無線局域網(wǎng)（WLAN）網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)元實(shí)體上講是由站點(diǎn)（STA）與接入點(diǎn)（AP）及相應(yīng)的接口組成，網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)STA與一個(gè)或多個(gè)AP。但IEEE 802.11（對(duì)應(yīng)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)為GB 15629.11）還為WLAN定義了邏輯體系結(jié)構(gòu)，用來描述WLAN的功能組成部分。

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一、引述

1、關(guān)于WLAN物理層（PHY）的特點(diǎn)

無線局域網(wǎng)（WLAN）屬于無線網(wǎng)絡(luò)，它具有的基本特點(diǎn)和傳統(tǒng)的有線LAN有顯著的不同。在有線LAN中，一個(gè)地址等價(jià)于物理位置，而在WLAN中，可尋址的單元為站點(diǎn)（STA）。STA是消息的目的地，但（通常）位置不固定。WLAN使用的物理層（PHY）在基礎(chǔ)上與有線媒體不同，其WLAN的物理層（PHY）有下表1-1所示的特點(diǎn)。因此，由于無線PHY覆蓋范圍有限，因此試圖覆蓋一定地理區(qū)域的無線LAN可以由多個(gè)基本覆蓋構(gòu)造單元組成。

表1-1：WLAN的物理層（PHY）的特點(diǎn)

2、關(guān)于STA的移動(dòng)性

在WLAN中，將數(shù)據(jù)移動(dòng)終端稱之為站（點(diǎn)）STA（STATION）。802.11標(biāo)準(zhǔn)要求之一是處理移動(dòng)STA和便攜STA。便攜STA可以從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的站，但只有處于固定位置時(shí)才被使用；而移動(dòng)STA可在移動(dòng)中訪問LAN。從技術(shù)角度考慮，WLAN僅能處理便攜STA是不夠的。無線傳播的影響使得便攜STA與移動(dòng)STA之間的區(qū)分變得模糊；由于傳播的影響造成固定STA通常表現(xiàn)出移動(dòng)性。另外，移動(dòng)STA的另一個(gè)特性是通常由電池供電，因此需重點(diǎn)考慮電源管理問題。例如，不能假定 STA的接收機(jī)總處于加電狀態(tài)。

3、WLAN的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

鑒于上述，802.11定義了WLAN的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，由幾個(gè)交互的組件部分構(gòu)成以便提供對(duì)高層透明支持站移動(dòng)性的WLAN。這些組件包括基本服務(wù)集（BSS，Basic Service Set）和擴(kuò)展服務(wù)集（ESS，Extended Service Set）、分布系統(tǒng)（DS，Distribution System）及泛端口（portal）等。其這些組件的定義詳見下表1-3。

表1-3：WLAN的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)組件的定義

二、WLAN的基本服務(wù)集（BSS）

1、BSS的概念

基本服務(wù)集（BSS）是WLAN的基本構(gòu)造模塊。下圖2-１示出了兩個(gè)BSS，其中每個(gè) BSS擁有為BSS成員的兩個(gè)STA。 使用橢圓來描述BSS的覆蓋區(qū)（區(qū)域概念（見下述）通常就足夠了但不精確），在區(qū)域內(nèi)BSS成員站可以保持通信。如果站移出其BSS，則不能再與BSS其它成員直接通信。

圖2-1：WLAN的基本服務(wù)集（BSS）

2、ad hoc網(wǎng)的概念

獨(dú)立基本服務(wù)集（IBSS）是WLAN的最基本的類型。最小的WLAN可僅由兩個(gè)STA構(gòu)成。在圖2-1中示出了兩個(gè)IBSS。當(dāng)符合802.11標(biāo)準(zhǔn)的STA之間能夠直接通信時(shí)，該操作模式是可能的。由于該類型的WLAN不需要預(yù)先規(guī)劃（只要需要）這種操作類型通常稱作自組網(wǎng)（ad hoc網(wǎng)）。ad hoc網(wǎng)的釋義詳見下表2-2中。術(shù)語ad hoc常被用作獨(dú)立基本服務(wù)集（IBSS）的俗稱。

表2-2：ad hoc網(wǎng)的釋義

3、布式系統(tǒng)（DS）的概念

STA與BSS的關(guān)聯(lián)是動(dòng)態(tài)的（開啟、關(guān)閉、進(jìn)入范圍和移出范圍）。為了成為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) BSS的成員，STA應(yīng)成為“已關(guān)聯(lián)”。這些關(guān)聯(lián)是動(dòng)態(tài)的，并且涉及到802.11中描述的分布式系統(tǒng)服務(wù)（DSS）的應(yīng)用。

PHY的限制決定了在STA到STA可支持的距離。對(duì)某些網(wǎng)絡(luò)來說該距離是足夠的；對(duì)另一些網(wǎng)絡(luò)要求增加覆蓋范圍。因此，除了現(xiàn)有的獨(dú)立的IBSS，BSS還可以是由多個(gè)BSS構(gòu)成的擴(kuò)充型網(wǎng)絡(luò)的組成部分。用來互聯(lián)BSS的體系結(jié)構(gòu)組成部分是指分布式系統(tǒng)（DS）, 用于將BSS集合與集成的局域網(wǎng)互連起來而創(chuàng)建擴(kuò)展服務(wù)集的系統(tǒng)。下圖2-3是把DS和AP組添加到WLAN的體系結(jié)構(gòu)圖。

圖2-3：分布式系統(tǒng)（DS）和接入點(diǎn)（AP）

802.11在邏輯上將無線媒體（WM）從分布式媒體（DSM）中分離出來，每個(gè)邏輯媒體被體系結(jié)構(gòu)的不同組成部分用于不同的用途。因此802.11定義了既不排除也不要求多種媒體是相同或不同。認(rèn)識(shí)到多個(gè)媒體邏輯上的差異是理解體系結(jié)構(gòu)靈活性的關(guān)鍵。所規(guī)定的WLAN體系結(jié)構(gòu)與任何特定實(shí)現(xiàn)的媒體的物理特性無關(guān)。DS通過提供必要的邏輯服務(wù)使移動(dòng)設(shè)備支持處理地址與目的地的映射和多個(gè)BSS的無縫集成。接入點(diǎn)（AP）除具有STA的功能之外，還通過提供DS服務(wù)提供對(duì)DS的訪問。

三、WLAN的擴(kuò)展服務(wù)集（ESS）

為了形成大覆蓋范圍的WLAN網(wǎng)絡(luò)，DS和BSS允許WLAN創(chuàng)建任意規(guī)模和復(fù)雜度的無線網(wǎng)絡(luò)，802.11稱這種類型的網(wǎng)絡(luò)為擴(kuò)展服務(wù)集（ESS）網(wǎng)絡(luò)，下圖3為WLAN的擴(kuò)展服務(wù)集（ESS）示意圖。關(guān)鍵概念是ESS網(wǎng)絡(luò)對(duì)邏輯鏈路控制（LLC）層來說表現(xiàn)為和IBSS網(wǎng)絡(luò)相同。ESS內(nèi)的STA可以進(jìn)行通信，移動(dòng)STA可以對(duì)LLC透明地從一個(gè)BSS移動(dòng)到另一個(gè)BSS（處于同一ESS內(nèi)）。在圖3中對(duì)BSS的相關(guān)物理位置802.11并未作任何假設(shè)。為此，下表3所示的內(nèi)容都是可能的。

圖3：WLAN的擴(kuò)展服務(wù)集（ESS）

表3：ESS內(nèi)BSS間的可能特征

四、WLAN的區(qū)域

對(duì)無線PHY而言，不存在意義明確定義的覆蓋區(qū)域。無線傳播特性是動(dòng)態(tài)和不可預(yù)測(cè)的，位置或方向的細(xì)小變化都可能導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度的巨大差異。相似的影響不管STA是固定還是移動(dòng)的都會(huì)出現(xiàn)（移動(dòng)對(duì)象可能影響STA到STA的傳播）。

上述若干體系結(jié)構(gòu)圖示出了BSS明確的邊界，它是人工的圖示表示，不是物理事實(shí)。由于動(dòng)態(tài)的三維場(chǎng)強(qiáng)圖很難繪制，WLAN體系結(jié)構(gòu)圖采用清晰的輪廓來表示BSS的覆蓋范圍。當(dāng)試圖描述排列的覆蓋區(qū)域時(shí)出現(xiàn)了進(jìn)一步的困難，如下圖4所示，STA6既屬于BSS2，也屬于BSS3。

圖4：WLAN的排列覆蓋區(qū)

只要站集的概念是正確的，就經(jīng)常便于討論區(qū)域。對(duì)許多論題區(qū)域的概念就足夠了。容量是比區(qū)域更準(zhǔn)確的術(shù)語，盡管在技術(shù)上仍然不正確。由于歷史原因和方便性，802.11使用公共術(shù)語“區(qū)域”。

五、WLAN與有線LAN的集成

為實(shí)現(xiàn)WLAN體系結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的有線LAN的集成，802.11引入了一個(gè)邏輯體系結(jié)構(gòu)組成部分：泛端口（portal）。 泛端口是MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元（MSDU）從集成的非802.11局域網(wǎng)進(jìn)入WLAN之DS的邏輯點(diǎn)。例如，下圖5示出了一個(gè)連接到有線LAN上的泛端口。

圖5：WLAN與其它802.3的LAN的連接

所有來自于非802.11的LAN的數(shù)據(jù)均通過泛端口進(jìn)入WLAN體系結(jié)構(gòu)。泛端口在WLAN與現(xiàn)存的有線LAN之間提供了邏輯上的集成。某個(gè)設(shè)備可能同時(shí)提供AP功能和泛端口功能，這可能是根據(jù) 802.3組成部分實(shí)現(xiàn)的DS的實(shí)例。在802.11中，ESS體系結(jié)構(gòu)（AP和DS）提供通信量分段與范圍擴(kuò)充。WLAN和其他LAN之間的邏輯連接均借助泛端口。泛端口把分布系統(tǒng)媒體（DSM）和將被集成的LAN媒體連接起來。

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