无线网络 第1章 绪论

现状
新技术层出不穷、新名词是应接不暇
从无线局域网、无线个域网、无线体域网、无线城域网 到无线广域网 从移动Ad Hoc网络到无线传感器网络、无线Mesh网络 从Wi-Fi到WiMedia、WiMAX 从IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到 IEEE802.20 从固定宽带无线接入到移动宽带无线接入 从蓝牙到红外、HomeRF，从UWB到ZigBee 从GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G ......
1．1 计算机网络的发展历程
第一阶段：诞生阶段 第二阶段：形成阶段 第三阶段：互联互通阶段 第四阶段：高速网络技术阶段
第一阶段：诞生阶段
20世纪50年代中后期，许多系统都将地理上分散的多个终端 通过通信线路连接到一台中心计算机上，这样就出现了第一 代计算机网络。 一直到20世纪60年代中期，第一代计算机网络都是以单个计 算机为中心的远程联机系统。
无线穿戴网络
无线穿戴网络是基于短距离无线通信技术 (蓝牙和ZigBee技术等)与可穿戴式计算机 (wearcomp)技术、穿戴在人体上、具有智能 收集人体和周围环境信息的一种新型个域网 (PAN)。
移动计算与普适计算的区别
上世纪90年代早期，伴随着大量的笔记本电脑以及无线局域 网出现在人们的工作生活中，移动计算技术诞生了。 在移动计算技术里大量应用了分布式系统的基本原理，但是 有四个移动性制约因素迫使移动计算必须发展其专门的技术。 四个因素： 1.网络质量不可预测的变化 2.移动节点的较低信任度和健壮性 3.由于重量及体积的限制，本地资源的局限性 4.电池能量的局限性
到2000年，移动计算的研究开始触及我们现 在所定义的普适计算问题。 普适计算的成立宣言被认为是1991年Xerox PARC的Mark Weiser发表的一篇文章“The Computer for the 21st Century”
Smart Spaces: embedding computing infrastructure in building infrastructure brings together two worlds that have been disjoint until now. The fusion of these worlds enables mutual sensing and control of these worlds. Invisibility: the ideal expressed by Weiser is complete disappearance of pervasive computing technology from a user’s conciousness. In practice, a reasonable approximation to this ideal is minimal user distraction. If a pervasive computing environment continuously meets user expectations and rarely presents him with surprises, it allows him to interact almost at a subconcious level.
第二阶段：形成阶段
20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个 主机通过通信线路互联起来，典型代表是美国的ARPANET。 （现在意义的计算机网络形成） 提出资源子网和通信子网的概念。
第三阶段：互联互通阶段
20世纪70年代末至90年代的第三代计算机网络是具有统一 的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络， 实现互联互通。 典型代表：ISO-OSI/RM和TCP/IP
无线局域网
第一类是有固定基础设施的:802.11WLAN 第二类是无固定基础设施的:自组织网络/移动 Ad hoc网络
无线城域/广域网络
蜂窝电话所使用的无线电网络就是一个低带 宽无线系统的例子 高带宽广域无线网络正在迅速发展,。相应的 标准有的已经开发出来，如IEEE 802.16，有 的正在制订完善中，如IEEE 802.20。
无线传感器网络
无线传感网络(WSN，wireless sensor networks)是当前在国际上备受关注的、涉及多学科 高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。 综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网 络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够 通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感 知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通 过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送 到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人 类社会三元世界的连通。
Localized Scalability: as smart spaces grow in sophistication, the intensity of interactions between a user’s personal computing space and its surroundings increases. This has severe bandwidth, energy and distraction implications for a wireless mobile user. Scalability, in the broadest sense, is thus a critical problem in pervasive computing. Like the inverse square laws of nature, good system design has to achieve scalability by severely reducing interactions between distant entities. This directly contradicts the current ethos of the Internet, which many believe heralds the “death of distance.” Masking Uneven Conditioning: Uniform penetration of pervasive computing technology into the infrastructure is many decades away. In the interim, there will persist huge differences in the “smartness” of different environments. This large dynamic range of “smartness” can be jarring to a user, detracting from the goal of making pervasive computing technology invisible. One way to reduce the amount of variation seen by a user is to have his personal computing space compensate for “dumb” environments. As a trivial example, a system that is capable of disconnected operation is able to mask the absence of wireless coverage in its environment.
无线网络技术
主讲： 主讲：马学彬
无线网络的作用
网络技术快速发展，人们的需求不断提高， 移动计算技术更加得到青睐。 构造无处不在的计算环境，真正实现6A： 任何人(anyone)在任何时候(anytime)、任 何地点(anywhere)可以采用任何方式(any means)与其他任何人(any other)进行任何 通信(anything)。 无线网络技术是实现6A梦想/移动计算/普适 计算(Ubiquitous Computing)的核心技术。
无线Mesh网络
无线Mesh网络(无线网状网络) 是一种与传统无线网络完 全不同的新型无线网络，是由移动Ad Hoc网络顺应人们无处 不在的Internet接入需求演变而来，被形象称为无线版本的 Internet 。 在无线都可以发送和接收信号， 每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。这 种结构的最大好处在于：如果最近的AP由于流量过大而导 致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较 小的邻近节点进行传输。依此类推，数据包还可以根据网络 的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到 到达最终目的地为止。
技术主线？
无线网络的技术主线
从无线网络覆盖范围的角度看，有无线个 域网、无线局域网、无线城域网、无线广 域网和移动Ad Hoc网络(可以归到无线局域 网范畴) 从无线网络应用的角度看，有无线传感器 网络、无线Mesh网络等
第1章 绪论
1．1 计算机网络的发展历程 1．2 无线网络的兴起 1．3 网络体系结构 1．4 协议参考模型 1．5 与网络相关的标准化组织
移动计算和普适计算的进化图
mobile information access, including disconnected operation, bandwidth-adaptive file access, and selective control of data consistency. support for adaptative applications, including transcoding by proxies and adaptive resource management. system-level energy saving techniques, such as energyaware adaptation, variable-speed processor scheduling, energy-fair ad hoc networking, and energy-sensitive task and memory management. location sensitivity, including location sensing and locationaware system behavior.