無線寬帶網(wǎng)絡(luò)

1、物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,1,10 無線寬帶網(wǎng)絡(luò),主要內(nèi)容,概述：無線網(wǎng)絡(luò) Wi-Fi：無線局域網(wǎng) WiMAX：無線城域網(wǎng) 展望：無線物聯(lián)世界,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,2,10.0 無線網(wǎng)絡(luò)概述,無線網(wǎng)絡(luò)的組成元素,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,3,10.0 無線網(wǎng)絡(luò)概述,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,4,無線網(wǎng)絡(luò)的組成元素,10.0 無線網(wǎng)絡(luò)概述,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,5,無線網(wǎng)絡(luò)分類,10.0 無線網(wǎng)絡(luò)概述,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,6,無線寬帶網(wǎng)絡(luò) 傳統(tǒng)寬帶網(wǎng)絡(luò)定義：帶寬超過1.54Mbps（T1網(wǎng)絡(luò)帶寬）的網(wǎng)絡(luò)可稱為寬帶網(wǎng)絡(luò) 無線寬帶網(wǎng)絡(luò)包括： Wi-Fi：無線局域網(wǎng) WiMAX：無線城域網(wǎng) 3G：無線廣域網(wǎng) UWB：超寬帶無線個域網(wǎng),10.0

2、無線網(wǎng)絡(luò)概述,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,7,無線連接的特點 無線寬帶網(wǎng)絡(luò)和有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。 信號強度衰減 非視線傳輸 信號干擾 多徑傳播,10.1 Wi-Fi:無線局域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,8,Wi-Fi （ Wireless Fidelity） 由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)所持有的一個無線網(wǎng)路通信技術(shù)品牌，目的是改善基于IEEE 802.11標準的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。隨著IEEE 802.11a 及IEEE 802.11g等標準的出現(xiàn)，現(xiàn)在IEEE 802.11 這個標準已被統(tǒng)稱作Wi-Fi。 IEEE802.11 IEEE制定的一個無線局域網(wǎng)標準

3、，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中，用戶與用戶終端的無線接入。由于802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，IEEE小組相繼推出了一系列802.11標準。,10.1 Wi-Fi:無線局域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,9,801.11無線局域網(wǎng)的發(fā)展,10.1 Wi-Fi:無線局域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,10,801.11架構(gòu),10.1 Wi-Fi:無線局域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,11,801.11架構(gòu)： 組成部分：基本服務(wù)組（Basic Service Set，BSS）是802.11架構(gòu)中最重要的組成部分 基站模式：無線用戶、接入點 自組織模式：無線、用戶 信道： 802.11b/g：將85MHz的

4、頻寬分為11個不同頻段的信道。 接入點管理者會為每個接入點指定信道。 不相互干擾的信道中間須隔4個或4個以上其他信道,10.1 Wi-Fi:無線局域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,12,801.11架構(gòu)： 用戶與接入點關(guān)聯(lián)（基站模式）： 接入點廣播的“識別幀”（包含了接入點的MAC地址和服務(wù)集表示符） 用戶根據(jù)收到的“識別幀”選擇與其中一個接入點建立關(guān)聯(lián) 識別幀掃描方式： 被動掃描，接入點周期性廣播“識別幀”。 主動掃描，首先無線用戶主動廣播“探測幀”，然后收到“探測幀”的接入點以“回應(yīng)幀”響應(yīng)，最后用戶根據(jù)“回應(yīng)幀”選擇接入點。,10.1 Wi-Fi:無線局域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,13,801.11介質(zhì)訪

5、問控制協(xié)議： 介質(zhì)訪問控制協(xié)議的目的是避免多個用戶同時訪問信道 CSMA （Carrier Sense Multiple Access）用戶在發(fā) 送數(shù)據(jù)之前先監(jiān)聽信道，信道占用則不發(fā)送數(shù)據(jù) CA （Collision Avoidence）要求建立數(shù)據(jù)鏈路層確 認/重傳機制以避免沖突 CD（Collision Detected）檢測沖突 802.11采用帶沖突避免的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議（CSMA/CA),10.1 Wi-Fi:無線局域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,14,802.11采用CSMA/CA的原因 沖突偵測（CD）需要全雙工（發(fā)送數(shù)據(jù)同時也可接受數(shù)據(jù)），硬件代價過高，無線網(wǎng)卡很難同時接收（沖突探測

6、幀）和發(fā)送無線信號 無線信號的衰減特性和隱藏終端問題使沖突很難被偵測,10.2 WiMAX:無線城域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,15,WiMAX （ Worldwide Interoperability for Microwave Access ） ： 旨在為廣闊區(qū)域內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)用戶提供高速無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，視線覆蓋范圍可達112.6千米，非視線覆蓋范圍可達40千米，帶寬70Mbps。與之對應(yīng)的是一系列IEEE 802.16 協(xié)議。,10.2 WiMAX:無線城域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,16,802.16的發(fā)展：,10.2 WiMAX:無線城域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,17,WiMAX架構(gòu)： 架構(gòu)與802.11

7、基站模式類似 基站以點對多點連接為用戶提供服 務(wù)。這段被稱為“最后一英里” （Last Mile）。 基站之間或與上層網(wǎng)絡(luò)以點對點 連接（光纖、電纜、微波）相 連。稱為“回程”（Backhaul） 頻段 1066GHz（適合視線傳輸，作為回程連接載波） 211GHz（適合非視線傳輸，用于最后一英里傳輸）,10.2 WiMAX:無線城域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,18,WiMAX介質(zhì)訪問控制 包含了全雙工信道傳輸、點到多點傳輸?shù)目蓴U展性以及對QoS的支持等特征 全雙工信道利用WiMAX的寬頻特性提供更高效的寬帶服務(wù) 可擴展性指單個WiMAX基站可為多個用戶同時提供服務(wù) QoS是針對不同用戶的不同需求提供

8、更優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)流服務(wù) 時分多址轉(zhuǎn)換（TDM，Time Division Multiplex）幀提供了對上述特征的支持,10.2 WiMAX:無線城域網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,19,WiMAX傳輸幀 訪問協(xié)議規(guī)定了基站和用戶交互的物理層參數(shù)（調(diào)制方式、編碼方式、糾錯參數(shù)），服務(wù)質(zhì)量（QoS） 基站向用戶的下行連接子幀 用戶向基站的上行連接子幀 基站通過下行突發(fā)數(shù)據(jù)向用戶傳輸數(shù)據(jù)，用戶使用基站為自己預(yù)留的上行時間片與基站交互,10.3 展望：無線物聯(lián)世界,物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,20,無線寬帶技術(shù)可為家庭、校園/企業(yè)、城市甚至全球范圍內(nèi)的用戶提供泛在的互聯(lián)互通 物聯(lián)網(wǎng)所需的更廣泛地互聯(lián)互通勢必缺少不了無線寬帶的支持,小結(jié),物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論,21,內(nèi)容回顧 介紹了無線網(wǎng)絡(luò)的分類及特點，并以Wi-Fi和WiMAX技術(shù)為例重點介紹了無線寬帶網(wǎng)絡(luò)協(xié)議802.16數(shù)據(jù)