局域网的标准及发展

局域网的标准及发展南京邮电大学张顺颐2023/1/19一、局域网的特点：局域网最初是指一个单位内部的计算机相连接、组成的网络。其基本的特点是，总线是共用的，因而网络内部的传输速率可以非常高；各个站点、终端是平等的关系，而非主从关系；可以实现广播、多播；2023/1/19二、局域网的标准：局域网的标准由IEEE（美国电子与电气工程师协会）制定，称为IEEE802委员会，有十多个分会，每个分会负责制定相应局域网的标准。例如，802.3分会制定的标准，就称为802.3标准2023/1/19二、局域网的标准：*802.1：概述、体系结构和网络互连，以及网络管理和性能测量；802.2：逻辑链路控制。这是高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口；

*者为目前仍然活跃的工作组，其余已经暂时或完全停止了活动；2023/1/19二、局域网的标准：*802.3：CSMA/CD；定义CSMA/CD总线网络的MAC子层和网络层的规约；以太网，

CSMA/CD载波监听多点接入/碰撞检测；

802.3i：已不大使用；

802.3u：100Mb/S的100BASE-T；2023/1/19二、局域网的标准：

802.3z：1000Mb/S（Gb/S）的1000BASE-T，光纤信道；还可分为：

1000BASE-SX；短波长850nm激光器；62.5um，50um直径的多模光纤，传输距离分别为275m和550m；2023/1/19二、局域网的标准：1000BASE-LX；长波长1300nm激光器，62.5um，50um直径的多模光纤，传输距离为550m，纤芯直径10um的单模光纤时，传输距离5Km；1000BASE-CX；CX表示铜线，使用两对短距离的屏蔽双绞线电缆，传输距离25m2023/1/19二、局域网的标准：

802.3ae：10Gb/S（10000Mb/S）万兆以太网，使用光纤为传输媒体，使用长距离（超过40Km）的光收发器与单模光纤接口，可以工作在广域网和城域网范围内；若使用多模光纤，则传输距离为65－300m；为适应高速率，使用全双工方式，不存在信道和总线的争用，也不使用CSMA/CD协议；2023/1/19二、局域网的标准：802.4：令牌总线网络，定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规约；802.5：令牌环形网络，定义令牌传递环形网的MAC子层和物理层的规约；802.6：城域网MAN，定义城域网的MAC子层和物理层的规约；2023/1/19二、局域网的标准：802.7：宽带技术；802.8：光纤技术；802.9：综合话音技术局域网；802.10：可互操作的局域网的安全；2023/1/19二、局域网网的标准：：*802.11：宽带无线线局域网；；Wi－Fi；802.12：优先级高高速局域网网（100Mb/S）;802.14：电缆电视视（Cable－TV）；由于无线局局域网的发发展，在802.11以后，又发发展了新的的标准：2023/1/1二、局域网网的标准：：*802.15：无线个人人网；*802.16：（无线城城域网）WiMAX（微波接入入全球互操操作性认证证联盟）；；10－66GHz固定宽带无无线接入系系统接口标标准；802.16系列发展很很快，有许许多标准，，例如：2023/1/1二、局域域网的标标准：802.16a：2－11GHz固定宽带带无线接接入接口口标准；；对于802.16标准的扩扩展，覆覆盖范围围可达50Km，小区半半径6－10Km，MAC提供QoS保证，支支持话音音和视频频等实时时性业务务；2023/1/1二、局域域网的标标准：802.16c：10－66GHz固定宽带带无线接接入系统统关于兼兼容性的的增补文文件；10－66GHz频段；802.16d：2－66GHz固定宽带带无线接接入系统统接口标标准；支支持多种种业务，，属于固固定宽带带无线接接入；2023/1/1二、局域域网的标标准：802.16e：2－6GHz固定和移移动宽带带无线接接入标准准标准；；尚未正正式发布布；可同同时支持持固定和和移动宽宽带无线线接入，，是目前前唯一可可与3G竞争的无无线宽带带接入技技术；802.16f：固定宽宽带无线线接入系系统接口口MIB标准；该该标准刚刚刚起步步，计划划2006年发布；；802.16g：固定和和移动宽宽带无线线接入系系统接口口管理平平面流程程和服务务要求；；2023/1/1二、局域网的的标准：*802.17：弹性分组环环（ResilientPackedRing）802.20：无线广域网网802.21：拟用来发展展解决802系列的各种有有线/无线、固定/移动网络（Wi－Fi、WiMAX和固定以太网网等）以及蜂蜂窝移动通信信网之间基于于移动IP协议的漫游和和切换问题；；*者为目前仍仍然活跃的工工作组，其余余已经暂时或或完全停止了了活动；2023/1/1三、无线线局域网网标准802.11的演进和和发展802.11b：由于最最初的802.11标准存在在诸多缺缺陷，1999年IEEE进行了很很多更新新，推出出了802.11b标准，该该标准工工作在2.4GHz频带，最最大数据据传输速速率可达达11Mbps。802.11a：由于802.11b工作于公公共频段段，因此此遇到了了很多干干扰问题题，为了了解决这这个问题题，在802.11b通过的同同年，802.11a标准应运运而生。。该标准准工作于于5GHz频段，使使用更为为先进的的OFDM（正交频频分复用用）调制制方式，，最大数数据传输输速率提提高到54Mbps。2023/1/1三、无线局域域网标准802.11的演进和发展展802.11e：随着无线局局域网的逐步步普及，VoiceoverWLAN的概念开始火火爆，但是同同其他方式的的VoIP类似，QoS问题变得日益益突出。为此此，IEEE成立了802.11e工作组，以期期在802.11的QoS方面进行增强强，以促进VoiceoverWLAN等新型应用的的推广。现已已获得通过成成为标准。2023/1/1三、无线局局域网标准准802.11的演进和发发展802.11g：虽然802.11a标准比起802.11b先进不少，，但由于802.11b的广泛使用用，无线局局域网的部部署和升级级必须考虑虑到客户的的既有投资资，业界迫迫切需要一一种与802.11b工作于同一一频段且更更为先进的的技术来保保证这种妥妥协。2001年，工作于于2.4GHz频段数据速速率最高达达54MHz的802.11g标准获得通通过。2023/1/1三、无线局局域网标准准802.11的演进和发发展802.11f：802.11定义了客户户端设备如如何和AP通信，然而而并没有规规定AP间的通信，，这无疑不不利于无缝缝WLAN网络的构建建。802.11f标准工作组组即是为了了解决这个个问题，然然而由于目目前大型WLAN网络大多由由单一的厂厂商提供，，因此这个个问题还不不太突出，，或许随着着多厂商环环境的形成成，802.11f会日益迫切切。2023/1/1三、无线局局域网标准准802.11的演进和发发展802.11h：主要是为为欧洲特殊殊环境所生生，由于欧欧洲无线电电管制机构构对于5GHz频段采取了了传输能量量控制的政政策，因此此IEEE在802.11a的基础上增增加了一些些灵活的设设置，以使使系统可以以动态调整整频率和RF发射来减少少与其他系系统的干扰扰，因此802.11h可谓“欧洲洲版的802.11a”。2023/1/1三、无线局域域网标准802.11的演进和发展展802.11i：由于802.11普遍采用的WEP安全措施太过过脆弱，802.11i应运而生，其其增加了AES（高级加密标标准）安全协协议，提供了了更高的安全全级别。802.11j：由于日本的的频段（4.9GHz～5GHz）比较特殊，，因此802.11j可以说是“日日本版的802.11a”。2023/1/1三、无线局域域网标准802.11的演进和发展展802.11k：802.11设备天生不能能显示无线连连接的状态，，因此对网络络的管理造成成了很多问题题。802.11k可以说是为WLAN网络管理员而而设，可以使使设备能够动动态改变接入入点之间的无无线信道、电电源级别和负负载平衡。2023/1/1三、无线线局域网网标准802.11的演进和和发展802.11m：该标准准工作组组主要是是对802.11的各标准准进行维维护。802.11n：对802.11的数据传传输速率率进行了了大幅提提高，使使用802.11n超过100Mbps的速率不不再是梦梦想，甚甚至有报报道称可可以达到到320Mbps的最高速速率。2023/1/1三、无线线局域网网标准802.11的演进和和发展802.11p：将802.11针对汽车车通信进进行了多多项改进进，主要要应用于于智能交交通领域域的无线线连接。。802.11r：对802.11的快速漫漫游进行行了改进进，将能能保证热热点间连连接的无无缝性。。2023/1/1三、无线线局域网网标准802.11的演进和和发展802.11s：对802.11增加了mesh网络的支支持，目目前主要要进行mesh网络间互互通性的的定义。。802.22：允许设设备使用用美国电电视频段段进行无无线数据据传输，，可以说说是“使使用美国国电视频频段的802.16标准”。。2023/1/1四、、无无线线城城域域网网802.16e与3G移动动通通信信的的技技术术比比较较802.16e3G业务务固定定或或具具有有一一定定移移较较高高移移动动速速率率、、需需要要语语定位位动性性的的用用户户；；音音及及数数据据服服务务的的用用户户；；需要要一一定定移移动动性性的的3G增强强型型提提供供高高速速下下行行数数据据；；宽带带数数据据服服务务；；用户户在在一一定定区区域域内内支支持持全全程程的的移移动动性性和和漫漫游游；；的移移动动性性和和漫漫游游；；业务务以宽宽带带数数据据业业务务为为提提供供话话音音、、数数据据传传输输业业务务；；类型型主（（业业务务不不在在802.提供供可可视视电电话话、、多多媒媒体体消消息息、、定定16e的范范围围内内））位位、、短短消消息息业业务务等等；；提供供IP层的的接接入入；；2023/1/1四、无线城域域网802.16e与3G移动通信的技技术比较802.16e3G网络基于分组的结结构。电路型型的结构和分分组型的结构并存，并并向分组型的的结构目前网络只包包含网网络结构演演进；无线接入网；；网网络络包括无线接接入网、核心网以及相关关的子系统；；终端终端的移动速速率可可以支持高高于120Km/h；可支持120Km/h；2023/1/1五、、802.16e与3G的应应用用比比较较1、802.16e是一一种种移移动动宽宽带带无无线线接接入入技技术术，，可可以以实实现现车车速速下下的的宽宽带带接接入入并并接接入入IP核心心网网，，提提供供宽宽带带数数据据业业务务，，也也可可以以提提供供话话音音业业务务。。802.16e为了了获获得得较较高高的的数数据据接接入入带带宽宽（（30Mb/S），，必必然然会会牺牺牲牲覆覆盖盖和和移移动动性性。。因因此此在在相相当当长长的的时时间间内内将将主主要要解解决决热热点点覆覆盖盖，，其其应应用用汇汇集集在在游游牧牧或或低低速速移移动动状状态态下下的的数数据据接接入入。。但但是是随随着着用用户户需需求求的的变变化化和和网网络络的的演演进进，，将将逐逐步步可可以以支支持持120Km/h的移移动动速速率率。。2023/1/1五、、802.16e与3G的应应用用比比较较2、从从业业务务定定位位可可以以看看出出，，802.16e和3G系统统的的定定位位，，在在特特定定的的范范围围内内存存在在重重叠叠。。这这种种重重叠叠目目前前主主要要体体现现在在““数数据据带带宽宽需需求求较较高高的的城城市市区区域域内内提提供供一一定定移移动动性性的的无无线线数数据据服服务务””方方面面。。2023/1/1五、802.16e与3G的应用比较较3、802.16e对3G的影响，可可以分成两两个阶段：：802.16e在达到商用用程度以前前，不会对对3G系统的发展展和应用产产生影响，，但是会得得到运营商商的关注以以及设备制制造商的研研发投入。。802.16e发展顺利，，达到商用用以后，就就会在无线线宽带数据据服务方面面与3G形成一定范范围内的竞竞争和互补补。2023/1/1五、、802.16e与3G的应应用用比比较较4、虽虽然然802.16e在一一定定的的运运动动速速度度下下和和覆覆盖盖范范围围内内的的数数据据传传输输的的能能力力上上要要优优于于3G，但但是是从从标标准准化化、、商商用用时时间间、、全全球球统统一一频频谱谱、、技技术术特特性性等等多多角角度度考考虑虑，，802.16e距离离真真正正的的商商用用还还有有很很长长的的路路要要走走，，其其应应用用将将在在3G之后。因因此在相相当长的的时间内内，802.16e将不会对对3G形成威胁胁。2023/1/1五、802.16e与3G的应用用比较较5、决定定802.16e和3G之间关关系的的因素素很多多，除除了系系统功功能、、技术术性能能以外外，系系统的的成熟熟度、、产业业化程程度、、移动动运营营商网网络的的状况况、运运营商商的网网络演演进、、发展展战略略、产产业规规模和和产品品成本本、政政府的的政策策引导导、频频谱的的状况况等，，技术术只是是其中中的一一环。。2023/1/1五、802.16e与3