無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信技術(shù)基礎(chǔ)

一、概述二、無線個(gè)域網(wǎng)技術(shù)三、無線局域網(wǎng)技術(shù)四、無線城域網(wǎng)技術(shù)五、移動(dòng)IP技術(shù)六、移動(dòng)Internet七、無線通信技術(shù)發(fā)展無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信技術(shù)基礎(chǔ)移動(dòng)通信與移動(dòng)計(jì)算的區(qū)別MobilecommunicationinvolveonlyphysicalandMAClayersMobilecomputinginclude

mobilenetworking(datalink,network,transportlayers)aswellassoftwareapplicationssuchaswirelessaccesstoinformationresources,client/serverinteraction,etc.一、概述無線通信的歷史中國(guó)古代烽火臺(tái)1865年，麥克斯韋（J.C.Maxwell）建立了著名的電、磁、光現(xiàn)象相統(tǒng)一的麥克斯韋方程1887年，赫茲（H.R.Hertz）首次證明了在數(shù)米遠(yuǎn)兩點(diǎn)之間可以發(fā)射和檢測(cè)電磁波

；1895年5月7日，波波夫在俄國(guó)彼得堡的物理化學(xué)分會(huì)上，宣讀了關(guān)于“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機(jī)。

無線通信的歷史1895年，馬可尼(G.M.Marconi)成功地進(jìn)行了約3公里的無線電通信；1897年，馬可尼赴英國(guó)發(fā)展，獲得科學(xué)界和實(shí)業(yè)界的重視和支持，取得了專利。1897年，馬可尼建議了世界上第一家無線電器材公司-馬可尼公司。1901年，他在英格蘭和紐芬蘭之間進(jìn)行了橫跨大西洋的莫爾斯電報(bào)碼發(fā)射和接收試驗(yàn)，通信距離超過3000公里；馬可尼的貢獻(xiàn)貫穿在無線電、電視、移動(dòng)電話、衛(wèi)星通信等廣泛領(lǐng)域。1909年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。移動(dòng)與無線通信基本知識(shí)

Frequency(f)isthenumberofoscillations(cycles)persecond.UnitisHertzorHzWavelength(l)isthedistancecoveredbyoneoscillation(cycle)asthewavetravelsthroughspace

多徑效應(yīng)：由于多徑傳播，造成多徑信號(hào)的幅度、相位和到達(dá)時(shí)間不同，它們相互疊加會(huì)產(chǎn)生電平衰退(fading)和時(shí)延擴(kuò)展，產(chǎn)生附加的調(diào)頻噪聲，出現(xiàn)接收信號(hào)失真。移動(dòng)臺(tái)直射波反射波反射體散射波散射體基站移動(dòng)臺(tái)

陰影衰退：

由地形、地物、氣象等原因?qū)﹄姶挪ǖ恼诒我?，由此引起的衰退為慢衰退。例如，?dāng)移動(dòng)用戶穿過不同高度建筑物、十字路口，接收到的信號(hào)平均功率發(fā)生變化，且是緩慢的變化。

快衰退和慢衰退隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)而產(chǎn)生變化，這二者構(gòu)成移動(dòng)通信接收信號(hào)不穩(wěn)定的因素?；菊系K物

多普勒（Doppler）效應(yīng)：由于移動(dòng)臺(tái)與基站的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起接收信號(hào)的附加頻率變化，距離越近，附加頻率越高。移動(dòng)臺(tái)基站W(wǎng)irelesssystemstransmitandreceivewaveformsthatareoutsideofthespectrumofvisiblelight--fromabout800～30,000MHz全范圍無線電頻譜圖極低頻（ELF)軍事潛艇通信甚低頻（VLF)導(dǎo)航、聲納、航空低頻（LF)航海與航空導(dǎo)航信標(biāo)、航空導(dǎo)航中頻（MF)中波廣播、航海與航空導(dǎo)航信標(biāo)高頻（HF)短波廣播、業(yè)余無線電甚高頻（VHF)電視與調(diào)頻廣播、無線尋呼、地面移動(dòng)通信超高頻（UHF)電視與調(diào)頻廣播、無繩電話、個(gè)人無線電特高頻（SHF)微波鏈路、衛(wèi)星通信極高頻（EHF)雷達(dá)、射電天文學(xué)微米波

遠(yuǎn)程探測(cè)、激光通信、光空間通信紅外光

300kHz30MHz3000MHz300GHz3kHz頻率天線Allwirelessdeviceshaveatleastoneantenna;mostusethesameantennatotransmitandreceiveTheantennamustbeatleastonequarterwavelengthinsizetoworkwell.So,nomatterhowsmallyoumakeacellularphone,theantenna

isgoingtohavetobeaboutthissize!波束轉(zhuǎn)換智能天線(b)自適應(yīng)陣列智能天線(a)智能天線視距通信(LOS)：LineofSight

發(fā)射天線與接收端間無障礙物。兩次世界大戰(zhàn)強(qiáng)烈地刺激了無線通信技術(shù)的發(fā)展1946年，首次開通公眾移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng),主要用于大眾安全部門，如警察和消防部隊(duì)，并逐漸向民間過渡。正因?yàn)橐粋€(gè)頻譜只能為一對(duì)講話者使用，頻譜成為稀有資源，日趨緊張。世界無線電管理委員會(huì)(WRC)提出頻譜分配法；軍事戰(zhàn)爭(zhēng)：無線電臺(tái)短波通信長(zhǎng)波通信1870年，丹麥大北電報(bào)局途徑俄國(guó)、日本在中國(guó)建立第一條電報(bào)線，1882年中國(guó)第一個(gè)電報(bào)局建立（李鴻章的業(yè)務(wù)運(yùn)動(dòng)）。100年以后的1982年，我國(guó)電話才234萬部，電話線2.3條/1000人。到2006年，我國(guó)固定和移動(dòng)電話均超過4億臺(tái)，普及率超過30％。無線/移動(dòng)通信的發(fā)展無線/移動(dòng)通信的發(fā)展

蜂窩（Celluar）概念：將通信的區(qū)域按蜂窩形狀分的區(qū)域按蜂窩形狀分成若干小區(qū)，兩個(gè)小區(qū)間只要相隔一段距離,無線載頻就可重復(fù)使用。

頻率復(fù)用(頻分多址),無線頻譜盡可能在不同的地理位置上重復(fù)使用，每個(gè)小區(qū)由所對(duì)應(yīng)的基站來服務(wù)。

1946年，美國(guó)

AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室首先提出這一設(shè)想，模擬蜂窩系統(tǒng)于1970年開發(fā)成功，1979年第一個(gè)蜂窩系統(tǒng)稱之為先進(jìn)移動(dòng)電話業(yè)務(wù)的AMPS在芝加哥建成，表示真正民用付諸實(shí)現(xiàn)，20世紀(jì)80年代模擬蜂窩系統(tǒng)在很多國(guó)家建立起來（如日：HCMTS、北歐：NMT、法：TACS、德C450）大大推動(dòng)了移動(dòng)通信的發(fā)展。蜂窩系統(tǒng)的三個(gè)基本參量：高容量、小區(qū)和頻率復(fù)用；越區(qū)切換，位置管理為蜂窩系統(tǒng)所獨(dú)有，較其他移動(dòng)通信系統(tǒng)復(fù)雜不少;

采用更具有更高級(jí)的數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，信令網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)相分離的GSM被廣泛采用。美國(guó)1990年IS-54，1992年IS95-98(CDMA)均為雙模體制，我國(guó)采用900MHz頻段的GSM(GlobalServiceforMobile)體制(FDMA/TDMA)。無線/移動(dòng)通信的發(fā)展

1996年：新增的面向個(gè)人的移動(dòng)用戶超過固定用戶增長(zhǎng)速度

2000年：全球移動(dòng)用戶：2

億

全球固定用戶：8

億

2004年：移動(dòng)用戶達(dá)到17億，中國(guó)3.4億

2010年：移動(dòng)用戶達(dá)到30億，與固定用戶數(shù)量持平以移動(dòng)蜂窩網(wǎng)用戶為例無線/移動(dòng)通信的發(fā)展終極目標(biāo)：個(gè)人通信PCN(PersonalCommunicationNetworks)是人類通信的最高目標(biāo)，它指使用各種可能的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)任何人(Whoever)在任何時(shí)間(Whenever)、任何地點(diǎn)(Whereever)與任何人(Whomever)進(jìn)行任何種類(Whatever)的信息交換。Anywhere,anyone,anyway,anytime無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)有何不同？無線網(wǎng)絡(luò)通過一系列站(hops,跳)和交換機(jī)為移動(dòng)用戶提供其連接有線網(wǎng)絡(luò)的入口。一個(gè)典型移動(dòng)計(jì)算的點(diǎn)到點(diǎn)連接包括無線交換部分和有線廣域網(wǎng)部分。點(diǎn)到點(diǎn)物理連接中，交換機(jī)軟件十分復(fù)雜，常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和開銷計(jì)算已經(jīng)不再適用。無線網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性比有線網(wǎng)差，傳輸錯(cuò)誤或者暫時(shí)的連接中斷帶來的后果都會(huì)比有線網(wǎng)中要大。這主要是因?yàn)橛脩舨粩嗦?，天氣原因等。容錯(cuò)性差將會(huì)給傳輸層軟件和協(xié)議提出新的要求。Infrastructure-basedvs.adhocFixed,wiredbackbone;MobilesdirectlycommunicateWithAccessPoints.Nowiredbackbone;Peer-to-peer;Multi-hoproutes無線網(wǎng)絡(luò)分類WPAN<10mBluetoot、UWB、ZigbeeWLAN<150m11–54Mbps802.11a/b/e/gHiperLAN/2WMAN<5km802.16a/d/e–70MbpsLMDS–38MbpsWWAN<15km802.20

GSM,GPRS,CDMA,2.5G,3G無線通信網(wǎng)絡(luò)分類圖WPAN的核心思想是：用無線電（RF）或紅外線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線電纜，以個(gè)人為中心實(shí)現(xiàn)信息終端的智能化互聯(lián)，組建個(gè)人化信息網(wǎng)絡(luò)。從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的角度來看，WPAN是一個(gè)局域網(wǎng)；從電信網(wǎng)絡(luò)的角度來看，WPAN是一個(gè)接入網(wǎng)。人們把WPAN稱為電信網(wǎng)絡(luò)“最后一米”的解決方案。特征：適應(yīng)范圍、能耗、成本、用途等。無線個(gè)人網(wǎng)（WPAN）Wired/WirelessWired/WirelessWired/WirelessWired/WirelessWired/WirelessBroadbandLocalhighthroughputdeliveryLongrangedeliverywired&wireless(Backbone)數(shù)字化家居無線個(gè)域網(wǎng)與無線局域網(wǎng)

1、無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）概述2、紅外線無線網(wǎng)絡(luò)(InfraredDataAssociation)

（紅外線輻射波長(zhǎng)范圍:700～1300nm）紅外線無線網(wǎng)絡(luò)組成：－紅外發(fā)射器（紅外LED器件）－傳輸信道－紅外接收器紅外漫反射器移動(dòng)客戶機(jī)1移動(dòng)客戶機(jī)2

發(fā)射與接收設(shè)備體積小，重量輕，成本低;

支持各種速率的點(diǎn)到點(diǎn)話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);

主要應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)和設(shè)備中;

紅外頻帶寬，不干擾現(xiàn)有射頻系統(tǒng)性能，干擾低;

紅外LOS，不能穿透墻，保密性強(qiáng);

紅外數(shù)據(jù)傳輸率高，>1Mb/s（0.96～4Mbps）；

IrDA主要應(yīng)用：設(shè)備互聯(lián)、信息網(wǎng)關(guān)設(shè)備互聯(lián)后可完成不同設(shè)備內(nèi)文件與信息的交換信息網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)連接信息終端和互聯(lián)網(wǎng)

2.1紅外線通信特點(diǎn)如何組成紅外無線網(wǎng)絡(luò)？

紅外無線數(shù)據(jù)通信/控制協(xié)議－IrDA協(xié)議集（1993）紅外數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)－網(wǎng)絡(luò)為紅外漫反射器調(diào)制技術(shù)2.2紅外線無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IrDA協(xié)議棧分成兩部分：核心協(xié)議和可選協(xié)議。IrDA的核心協(xié)議包括：物理層協(xié)議、鏈路接入?yún)f(xié)議、鏈路管理協(xié)議和服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議。核心協(xié)議完成對(duì)物理傳輸媒介的監(jiān)測(cè)與控制，發(fā)現(xiàn)設(shè)備，可靠的數(shù)據(jù)鏈路的建立與維持，高層數(shù)據(jù)包的適配，不同協(xié)議數(shù)據(jù)的復(fù)用與流量控制。IASOBEX話音與呼叫控制IrCommTinyTPIrLMPIrLAP紅外線物理層IrDA協(xié)議棧2.2紅外線無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)UWB技術(shù)又被稱為脈沖無線電發(fā)射技術(shù)。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）的定義，是指在3.1G-10.6G頻段內(nèi)占用10dB/帶寬大于500MHz的無線發(fā)射方案。

3、超寬帶（UWB）技術(shù)UWB技術(shù)曾被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和遙感領(lǐng)域，作為商用無線通信技術(shù)目前正受到越來越多的關(guān)注。UWB技術(shù)即不同于傳統(tǒng)的窄帶無線傳輸技術(shù)，也不同于3G擴(kuò)頻寬帶技術(shù)。傳統(tǒng)的窄帶或擴(kuò)頻寬帶系統(tǒng)都需要使用載波將基帶信號(hào)調(diào)制到射頻上，而UWB技術(shù)不需載波，能直接調(diào)制脈沖信號(hào)，產(chǎn)生帶寬高達(dá)幾GHz的窄脈沖波形，其帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前任何商業(yè)無線通信技術(shù)所占用的帶寬。3.1UWB概述UWB吞吐量Highspeedatshortrange480Mb/sat~3mDoesnotpenetratewalls3.1UWB概述

UWB信號(hào)的寬頻帶、低功率譜密度的特性，決定了UWB無線傳輸技術(shù)的以下優(yōu)勢(shì)：易于與現(xiàn)有的窄帶系統(tǒng)，如GPS、蜂窩通信系統(tǒng)、地面電視等共用頻段，大大提高了頻譜利用率；易于實(shí)現(xiàn)多用戶的短距離高速數(shù)據(jù)通信；對(duì)多徑衰落具有魯棒性。3.1UWB概述適合UWB技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用包括：高速無線個(gè)域網(wǎng)；無線以太接口鏈路；智能無線局域網(wǎng)；戶外對(duì)等網(wǎng)絡(luò)；傳感、定位和識(shí)別網(wǎng)絡(luò)

目前，UWB在多媒體設(shè)備，家庭和個(gè)人網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用前景已得到了專業(yè)界的普遍認(rèn)可，UWB將促進(jìn)智能網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的發(fā)展，形成真正以用戶為中心的無線世界。3.1UWB概述

UWB無線技術(shù)基于共用頻段思想，打破短距離無線通信頻率資源供不應(yīng)求及不兼容的現(xiàn)狀，為頻譜管理和無線系統(tǒng)工程中存在的諸多問題提供有效的解決方案；

UWB技術(shù)能為無線個(gè)域網(wǎng)接入技術(shù)提供低功耗、高帶寬且易于實(shí)現(xiàn)的底層技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)便攜設(shè)備和固定設(shè)備、個(gè)人電腦和娛樂設(shè)備的空中接口，建立可兼容的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)；

UWB系統(tǒng)能在短距離內(nèi)支持高達(dá)400Mb/s的信息傳輸率，并可通過減小傳輸速率來增加傳輸距離，實(shí)現(xiàn)精確的定位跟蹤；同時(shí)，UWB設(shè)備具有能支持有效多次反射路由機(jī)制的精確位置跟蹤功能，更有利于在動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)的自組織網(wǎng)（adhoc）中實(shí)現(xiàn)定位。3.1UWB概述UWB接口設(shè)備MeasuredUWBPulsetrainoutput3.1UWB概述4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)

藍(lán)牙以公元10世紀(jì)一位斯堪的納維亞國(guó)王的名字命名。發(fā)明藍(lán)牙技術(shù)的是瑞典愛立信公司。1998年5月，愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾五家公司經(jīng)過磋商，聯(lián)合成立了藍(lán)牙共同利益集團(tuán)（BluetoothSIG）。99年7月發(fā)布Bluetooth1.0標(biāo)準(zhǔn)。至今加盟藍(lán)牙SIG的公司已達(dá)到2000多個(gè)，藍(lán)牙具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場(chǎng)。所謂藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)，實(shí)際上是一種短距離無線電技術(shù)，使得現(xiàn)代一些輕易攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備和電腦設(shè)備，不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無線上因特網(wǎng)，其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車等信息家電，組成一個(gè)巨大的無線通信網(wǎng)絡(luò)。藍(lán)牙技術(shù)主要面向10m范圍內(nèi)的個(gè)人網(wǎng)絡(luò)。各類數(shù)據(jù)及語音設(shè)備（信息家電）,通過無線方式將它們連成一個(gè)微微網(wǎng)(Piconet),多個(gè)微微網(wǎng)之間也可以互連形成分布式網(wǎng)絡(luò)從而方便、快速地實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備之間的通信（數(shù)據(jù)、音頻、圖象等）。藍(lán)牙技術(shù)是公開的無線數(shù)據(jù)和話音通信標(biāo)準(zhǔn)(IR傳輸和短距無線電鏈路），無線收發(fā)器集成于9×9mm2的微芯片內(nèi)，可方便地嵌入到便攜式設(shè)備中,從而增加設(shè)備的通信選擇性。藍(lán)牙同步語音信道支持64Kbps數(shù)據(jù)傳輸率；非同步信道可支持：721Kbps，非對(duì)稱，單向最大速率

432.6Kbps，上下鏈路對(duì)稱最大速率4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)BasicfactsOperatesintheunlicensedIndustrial-Science-Medical(ISM)bandat2.45GHz.Adoptsfrequency-hoptransceiverstocombatinterferenceandfading.Thenominalradiorange:10meterswithatransmitpowerof0dBm.Theextendedradiorange:100meterswithamplifiedtransmitpowerof20dBm.Majortechnologyforshort-rangewirelessnetworksandwirelesspersonalareanetwork.Anenablingtechnologyformulti-hopadhocnetworks.LowcostofBluetoothchips(about$5/chip).4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)藍(lán)牙應(yīng)用：話音/數(shù)據(jù)的接入。它是將一臺(tái)計(jì)算設(shè)備通過安全的無線鏈路連接到一個(gè)通信設(shè)備，完成與廣域通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。外圍設(shè)備互聯(lián)是指將各種外設(shè)通過藍(lán)牙鏈路連接到主機(jī)。個(gè)人網(wǎng)絡(luò)和信息的共享和交換。藍(lán)牙系統(tǒng)基本特征：

(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

(2)交換模式

(3)節(jié)能模式

(4)抗干擾性能

(5)鑒權(quán)、加密

(6)話音編碼

(7)軟件結(jié)構(gòu)4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)

藍(lán)牙包括核心協(xié)議(Core)和簡(jiǎn)檔（Profile）兩個(gè)部分。協(xié)議主要定義藍(lán)牙的技術(shù)細(xì)節(jié)（如串口仿真協(xié)議、邏輯鏈路控制和適配協(xié)議等），而簡(jiǎn)檔定義相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧，這樣即可為全球兼容性奠定基礎(chǔ)。

藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)主要定義底層協(xié)議，也定義一些高層協(xié)議和相關(guān)接口。整個(gè)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)分為4層：

(1)核心協(xié)議層（鏈路管理協(xié)議LMP、藍(lán)牙邏輯鏈路控制與適配協(xié)議

L2CAP、服務(wù)檢測(cè)協(xié)議SDP）

(2)線纜替代協(xié)議層（RFCOMM）

(3)電話控制協(xié)議層（TCB,BIN/AT）

(4)其它協(xié)議層（與Internet應(yīng)用相關(guān)的高層協(xié)議，如PPP、UDP/TCP/IP、

OBEX/vCard/vCal、IrMC、E-mail、WAP等)4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)藍(lán)牙協(xié)議棧圖Openproblem:amethodforforminganefficientscatternetunderapracticalnetworkingscenario.Twomethods:Bluetree

andBluenet4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)微微網(wǎng)（Piconet）Asimpleon-hopstar-likenetworkAmasterunitUpto7activeslaveunitsUnlimitednumberofpassiveslaveunits.散布網(wǎng)（Scatternet）AgroupofconnectedpiconetsAunitservesasabridgebetweentheoverlappingpiconetsinproximity.4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)藍(lán)牙無線電規(guī)范調(diào)制: GFSK

數(shù)據(jù)速率（峰值）:4Mbps

RF頻段: 2.4GHz,ISM

RF載波: 23/79

載波間隔: 1

傳輸功率:0.1w

微微網(wǎng)接入:FH-TDD-TDMA

頻跳率: 1600

分布式網(wǎng)絡(luò)的接入:FH-CDMA4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)跳頻的時(shí)分雙工（FH-TDD-TDMA）4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)從應(yīng)用的角度，它與日前廣泛應(yīng)用于微波通信中一點(diǎn)多址技術(shù)十分相似，很容易穿透障礙物，實(shí)現(xiàn)全方位的語音與數(shù)據(jù)傳輸，非視距通信。藍(lán)牙也使用2.4GHz頻段，采用跳頻擴(kuò)頻技術(shù)。對(duì)應(yīng)于單時(shí)隙分組，藍(lán)牙的跳頻速率為1600跳/秒；對(duì)應(yīng)于時(shí)隙包，跳頻速率有所降低；由于使用較高的跳頻速率，使其抗干擾能力較高。在發(fā)射帶寬為1MHz時(shí)，其有效數(shù)據(jù)速率為721kbps。鏈路層和應(yīng)用層進(jìn)行安全管理。在鏈路層中，它提供了認(rèn)證、加密和密鑰管理等功能，每個(gè)用戶都有一個(gè)個(gè)人標(biāo)識(shí)碼（PIN），被譯成128bit鏈路密鑰來進(jìn)行單雙向認(rèn)證。藍(lán)牙設(shè)備還有ID標(biāo)識(shí)。4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)藍(lán)牙安全性：物理層：藍(lán)牙跳頻速度達(dá)1600跳/s，屬快速跳頻，加上通信的短距離的特性，提供一定程度的物理層的安全特性。鏈路層：藍(lán)牙鏈路級(jí)的安全特性在L2CAP協(xié)議中完成?；阪溌访荑€的概念，密鑰為128比特長(zhǎng)的隨和序列。藍(lán)牙設(shè)備在每次建鏈時(shí)都要核對(duì)密鑰，通信時(shí)該密鑰將用于鑒權(quán)和加密。業(yè)務(wù)級(jí)：采用了安全管理器的概念，安全管理器可以對(duì)每一個(gè)設(shè)備和服務(wù)指定信任等級(jí)和訪問極限，滿足藍(lán)牙設(shè)備和服務(wù)的安全接入。4、藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)IEEE802.15ProposedbyIEEE802.15WPANWorkingGroup(1999)DevelopconsensusstandardsforPANsorshortdistancewirelessnetworks.

SimilargoalstoBluetooth:wirelessnetworkingofcomputingdevicessuchasPCs,PDAs,peripherals,cellphones,pagers,andconsumerelectronicsaimedatstandardizingMAC

andPhysicallayersofBluetoothAlsodealingwithotherissues–e.g.,coexistenceandinteroperabilitywithinthenetworksIEEE802.15Fourtaskgroups(workinprogress)802.15WPANTaskGroup1:(802.15.1)BasedonBluetoothanddefiningMACandPHYlayersspecifications802.15WPANTaskGroup2:(802.15.2)CoexistenceofWPANandWLANoperatinginsame2.4GHzband802.15WPANTaskGroup3:(802.15.3)Publishnewstandardforhighrate(

20Mbps)WPANs,andProvideameansforlow-powerandlow-costsolutionsforportableconsumerelectronics,multimediaapplications,etc802.15WPANTaskGroup4:(802.15.4)Lowdatarate(200kbpsmaximum)solutionswithlongbatterylife(monthstoyears)andlowcomplexity;Targetedatsensors,interactivetoys,smartbadges,etc.

ZigBee是一種新興的低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)），主要用于近距離無線連接，類似藍(lán)牙。

ZigBee適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)，如遙控、傳感器等，滿足工業(yè)控制、消費(fèi)性電子設(shè)備、汽車自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)和醫(yī)用設(shè)備控制等領(lǐng)域的特定需求。例如，在無線傳感器環(huán)境中眾多傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信，只需要很少的能量，以接力的方式將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器。

ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩個(gè)物理層：一個(gè)與藍(lán)牙一樣，也采用2.4GHz波段及跳頻技術(shù)；另一個(gè)868/915MHz直接序列擴(kuò)頻（相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送率為20～40Kbps）。5、ZigBee技術(shù)功耗低—在待機(jī)模式下，兩節(jié)5號(hào)電池可用半年～2年；速率低－基本速率是250kb/s；當(dāng)降低到28kb/s時(shí)，傳輸范圍可擴(kuò)大到134米，并獲得更高的可靠性；成本低—Zigbee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡(jiǎn)單，又無專利費(fèi)，所以成本大為降低；網(wǎng)絡(luò)容量大—每個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)最多可支持255個(gè)設(shè)備；時(shí)延短—通常時(shí)延為15～30毫秒；安全性—Zigbee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用AES-128；有效覆蓋范圍10～75米之間，具體依據(jù)實(shí)際發(fā)射功率大小和各種不同應(yīng)用模式而定，能夠覆蓋普通家庭或辦公室環(huán)境。5、ZigBee技術(shù)根據(jù)ZigBee聯(lián)盟的觀點(diǎn)，ZigBee家庭應(yīng)用如下：

（1）空調(diào)系統(tǒng)的溫度控制器,燈光、窗簾的自動(dòng)控制；

（2）老年人與行動(dòng)不便者的緊急呼叫器；

（3）電視與音響的萬用遙控器,無線鍵盤、鼠標(biāo)、玩具等；

（4）煙霧偵測(cè)器；

（5）智慧型標(biāo)簽。

5、ZigBee技術(shù)四、無線局域網(wǎng)Peer-to-peer(adhoc)Adhocnetworkmode-thereisnocentralcontroller,wirelessaccesscardsuseMACprotocols(e.g.,IEEE802.11usesCSMA/CA)toresolvesharedaccessofthechannel.無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)ConfigurationwithAccessPoints(APs)Clientservermodel-manyPCsorlaptopsphysicallyclosetoeachother(20–500m)arelinkedtoacentralhub(AP).APcontrolsthesharedaccessofthechannels,

e.g.,byselectingoneofthehoppingsequences,andthewirelesscardstuneintothecorrespondingsequence.TheAPactsas

abridgebetween

thewirelessand

wirednetwork80年代，伴隨著以太局域網(wǎng)迅猛發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)以不用架線、靈活性強(qiáng)等之長(zhǎng)補(bǔ)“有線”所短，贏得了特定市場(chǎng)的認(rèn)可，但當(dāng)時(shí)無線網(wǎng)遵循IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn),存在著易受其他微波噪聲干擾,性能不穩(wěn)定,傳輸速率低且不易升級(jí)等弱點(diǎn),不同廠商產(chǎn)品也不兼容,限制了無線網(wǎng)進(jìn)一步應(yīng)用。這樣，制定一個(gè)有利于無線網(wǎng)自身發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)就提上了議事日程。目前，WLAN主要是IEEE802.11x系列與HiperLAN／x系列兩種標(biāo)準(zhǔn)。1997年6月，IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)通過。在MAC層以下，IEEE802.11規(guī)定了三種發(fā)送及接收技術(shù)：－擴(kuò)頻技術(shù)－紅外技術(shù)－窄帶技術(shù)在一個(gè)典型WLAN環(huán)境中，接入點(diǎn)(AP)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接受，一個(gè)AP能夠在幾十～上百米的范圍內(nèi)連接多個(gè)無線用戶。在同時(shí)具有有線和無線網(wǎng)絡(luò)的情況下，AP可以通過標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet電纜與有線網(wǎng)絡(luò)相連，作為無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)。WLAN終端用戶可通過無線網(wǎng)卡等訪問網(wǎng)絡(luò)。在距離較遠(yuǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，通過室外無線網(wǎng)橋來實(shí)現(xiàn)幾公里、幾十公里的遠(yuǎn)端局域網(wǎng)連接中心局域網(wǎng)。大多數(shù)的WLAN產(chǎn)品都使用了擴(kuò)頻技術(shù)。由于慢跳跳頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，因此低速WLAN常常采用這種技術(shù)。無線LAN特性：無線LAN使用無線電或紅外線信號(hào)來處理數(shù)據(jù)傳輸,以替代電纜。從TCP/IP協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)軟件的觀點(diǎn)來看,無線和有線LAN是一樣的。無線網(wǎng)絡(luò)由電腦、周邊設(shè)備和存取點(diǎn)(相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)的集線器)組成。同有線網(wǎng)卡一樣,無線網(wǎng)卡也有PCMCIA、PCI和ISA等幾種接口方式。使用頻段：2.4GHz5GHz

有效數(shù)據(jù)傳輸率受限于周圍的電磁場(chǎng)如要距離微波爐在3米。另外,為提高傳輸?shù)目煽啃?一般會(huì)加入進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)的起始封包,這會(huì)導(dǎo)致10%～15%的傳輸率損失。

IEEE802.11a

與

IEEE802.11b（Wi-Fi）

IEEE802.11a

工作在5GHz

U-NII頻帶，峰值傳輸率為54Mbps，從而避開了擁擠的2.4GHz頻段。物理層速率可達(dá)54Mbps，傳輸層可達(dá)25Mbps，傳輸距離可遠(yuǎn)至20km以上。采用正交頻分復(fù)用的獨(dú)特?cái)U(kuò)頻技術(shù)；可提供25Mbps的無線ATM接口、10Mbps以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口和TDD/TDMA的空中接口，支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)，一個(gè)扇區(qū)可接入多個(gè)用戶，每個(gè)用戶可帶多個(gè)用戶終端。IEEE802.11b(Wi-Fi)標(biāo)準(zhǔn)，峰值傳輸率為11Mbps

IEEE802.11b（Wi-Fi）工作在2.4GHz，峰值傳輸速率為11Mbps，實(shí)際傳輸速率在5Mbps左右；

直接序列擴(kuò)頻，無需直線傳播。IEEEWLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)主要是對(duì)物理層(PH)和媒質(zhì)訪問控制層(MAC)進(jìn)行了規(guī)定，其中對(duì)MAC層的規(guī)定是重點(diǎn)。各廠商產(chǎn)品在同一物理層上可以互操作，邏輯鏈路控制層(LLC)是一致的，即MAC層以下對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是透明的。

IEEE802.11a

譜系

＃

802.11g，工作于2.4GHz，與802.11b兼容，最高速率54Mbps。

＃

802.11c為MAC/LLC增強(qiáng)；801.11d對(duì)應(yīng)802.11b版本，適應(yīng)不能使用2.4GHz國(guó)家和地區(qū)；

＃

802.11e則是一個(gè)瞄準(zhǔn)擴(kuò)展QoS標(biāo)準(zhǔn)，其分布式控制模式可提供穩(wěn)定合理的服務(wù)質(zhì)量，而集中控制模式可靈活支持多種服務(wù)質(zhì)量策略；

＃

802.11f用于改善802.11協(xié)議的切換機(jī)制，使用戶能在不同無線信道或接入設(shè)備點(diǎn)間可漫游；

＃

802.11h可用于達(dá)到比802.11a更好地控制發(fā)信功率和選擇無線信道，而與802.11e一道可適應(yīng)歐洲的更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)；

＃

802.11i及802.1x主要著重于安全性，802.11i能支持鑒權(quán)和加密算法的多種框架協(xié)議，802.1x的核心為具有可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議EAP，可對(duì)以太網(wǎng)端口鑒權(quán)；

＃

802.11j的作用是解決802.11a與歐洲HiperLAN/2網(wǎng)絡(luò)的互連互通；

＃

802.11/WNG解決IEEE802.11與歐洲ETSI的BRAN-HiperLAN及日本ARAB-HiSWAN統(tǒng)一建成全球一致的WLAN公共接口；

＃

802.11n已將速率增強(qiáng)至108~320Mbps；并進(jìn)一步改進(jìn)其管理開銷及效率；

＃

802.11/HT，以進(jìn)一步增強(qiáng)802.11的傳輸能力，取得更高的吞吐量；

＃

802.11Plus

802.11b的典型解決方案

對(duì)等解決方案

對(duì)等解決方案是一種最簡(jiǎn)單的應(yīng)用方案，只要給每臺(tái)PC安裝一片無線網(wǎng)卡，即可相互訪問。如需與有線網(wǎng)絡(luò)連接，可以為其中一臺(tái)PC再安裝一片有線網(wǎng)卡，無線網(wǎng)中其余PC即利用這臺(tái)PC作為網(wǎng)關(guān)，訪問有線網(wǎng)絡(luò)或共享打印機(jī)等設(shè)備。單接入點(diǎn)解決方案

接入點(diǎn)相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器。無線接入點(diǎn)可連接周邊無線終端，形成星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過10Base-T端口與有線網(wǎng)絡(luò)相連，使整個(gè)無線網(wǎng)終端都能訪問有線網(wǎng)絡(luò)的資源，并可通過路由器訪問Internet。多接入點(diǎn)解決方案

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，超過了單個(gè)接入點(diǎn)的覆蓋半徑時(shí)，可以采用多個(gè)接入點(diǎn)分別與有線網(wǎng)絡(luò)相連，從而形成以有線網(wǎng)絡(luò)為主干的多接入點(diǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)，所有無線終端可以通過就近的接入點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)，訪問整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的資源，從而突破無線網(wǎng)覆蓋半徑的限制。

無線中繼解決方案無線接入器還有另外一種用途，即充當(dāng)有線網(wǎng)絡(luò)的延伸。比如在工廠車間中，車間具有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口連接有線網(wǎng)，而車間中許多信息點(diǎn)由于距離很遠(yuǎn)使得網(wǎng)絡(luò)布線成本很高，還有一些信息點(diǎn)由于周邊環(huán)境比較惡劣，無法進(jìn)行布線。由于這些信息點(diǎn)的分布范圍超出了單個(gè)接入點(diǎn)的覆蓋半徑，我們可以采用兩個(gè)接入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無線中繼，以擴(kuò)大無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍無線冗余解決方案

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)可靠性要求較高的應(yīng)用環(huán)境，比如金融、證券等，接入點(diǎn)一旦失效，整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)會(huì)癱瘓，將帶來很大損失。因此，可以將兩個(gè)接入點(diǎn)放置在同一位置，從而實(shí)現(xiàn)無線冗余備份的方案。多蜂窩漫游工作方式

在一個(gè)大樓中或者在很大的平面里面部署無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以布置多個(gè)接入點(diǎn)構(gòu)成一套微蜂窩系統(tǒng)，這與移動(dòng)電話的微蜂窩系統(tǒng)十分相似。微蜂窩系統(tǒng)允許一個(gè)用戶在不同的接入點(diǎn)覆蓋區(qū)域內(nèi)任意漫游，隨著位置的變換，信號(hào)會(huì)由一個(gè)接入點(diǎn)自動(dòng)切換到另外一個(gè)接入點(diǎn)。

藍(lán)牙技術(shù)主要面向近距離信息設(shè)備如手機(jī)、電器設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)以及PC等的連接,1Mbps的速率使其可以方便、快速地傳送較廣泛一類數(shù)據(jù)，如數(shù)碼相片、email、話音、文件等。

Wi-Fi技術(shù)是無線Ethernet。通過在PC內(nèi)插入PCIMCA卡，無線傳送速率可達(dá)到11Mbps，并通過AccessPoint接入網(wǎng)絡(luò)，并可將多個(gè)用戶連上寬帶DSL。藍(lán)牙技術(shù)vs

Wi-Fi技術(shù)

藍(lán)牙的最高速率為2Mbps,和現(xiàn)有的無線LAN相同。另一個(gè)缺點(diǎn)是：它們的傳輸距離只有幾米～幾十米遠(yuǎn),而無線LAN最遠(yuǎn)可達(dá)100米。無線LAN技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在有限空間內(nèi)的移動(dòng)連網(wǎng)。在其性能已提升至和有線LAN同等后,家庭用戶將更樂于接受它。對(duì)家庭用戶而言,不需要電纜連接是無線LAN最好的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。藍(lán)牙技術(shù)vs

Wi-Fi技術(shù)（續(xù)）內(nèi)蒙太鹽集團(tuán)要求將各分公司與總部聯(lián)網(wǎng),運(yùn)行用友財(cái)務(wù)軟件。7個(gè)點(diǎn)用有線相聯(lián),另7個(gè)較遠(yuǎn)(5km)點(diǎn)用無線相聯(lián)。集團(tuán)總部是一個(gè)WindowsNT局域網(wǎng),采用TCP/IP協(xié)議。由于用友財(cái)務(wù)軟件要求鏈路速率較高,因而采用朗訊公司W(wǎng)aveLANTurbo無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品(有效速率相當(dāng)于10M以太網(wǎng))。

無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)既要考慮通信速率,又要最大限度地節(jié)省投資,因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式,總部用了一臺(tái)WavePOINT-Ⅱ(無線網(wǎng)橋),并用全向天線加一增益放大器與遠(yuǎn)端7個(gè)點(diǎn)相聯(lián),遠(yuǎn)端6臺(tái)工作站分別用WaveLANTurbo/ISA(無線網(wǎng)卡)并以定向天線對(duì)總部,另1個(gè)點(diǎn)用WaveLAN/EC(無線外接單元),同樣以定向天線對(duì)總部。定向天線全部采用了高增益柵狀天線,這種天線可以抗強(qiáng)風(fēng)。有的設(shè)備離天線較遠(yuǎn),電纜較長(zhǎng),故采用了低損耗微波電纜,整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速率低費(fèi)用的目標(biāo)。無線LAN實(shí)例無線局域網(wǎng)的歐洲標(biāo)準(zhǔn)-HIPERLANEuropeanTelecomStandardsInstitute（ETSI）提出HIPERLAN

(HIgh

PErformance

RadioLocalAreaNetwork)

特點(diǎn)如下：工作頻段在5.12~5.30GHz和17.1~17.3GHz；采用窄帶GMSK調(diào)制，支持的物理層傳輸速率為23.5Mbps/23.5MHz帶寬；接入?yún)f(xié)議采用CSMA/CA；主要支持點(diǎn)到點(diǎn)傳輸；具有節(jié)能管理。無線LAN的安全性

IEEE802.11產(chǎn)品的安全機(jī)制以WEP（WiredEquivalentProtection）的安全機(jī)制為主，在安裝無線網(wǎng)絡(luò)后即可手動(dòng)設(shè)置接入密碼，當(dāng)AccessPoint中設(shè)定使用WEP加密認(rèn)證后，我們就可以將不知道密碼的用戶排除在無線網(wǎng)絡(luò)之外。但該加密技術(shù)有瑕疵，無線網(wǎng)絡(luò)的密碼在所有無線網(wǎng)絡(luò)終端上都相同，很容易被竊取，存在管理困擾。無線網(wǎng)絡(luò)安全解決方案可從軟硬件兩方面著手，透過內(nèi)建軟件增加加密安全機(jī)制的關(guān)卡，或是直接在硬件設(shè)計(jì)上進(jìn)行加密處理。這兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，軟件的解決方案增加CPU的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，但成本較低，硬件的方式則正好相反。市場(chǎng)情況：

2001年無線局域網(wǎng)市場(chǎng)總金額達(dá)到150億美元。Gartner認(rèn)為：2005年全球無線市場(chǎng)復(fù)合平均增長(zhǎng)率將達(dá)到22%。無線局域網(wǎng)最主要的驅(qū)動(dòng)因素是帶寬需求的與日俱增，允許便攜計(jì)算機(jī)以更靈活的方式進(jìn)行Email，訪問Web內(nèi)容，不能物理布線的特定信息服務(wù)類型以及其他企業(yè)應(yīng)用。

2002年，Wi-Fi(WirelessFidelity)開始一鳴驚人，全球銷售出了1800萬個(gè)Wi-FiAP。Intel為迅馳的市場(chǎng)運(yùn)作展開了高達(dá)3億美元的計(jì)劃，Wi-Fi成為新款筆記本電腦標(biāo)配。

Wi-Fi可以使相距幾英里之遙的兩個(gè)天線間發(fā)生聯(lián)系，交換數(shù)據(jù)。它的短途無線數(shù)據(jù)傳輸速度是撥號(hào)方式的200倍，但價(jià)格不比撥號(hào)貴。而與3G相比，Wi-Fi的優(yōu)勢(shì)還在于終端先行，筆記本電腦讓每個(gè)用戶都感覺使用方便。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)無線AP系列3COMofficeConnectAP支持802.11g規(guī)范，成熟速率達(dá)到54Mbps最大傳輸距離100米；兼容802.11b規(guī)范；支持256位WPA加密，保障無線安全性，40/64位何128位WEP共享密鑰加密，支持多達(dá)128個(gè)并發(fā)用戶，自動(dòng)選擇通信量最小的信道，提供無故障連接；取得Wi-Fi認(rèn)證。CiscoAironet1100SeriesAP基于CiscoIOS軟件，支持802.11b規(guī)范，支持VLAN劃分，能管理16個(gè)VLAN；支持QoS保證，根據(jù)各種需求提供流量。支持代理移動(dòng)IP，子網(wǎng)間無縫漫游。DLINKDWL－2000AP＋

TPLINKTL-WR641GMIMO網(wǎng)卡DWL-G650MMIMO無線路由器

DI-634M五、無繩電話通信系統(tǒng)－用無線信道代替電話線，在限定的業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)自由移動(dòng)的電話系統(tǒng)。1970s，美，第一代無繩電話通信系統(tǒng)(CT1)模擬技術(shù)英，第二代無繩電話通信系統(tǒng)(CT2)數(shù)字技術(shù)1992年，ETSI，泛歐數(shù)字無繩電話通信系統(tǒng)（DECT）1994年，F(xiàn)CC－JTC個(gè)人接入通信系統(tǒng)（PACS）日本，個(gè)人便攜電話系統(tǒng)（PHS）小靈通（PHSPersonalHandyphoneSystem）

PHS核心技術(shù)由日本NTT研制。1994年，日本推出PHS系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，1995年7月，經(jīng)日本郵電省批準(zhǔn)，NTT和DDI率先推出基于PHS技術(shù)的移動(dòng)電話服務(wù)，1995至1997是PHS技術(shù)在日本發(fā)展的主要時(shí)期，自1997年12月始，PHS用戶不斷減少并最終在日本走向衰落。我國(guó)小靈通技術(shù)是將PHS技術(shù)和程控交換技術(shù)相結(jié)合而開發(fā)的技術(shù)，目前廣泛使用的小靈通系統(tǒng)有PAS或者PCS以及PHS等幾種，而并非單純的PHS系統(tǒng)。2003年底，全國(guó)的小靈通用戶數(shù)已經(jīng)超過3500萬。它采用微蜂窩技術(shù)，將電話以數(shù)字無線方式接入固定電話網(wǎng)，作為固定電話的補(bǔ)充和延伸（無線連接代替固定電話最后幾百米的電纜連接），充分利用固定電話網(wǎng)資源，因此也被稱為無線市話。小靈通PAS組成－現(xiàn)有的固定電話網(wǎng)絡(luò)上通過V5接口將本地交換機(jī)（LS）與個(gè)人手持電話系統(tǒng)—無線本地環(huán)路（PHS-WLL）相連接，再與空中話務(wù)控制器（ATC）結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)用固定電話網(wǎng)來提供移動(dòng)業(yè)務(wù)。小靈通系統(tǒng)采用微蜂窩技術(shù)，將整個(gè)服務(wù)區(qū)劃分為多個(gè)微小區(qū)。與移動(dòng)通信系統(tǒng)不同，小靈通系統(tǒng)不是采用為每個(gè)小區(qū)分配固定的頻率，而是隨著通話過程為小區(qū)自行分配最佳的頻段和信道。PHS優(yōu)勢(shì)：

小靈通資費(fèi)低，系統(tǒng)和手機(jī)發(fā)射功率小、終端機(jī)身小巧且待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，頻率利用率高。小靈通基站和終端的發(fā)送功率目前主要分為三類，即10mW、20mW的小功率基站，200mW、500mW的大功率基站，以及同樣屬于大功率基站的衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）基站。小靈通的基站發(fā)送功率均小于500mW，遠(yuǎn)小于移動(dòng)通信系統(tǒng)基站的發(fā)送功率3000mW。同樣，小靈通手機(jī)的發(fā)射功率僅為10mW，也小于普通手機(jī)600～1000mW的發(fā)送功率。

PHS主要技術(shù)局限性：

1．基站覆蓋范圍小2．頻繁切換影響質(zhì)量3．高頻率弱點(diǎn)：傳播主要靠直射、反射。折射和穿透能力差、損耗大，衍射和繞射能力差。4．與TD-SCDMA頻段相同問題

1900～1920MHz之間的頻段個(gè)人接入通信系統(tǒng)（PACS）美國(guó)為支持PCN系統(tǒng)所開發(fā)的，具有容量大，覆蓋面大，功耗小，功能多，成本低等特點(diǎn)。PACS系統(tǒng)的組成：無線端口控制器操作維護(hù)中心基站用戶終端設(shè)備Broadbandwirelessaccess(BWA)networks–providingawirelesscommunicationpathbetweenfixedsubscribesitesandacorenetwork(e.g.,Telephone,Internet).The“l(fā)astmile”tobusinessandresidentialcustomersProvideservicesinruralareas,developingcountries,andunderservedurbanareas四、無線城域網(wǎng)(WMAN)

WirelessMetropolitanNetworksIEEE802.16:WirelessMANstandardPoint-to-Multipoint(broadcasting)Basestation(BS)connectedtopublicnetworksBSsserveSubscriberStations(SSs)SStypicallyservesabuildingComparedtoaWLANMultimediaQoS–connection-oriented,notonycontentionless-basedManymoreusersMuchhigherdatarates(1.5～50Mbps)Muchlongerdistances(~20miles)四、無線城域網(wǎng)(WMAN)

Canalsobeusedtointer-connectLANsindifferentbuildings-IEEE802.11drivesdemandforIEEE802.16四、無線城域網(wǎng)(WMAN)

ETSIwirelessMANstandardsHiperMAN:equivalentto802.16aWirelessaccessunder11GHzHiperACCESSAbove11GHz(mostlylicensedusers)四、無線城域網(wǎng)(WMAN)

2003年，Intel、Nokia、Fujitsu等制造商創(chuàng)立WiMax（WirelessInteroperabilityMicrowaveAcess，將共同支持IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的無線MAN產(chǎn)品開發(fā)。1999年，IEEE802.16工作組成立，WiMax決定制定全球標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證來促進(jìn)寬帶無線接入網(wǎng)的可實(shí)施性、互操作性、兼容性（還包括與HiperMAN

產(chǎn)品）。IEEE

802.16工作的頻段是無需授權(quán)頻段，范圍在2～66GHz之間，在20MHz帶寬時(shí)，支持高達(dá)100Mbps的共享數(shù)據(jù)傳輸速率。

四、無線城域網(wǎng)(WMAN)

WirelessMeshNetworks(WMN)AnewentrantinthemarketplaceWirelessadhocnetworksconsistingofBSs/APsinter-connectedinmeshtopologyNoneedforwiredbackhaulconnectiontoeveryAP-eg.reachingoutdoorareaswherewiredinfrastructurewouldnotbefeasible

Basedonadhoc802.11(11aorb/gSOHOAPs)Canbecomplimentarytofuture802.16aWiMAXMesh-based無線城域網(wǎng)

Apromisingoptionforequippingruralbroadbandnetworks四、無線城域網(wǎng)

(WMAN)WiMax

作為城域網(wǎng)接入手段，最大覆蓋范圍50公里。是一種定位于寬帶IP城域網(wǎng)的無線接入技術(shù)。主要用于固定無線寬帶接入（FBWA）、地理位置分散的信息熱點(diǎn)回程傳輸，或大業(yè)務(wù)量用戶的接入。WiMax采用了多種技術(shù)來應(yīng)對(duì)建筑物阻擋情況下的非視距（NLOS）和阻擋視距（OLOS）的傳播條件，因此其可以實(shí)現(xiàn)非視距傳輸。

WiMax

是解決“最后一公里”的通信接入問題。特別是對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)沒有Cable和DSL服務(wù)，通過WiMax

的布建將能助于最后一公里的無線寬帶布建。四、無線城域網(wǎng)

(WMAN)鏈路層技術(shù)

適應(yīng)TCP/IP協(xié)議對(duì)信道傳輸質(zhì)量的要求，在鏈路層加入了ARQ機(jī)制，減少到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層的信息差錯(cuò)，提高系業(yè)務(wù)吞吐量。同時(shí)采用天線陣、天線極化方式等天線分集技術(shù)來應(yīng)對(duì)OLOS和NLOS造成的深衰落。QoS

性能

可以向用戶提供具有QoS

性能的數(shù)據(jù)、視頻、話音（VoIP

）業(yè)務(wù)。三種等級(jí)服務(wù)：固定帶寬、承諾帶寬、盡力而為。

四、無線城域網(wǎng)

(WMAN)WiMax

面臨的問題：技術(shù)復(fù)雜、成本較高

WiMax

傳播距離較遠(yuǎn)，環(huán)境復(fù)雜，導(dǎo)致其技術(shù)復(fù)雜。WiMax

基站臺(tái)費(fèi)用約是2萬美元。據(jù)IEEE估計(jì)，只有當(dāng)每單位用戶數(shù)所負(fù)擔(dān)的平均成本下降至300美元以下，且基站臺(tái)降至1萬美元以下，則寬帶無線才將有可能成為最后一公里服務(wù)。

WiMax

可以作為802.11x網(wǎng)絡(luò)的延伸架構(gòu)，不是取代IEEE802.11x，而是與802.11x整合。

WiMax

也面臨IEEE802.20的考驗(yàn)。IEEE802.20標(biāo)準(zhǔn)是移動(dòng)寬帶無線接入系統(tǒng)（MBWA，MobileBroadbandWirelessAccess），其目標(biāo)趨近于4G的設(shè)想。移動(dòng)性是802.20的突出性能，它所適應(yīng)的移動(dòng)速度高達(dá)250km/h，其小區(qū)半徑為1km。這些性能則是WiMax

所無法比擬的。MobilenetworkingInternetworkingmobilecomputerswiththefixed-networkTworequirementsMobilitytransparencyMobilityandlocationmanagement五、移動(dòng)IP技術(shù)移動(dòng)IP關(guān)鍵技術(shù)

代理搜索注冊(cè)數(shù)據(jù)包的選擇隧道技術(shù)移動(dòng)IP應(yīng)用實(shí)例：Motorla

公司的iDEN系統(tǒng)現(xiàn)今Internet網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IPv4路由算法不支持主機(jī)漫游。一般情況下，在IP網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)接入某一子網(wǎng)的移動(dòng)到其他子網(wǎng)覆蓋的區(qū)域時(shí)，如果不及時(shí)轉(zhuǎn)換為包含新網(wǎng)址在內(nèi)的IP地址的話，那么IP數(shù)據(jù)包就無法到達(dá)MC。在現(xiàn)有

IP地址分層體系結(jié)構(gòu)下，主機(jī)在Internet的位置是由其IP地址確定的，主機(jī)必須在網(wǎng)中處于其IP地址標(biāo)示之處，才可以接收到數(shù)據(jù)。解決WLAN無縫漫游的關(guān)鍵技術(shù)就是移動(dòng)IP，將WLAN服務(wù)區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，使各區(qū)域相互連接在一起，保證WLAN訪問服務(wù)區(qū)域從“點(diǎn)”發(fā)展成“面”。如果一邊使用WLAN接入服務(wù)，一邊移動(dòng)接入位置，那么一旦超越子網(wǎng)覆蓋范圍，就會(huì)無法繼續(xù)進(jìn)行通信，此時(shí)就要用到移動(dòng)IP技術(shù)。

MobileIP協(xié)議歷史

第一個(gè)MobileIP，由哥大J.Ioannidis設(shè)計(jì)虛擬移動(dòng)子網(wǎng)、IPIP(IPinIP)、打包Sony公司的F.Terqoka

虛擬IP（VIP）使用了特定路由器來記憶移動(dòng)主機(jī)位置，并定義了新的IP頭選項(xiàng)來傳遞數(shù)據(jù)。IBMC．Perking&Y．Reckter也利用現(xiàn)有IP協(xié)議中LooseSourceRouting來支持主機(jī)的移動(dòng)1994年,A．Myles和C．Perking分析了前三種協(xié)議基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)了一種協(xié)議MIP，并將它提交給IETF。1992年由IETF(InternetEngineeringTaskForce)下的IP工作組制定移動(dòng)IP草案，1996年11月公布為建議標(biāo)準(zhǔn)(ProposedStandard)。

該標(biāo)準(zhǔn)包括下面的RFC文件：

RFC2002：定義了MobileIP協(xié)議；

RFC2003、2004、1701：定義MobileIP中用到的三種隧道技術(shù)；

RFC2005：敘述MobileIP的應(yīng)用；

RFC2006：定義MobileIP管理信息庫MIB。客戶機(jī)移動(dòng)時(shí)，除了在鏈路層上要提供越區(qū)切換的能力外，在網(wǎng)絡(luò)層也需要提供支持。移動(dòng)IP為網(wǎng)絡(luò)層方案，與運(yùn)行媒介無關(guān)。移動(dòng)IP提供了一種路由機(jī)制，使得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以以一個(gè)永久的IP地址（homeaddress）連接到任何鏈路上，并使得在切換鏈路時(shí)仍可保持正常通信，具有可擴(kuò)展性、可靠性和安全性等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)移動(dòng)終端檢測(cè)出它已經(jīng)漫游至外地網(wǎng)時(shí)，它將通過外地網(wǎng)的AP從外地代理處獲得一個(gè)轉(zhuǎn)交地址（CareofAddress）。轉(zhuǎn)交地址有兩種類型：外地代理轉(zhuǎn)交地址和配置轉(zhuǎn)交地址。移動(dòng)終端把這個(gè)轉(zhuǎn)交地址通過Internet通知它的宿主代理。此后，其它子網(wǎng)發(fā)給該移動(dòng)主機(jī)的IP數(shù)據(jù)報(bào)仍將發(fā)給其宿主網(wǎng)，在宿主網(wǎng)由宿主代理通過ARP，把發(fā)至移動(dòng)終端的IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行重新裝配，裝配時(shí)只把IP數(shù)據(jù)報(bào)的宿主IP地址域作為移動(dòng)主機(jī)的轉(zhuǎn)交地址（隧道技術(shù)），然后再發(fā)送出去。

InternetHomeAgentForeignAgentCorrespondentHostMobileStationIPtunnelingpathIncomingPacketRouteOutgoingPacketRoute1234DiagramforbasicmobileIProuting(triangularrouting)IPv6移動(dòng)性管理問題IPv6在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)性管理，相非鏈路層。IPv6協(xié)議本身在移動(dòng)功能支持上已經(jīng)遠(yuǎn)強(qiáng)于IPv4，但仍需要移動(dòng)IP實(shí)現(xiàn)移動(dòng)管理，以提供應(yīng)用層或高層協(xié)議對(duì)于移動(dòng)的透明性。IPv6在以下方面作了改變：

—鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議增強(qiáng)了移動(dòng)管理能力：

·MC轉(zhuǎn)交地址自動(dòng)配置；

MC和移動(dòng)代理之間的相互發(fā)現(xiàn)；網(wǎng)絡(luò)地址前綴的發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)化移動(dòng)檢測(cè)過程。

—端到端的可選消息，減小對(duì)中間節(jié)點(diǎn)路由器性能影響。

—安全協(xié)議IPSec提供安全認(rèn)證和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩ＷC。

—無需外部代理及其轉(zhuǎn)交方式，增強(qiáng)端到端通信能力。

—路由優(yōu)化作為必然的通信方式而得到支持。MosquitoNetProjectStanfordUniversityResearchinMobileIPAimedatrelaxingtherequirementofforeignagentavailability六、WirelessInternetMobileAccesstotheWWWMobilebrowser:mobi-awarebrowserDynamicURLMobisaicprojectattheUniversityofWashingtonLocation-sensitveresources,dynamicinformation,activedocumentsWebExpressUsingproxyapproachtoimprovemetworkperformancedistributedsystem,client,serverOptimizingtechnology:caching,differencing,protocolreduction,Headerreduction無線應(yīng)用協(xié)議-WAP

97年6月,Ericsson,Motorola,Nokia,P發(fā)起成立WAP論壇。98年5月,WAP1.0;99年6月WAP1.0;99年12月,WAP1.2。

WAP專為移動(dòng)因特網(wǎng)設(shè)計(jì)，解決手機(jī)上網(wǎng)。

WAP規(guī)范包括無線應(yīng)用環(huán)境和無線協(xié)議。無線應(yīng)用環(huán)境獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，包括無線標(biāo)記語言、無線電話應(yīng)用接口及WAP內(nèi)容格式。無線協(xié)議包括無線會(huì)話層、無線傳輸層安全機(jī)制、無線傳輸協(xié)議、無線網(wǎng)絡(luò)接口定義等。WAP協(xié)議應(yīng)用結(jié)構(gòu)模型

WAP協(xié)議層結(jié)構(gòu)與因特網(wǎng)協(xié)議層一一對(duì)應(yīng)。無線數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議WDP替代TCP協(xié)議,與HTTP協(xié)議對(duì)應(yīng)的是無線會(huì)話協(xié)議WSP,WSP采用了壓縮技術(shù),以減少通信對(duì)無線頻率資源的占用。

無線標(biāo)記語言(WML)將提供導(dǎo)航支持、數(shù)據(jù)輸入、超鏈路、文本和圖像顯示；WML是與因特網(wǎng)HTML相似的瀏覽語言。

WAP手機(jī)：Nokia7110，Simens3568i,MotorolaA6188

WAP手機(jī)能夠提供的內(nèi)容：新聞、電子郵件、股市、銀行、航班、酒店、天氣預(yù)報(bào)以及移動(dòng)辦公等等