wlan基础知识

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1 802.11 协议簇，频段和速率

802.11      1997     2.4-2.5 GHz                         2 Mbps
802.11a    1999    5.15-5.35/5.47-5.725/5.725-5.875 GHz  54 Mbps
802.11b    1999    2.4-2.5 GHz               11 Mbps 
802.11g    2003    2.4-2.5 GHz               54 Mbps
802.11n    2009    2.4GHz或者5GHz       600 Mbps (40MHz*4 MIMO)
802.11ac  2011.2  2.4GHz或者5GHz      867Mbps, 1.73 Gbps, 3.47 Gbps, 6.93 Gbps (8 MIMO, 160MHz)

802.11ad  2012.12(草案)                       60GHz up to 7000Mbps

802.1d  802.11d协议是在媒体接入控制/链路连接控制(MAC/LLC)层面上进行扩展，对应802.11b标准，

扩充跳频物理层的功能使之能在不同的管制区域(regulatory domains )中使用，即解决不能使用2.4GHz频段国家的使用问题。

2 基本术语解释

工作站（Station）

配置网络的目的，是为了在工作站间传送数据。所谓的工作站（station），是指配备无线网络设备的计算设备。

基站（Access Point）

802.11 网络所使用的帧必须经过转换，方能被传递至其他不同类型的网络。具备无线至有线( wireless-to-wired)桥接功能的设备称为基站（access point，简称AP）

无线介质（Wireless medium)

802.11 标准以无线介质（Wireless medium）在工作站之间传递帧。其所定义的物理层不只一种；这种架构允许多种物理层同时支持802.11 MAC - 802.11 最初标准化了两种射频( radio frequency，简称RF)物理层以及一种红外线（infrared）物理层，然而事后证明RF 物理层较受欢迎。此外，一些其他的射频物理层也已经标准化了

传输系统（Distribution system)

当几部基站串连以覆盖较大区域时，彼此之间必须相互通信，才能够掌握移动式工作站的行踪。而传输系统(distribution system )属于802.11 的逻辑元件，负责将帧（frame）转送至目的地。

3 网络类型

基本服务组合（basic service set 简称BSS）是802.1 一网络的基本元件（buildingblock），由一组彼此通信的工作站所构成。工作站之间的通信，在某个模糊地带进行，称为基本服务区域(basic service area)，此区域受限于所使用无线介质的传播特性。［注］只要位于基本服务区域，工作站就可以跟同一个BSS 的其他成员通信。BSS 分为两种：独立型网络和基础性网络

1）独立型网络

图左为独立式基本服务组合（independent BSS，简称IBSS）。在IBSS 中，无中心点，工作站彼此可以直接通信，两者问的距离必须在可以直接通信的范围内。最低限度的802.11 网络，是由两部工作站所组成的IBSS。通常，IBSS 是由少数几部工作站针对特定目的而组成的临时性网络。常见的情况是在会议室中支持个别会议之用。会议一开始，与会人员彼此会形成一个IBSS 以便传递数据。当会议结束，IBSS 随即瓦解。【注】正因为持续时问不长、规模甚小且目的特殊，IBSS 有时被称为特设BSS（ad hoc BSS）或特设网络（ad hoc network）。

2）基础型网络

图右为基础型基本服务组合（为了避免混淆，不可将infrastructure BSS 简称为IBSS）。判断是否为基础型网络，只要检视是否有基站参与其中。基站负责基础型网络所有的传输，包括同一服务区域中所有行动节点之间的通信。位于基础型基本服务组合的移动式工作站，如有必要跟其他移动式工作站通信，必须经过两个步骤。首先，由＊始对话的工作站将帧传递给基站。其次，由基站将此帧转送至目的地。既然所有通信都必须通过基站，基础型网络所对应的基本服务区域就相当于基站的传送范围。虽然这种做法比直接传送耗费较多的资源，不过它有两个主要的优点：

《1》基础型基本服务组合被界定在基站的传输范围。所有移动式工作站都必须位于基站的传输范围之内，不过移动式工作站之间的距离则无限制。允许移动式工作站彼此直接通信虽然可以省下一些频宽，不过代价是相对提高了物理层的复杂度，因为每部工作站都必须维护与服务区域中其他工作站的邻接关系。
《2》基站在基础型网络里的作用是协助工作站节省电力。基站可以记住有哪些工作站处于省电状态，并且为之暂存帧·以电池供电的工作站可以关闭无线收发器，只有在传输或接收来自基站的暂存帧时才会加以开启。在基础型网络里，工作站必须先与基站建立连接，才能取得网络服务。所谓连接(association），是指移动式工作站加入某个802.11 网络的程序。逻辑上，这相当于Ethernet插上网线。整个程序并不对称，因为开始连接秆序的必然是移动式下作IBSS 在LAN 万面也有类似的用法。畚注：，基站只是基于连接要求的内容，判定是否准许该工作站访问网络。对移动式工作站而言，连接必须独一无二：每部移动式工作站同时问只能与一部基站连接。【注】802.11 标准并未限制基站可服务的移动式工作站数量。当然，实作上还是必须以限制。不过实际上，无线网络的传输量相对较低，很少需要予以限制。

4 延伸式服务区域（ess）如下图

BSS 的服务范围，可以涵盖整个小型办公室或家庭，不过无法服务较广的区域，802.11 允许我们将几个BSS 串连为延伸式服务组合（extended serviceESS），藉此延伸无线网络的覆盖区域·所谓ESS 就是利用骨干网络将几个在一起。所有位于同一个ESS 的基站将会使用相同的服务组合识别码（set identifier，简称SSID），通常就是使用者所谓的网络「名称」。

802.11 并未规范非得使用何种骨干技术，只要求骨干必须提供一组特定的服务功能。上图所示的ESS 系四个BSS 的联集（只要所有基站均隶属同一个ESS）。实际部署时，BSS 之问的重叠程度可能较图中较高。在实际生活中，总是希望延伸式服务区域是连续的；不可能要求使用者从BSSl 走到BSS2 时还要绕道BSS3。

隶属同一个ESS 的工作站可以相互通信，即使这些工作站位于不同的基本服务区域，或是在这些基本服务区域中移动。为了让ESS 里的工作站能够彼此通信，无线介质必须能够在第二层（链路层）进行连接。由于基站扮演著桥接器的角色，因此ESS 里的工作站若要彼此通信，则骨干网络也必须能够在第二层进行连接。第一代基站必须通过集线器（hub）或者虚拟局域网络（virtual LAN）才能与第二层直接连接；不过，较新型的产品当中通常已经内建某种穿隧(tunneling）技术，可以模拟出第二层的连接环境。

延伸式服务区域是802.11 网络所支持的最高价抽象概念。ESS 所属的基站会彼此合作，让外界能够使用单一MAC 地址与ESS 里其他工作站通信，不论其置身何处。在图中，路由器可使用单一MAC 地址传递帧给移动式工作站；由该工作站所连接的基站负责传送帧。路由器无须在意移动式工作站位于何处，而是靠基站传送帧。

4 

BSSID  在基础网络里，BSSID（基本服务集标识）即是基站无线界面所使用的MAC 地址。
SSID  系用来指定某个延伸服务组合（extended service set）的位元串。大部分的产品会将SSID 视为网络名称（network name）