无线局域网关键技术

WLAN关键技术OSI参考模型回顾TCP/IP模型802.11关键技术Page2OSI参考模型

OSIRM：开放系统互连参考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）

OSI参考模型具有以下优点简化了相关的网络操作提供设备间的兼容性和标准接口促进标准化工作结构上可以分隔易于实现和维护Page3OSI分层1234567底层:负责网络数据传输高层:负责主机之间的数据传输应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层Page4OSI七层功能应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层1234567提供应用程序间通信处理数据格式、数据加密等建立、维护和管理会话建立主机端到端连接寻址和路由选择提供介质访问、链路管理等比特流传输Page5TCP/IP模型TCP/IP7654321应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层54321应用层传输层网络层数据链路层物理层OSIVSPage6TCP/IP协议栈应用层传输层网络层数据链路层提供应用程序网络接口建立端到端连接寻址和路由选择物理介质访问二进制数据流传输物理层HTTP、Telnet、FTPTFTP、PingTCP/UDPIPEthernet、802.3、PPP接口和线缆Page7TCP/IP模型的层间通信与数据封装SegmentPacketFrameBit物理层传输层网络层数据链路层应用层0101110101001000010上层数据上层数据TCP报头上层数据IP报头FCS上层数据LLC报头FCS上层数据MAC报头HostAPDUPage8数据解封装TCP报头IP报头LLC报头0101110101001000010MAC报头上层数据上层数据TCP+上层数据IP+TCP+上层数据LLC报头+IP+TCP+上层数据HostB物理层网络层数据链路层传输层应用层Page9物理层功能规定介质类型、接口类型、信令类型规范在终端系统之间激活、维护和关闭物理链路的电气、机械、流程和功能等方面的要求规范电平、数据速率、最大传输距离和物理接头等特征LANWAN802.4802.5FDDI

V.35

V.24G.703

EIA/TIA-232802.3Physical(Bits,signals,clocking)Page10物理层介质和物理层设备物理层介质同轴电缆双绞线光纤无线电波物理层设备中继器，集线器Page11数据链路层功能LLC子层MAC子层

MACSub-layer：MediaAccessControlSub-Layer介质访问控制子层指定数据如何通过物理线路进行传输，并与物理层通信

LLCSub-layer：LogicLinkControlSub-layer逻辑链路控制子层识别协议类型并对数据进行封装通过网络进行传输应用层传输层网络层数据链路层物理层Page12数据链路层协议LANWAN802.4802.5FDDI802.2LLCFrameRelayPPP

V.35

DialonDemandSDLCHDLCV.24G.703

EIA/TIA-232802.3数据链路层局域网、广域网协议Physical(Bits,signals,clocking)DataLink(Frames)数据链路层设备以太网交换机Page13数据链路层地址

MAC地址有48位，华为产品前3个字节是0x00E0FC。00e0.fc01.234524bits24bits00e0.fc01.2345RomRam厂商编号序列号Page14网络层功能与设备网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层BRouterARouterBRouterCACDE应用层传输层网络层数据链路层物理层功能在不同的网络之间转发数据包设备路由器、三层交换机HostAHostB应用层传输层网络层数据链路层物理层Page15网络层协议802.4802.5FDDI802.2LLCFrameRelayPPP

V.35

DialonDemandSDLCHDLCV.24G.703

EIA/TIA-232802.3IP/ICMP/ARP/RARPPhysical(Bits,signals,clocking)DataLink(Frames)Network(Packets)Page16网络层地址IP地址网络地址在网络层唯一标识一台网络设备网络地址包含两部分网络ID主机ID主机ID网络ID8.2.4810.Page17传输层功能分段上层数据建立端到端连接将数据从一端主机传送到另一端主机保证数据按序、可靠、正确传输Page18传输层协议Physical(Bits,signals,clocking)DataLink(Frames)802.4802.5FDDI802.2LLCFrameRelayPPP

V.35

DialonDemandSDLCHDLCV.24G.703

EIA/TIA-232802.3Network(Packets)IPTransport(Segments)UDPTCPPage19传输层主要协议TCP面向连接可靠适用于可靠性要求高的应用开销大UDP无连接不可靠适用于更关注传输效率的应用可靠性由应用层负责Page20应用层功能为用户提供接口、处理特定的应用数据加密、解密、压缩、解压缩定义数据表示的标准Page21应用层协议Physical(Bits,signals,clocking)DataLink(Frames)802.4802.5FDDI802.2LLCFrameRelayPPP

V.35

DialonDemandSDLCHDLCV.24G.703

EIA/TIA-232802.3Network(Packets)IPTransport(Segments)UDPTCPApplication(Data)TFTPSNMPRIPDNSRadiusFTPTELNETHTTPSMTP/POP3DNS802.11的逻辑结构IEEE802.11的物理层和数据链路层结构如下图所示。数据链路层逻辑链路控制子层（LLC）站点管理层（StationManagement）介质访问控制子层（MAC）介质访问控制管理（MACManagement）PHY层物理汇聚子层（PLCP）物理层管理（PHYManagement）物理介质相关子层（PMD）物理层结构与主要功能物理层结构

媒体访问控制子层（MACSublayer）物理层汇聚子层（PLCPSublayer）物理媒体依赖子层（PMDSublayer）物理服务访问点（PHYSAP）物理媒体依赖服务访问点（PMDSAP）物理层（PL）

图7.1IEEE802.11物理（PHY）层结构

IEEE802.11标准规定的物理层协议可以分为一般物理层管理和物理层汇聚过程、物理媒体依赖两个子层（图中未示出物理层管理）。

物理层结构与主要功能物理层结构

●

物理层管理（PhysicalLayerManagement）：物理层管理与MAC层管理相连，为物理层提供管理功能。●

物理层汇聚子层（PLCP）：媒体访问控制（MAC）子层和物理层汇聚（PLCP）子层通过物理层服务访问点（SAP）利用原语进行通信。MAC发出指示后，PLCP就开始准备需要传输的媒体协议数据单元（MPDU）。PLCP也从无线媒体向MAC层传递接收帧。PLCP为MPDU附加字段，形成一种合成帧，字段中包含物理层发送器和接收器所需的信息。IEEE802.11标准称这个合成帧为PLCP协议数据单元（PPDU）。PPDU的帧结构提供了工作站之间MPDU的异步传输，因此，接收工作站的物理层必须同步每个单独的即将到来的帧。●

物理媒体依赖（PMD）子层：在PLCP下方，PMD支持两个工作站之间通过无线媒体实现物理层实体的发送和接收。为了实现以上功能，PMD需直接面向无线媒体，并对帧传送提供调制和解调。PLCP和PMD之间通过原语进行通信，控制发送和接收。IEEE802.11无线局域网标准的物理层协议建议了三种实现方式，分别是无线电波方式下的直接序列扩频（DSSS）、跳频扩频（FHSS）和红外线（IR）方式，在2.4GHz波段（全球统一的ISM波段）上进行操作。●

直接序列扩频（DSSS）物理层直接序列扩频（DSSS）物理层规定了两种不同进制的差分相移键控调制方式以及要求的数据传输速率：·利用差分四进制相移键控（DQPSK）调制方式，数据传输速率2Mbit/s；·利用差分二进制相移键控（DBPSK）调制方式，数据传输速率1Mbit/s。●

跳频扩频（FHSS）物理层跳频扩频（FHSS）物理层与直接序列扩频（DSSS）物理层相比，有低成本、低功率消耗、强抗信号干扰能力的优点。基于IEEE802.11的跳频扩频方式利用无线电从一个频率跳到另外一个频率来发送数据信号，在移动到一个不同的频率之前，在每个频率上传输若干位数据信息。跳频系统的输出载频以一种随机的方式跳跃。跳频系统的实施会逐渐便宜而且不像直接序列那样消耗太多的频率资源，所以更加适用于移动式应用。●

红外线（IR）物理层红外线（IR）物理层描述了一种在850到950nM波段运行的调制类型，用于小型设备和低速率连接的数据传输应用。这种红外线介质的基本数据速率是利用十六进制脉冲位置调制（16PPM）的1Mbit/s速率和利用四进制脉冲位置调制（4PPM）的2Mbit/s增强速率。基于红外线设备的峰值功率被限定为2W。802.11关键技术

1.802.11物理层关键技术早期使用的传输技术有跳频扩频（FrequencyHoppingSpreadSpectrum，FHSS）技术、直接序列扩频（DirectSequenceSpectrum，DSSS）技术和红外传输技术。现在红外传输技术和跳频扩频用得非常少。新一代的802.11无线局域网采用了正交频分复用技术（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM）和多输入多输出（MultipleInputMultipleOutput，MIMO）技术，增加了频谱利用率和抗干扰能力。

802.11物理层关键技术

（1）DSSS技术扩频(SpreadSpectrum，SS)是一种重要的通信技术，可用于传输模拟和数字信息。下图是扩频系统的工作过程。

802.11物理层关键技术当便携式计算机通过无线网络发送数据时，该数据必须利用码片序列进行编码处理，随后通过无线电波进行调制。在上图中，比特值为1的碎片被扩展为00110011011码片序列，比特值为0的碎片代码被扩展为11001100100.只有当颠倒的位超过5个比特时，该值才会在1与0之间发生改变。2.3802.11协议标准

(2)正交频分复用技术OFDM是一种调制技术，不是扩频技术，也可以将其认为是一种多路复用技术。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。802.11无线局域网中，OFDM是把一个20MHz的RF信道分成52个窄带正交子信道，子信道间相互重叠，这样可以节省50%的可用带宽，如下图所示。2.3802.11协议标准（3）MIMO技术MIMO是一种独特的技术，在发射端和接收端分别使用多根发射天线和多根接收天线，如下图所示。该技术利用多根天线来抑制信道衰落，将多径传播变为有利因素，有效地使用随机衰落和多径时延扩展，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，不仅可以利用MIMO信道提供的空间复用增益提高信道的容量，同时还可以利用MIMO信道提供的空间分集增益提高信道的可靠性。目前MIMO是一种应用于802.11n的核心技术。802.11物理层关键技术2.动态速率切换在WLAN的实际部署过程中，可以使用不同技术达到更高的数据速率。但是，一旦无线客户端远离无线接入点，无线客户端获得的数据速率就越低，不管使用何种技术都是如此。现在的无线产品都能够支持一种被称为动态速率切换（DynamicRateSwitch，DRS）的功能，支持多个客户端以多种速率运行，如下图所示。

802.11物理层关键技术

3.802.11物理层优化技术802.11a和802.11b工作在不同的频段，采用不同的调制方式，当一个采用了802.11b的无线站进入一个802.11a的覆盖区域，将无法和接入点建立连接。这种不同物理层标准导致的网络兼容性问题可以通过双频多模技术解决。

双频多模WLAN结构示意图无线局域网(WLAN)的MAC协议的主要功能和操作基本原理原则上与有线局域网没有什么本质区别。由于所采用的传输媒体不同，而媒体访问控制（MAC）不能不和媒体有关。无线局域网(WLAN)的MAC协议必须考虑与所用无线传媒相关的一些特定问题，使得在与信道有关的差错控制、解决隐藏终端等方面有别于有线局域网。另外，无线局域网(WLAN)的MAC协议在网络业务功能、网络安全机制以及协议的具体操作上都比原有的有线局域网MAC协议有较大的改进。

802.11数据链路层关键技术MAC层主要功能●媒体访问控制●加入网络连接●数据验证和保密

1．无线媒体访问控制在帧发送前，MAC须首先利用以下某方式获得网络连接：●具有碰撞避免功能的载波侦听多址接入（CSMA/CA）媒体访问控制（MAC）方式，IEEE802.11规范称为分布式访问控制方式（DCF）。●基于不同服务优先级别的集中式轮询（Polling）访问控制，IEEE802.11规范称为中心网络控制方式（PCF）。DCF和PCF都能在同一个BSS中提供并行的可选择的竞争和无竞争访问期。

2．加入网络连接工作站的电源打开之后，它在验证和连接到合适的工作站或访问点之前，首先检测有无现成工作站和访问点（AP）可供加入。工作站通过被动或主动扫描方式完成上述的搜索过程。加入一个BSS或ESS之后，工作站从访问点（AP）接收服务组标识符（SSID：ServiceSetIdentifier）、时间同步函数（TSF：TimerSynchronizationFunction）、计时器的值和物理安装参数等。

3．提供认证和保密服务IEEE802.11标准提供两种认证服务，用于增强802.11网络的安全性能：●开放系统认证（OpenSystemAuthentication），是一种默认的认证服务。仅仅宣布与其他站和AP的连接请求。●共享密匙认证（SharedKeyAuthentication），它包含更加严格的帧交换，以确定响应工作站是可信的。802.11数据链路层关键技术802.11的数据链路层分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）层和介质访问控制（MAC）层，使用与802.2完全相同的LLC层以及48位MAC地址，这使得无线和有线之间的桥接非常方便。MAC层作为数据链路层的构建技术，决定了802.11的吞吐量、网络延时等特性。MAC层又分为MAC子层和MAC管理子层。802.11数据链路层关键技术（1）MAC子层的主要功能MAC子层的功能是通过MAC帧交换协议来保障无线介质上的可靠数据传输，通过两种访问控制机制来实现公平访问共享介质：分布协调功能（DistributedCoordinationFunction，DCF），在每一个结点使用CSMA机制的分布式接入算法，让各个无线站通过争用信道来获取发送权，向上提供争用服务；点协调功能（PointCoordinationFunctions，PCF），使用集中控制的接入算法，用类似于探询的方法把发送数据权轮流交给各个无线站，从而避免了碰撞的产生，如下图所示。802.11数据链路层关键技术（2）802.11MAC接入协议①在802.11中不能使用CSMA/CD方法在802.3（以太网中）中所有的节点共享传输介质，采用CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，载波监听多路访问/冲突检测）协议，检测和避免当两个或两个以上的网络设备同时需要进行数据传送时产生的冲突。在802.11无线局域网协议中，冲突的检测存在一定的问题，这是由于要检测冲突，设备必须能够一边接收数据信号一边传送数据信号，而这在无线局域网中是无法办到的。802.11数据链路层关键技术

②CSMA/CA协议的工作机制工作机制如下图所示，主机首先侦听信道是否空闲，判断当前是否有其他主机在发送数据。若信道忙，则主机必须进行延迟，直到检测到一个长达DIFS（DCFInterFrameSpace，DCF帧间隔）的媒介空闲期之后，启动随机访问退避规程，继续检测在随机退避时间内信道是否空闲，若空闲则发送数据；否则当在随机退避时间内检测到信道忙时，此随机退避时间將被冻结起来，直至再发现媒介空闲时，即又检测到一个长达DIFS的媒介空闲期之后，再启动此随机退避时间，随机退避时间一到，即可將信息送出。当一个主机在一次发送成功后还想发送下一帧，也必须进行退避。802.11数据链路层关键技术SIFS（ShortIFS）：用于优先级最高的时间敏感的控制报文(例如CTS，RTS,ACK)。PIFS（PCFIFS）：用于接入点发送报文。DIFS（DCFIFS）：用于一般的主机发送报文。图CSMA/CA工作机制网络的介质访问机制CAMA/CACSMA/CA：载波帧听多点接入/避让机制用于无线局域网802.11a/b/g/n，带有冲突避免的载波侦听多路访问，发送包的同时不能检测到信道上有无冲突，只能尽量‘避免’。CSMA/CA采用能量检测(ED)、载波检测(CS)和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式。本节点处有冲突并不意味着在接收节点处就有冲突。网络的介质访问机制CAMA/CA（3）MAC帧格式802.11无线局域网中所有无线节点必须按照规定的帧结构发送帧和接收帧。802.11的MAC帧格式由MAC帧头、帧体和校验三部分组成

2Byte2Byte6Byte6Byte6Byte2Byte6Byte0～2312Byte4ByteFrameControlDuration/IDAddress1Address2Address3SequenceControlAddress4FrameBodyFCS帧控制域持续时间/标识地址域序列控制域地址域帧实体校验MACHeader802.11数据链路层关键技术（3）MAC帧格式MAC帧头、帧体和校验域介绍①FrameControl（帧控制域）格式。②持续时间表示一个帧的持续发送时间，以便虚拟载波侦听。③序列号是对分段号的标识，以便按序重组。④FrameBody（帧体部分）：包含信息根据帧的类型有所不同，主要封装的是上层的数据单元，长度为0～2312个字节，可以推出，802.11帧最大长度为：2346个字节。802.11数据链路层关键技术2.3.2802.11的逻辑结构⑤FCS（校验域）：包含32位循环冗余码。⑥地址域802.11数据链路层关键技术（4）MAC管理子层MAC管理子层负责客户端与无线接入点之间的通信，主要功能包括：扫描、认证、接入、加密、漫游和同步。站点首先通过主动/被动扫描进行接入，在通过认证和关联两个过程后才能和AP建立连接，如左图所示。

802.11数据链路层关键技术802.11MAC层工作原理—Scanning802.11MAC使用Scanning功能来完成Discovery寻找和加入一个无线网络当STA漫游时寻找一个新的APPassiveScanning通过侦听AP定期发送的Beacon帧来发现无线网络。ActiveScanning在每个信道上发送Proberequest报文，从ProbeResponse中获取SSID的基本信息。PassiveScanning通过侦听AP定期发送的Beacon帧来发现网络。802.11MAC层工作原理—ScanningActiveScanning在每个信道上发送Proberequest报文，从ProbeResponse中获取SSID的基本信息。办公大楼APSwitch访客公司员工SSID：Office（隐藏）SSID：VIP802.11MAC层工作原理—Scanning隐藏Beacon为最简单方便的保证无线网络安全的手段之一<Sysname>system-view[Sysname]wlanservice-template1clear[Sysname]ssidOffice[Sysname-wlan-st-1]beaconssid-hide802.11MAC层工作原理—AuthenticationSTAAPAuthenticationrequestAuthenticationResponse(success)STAAPAuthenticationrequestPlaintextchallengeCiphertextchallengeAuthenticationResponse(success)预置Key用Key加密明文密文解密和明文比较预置KeyOpen-systemAuthenticationShared-KeyAuthentication121234802.11

WEP加密原理STAAP加密报文＋IV值IV静态KeyKey生成器Key流XOR用户数据明文发送的加密报文IV静态KeyKey生成器Key流XOR用户数据明文接收的加密报文IV：initializationVender

初始向量WEP：WiredEquivalentPrivacy

有线对等私有协议WEP加密密码长度WEP40WEP104802.11

WEP加密特点与注意事项WEP加密密码格式ASCIIHEXWEP加密密码组标示Key-id802.11MAC层工作原理—AssociationSTAAPAssociationrequest

(SSID)AssociationResponseSTANewAP数据OldAP检测到NewAP信号强association请求(SSID)association应答Association过程Deassociation过程12deassociation从加密到安全WEP够了吗？整个网络共用一个共享密钥，一旦丢失，整个网络都很危险IV向量太短，大量监听用户数据报文后，WEP加密很容易被破解RC4加密算法过于简单解决办法？增加一种密钥管理机制采用更强壮的加密算法增强了STA和AP的认证机制支持802.1x认证方式支持Pre-sharedkey认证方式增加了Key的生成、管理以及传递的机制每用户使用独立的Key

通过安全的传递方法传递用户数据加密使用的Key增加了两类对称加密算法，加密强度大大增强

TKIP（临时密钥完整性协议）：核心仍然是RC4算法

CCMP（计数器模式CBC-MAC协议）：核心为AES（AdvancedEncryptionStandard，先进加密标准）算法802.11i协议——安全认证和加密802.11i协议——802.1x认证接入过程

STAAPOpen-systemAuthenticationAssociationEAPOLstartEAPOL-Request/UserIdentityEAPOL-Response/UserIdentity服务器证书/公钥STA证书/用公钥加密的MasterKey认证成功4次握手Key协商加密数据报文RadiusServerUserIdentity服务器证书/公钥STA证书/用公钥加密的MasterKey认证成功/PMK验证服务器证书用公钥加密MasterKey生成PMK验证STA证书用私钥解密MasterKey生成PMKPMK一致性检查生成其他KeyPMK一致性检查生成其他Key基于EAP－TLS的802.1x认证过程1234589127101161314802.11WEP加密特点与注意事项WEP加密密匙长度固定40bit(WEP40)104bit(WEP104)WEP加密的两种密匙格式ASCII码HEX十六进制WEP加密的密匙索引Key-id802.11i协议—802.1x认证接入过程802.11应用层关键技术802.11应用层关键技术802.11应用层关键技术802.11应用层关键技术802.11应用层关键技术802.11应用层关键技术802.11应用层关键技术802.11应用层关键技术802.11应用层关键技术802.11网络安全WEP加密整个网络共用一个密匙IV向量太短，WEP加密容易破解RC4加密算法过于简单解决办法增加密匙管理机制采用更强的加密算法802.11网络漫游无线漫游STA可以在属于同一个ESS的AP接入点接入。STA可以在WLAN中任意移动。保证已有的业务不中断，用户IP地址不变。802.11网络漫游漫游的分类二层漫游：在同一个子网内的AP间漫游三层漫游：在不同的子网内的AP间漫游802.11e协议—QoS保证支持业务优先级的报文标记业务优先级可被映射到4个输出队列高优先级的报文优先获取无线空口的访问能力SATToPC的QoS映射过程本章总结

本章主要介绍了802.11协议组成员及802.11b/a/g协议的主要技术指标。802.11n的关键技术、802.11协议的基本概念及其MAC工作原理、802.11的安全、漫游、CSMA/CA及QoS等相关内容。IEEE802.11无线局域网工作组

PHY802.11(1/2Mbps)802.11b(5.5/11Mbps)802.11g(54Mbps)802.11a(54Mbps)MAC802.11/11a/11b/11gMAC802.11e—

QoS802.11i—安全增强802.11n(300Mbps)802.11f—

漫游和切换802.11h—动态调整802.11s—

mesh增强了STA和AP的认证机制支持802.1x认证方式支持Pre-sharedkey认证方式增加了Key的生成、管理以及传递的机制每用户使用独立的Key

通过安全的传递方法传递用户数据加密使用的Key增加了两类对称加密算法，加密强度大大增强

TKIP（临时密钥完整性协议）：核心仍然是RC4算法

CCMP（计数器模式CBC-MAC协议）：核心为AES（AdvancedEncryptionStandard，先进加密标准）算法802.11i协议——安全认证和加密802.11技术在QOS方面存在的缺陷最初的802.11技术是为满足用户的数据传输而设计的，根本没有考虑多业务承载。802.11采用的DCF（distributedcoordinationfunction，分布式协调功能）调度模式是基于CSMA/CA原理，最终的效果是所有用户发送的报文平等地竞争无线资源。由于没有区分业务优先级的机制，造成AP和终端在对外发送报文时对报文按同等优先级对待。当发生流量拥塞时，需要优先处理的报文（例如语音报文）和普通的报文（例如浏览网页的报文）会按相同的概率被丢弃。和有线网络相对完善的QOS机制无法很好地衔接。802.11e协议——QOS保证802.11e针对DCF模式进行了改进，支持EDCA（EnhancedDistributionChannelAcess，增强型分布式协调访问机制）的媒体访问机制支持8个业务优先级的报文标记（类似于有线网络中的802.1P）

业务优先级可被映射到4个输出队列高优先级的报文优先获取无线空口的访问能力□宽带无线接入系统位于通信网络中的接入层，用于“最后一公里”的接入及热点地区的覆盖，在通信网络中占有重要的地位。宽带无线接入系统定位

什么是

WiMAX?□

WiMAX

=“WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess”□

WiMAX

是基于(IEEE802.16)技术标准的最后一公里宽带无线接入技术,WiMAX、DSL、CABLE使最后一公里宽带无线接入手段丰富多彩□

IEEE

802.16-2004

固定游牧便携

□

IEEE802.16e简单移动全移动下一代宽带无线网络特点提高无线覆盖率解决手段：OFDM/智能天线/MESH降低网络成本解决手段:统一协议,软件硬化,互通等丰富业务支持能力IP,电路,QoS保证…□为了促进宽带无线设备的标准化，推动其市场发展，由Intel等众多顶级通信部件、设备公司在2003年4月组成了非营利性机构WiMAX，致力于推动802.16无线宽带设备进入市场，加速最后一公里的宽带部署。关于WiMAX组织2004.42005.7应用供应商/其它运营商设备商芯片/元器件供应商WiMAX成员发展IEEE802.16标准比较

802.16802.16a802.16d802.16e标准情况2001年12月正式发布2003年1月正式发布2004年6月23日获批预计于2005年底发布使用频段10～66GHz<11GHz10～66GHz<11GHz<6GHz信道条件视距非视距视距＋非视距非视距固定/移动性固定固定固定+游牧移动＋漫游调制方式QPSK、16QAM和64QAM256OFDM（BPSK/QPSK/16QAM/64QAM）256OFDM（BPSK/QPSK/16QAM/64QAM）

2048OFDMA256OFDM（BPSK/QPSK/16QAM/64QAM）128/512/1024/2048OFDMA信道带宽25/28MHz1.25～20MHz1.25～20MHz1.25～20MHz传输速率32～134Mbps（以28MHz为载波带宽）在20MHz信道上提供约75Mbps的速率在20MHz信道上提供约75Mbps的速率在5MHz的信道上提供约15Mbps的速率额定小区半径<5km5～10km5～15km几kmIEEE802.16-2004与16e技术对比技术参数802.16-2004802.16e子载波数256（OFDM）2048（OFDMA）256（OFDM）128、512、1024、2048（OFDMA）带宽（MHz）1.75MHz~20MHz1.25MHz~20MHz频段2~11GHz<6GHz移动性固定或便携中低车速峰值速率75Mbps（20MHz）15Mbps（5MHz）调制方式QPSK、16QAM、64QAM信道编码卷积码、块Turbo码、卷积Turbo码、LDPC码链路自适应AMC、功率控制、HARQ小区间切换不支持支持增强型技术智能天线、空时码、空分多址、宏分集（16e）、Mesh网络拓扑接入控制主动带宽分配、轮询、竞争接入相结合QoS支持4种QoS等级：UGS、rtPS、nrtPS、BE省电模式不支持支持空闲（Idle）、睡眠模式技术Wi-Fi(802.11b)Wi-Fi(802.11a/g)WiMAX标准IEEE802.11bIEEE802.11a/gIEEE802.16-2004吞吐量直到11Mb/s直到54Mb/s直到75Mb/s覆盖范围约100m约100m30-50km(视距)、4-9km(非视距)、1－2km(户内安装)频率2.4GHzISM5GHzU-Nll、2.4GHzISM(g)2-66GHz带宽22MHz20MHz1.25-20MHz(灵活)物理层核心技术DSSSOFDMOFDM/OFDMA，自适应调制编码，支持自适应天线系统（AAS）双工方式半双工TDD半双工TDDTDD/FDD/H-FDD频谱效率小于0.5b/s/Hz小于2.7b/s/Hz小于5b/s/HzQoS不支持不支持支持安全性弱弱强Mesh支持否否支持WiMAX与WiFi的比较技术WiMAX3G（CDMA-2000）3G（WCDMA/UMTS）标准IEEE802.16eCDMA-2000WCDMA/UMTS吞吐量直到30Mb/s（10MHz带宽）直到2.4Mb/s（1XEV-Do）直到3.1Mb/s（1XEV-DV）直到2Mb/s（HSDPA支持超过10Mb/s）覆盖范围典型2~5km典型2~5km典型2~5km频率2~6GHz400、800、700、900、1800、2100MHz900、1800、2100MHz带宽1.25~20MHz1.25MHz5MHz(固定)物理层核心技术OFDMA，自适应调制编码支持自适应天线系统CDMA、自适应调制编码CDMA、自适应调制编码双工方式TDDFDDFDD移动性游牧式移动支持高速移动支持高速移动WiMAX与3G的比较无线局域网的协议体系无线局域网协议层次

IEEE802.2通用逻辑链路控制(LLC)IEEE802.10网络安全与保密媒体访问控制(MAC)物理媒体1物理媒体2……………物理媒体KIEEE802.1各层间关系IEEE802.11

图3.8无线局域网的协议层次

IEEE802.11委员会提出了无线局域网的协议体系。和其它IEEE802系列局域网标准一样，它对OSI七层网络模式中的链路层层以上未作具体规定，而只定义了媒体访问控制（MAC）和物理（PHY）两个层次。

按照无线局域网（WLAN）的协议体系结构层次划分，MAC子层是位于物理