无线技术-802.11协议介绍

无线技术-802.11协议介绍汇报人：AA2024-01-21目录contents引言802.11协议体系结构802.11协议工作模式802.11协议关键技术802.11协议安全性802.11协议应用与发展01引言无线网络技术的普及和发展802.11协议作为无线网络技术标准的重要性802.11协议的发展历程和现状目的和背景802.11协议概述802.11协议的定义和作用802.11协议的主要特点和优势802.11协议的工作原理和流程802.11协议的应用场景和范围02802.11协议体系结构802.11协议物理层采用多种调制技术，如BPSK、QPSK、16-QAM和64-QAM等，以适应不同的传输速率和信号质量。调制技术为了提高传输可靠性，物理层采用卷积编码、交织和纠错编码等信道编码技术。信道编码802.11协议物理层采用直接序列扩频（DSSS）和正交频分复用（OFDM）等扩频技术，以提高抗干扰能力和多径效应下的性能。扩频技术物理层123MAC层采用载波监听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）机制，以避免多个站点同时发送数据造成的冲突。访问控制MAC层通过时分复用（TDM）技术，将信道时间划分为多个时隙，分配给不同的站点使用，以实现多用户共享信道。时分复用MAC层提供认证和加密功能，确保只有合法的站点才能接入网络，并对传输的数据进行加密保护，以防止被窃听和篡改。认证与加密MAC层控制帧用于协助数据帧的传输，如RTS/CTS握手信号、ACK确认信号等。数据帧用于传输用户数据或上层协议报文，包括数据帧、QoS数据帧等。管理帧用于站点与接入点之间的协商和管理，包括关联请求、关联响应、认证帧等。帧结构03802.11协议工作模式基础设施基本服务集（InfrastructureBS…在此模式下，无线设备通过接入点（AP）与有线网络相连，形成基本服务集（BSS）。所有通信都通过AP进行转发，实现无线设备间的通信和无线设备与有线网络间的通信。要点一要点二分布式系统（DS）在多个BSS之间，通过分布式系统（DS）连接，形成一个扩展服务集（ESS）。DS负责不同BSS之间的数据转发和路由。基础结构模式自组织模式在此模式下，无线设备之间可以直接通信，无需接入点（AP）参与。这种自组织网络通常称为自组织网络（AdHocNetwork）或独立基本服务集（IBSS）。独立基本服务集（IndependentBSS）在自组织模式中，所有设备都处于对等地位，可以直接进行数据交换和共享。适用于临时组网或在没有基础设施的情况下进行无线通信。对等通信扩展服务集（ExtendedServiceSet,…通过连接多个基础结构模式中的基本服务集（BSS），形成一个更大的网络，称为扩展服务集。这使得无线设备可以在更广泛的范围内进行漫游和数据交换。要点一要点二分布式系统中介（DistributionSystem…在ESS中，各个BSS之间通过分布式系统中介（DSM）进行连接。DSM可以是任何类型的网络，如以太网或其他类型的局域网。这使得ESS具有更高的灵活性和可扩展性。扩展服务集模式04802.11协议关键技术DSSS（直接序列扩频）通过高速伪随机码将原始数据信号进行扩频处理，提高信号抗干扰能力和传输可靠性。CCK（补码键控）一种相位调制技术，与DSSS结合使用，实现更高的数据传输速率和更低的误码率。DSSS/CCK调制技术将高速数据流分成多个低速子数据流，分别调制到多个正交子载波上进行传输，提高频谱利用率和抗多径干扰能力。OFDM（正交频分复用）保证各子载波间互不干扰，降低信号间的串扰，提高系统性能。子载波正交性OFDM调制技术03空间分集利用不同天线上信号的独立性，降低信号衰落的影响，提高系统抗干扰能力。01MIMO（多输入多输出）利用多天线技术，在发送端和接收端同时采用多个天线进行数据传输，提高系统容量和传输可靠性。02空间复用通过在不同天线上传输不同数据流，实现空间上的并行传输，提高数据传输速率。MIMO技术05802.11协议安全性加密原理WEP采用RC4流加密算法，通过对数据帧进行加密来提供安全性。密钥管理WEP使用静态密钥，需要在客户端和接入点之间手动配置相同的密钥。安全性问题WEP存在严重的安全漏洞，如密钥管理不善、加密算法弱点等，容易被攻击者破解。WEP加密技术密钥管理WPA使用802.1X认证服务器进行密钥管理，实现了集中化的密钥分发和管理。安全性增强WPA还引入了MIC（MessageIntegrityCheck）机制，防止数据帧在传输过程中被篡改。加密原理WPA采用TKIP（TemporalKeyIntegrityProtocol）加密算法，动态生成密钥，提高了安全性。WPA安全认证技术认证原理01802.1X是一种基于端口的访问控制协议，通过对用户身份进行认证来控制网络访问权限。认证方式02802.1X支持多种认证方式，如EAP（ExtensibleAuthenticationProtocol）等，可与企业级认证系统（如RADIUS）集成。安全性提升03802.1X认证技术可以有效防止未经授权的用户访问网络资源，提高了网络的安全性。802.1X认证技术06802.11协议应用与发展802.11协议在企业级无线网络中广泛应用，提供高速、稳定的无线连接，满足企业日常办公、会议、数据传输等需求。企业级无线网络如机场、酒店、咖啡馆等提供的免费或付费无线网络服务，通常采用802.11协议标准，为用户提供便捷的上网体验。公共场所无线网络学校利用802.11协议构建无线网络，覆盖校园各个角落，方便师生随时随地接入网络，进行在线学习、交流等活动。校园网络建设WLAN应用场景智能家居802.11协议在智能家居领域发挥重要作用，各类智能设备通过无线方式连接互联网，实现远程控制、自动化等功能。工业物联网在工业领域，802.11协议支持无线传感器网络（WSN）的构建，实现设备监控、数据采集、远程控制等智能化应用。农业物联网802.11协议在农业物联网中也有所应用，如精准灌溉、智能温室控制等，提高农业生产效率和质量。物联网应用场景更高传输速率更低时延安全性增强多设备连接未来发展趋势与挑战随着技术的不断进步，802.11协议将不断提高传输速率，满足日益增长的数据传输需求。针对网络安全问