无线网络
本章目录
1. 无线局域网WLAN
2. 无线个人区域网WPAN
3. 无线城域网WMAN
无线局域网
无线局域网可分为两大类：
1. 第一类是有固定基础设施的：指的是预先建立能够覆盖一定范围的设备
2. 第二类是无固定基础设施的：没有上述设备
接入点AP：指的是将一定范围内的无线设备连接起来，例如家用路由器，让你的无线设备能够通过该wifi相互连接
基本服务区BSA：接入点AP所能过覆盖的范围，
基本服务集BSS：AP覆盖范围内的无线设备集构成的集合，
基站：就是AP
服务集标识符SSID：每一个AP都必须为其分配一个不超过32字节的服务及标识符SSID，用于标识该服务器
分配系统DS：将服务集进行连接起来
扩展服务及ESS：多个相连的服务构成一个ESS
移动自组网络：没有基站的无线局域网
无线传感网络：用于检测大自然数据变化
固定接入：设备地理位置不变
移动接入：设备能够以车速120公里移动时进行通信
便携接入：能以不行速度通信
游牧接入：在通信过程中地理位置不能改变
802.11局域网的MAC层协议：
1.CSMA/CA协议：进行无线局域网环境下的碰撞检测
无线局域网的特点CSMA/CA的特点：
a. 信号强度比较弱
b. 并不是所有站点都能够听见对方，所为设备发送信息时无法知道在该设备范围外的设备是否在于基站通信，导致更容易发送碰撞
所以无线局域网中将碰撞检测CD更改为碰撞避免CA
802.11通过协调功能来确定基本服务及BSS中的移动站什么时候能够发送数据
802.11的MAC层包括两个自层：
1. 分布协调功能DCF：不采用中心控制，每一个设备都使用CSMA机制接入分布式的算法，争用发送权
2. 点协调功能PCF：用接入点AP来控制整个BSS内的活动
为了尽量避免碰撞：所有的站发送完毕后都需要等待一个帧间间隔IFS的时间才能继续发送数据
时隙的长度：一个站接入信道开始到其他站能够检测到信道转变为忙状态的时间间隔
IFS分为：
1. SIFS短帧间间隔:在ACK帧、CTS帧、由过长MAC帧分片后的数据帧及所有回答AP探询的帧和PCF方式接入点AP发送的任何帧后需要等待SIFS
2. PIFS点协功能帧间间隔（比SIFS长一个时隙）、
3. DIFS分布协调功能帧间间隔（比PIFS长一个时隙）
虚拟载波监听：源站将需要占用信道的时间写入帧中，其他各占收到后在这一段时间不再发送数据
网络分配向量NAV：指出信道处于忙状态的持续时间
重点：CSMA/CA的工作原理
1. 设备发送数据前先检测信道（进行载波监听），如果信道处于忙空闲状态，则在等待一个DIFS时间，如果该时间内容信道一直空闲就发送数据，等待DIFS是为了让有高优先级的帧先发送
2. 目的站收到该帧后经过SIFS后向源站发送确认
3. 所有其他站都设置网络分配向量NAV表示信道正忙
4. 当确认帧ACK结束，NAV（信道忙）也结束了，在经理帧间间隔后会出现一端空闲时间，称为争用窗口，争用信道使用退避算法
重点：退避算法
1. 假设A发送数据帧时，B、C、D都想发送数据，但是信道正忙，所以都进行退避算法，退避时间是在{0,1,………,2的2+i次方-1}中选择一个数乘上时隙，i是第i次退避，这时信道正忙，该时间处于冻结状态，并不会减少，假设B、C、D的退避时间分别是2、6、4倍的时隙
2. A发送完毕后等待DIFS，信道空闲，B、C、D的退避时间开始减少，每个一个时隙B、C、D就会监听一次信道，若为空闲，继续倒计时，若为忙碌，则冻结退避时间，过了2倍时隙后，B的退避时间为0，发送数据帧，C、D检测到信道忙，冻结退避时间，这时时间为4、2
3. B发送完后重复第2步骤，则D发送数据，C的退避时间剩余2，
另一种控制方法：对信道进行预约的方法避免碰撞
源站发送数据帧前先发送控制帧，请求发送RTS帧，若信道空闲，则目的站响应一个控制帧，允许发送CTS帧
实例：
如图所示，C在A的传输范围内，但是不在B的传输范围内，当A需要向B发送数据是，C可以接受到A发送给B的RTS请求发送帧，但是收不到B发送给A的CTS允许发送帧，所以在A发送数据给B时C仍可以发送数据个其他站，并不会影响B接受A的数据，因为B无法收到C的数据帧
再看D的情况，D可以接受到B发送的CTS，所以D知道B在接受数据如果自己再在无线网中发送数据，很有可能会影响B进行接受数据，所以自己不能发送数据
802.11局域网的MAC帧结构
这里主要介绍MAC首部
帧控制中的到DS和从DS字段控制着地址1、2、3的含义
序号控制字段：分为16为，前4为是分片字段（0到15），后12位是序号子字段从0开始每发送一个新帧就加1（0到4095），
持续期字段：允许传输占预约的时间，占16位，单位微妙
帧控制字段：共11个字段
无线个人区域网WPAN
用无线技术将个人的无线设备连接起来，不需要接入点AP
主要
1. 有蓝牙系统：1994年爱立信公司推出，速率720kb/s
2. 低速WPAN：ZigBee协议栈，一个ZigBee结点划分为两大类，全功能设备和精简功能设备，一个ZigBee网中有一个FFD充当协调器，负责维护其他结点
3. 高速WPAN：IEEE 802.15.3
无线城域网
本地多点分配系统LMDS
该部分多为历史介绍，没什么好记录的