研究生信息通信：无线网络标准概要-信息通信网课程设计报告课件

1、2022/8/71无线网络标准概要 信息通信网课程报告2022/8/72报告提纲概述无线个域网（WPAN）标准 无线局域网（WLAN）标准无线城域网（WMAN）标准无线广域网（WWAN）标准无线网络的系统应用2022/8/73概述IEEE的无线标准可以分为四个层次：面向个人区域网（Personal Area Network，PAN）的IEEE 802.15面向局域网（Local Area Network，LAN）的IEEE 802.11面向城域网（Metropolitan Area Network，MAN）的IEEE 802.16面向广域网（Wide Area Network，WAN）的IEE

2、E 802.20。 2022/8/74无线标准的四个层次返回2022/8/75无线个域网（WPAN）标准WPAN：Wireless Personal Area Network在个人活动范围内所使用的无线网络技术用途：让个人使用的手持式信息装置(如PDA、手机、笔记型计算机等)可以互相通讯2022/8/76无线个域网（WPAN）标准IEEE 把WPAN 领域的技术归类到802.15 规格 WPAN主要技术：蓝牙(Bluetooth) UWBZigbee2022/8/77无线个域网（WPAN）标准性能比较BluetoothZigbeeUWBIEEE标准802.15.1802.15.4802.15.

3、3a频段2.4GHz868MHz、915MHz、2.4GHz3.1-10.6GHz传输速度1-4Mbps20/40/250Kbps110/220/480Mbps范围10M10-75M10M耗电量100mW1mW100mW2022/8/78无线个域网（WPAN）标准802.15802.15.1第一个取代有线的WPAN技术标准,蓝牙技术802.15.2解决WPAN与WLAN之间的共存的标准802.15.3更高的数据传输率,UWB802.15.4低电能消耗, Zigbee802.15.5格状网（mesh network）的MAC层返回2022/8/79无线局域网（WLAN）标准2022/8/710无

4、线局域网（WLAN）标准IEEE 802.11/11b/11a/11g的比较802.11 802.11b802.11a 802.11g 制定时间 97年6月 99年9月 99年9月 01年11月 工作频段 2.4GHz 2.4GHz 5GHz 2.4GHz 带宽 2/1Mbps 11/5.5/2/1Mbps 可达54 Mbps 可达54 Mbps 传输距离 100米 50150米 1030米 50150米 业务 数据 数据、图像 语音、数据、图像 语音、数据、图像 2022/8/711无线局域网（WLAN）标准WLAN网络结构Ad hoc WLAN模式仅提供端到端的通信设备构成独立基本服务集（

5、IBSS）Infrastructure WLAN模式没有端到端的通信，总是通过AP通过分布式系统连接多个BSS2022/8/712无线局域网（WLAN）标准WiFi是无线保真（Wireless fidelity）的缩写，WiFi技术包括已经批准的IEEE802.11 a、b 和g 规范以及等待批准的802.11n 规范。WiFi能够支持的范围非常有限：用户只有保持在距离无线接入点设备（AP）300 英尺的范围内才能实现高速连接2022/8/713无线局域网（WLAN）标准IEEE 802.11e标准对无线局域网MAC层协议提出改进，以支持多媒体传输，以支持所有无线局域网无线广播接口的服务质量保

6、证QoS机制IEEE 802.11f，定义访问节点之间的通信，支持IEEE 802.11的接入点互操作协议（IAPP）IEEE 802.11h用于802.11a的频谱管理技术IEEE 802.11i标准是结合IEEE 802.1x中的用户端口身份验证和设备验证，对无线局域网 MAC层进行修改与整合，定义了严格的加密格式和鉴权机制，以改善无线局域网的安全性。返回2022/8/714无线城域网（WMAN）标准IEEE 802.16正式名称是“定点宽带无线接入系统空中接口（Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems）”，又称为I

7、EEE WirelessMAN空中接口，为了解决在WMAN特殊环境下无线接入的特殊问题而制定的。IEEE 802.16a是IEEE 802.16的扩展，也叫WiMax。非视距性能（non line-of-Sight）IEEE 802.16e支持低速移动下的宽带无线接入2022/8/715无线城域网（WMAN）标准IEEE 802.16和802.16a的比较802.16 802.16a 制定时间 2001年12月 2003年1月 频谱范围 10-66GHz 2-11GHz 信道条件 仅在可视距离之内 为非视距所设计 原始比特速率 32.0-134.4Mbps 1.0-75.0Mbps 调制方式

8、QPSK, 16QAM, 64QAM单一载波 QPSK,16QAM,64QAM,(256QAM)单一载波OFDM 256个子载波OFDMA 2048个子载波 上行/下行链路复用方式 TDD/FDD TDD/FDD 信道带宽 20,25和28MHz 1.25到20MHz间灵活的信道带宽 小区范围 典型：2-5km(1-3miles) 典型：6-9km(4-6miles) 应用系统 LMDS（本地多点分布式系统）工作频段高、容量大、覆盖范围小、成本高 MMDS（多路多点分布式系统）工作频段低、容量小、覆盖范围大、成本低 2022/8/716IEEE 802.16标准 IEEE 802.16标准定义

9、了无线传输流怎样在用户与核心网络之间传递，其工 作原理如图所示：2022/8/717IEEE 802.16a标准802.16a工作原理图 2022/8/718无线城域网（WMAN）标准2022/8/719WiMAX和WiMAX论坛WiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后，由于成本较低，将扩大宽带无线市场，改善企业与服务供应商的认知度。一如当年对提升802.11使用率有功的Wi-Fi 联盟，WiMAX 也成立了论坛，将提高大众对宽频潜力的认识，并力促供应商

10、解决设备兼容问题，借此加速WiMAX 技术的使用率，让WiMAX 技术成为业界使用IEEE802.16 系列宽频无线设备的标准。WiMAX论坛2001年由众多无线通信设备器件供应商发起组成，是一个非盈利性组织，其目标是促进IEEE 802.16标准规定的宽带无线网络的应用推广，保证采用相同标准的不同厂家宽带无线接入设备之间的互通性或互操作性。 2022/8/720WiMAX与Wi-Fi技术比较频段使用适应面更广伸缩性更强QoS和安全性能更优2022/8/721WiMAX与3G技术比较单链路的数据传输速率、频谱效率：WiMax 3G移动台高速大范围移动、基站广域覆盖、高质量的语音及中低速数据业务

11、： WiMax 802.20WiMax802.16e2022/8/726无线网络的系统应用一种未来无线网络的系统应用模型采用现有的多种无线接入技术进行混合组网IEEE 802.11标准IEEE 802.16/802.16a标准IEEE 802.20标准3G标准的无线接入技术PSTN电话网。这样做是为了满足各类用户的不同需求，实现业务提供的灵活性。 2022/8/727无线网络的系统应用2022/8/728无线网络的系统应用发展前景：WiFi可以提供热点覆盖、低移动性和高数据传输速率；WPAN可以提供超近距离的无线高速率连接；WiMAX可以提供城域覆盖和高数据传输速率；WBMA则可以提供广覆盖、

12、高移动性和高数据传输速率IEEE 802.16/802.16a标准可以作为WLAN热点的骨干网络，也可作为线缆和DSL等有线接入方式的无线扩展IEEE 802.20主要针对的客户群是高速移动用户2022/8/729参考文献White Paper, IEEE 802.16 and WiMAX, Broadband Wireless Access, Intel Corporation, 2003.Mark Davis. The 802.11 Family of WLAN Standards, IEEE_Talk in School of Electronic and Communications Engineering, March 4, 2004.Hassan Yaghoobi. 802.16 Broadband Wireless Access: the next big thing in wireless, Intel Developer Forum, September 16,2003.M