【智能家居篇】wifi网络结构（上）

转载请注明出处：http://blog.csdn.net/Righthek 谢谢！

WIFI是什么。相信大家都知道，这里就不作说明了。

我们须要做的是深入了解其工作原理，包含软硬件、网络结构等。先说明一下WIFI是遵循IEEE802.11协议的，802.11是最早被国际标准组织认可的无线局域网协议，应该是1999年，到如今都有15年了。那时候哥还在读小学。连电脑都没摸过！

太落后了。。。后来发展出非常多以字母为后缀的802.11标准协议，如a、b、g、n、ac等。

本章节不作802.11协议的解说，兴许再慢慢分析。

回到本文的主题。我们先从WIFI网络结构開始吧。在802.11协议中组成WIFI网络的元件太多了，我们就不一一说明了，主要介绍涉及智能家居无线网络这块的组成元件，它们各自是：

（1）网站STA（Station）。所谓的网站，是指具有WIFI通信功能的，而且连接到无线网络中的终端设备，如手机、平板电脑、笔记本电脑等。

（2）接入点AP（Access Point）。也可称为基站。就是我们寻常所说的WIFI热点，更通俗一点。就是我们家里的无线路由器。那么它的作用是什么呢？当我们须要从互联网上获取数据到手机上显示时。那么接入点就相当于一个转发器，将互联网上其它server上的数据转发给我们的手机上，当然这仅仅是一个粗略的说法。同一时候。接入点也属于网站的一种。

（3）基本服务集BSS（Basic Service Set）。基本服务集的组成情况有两种：a.由一个接入点和若干个网站组成；b.由若干个网站组成。最少两个。为什么这样分呢？主要和802.11网络类型有关。有接入点的，称为基础结构型基本服务集（infrastructure BSS）；无接入点的，称为独立型基本服务集（Independent BSS，简称IBSS）。IBSS也有其他的叫法。称为Ad Hoc Network。

（4）服务集识别码SSID（Service Set IDentifier）。当我们去到一个新地方的时候，开口第一句就是：“请问WIFI账号和password是多少？”。这里的WIFI账号就是SSID。SSID是通过接入点广播出来了。同一时候，我们在设置无线路由器时，可改动SSID的名称。

（5）分布式系统DS（Distribution System）。也有称为传输系统。它通过基站将多个基本服务集连接起来。

而DS属于802.11的逻辑元件，当帧（frame）传送至分布式系统时，随即会被送至正确的基站，而后由基站转送至目的网站STA。分布式系统必须负责追踪网站STA实际的位置，以及帧的传送。若要传送帧给某部移动式网站STA。分布式系统必须负责将之传递给服务该移动式网站STA的基站。

分布式系统是基站间转送帧的骨干网络，通常称为骨干网络（backbone
network）。

（6）扩展服务集ESS（Extented Service Set），由一个或者多个基本服务集通过分布式系统串连在一起就构成了ESS。通过ESS，我们能够扩展无线网络的覆盖范围。

（7）门桥（Portal），802.11定义的新名词，作用就相当于网桥。用于将无线局域网和有线局域网或者其它网络联系起来。

全部来自非802.11局域网的数据都要通过门桥才干进入IEEE 802.11的网络结构。门桥能够使这两种类型的网络实现逻辑上的综合。

以下用一张图片来展示构成WIFI网络的组成元件之间的关系，如图1。

图1  WIFI网络架构

如今我们来聊聊网络类型。网络类型主要是在BSS中进行分类，如上面提到的独立型基本服务集（Independent BSS）和基础结构型基本服务集（infrastructure BSS）。

1、独立型基本服务集

独立型基本服务集（independentBSS，简称IBSS），如图2左。在IBSS 中，每一个网站不须要通过接入点AP就能够与同样IBSS下的不论什么其它网站彼此建立通信。两者间的距离必须在能够直接通信的范围内。通常，IBSS是由少数几部工作站针对特定目的而组成的暂时性网络。最低限度的IBSS，是由两个网站组成的。IBSS有时被称为特设网络（ad hoc network）。

        2、 基础结构型基本服务集

基础结构型基本服务集（infrastructureBSS简称为infrastructure），如图2右。推断是否为基础结构型网络，仅仅要检视是否有基站參与当中。基站负责基础结构型网络全部的传输，包含同一服务区域中全部行动节点之间的通信。位于基础结构型基本服务集的移动式网站，如有必要跟其它移动式网站通信，必须经过两个步骤。

首先，由開始对话的网站将帧传递给基站。

其次。由基站将此帧转送至目的网站。

既然全部通信都必须通过基站，基础结构型网络所相应的基本服务区域就相当于基站的传送范围。尽管这样的做法比直接传送耗费较多的资源。只是它有两个基本的长处：

（1）基础结构型基本服务集被界定在基站的传输范围。

全部移动式网站都必须位于基站的传输范围之内。只是移动式网站之间的距离则无限制。同意移动式网站彼此直接通信尽管能够省下一些频宽。只是代价是相对提高了物理层的复杂度，由于每一个网站都必须维护与服务区域中其它网站的邻接关系。

（2）基站在基础结构型网络里的作用是协助网站节省电力。基站能够记住有哪些网站处于省电状态，而且为之暂存帧，以电池供电的工作站能够关闭无线收发器，仅仅有在传输或接收来自基站的暂存帧时才会加以开启。

图2  WIFI网络类型

鉴于博文的篇幅，我们须要将WIFI网络结构分为上、下两篇文章进行解说。接下来请读者阅读兴许博文《WIFI网络结构（下）》。谢谢！

转载请注明出处：http://blog.csdn.net/Righthek 谢谢！