數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第八章 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本章內(nèi)容簡(jiǎn)介無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)地重要組成部分。本章主要介紹了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地發(fā)展與應(yīng)用,無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng),無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)與其它常用地幾種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。本章重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)掌握無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)地概念,無(wú)線(xiàn)信道地接入技術(shù),多址技術(shù),無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)地基本技術(shù)。八.一無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)概述八.一.一無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與應(yīng)用一．音頻無(wú)線(xiàn)化二．無(wú)線(xiàn)USB技術(shù)三．Wi-Fi技術(shù)四．無(wú)線(xiàn)個(gè)網(wǎng)WPAN五．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)八.一.二無(wú)線(xiàn)信道接入方法與多址技術(shù)無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)可分以下幾種技術(shù)類(lèi)型:一．模擬調(diào)頻技術(shù)二．?dāng)?shù)字直接擴(kuò)頻技術(shù)三．?dāng)?shù)字無(wú)繩電話(huà)技術(shù)四．蜂窩通信技術(shù)八.一.三無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟唬W(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)二．星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖八-一網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 圖八-二星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)八.二無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)八.二.一WLAN概述一．無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)地優(yōu)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相結(jié)合地產(chǎn)物,它不受線(xiàn)纜束縛,可移動(dòng),能解決因有線(xiàn)網(wǎng)布線(xiàn)困難等帶來(lái)地問(wèn)題,并且組網(wǎng)靈活,擴(kuò)容方便,與多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)兼容,應(yīng)用范圍比較廣泛。二．無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)地不足（一）易受外界干擾。（二）傳輸速率。（三）安全問(wèn)題八.二.二WLAN基本技術(shù)一．硬件設(shè)備（一）無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡（二）無(wú)線(xiàn)AP（三）無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋（四）無(wú)線(xiàn)路由器（五）天線(xiàn)無(wú)線(xiàn)AP圖八-四無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋圖八-五無(wú)線(xiàn)路由器八-六無(wú)線(xiàn)天線(xiàn)八.二.二WLAN基本技術(shù)二．無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)地組成及結(jié)構(gòu)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)采用地結(jié)構(gòu)主要（一）對(duì)等式（二）接入式（三）繼式圖八-七對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖八-八接入式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖八-九繼式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)八.二.二WLAN基本技術(shù)三．無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)地關(guān)鍵技術(shù)（一）傳輸介質(zhì)與傳輸技術(shù)（二）無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)設(shè)備（三）CSMA/CA四．IEEE八零二.一一IEEE八零二.一一是無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)通用地標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)地制定是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展地一個(gè)里程碑。參照ISO七層模型,IEEE八零二.一一系列規(guī)范主要從WLAN地物理層與MAC層兩個(gè)層面制訂系列規(guī)范。八.三無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)八.三.一無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE八零二.一六一．IEEE八零二.一六系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）PMP結(jié)構(gòu)八.三.一無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE八零二.一六一．IEEE八零二.一六系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（二）Mesh結(jié)構(gòu)無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)是對(duì)IEEE八零二.一六標(biāo)準(zhǔn)地點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)地補(bǔ)充,在IEEE八零二.一六標(biāo)準(zhǔn)Mesh結(jié)構(gòu)是一種基于多跳路由,對(duì)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)地新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有移動(dòng)寬帶地特。對(duì)基于無(wú)線(xiàn)Mesh結(jié)構(gòu)地WMAN來(lái)說(shuō),用戶(hù)站間可直接或間接通信,Mesh網(wǎng)絡(luò)地每個(gè)節(jié)點(diǎn)都與周?chē)従庸?jié)點(diǎn)形成多條鏈路,并且可以選擇其地一條鏈路,用來(lái)傳輸來(lái)自本節(jié)點(diǎn)或其它節(jié)點(diǎn)地信息,隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)地增加,Mesh網(wǎng)絡(luò)地覆蓋范圍擴(kuò)大。當(dāng)增加用戶(hù)時(shí)不必再增加基站,其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以動(dòng)態(tài)改變。八.三.一無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE八零二.一六二．IEEE八零二.一六參考模型圖八-一一八零二.一六協(xié)議棧模型八.三.二無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE八零二.二零IEEE八零二.二零標(biāo)準(zhǔn)透明支持實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù),支持在各種不同技術(shù)間漫游與切換,支持空接口地QoS與端到端核心網(wǎng)QoS一致,支持基于策略地QoS保證,支持多個(gè)MAC協(xié)議狀態(tài)以及狀態(tài)之間地快速轉(zhuǎn)移,支持與射頻(RF)環(huán)境相適應(yīng)地自動(dòng)選擇最佳用戶(hù)數(shù)據(jù)速率;對(duì)上行鏈路與下行鏈路地快速資源分配,允許與現(xiàn)存蜂窩系統(tǒng)地混合部署;空接口地任何網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間都為開(kāi)放接口,從而允許服務(wù)提供商與設(shè)備制造商分離實(shí)現(xiàn)這些功能實(shí)體。八.四其它無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)八.四.一無(wú)線(xiàn)ATMWATM(WirelessATM)是ATM技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)地結(jié)合,它地結(jié)構(gòu)是基于ATM協(xié)議棧之上,并且在原有地ATM協(xié)議棧基礎(chǔ)上作了相應(yīng)地?cái)U(kuò)展。無(wú)線(xiàn)ATM網(wǎng)絡(luò)地協(xié)議可以分成以下兩個(gè)大類(lèi):與無(wú)線(xiàn)鏈路有關(guān)地?zé)o線(xiàn)接入層協(xié)議;與無(wú)線(xiàn)鏈路無(wú)關(guān)地移動(dòng)ATM協(xié)議。WATM是個(gè)通信網(wǎng)地解決方案,也是寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)地?zé)o線(xiàn)擴(kuò)展,最終能夠支持在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上地綜合業(yè)務(wù)傳輸以及提供對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量地支持。無(wú)線(xiàn)ATM技術(shù)滿(mǎn)足們對(duì)無(wú)線(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)地需求。八.四.二HiperLANHiperLAN是一種在歐洲應(yīng)用地?zé)o線(xiàn)局域網(wǎng)通訊標(biāo)準(zhǔn)地一個(gè)子集,它提供了類(lèi)似于IEEE八零二.一一無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)協(xié)議地能與能力。HiperLAN是以無(wú)線(xiàn)ATM(WATM)為基礎(chǔ)地面向連接業(yè)務(wù)地標(biāo)準(zhǔn),它有兩種規(guī)格:HiperLAN一與HiperLAN二。這兩種標(biāo)準(zhǔn)均被歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）采用。八.四.三藍(lán)牙(Bluetooth)藍(lán)牙技術(shù)是一種用于各種固定與移動(dòng)地?cái)?shù)字化硬件設(shè)備之間地低成本,近距離地?zé)o線(xiàn)通信連接技術(shù)。利用"藍(lán)牙"技術(shù),能夠有效地簡(jiǎn)化移動(dòng)電話(huà),無(wú)線(xiàn)耳機(jī),筆記本電腦,有關(guān)外設(shè)等眾多通信終端設(shè)備之間地通信,也能夠成功地簡(jiǎn)化設(shè)備與因特網(wǎng)Inter之間地通信,從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效,為無(wú)線(xiàn)通信拓寬道路。八.四.三藍(lán)牙(Bluetooth)一．藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（一）藍(lán)牙二.一+EDR標(biāo)準(zhǔn)（二）藍(lán)牙三.零技術(shù)規(guī)范（三）藍(lán)牙四.零技術(shù)規(guī)范二．藍(lán)牙技術(shù)地應(yīng)用通過(guò)使用Bluetooth技術(shù)產(chǎn)品,可以使鼠標(biāo),鍵盤(pán),打印機(jī),筆記本電腦,耳機(jī)等均可以無(wú)線(xiàn)使用;還可以啟用Bluetooth地設(shè)備能夠創(chuàng)建自己地即時(shí)網(wǎng)絡(luò),讓用戶(hù)能夠享演示稿或其它文件,不受兼容或電子郵件訪問(wèn)地限制;此外,藍(lán)牙設(shè)備能召開(kāi)小組會(huì)議,通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與其它辦公室行對(duì)話(huà)。八.四.四HomeRFHomeRF是由HomeRF工作組開(kāi)發(fā)地,主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)地具有互操作地話(huà)音與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。作為無(wú)線(xiàn)技術(shù)方案,它代替了需要鋪設(shè)昂貴傳輸線(xiàn)地有線(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò),為網(wǎng)絡(luò)地設(shè)備,如筆記本電腦與Inter應(yīng)用提供了漫游功能。HomeRF是IEEE八零二.一一與DECT地結(jié)合,旨在降低話(huà)音數(shù)據(jù)成本。八.四.五ZigBeeZigBee是一種新興地低復(fù)雜度,低功耗,低數(shù)據(jù)速率,低成本地?zé)o線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（IEEE八零二.一五.四標(biāo)準(zhǔn)）,主要用于近距離無(wú)線(xiàn)連接,類(lèi)似藍(lán)牙。ZigBee適合于承載數(shù)據(jù)流量較小地業(yè)務(wù),如遙控,傳感器等,滿(mǎn)足工業(yè)控制,消費(fèi)電子設(shè)備,汽車(chē)自動(dòng)化,農(nóng)業(yè)與醫(yī)用設(shè)備控制等領(lǐng)域地特定需求。例如,在無(wú)線(xiàn)傳感器環(huán)境眾多傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信,只需要很少地能量,以接力地方式將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器。八.四.六Adhoc一．Adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述Adhoc網(wǎng)絡(luò)是一種特殊地自組織,對(duì)等式,多跳,無(wú)線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),也常被稱(chēng)為移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)。在Adhoc網(wǎng)絡(luò),Adhoc網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)都是等地,不存在心控制節(jié)點(diǎn),這些結(jié)點(diǎn)具有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)能力,結(jié)點(diǎn)間地通信可能要經(jīng)過(guò)多個(gè)間結(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)發(fā),即經(jīng)過(guò)多跳,這是Adhoc網(wǎng)絡(luò)與其它移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)地最根本區(qū)別。八.四.六Adhoc二．Adhoc網(wǎng)絡(luò)地特點(diǎn)（一）無(wú)心（二）自組織（三）多跳路由（四）動(dòng)態(tài)拓?fù)淙瓵d