无线数据通信技术基础第9章 短距离无线通信技术.pptx

第 9 章 短距离无线通信技术;　　教学目标　　? 了解短距离无线通信技术的概念。　　? 掌握无线局域网标准。　　? 熟悉蓝牙技术。　　? 熟悉 Wi Fi 技术。　　? 熟悉 ZigBee 技术。　　? 熟悉超宽带技术。;　　教学难点　　? 蓝牙技术的工作原理。　　? Wi Fi 无线网的拓扑结构及工作原理。　　? ZigBee 网络拓扑结构和应用。;　　　　9.1 短距离无线通信及无线局域网技术9.1.1 短距离无线通信技术概述　　短距离无线数据传输是一种线缆代替技术，在当前很多领域都得到了广泛的应用。它的出现解决了因环境和条件限制而不利于有线布线的问题。短距离无线通信的三个重要特征和优势是低成本、低功耗和对等通信。低成本是对其的客观要求，各种通信终端的产销量都很大，要提供终端间的直通能力，没有足够低的成本是很难实现的。; 低功耗是指由于其通信距离较短，遇到障碍物的概率也小，发射功率都普遍偏低，这也加大了其应用范围。对等通信是有别于其他基于网络基础设施的无线通信技术，终端之间对等通信不需要网络设备进行中转，因此空中接口设计和高层协议都相对比较简单。;9.1.2 无线局域网(WLAN)与IEEE 802.11标准族　　1.无线局域网(WLAN)　　所谓无线网络，是指不需要布线即可实现计算机互连的网络。无线网络的适用范围非常广泛，可以说，凡是可以通过布线而建立网络的环境，无线网络也同样能够搭建，而通过传统布线无法解决的环境或行业，却正是无线网络大显身手的地方。;　　作为无线网络之一的无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)，无线局域网与传统以太网最大的区别就是对周围环境没有特殊要求，只要电磁波能辐射到的地方就可搭建无线局域网，因此产生了多种多样的无线局域网组建方案。但是在实施过程中应根据实际需求和硬件条件选择一种性价比最高的设计方案，以免造成不必要的浪费。　　无线局域网满足了人们实现移动办公的梦想，为人们创造了一个丰富多彩的自由天空。在移动通信与互联网结合所产生的各种新型技术中，WLAN???最值得关注的一项技术。;　　WLAN是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网。它是无线通信、计算机网络技术相结合的产物，是有线连网方式的重要补充和延伸，并逐渐成为计算机网络中一个至关重要的组成部分。WLAN产生于20世纪90年代，当它出现时，就有人预言完全取消电缆和线路连接方式的时代即将来临。目前，随着无线网络技术的日趋完善，无线网络产品价格的持续下调，WLAN的应用范围也迅速扩展。过去，WLAN仅限于工厂和仓库使用，现在已进入办公室、家庭，乃至其他公共场所。;　　2.IEEE 802.11标准族　　为应对无线局域网络的强烈需求，美国的国际电子电机学会于1990年11月建立了802.11委员会，开始制定无线局域网络标准。　　承袭IEEE 802系列，802.11规范了无线局域网络的MAC层及PHY层。比较特别的是，由于实际无线传输的方式不同，IEEE 802.11在统一的MAC层下面规范了各种不同的实体层，以适应目前的情况及未来的技术发展。目前802.11中制订了三种介质的实体，为了未来技术的扩充性，也都提供了多重速率(Mulitiple Rates）的功能。这三个实体分别是;　　1）2.4GHz Direct Sequence Spread Spectrum　　速率为1Mb/s时用DBPSK调变（Difference By Phase Shift Keying)　　速率为2Mb/s时用DQPSK调变（Difference Quarter Phase Shift Keying)　　接收敏感度为–80dBm　　用长度为11的Barker码当扩频PN码;　　2）2.4GHz Frequency Hopping Spread Spectrum　　速率为1Mb/s时用2-level GFSK调变，接收敏感度为–8　　0dBm；　　速率为2Mb/s时用4-level GFSK调变，接收敏感度为–75dBm；　　每秒跳2.5个hops；　　Hopping Sequence在欧美有22组，在日本有4组;　　3）Diffused IR　　速率为1Mb/s时用16ppm调变，接收敏感度为2×10-5mW/平方厘米；　　速率2Mb/s时用4ppm调变，接收敏感度为8×10-5mW/平方厘米，波长850～950nm其中前两个实体工作在2.4GHz频段，属于ISM频段，不需要授权即可使用。这个频段的使用在全世界包含美国、欧洲、日本及中国台湾等主要国家和地区都有开放。第三个实体由于目前在使用上没有任何管制（除了安全上的规范），