全书课件：宽带无线通信技术

第1章宽带无线通信技术概述无线通信技术的发展1.1宽带无线接入概述1.2宽带无线接入的技术分类1.3BWA技术的发展状况1.4本章内容•

无线通信技术的发展•

宽带无线接入技术概述•

宽带无线接入技术分类•

宽带无线接入技术的发展状况本章重点•

无线通信技术的发展•

宽带无线接入的基础知识•

各种不同的宽带接入技术学习本章目的和要求•

了解无线通信技术的原理和基础知识•

了解宽带无线接入技术的基本原理•

初步认识各种宽带接入技术1.1无线通信技术的发展

过去的10多年是通信技术、电信基础设施建设及电信服务水平飞速发展的黄金十年，高新技术不断涌现，基础设施日益完善，服务模式推陈出新，形成了一个欣欣向荣的巨大产业，涌现了一些具有代表性的通信技术。

在有线通信方面，随着20世纪90年代中期ATM、FR、DDN网络的大面积建设，电信数据网络市场彻底告别了X.25时代，开启了一个宽带数据网络发展与应用的春天。

在公众服务领域，无线和移动通信技术及服务相对有线通信而言可谓是更加轰轰烈烈，后来居上。20世纪80年代末的无线寻呼技术及服务的出现，首次将普通百姓带入了一个移动通信的时代。

第一代移动通信系统是以美国的AMPS标准和欧洲的TACS标准为代表的移动通信系统，它是模拟体制的移动通信技术。第二代移动通信系统的出现迅速将公众个人移动通信服务推进了高速发展的黄金时期。第三代移动通信系统（简称3G）向人们描绘的是一个空前眼花缭乱的移动通信服务世界。

而与此同时，以IEEE802.11a/b/g为代表的WLAN技术，以及以IEEE802.16为代表的WiMAX下一代宽带无线接入技术，甚至还包括以DVB-T、DVB-H为代表的数字电视地面无线广播技术，如此众多的成熟和即将成熟的无线通信技术，在不久的将来将共同组成一个高效、灵活和可靠的无线通信网络和移动通信网络。1.2宽带无线接入概述1.2.1接入网的定义

接入网（AN）是由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（例如线路设施和传输设施）组成的、为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可经由Q3接口进行配置和管理。

通常，接入网对用户信令是透明的，不作解释和处理。换句话说，接入网就是介于网络侧V或参考点Z和用户侧T或参考点Z之间的所有机线设施的总和。其重要功能是交叉连接、复用和传输功能，一般不包括交换功能，而且应独立于交换机。

根据传输方式细分，可以将接入网分为有线接入网和无线接入网两种方式。其中，按照传输介质分类，有线接入网可以包括光纤接入网、铜缆接入网和混合光纤/同轴电缆网等；无线接入网可以包括集群通信网、蜂窝移动网、微波通信网和卫星通信网等多种形式。对于无线接入网，按照空中接口承载业务带宽的大小，又可以将其分为宽带无线接入网和窄带无线接入网。1.2.2宽带无线接入技术基本概念和基本特点

在信息通信领域，发展速度最快，对人们影响最大的两大技术就是宽带网络技术和无线移动通信技术。这两大技术的结合，即为宽带无线接入技术。宽带无线接入技术指从用户终端到业务交换点之间通信链路采用无线链路的宽带接入技术，它实际上是核心网络的无线延伸。

与传统的有线接入方式相比，宽带无线接入具有如下特点。（1）覆盖范围灵活，单基站（或接入点）的覆盖范围通常从几十米到几公里数量级不等，可以使BWA技术灵活地应用于从局域网到城域网的整个区域。（2）工作频带宽，可提供宽带接入。

（3）启动资金较小，不需要进行大量的基础设施建设，初期投入少，仅在增加用户（即有业务收入）时才需增加资金投入。（4）提供服务速度快，无线系统安装调试容易。（5）频率复用度高，系统容量大。（6）灵活的链路自适应技术。（7）MAC层具备调制机制。（8）动态带宽分配能力。（9）安全性。（10）在发展方面极具灵活性。（11）提供优质价廉的多种业务。（12）运营维护成本低。1.3宽带无线接入的技术分类

宽带无线接入技术从覆盖范围上可以分为个域无线宽带接入、局域宽带无线接入、城域宽带无线接入和广域网宽带无线接入技术四类，它们的主要区别如下。（1）个域网覆盖范围从几厘米到几米，为不同设备间提供双向短程通信，以蓝牙技术为代表。

（2）局域网覆盖范围从几米到几百米，可以为一定范围内的用户提供共享的、无线接入带宽，WLAN是其代名词。（3）城域网覆盖范围为几公里数量级（3km～5km是典型值，点对点链路的覆盖可以高达几十公里），可以提供支持QoS能力和一定范围移动性的共享接入能力，MMDS、LMDS和WiMAX等技术属于城域网范畴。

（4）广域网覆盖范围更广，最主要的是可以支持全球范围内的广泛的移动性，属于B3G和4G的范畴，IEEE802.20中的iBurst和FlashOFDM等技术是该类技术的前身。从是否支持终端移动性上，宽带无线接入技术可以分为移动宽带无线接入技术和固定宽带无线接入技术。1.3.1移动宽带接入技术

根据ITU-R的M.1034-1建议，无线接入可以分为静止、步行、典型车速和高速车速四类。移动宽带无线接入（MBWA）就是能够为在典型车速和高速车速状态下提供无线宽带接入的系统，即上述分类中的后两类的系统。与此相反，固定和游牧无线接入要求用户终端使用的时候保持静止，也成为便携性系统。

移动宽带接入技术的关键技术在空中接口部分需要解决的有：在高速数据传输方面主要有多天线、分集和波束成形技术、多用户检测和干扰抵消技术、自适应调制等；在高频传输的可靠性方面主要有纠错编码（Turbo编码或LDPC编码等）、自适应编码、重传机制；在非对称的多址接入和双工方面，由于其存在非对称性问题，可以考虑的双工方式主要有频分双工和时分双工两种模式；业务量和QoS的MAC层设计方面主要有业务量设计与QoS保障的结合。

网络协议方面需要考虑和解决的问题有：水平/垂直切换和快速IP切换、广义移动性、服务质量和安全性等。由于移动宽带接入的技术特点，它需要在以下方面做出技术上的折衷考虑：移动性对宽带、调制方式对多址接入方式、业务量对复杂性、公平性对服务质量、L3路由对L2路由等。

移动宽带无线接入技术主要是指第三代移动通信技术，如WCDMA、CDMA2000等。这类移动通信技术支持终端移动性，可以实现终端移动状态下的宽带无线接入，但是在不同移动速度下，接入带宽可能不同。

以IEEE802.16—2005和IEEE802.20标准为代表；其覆盖范围在几公里以内，有移动通信网络小区规划特点，其目标是提供在120km/h（IEEE802.16e—2005）和250km/h（IEEE802.20）的典型移动速率下的超高带宽接入，最大限度地满足用户未来对高带宽数据传输的需求。1.3.2固定宽带接入技术

固定宽带无线接入技术带宽高，双向传输数据，可提供宽带交互式数据及媒体业务，克服了传统的本地环路的瓶颈，能满足用户对高速率数据和图像通信日益增长的需求。在各种接入技术中，固定宽带无线接入凭借其组网快速灵活、运营维护方便及良好的成本竞争力，已迅速成为市场热点。

尤其对新的电信运营商，能够以无线技术快速低成本地建设自己的接入网，与传统的电信运营商竞争，这是一个至关重要的手段，也是迅速切入市场的有效途径。

固定宽带无线接入系统的工作频率在3GHz～40GHz，属于微波频段。不同频段固定无线接入技术的组网均采用一种类似蜂窝的服务区结构，将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区，每个服务区内设基站，基站设备经点到多点无线链路与服务区内的远端站通信。固定宽带无线接入系统一般由三部分组成：中心站（基站）、远端站、网管系统。1．中心站

主要汇聚中心站不同扇区设备上的业务与信令数据，实现与核心网络相连。2．远端站

包括室外单元（含定向天线、射频单元）和室内单元（调制与解调单元以及与用户室内设备相连的业务接口单元）。3．网管系统

主要与中心站相连，有带内、带外和串口连接三种方式。

26GLMDS、3.5GMMDS和5.8G点对多点固定宽带无线接入系统的组网模式相同，均由中心站、远端站和网管这三部分组成。1.4BWA技术的发展状况1.4.1传统BWA技术1．传统BWA技术概况

传统的BWA（BroadbandWirelessAccess，宽带无线接入）技术是指以固定宽带为技术特征，空中接口立足于各设备制造商私有技术实现的无线接入技术，主要目的是解决网络接入部分带宽不足和有线接入网络铺设困难等瓶颈问题，属于典型的“最后一公里”技术。2．LMDS技术概述LMDS（LocalMultipointDistributeService）是点对多点的固定无线通信方式，具有非常高的带宽和双向数据传输的特点，可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务，满足用户对高速数据和图像通信日益增长的要求。其工作频率通常为10GHz～43GHz，在26GHz频段附近可用的频谱带宽最大可达1GHz以上。（1）LMDS的概念（2）LMDS的技术参数

不同国家或地区的电信管理部门分配给LMDS的具体工作频段及频带宽度有所不同，其中大约有80%的国家将27.5GHz～29.5GHz定为LMDS频段。①工作频段

我国为满足宽带无线接入业务发展的需求，规划的LMDS工作频段和主要技术参数暂定为：中心站发射频段24.507GHz～25.515GHz；远端站发射频段25.757GHz～26.765GHz；收发频率间隔为1250MHz，基本频道带宽为3.5MHz、7MHz、14MHz和28MHz，可根据具体业务需求将基本信道合并使用，传输容量≥4×2.048Mbit/s/7MHz。②多址方式

多址方式是指基站设备正确接收来自本扇区多个远端用户的信号所采用的方式。

LMDS无线收发大多选用频分双工（FDD），下行链路一般通过时分复用（TDM），将信号向相应扇区广播，每个用户终端在特定的频段内接收属于自己的信号，上行链路可通过频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）等多址方式与基站进行通信。③调制方式LMDS系统可采用的调制方式有相移键控PSK（包括BPSK，DQPSK，QPSK）和正交幅度调制QAM（包括4QAM，16QAM，64QAM），具体应用时将根据实际情况选定。④拓扑结构LMDS系统的拓扑结构与局域网类似，可有星形和环形两种主要结构形式。（3）LMDS系统的组成图1-1LMDS系统组成示意图①基础骨干网络②基站③用户端设备（CPE）④网管系统（4）LMDS的主要特点

可提供极高的通信带宽。蜂窝式的结构配置可覆盖整个城域范围。LMDS可提供多种业务调制与编码方式。（5）LMDS的优缺点

与传统的有线接入或者低频段无线接入方式相比，LMDS具有以下优势。

①项目启动快，工程完成快。

②工作频带宽，可提供宽带接入。

③前期投资比较小，后期扩容能力强，投资回收快。④业务提供速度快。⑤在用户发展方面极具灵活性。⑥可提供质优价廉的多种业务。⑦频率复用度高，系统容量大。⑧网络运行、维护费用比较低。

虽然LMDS有以上的优点，但是亦存在不同程度的局限性。

①LMDS的致命缺点是在信号传输上会有发射器和接收器之间一条直射的传输限制，如果中间有过多的障碍物阻挡信号传送，就会影响传输品质。

②LMDS服务区覆盖范围较小，不适合远程用户使用。③LMDS使用约30GHz的频段作为传输媒介，该频段属于Ka频段，故对于树木、建筑物等障碍物的穿透能力较弱，而且有严重的雨衰效应，通信质量受雨、雪等天气影响较大，只有在与基地台建立直线传输线路时才会有较佳的通信品质。

④基站设备比较复杂，价格较贵，所以在用户少时，每个用户的分摊成本较高。（6）LMDS的应用LMDS属于无线访问的一种新形式，可以采用蜂窝式的小区结构覆盖整个城域范围，每个蜂窝站的覆盖区为5km～7km。若采用具有更高的发射功率、更强的接收灵敏度，可增加基站的覆盖范围，使覆盖范围达到10km以上。

LMDS覆盖区可相互重叠，每个蜂窝的覆盖区又可以划分为多个扇区，可以根据需要在该扇区提供特定业务或服务。

LMDS系统特别适于在城市商贸区、技术开发区、写字楼群、城市居民小区等高密度用户地区使用。LMDS的应用场合如下。①企业应用。②住宅用户。③连接2G和3G。LMDS系统可提供的业务如下。①话音业务。②数据业务。③视频业务。3．MMDS技术概述MMDS技术其实也是一种无线通信技术。这种技术是近些年才发展起来的通过无线微波传送有线电视信号的一种新型传送技术，这种技术不但方便安装调试，而且由这种技术组成的系统重量轻、体积小、占地面积少，很适合中小城市或郊区有线电视覆盖不到的地方。（1）MMDS技术的概念

这种技术是一种通过视距传输为基础的图像分配传输技术，它的正常工作频段一般为2.5GHz～3.5GHz，这种技术不需要安装太多的屋顶设备就能覆盖一大片区域，因此利用这种技术人们可以在反射天线周围50公里范围内将100对路数字电视信号直接传送至用户。一个发射塔的服务区就可以覆盖一座中型城市，同时控制上行和下行的数据流。

现在MMDS使用了传统的调制技术，但是未来的技术将是基于VOFDM（VectorOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，矢量频分正交复用）的，接收端与反射的信号相结合，生成一个更强的信号。这种技术成本低廉，常用于远离服务中心的小型企业接入网，它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。MMDS是一种新的宽带数据接入业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线宽带接入服务。图1-2MMDS系统功能框图（2）MMDS技术可以提供的业务MMDS技术可以为用户提供多种业务功能，这包括点对点面向连接的数据业务、点对多点业务、点对点无连接型网络业务。（3）MMDS的发射与接收MMDS的传输发射方式分单频点发射机和宽带发射机两种。①单频点发射机特点a．可靠性比较高。如某一路发射机发生故障中断了发射，不会影响其他路信号的传输。

b．传输距离较大。覆盖范围最大可达50公里以上。通常传输12路电视信号的农村有线电视网要覆盖30公里以上距离都使用此类发射机。

c．由于它采用独立发射机，成本造价较高。

d．发射机置于室内，维护方便。②宽带发射机特点a．结构简单，使用方便。

b．覆盖范围较小，半径一般在30公里以内。

c．成本低，很受经济不太发达地区用户的欢迎。

d．可置于室外天线后部，免去建机房及购买馈管和波导的费用。（4）MMDS系统的技术要求

按照国际通信标准，MMDS频道配置应该与国际接轨，在2

503MHz～2

687MHz频段内，以每频道8MHz带宽邻频道间隔排列23个电视信道。并在2

684MHz～2

700MHz专用频段内，用于数据及话音通信传输及双向传输的上行回传。在200MHz带宽内，以梳状方式分成两个独立组，A组采用奇数频道号，B组采用偶数频道号，以隔频道排列。MMDS系统作为一级供电发射系统，应有两个独立电源或自备发电机，并备有交流稳压电源。

MMDS系统微波站必须可靠接地。

MMDS系统必须有良好的防雷设施，供电线路和通信线路也必须有防雷措施；雷击放电时产生巨大的能量，除直接通到地面外，还可通过长传输线产生感应电进入电子设备。MMDS系统的发射机与频道合成器之间的传输线应尽量短，频道合成器波导输出口距离墙面至少0.6m。在使用MMDS系统来接受信号时，大家需要注意的是接收点的选择，面对发射台方向不能有遮挡，要避开通信、雷达等干扰源。MMDS的主要特点如下。

①MMDS技术使用了最新的传送数字信号的信源编码与信道编码技术，同时在MMDS系统中人们还引入了最新的调制技术，这样会使得数字信号的频谱压缩，从而能大大提高了频道利用率，最终可以提高通信功率与频谱的综合利用。②与传统的AML、FM微波传输方式工作频段相比，MMDS工作频段要稍微低一点，而与地面电视广播VHF、UHF频段相比，MMDS其绕射能力要弱一点，各种楼层建筑物对其吸收大，反射波弱，不会产生重影。③MMDS无线传输网与有线电视光纤网一样，可采用加/解扰技术，实现可寻址收费系统合计算机用户管理系统。

④由于MMDS通信技术采用数字滤波与数字存储方式，因此人们可用很简单的方法就能消除伴随图像传输的噪声，来高效改善图像传输的信噪比。⑤MMDS通信系统采用数字压缩发射机来大大减少模拟发射机的数量，而且从建设的成本来考虑，采用数字传输系统要比采用相应的模拟发射机的成本低好几倍，这种方式甚至比通信光缆的铺设更能节约投资。4．传统BWA技术的发展

目前，LMDS和MMDS并没有形成FBWA领域的统一技术标准，各个设备制造商的空中接口协议没有实现兼容性和互操作性。因此，产品批量生产能力不高，成本下降较慢，产业链不健全，导致技术更新和新技术的引入无法有效进行，致使整个行业的发展受到了很大的局限。由于标准不统一造成的成本问题已经成为制约宽带固定无线接入技术发展的最大障碍。

整个BWA产业需要成熟的技术、统一的标准以及有效的成本降低机制构成的良性循环，为此，许多机构开始着手解决这一问题，试图建立起真正统一的全球性标准。在这样的背景下，诞生了ETSIHIPERACCESS、ARIBMMAC和IEEE802.16等标准。

到目前为止，发展较快、已经比较完善并且被广泛接受的标准是IEEE802.16标准。与此同时，欧洲的ETSIBRAN项目和日本ARIB的MMAC均在开发与IEEE802.16相近的宽带无线接入技术标准。1.4.2IEEE802.11技术

无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）是固定局域网的一种延伸，指以无线媒体作为传输媒介的局域网。

目前国际上无线局域网有三大标准家族，美国IEEE802.11、欧洲ETSI高性能局域网HiperLAN和日本ARIB移动多媒体接入通信MMAC，其中IEEE802.11系列标准是无线局域网的主流标准。随着IEEE802.11标准的推行，无线局域网的产品越来越丰富，不同产品的兼容性得到加强。

美国电气和电子工程学会（IEEE）在制定局域网标准中起了重大作用，IEEE802是主要的局域网标准，已经成为ISO国际标准，IEEE802.11对应的ISO标准是ISO/IEC8802-11，定义了无线局域网的MAC层和物理层规范。IEEE802.11的制定，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要局限于数据访问，速度最高只能达到2Mbit/s。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE又相继推出了802.11b和802.11a两个标准。此后，c～i的标准也在不断形成和制定之中。IEEE802.11协议栈如图1-3所示。图1-3IEEE802.11协议栈图1-4IEEE802.11协议基本参考模型1．协议基本参考模型2．IEEE802.11MAC层

由于IEEE802.11网络中，多个终端共享同一传输媒质，所以需要一种MAC协议来控制各个终端对同一传输媒质的访问。

IEEE802.11MAC层采用了与以太网类似的CSMA载波监听多路访问来控制对传输媒质的访问。（1）MAC数据服务（MACDataService）（2）MAC层功能①访问控制

a．分布访问协同功能（DistributedCoordinationFunction，DCF）

b．中心点协同功能（PointCoordinationFunction，PCF）c．请求发送/允许发送（RequestToSend/ClearToSend，RTS/CTS）协议

d．分段技术和差错恢复机制

e．QoS机制②网络连接工作站开机后通过被动或主动扫描方式搜索有无现成的AP可供加入，搜索到后从AP接收服务组标识符（ServiceSetIdentifier，SSID）、时间同步函数（TimerSynchronizationFunction，TSF）、计数器的值和物理安装等参数。③提供身份验证和数据加密无线局域网中所有工作站共享无线介质，由于传输介质的脆弱性，工作站更容易受到攻击，主要包括身份假冒、重放攻击、信息篡改、拒绝服务攻击等主动式攻击和网络窃听、网络通信量分析等被动式攻击，因此安全性需要高度重视。

当无须对发送工作站进行身份认证时，一般采用开放系统认证（OpenSystemAuthentication），通常情况下，无线局域网中的数据传输需要更高的安全级别，包括IEEE802.11定义的共享密钥认证（SharedKeyAuthentication）在内，基于IEEE802.11的局域网主要采用以下几种安全技术。a．SSID技术

b．MAC技术

c．有线对等加密（WiredEquivalentPrivacy，WEP）技术

d．无线局域网鉴别与保密基础结构（WLANAuthenticationandPrivacyInfrastructure，WAPI）

e．用户认证技术（IEEE802.1x）（3）MAC层帧①MAC帧格式图1-5MAC帧格式图1-6MAC帧控制字段格式②MAC帧分类图1-7管理帧格式a．管理帧图1-8RTS/CTS帧格式b．控制帧c．数据帧3．802.11物理层IEEE802.11定义了FHSS，DSSS和IR物理层；802.11b对DSSS物理层进行了补充，定义了HR/DSSS（HighRate/directsequencespreadspectrum）；802.11a定义了OFDM物理层；802.11g对802.11和802.11b定义的DSSS物理层做了进一步扩展，定义了扩展速率物理层（ExtendRatePHY，ERP），并对ERP和非ERP（nonERP）工作站共处等问题做了规范。（1）物理层服务原语物理层与MAC层通过12条服务原语进行通信。（2）物理层功能①载波监听②传送功能③接收功能图1-9IEEE802.11中FHSS方式的PLCP帧格式（3）PLCP子层帧格式图1-10IEEE802.11b中DSSS方式的长PLCP帧格式图1-11IEEE802.11a中OFDM方式的PLCP帧格式（4）PMD子层PMD子层通过服务原语与PLCP子层通信，通过管理实体原语实现对管理信息库（ManagementInformationBase，MIB），PMD操作负责将PPDU的二进制数转换成相应适合发送的无线信号，主要包括扩频和调制功能。①IEEE802.11②IEEE802.11b③IEEE802.11a④IEEE802.11g⑤其他IEEE802.11标准4．无线局域网组网方式

如图1-12所示，基本服务集（BasicServiceSet，BSS）是由多个工作站（Station，STA）组成的集合，BSS内的工作站可以相互通信并且具有相同的服务集标识符（BSSIdentifier，BSSID）。（1）IEEE802.11提供的服务图1-12无线局域网服务体系架构

独立基本服务集（IndependentBasicServiceSet，IBSS）是最基本的802.11无线局域网形式，至少包括两个工作站，没有中继功能，工作站之间处于能够直接通信的物理范围内才能通信。

分布式系统（DistributionSystem，DS）用于连接不同的BSS，分布式系统使用的无线媒介（DistributionSystemMedium，DSM）与BSS使用的媒介（WirelessMedium，WM）逻辑上分开，尽管它们物理上可能会是同一个媒介，例如同一个无线频段。

接入点（AccessPoint，AP）是特殊的工作站，AP提供分布式系统服务（DistributionSystemService，DSS）。几个BSS通过AP连接起来形成扩展服务集（ExtendedServiceSet，ESS），ESS内的工作站对于LLC层是透明的，可以从一个BSS移动另一个BSS。

关口（Portal）是无线局域网中的一个逻辑节点，用于802.11无线局域网和非802.11局域网之间的协议转换。在实际中可以将Portal和AP的功能基成到一个设备中。IEEE802.11定义了9种服务。①主机服务（StationService，SS）主机服务确保主机正确发送、接收数据的能力和数据传输的安全。包括身份确认（Auth8entication）、取消身份确认（Deauthentication）、私密性服务（Privary）和MSDU分发（MSDUDelivery）4种服务。②分布式系统服务（DistributionSystemService，DSS）分布式系统服务确保MSDU可以在同一个ESS中不同BSS间传输。包括关联、取消关联、重新关联、分发（Distribution）和集成（Integration）5种服务。（2）无线局域网主要组网设备①无线客户端适配器（ClientAdapter）②无线接入点（AccessPoint，AP）③无线网桥④无线路由器（3）无线局域网的拓扑结构

无线局域网主要包括基础结构式（Infrastructure）网络和AdHoc网络两种拓扑结构。如图1-13所示。图1-13无线局域网拓扑结构5．无线局域网应用①销售、物流等行业②服务行业③教育行业④石油行业（1）行业应用⑤医疗行业⑥制造行业⑦展厅、比赛竞技场⑧移动办公环境（2）公众接入

由于无线局域网技术在数据链路层以上与局域网完全一致，所以可以利用已有的宽带有线接入资源，迅速地部署无线局域网，形成无缝覆盖。无线局域网和固定IP网络融合，即通过AP实现用户的无线接入，接入控制节点（AccessControl，AC）与AAA服务器配合可实现多种用户接入手段以及丰富的计费策略，典型案例如图1-14所示。图1-14无线局域网接入固定IP网典型方案图1-15无线局域网与GPRS捆绑应用案例图1-16无线局域网与3G融合解决方案1．IEEE802.16标准1.4.3IEEE802.16技术1999年，IEEE-SA成立了IEEE802.16工作组来专门开发宽带固定无线技术标准。IEEE802.16主要用来解决宽带接入“最后一公里”的问题。它可作为线缆和DSL的无线扩展技术，或者用于将802.11a无线接入热点（Hotpoint）连接到互联网，也可将公司与家庭等网络连至有线骨干线路，从而真正实现无线与宽带接入的统一。自从该标准诞生以来，已经发展出802.16a、802.16d和802.16e等一系列标准。2．空中接口特性802.16技术网络由用户站（SS）、基站（BS）、认证和业务授权服务器（ASA）组成，如图1-17所示的参考模型中定义了网络实体间的各个接口和参考点。图1-17IEEE802.16逻辑参考模型3．协议栈模型图1-18协议栈模型4．物理层（1）频段（2）双工方式（3）载波带宽（4）调制方式（5）编码方式5．媒体接入控制层IEEE802.16标准的MAC层协议在上行通道分配带宽时，采用的是一种基于预留的集中控制方式。

IEEE802.16的MAC层是靠同意/请求协议来接入媒体的，它可以消除确认消息的开销和延时来支持不同的服务水平。表1-1 IEEE802.16业务特征业务类型特点带宽窃取轮询UGS固定速率实时业务不允许使用PM比特为1来为非UGS连接请求带宽轮询rtPS可变速率实时业务支持GPSS模式单播nrtPS非周期变长分组非实时业务支持GPSS模式允许所有形式的轮询BE无保障分组数据业务支持GPSS模式允许所有形式的轮询6．IEEE802.16技术分类

根据是否支持移动特性，IEEE802.16标准可以分为固定宽带无线接入（FixedBroadbandWirelessAccess，FBWA）空中接口标准和移动宽带无线接入（MobileBroadbandWirelessAccess，MBWA）空中接口标准，其中802.16、802.16a、802.16d属于FBWA，而802.16e属于MBWA。1．IEEE802.20技术概述1.4.4IEEE802.20技术

移动宽带无线接入系统最初由IEEE802.16工作组在2002年3月提出；2002年7月，IEEE明确MBWA与IEEE802.16定位于不同的市场应用；2002年9月，MBWA执行委员会提议成立新的工作组；2002年12月，该提议得到标准，IEEE802.20工作组成立。IEEE802.16和IEEE802.20研究组致力于两类不同市场目标。

在IEEE802.20的项目授权请求PAR中定义了IEEE802.20标准工作范围：“空中接口的PHY/MAC层规范，适用于可互操作的移动宽带无线接入系统，工作于3.5GHz以下的需授权频段，最优化IP数据传输，每用户峰值速率超过1Mbit/s支持城域范围内高达250km/h的各种车载移动性，在频谱效率、可持续用户数据速率和活动用户数等方面比现有移动系统性能有显著提高。”2．IEEE802.20技术特性IEEE802.20的主要技术特性如下：全面支持实时和非实时业务，在空中接口中不存在电路域和分组域的区分；能保持持续的连通性；频率统一，可复用；支持小区间和扇区间的无缝切换，以及与其他无线技术（802.16、802.11等）间的切换；融入了对QoS的支持，与核心网级别的端到端QoS相一致；

支持IPv4和IPv6等具有QoS保证的协议；支持内部状态快速转变的多种MAC协议状态；为上下行链路快速分配所需资源，并根据信道环境的变化自动选择最优的数据传输速率；提供终端与网络间的认证机制；与现有的蜂窝移动通信系统可以共存，降低网络部署成本；包含各个网络间的开放型接口。（1）系统性能指标表1-2 802.20系统性能指标参数目标值移动性最高达250km/h频谱效率>1bit/s/Hz/cell工作频率<3.5GHz的许可频段单小区覆盖半径<15km（广域网）带宽1.25MHz5MHz用户峰值速率（下行）1Mbit/s>4Mbit/s用户峰值速率（上行）>300kbit/s>1.2Mbit/s单小区峰值速率（下行）>4Mbit/s>16Mbit/s单小区峰值速率（上行）>800kbit/s>3.2Mbit/s双工方式FDD和TDDMAC帧往返时延（RTT）<10ms安全模式AES（高级加密标准）表1-3 不同场景下的频谱效率参数下行上行移动速率（km/h）31203120频谱效率（bit/s/Hz/cell）2.01.51.00.75（2）纯IP架构IEEE802.20秉承了IEEE802协议族的纯IP架构。纯IP架构，与3GPP和3GPP2所提出的全IP概念有所不同——前者是核心网和无线接入网都基于IP传输，而后者仅仅实现了核心网的IP化。设计架构的差异使IEEE802.20与其他3G技术相比具有明显的优势。3．IEEE802.20的技术特点

透明支持实时和非实时业务；始终在线连接；广泛的频率重用；支持在各种不同技术间漫游和切换，例如从MBWA切换到WLAN；小区间和扇区间无缝切换；支持空中接口的QoS与端到端核心网QoS一致：支持基于策略的QoS保证，支持IPv4和IPv6使能的QoS保证；支持多个MAC协议状态以及状态之间的快速转移；对上行链路和下行链路的快速资源费配；

用户数据速率管理：支持与RF环境相适应得自动选择最佳用户速率；空中接口提供消息方式用于相互认证；允许与现存蜂窝系统的混合部署；空中接口的任何网络实体之间都为开放接口，从而允许服务提供商和设备制造商分离实现这些功能实体。尽可能首先考虑采用IETF协议。1．HSDPA技术概述1.4.5HSDPA技术HSDPA（HighSpeedDownlinkPackageAccess，高速下行分组接入）技术，是3GPP在R5协议中引入的。

它可以在不改变WCDMA系统网络结构的基础上，大大提高用户下行数据业务速率（理论峰值可达14.4Mbit/s），极大地改善了WCDMA不支持数据密集型应用的缺陷，是WCDMA网络建设中提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。2．HSDPA的基本原理（1）共享信道传输

在物理层规范中引入了三种新的物理信道。高速下行链路共享信道（HS-DSCH）高速下行共享控制信道（HS-SCCH）高速专用物理控制信道（HS-DPCCH）（2）高阶调制3GPPR99/R4规范中只规定了QPSK调制方式用于下行传输。在3GPPR5规范中，除了QPSK外，HS-DSCH信道还可以使用16QAM调制方式来提供更高的数据速率。与QPSK相比，16QAM调制可以使空中接口速率提高一倍。（3）更短的时间间隔（TTI）HSDPA的无线帧长为2ms（即TTI）。（4）自适应调制和编码（AMC）

自适应调制和编码（AMC）技术使得NodeB能够根据UE反馈的当前无线信道状况及时地调整调制方式（QPSK或16QAM）和编码效率，从而使数据传输速率与信道状况相匹配，从而获得高的小区吞吐量和频谱利用率。（5）快速调度在WCDMAR99/R4中，分组调度由RNC负责。（6）快速混合自动重传请求

利用快速混合自动重传请求（FastHybridARQ）性能，NodeB可以自动根据瞬时信道条件，灵活调整每次传输的有效编码效率以及调制方式，用户UE可以将每次传来的数据进行信息合并（软合并方式），大大提高了容错能力。（7）引入MAC层新实体MAC-hsHSDPA在UE和NodeB的MAC层引入了MAC-hs实体，完成相关调度、反馈、重传等功能。3．HSDPA标准进展（1）第一阶段：基本HSDPA（2）第二阶段：增强HSDPA（3）第三阶段：引进新型空中接口，增加平均数据比特率4．HSDPA业务模型表1-4 业务分类及其特征性能特征QoS分类会话类流媒体类交互类背景类终端缓存要求终端不需缓存终端采用缓存终端不需缓存终端不需缓存抖动要求对抖动的要求很高对抖动的要求较高抖动要求低无要求延时要求延时要求高延时要求高延时要求低无要求上下行速率对比上行速率和下行速率基本对称下行速率远大于上行速率请求-相应类型，一般下行速率大于上行速率有些业务下行速率大于上行速率，有些基本对称误码率要求可容忍一定的误码率可容忍一定的误码率对误码率要求很高对误码率要求很高重传要求空口不用重传空口不用重传空口需要重传空口需要重传（1）HSDPA适合业务分析①会话类业务②流媒体业务表1-5 流媒体业务QoS需求媒体流应用对称数据速率（kbit/s）性能参数及目标值启动时延/s传输抖动时延/s误码率（%）音频高质量音乐单向32～128<10<2<1视频实时视频单向32～128<10<2<2数据静态图像单向-<10--③交互类业务④背景类业务表1-6 交互类业务QoS需求媒体流应用对称数据速率（kbit/s）性能参数及目标值启动时延（s）传输抖动时延（s）误码率（%）音频语音消息单向4～13回放<1<1ms<3%FER录音<2<1%FER视频Web浏览单向-<4/页不要求-数据电子商务双向-<4不要求-（2）HSDPA初期业务模型表1-7 HSDPA初期业务模型示例业务类别涵盖的业务3G承载信道单用户忙时业务量/（Erl/kB）本业务用户渗透率（%）忙时平均流量（kbit/s）会话类基本语音DCH0.021000.122可视电话DCH0.001500.032流媒体类音频流DCH/HS-DSCH2280.001视频流业务DCH/HS-DSCH62550.069交互类KJAVAHS-DSCH1.25200.001PTT/Presence/IMHS-DSCH1100.000移动电子商务HS-DSCH1.5625200.001WAPHS-DSCH30400.027位置服务HS-DSCH1.25150.000MMSHS-DSCH6420.006互联网浏览HS-DSCH70050.078背景类E-mail下载HS-DSCH40100.009第2章WLAN技术WLAN发展史2.1WLAN标准体系结构2.2WLAN物理层关键技术2.3WLANMAC层关键技术2.4WLAN移动性管理2.5WLAN应用场景2.6WLAN技术现状及与802.16的比较2.7本章内容

WLAN标准体系结构

WLAN物理层关键技术

WLANMAC层关键技术

WLAN移动性管理

WLAN应用场景

WLAN技术现状及与IEEE802.16的比较本章重点

IEEE802.11规定的WLAN标准体系结构

WLAN关键技术

WLAN移动性管理学习本章目的和要求

了解WLAN的标准体系结构

了解WLAN物理层、MAC层关键技术

了解WLAN移动性管理中的技术和标准

了解IEEE802.11与IEEE802.16的联系与差别2.1WLAN发展史WLAN是20世纪90年代计算机与无线通信技术相结合的产物，它使用无线信道来接入网络，为通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在的手段，并成为宽带接入的有效手段之一。表2-1 WLAN标准体系一览标准名称内容物理层802.11b工作在2.4GHz，数据传输速率最高达11Mbit/s802.11g工作在2.4GHz，数据速率最高达54Mbit/s802.11d定义了一些物理层方面的要求（如信道化、跳频模式等），以针对802.11设备在一些国家运用时满足该国无线电管制要求802.11a工作在5GHz，使用更为先进的OFDM调制方式，数据传输速率达54Mbit/s802.11h主要是针对欧洲特殊环境，在802.11a的基础上可以动态调整频率和RF发射来减少与其他系统的干扰802.11n使用OFDM技术使802.11的数据传输速率超过100Mbit/s802.11j802.11a用于日本的频段（4.9GHz～5GHz）MAC层802.11e增加QoS特性，支持多媒体业务802.11f确定接入点如何交互运作，为解决漫游问题而制定的AP之间的协议（IAPP）802.11iWLAN的安全规范，也称为高级加密标准，是WEP的替代标准802.11k为WLAN应如何进行信道选择、漫游服务和传输功率控制提供标准802.11r控制漫游移动终端与候选接入点的通信方式，建立安全联系，并预留QoS资源802.11m维护，此工作组将对先前的规范条款进行修正802.11s关于网状网在802.11中的应用其他802.11u研究WLAN与其他网络之间（蜂窝网络、Wimax等）互联问题802.11oVoWLAN802.11qVLAN的支持机制802.11p车载环境下的无线通信802.11v无线网络管理2.2WLAN标准体系结构2.2.1IEEE802.11标准

和其他IEEE802标准一样，802.11协议主要工作在ISO协议的物理层和数据链路层。任何局域网的应用程序、网络操作系统或者像TCP/IP、NovellNetware都能够在802.11协议上兼容运行，就像它们运行在802.3Ethernet上一样。1．IEEE802.11协议参考模型表2-2 IEEE802.11标准的逻辑结构图2-1WLAN的核心结构2．IEEE802.11拓扑结构

在IEEE802.11标准中，有四种拓扑结构，即独立基本服务集（IndependentBasicServiceSet，IBSS）网络、基本服务集（BasicServiceSet，BSS）网络、扩展服务集（ExtendServiceSet，ESS）网络和ESS（无线）网络。BSS是基本组件，它提供一个覆盖区域，使BSS中的站点保持充分的连接。一个站点可以在BSS内自由移动，但离开了BSS区域内就不能够直接与其他站点建立连接了。（1）IBSS网络图2-2一个IBSS网络（2）BSS网络图2-3一个BSS网络（3）ESS网络图2-4一个ESS网络（4）ESS（无线）网络3．IEEE802.11服务（1）站点服务①认证

开放系统认证（OpenSystemAuthentication）

共享密钥认证（SharedKeyAuthentication）②不认证③加密

接入控制

加密图2-5WEP加密产生加密文本（2）分布式系统服务①结合②分离③分布④集成⑤重新结合图2-6接入点的漫游服务1．HiperLAN/2协议参考模型2.2.2HiperLAN标准

除了IEEE802.11家族，欧洲电信标准化协会（ETSI）的宽带无线电接入网络（BRAN）也制定出HiperLAN标准作为“宽带无线接入网”计划的组成部分，并在欧洲得到了广泛支持和应用。

该系列包含4个标准：HiperLAN/1、HiperLAN/2、HiperLink和HiperAccess。

HiperLAN/1、HiperLAN/2用于高速WLAN接入；HiperLink用于室内无线主干系统；HiperAccess则用于室外对有线通信设施提供固定接入。HiperLAN/2协议栈结构又包括物理层（PHY）、数据链路控制层（DLC）和汇聚层（CL）三层协议。图2-7HiperLAN/2协议参考模型2．HiperLAN/2网络拓扑结构图2-8典型的HiperLAN/2网络拓扑3．HiperLAN/2技术优点

较之IEEE802.11标准，HiperLAN/2有如下技术优点。（1）高速数据传输（2）面向连接（3）QoS支持（4）自动频率配置（5）安全性（6）移动性（7）省电模式2.3WLAN物理层关键技术1．物理层结构2.3.1物理层概述（1）物理层管理（PhysicalLayerManagement，PLM）（2）物理层汇聚子层（PHYConvergenceProcedure，PLCP）（3）物理介质依赖（PhysicalMediumDependent，PMD）子层2．物理层帧传送机制图2-10802.11三种传输方式的PLCP帧格式帧传送机制如下。（1）载波侦听（2）发送（3）接收1．扩频技术2.3.2物理层关键技术

扩频通信，即扩展频谱通信（SpreadSpectrumCommunication），它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。

扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码，即扩频序列（SpreadSequence，SS）调制，使信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽实现频谱扩展后再传输，频带的扩展通过一个独立的码序列（SS）来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关，接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。（1）扩频通信原理图2-11扩频通信原理图（2）扩频通信的主要优点①易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率

②抗干扰性强，误码率低图2-12扩频系统抗宽带干扰能力示意图图2-13扩频系统抗脉冲干扰能力示意图③隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小

④抗多径干扰

⑤可实现码分多址

⑥能精确地定时和测距（3）直接序列扩频（DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS）原理图2-14直接序列扩频原理图（4）跳频（FrequencyHopping，FH）扩频原理

所谓跳频，就是用一定码序列进行选择的多频率频移键控。也就是说，用扩频码序列去进行频移键控调制，使载波频率不断地跳变，所以称为跳频。图2-15跳频原理示意图2．高速调制技术（1）CCK补偿码键控CCK调制是一种高效的直接序列扩频调制方式。

图2-16所示为IEEE802.11中CCK64_QPSK调制的基本方框图。图2-16CCK64_QPSK调制的基本方框图CCK扩频补码是多相补码的一种特殊形式，它除了具有较好的互补自相关特性外，还具有较弱的互相关特性。（2）分组二进制卷积编码调制

分组二进制卷积编码调制（PacketBinaryConvolutionalCode，PBCC）是在1998年3月IEEE的会议上提出来的。图2-17PBCC发端框图图2-18OFDM的实现框图（4）MIMOOFDMMIMO技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。它可以定义为发送和接受端之间存在多个独立信道，也就是说天线单元之间存在充分的间隔，因此消除了天线间信号的相关性，提高信号的链路性能增加了数据吞吐量。1．IEEE802.11物理层2.3.3IEEE802.11、802.11a/b/g物理层（1）直接序列扩频物理层（DSSS）①DSSSPLCP子层图2-19DSSSPLCP子层帧结构②DSSSPMD子层（2）跳频扩频物理层（FHSS）①FHSSPLCP子层图2-20跳频扩频PLCP帧结构②FHSSPMD子层（3）红外线物理层

随着红外线产品的逐渐发展，设计IEEE802.11局域网时，红外线物理层应该成为可考虑的三种选择之一。红外线物理层具有很多优点：成本最低；对RF干扰的容忍度最高；传播距离最短；抗窃听能力最强；多工作在有顶篷的地方（主要是在室内），顶篷作为红外线信号的反射点；在全世界范围内都没有频率限制。①红外线PLCP子层图2-21红外线PLCP子层帧结构②红外线的PMD子层表2-3 4-PPM调制数据4-PPM符号数据4-PPM符号000001110100010010101000表2-4 16-PPM调制编码表数据16-PPM符号数据16-PPM符号000000000000000000011100000000010000000000010000000000000010110100000010000000000011000000000000010011110000010000000000001000000000000010001110000010000000000001100000000000010000101000010000000000000111000000000010000010110010000000000000010100000000010000001001010000000000000001000000000010000000100010000000000000002．IEEE802.11a/b/g物理层IEEE802.11a是OFDM应用于WLAN的标准。IEEE802.11a工作在5GHz频段。利用OFDM作为物理层技术，可提供6Mbit/s～54Mbit/s的数据速率。为了恢复处于不同衰落环境的子载波上的信号，它在不同的子载波上采用不同码率的编码方式，主要有1/2、2/3、3/4三种码率。

其中1/2编码器采用约束长度为7的卷积编码，其他两种码率通过对1/2编码器进行凿孔获得。表2-5列出了IEEE802.11a支持的8种模式，为了对比，表中还列出了HiperLAN/2支持的7种模式。表2-5 IEEE802.11a和HiperLAN/2的工作模式调制方式码率数据速率数据比特/OFDM符号两种标准都有的模式BPSK1/26Mbit/s24BPSK3/49Mbit/s36QPSK1/212Mbit/s48QPSK3/418Mbit/s7216QAM3/436Mbit/s14464QAM3/454Mbit/s216IEEE802.11a独有的模式16QAM1/224Mbit/s9664QAM2/348Mbit/s192HiperLAN/2独有的模式16QAM9/1627Mbit/s108表2-6 IEEE802.b支持的四种可变速率数据速率（Mbit/s）125.511调制方式DBPSKDQPSKDQPSKCCKDQPSKCCK码字长度11位（巴克码）8位（CCK）8位（CCK）11位（巴克码）符号速率（Msymbol/s）111.3751.375比特/符号1248Chip速率（Mchip/s）11111111表2-7 IEEE802.11g中的OFDM主要参数主要参数主要参数量数据速率6、9、12、18、24、36、48、54Mbit/s调制方式BPSK、QPSK、16QAM、64QAM编码速率1/2、2/3、3/4子载波数52导频数4OFDM符号间隔4μs保护间隔800ns子载波带宽312.5kHz信道带宽20MHz表2-8 IEEE802.11g的传输模式模式调制方式编码速率R比特率/Mbit/s1BPSK1/262BPSK3/493QPSK1/2124QPSK3/418516QAM1/224616QAM3/436764QAM2/348864QAM3/454表2-9 IEEE802.11、IEEE802.11a/b/g标准的比较2.4WLANMAC层关键技术IEEE802.11WLAN的所有工作站和访问节点都提供媒体访问控制（MAC）层服务，MAC服务是指同层LLC（逻辑链路控制层）在MAC服务访问节点（SAC）之间交换MAC服务数据单元（MSDU）的能力，包括利用共享无线电波或红外线介质进行MAC服务数据单元的发送。WLAN的MAC层提供了一种称为CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）的介质访问机制。2.4.1MAC层帧结构图2-22IEEE802.11MAC帧结构1．帧控制（framecontrol）2．持续时间/标志（duration/ID）3．地址1，2，3，44．序列控制（sequencecontrol）5．帧体（framebody）6．帧校验序列（FCS）1．IEEE802.11MAC层技术规范2.4.2MAC层关键技术（1）虚拟载波监听机制（2）帧优先级的设置IEEE802.11中有四种帧间隔，其长度由小到大依次分别是SIFS（Shortinterframespace），PIFS（PCFinterframespace），DIFS（DCFinterframespace），EIFS（Extendedinterframespace）。用这四种帧间隔确定帧发送优先级。图2-23CSMA/CA基本接入方式（3）随机退避机制（4）节能管理2．IEEE802.11MAC层的网络工作方式IEEE802.11MAC综合了两种工作方式：中心控制（PCF）和分布控制（DCF）。前者支持无竞争型实时业务及竞争型非实时业务，后者建立在前者工作方式之上并且仅支持竞争型非实时业务。（1）分布控制方式（DCF）①CSMA/CA（Carriersensemultipleaccesswithcollisionavoidance）。

发送方操作

接收方操作

②RTS/CTS消息交换机制。（2）中心控制方式（PCF）图2-25PCF和DCF共存图2-26点协调器到站点的帧传输图2-27站点之间的帧传输

（3）IEEE802.11eMAC层优化

（4）IEEE802.11e的EDCF（增强型分布式协同）和HCF（混合协同）机制2.5WLAN移动性管理

无线网络比有线网络面临更多、更严重的安全威胁。易受窃听难于检测易受大功率干扰2.5.1WLAN安全系统

易受插入攻击“基站”伪装同时，移动、漫游带来大量的审计、管理难题，无线信道的高误码率也限制了某些加密算法的应用。图2-28无线局域网安全系统结构示意图IEEE802.11技术本身设置了认证和加密功能，但存在较大的安全隐患，下面加以说明。

1．服务集标识符（servicesetidentifier，SSID）

2．物理地址过滤（mediaaccesscontrol，MAC）

3．无线对等保密（wiredequivalentprivacy，WEP）IEEE802.11i对安全机制进行了改进。1．WPA（Wi-FiProtectedAccess）WPA（Wi-FiProtectedAccess）作为802.11i标准的子集，包含了认证、加密和数据完整性校验三个组成部分，是一个完整的安全方案。其核心是802.1x（端口访问控制技术）和TKIP（TemporalKeyIntegrityProtocol）。

WPA是一种继承了WEP基本原理而又解决了WEP缺点的新技术。2．端口访问控制技术（1）请求者系统（2）认证系统（3）认证服务器系统图2-30基于EAP-MD5的802.1x认证系统功能实体协议栈图2-31基于EAP-MD5的802.1x认证流程3．EAP（ExtensibleAuthentication）IEEE802.11i协议使用了EAP（ExtensibleAuthentication，扩展认证协议）以及802.1x，强迫使用者进行验证以及交互验证；并且使用了MIC（MessageIntegritCode，信息完整性编码）检测传送的字节是否有被修改的情况；此外使用TKIP（TemporalKeyIntegrityProtocol）、CCMP（Counter-Mode/CBC-MACProtocol）和WRAP（WirelessRobustAuthenticatedProtocol）三种加密机制，使加密的过程由原来的静态变为动态，让攻击者更难以破解。4．RADIUS（RemoteAuthenticationDial-InService）RADIUS（远程鉴别拨号用户服务）是一项被大部分远程访问、路由器和VPN厂商所采用的用于对远程访问用户进行集中网络鉴别的标准化通信协议。5．AES（AdvancedEncryptionStandard）标准

为了能提供更高级别的加密保护，802.11i（协议结构见图2-32）采用了新的WLAN架构，支持新的AES（AdvancedEncryptionStandard）标准。

AES是一种对称的块加密技术，使用128bit分组加密数据，提供WEP/TKIP中RC4算法更高的加密性能。2.5.2WLAN漫游与切换（IEEE802.11f）IEEE802.11f即接入点互操作协议（Inter-AccessPointProtocol，IAPP）的制定目的是改善802.11协议的切换机制，使用户能够在不同的交换分区间或接入设备间漫游，使WLAN能够提供与移动通信同样的移动性。

在WLAN中STA的移动性管理在不同的移动模式下有各自的处理方法。在WLAN中，STA共有下面三种移动模式。（1）不移动或无转移模式。（2）BSS转移模式。（3）ESS转移模式。1．IAPP提供的服务（1）IAPP-INlTlATE。（2）IAPP-TERMINATE。（3）IAPP-ADD。（4）IAPP-MOVE。2．IAPP下数据链路层的切换过程

在WLAN中，通过AP接入有线网络的STA，离开该AP的覆盖范围，进入另一个AP的覆盖范围时。