一、无线局域网（WLAN）

1. 定义与特点

   • 采用无线通信技术的局域网，提供移动接入功能，节省投资且建网速度快，支持便携设备联网。

   • 便携站：便于移动，但工作时位置固定；移动站：可在移动中通信。

2. 两类组成

   • 有固定基础设施的WLAN：基于接入点（AP）的星形拓扑，AP作为无线链路层设备，控制通信（如Wi-Fi）。

   • 无固定基础设施的WLAN：移动自组网络（MANET），无AP，需解决路由选择、多播和安全问题。

3. IEEE 802.11标准

   • 基本服务集（BSS）：一个AP与多个移动站构成覆盖区域（BSA）。

   • 扩展服务集（ESS）：多个BSS通过AP和分配系统（DS）连接，形成更大网络。

   • MAC层协议：

     • CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）：通过DIFS（分布式帧间隔）和二进制指数退避算法避免冲突。

     • 子层：DCF（分布式协调功能）和PCF（点协调功能）。

   • MAC帧结构：三种类型（管理帧、控制帧、数据帧），包含地址字段、控制字段和序列号。

4. 物理层技术

   • 扩频技术：DSSS（直接序列扩频）和FHSS（跳频扩频，已少用）。

   • OFDM（正交频分复用）：用于802.11a/g/n，支持高速数据传输。

   • MIMO（多输入多输出）：802.11n引入，通过多天线提升速率。

二、无线个人区域网（WPAN）

1. 蓝牙技术：短距离通信（<10米），支持语音和数据传输，适用于耳机、键盘等设备。

2. ZigBee：低功耗、低成本，用于传感器网络（如智能家居）。

三、无线城域网（WMAN）

• WiMAX（IEEE 802.16）：提供宽带无线接入，覆盖范围达数十公里，支持高速移动通信。

四、蜂窝移动通信网

1. 接入方式

   • 移动接入：高速移动（如车辆）中保持通信，支持切换。

   • 便携接入：步行速度移动，切换能力有限。

   • 游牧接入：通信时位置固定，移动后需重新选择基站。

2. 移动IP

   • 原理：移动主机通过家乡代理（Home Agent）和外地代理（Foreign Agent）保持IP地址不变，实现无缝切换。

   • 路由选择：家乡代理转发数据至外地代理，再由外地代理发送给移动主机。

五、新兴技术

1. 无线传感器网络（WSN）：低功耗、小规模，用于环境监测（如温度、湿度）。

2. 高速WPAN：如802.11ad（60GHz频段），支持超高速数据传输（如4K视频）。

六、关键协议与概念

• CSMA/CD vs CSMA/CA：有线网络用CSMA/CD（冲突检测），无线网络用CSMA/CA（冲突避免）。

• 信标帧：AP周期性发送，用于移动站发现网络。

• 关联与认证：移动站加入BSS需通过AP认证（如WPA2加密）。

七、应用场景

• 无线局域网：家庭、办公室、公共场所（如咖啡厅）。

• 移动自组网络：军事、救灾、临时会议。

• 蜂窝网络：手机上网、物联网设备。

总结：本章聚焦无线网络协议（如802.11）、移动通信技术（如移动IP）及新兴应用，强调无线环境的特殊挑战（如信号衰减、切换管理）和解决方案。