第三课无线局域网及无线城域网.ppt

应用集成原理与技术 田乐 tlwhx@126.com 2011-10-24 应用集成原理与技术-无线网络 第一讲 无线局域网/无线城域网（WLAN/WiMAX） 第二讲 GSM/CDMA/3G/北斗卫星导航 第三讲 无线Ad Hoc网络 第四讲 无线传感器网络 第五讲 物联网 第1讲 WLANWiMAX WLAN (Wireless Local Area Network ) 是指传输范围在 100米左右的无线网络，它的推动联盟为 Wi-Fi Alliance （目前都以 Wi-Fi 产品的称呼来形容 802.11 的产品），可用于单一建筑物或办公室之内，需要使用WLAN的场合主要包括： (1)不方便架设有线网络的环境; (2)使用者时常需要移动位置; (3)临时性的网络。 WLAN 协议 ---- IEEE 802.11 在实际使用上，通常会将WLAN和现有的有线局域网结合，不但增加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围，目前最热门的 WLAN 技术就是 IEEE的802.11及其相关标准。 IEEE 802.11(1997.6)， 1或2Mbps， 工作在2.4GHz频段或使用红外(IR) IEEE 802.11a(1999), 54Mbps， 12个信道，最多8个互不重叠，工作在5GHz频段 IEEE 802.11b(1999.9), 11Mbps ， 11个信道，最多3个互不重叠，工作在2.4GHz频段 IEEE 802.11g(2003.6), 54Mbps， 11个信道，最多3个互不重叠，工作在2.4GHz频段 （802.11g兼容802.11b） IEEE 802.11n(2009), 300Mbps, MIMO-OFDM，工作在2.4GHz频段 802.11b/g 互不重叠信道的选择 无线局域网 WLAN 的组成 两种类型的 WLAN ： 1. Infrastructured 网 （有固定基础设施的网络） 2. Ad Hoc 网 （特定网络，或称自组网络，无固定基础设施） 移动自组网 (Mobile Ad hoc network) 移动自组网（MANET），无基础设施，没有基本服务集中的接入点 AP， 而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。移动自组网络中的每一个移动设备都具有路由器的转发分组的功能。 接入例：有线网的扩展 典型的 WLAN 拓扑例 中继例：扩展距离 ---- 无线网桥 一个校园无线网实例 扩频之母-海蒂拉玛 802.11 标准中的 PHY层 WLAN 传输方式有 红外线 (Infra Red, IR) 和 无线电射频 两种 红外系统的优点：不受无线电干扰；视距传输，检测和窃听困难，必威体育官网网址性好。缺点是：对非透明物体的透过性极差，传输距离受限；易受日光、荧光灯等干扰；半双工通信。 无线电射频系统采用 扩频 (Spread Spectrum) 技术进行调制。扩频技术的频率范围开放在 ISM 频段，此频段不需申请： Industry: 902 ~ 928 Mhz (26MHz) Science: 2.4~2.4835 GHz (83.5MHz) Medicine: 5.15~5.35 GHz and 5.725~5.825 GHz (300MHz) 扩频技术主要又分为 跳频 和 直接序列 两种技术。 DSSS 的发送与接收※ 使用扩频技术的好处 扩频是一种在信号传输前先将信号的带宽进行扩展的技术。采用扩频的好处是： 抗干扰。若使用窄频，容易受到使用相同频率的通信 干扰导致完全无法通信(“盖台”) 对于非特定的目的接收器，扩展了带宽的信号混在背 景噪声中，让蓄意想侦听窃取数据资料的人不易判别 真正的信号，避免了他人的截听 提供了供多个用户使用同一传输波段的方法，保证了 无线设备在频段上的可用性和可靠的吞吐量，也保证 使用同一频段的设备不互相影响。 IEEE 802.11 PHY 802.11 标准中的 MAC层 无线局域网虽然也是多个站点共享无线信道，却不能简单地搬用以太网的 CSMA/CD 协议，这里主要有两个原因： C