無線網(wǎng)絡(luò)1.ppt

無線局域網(wǎng) WLAN 設(shè)計與實現(xiàn) 課時 48課時成績評定 平時 40 考試 60 主講 堯時茂E Mail yaoshimao 第1章 無線局域網(wǎng)概述第2章 無線局域網(wǎng)標準第3章 無線局域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)第4章 無線局域網(wǎng)設(shè)備及附件第5章 無線局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)第6章 無線局域網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計第7章 無線局域網(wǎng)安全與QoS第8章 無線局域網(wǎng)安裝第9章 無線局域網(wǎng)配置與調(diào)試第10章 無線局域網(wǎng)測試與驗收 第1章無線局域網(wǎng)概述 無線局域網(wǎng) WLAN WirelessLAN 利用無線射頻技術(shù)構(gòu)成的局域網(wǎng) 拓撲結(jié)構(gòu)靈活 安裝便捷 擴展方便 應用范圍廣泛 無線辦公 無線醫(yī)院 無線校園 無線社區(qū) 無線廠房 無線SOHO 無線會議等 是當今網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個主要潮流 與有線網(wǎng)絡(luò)的用途一樣 且作為有線數(shù)據(jù)通信的補充和延伸 可以與有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境互作備份 1 1各種無線網(wǎng)技術(shù)定位 1 2無線局域網(wǎng)采用非專用頻段 100102104106108101010121014101610181022 無線的傳輸方式 紅外線和無線電波 紅外線傳輸方式是目前應用最廣泛的一種無線網(wǎng)技術(shù) 不受無線電波的干擾 不受無線電管理委員會限制 但傳輸距離近 且不能穿透非透明物 ISM頻段 工業(yè) 科研和醫(yī)療使用的頻段 是由美國聯(lián)邦通信委員會 federalcommunicationscommision FCC 分配的無需許可的無線電頻段 功率不能超過1W I頻段 902 928MHz 915 13MHz 因頻段過于狹窄 少用于無線局域網(wǎng) 主要用于家用無繩電話和無線監(jiān)控系統(tǒng) S頻段 2 400 2 500GHz 主要用于科學研究 無線局域網(wǎng)遵循的標準802 11 802 11b和802 11g都是用這一頻段 是3個頻段中最常用的 M頻段 5 15 5 825GHz 帶寬總計675MHz 主要用于醫(yī)療 無線局域網(wǎng)只使用其中一部分 UNII頻段 主要用于802 11a相關(guān)產(chǎn)品 低頻段為5 15 5 25GHz 中頻段為5 25 5 35GHz 高頻段為5 725 5 825GHz 每個頻段為100MHz 每個頻段又有4個由5MHz間隔的非重疊的頻道 這樣5GHzUNII頻段可允許存在8個室內(nèi)AP SRRC StateRadioRegulatoryCommision 國家無線電管理局 隸屬于信息產(chǎn)業(yè)部 射頻功率限制 室內(nèi)無線電設(shè)備的等效射頻功率不得高于20dBm 100mW 室外無線設(shè)備的等效射頻功率不得高于27dBm 500mW 1 3無線局域網(wǎng)的特點 為什么選擇無線局域網(wǎng)技術(shù) 移動性 安裝的快速性和簡單性 安裝的靈活性 減少投資 擴展能力 1 4Bluetooth技術(shù) 一種無限數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范 以低成本的短距離無線連接為基礎(chǔ) 可為固定或移動的終端設(shè)備提供接入服務 實質(zhì)是一種近距離無線接口 傳輸頻段為ISM中的2 4GHz頻段 提供1Mbps的傳輸速率和10m的傳輸距離 1994年 愛立信公司提出 1998年 Ericsson IBM Intel NOKIA Toshiba等公司達成藍牙技術(shù)協(xié)議 藍牙技術(shù)遭遇的最大障礙是過于昂貴 突出表現(xiàn)在芯片大小和價格難于下調(diào) 抗干擾能力不強 傳輸距離太短 信息安全問題等 1 5IrDA技術(shù) 1993年 紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會IrDA infrareddataassociation 成立 起初 采用標準的無線設(shè)備僅能在1m范圍以115 2Kbps的速率傳輸數(shù)據(jù) 但很快發(fā)展到4Mbps和16Mbps的速率 利用紅外線進行點對點通信 是第一個實現(xiàn)個人無線網(wǎng) WPAN 的技術(shù) 軟硬件技術(shù)都很成熟 在小型移動設(shè)備如PDA 手機上都已廣泛使用 IrDA的主要優(yōu)點是無需申請頻率的使用權(quán) 因而通信成本低廉 并且還具有移動通信所需的體積小 功耗低 連接方便 簡單易用等特點 此外 紅外線發(fā)射角度較小 傳輸安全性高 不足之處在于它是一種視距傳輸 兩個相互通信的設(shè)備必須對準 中間不能被其他物體阻隔 1 6NFC技術(shù) NFC 近距離無線傳輸 nearfieldcommunication 是由Philips NOKIA和Sony推出的一種類似于射頻識別技術(shù) radiofrequencyidenication RFID 的短距離無線通信技術(shù)標準 與RFID不同的是 NFC采用了雙向識別和連接 NFC最初僅僅是遙控識別和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合并 但現(xiàn)在已發(fā)展成無線連接技術(shù) 能快速自動地建立無線網(wǎng)絡(luò) 為蜂窩設(shè)備 藍牙設(shè)備 Wi Fi設(shè)備提供一個 虛擬連接 使電子設(shè)備可以在短距離范圍內(nèi)進行通訊 NFC通過在單一設(shè)備上組合所有的身份識別應用和服務 幫助解決記憶多個密碼的麻煩 同時也保證了數(shù)據(jù)的安全保護 有了NFC 多個設(shè)備如數(shù)碼相機 PDA 機頂盒 電腦 手機等之間的無線互聯(lián) 彼此交換數(shù)據(jù)或服務都將有可能實現(xiàn) 此外 NFC還可以將其他類型無線通訊 如Wi Fi和藍牙 加速 實現(xiàn)更快和更遠距離的數(shù)據(jù)傳輸 與知名的藍牙等短距離無線通訊標準不同的是 NFC的作用距離進一步縮短而不像藍牙那樣需要有對應的加密設(shè)備 構(gòu)建Wi Fi家族無線網(wǎng)絡(luò)需要多臺具有無線網(wǎng)卡的電腦 打印機和其他設(shè)備 除此之外 還得有一定技術(shù)的專業(yè)人員才能勝任這一工作 而NFC被置入接入點之后 只要將其中兩個設(shè)備靠近就可以實現(xiàn)交流 比配置Wi Fi連接容易的多 NFC的目標并非是完全取代藍牙 Wi Fi等其他無線技術(shù) 而是在不同的場合 不同的領(lǐng)域起到互相補充的作用 1 7ZigBee技術(shù) ZigBee名字來源于蜂群使用的賴以生存和發(fā)展的通信方式 蜜蜂通過跳ZigBee形狀的舞蹈來分享發(fā)現(xiàn)的食物源的位置 距離和方向等信息 ZigBee聯(lián)盟成立于2001年8月 2002年下半年 Invensys Mitsubishi Molorola以及Philips半導體公司的四大巨頭共同宣布加盟ZigBee聯(lián)盟 以研發(fā)名為ZigBee的下一代無線通信標準 目前 該聯(lián)盟大約已有27家成員企業(yè) 所有這些公司都參加了負責開發(fā)ZigBee物理和媒體控制層技術(shù)標準的IEEE802 15 4工作組 ZigBee聯(lián)盟負責制定網(wǎng)絡(luò)層以上協(xié)議 目前 標準制訂工作已經(jīng)完成 ZigBee協(xié)議比藍牙 高速率個人區(qū)域網(wǎng)或802 11x無線局域網(wǎng)更簡單實用 ZigBee使用2 4GHz頻段 采用調(diào)頻技術(shù) 可以說是藍牙的同族兄弟 與藍牙相比 ZigBee更簡單 速率更慢 功率及費用也更低 它的基本速率是250Kbps 當速率降低到28kbps時 傳輸范圍可以擴大到134米 并獲得更高的可靠性 另外 它可以與254個節(jié)點聯(lián)網(wǎng) 可以比藍牙更好的支持游戲 消費電子 儀器和家庭自動化應用 人們期望能在工業(yè)監(jiān)控 傳感器網(wǎng)絡(luò) 家庭監(jiān)控 安全系統(tǒng)和玩具等領(lǐng)域擴展ZigBee的應用 ZigBee技術(shù)特點 數(shù)據(jù)傳輸速率低 只有10 250kbps 專注于低傳輸應用 功耗低 在低耗電待機模式下 兩節(jié)普通干電池可以使用6個月以上 成本低 因為傳輸速率低 協(xié)議簡單 所以大大降低了成本 網(wǎng)絡(luò)容量大 每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可以支持255個設(shè)備 有小范圍小 有效覆蓋范圍為10 75m 基本能覆蓋普通的家庭或辦公環(huán)境 工作頻段靈活 使用的頻段分別是2 4GHz 868MHz 歐洲 及915MHz 美國 均為非注冊頻段 1 8UWB技術(shù) UVB UltraWideband 超寬帶技術(shù) 一種無線載波通信技術(shù) 不采用正弦載波 而是利用納秒級的非正弦波脈沖傳輸數(shù)據(jù) 因此 其所占的頻譜范圍很寬 美國FCC對UWB的規(guī)定 在3 1 10 6GHz頻段中占用500MHz以上的帶寬 由于UWB可以利用低功耗 低復雜度發(fā)射 接收機實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸 在近年來得到了迅速發(fā)展 在非常寬的頻譜范圍內(nèi)采用低功率脈沖傳送數(shù)據(jù)而不會對窄帶無線通信系統(tǒng)造成大的干擾 并可充分利用頻譜資源 UWB優(yōu)點 系統(tǒng)復雜度低 發(fā)射信號功率譜密度低 對信道衰落不敏感 低截獲能力 定位精度高 適用于室內(nèi)高密集多徑場所的高速無線接入 非常適于建立一個高效的無線局域網(wǎng)或無線個人網(wǎng) UWB主要應用在小范圍 高分辨率 能夠穿透墻壁 地面和身體的雷達和圖像系統(tǒng)中 這種技術(shù)還適用于對速率要求高 大于100Mbps 的WLAN或WPAN UWB最具有特色的應用將是視頻消費娛樂方面的個人無線網(wǎng) 有可能在10m范圍內(nèi)支持高達100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸 不需要壓縮數(shù)據(jù)就可以快速 簡單 經(jīng)濟地完成視頻數(shù)據(jù)處理 1 9無線局域網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu) 1 頻率管理機構(gòu) FCC 聯(lián)邦通信委員會 主要負責協(xié)調(diào)美國國內(nèi)和國際的廣播 電視 優(yōu)先和衛(wèi)星通信等 制定無線局域網(wǎng)必須遵循的法律規(guī)定了無線局域網(wǎng)使用的頻率和功率 傳輸技術(shù)以及如何在不同的場合使用不同的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品 SRCC 國家無線電管理局 隸屬于信息產(chǎn)業(yè)部 其主要職責是 制定無線電頻譜規(guī)劃 合理開發(fā)利用頻譜資源 負責無線電頻率資源的支配和管理 負責無線電臺管理和無線電監(jiān)測 協(xié)調(diào)出率電磁干擾事宜 維護空中電磁波秩序 依法組織實施無線電管制 負責衛(wèi)星軌道位置協(xié)調(diào) 根據(jù)授權(quán)參加有關(guān)國際無線電會議 負責涉外無線電管理工作 2 標準制定組織IEEE 國際電子和電器工程師協(xié)會 SAC standardizationadministrationofthepeople srepublicofchina 中華人民共和國國家標準委員會 ETSI Europeantelecommunicationsstandardsinstitue 歐洲電信標準委員會 BWIPS ChinabroadbandwirelessIPstandarddrop 中國寬帶無線IP標準工作組 IrDA 紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會 WECA Wirelessethernetcompatibilityalliance 無線以太網(wǎng)兼容聯(lián)盟 Wi Fi提出者 1 10無線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程 1971年 夏威夷大學研究出了ALOHNET 1985年 FCC開放ISM頻段 1987年 IEEE802