[发明专利]无线局域网内站点/接入点数据信号收发方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于无线电传输技术领域，尤其涉及一种基于IEEE802.11标准的无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork,简称WLAN)内无线终端站点（Station,STA）/无线接入点(Access Point,AP)的数据收发方法及系统。 

背景技术

无线局域网是20世纪90年代计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它是在有线网的基础上以无线信道作传输媒介的计算机局域网络，能快速方便地解决有线方式不易实现的网络信道的连通问题，为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段，并成为宽带无线接入的有效途径之一。 

1997年6月，美国电气与电子工程师协会（IEEE）通过了IEEE802.11WLAN标准，这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。后来IEEE又陆续发布IEEE802.11b、IEEE802.11a以及IEEE802.11g三种无线局域网物理层（PHY）接口标准。802.11系列标准是IEEE制定的关于空中接口发送以太网数据包的标准。其中IEEE802.11b/g工作在2.4GHz频段，而IEEE802.11a工作在5GHz频段。与之类似的是欧洲电信标准机构ETSI定义了HIPERLAN-2标准，该标准的物理层结构与IEEE802.11a类似，并且也是选择5GHz的工作频段。 

IEEE802.11标准主要对网络的物理层和媒体接入控制层（MAC）进行规定，其中MAC层是重点。在MAC层以下，802.11规定了三种发送及接收技术：扩频(spread spectrum)技术、红外（infared）技术、窄带（narrow band）技术。而扩频又分为直序（direct sequence,ds）扩频和跳频（frequeny hopping，fh）扩频两种。使用跳频扩频技术，不仅使得无线网络传输数据的抗干扰能力提高，而且传输更加稳定，提高了数据的安全性。 

IEEE802.11物理层的无线媒体决定了WLAN具有独特的媒体接入控制（MAC） 机制。MAC子层负责信道分配过程、PDU寻址、帧形成、差错校验、分组拆装。IEEE802.11支持两种不同的MAC方案：第一种方案是分布协调功能（DCF），类似于传统的分组网，支持异步数据传输等异步业务，所有要传输数据的用户拥有平等接入网络的机会；第二种方案是点协调功能（PCF），基于由接入点控制的轮询（poll）方式，主要用于传输实时业务。MAC子层由DCF和PCF两部分组成，DCF直接位于物理层之上。 

IEEE802.11支持三种不同类型的MAC帧：管理帧、控制帧和数据帧。管理帧用于站点与接入点的连接和分离、定时和同步、身份认证。控制帧用于竞争期间的握手通信和正向确认、结束非竞争期。数据帧用于在竞争期和非竞争期间传输数据，并且在非竞争期间可与轮询和确认（ACK）结合在一起。 

802.11定义了两种类型的设备。一种是无线终端站点（Station,STA），通常是通过一台PC机器加上一块无线网络接口卡构成的。另一种称为无线接入点(Access Point,AP)，它的作用是提供无线和有线网络之间的桥接。 

802.11定义了两种网络拓扑结构:基本结构（infrastructure）模式和ad hoc模式。ad hoc模式也称为点对点模式（pear to pear）或IBSS模式（Independent Basic Service Set），在该模式下任一站点可与任一其它站点直接建立通信过程。 

在infrastructure模式中，基本结构网通过无线接入点而建立，无线网络至少有一个与有线网络连接的无线接入点，还包括一系列无线的终端站点。接入点类似于蜂窝通信网中的基站，可以看作是将IEEE802.11网连到有线骨干网的网桥。这种配置成为一个BSS(Basic Service Set基本服务集合)。一个扩展服务集合(ESS Extended Service Set)是由两个或者多个BSS构成的一个单一子网。由于很多无线的使用者需要访问有线网络上的设备或服务(文件服务器、打印机、互联网链接等)，Infrastructure模式被广泛采用。