第1讲 无线网络概述

1、无线网络技术主讲教师：张燕玲E-mail： 学习目标l 掌握无线网络的基本工作原理；l 掌握无线网络的关键技术；l 理解IEEE 802.11系列无线网络标准；l 认识蓝牙、ZigBee、WiFi、无线Mesh网络等无线网络技术。l 培养学生设计和部署中小规模无线局域网的能力；l 培养学生进行无线网络测试和优化的能力；l 培养学生无线网络的维护和管理的能力。参考资料l教材： 无线局域网络（WLAN）设计与实现，浙江大学出版社。l参考网址：http:/http:/ CCNA无线认证考试指南，人民邮电出版社。l 无线自组织网络和对等网络原理与安全，清华大学出版社。l 802.11 wireless

2、 networks（802.11定义手册）。l 无线网络技术导论，清华大学出版社。课程考核办法及要求 （1）实验完成情况（实验报告） 20按时到课，完成实验内容按要求及时完成实验报告 （2）笔记+作业+课堂表现20按时上课，认真听讲，课堂认真记笔记。按要求及时完成作业 （3）考试 60引入l 无线网络=计算机网络+无线通信技术。l 射频（RF）技术，取代旧式的双绞线缆构成局域网络，提供传统有线局域网的所有功能。l WLAN已经成为宽带接入的有效手段之一，使用WLAN的区域及其承载的业务愈来愈多 。l 为了更好地构建理想中的无线网络，我们需要了解无线网络的技术体系、熟悉构建无线网络的设备功能。本

3、讲主要内容 无线网络的发展 无线网络的多样性 无线网络的分类 无线网络的标准化组织和标准 无线产品的电磁辐射无线网络的兴起 无线网络的历史起源可以追朔到第二次世界大战期间，美国陆军采用无线电信号进行数据传输。 1971年时，夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络Aloha网络，可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。无线网络的发展l标准发布时间l速率的发展变化l频段的发展免授权的无线频段(ISM)l902MHz 26MHz 频宽频宽 比较拥挤比较拥挤 Worldwide limitedl2.4GHz 83.5MHz BW 世界范围内可用世界范围内可用 IEEE802.

4、11 WLANsl5.1GHz 300MHz BW不连续的不连续的 发展中的发展中的North & South America902MHz240025002440SpainFrance2480902 9282.4GHz Americas, most of Europe, ChinaJapanU-NII: Unlicensed National Information Infrastructure*Frequency Allocations are pending510052005300540055005600570058005900U-NIIEuropeHiperLAN2*U-NIIJapan

5、*EuropeHiperLAN15.1GHz工业：家用无绳电话、监控系工业：家用无绳电话、监控系统统科学研究：蓝牙、微波炉科学研究：蓝牙、微波炉医疗医疗各个国家授权使用的信道12Channel Freq (GHz) US/CanEuropeJapanxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx12345678910111213142.4122.4172.4222.4272.4322.4372.4422.4472.4522.4572.4622.4672.4722.484802.11b/g信道划分图2.4122.4172.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4842.

6、4272.4372.4472.4572.4672345178910611121314无线网络的多样性常见的无线技术l想一想生活中会用到的哪几种无线网络技术？IrDA BlueToothNFCZigBeeUWBWiFi无线网络的分类l依据覆盖范围划分为：WPAN 、WLAN 、WMAN 、WWAN 。l依据网络架构划分：基础结构的无线网络、Ad hoc无线网络。l依据应用来分：无线传感器网络、无线Mesh网络、移动Ad hoc网络。无线网络技术比较WPAN 点对点或小型网络 应用从远程控制到复杂语音 特点：易用、低费用和便携 2.4 GHz频段WLAN 耗电量大 设计灵活性大 速度快 2.4 和

7、5 GHzWMAN 骨干链路或用户覆盖的应用 具体技术：WiMax 授权的频段：2GHz11GHz非授权频段：5GHzWWAN 大覆盖范围 问题：带宽和用户数 基于时长和流量收费 具体技术：3G监管组织l定义如何使用RF范围条例：频谱和信道传输功率编码和调制技术l美国联邦委员会FCCl欧洲电信标准化协会ETSIl无线电管理局SRRCWLAN相关组织和标准l Wi-Fi联盟成立于1999年的Wi-Fi联盟是一个非牟利国际协会，旨在认证基于IEEE 802.11规格无线局域网产品的互操作性和推动wireless新标准制定。目前已知的相关标准：WPA、WPA2、WMM。l WAPI中国无线网络产品国

8、标中安全机制 的标准，包括无线局域网鉴别（WAI）和保密基础结构（WPI）两部分。无线网络协议族19PHY802.11(1/2 Mbps)MAC802.11/11a/11b/11g MAC802.11e QoS802.11b(5.5/11 Mbps)802.11f 漫游和切换漫游和切换802.11g(54 Mbps)802.11a(54 Mbps)802.11n(600 Mbps)802.11i 安全增强安全增强802.11s mesh802.11r快切快切WLAN产品对人体的电磁辐射l 很多研究已经证明，WLAN产品可以在家庭及商业中使用，对人体来说是安全。l 典型的WLAN产品，如AP输出功率100mw，对于网卡来说，通常只有10mw至50mw。相比较来说，手机的发射功率在通话时可以超过1W，而无线对讲机甚至可以达到5 W。l 政府有相关的法令对发射功率进行严格的限制，因此通过政府相关部门认证过的无线设备对人体是无害的。作业l 课后作业：课后作业：l 简答题：简答题：1、请分别从技术、速度和频段等几个方面来论述无线网络技术的发展过程。2、试举出几种常用的无线网络技术，