离的问题 Wait back-of Set a timer time NoCTS received before time-out? Yes Wait SIFS Send the frame Set a timer No Back-off Increment No ACK received limit? back-off oefore time-out Yes Yes Abort Success 14.8

14.8 图14.4 CSMA/CA流程图  DCF使用CSMA/CA为 访问方式，原因是：  冲突检测  隐藏站的问题  站点之间的距离的问题

图14.5 CSMA/CA和NAV Source Destination 1. 发送方发送帧之前，通 过检测载波频率的能量 来侦听介质，在通道空 1.如果一个站获得信道， 闲之前，使用带有补偿 则其他站之前建立 的持续策略； NAV(Network Allocation IFS 2. 发送方发现信道空闲之 Vector)的定时器。 后，等待一个DIFS之后 2.任何一个站在检查物理 ,发送RTS控制帧 信道是否空闲之前，一定 IFS 3.接收方接收到RTS,等 要检查它的NAV是否过期 待SIFS后，发送CTS 0 4.等待一个SFS之后，发 Time 送方发送数据 5. 接收方等待一个SIFS后 ,发送ACK 14.9 6

14.9 图14.5 CSMA/CA和NAV 1. 发送方发送帧之前，通 过检测载波频率的能量 来侦听介质，在通道空 闲之前，使用带有补偿 的持续策略； 2. 发送方发现信道空闲之 后，等待一个DIFS之后 ，发送RTS控制帧 3. 接收方接收到RTS，等 待SIFS后，发送CTS 4. 等待一个SIFS之后，发 送方发送数据 5. 接收方等待一个SIFS后 ，发送ACK 6. 1.如果一个站获得信道， 则其他站之前建立 NAV(Network Allocation Vector)的定时器。 2. 任何一个站在检查物理 信道是否空闲之前，一定 要检查它的NAV是否过期

RTS和CTS帧以及数据帧和AC 帧的传输时间关系 DIFS RTS 数据 时间 源站 SIFS SIFS SIFS CTS ACK 时间 目的站 DIFS 争用窗口 NAV (RTS) 时间 其他站 NAV (CTS) NAV(数据) 推迟接入

RTS 和 CTS 帧以及数据帧和ACK 帧的传输时间关系 时间 DIFS RTS SIFS NAV（RTS） 时间 DIFS 争用窗口 推迟接入 源站 时间 目的站 ACK 其他站 CTS SIFS SIFS 数据 NAV（CTS） NAV（数据）