1、<p><b>　　畢業(yè)外文翻譯 </b></p><p><b>　　無線局域網技術</b></p><p>　　最近幾年，無線局域網開始在市場中獨霸一方。越來越多的機構發(fā)現無線局域網是傳統(tǒng)有線局域網不可缺少的好幫手，它可以滿足人們對移動、布局變動和自組網絡的需求，并能覆蓋難以鋪設有線網絡的地域。無線局域網是利用無線傳輸媒體的局域網。

2、就在前幾年，人們還很少使用無線局域網。原因包括成本高、數據率低、職業(yè)安全方面的顧慮以及需要許可證。隨著這些問題的逐步解決，無線局域網很快就開始流行起來了。</p><p><b>　　無線局域網的應用</b></p><p><b>　　局域網的擴展</b></p><p>　　在20世紀80年代后期出現的無線局域網早期產

3、品都是作為傳統(tǒng)有線局域網替代品而問世的。無線局域網可以節(jié)省局域網纜線的安裝費用，簡化重新布局和其他對網絡結構改動的任務。但是，無線局域網的這個動機被以下一系列的事件打消。首先，隨著人們越來越清楚地認識到局域網的重要性，建筑師在設計新建筑時就包括了大量用于數據應用的預先埋設好的線路。其次，隨著數據傳輸技術的發(fā)展，人們越來越依賴于雙絞線連接的局域網。特別是3類和5類非屏蔽雙絞線。大多數老建筑中已經鋪設了足夠的3類電纜，而許多新建筑里則預埋了

4、5類電纜。因此，用無線局域網取代有線局域網的事情從來沒有發(fā)生過。</p><p>　　但是，在有些環(huán)境中無線局域網確實起著有線局域網替代品的作用。例如，象生產車間、股票交易所的交易大廳以及倉庫這樣有大型開闊場地的建筑；沒有足夠雙絞線對，但又禁止打洞鋪設新線路的有歷史價值的建筑；從經濟角度考慮，安裝和維護有線局域網劃不來的小型辦公室。在以上這些情況下，無線局域網向人們提供了一個有效且更具吸引力的選擇。其中大多數情況

5、下，擁有無線局域網的機構同時也擁有支持服務器和某些固定工作站的有線局域網。因此，無線局域網通常會鏈接到同樣建筑群內的有線局域網上。所以我們將此類應用領域成為局域網的擴展。</p><p><b>　　建筑物的互連</b></p><p>　　無線局域網技術的另一種用途是鄰樓局域網之間的連接，這些局域網可以是無線的也可以是有線的。在這種情況下，兩個樓之間采用點對點的無線

6、鏈接。被鏈接的設備通常是網橋或路由器。這種點對點的單鏈路從本質上看不是局域網，但通常我們也把這種應用算作無線局域網。</p><p><b>　　漫游接入</b></p><p>　　漫游接入提供局域網和帶有天線的移動數據終端之間的無線鏈接，如膝上型電腦和筆記本電腦。這種應用的一個例子是從外地出差回來的職員將數據從個人移動電腦傳送到辦公室的服務器上。漫游接入在某種延伸

7、的環(huán)境下也是十分有用的，如在建筑群之外操作的一臺電腦或一次商務行為。在以上兩種情況下，用戶會帶著自己的電腦隨意走動，并希望可以從不同的位置訪問有線局域網上的服務器。</p><p><b>　　自組網絡</b></p><p>　　自組網絡（ad hoc network）是為了滿足某些即時需求而臨時而建立的一種對等網絡（沒有中央服務器）例如，有一群職員，每人帶著一臺膝

8、上電腦或掌上電腦，會聚在商務會議室或課堂上。這些職員會將他們的電腦鏈接起來，形成一個臨時性的、僅僅在會議期間存在的網絡。</p><p><b>　　無線局域網的要求</b></p><p>　　無線局域網必須滿足所有局域網的典型要求，包括大容量、近距離的覆蓋能力、相連站點間的完全連接性以及廣播能力。另外，無線局域網環(huán)境還有一些特殊的要求。以下是一些無線局域網最終要的

9、要求：</p><p>　　吞吐量：媒體接入控制協議應當盡可能地有效利用無線媒體以達到最大的容量。</p><p>　　節(jié)點數量：無線局域網可能需要支持分布在多個蜂窩中的上百個節(jié)點。</p><p>　　連接到主干局域網：在大多數情況下，要求能夠與主干有線局域網的站點相互連接。對于有基礎設施的無線局域網，很容易通過利用控制模塊完成這個任務，控制模塊本身就連接著這兩種

10、類型的局域網。對于移動用戶和自組無線網絡來說，可能需要滿足這個要求。</p><p>　　電池能量消耗：移動工作人員用的是由電池供電的工作站，它需要在使用無線適配器的情況下，電池供電時間足夠長。這就是說，要求移動節(jié)點不停地監(jiān)視接入點或者經常要與基站握手的MAC協議是不適用的。通常，無線局域網的實現都具有在不使用網絡時減少能量消耗的特殊性能，如睡眠模式。</p><p>　　傳輸健壯性和安全

11、性：除非涉及合理，無線局域網很容易受到干擾并且容易被竊聽。無線局域網的設計必須做到即使在噪音較大的環(huán)境中也能可靠傳輸，并且為應用提供某種程度的安全性，以防竊聽。</p><p>　　并列的網絡操作：隨著無線局域網變得越來越流行，很可能有兩個或者更多無線局域網同時存在于一個區(qū)域內，或在局域網之間可能存在干擾的某些區(qū)域內運行。這種干擾可能會阻礙MAC算法的正常運行，還可能造成對特定局域網的非法接入。</p>

12、;<p>　　不需要許可證的操作：用戶希望購買和運行的是這樣的無線局域網產品，它們不需要專門為局域網所使用的頻帶而申請許可證。</p><p>　　切換和漫游：無線局域網中使用的MAC協議應當讓移動站點能夠從一個蜂窩移動到另一個蜂窩。</p><p>　　動態(tài)配置：局域網在MAC地址機制和網絡管理方面應當允許端系統(tǒng)能夠動態(tài)且自動地增加、刪除和移動位置，并且不打擾到其他用戶。&

13、lt;/p><p><b>　　無線局域網技術</b></p><p>　　無線局域網通常根據它所采用的傳輸技術進行分類。目前所有無線局域網產品都可歸為以下三個大類之一：</p><p>　　紅外線（IR）局域網：紅外線局域網的一個蜂窩只能限制在一個房間里，因為紅外線無法穿過不透明的墻。</p><p>　　擴頻局域網：這種

14、類型的局域網利用了擴頻傳輸技術。在大多數情況下，這些局域網運行在ISM(個人、科學和醫(yī)學)波段內，因此，在美國使用這些局域網不需要聯邦通信委員會（FCC）發(fā)放的許可證。</p><p>　　窄帶微波：這些局域網運行在微波頻率是，但沒有使用擴頻技術。其中有些產品運行的頻率需要FCC的許可證，而其他一些產品則使用了不需要許可的波段。</p><p>　　無線局域網有一個特性是人們樂意接受的，雖

15、然不是必要的，那就是不需要通過麻煩的授權過程就能使用。每個國家的許可證發(fā)放制度都不一樣，這就使事情變得更加復雜。在美國，FCC在ISM波段內特許了兩個不需要許可證的應用：最大功率為1瓦的擴頻系統(tǒng)合最大運行功率為0.5瓦的低功率系統(tǒng)。自從FCC開放了這個波段以來，在擴頻無線局域網中的應用就越來越普遍。</p><p>　　1990年IEEE802.11工作組成立，它的憲章就是要為無線局域網開發(fā)MAC協議以及物理媒體

16、規(guī)約。</p><p>　　無線局域網中最小的模塊是基本服務集（Basic Service Set, BSS）,它由一些執(zhí)行相同MAC協議并爭用同一共享媒體完成接入的站點組成?；痉占梢允枪铝⒌?，也可以通過接入點（Access Point, AP）連到主干分發(fā)系統(tǒng)（Distribution System, DS）上。接入點的功能相當于網橋。MAC協議可以是完全分布式的，也可以由位于接入點的中央協調功能控制。B

17、BS通常與文獻中的蜂窩相對應，而DS則有可能是交換機或有線網絡，也可以是無線網絡。</p><p>　　MAC層的主要任務是在MAC實體之間傳送MSDU，這個任務是由分發(fā)服務實現的。分發(fā)服務的正常運行需要該ESS內所有站點的信息，而這個信息是由與關聯（association）相關的服務提供的。在分發(fā)服務向站點交付數據或者接收來自站點的數據之前，該站點必須要建立關聯。標準基于移動性定義了三種轉移類型：</p&

18、gt;<p>　　無轉移：這種類型的站點或者是固定的，或者只在一個BSS的直接通信范圍內移動。</p><p>　　BSS轉移：這種類型的站點移動是在同一ESS內從一個BSS移動到另一個BSS。在這種情況下，該站點的數據交付需要尋址功能，能識別出該站點的新位置。</p><p>　　ESS轉移：它的定義是指站點從一個ESS的BSS到另一個ESS的BSS移動。只有從某種意義上看

19、該站點是能夠移動的，才能支持這種類型的轉移。</p><p>　　802.11工作組考慮了兩類MAC算法建議：分布式接入協議和集中式接入協議。分布式接入協議類似于以太網，采用載波監(jiān)聽機制把傳輸的決定權分布到所有節(jié)點。集中式接入協議由一個集中的決策模塊來控制發(fā)送。分布式接入協議對于對等工作站形式的自組網絡是有意義的，同時也可能對主要是突發(fā)性通信量的其他一些無線局域網頗具吸引力。如果一個局域網的配置是由許多互連的無線

20、站點和以某種形式連接到主干有線局域網的基站組成，則采用集中式接入控制是自然而然的事情。當某些數據是時間敏感的或者是高優(yōu)先級的時，這種方法特別有用。</p><p>　　IEEE802.11的最終結果是一個稱為分布式基礎無線MAC（Distributed Foundation Wireless MAC,DFWMAC）的算法，它提供了一個分布式接入控制機制，并在頂端具有可選的集中式控制。MAC層的低端子層是分布式協調

21、功能（Distributed Coordination Function , DCF）.DCF采用爭用算法向所有通信量提供接入。正常的異步通信量直接使用DCF。點協調功能（Point Coordination Function, PCF）是一個集中式MAC算法，用于提供無爭用服務。</p><p><b>　　分布式協調功能</b></p><p>　　DCF子層使用

22、一種簡單的CSMA（載波監(jiān)聽多點接入）算法。如果站點有一個MAC幀要發(fā)送，則先監(jiān)聽媒體。如果媒體空閑，站點可以發(fā)送。否則，該站點必須等待直到當前的發(fā)送結束。DCF不包括沖突檢測功能（CSMA/CD），因為在無線網絡中進行沖突檢測是不實際的。媒體上信號變動范圍很大，所以如果正在傳輸的站點接收到微弱信號，它無法區(qū)分這是噪聲還是因為自己的傳輸而帶來的影響。</p><p>　　為了保證算法的平穩(wěn)和公平運行，DCF包含了

23、一組等價于優(yōu)先級策略的時延。我們首先考慮一個稱為幀間間隔（InterFrame Space,IFS）時延。采用IFS后CSMA的接入規(guī)則如下：</p><p>　　1。有幀要傳輸的站點先監(jiān)聽媒體。如果媒體是空閑的，等待IFS長的一段時間，再看媒體是否空閑，如果是空閑，立即發(fā)送。</p><p>　　2。如果媒體是忙的（或是一開始就發(fā)現忙，或是在IFS空閑時間內發(fā)現媒體忙），則推遲傳輸，并繼

24、續(xù)監(jiān)聽媒體直到當前的傳輸結束。</p><p>　　3。一旦當前的傳輸結束，站點再延遲IFS一段時間。如果媒體在這段時間內都是空閑的，則站點采用二進制指數退避策略等待一段時間后再監(jiān)聽媒體，如果媒體依然是空閑的，則可以傳輸。在退避期間，如果媒體又變忙了，退避定時器暫停，并在媒體變空閑后恢復計時。</p><p><b>　　點協調功能</b></p>&l

25、t;p>　　PCF是在DCF之上實現的另一種接入方式。其操作由中央輪詢主控器（點協調器）的輪詢構成。點協調在發(fā)布輪詢時采用PIFS。因為PIFS比DIFS小，所以點協調器在發(fā)布輪詢和接收響應時能獲取媒體并封鎖所有的異步通信量。</p><p>　　點協調器不斷地發(fā)布輪詢，并永遠封鎖所有異步通信量。為了避免這種情況，定義了一個稱為超幀（superframe）的時間間隔。在超幀時間的開始部分，點協調器以循環(huán)方式

26、向所有配置成輪詢的站點發(fā)布輪詢。然后，在余下的超幀時間里，點協調器空閑，允許異步通信量有一段爭用接入的時間。</p><p>　　在超幀開始時，點協調器可以在給定時間內獲得控制權和發(fā)布輪詢，這由選項決定。由于響應站點發(fā)出的幀的長度是變化的，所以這個時間間隔也是變化的。超幀剩余的時間用于基于爭用的接入。在超幀末尾，點協調器泳PIFS時間爭用媒體接入權。如果媒體是空閑的，點協調器可以立刻接入，然后又是一個全超幀期。不

27、過，媒體在超幀末尾有可能是忙的。在這種情況下，點協調器必須等待直到媒體空閑并獲得接入。其結果是下一個循環(huán)中相應縮短的超幀期。</p><p>　　超寬帶技術與其它短距離無線通信技術的比較</p><p>　　隨著個人通信消費電子產業(yè)的迅猛發(fā)展，短距離無線通信領域的各種新技術、新方法層出不窮，朝著更快、更方便、更安全有效等方面進行發(fā)展。新的技術在 Intel 接入、信息家電、移動辦公、工業(yè)化

28、等各個領域得到了廣泛的運用。其中，超寬帶（Ultra Wide Band，UWB）技術是在 20世紀90 年代以后發(fā)展起來的一種具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男滦蜔o線通信技術，被列為未來通信的十大技術之一 。</p><p>　　1 超寬帶無線通信 </p><p>　　1.1 超寬帶技術簡介 </p><p>　　UWB（Ultra Wideband，超寬帶）技術是目前正被廣

29、泛研究的一種新興無線通信技術，現在已經成為高速無線個人網 （WPAN）的首選技術。</p><p>　　UWB是指信號帶寬大于 500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25% 的通信技術。與常見的通信方式使用連續(xù)的載波不同，UWB 中使用的無線信號中心頻率為 4.1GHz，帶寬為 1.4GHz，頻譜范圍很寬，但是發(fā)射功率非常低。通信速度在250Kbit～10Mbit/秒之間。在 250Kbit/秒的傳輸速度下

30、可確保 30m的通信距離。在短距離（13m 以下）有很大優(yōu)勢，最高傳輸速度可達 1Gb/S。而傳統(tǒng)的窄帶技術在長距離、低速傳輸具有優(yōu)勢。 </p><p>　　超寬帶（UWB）技術最初是面向雷達應用來開發(fā)的，一般認為它屬于一種無載波通信技術。2002 年 2 月，美國聯邦通信委員會（FCC）正式將其解禁。目前超寬帶（UWB）技術正被整合進家庭影院和便攜式產品，主要用于視頻和音頻信號的無線發(fā)送。寬帶（UWB）

31、自問世后一直被看作是藍牙技術的替代品，與其他無線技術如 WLAN 、藍牙等相比，超寬帶（UWB）具有低功耗、高帶寬、低復雜度、低成本的優(yōu)點，完全可以滿足短距離家庭娛樂應用需求。 1.2 超寬帶性能特點。</p><p>　　超寬帶無線通信是一種與傳統(tǒng)技術有很大不同的無線通信技術。它能夠實現無線局域網LAN 和個人區(qū)域網PAN 中無線接口的互聯和接入。UWB具有以下特點： </p><p&g

32、t;<b>　　1）抗干擾性能強 </b></p><p>　　UWB信號，在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。接收時將信號能量還原出來，在解擴過程中產生擴頻增益。因此，與 IEEE 802.11a、IEEE 802.11b 和藍牙相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強的抗干擾性。 </p><p><b>

33、　　2）傳輸速率高 </b></p><p>　　UWB 以非常寬的頻率帶寬來換取高速的數據傳輸，并且不單獨占用現在已經擁擠不堪的頻率資源，而是共享其他無線技術使用的頻帶。其數據速率可以達到幾十兆比特每秒到幾百兆比特每秒，有望高于藍牙100倍，也可以高于IEEE 802.11a和 IEEE 802.11b。 </p><p><b>　　3）帶寬極寬 </b&g

34、t;</p><p>　　UWB 使用的帶寬在 1GHz 以上，高達幾吉赫茲，并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾。這在頻率資源日益緊張的今天開辟了一種新的時域無線電資源。 </p><p>　　4）頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大 </p><p>　　因為不需要產生正弦載波信號，可以直接發(fā)射沖激序列，因而 UWB系統(tǒng)具有很寬的頻譜和很低的平均功率，有利于與其他

35、系統(tǒng)共存，從而提高頻譜利用率，帶來了極大的系統(tǒng)容量。 </p><p><b>　　5）功率低 </b></p><p>　　UWB系統(tǒng)使用間歇的脈沖來發(fā)送數據，脈沖持續(xù)時間很短，一般在0.20ns～1.5ns 之間，有很低的占空因數，系統(tǒng)耗電可以做到很低，在高速通信時系統(tǒng)的耗電量僅為幾百μ W～幾十 mw。同時由于 UWB系統(tǒng)信號的擴頻處理增益比較大，即使采用低增益

36、的全向天線發(fā)射，也可使用小于 1mW 的發(fā)射功率實現幾千米的通信。 </p><p><b>　　6）安全性好 </b></p><p>　　UWB 安全性表現在兩方面：一方面是采用跳時擴頻，接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數據；另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低。有用信息完全淹沒在噪聲中，被截獲概率很小，被檢測的概率也很低，用傳統(tǒng)的接收機無法接收。 <

37、/p><p><b>　　2 Wi-Fi </b></p><p>　　2.1 Wi-Fi技術簡介 </p><p>　　Wi-Fi（Wireless Fidelity,無線高保真）也是一種無線通信協議，正式名稱是IEEE802.11b。 </p><p>　　Wi-Fi 是以太網的一種無線擴展，Wi-Fi 網絡可以使用來

38、互連電腦鏈接上互連網。Wi-Fi 網絡在無執(zhí)照的 2.4 和 5 千兆 Hz 的無線電頻帶經營，數據速率可達 11Mbps（802.11b）~54Mbps（802.11a），或包含以上兩條頻帶的產品。理論上只要用戶位于一個接入點四周的一定區(qū)域內，就能以最高約 11Mb/s 的速度接入Web。但實際上，如果有多個用戶同時通過一個點接入，帶寬被多個用戶分享。 </p><p>　　由于 Wi-Fi 使用電波作為傳

39、送媒介， 資料包被截取的可能性高， 這成為用戶所擔心問題?，F在 Wi-Fi 產品利用WED（Wired Equivalent Privacy）技術作資料加密之用。然而，其保密的效能卻倍受質疑，支援新一代加密方式的 Wi-Fi 產品亦相繼出現。雖然 Wi-Fi 在數據安全性方面比藍牙技術要差一些，但在電波的覆蓋范圍方面卻略勝一籌，可達 100 m 左右。 </p><p>　　Wi-Fi 可以提供熱點覆蓋、低移

40、動性和高數據傳輸速率， 無線接入和高速傳輸是Wi-Fi 技術的主要特點。國內的電信、網通、移動都非常關注 Wi-Fi 技術的發(fā)展和應用?；跓狳c的接入服務曾經一度被看成是對3G的巨大沖擊， 但Wi-Fi技術傳輸距離短和信號穿透能力差的特點同樣也是不可克服的。 </p><p>　　2.2 Wi-Fi技術的優(yōu)勢 </p><p>　　近幾年，WAP 的數量呈迅猛增長，無線網絡的方便與高效

41、使其得到迅速的普及。無論是無線城市的建設，還是企事業(yè)單位局域網的開通，還是手機的 Wi-Fi 功能，都與Wi-Fi 技術自身的優(yōu)勢是分不開的： </p><p>　　1）較廣的局域網覆蓋范圍 </p><p>　　基于藍牙技術的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有 15m，而 Wi-Fi 的半徑則可達100 m，可以覆蓋整棟辦公大樓； </p><p><b

42、>　　2）傳輸速度快 </b></p><p>　　Wi-Fi 技術傳輸速度非?？?，可以達到 11Mbps（802.11b）或者 54Mbps （802.11a），適合高速數據傳輸的業(yè)務； </p><p><b>　　3）無需布線 </b></p><p>　　Wi-Fi 最主要的優(yōu)勢在于不需要布線，可以不受布線條件的限

43、制，因此非常適合移動辦公用戶的需要。在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集地方設置“熱點” ，并通過高速線路將因特網接入上述場所。用戶只要將支持無線 LAN的筆記本電腦或PDA拿到該區(qū)域內，即可高速接入因特網； </p><p><b>　　4）健康安全 </b></p><p>　　IEEE802.11規(guī)定的發(fā)射功率不可超過 100 毫瓦，實際發(fā)射功率約 60

44、～70毫瓦，而手機的發(fā)射功率約 200毫瓦～1瓦間，手持式對講機高達5瓦。與后者相比，Wi-Fi 產品的輻射更小。 </p><p><b>　　3 結論 </b></p><p>　　每一種無線通信方式都有其獨特之處，超寬帶技術傳輸速率高，Wi-Fi 技術覆蓋范圍廣。隨著無線通信技術的發(fā)展，人們對高速短距離無線通信的要求越來越高，超寬帶技術、Wi-Fi 技術都有著廣

45、泛的發(fā)展前景。</p><p>　　WIRELESS LAN</p><p>　　In just the past few years, wireless LANs have come to occupy a significant niche in the local area network market. Increasingly, organizations are findi

46、ng that wireless LANs are an indispensable adjunct to traditional wired LANs, as they satisfy requirements for mobility, relocation, ad hoc networking, and coverage of locationsdifficult to wire. As the name suggests, a

47、wireless LAN is one that makes use of a wireless transmission medium. Until relatively recently, wireless LANs were little used</p><p>　　In this section, we first look at the requirements for and advantages

48、of wireless LANs, and then preview the key approaches to wireless LAN implementation.</p><p>　　Wireless LANs Applications</p><p>　　There are four application areas for wireless LANs: LAN extensi

49、on, crossbuilding interconnect, nomadic access, and ad hoc networks. Let us consider each of these in turn.</p><p>　　LAN Extension</p><p>　　Early wireless LAN products, introduced in the late 19

50、80s, were marketed as substitutes for traditional wired LANs. A wireless LAN saves the cost of the installation of LAN cabling and eases the task of relocation and other modifications to network structure. However, this

51、motivation for wireless LANs was overtaken by events. First, as awareness of the need for LAN became greater, architects designed new buildings to include extensive prewiring for data applications. Second, with advances

52、in dat</p><p>　　However, in a number of environments, there is a role for the wireless LAN as an alternative to a wired LAN. Examples include buildings with large open areas, such as manufacturing plants, st

53、ock exchange trading floors, and warehouses; historical buildings with insufficient twisted pair and in which drilling holes for new wiring is prohibited; and small offices where installation and maintenance of wired LAN

54、s is not economical. In all of these cases, a wireless LAN provides an effective and more</p><p>　　Cross-Building Interconnect</p><p>　　Another use of wireless LAN technology is to connect LANs

55、in nearby buildings, be they wired or wireless LANs. In this case, a point-to-point wireless link is used between two buildings. The devices so connected are typically bridges or routers. This single point-to-point link

56、is not a LAN per se, but it is usual to include this application under the heading of wireless LAN.</p><p>　　Nomadic Access</p><p>　　Nomadic access provides a wireless link between a LAN hub and

57、 a mobile data terminal equipped with an antenna, such as a laptop computer or notepad computer. One example of the utility of such a connection is to enable an employee returning from a trip to transfer data from a pers

58、onal portable computer to a server in the office. Nomadic access is also useful in an extended environment such as a campus or a business operating out of a cluster of buildings. In both of these cases, users may move a&

59、lt;/p><p>　　Ad Hoc Networking</p><p>　　An ad hoc network is a peer-to-peer network (no centralized server) set up temporarily to meet some immediate need. For example, a group of employees, each wi

60、th a laptop or palmtop computer, may convene in a conference room for a business or classroom meeting. The employees link their computers in a temporary network just for the duration of the meeting.</p><p>　

61、　Wireless LAN Requirements</p><p>　　A wireless LAN must meet the same sort of requirements typical of any LAN, including high capacity, ability to cover short distances, full connectivity among attached stat

62、ions, and broadcast capability. In addition, there are a number of requirements specific to the wireless LAN environment. The following are among the most important requirements for wireless LANs:</p><p>　　T

63、hroughput. The medium access control protocol should make as efficient use as possible of the wireless medium to maximize capacity.</p><p>　　Number of nodes. Wireless LANs may need to support hundreds of nod

64、es across multiple cells.</p><p>　　Connection to backbone LAN. In most cases, interconnection with stations on a wired backbone LAN is required. For infrastructure wireless LANs, this is easily accomplished

65、through the use of control modules that connect to both types of LANs. There may also need to be accommodation for mobile users and ad hoc wireless networks.</p><p>　　Service area. A typical coverage area fo

66、r a wireless LAN may be up to a 300 to 1000 foot diameter.</p><p>　　Battery power consumption. Mobile workers use battery-powered workstations that need to have a long battery life when used with wireless ad

67、apters. This suggests that a MAC protocol that requires mobile nodes to constantlymonitor access points or to engage in frequent handshakes with a base stationis inappropriate.</p><p>　　Transmission robustne

68、ss and security. Unless properly designed, a wireless LAN may be interference-prone and easily eavesdropped upon. The design of a wireless LAN must permit reliable transmission even in a noisy environment and should prov

69、ide some level of security from eavesdropping.</p><p>　　Collocated network operation. As wireless LANs become more popular, it is quite likely for two of them to operate in the same area or in some area wher

70、e interference between the LANs is possible. Such interference may thwart the normal operation of a MAC algorithm and may allow unauthorized access to a particular LAN.</p><p>　　License-free operation. Users

71、 would prefer to buy and operate wireless LAN products without having to secure a license for the frequency band used by the LAN.</p><p>　　HandoWroaming. The MAC protocol used in the wireless LAN should enab

72、le mobile stations to move from one cell to another.</p><p>　　Dynamic configuration. The MAC addressing and network management aspects of the LAN should permit dynamic and automated addition, deletion, and r

73、elocation of end systems without disruption to other users.</p><p>　　Physical Medium Specification</p><p>　　Three physical media are defined in the current 802.11 standard:</p><p>　

74、　Infrared at 1 Mbps and 2 Mbps operating at a wavelength between 850 and 950 nm.</p><p>　　Direct-sequence spread spectrum operating in the 2.4-GHz ISM band. Up to 7 channels, each with a data rate of 1 Mbps

75、or 2 Mbps, can be used.</p><p>　　Frequency-hopping spread spectrum operating in the 2.4-GHz ISM band. The details of this option are for further study.</p><p>　　Wireless LAN Technology</p>

76、<p>　　Wireless LANs are generally categorized according to the transmission techniquethat is used. All current wireless LAN products fall into one of the following categories:</p><p>　　Infrared (IR) L

77、ANs. An individual cell of an IR LAN is limited to a single room, as infrared light does not penetrate opaque walls.</p><p>　　Spread Spectrum LANs. This type of LAN makes use of spread spectrum transmission

78、technology. In most cases, these LANs operate in the ISM (Industrial, Scientific, and Medical) bands, so that no FCC licensing is required for their use in the U.S.</p><p>　　Narrowband Microwave. These LANs

79、operate at microwave frequencies but do not use spread spectrum. Some of these products operate at frequencies that require FCC licensing, while others use one of the unlicensed ISM bands.</p><p>　　A set of

80、wireless LAN standards has been developed by the IEEE 802.11 committee. The terminology and some of the specific features of 802.11 are unique to this standard and are not reflected in all commercial products. However, i

81、t is useful to be familiar with the standard as its features are representative of required wireless LAN capabilities.</p><p>　　The smallest building block of a wireless LAN is a basic service set (BSS), whi

82、ch consists of some number of stations executing the same MAC protocol and competing for access to the same shared medium. A basic service set may be isolated, or it may connect to a backbone distribution system through

83、an access point. The access point functions as a bridge. The MAC protocol may be fully distributed or controlled by a central coordination function housed in the access point. The basic service set gen</p><p&g

84、t;　　No-transition. A station of this type is either stationary or moves only within the direct communication range of the communicating stations of a single BSS.</p><p>　　BSS-transition. This is defined as a

85、 station movement from one BSS to another BSS within the same ESS. In this case, delivery of data to the station requires that the addressing capability be able to recognize the new location of the station.</p>&l

86、t;p>　　ESS-transition. This is defined as a station movement from a BSS in one ESS to a BSS within another ESS. This case is supported only in the sense that the station can move. Maintenance of upper-layer connections

87、 supported by 802.11 cannot be guaranteed. In fact, disruption of service is likely to occur. details of this option are for further study.</p><p>　　The 802.11 working group considered two types of proposals

88、 for a MAC algorithm: distributed-access protocols which, like CSMAICD, distributed the decision to transmit over all the nodes using a carrier-sense mechanism; and centralized access protocols, which involve regulation

89、of transmission by a centralized decision maker. A distributed access protocol makes sense of an ad hoc network of peer workstations and may also be attractive in other wireless LAN configurations that consist primarily

90、of</p><p>　　The end result of the 802.11 is a MAC algorithm called DFWMAC (distributed foundation wireless MAC) that provides a distributed access-control mechanism with an optional centralized control built

91、 on top of that. Figure 13.20 illustrates the architecture. The lower sublayer of the MAC layer is the distributed coordination function (DCF). DCF uses a contention algorithm to provide access to all traffic.

92、 Ordinary asynchronous traffic directly uses DCF. The point coordination function (PC</p><p>　　Distributed Coordination Function</p><p>　　The DCF sublayer makes use of a simple CSMA algorithm. I

93、f a station has a MAC frame to transmit, it listens to the medium. If the medium is idle, the station may transmit; otherwise, the station must wait until the current transmission is complete before transmitting. The DCF

94、 does not include a collision-detection function (i.e., CSMAICD) because collision detection is not practical on a wireless network. The dynamic range of the signals on the medium is very large, so that a transmitting st

95、atio</p><p>　　delay known as an interframe space (IFS). In fact, there are three different IFS values, but the algorithm is best explained by initially ignoring this detail. Using an IFS, the rules for CSMA

96、access are as follows:</p><p>　　I. A station with a frame to transmit senses the medium. If the medium is idle, the station waits to see if the medium remains idle for a time equal to IFS, and, if this is so

97、, the station may immediately transmit.</p><p>　　2. If the medium is busy (either because the station initially finds the medium busy or because the medium becomes busy during the IFS idle time), the station

98、 defers transmission and continues to monitor the medium until the current transmission is over.</p><p>　　3. Once the current transmission is over, the station delays another IFS. If the medium remains idle

99、for this period, then the station backs off using a binary exponential backoff scheme and again senses the medium. If the medium is still idle, the station may transmit.</p><p>　　Point Coordination Function&

100、lt;/p><p>　　PCF is an alternative access method implemented on top of the DCF. The operation consists of polling with the centralized polling master (point coordinator). The point coordinator makes use of PIFS

101、when issuing polls. Because PIFS is smaller than DIFS, the point coordinator can seize the medium and lock out all asynchronous traffic while it issues polls and receives responses.</p><p>　　As an extreme, c

102、onsider the following possible scenario. A wireless network is configured so that a number of stations with time-sensitive traffic are controlled by the point coordinator while remaining traffic, using CSMA, contends for