TCPIP路由交換技術(shù)（第二版）課件 項(xiàng)目10.1 認(rèn)識(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

項(xiàng)目10構(gòu)建無(wú)線對(duì)等網(wǎng)絡(luò)授課教師：管秀君吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)。熟悉無(wú)線局域網(wǎng)WLAN組網(wǎng)設(shè)備。掌握無(wú)線局域網(wǎng)WLAN組網(wǎng)方式。學(xué)會(huì)組建對(duì)等方式的無(wú)線局域網(wǎng)。學(xué)會(huì)組建家庭和辦公室無(wú)線局域網(wǎng)。思維導(dǎo)圖

認(rèn)識(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)0

1了解WLAN組網(wǎng)設(shè)備和組網(wǎng)方式02組建無(wú)線對(duì)等網(wǎng)絡(luò)03CONTENTS目錄組建家庭和辦公室WLAN04學(xué)習(xí)任務(wù)10.1認(rèn)識(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)10.1.1無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述簡(jiǎn)單的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫纠裏o(wú)線網(wǎng)絡(luò)就是利用無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)相互連接的網(wǎng)絡(luò)。由于使用了無(wú)線傳輸介質(zhì)的連接，具有方便使用的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。無(wú)線技術(shù)在當(dāng)今得到了廣泛、普遍的應(yīng)用。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)主要具有以下特點(diǎn)：靈活性強(qiáng)—使用無(wú)線介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)接入更加靈活可擴(kuò)展性強(qiáng)—可以輕松實(shí)現(xiàn)多個(gè)無(wú)線終端設(shè)備同時(shí)接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成本低，方便管理—網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本降低，特別是有線網(wǎng)絡(luò)難以實(shí)現(xiàn)。并且維護(hù)管理也比較方便無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍的不同，可以把無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分為以下四種：無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)WPAN

無(wú)線局域網(wǎng)WLAN無(wú)線城域網(wǎng)WMAN無(wú)線廣域網(wǎng)WWAN

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的分類常用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有兩種方式:移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線局域網(wǎng)WLAN在課程內(nèi)容中，將研究無(wú)線局域網(wǎng)WLAN技術(shù)。常用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方式10.1.2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)射頻技術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是利用無(wú)線通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。無(wú)線通信技術(shù)主要就是利用電磁波。不同的通信技術(shù)是采用不同的電磁波的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。射頻也是一種電磁波，無(wú)線局域網(wǎng)WLAN就是實(shí)用射頻來(lái)工作的。電磁波下圖是無(wú)線通信電磁波頻譜示意圖

無(wú)線通信電磁波頻譜電磁波具有振幅、周期、頻率、波長(zhǎng)和相位等參數(shù)。（1）振幅

振幅是指電磁波在振蕩時(shí)離開(kāi)水平軸的位置的最大距離。信號(hào)的振幅越大，越容易被接收設(shè)備有效接受和正確識(shí)別。無(wú)線電磁波參數(shù)（2）周期和頻率

周期是電磁波完成一次全振蕩經(jīng)過(guò)的時(shí)間，單位為秒（s）。頻率是指電磁波在一秒鐘內(nèi)完成周期性振蕩的次數(shù)，單位赫茲（Hz）。周期和頻率互為倒數(shù)。周期越長(zhǎng)，電磁波振蕩越慢，頻率越低；反之，周期越短，電磁波振蕩越快，頻率越高。無(wú)線電磁波參數(shù)（3）波長(zhǎng)波長(zhǎng)是兩個(gè)相鄰的波峰和波谷之間的距離。波長(zhǎng)和頻率成反比關(guān)系。波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低；波長(zhǎng)越短，頻率越高。電磁波的波長(zhǎng)范圍非常大。無(wú)線電磁波參數(shù)（4）相位相位是指在某一時(shí)刻電磁波在振蕩中所處的位置。研究無(wú)線信號(hào)干擾時(shí)，會(huì)關(guān)注相位角，因?yàn)橄嗤l率的電磁波從不同的相位角初始，對(duì)于接收會(huì)有極大的影響。無(wú)線電磁波參數(shù)無(wú)線電磁波參數(shù)關(guān)系波長(zhǎng)和評(píng)率：周期和評(píng)率：波長(zhǎng)和周期：無(wú)線電磁波是在在自由空間中傳播的。同一射頻信號(hào)如果在同一介質(zhì)中是能夠沿直線傳播的。如果傳播中遇到的介質(zhì)種類不同，那么就會(huì)產(chǎn)生不同折射率。射頻信號(hào)在不同介質(zhì)中傳播還會(huì)出現(xiàn)不同的傳播特性。射頻信號(hào)的特性（1）吸收

指當(dāng)射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)一些能夠吸收能量的介質(zhì)的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的衰減。在大部分的介質(zhì)中都會(huì)存在對(duì)射頻信號(hào)的吸收，只是程度不同。射頻信號(hào)的特性（2）反射

指當(dāng)射頻信號(hào)以某一角度遇到另一種不同介質(zhì)的表面改變了傳播方向又回到原介質(zhì)中的現(xiàn)象。在無(wú)線局域網(wǎng)WLAN中，我們就要考慮反射的發(fā)生。射頻信號(hào)的特性（3）散射

指當(dāng)射頻信號(hào)遇到介質(zhì)的表面粗糙，或者介質(zhì)由非常小的顆粒（例如空氣中煙霧、沙塵等小顆粒）的組成時(shí)，偏離原來(lái)的傳播方向而發(fā)生分散傳播的現(xiàn)象。這種特性會(huì)導(dǎo)致傳輸?shù)馁|(zhì)量下降，甚至影響到接收信號(hào)。射頻信號(hào)的特性（4）折射

指當(dāng)射頻信號(hào)從一種介質(zhì)射入到另一種密度不同的介質(zhì)時(shí)，發(fā)生傳播方向改變的現(xiàn)象。水蒸氣、空氣的溫度和空氣的壓力變化是產(chǎn)生射頻信號(hào)的重要原因。射頻信號(hào)易受空氣的影響，產(chǎn)生折射。射頻信號(hào)的特性（5）衍射

指射頻信號(hào)在遇到障礙物時(shí)會(huì)繞過(guò)物體，組合成完整的信號(hào)，但傳播的方向會(huì)偏離。形成衍射的障礙物可能會(huì)造成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的死角或射頻信號(hào)過(guò)于微弱，導(dǎo)致信號(hào)失真。射頻信號(hào)的特性（6）衰減和增益衰減—也叫損耗，是指射頻信號(hào)在傳播過(guò)程中，在線纜或空間中產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度或振幅下降的現(xiàn)象。衰減是常見(jiàn)，但不能忽視，而且能夠?qū)е滦盘?hào)衰減的因素有很多。下圖為衰減示意圖。增益—與衰減相反，是指射頻信號(hào)的振幅增加或信號(hào)增強(qiáng)的現(xiàn)象，也就是放大信號(hào)。有效的利用增益原理，可以優(yōu)化射頻通信。射頻信號(hào)的特性（7）多徑多徑是指多路信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的路徑同時(shí)或以較短時(shí)間間隔到達(dá)接收端。射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)反射、散射、折射和衍射都會(huì)產(chǎn)生多路信號(hào)。多路信號(hào)可能進(jìn)行疊加。疊加后可能會(huì)導(dǎo)致通信失敗。射頻信號(hào)的特性無(wú)線通信系統(tǒng)模型信源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)編碼和調(diào)制后，由發(fā)射設(shè)備轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)出去，接收設(shè)備收到信號(hào)后，經(jīng)過(guò)解調(diào)和解碼后，恢復(fù)成原始的由源點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，交給終點(diǎn)處理。在射頻信號(hào)的傳輸過(guò)程中，容易受到干擾，導(dǎo)致接收到的數(shù)據(jù)出錯(cuò)，因此要有相應(yīng)的檢錯(cuò)或糾錯(cuò)的機(jī)制來(lái)防止出錯(cuò)10.1.3無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的頻段和信道頻段規(guī)定應(yīng)用頻率的范圍。不同的應(yīng)用，規(guī)定不同的頻段。還要根據(jù)規(guī)定的頻段做更細(xì)致的規(guī)劃，劃分成若干頻率范圍，每個(gè)頻率范圍就是信道。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸就是在某一信道上使用特定的工作頻率范圍來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。無(wú)線局域網(wǎng)使用兩個(gè)頻段：2.4GHz頻段和5GHz頻段。2.4GHz頻段是免許可證的。WLAN的工作頻率范圍是在2.4GHz—2.4835GHz之間的頻段。2.4GHz頻段信道在IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)中，將2.4GHz頻段，定義了13條信道，每條信道帶寬是22MHz，相鄰信道中心頻率相隔5MHz。對(duì)于這些信道，各國(guó)家和地區(qū)使用情況也是各不相同，我國(guó)開(kāi)放了第1—第13號(hào)信道。在WLAN應(yīng)用中，為避免信號(hào)干擾，習(xí)慣上會(huì)選擇使用相互不重疊的信道：1、6和11。2.4GHz頻段信道WLAN、無(wú)繩電話、藍(lán)牙等無(wú)線設(shè)備，用戶越來(lái)越多，造成了相互間信號(hào)干擾問(wèn)題嚴(yán)重。為了避開(kāi)擁擠的2.4GHz通信頻段，各廠商開(kāi)始應(yīng)用5GHz頻段。5GHz的頻率資源顯得很豐富，具有更大的帶寬資源優(yōu)勢(shì)。5GHz頻段的頻率范圍在5.150GHz—5.850GHz之間。提供更多的信道，且更多信道互不重疊。目前，我國(guó)開(kāi)放的常用5.8GHz