移動無限網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

移動無限網(wǎng)絡(luò)發(fā)展1第一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三三代移動無線網(wǎng)絡(luò)蜂窩無線通信目前仍然是最大的效益獲得者無線Internet

在美國校園中最多的Internet接入是無線在其它國家和地區(qū)也在跟進(jìn)，2.5G和3G技術(shù)出現(xiàn)Adhoc無線網(wǎng)絡(luò)無固定基礎(chǔ)設(shè)施2第二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三蜂窩無線通信概述

---無線尋呼和無繩電話無線尋呼無繩電話PSTN:公用服務(wù)電話網(wǎng)PSIN：公用交換通信網(wǎng)絡(luò)3第三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三蜂窩移動通信第一代模擬蜂窩移動通信(analogvoice)由Bell實驗室發(fā)明,1982年首次在美國安裝.第二代數(shù)字蜂窩移動通信(Digitalvoice)CDMA(1993),TDMA(1996北美),GSM(1991歐洲)第三代數(shù)字蜂窩移動通信(Digitalvoice)Cellular,wirelessLAN,Bluetooth,etc.Supportsmultimediaservices:data,voice,video,image)4第四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三蜂窩移動通信系統(tǒng)蜂窩移動通信系統(tǒng)主要是由移動臺（MS）、無線基站子系統(tǒng)（BSS）和網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（NSS）三大部分組成.移動臺（MS-MobileStation）:由移動終端（MS）和客戶識別卡（SIM）組成。無線基站子系統(tǒng)（BSS-BaseStationSystem):無線基站子系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由移動交換中心（MSC）控制，與MS進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，它主要負(fù)責(zé)完成無線發(fā)送接收和無線資源管理等功能。功能實體可分為基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺（BTS）。5第五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)(NSS--NetworkSwitchSubsystem):網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。圖：蜂窩移動通信系統(tǒng)的組成6第六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三蜂窩的概念GeographicalseparationCapacity(frequency)reuseBackboneconnectivityBSBSBSBSBSBSBackboneNetwork7第七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三MobileCellularSystem8第八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三蜂窩的結(jié)構(gòu)示意圖在每7個相鄰的蜂窩中頻率不重復(fù)使用。使蜂窩變小，能增加更多的用戶。9第九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三蜂窩通信原理移動站、基站和移動交換中心（MSC）的基本蜂窩系統(tǒng)10第十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三注冊和通話注冊：當(dāng)移動電話開機時，它掃描預(yù)先設(shè)置的21個預(yù)先設(shè)置的控制信道，找出一個最強信號的信道。移動電話傳輸它的ID到MSC。MSC為它隨機賦予一個到目標(biāo)用戶的信道。移動電話進(jìn)行呼叫和通話。11第十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三移交（handoff）移交：移動站（MS）從一個蜂窩轉(zhuǎn)移到另一個蜂窩。每一個基站（BS）經(jīng)常性地監(jiān)控一個移動站（MS），當(dāng)信號的能量減弱到一定閾值時，就要另一個基站監(jiān)控它。12第十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三無線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)WirelessInternetAccess13第十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三無線Internet14第十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三無線局域網(wǎng)（WLAN）無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)并無不同：用戶設(shè)備通過無線網(wǎng)卡，以無線（Radio）的方式連接到網(wǎng)絡(luò)的接入點上（AccessPoint），使用網(wǎng)絡(luò)資源。15第十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三無線網(wǎng)絡(luò)的組成元件接入點（AccessPoint）：相當(dāng)于LAN中集線器（HUB）的功能，將信號轉(zhuǎn)送到目的地。無線網(wǎng)卡：在用戶端設(shè)備（電腦，PDA）上，與AP傳輸數(shù)據(jù)。相當(dāng)有線網(wǎng)卡的作用。AccessPointWirelessUSBWirelessPCMCIA無線網(wǎng)卡16第十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三無線網(wǎng)的連接17第十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架兩個用戶端設(shè)備通信只要無限網(wǎng)卡就可以，不需透過AP傳送。要連接到Internet就要經(jīng)過AP。18第十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三網(wǎng)絡(luò)慢游19第十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三802.11Severaloptionsandrates802.11b:11,5.5,2,1Mbps;@2.4GHz802.11aupto54Mbpsin5.7GHzband802.11n,upto100MpswithMIMOandOFDMtechnologiesRangeIndoor20-25metersOutdoor:50–100metersTransmitpowerupto100mW20第二十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三無線Internet的選擇:Bluetooth1998:BluetoothSIG:Ericsson,IBM,Intel,Nokia,ToshibaAcablereplacementtechnologyMaxrate700Kbps@2.4GhzRange10+metersSinglechipradio+basebandatlowpower(1mw)802.15andBluetoothstandard21第二十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三802.11和Bluetooth將溶合CordlessheadsetBoth802.11andBluetoothwillbeusedforaccessComplementarybenefits802.11BluetoothLANAP802.11bforPDAsBluetoothforLANaccessNewdevelopmentsareblurringthedistinction22第二十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三MobileAdHocNetworks(MANET)無線移動自組網(wǎng)絡(luò)23第二十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和無基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)基本服務(wù)集BSS擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集BSSAB漫游接入點AP接入點AP分配系統(tǒng)DS門橋門橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)24第二十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三無固定基礎(chǔ)設(shè)施的無線局域網(wǎng)

自組網(wǎng)絡(luò)(adhocnetwork)自組網(wǎng)絡(luò)AEDCBF源結(jié)點目的結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點自組網(wǎng)絡(luò)沒有上述基本服務(wù)集中的接入點AP而是由一些處于平等狀態(tài)的移動站之間相互通信組成的臨時網(wǎng)絡(luò)。25第二十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三Adhoc無線網(wǎng)絡(luò)的特點無固定基礎(chǔ)設(shè)施移動結(jié)點無中心自組織多跳路由動態(tài)拓?fù)溆邢弈芰?6第二十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三Adhoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的結(jié)構(gòu)Adhoc網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點不僅要具備普通移動終端的功能，還要具有報文轉(zhuǎn)發(fā)能力，即要具備路由器的功能。因此，就完成的功能而言可以將結(jié)點分為主機、路由器和電臺三部分。其中主機部分完成普通移動終端的功能，包括人機接口、數(shù)據(jù)處理等應(yīng)用軟件。而路由器部分主要負(fù)責(zé)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由信息，完成報文的轉(zhuǎn)發(fā)功能。電臺部分為信息傳輸提供無線信道支持。27第二十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三Adhoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的結(jié)構(gòu)從物理結(jié)構(gòu)上分，結(jié)點可以分為：單主機單電臺、單主機多電臺、多主機單電臺和多主機多電臺。手持機一般采用（a）的單主機單電臺的簡單結(jié)構(gòu)。作為復(fù)雜的車載臺，一個結(jié)點可能包括通信車內(nèi)的多個主機。這可以來用如圖（c）所示的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)多個主機共享一或多個電臺。多電臺不僅可以用來構(gòu)建疊加的網(wǎng)絡(luò)，還可用作網(wǎng)關(guān)結(jié)點來互聯(lián)多個Adhoc網(wǎng)絡(luò)。28第二十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三Adhoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的結(jié)構(gòu)29第二十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三Adhoc網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)需要多跳路由才能到達(dá)目標(biāo)30第三十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三Adhoc網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋭討B(tài)變化31第三十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三Adhoc網(wǎng)絡(luò)的兩種結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)和分級結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)中，所有結(jié)點的地位平等．所以又可以稱為對等式結(jié)構(gòu)。

32第三十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三Adhoc網(wǎng)絡(luò)的分級結(jié)構(gòu)而分級結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)被劃分為簇（cluster），每個簇由一個接頭（cluster-header）和多個簇成員（clustermember）組成，這些接頭形成了高一級的網(wǎng)絡(luò)，在高一級網(wǎng)絡(luò)中，又可以分簇，再次形成更高一級的網(wǎng)絡(luò)，直至最高級。分級結(jié)構(gòu)中，接頭結(jié)點負(fù)責(zé)簇間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。簇頭可以預(yù)先指定，也可以由結(jié)點使用算法自動選舉產(chǎn)生。33第三十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三Adhoc網(wǎng)絡(luò)的分級結(jié)構(gòu)分級結(jié)構(gòu)又可以分為單頻分級和多頻分級。單頻率分級網(wǎng)絡(luò)只有一個通信頻率，所有結(jié)點使用同一個頻率通信。34第三十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三而在多頻率分級網(wǎng)絡(luò)中，不同級采用不同的通信頻率。低級結(jié)點的通信范圍較小，而高級的結(jié)點要覆蓋較大的范圍。高級結(jié)點同時處于多個級中，有多個頻率，用不同的頻率實現(xiàn)不同級的通信。在圖所示的兩級網(wǎng)絡(luò)中，接頭結(jié)點有兩個頻率。頻率1用于接頭與簇成員的通信，而頻率2用于接頭之間的通信。35第三十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期三這種未能檢測出媒體上已存在的信號的問題

叫做隱蔽站問題(hiddenstationproblem)A的作用范圍C的作用范圍ABCD當(dāng)A和C檢測不到無線信