《数字化网络化控制技术 》 课件 第4章 数据通信与互联技术

通信系统的性能指标数据的传输技术异步串行传输与现场总线互联网的基本原理以太网技术无线网络数据通信与互联技术

第1节

通信系统的性能指标通信系统的性能指标

通信系统的任务是传递信息，因而信息传输的有效性和可靠性是通信系统最主要的质量指标。一、有效性指标二、可靠性指标有效性指标

数据传输速率

比特是数据信号的最小单位。

通信系统每秒传输数据的二进制位数定义为比特率，记作bps。1、比特率波特是指信号大小方向变化的一个波形；把每秒传输信号的个数定义为波特率。单位:波特（baud）。2、波特率区别？有效性指标

协议效率是指所传输的数据包中的有效数据位与整个数据包长度的比值。通常用百分比表示。3、协议效率

协议效率越高，其通信的有效性越好。通信参考模型的每个分层，都会有相应的层管理和协议控制的加码。从提高协议效率的角度来看，减少层次可以提高编码效率。可靠性指标

误码率是衡量数字通信系统可靠性的指标，是二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，数值上近似：N

——传输的二进制码元总数；Ne——为传输错的码元数可靠性指标

理解误码率应注意以下问题：1、误码率是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的参数；2、对于一个实际的数据传输系统，不能笼统的说误码率越低越好，要根据实际情况提出误码率要求；

3、实际数据传输中，往往需要进行大量的、重复的测试，才能求出平均误码率。据测试，电话线传输速率为300－2400bps时，平均误码率为10－4－10－6，而计算机通信的平均误码率要求低于10－8，因此，不采用差错控制，就不能满足计算机通信的要求。第2节

数据的传输技术信道的频率特性

不同的传输介质具有不同的带宽

电话线为例基带传输

基带传输就是在基本不改变数据信号频率的情况下，在数字通信中直接传送数据基带信号，即按数据波的原样进行传输，不采用任何调制措施。

目前，大部分计算机局域网都是采用基带传输。特点：信号按数据位流的基本形式传输，整个系统不用调制解调器。

基带信号包含很宽频率范围，不适合远距离传输。基带传输数字数据的数字编码定义：用高低电平的矩形脉冲信号来表示数据的0、1状态。数字编码的种类有：单极性码、双极性码、归零码、非归零码、差分码、Manchester编码等。工业通信中常用的是非归零码和Manchester编码。基带传输非归零码：通过高低电平表示逻辑1和0，在整个码元期间都维持有效电平的编码。优点：能够比较有效地利用信道的带宽，这是最常用的编码之一。缺点：存在直流分量，不具备自同步机制，必须使用外同步。曼彻斯特编码：在每个码元的中间都要发生跳变。接收端可将此变化提取出来作为同步信号，使接收端的时钟与发送设备的时钟保持一致。是工业数据通信中最常用的一种基带信号编码优点：不需要外同步信号，不存在直流分量。缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数据速率的2倍）。基带传输01001100011

时钟NRZManchester载波传输载波传输是先用数字信号对载波进行调制，然后进行传输的传输模式。基本原理：

载波S(t)=Acos(

t+

)

S(t)的参量包括：幅度A、频率

、相位

用数字信号对载波的三个参量进行调制。常用技术幅移键控ASK(AmplitudeShiftKeying)，调幅频移键控FSK(FrequencyShiftKeying)，调频相移键控PSK(PhaseShiftKeying)，调相载波传输第3节

异步串行传输与现场总线RS－232接口标准RS-232-C由美国电子工业协会(EIA)制定，第3版。经1987年1月修改后，定名为RS-232-D。适合于短距离或带调制解调器的通讯场合。1、机械指标：标准D型25针插头或9针插头

RS－232接口标准2、电气特性RS-232-C采用负逻辑。数据信号逻辑“1”：-3v～-15V（一般用-12V）数据信号逻辑“0”：+3v～+15V（一般用+12V）

3、通信距离RS-232-C标准规定，驱动器可驱动2500pF的电容负载（包括传输介质和接收器输入电容），通信距离将受此电容限制，例如，普通的非屏蔽多芯电缆，每米电容值为131～164pF，因此，通信距离为2500/164≈15m；RS－232接口标准4、信号线定义

5、常用芯片MAX232，MAX202、MAX3232等RS－232接口标准6、连接

RS－485接口标准

RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。RS－485接口标准发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～-6V，是另一个逻辑状态。当接在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。§2RS－485的网络连接

§2.1网络的机械电气接口§2.2网络连接

§2.3接地问题§2.1网络的机械电气接口

RS—485本身只是物理层的接口规范，它只是规定了物理接口的机械、电气特性等，并没有对通信中的链路连接、网络控制权问题做出相关规定。因而，（1）自定义通信协议；（2）与其他规范中的高层通信协议结合使用；（3）作为某些工业数据通信标准的组成部分，如PROFIBUS、BACnet。§2.1网络的机械电气接口

在485网络中，每个接点都具有发送和接收的能力。但同一时刻只能有一个节点向总线上发送报文。每个节点应该能够识别出发送给它的报文，能对它应该接收的报文作出响应，并忽略其他报文。一般采用主从方式进行通信。§2.2网络连接

一、使用屏蔽双绞线；二、RS-485总线网络一般要使用终端电阻进行匹配；§2.2网络连接

三、RS-485最佳的网络结构是菊花链形，不要形成很长的支干。（d）、（e）和（f）是好的连接方式。§2.3接地问题

RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。输入端的共模电压

VCM=VOS+VGPD

。§2.3接地问题

EIA-485规范建议，在每个接点的信号地与接地线之间串接一个100Ω／0.5W的电阻。通过这个电阻来限制接地线中的电流，以保护元器件不至于出现过电流。§3RS－485的主从式通信管理

§3.1主从协议§3.2通用串行协议§3.3Modbus协议

§3.1主从协议

网段的一个节点被指定为主节点，其他节点为从节点。主节点对从节点依次逐一轮询，形成严格的周期性报文传输。任一时刻都只允许一个节点向总线发送报文。从节点与从节点之间不能直接通信。

§3.2通用串行协议

通用串行协议示例的要求：采用485接口，一个网段最多32个节点；采用主从访问技术，构成单主控制网络；报文结构简单，报文长度可变；通信速率可根据情况选择；

§3.2通用串行协议

起始标志：02H；报文长度：最大FFH（不包括起始字节和长度字节）；地址域：0－4位为从站地址（0－31）；5－7位为报文类型，如000为标准报文，001为广播报文；数据域包括参数区和过程数据区；校验利用校验和，从起始字节开始异或；起始标志1字节报文长度1字节地址域1字节数据域0－255字节校验1字节§3.3Modbus协议

§3.3Modbus协议

Modbus通信协议具有两种帧格式，分别为ASCII或RTU。一、ASCII模式:地址功能代码数据数量数据1...数据nLRC回车换行1字符2字符2字符2字符n个字符2字符1字符1字符以冒号（:）字符（ASCII码3AH）开始；以回车换行符（ASCII码0DH，0AH）结束。§3.3Modbus协议

1、代码系统十六进制，ASCII字符0...9，A...F2、每个字节的定义

1个起始位7个数据位，最小的有效位先发送1个奇偶校验位，无校验则无1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）每个字符以如下方式发送（从左到右）：最低有效位...最高有效位§3.3Modbus协议有奇偶校验启始位1234567奇偶位停止位启始位1234567停止位停止位无奇偶校验3、错误检测域错误检测域包含两个ASCII字符。LRC（纵向冗余检测）检测了消息域中除开始的冒号及结束的回车换行号外的内容。§3.3Modbus协议

二、RTU模式

使用RTU模式，消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始(如下图的T1-T2-T3-T4所示)。这种方式的主要优点是：在同样的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据。起始位

地址功能代码字节数量

数据1...数据nCRC结束符

T1-T2-T3-T4

8Bit

8Bit8Bitn个8Bit16BitT1-T2-T3-T4§3.3Modbus协议

1、代码系统8位二进制，十六进制数0...9，A...F

2、每个字节的定义

1个起始位8个数据位，最小的有效位先发送1个奇偶校验位，无校验则无1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）

§3.3Modbus协议使用RTU字符帧时，位的序列是：有奇偶校验启始位12345678奇偶位停止位启始位12345678停止位停止位无奇偶校验3、错误检测域

CRC(循环冗余检测)。§3.3Modbus协议

实例（查询帧）§3.3Modbus协议

实例（回应帧）现场总线的概念按照IEC对现场总线(FieldBus)一词的定义。

现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间，实行双向、串行、多节点的数字通信技术。这是由IEC/TC65负责测量和控制系统数据通信部分国际标推化工作的SC65/WG6定义的。现场总线出现前的情况

在过程控制领域中，从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准，那就是4-20mA的模拟信号标准。现场总线的产生20世纪70年代，数字式计算机引入到测控系统中，而此时的计算机提供的是集中式控制处理。技术基础20世纪80年代微处理器在控制领域得到应用，微处理器被嵌人到各种仪器设备中，形成了分布式控制系统。通信技术的发展，促使传送数字化信息的网络技术开始得到广泛应用。现场总线的产生需求：基于质量分析的维护管理、与安全相关系统的测试记录、环境监视需求的增加，都要求仪表能在当地处理信息，并在必要时允许被管理和访问，这些也使现场仪表与上级控制系统的通信量大增。

从实际应用的角度出发，控制界也不断在控制精度、可操作性、可维护性、可移植性等方面提出新需求。现场总线的产生进人20世纪90年代，工业生产的规模越来越大，生产的过程也日益强化；因此对生产过程进行检测与控制的点数与质量要求也越来越高；随着测点的增加，所需的控制电缆数势必随之增涨。因此，寻求现场仪表的数字化、智能化，使大量的一般控制功能下放到现场去解决，以减少主机的负担；同时通向控制室的电缆数量也要求减少。现场总线的产生一、IEC/TC65/SC65C/WG6IEC/TC65是国际电工委员会第65分技术委员会，它成立于1969年。SC65C是IEC/TC65下的分委员会(SC是SubCommittee的缩写)，负责测量和控制系统的数字数据通信的标准化工作。WG6是SC65C下的工作组(WG是WorkingGroup的缩写，WG6是第6工作组)，通过了IEC61158标准。制订现场总线标准的机构二、IEC/TC17/SC17B

IEC/TCl7是分管电器的标准化委员会，其下的SC17B是负责低压电器的分委员会，也制订了与之有关的现场总线的标准。通过了IEC62026，包括：ASI、DeviceNet、SDS和Seriplex。三、ISO

ISO11898CAN1983年现场总线的概念首先在欧洲兴起，丹麦的ProcessData公司推出P－Net；1984年IEC就开始制订现场总线的国际标准，稍后即成立了推广及试用的组织IFC；1984年德国Siemens公司推出Profibus总线，于1989年成为德国国家标准；1987年法国Alston公司推出FIP总线，于1990年成为法国国家标准；现场总线的标准化历程1993年，CAN成为国际标准ISO11898；1993年IEC61158-2物理层规范通过表决成为国际标准，但关键的链路层因与Profibus有分歧，遭到德国为首的一些国家的抵制而未获通过。1993年WorldFIP成立。WorldFIP是世界工厂仪表协议(WorldFactoryInstrumentationProtocol)简称。它基于法国的FIP,它也有100多家公司参加,由Honeywell公司牵头。现场总线的标准化历程1994年6月，ISP与WorldFIP感到二大阵营旗鼓相当，谁也胜不了谁，于是握手言和，合并成为现场总线基金会(FieldbusFoundation)简称FF，它推出的基金会现场总线(FoundationFieldbus)也简称FF。1994年因FF已成立，IFC解散了。现场总线基金会FF成立以后，现场总线国际标准理应顺利产生，但事实并非如此。1996年12月30日，对经过改进后的链路层又进行了一次投票表决，但还是因为与Profibus不一致而遭到德国为首的一些欧洲国家的反对，未通过。现场总线的标准化历程对此标准持支持态度的法国与美国又根据ISO/IEC导则的有关规定，向IEC中央秘书处提出复议请求，其理由是反对票中的奥地利因未涉及任何理由，应作为弃权票处理。1997年4月30日IEC中央秘书处在日内瓦召开联席会议专门对现场总线标准的复议问题进行了讨论，最终决定对数据链路层标准进行重新表决。由于巴西投票在规定日期内己送达了SC65C秘书处而没有上报到IEC中央秘书处，TC65主席(德国)坚持巴西一票作为弃权处理。巴西强烈抗议，在美、日、法、英等的支持下，决定接受巴西的这一票，这样链路层及应用层的4个规范及服务定义(IEC61158-3-6)进人了报批阶段，如果这次表决成功，就成为国际标准了。现场总线的标准化历程1998年9月30日经过投票表决，结果被否决了。1998年10月在IEC/TC65于美国休斯敦召开的年会上，WG6组长以投反对票中的6个国家(丹麦、波兰、斯洛伐克、罗马尼亚、卢森堡与捷克)所附的意见为非技术性意见为由，要求IEC在统计最终投票表决结果时，不计人上述6国的反对票。最终获得通过。2000年决定8种类型的现场总线共同构成IEC61158。2003年PROFInet、FF应用层加入，共10种类型,形成IEC61158第3版。现场总线的标准化历程IEC61158第3版包括l0种技术类型：类型1：IEC技术报告（FF的H1，美国Fisher-Rosemount公司）；类型2：ControlNet（美国Rockwell公司支持）；类型3：Profibus（德国Siemens公司支持）；类型4：P-Net（丹麦ProcessData公司支持）；类型5：FFHSE（美国Fisher-Rosemount公司支持）；类型6：SwiftNet（美波音公司支持）；类型7：WorldFIP（法国阿尔斯通Alstom公司支持）；类型8：Interbus（德国菲尼克斯Phoenix公司支持）；类型9：FF应用层（ApplicationLayer)；类型10：Profinet。标准的类型2004年IEC/TC65起草实时以太网标准：IEC61784—22005年12月1EC／TC65/SC65C在美国确定了IEC61158新版本(第4版)将以现版本(第3版)为基础，加入已成为PAS文件的实时以太网解决方案，成为新的IEC61158现场总线标准。

2007年IEC61158现场总线标准通过，包括20个类型。标准的最新发展标准的最新发展说明：

Type1相当于FF现场总线；Type2包括ConrtolNet、DeviceNet和EtherNet/IP实时以太网；第4节互联网络基本原理计算机网络的分类因特网（Internet）计算机网络的分类信息交换——计算机网络使上网用户之间都可以进行信息交互，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。资源共享——硬件资源（磁盘、打印机等）、软件（工具软件、应用程序等），数据资源（文件、数据库等）共享。计算机网络，是指将地理位置不同的多台计算机或设备，通过有线或无线的通信链路连接起来，在网络通信协议的管理和协调下，实现信息交换和资源共享的计算机系统。计算机网络的分类计算机网络的分类

按网域跨度划分局域网（LAN）城域网（MAN）广域网（WAN）按拓扑结构划分星形网环形网总线型网网状网络按管理性质划分公用网专用网按交换方式划分电路交换网报文交换网分组交换网计算机网络的分类局域网LAN（LocalAreaNetwork，LAN）

网络规模较小，通信线路不长（不超过几十千米），覆盖范围限于单位内部或建筑物内，通常由一个单位自行组网并专用。城域网MAN（MetropolitanAreaNetwork，MAN）规模比局域网要大一些，通常覆盖一个区域城市，也称区域网，运行方式与LAN类似。广域网WAN（WideAreaNetwork，WAN）把多个局域网或区域网连接起来，也可把世界各地的局域网连接起来，传输装置和媒介通常由电信部门提供。按网域跨度划分计算机网络的分类星形网以一台中心处理机为主构成；中心处理机采用分时方法为入网机器服务。环形网入网机器通过中继器接入网络；所有中继器及其物理线路构成一个环状的网络系统。按拓扑结构划分星型拓扑网状拓扑总线型网所有入网机器共用一条传输线路；计算机控制系统一般以总线形式居多。网状网络利用专门负责数据通信和传输的节点机构成的网络；主要用于地理范围大、入网机器多的环境。环型拓扑总线型拓扑计算机网络的分类公用网

由电信部门组建、管理和控制，网络内的传输和转换可供任何部门和个人使用；常用于远程网络的构建，支持用户的远程通信。专用网由用户部门组建经营，不允许其他用户和部门使用；常为局域网或者是通过租借电信部门的线路而组建的广域网；过程计算机控制系统中的网络常为专用网。按管理性质划分计算机网络的分类电路交换网

类同电话方式，具有建立链路、数据传输和释放链路三个阶段；通信过程中自始至终占用该链路，且不允许其他用户共享其信道资源。报文交换网交换机采用具有“存储转发”能力的计算机，用户数据可暂时保存在交换机内，等待线路空闲时，再进行用户数据的一次传输。按交换方式划分分组交换网类同报文交换，但规定了交换机处理和传输数据的长度（分组）；不同用户的数据分组可以交织在网络中的物理链路上传输；大多数计算机网络采用分组交换技术，只是分组长度有所不同。P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4报文报文报文ABCD报文交换电路交换分组交换t连接建立数据传送报文P2P1连接释放数据传送的特点比特流直达终点报文报文报文分组分组分组存储转发存储转发ABCDABCD因特网（Internet）因特网现已发展成为世界上最大的国际性计算机互联网，其前身是美国的ARPANET。网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。互联网是“网络的网络”(networkofnetworks)。连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。因特网（Internet）从因特网的工作方式上看，可以划分为以下两部分：边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。用户直接使用，用来通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。为边缘部分提供服务（提供连通性和交换）。因特网的组成因特网（Internet）处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的主机，又称为端系统。“主机A和主机B进行通信”，实际上是指：“运行在主机A上的某个程序和运行在主机B上的另一个程序进行通信”。即“主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信”。或简称为“计算机之间通信”因特网的边缘部分网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式可分为：客户/服务器方式（C/S方式）：Client/Server方式对等方式（P2P方式）：Peer-to-Peer方式因特网（Internet）客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务关系。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。客户/服务器方式因特网（Internet）对等连接(peer-to-peer，简写为P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。对等连接方式因特网（Internet）网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信(即传送或接收各种形式数据)。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是实现分组交换(packetswitching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。因特网的核心部分计算机网络的系统结构开放系统互连参考模型OSI/RM应用层(applicationlayer)传输层(transportlayer)网络层(networklayer)数据链路层(datalinklayer)物理层(physicallayer)数据链路层5应用层4传输层3网络层2数据链路层1物理层备注：TCP/IP体系结构有时也用四层表示方法，即用网络接口层代替数据链路层和物理层。计算机网络的系统结构TCP/IP体系结构计算机网络的系统结构TCP/IP五层协议和OSI的七层协议对应关系：第5节

无线网络无线网络概述

无线个人区域网（WPAN）无线局域网（WLAN）无线城域网与无线广域网（WMAN&WWAN）无线网络概述WPANWLANWMAN

2.4GHzISM免费频段低功耗、低成本短距离通信(10米)低速传输(723Kbps)连接便携及固定设备2.4/5.8GHz高传输速率（600Mbps）中近距离通信（100-300米）动态速率调整支持慢速移动2－66G频段较高传输速率

802.16-2004最大速率74Mbps802.16e最大下载速率6Mbps远距离通信

支持车速移动(802.16e)数据无线网络分类无线个人区域网在个人工作地方把属于个人使用的电子设备用无线技术连接起来自组网络，不需要使用接入点AP。WPAN是一个低功率、小范围（大约在10m左右）、低速率和低价格的电缆替代技术。WPAN的IEEE标准都是由IEEE的802.15工作组制定的，这个标准包括MAC层和物理层两层。WPAN都工作在2.4GHz频段；最早使用的WPAN是蓝牙系统，为适应不同用户的需求，802.15工作组制定了低速WPAN和高速WPAN。无线个人区域网蓝牙是1994年爱立信公司推出的蓝牙系统，标准是IEEE802.15.1。蓝牙的数据率为720kb/s，通信范围在10米左右。蓝牙使用TDM方式和扩频跳频FHSS技术组成不用基站的皮可网(piconet)。Piconet直译就是“微微网”，表示这种无线网络的覆盖面积非常小。每一个皮可网有一个主设备(Master)、最多7个工作的从设备(Slave)和最多255个搁置的设备（Parked）。一、蓝牙(Bluetooth)无线个人区域网低速WPAN主要用于工业监控组网、办公自动化与控制等领域，其速率是2~250kb/s。低速WPAN的标准是IEEE802.15.4。最近新修订的标准是IEEE802.15.4-2006。低速WPAN中最重要的就是ZigBee。ZigBee技术主要用于各种电子设备（固定的、便携的或移动的）之间的无线通信，其主要特点是通信距离短（10~80m），传输数据速率低，并且成本低廉。二、低速WPAN无线个人区域网功耗非常低。在工作时，信号的收发时间很短；而在非工作时，ZigBee结点处于休眠状态，非常省电。对于某些工作时间和总时间之比小于1%的情况，电池的寿命甚至可以超过10年。网络容量大。一个ZigBee的网络最多包括有255个结点，其中一个是主设备，其余则是从设备。若是通过网络协调器，整个网络最多可以支持超过64000个结点。ZigBee的特点无线个人区域网在IEEE802.15.4标准基础上发展而来的。IEEE802.15.4只是定义了ZigBee协议栈的最低的两层（物理层和MAC层），而上面的两层（网络层和应用层）则是由ZigBee联盟定义的。物理层MAC层网络层应用层IEEE802.15.4定义ZigBee联盟定义ZigBee协议栈ZigBee的标准无线个人区域网高速WPAN用于在便携式多媒体装置之间传送数据，支持11~55Mb/s的数据率，标准是802.15.3。IEEE802.15.3a工作组还提出了更高数据率的物理层标准的超高速WPAN，使用超宽带UWB技术。UWB技术工作在3.1~10.6GHz微波频段，有非常高的信道带宽。超宽带信号的带宽应超过信号中心频率的25%以上可支持100~400Mb/s的数据率，可用于小范围内高速传送图像或DVD质量的多媒体视频文件。三、高速WPAN无线局域网络

主要讨论以IEEE802.11协议为基础的无线局域网“WLAN”指的就是符合802.11系列协议的无线局域网技术802.11802.11b802.11a802.11g802.11n802.11ac无线局域网络标准号IEEE802.11bIEEE802.11aIEEE802.11gIEEE802.11nIEEE802.11ac标准发布时间1999年9月1999年9月2003年6月2009年9月2012年2月工作频率范围2.4－2.4835GHz5.150－5.350GHz5.475－5.725GHz5.725－5.850GHz2.4－2.4835GHz2.4－2.4835GHz5.150－5.850GHz2.4－2.4835GHz5.150－5.850GHz最高速率（Mbps）115454300-6006928实际吞吐量（Mbps）62424①100以上400以上受干扰机率高低高低低环境适应性差较好好很好很好兼容性802.11b802.11a802.11b/g802.11a/b/g/n802.11a/b/g/n/ac典型无线局域网的标准无线局域网络IEEE802.11标准规定无线局域网的最小构件是基本服务集（BasicServiceSet，BSS）。一个基本服务集包括一个基站和若干个移动站，所有的站在本基本服务集内都可以直接通信，但在和本基本服务集以外的站通信时都必须通过本基本服务集的基站。基本服务集内的基站叫做接入点AP（AccessPoint），其作用和网桥相似。一个基本服务集BSS所覆盖的地理范围叫作基本服务区BSA（BasicServiceArea）。基本服务区BSA和无线移动通信的蜂窝小区相似，范围直径一般不超100米。基本服务集

无线局域网络一个基本服务集可以是孤立的，也可通过接入点AP连接到一个分配系统DS（DistributionSystem）后再连接到另一个基本服务集，这就构成了一个扩展服务集。分配系统可以使用以太网（这是最常用的）、点对点链路或其他无线网络。ESS还可通过叫做门户(portal)为无线用户提供到非802.11无线局域网（例如，到有线连接的因特网）的接入。扩展服务集

无线局域网络AP1AP2IEEE802.11的基本服务集和扩展服务集无线城域网和无线广域网IEEE为无线城域网推出了802.16标准，目前主要包括主要包括802.16a、802.16RevD和802.16e三个标准；IEEE的802.16工作组是无线城域网标准的制订者，在2001年4月成立了世界微波接入互操作性论坛(WiMAX：WorldWideInteroperabilityforMicrowaveAccess)则是802.16技术的推动者。随着无线网络技术的不断发展和变化，无线城域网和无线广域网已经没有了明显的界限。无线城域网和无线广域网一、移动通信系统技术阶段1G2G3G4G业务类型模拟通信数字通信多媒体业务宽带移动互联网关键技术模拟调制；小区制；硬切换；网络规划数字调制；数据压缩；软切换；短信息多媒体业务；100kbps数据业务；动态无线资源管理网络融合与重用；多媒体终端；10M数据业务；全IP核心网制式AMPS;TACS;NMTGSM;CDMAIS95TD-SCDMA;CDMA2000;WCDMAIMT-Advanced3GPPLTE3GPP2AIE速率~kbps9.6~14.4kbps1.14~2M~10Mbps~100Mbps第一代移动通信系统（1G）1G是模拟蜂窝移动通信。多种制式，美洲AMPS和欧洲TACS。我国移动通信的时代来的比较晚，1987年才开始，并以TACS为标准。简单的使用频分多址（FDMA）技术，使得频率复用度和系统容量都不高。不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统，系统制式混杂，不能国际漫游。1G的缺点第二代移动通信系统（2G）2G为数字通信，虽然仍定位于话音业务，开始引入数据业务，并且手机可以发短信、上网。主要分为两种代表的制式，一种是基于时分多址（TDMA）的技术，最具代表性是GSM，另一种则是基于码分多址（CDMA）。第三代移动通信系统（3G）3G对应的是国际电信联盟（ITU）发布的IMT-2000(国际移动通信2000标准)，包括WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，以及WiMAX四大主流无线接口标准。WCDMA基于GSM发展而来，主要由欧洲与日本提出。CDMA2000由窄带CDMA技术发展而来的宽带CDMA技术，由美国高通北