无线AP1.ppt

1、无线通信网大致分为1、概要2、移动通信的基本原理3、无线LAN802.114、蓝牙技术、1、概要1 .无线网络这3种： (1)系统相互连接短距离的通信。 蓝牙技术，(2)无线局域网IEEE 802.11标准，(3)无线局域网低速： GSM，CDMA第2.5代GPRS高速： IEEE 802.16标准，二，移动通信基本原理，移动电话系统， 第1代移动电话模拟语音第2代移动电话数字语音第3代移动电话数字语音和数据(因特网，E-mail， etc.)数字语音和数据，1 .第一代蜂窝电话，因此，建议将区域划分为小区，称为蜂窝(Cell )，在每个蜂窝内使用一组频率，并在相隔一定距离之后，重复使用相同的

2、频率。 每个蜂窝区域的范围约为1020公里。 首次在AMPS系统中使用(1982年，Bell )。 2 .第二代移动电话：数字声音d-ampsgsmtheglobalsystemformobilecommunicationcdmacodedivisionmultipleaccess，(1) GSM复用方式：频分HLR :用户原本注册的注册地区的数据库VLR :用户移动到外地后，当地的数据库AC :用于保护用户免受非法用户的EIR :移动电话注册的设备的种类、设备的种类、呼叫地址指定步骤、步骤： 1 .呼叫方蜂窝电话2 .电话网标识蜂窝电话号码与该呼叫相对应的MSC 3.查询HLR 4.转发到用

3、户所在地而不是本地的VLR (漫游)5. VLR向HLR返回路由号码呼叫被转移到用户所在的MSC 7.8。目的地MSC直接通过VLR访问目的地用户的残奥仪表9。向目的地基站和目的地用户的移动电话10发送呼叫CDMA码分多址码分多址以编码方式实现信道复用，容量大，保密性好3 .第三代移动电话的第一、第二代移动通信标准由各国制定，所以互操作性、兼容性差。 给移动通信漫游带来很大的困难。 国际电信联盟(ITU )希望在制定第三代(3G )标准时有统一的规范。 1985年ITU首先提出了第三代移动通信系统，当时被称为“未来公共陆地移动通信系统”，即fplm ts (futurepubliclandmo

4、biletelecommunicationsystems )。 1996年ITU正式更名为全球移动通信系统IMT2000，表示2000年左右进入商用2000MHz频带，工作带宽为2000kHz。 按照ITU总目标，第三代移动通信系统具有下述目标和特征： (1)提供高速率和多个速率以支持多个服务，并且可以从语音到分组数据到多媒体服务，尤其是因特网，以便提供所需的带宽。 其最低无线传输要求为：高速移动环境：最高速度114kbps步行环境：最高速度384kbps室内环境：最高速度2Mbps，(2)全球展望罩和全球无缝漫游，全球共享频带(18852025MHz、21102200MHz )， 不是要求各

5、系统的无线传输设备以及网络内部的技术完全一致，而是要求在网络接口、相互操作以及业务能力方面的统一或协调。 (3)高频谱效率。 (4)高服务质量：具有长语音质量，比特差错率小于106的数据服务。 (5)低成本、低功耗、小体积、高保密等良好的商业特性。 2000年ITU从世界各大企业提出的10种第3代通信技术标准提案中选择了3种作为3G应用的技术标准。 即，是cdma (宽带cdma ) cdma 2000 TD-scdma、cdma (宽带CDMA )宽带CDMA。 这个标准是欧洲各国提出的。 WCDMA源于欧洲和日本几种技术的融合。WCDMA采用直接扩散模式，载波带宽为5MHz，数据传输每秒可

6、达2Mbps (室内)和384Kbps (移动空间)。 WCDMA与GSM网络具有良好的兼容性和互操作性，其支持者主要是以GSM系统为中心的欧洲制造商。 CDMA2000是美国电信标准组织在第三代CDMA中使用的名称。 该标准由美国的高吞吐量北美公司主导提出，摩托罗拉、朗日班、三星等厂商参加。 CDMA2000发展自窄带CDMA，发展路线是CDMACDMA1XCDMA2000，技术连续性很强。 但是，CDMA2000的多载波传输方式与WCDMA的正交扩频模式相比，频率资源利用率较低。 时分同步(tdscdma )时分同步(cdma )。 中国大唐集团提出的TDSCDMA优势是采用智能天线、联合

7、检测等先进技术，动态选择业务模式，具有高频率利用率，不需要对称频带，启动频率小，且TDD方式适用于非对称数据业务。 三、为了规范无线LAN802.11802.11基本概念802.11标准、1 .无线LAN:802.11无线LAN移动数据通信所使用的频率和通信方式，从1997年开始IEEE将802.11标准系列： 802.11a、802.11b、802.11b相继本系列多简称为Wi-Fi。 另外，802.11定义了物理层和MAC层的功能，可以在802.11上执行IP协议。 (1)通过基站进行通信，基站之间通过以太网连接，(2)自组织网络(不需要基站)直接与移动主机进行通信动态变化的网络拓扑移动主

8、机的位置和成员数经常变动。 分布式控制移动主机兼具路由器和主机功能，主机之间地位平等。 多跳无线网络存在路由问题。 另外，自组织网络需要解决路径搜索的问题，且移动主机自身的极限(例如，发射功率较低)且电池寿命较短。 无线网络的局限性在于带宽有限、冲突冲突冲突的特殊性等。 如果网络的生命周期短，工作结束后，原来的网络就会消失。 网络安全性差，802.11和802.3根据处理的对象，电波的功率差，监听的范围有限，信号和噪声难以区别。 a和c没有收到各自的信号。 2 )多次反射，引起多路复用。 在室内环境中，发送信号在多个物体的表面(墙面、桌子、天花板、人等)反射，在不同平面反射的信号到达接收点时发

9、生频移，比原来的信号稍微延迟。 在接收侧出现多个信号的重叠，并且接收侧的差错率增加。 (3)固定通信应用不能应用于移动通信。 4 )移动主机在不同小区之间移动时对外界透明。 门户网站。2 .无线局域网、(1) 802.11协议集群、802.11先前已发售的8个标准是802.11a 5GHz频带的物理层标准。 802.11b 2.4GHz频带的物理层标准。 802.11d目前802.11规定的操作仅在几个国家合法，该标准扩展了802.11在其他国家的应用。 改善、管理802.11ewlan的服务质量，保证多媒体服务的传输。 802.11f实现了不同供应商的WLAN之间的互操作性，以确保网络中接入

10、点之间的信息互操作性。 802.11g是802.11b的扩展，通过提高传输速率来增强802.11b的性能和应用程序。 802.11h强化了5GHz频带的802.11MAC标准和802.11a物理层标准。 802.11i增强了WLAN的安全性和认证机制。 802.11a、b、g的比较： 802.11b是最早上市、最普及、最应用的WLAN标准。 在无需申请的2.4GHz频带工作，具有通信距离100米，抗干扰性强，访问方便，价格低等优点。但是，其传输率只有11Mbps，不能满足动态图像传输的需要。 802.11a极大地解决了802.11b的不足，最大传输速度为54Mbps。 然而，由于使用需要申请的

11、5GHz频带，与802.11b不兼容，并且传输中的信号损失较大，难以横跨墙壁，因此用户少于802.11b。 802.11g是2003年6月发布的标准。 与802.11b兼容，易于升级，传输速度达到54Mbps，对障碍物的透过能力强，还有802.11a的优点。 它被认为是WLAN的主流标准。 物理层最大标准传输率传输距离带宽802.11b 11(5.5)Mbps 100米2.4GHz 802.11a 54(24)Mbps 80米5.0GHz 802.11g 54(10-20)Mbps 150米2.4GHz封装是现实的由一组运行相同MAC协议并与相同共享介质竞争的接入工作站组成。 BSS内的移动主

12、机可为分布式的且可经由接入点(Access Point，接入点)处的基站被接入。 ess :扩展服务集扩展服务集合。 多个BSS通过一个分布式系统相互连接，形成单个逻辑局域网。 一般而言，分布式系统是有线骨干局域网。 (2) 802.11物理层802.11协议的物理层除了使用红外线之外，还主要使用扩频技术进行通信。 基于不同的扩频技术提出了一些标准，这些扩频技术主要有： fhssfrequenchoppingspreadspectrum跳频扩频dssdirectsequencespreadspectrum直接序列扩频以上的两个标准在1997年提出另外，在ofdmorthogonalfreque

13、ncydivisionmultiplexing正交频分复用1999年提出的802.11a在5GHz频带工作，传输速度最高是54Mbps。 2001年提出的802.11g采用相同的OFDM，但在2.4GHz频带下运行，速度为11Mbps54Mbps。 HR-DSSS高速率DSSS高速直接序列扩展1999年提交的802.11b在2.4GHz ISM带宽上操作，传输速率最高为11Mbps。名称解释： fccfederalcommunicationcommission联邦通信委员会(美国) fcc规定频带的划分。 未经许可可使用ism工业、Scientific、Medical工业、科学和医学这一频带。

14、 未经另一个许可可使用的频带为5GHz，用于国家信息基础设施。 1 ) fhssfrequenchoppingspreadspectrum、扩散技术概要扩散技术最初是为军事和信息部门的需要而开发的。 早期通信使用一定的频率，容易被敌人检测，容易受到窃听和干扰。 扩频技术的基本思想是将携带信息的信号扩频到较宽频谱带宽中，接收机侧必须知道进行传播的扩频信号相关残奥仪表，才能正确地恢复发送信号。 如果接收侧未被调整为正确的频率，则接收到的Walsh信号为噪声。 下图为扩频数字通信系统的一般模型。 输入的数据首先进入信道编码器，产生围绕一个中心频率的具有相对较窄的带宽的模拟信号。 随后，该信号用伪随机

15、数序列调制，并且通过调制显着增加了传输信号的带宽，即，扩展了频谱。 在接收端，使用相同的数字序列解调扩频信号。 最后，恢复数据以使得信号输入到信道解码器。 伪随机数是使用称为种子(seed )的初始值通过算法获得的。 除非在通信期间知道算法和种子，否则不能推测此序列。 因此，只有与发送侧共享信息的接收机可以解码信号。 2) DSSS以直接序列方式进行扩展，原始信号中的一个比特在传输信号中使用片段编码(Chipping code )转换成多个比特(在802.11中为11个)，被称为Barker sequence。 片段编码将信号扩展到与所使用的比特的数目成比例的宽带范围。3) OFDM不同信道采用频分复用(FDM )方案，但不同信道是相位正交(正交)的。 802.11a使用52个频率，其中48个用于数据传输，4个用于同步。 (3) 802.11 MAC子层协议1 )隐藏站点和暴露站点的问题发生，因为每台移动主机的发射功率有限，并且只能在一定半径范围内的设备检测到发射信号。 因此，虽然隐藏站暴露地点，隐藏站问题a向b发送消息，但c在a的信号范围之外，c不知道a的发送信号，c也将消息发送到b，则c和a的信号会重叠，从而导致这次的发送无效