無線局域網(wǎng)畢業(yè)論文外文翻譯-其他專業(yè)-資料下載頁

【導(dǎo)讀】專業(yè)信息管理與信息系統(tǒng)

　　

【正文】 局域網(wǎng)技術(shù)的另一種用途是鄰樓局域網(wǎng)之間 的連接，這些局域網(wǎng)可以是無線的也可以是有線的。在這種情況下，兩個(gè)樓之間采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無線鏈接。被鏈接的設(shè)備通常是網(wǎng)橋或路由器。這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單鏈路從本質(zhì)上看不是局域網(wǎng)，但通常我們也把這種應(yīng)用算作無線局域網(wǎng)。 漫游接入 漫游接入提供局域網(wǎng)和帶有天線的移動(dòng)數(shù)據(jù)終端之間的無線鏈接，如膝上型電腦和筆記本電腦。這種應(yīng)用的一個(gè)例子是從外地出差回來的職員將數(shù)據(jù)從個(gè)人移動(dòng)電腦傳送到辦公室的服務(wù)器上。漫游接入在某種延伸的環(huán)境下也是十分有用的，如在建筑群之外操作的一臺(tái)電腦或一次商務(wù)行為。在以上兩種情況下，用戶會(huì)帶著自己的電腦隨意走 動(dòng)，并希望可以從不同的位置訪問有線局域網(wǎng)上的服務(wù)器。 自組網(wǎng)絡(luò) 自組網(wǎng)絡(luò)（ ad hoc work）是為了滿足某些即時(shí)需求而臨時(shí)而建立的一種對(duì)等網(wǎng)絡(luò)（沒有中央服務(wù)器）例如，有一群職員，每人帶著一臺(tái)膝上電腦或掌上電腦，會(huì)聚在商務(wù)會(huì)議室或課堂上。這些職員會(huì)將他們的電腦鏈接起來，形成一個(gè)臨時(shí)性的、僅僅在會(huì)議期間存在的網(wǎng)絡(luò)。 無線局域網(wǎng)的要求 無線局域網(wǎng)必須滿足所有局域網(wǎng)的典型要求，包括大容量、近距離的覆蓋能力、相連站點(diǎn)間的完全連接性以及廣播能力。另外，無線局域網(wǎng)環(huán)境還有一些特殊的要求。以下是一些無線局域網(wǎng)最 終要的要求： 吞吐量 ：媒體接入控制協(xié)議應(yīng)當(dāng)盡可能地有效利用無線媒體以達(dá)到最大的容量。 節(jié)點(diǎn)數(shù)量 ：無線局域網(wǎng)可能需要支持分布在多個(gè)蜂窩中的上百個(gè)節(jié)點(diǎn)。 連接到主干局域網(wǎng) ：在大多數(shù)情況下，要求能夠與主干有線局域網(wǎng)的站點(diǎn)相互連接。對(duì)于有基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)，很容易通過利用控制模塊完成這個(gè)任務(wù)，控制模塊本身就連接著這兩種類型的局域網(wǎng)。對(duì)于移動(dòng)用戶和自組無線網(wǎng)絡(luò)來說，可能需要滿足這個(gè)要求。 電池能量消耗 ：移動(dòng)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(shí)間足夠長(zhǎng)。這就是說，要求移動(dòng)節(jié)點(diǎn)不 停地監(jiān)視接入點(diǎn)或者經(jīng)常要與基站握手的 MAC 協(xié)議是不適用的。通常，無線局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)都具有在不使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)減少能量消耗的特殊性能，如睡眠模式。 傳輸健壯性和安全性 ：除非涉及合理，無線局域網(wǎng)很容易受到干擾并且容易被竊聽。無線局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)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(yīng)用提供某種程度的安全性，以防竊聽。 并列的網(wǎng)絡(luò)操作 ：隨著無線局域網(wǎng)變得越來越流行，很可能有兩個(gè)或者更多無線局域網(wǎng)同時(shí)存在于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，或在局域網(wǎng)之間可能存在干擾的某些區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。這種干擾可能會(huì)阻礙 MAC 算法的正常運(yùn)行，還可能造成對(duì)特 定局域網(wǎng)的非法接入。 不需要許可證的操作 ：用戶希望購買和運(yùn)行的是這樣的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品，它們不需要專門為局域網(wǎng)所使用的頻帶而申請(qǐng)?jiān)S可證。 切換和漫游 ：無線局域網(wǎng)中使用的 MAC 協(xié)議應(yīng)當(dāng)讓移動(dòng)站點(diǎn)能夠從一個(gè)蜂窩移動(dòng)到另一個(gè)蜂窩。 動(dòng)態(tài)配置 ：局域網(wǎng)在 MAC 地址機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)管理方面應(yīng)當(dāng)允許端系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)且自動(dòng)地增加、刪除和移動(dòng)位置，并且不打擾到其他用戶。 無線局域網(wǎng)技術(shù) 無線局域網(wǎng)通常根據(jù)它所采用的傳輸技術(shù)進(jìn)行分類。目前所有無線局域網(wǎng)產(chǎn)品都可歸為以下三個(gè)大類之一： 紅外線（ IR）局域網(wǎng) ：紅外線局域網(wǎng)的一個(gè)蜂窩只能限制 在一個(gè)房間里，因?yàn)榧t外線無法穿過不透明的墻。 擴(kuò)頻局域網(wǎng) ：這種類型的局域網(wǎng)利用了擴(kuò)頻傳輸技術(shù)。在大多數(shù)情況下，這些局域網(wǎng)運(yùn)行在 ISM(個(gè)人、科學(xué)和醫(yī)學(xué) )波段內(nèi)，因此，在美國(guó)使用這些局域網(wǎng)不需要聯(lián)邦通信委員會(huì)（ FCC）發(fā)放的許可證。 窄帶微波 ：這些局域網(wǎng)運(yùn)行在微波頻率是，但沒有使用擴(kuò)頻技術(shù)。其中有些產(chǎn)品運(yùn)行的頻率需要 FCC 的許可證，而其他一些產(chǎn)品則使用了不需要許可的波段。 無線局域網(wǎng)有一個(gè)特性是人們樂意接受的，雖然不是必要的，那就是不需要通過麻煩的授權(quán)過程就能使用。每個(gè)國(guó)家的許可證發(fā)放制度都不一樣，這就使事情變得更加復(fù)雜。在美國(guó)， FCC 在 ISM 波段內(nèi)特許了兩個(gè)不需要許可證的應(yīng)用：最大功率為 1 瓦的擴(kuò)頻系統(tǒng)合最大運(yùn)行功率為 瓦的低功率系統(tǒng)。自從 FCC 開放了這個(gè)波段以來，在擴(kuò)頻無線局域網(wǎng)中的應(yīng)用就越來越普遍。 1990 年 工作組成立，它的憲章就是要為無線局域網(wǎng)開發(fā) MAC 協(xié)議以及物理媒體規(guī)約。 無線局域網(wǎng)中最小的模塊是基本服務(wù)集（ Basic Service Set, BSS） ,它由一些執(zhí)行相同 MAC 協(xié)議并爭(zhēng)用同一共享媒體完成接入的站點(diǎn)組成。基本服務(wù)集可以是孤立的，也可以通過接入點(diǎn)（ Access Point, AP）連到主干分發(fā)系統(tǒng)（ Distribution System, DS）上。接入點(diǎn)的功能相當(dāng)于網(wǎng)橋。 MAC 協(xié)議可以是完全分布式的，也可以由位于接入點(diǎn)的中央?yún)f(xié)調(diào)功能控制。 BBS 通常與文獻(xiàn)中的蜂窩相對(duì)應(yīng)，而 DS 則有可能是交換機(jī)或有線網(wǎng)絡(luò)，也可以是無線網(wǎng)絡(luò)。 MAC 層的主要任務(wù)是在 MAC 實(shí)體之間傳送 MSDU，這個(gè)任務(wù)是由分發(fā)服務(wù)實(shí)現(xiàn)的。分發(fā)服務(wù)的正常運(yùn)行需要該 ESS 內(nèi)所有站點(diǎn)的信息，而這個(gè)信息是由與關(guān)聯(lián)（ association）相關(guān)的服務(wù)提供的。在分發(fā)服務(wù)向站點(diǎn)交付數(shù)據(jù)或者接收來自站點(diǎn)的數(shù)據(jù)之前，該站點(diǎn)必須要建立關(guān)聯(lián)。標(biāo)準(zhǔn)基于移動(dòng)性定義了三種轉(zhuǎn)移類型： 無轉(zhuǎn)移 ：這種類型的站點(diǎn)或者是固定的，或者只在一個(gè) BSS 的直接通信范圍內(nèi)移動(dòng)。 BSS 轉(zhuǎn)移 ：這種類型的站點(diǎn)移動(dòng)是在同一 ESS 內(nèi)從一個(gè) BSS 移動(dòng)到另一個(gè) BSS。在這種情況下，該站點(diǎn)的數(shù)據(jù)交付需要尋址功能，能識(shí)別出該站點(diǎn)的新位置。 ESS 轉(zhuǎn)移 ：它的定義是指站點(diǎn)從一個(gè) ESS 的 BSS 到另一個(gè) ESS 的 BSS 移動(dòng)。只有從某種意義上看 該站點(diǎn)是能夠移動(dòng)的，才能支持這種類型的轉(zhuǎn)移。 工作組考慮了兩類 MAC 算法建議：分布式接入?yún)f(xié)議和集中式接入?yún)f(xié)議。分布式接入?yún)f(xié)議類似于以太網(wǎng)，采用載波監(jiān)聽機(jī)制把傳輸?shù)臎Q定權(quán)分布到所有節(jié)點(diǎn)。集中式接入?yún)f(xié)議由一個(gè)集中的決策模塊來控制發(fā)送。分布式接入?yún)f(xié)議對(duì)于對(duì)等工作站形式的自組網(wǎng)絡(luò)是有意義的，同時(shí)也可能對(duì)主要是突發(fā)性通信量的其他一些無線局域網(wǎng)頗具吸引力。如果一個(gè)局域網(wǎng)的配置是由許多互連的無線站點(diǎn)和以某種形式連接到主干有線局域網(wǎng)的基站組成，則采用集中式接入控制是自然而然的事情。當(dāng)某些數(shù)據(jù)是時(shí)間敏感的或者是高 優(yōu)先級(jí)的時(shí)，這種方法特別有用。 的最終結(jié)果是一個(gè)稱為分布式基礎(chǔ)無線 MAC（ Distributed Foundation Wireless MAC,DFWMAC）的算法，它提供了一個(gè)分布式接入控制機(jī)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(xié)調(diào)功能（ Distributed Coordination Function , DCF） .DCF 采用爭(zhēng)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(diǎn)協(xié)調(diào)功能（ Point Coordination Function, PCF）是一個(gè)集中式 MAC 算法，用于提供無爭(zhēng)用服務(wù)。 分布式協(xié)調(diào)功能 DCF 子層使用一種簡(jiǎn)單的 CSMA（載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入）算法。如果站點(diǎn)有一個(gè) MAC幀要發(fā)送，則先監(jiān)聽媒體。如果媒體空閑，站點(diǎn)可以發(fā)送。否則，該站點(diǎn)必須等待直到當(dāng)前的發(fā)送結(jié)束。 DCF 不包括沖突檢測(cè)功能（ CSMA/CD），因?yàn)樵跓o線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行沖突檢測(cè)是不實(shí)際的。媒體上信號(hào)變動(dòng)范圍很大，所以如果正在傳輸?shù)恼军c(diǎn)接收到微弱信號(hào)，它無法區(qū)分這是噪聲還是因?yàn)樽约旱膫鬏敹鴰淼挠绊憽? 為了保證算法的平穩(wěn)和公平運(yùn)行， DCF 包含了一組等價(jià)于優(yōu)先級(jí)策略的時(shí)延。我們首 先考慮一個(gè)稱為幀間間隔（ InterFrame Space,IFS）時(shí)延。采用 IFS 后 CSMA的接入規(guī)則如下： 1。有幀要傳輸?shù)恼军c(diǎn)先監(jiān)聽媒體。如果媒體是空閑的，等待 IFS 長(zhǎng)的一段時(shí)間，再看媒體是否空閑，如果是空閑，立即發(fā)送。 2。如果媒體是忙的（或是一開始就發(fā)現(xiàn)忙，或是在 IFS 空閑時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)媒體忙），則推遲傳輸，并繼續(xù)監(jiān)聽媒體直到當(dāng)前的傳輸結(jié)束。 3。一旦當(dāng)前的傳輸結(jié)束，站點(diǎn)再延遲 IFS 一段時(shí)間。如果媒體在這段時(shí)間內(nèi)都是空閑的，則站點(diǎn)采用二進(jìn)制指數(shù)退避策略等待一段時(shí)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(shí)器暫停，并在媒體變空閑后恢復(fù)計(jì)時(shí)。 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能 PCF 是在 DCF 之上實(shí)現(xiàn)的另一種接入方式。其操作由中央輪詢主控器（點(diǎn)協(xié)調(diào)器）的輪詢構(gòu)成。點(diǎn)協(xié)調(diào)在發(fā)布輪詢時(shí)采用 PIFS。因?yàn)?PIFS 比 DIFS 小，所以點(diǎn)協(xié)調(diào)器在發(fā)布輪詢和接收響應(yīng)時(shí)能獲取媒體并封鎖所有的異步通信量。 點(diǎn)協(xié)調(diào)器不斷地發(fā)布輪詢，并永遠(yuǎn)封鎖所有異步通信量。為了避免這種情況，定義了一個(gè)稱為超幀（ superframe）的時(shí)間間隔。在超幀時(shí)間的開始部分，點(diǎn)協(xié)調(diào)器以循環(huán)方式向所有配置成輪詢的站點(diǎn)發(fā)布輪詢。然后，在 余下的超幀時(shí)間里，點(diǎn)協(xié)調(diào)器空閑，允許異步通信量有一段爭(zhēng)用接入的時(shí)間。 在超幀開始時(shí)，點(diǎn)協(xié)調(diào)器可以在給定時(shí)間內(nèi)獲得控制權(quán)和發(fā)布輪詢，這由選項(xiàng)決定。由于響應(yīng)站點(diǎn)發(fā)出的幀的長(zhǎng)度是變化的，所以這個(gè)時(shí)間間隔也是變化的。超幀剩余的時(shí)間用于基于爭(zhēng)用的接入。在超幀末尾，點(diǎn)協(xié)調(diào)器泳 PIFS 時(shí)間爭(zhēng)用媒體接入權(quán)。如果媒體是空閑的，點(diǎn)協(xié)調(diào)器可以立刻接入，然后又是一個(gè)全超幀期。不過，媒體在超幀末尾有可能是忙的。在這種情況下，點(diǎn)協(xié)調(diào)器必須等待直到媒體空閑并獲得接入。其結(jié)果是下一個(gè)循環(huán)中相應(yīng)縮短的超幀期。