《无线网络连接技术》ppt课件
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《无线局域网WiFi》课件
《无线局域网WIFI》PPT课件
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CONTENTS
• 无线局域网概述 • 无线局域网技术原理 • 无线局域网设备 • 无线局域网设置与配置 • 无线局域网常见问题与解决方案 • 无线局域网未来发展
01 无线局域网概述
CHAPTER
无线局域网定义
01
无线局域网（WLAN）是一种利 用无线通信技术在一定的局部范 围内建立的网络，其范围通常在 几十米到几公里以内。
无线局域网将与云计算、大数据等技术融合，实现更高效的数据处理和存储，提升网络服务 的质量和效率。
谢谢
THANKS
详细描述
确保无线加密方式是最新的，并定 期更换密码以增加安全性。使用 MAC过滤功能限制特定设备的访 问权限。
解决方案
安装安全软件，定期更新操作系统 和应用程序的安全补丁，以防范恶 意攻击和病毒传播。
06 无线局域网未来发展
CHAPTER
5G技术在无线局域网的应用
5G技术为无线局域网提供了更高的传 输速度、更低的延迟和更大的连接数 ，将有助于提升无线局域网的应用范 围和服务质量。
02 无线局域网技术原理
CHAPTER
无线传输技术
01
02
03
无线电波传输
无线局域网通过无线电波 进行数据传输，利用电磁 波在空气中传播实现网络 连接。
微波传输
微波传输是无线传输的一 种，频率范围在300MHz300GHz之间，具有传输 速度快、容量大等优点。
红外线传输
红外线传输利用红外线进 行数据传输，具有抗干扰 能力强、安全性高等特点 。
，保护网络安全。
03 无线局域网设备
CHAPTER
无线路由器
无线路由器是用于连接无线局域网的 设备，它可以将有线网络转换成无线 网络，使得多台设备能够同时接入互 联网。
目录
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• 无线局域网概述 • 无线局域网技术原理 • 无线局域网设备 • 无线局域网设置与配置 • 无线局域网常见问题与解决方案 • 无线局域网未来发展
01 无线局域网概述
CHAPTER
无线局域网定义
01
无线局域网（WLAN）是一种利 用无线通信技术在一定的局部范 围内建立的网络，其范围通常在 几十米到几公里以内。
无线局域网将与云计算、大数据等技术融合，实现更高效的数据处理和存储，提升网络服务 的质量和效率。
谢谢
THANKS
详细描述
确保无线加密方式是最新的，并定 期更换密码以增加安全性。使用 MAC过滤功能限制特定设备的访 问权限。
解决方案
安装安全软件，定期更新操作系统 和应用程序的安全补丁，以防范恶 意攻击和病毒传播。
06 无线局域网未来发展
CHAPTER
5G技术在无线局域网的应用
5G技术为无线局域网提供了更高的传 输速度、更低的延迟和更大的连接数 ，将有助于提升无线局域网的应用范 围和服务质量。
02 无线局域网技术原理
CHAPTER
无线传输技术
01
02
03
无线电波传输
无线局域网通过无线电波 进行数据传输，利用电磁 波在空气中传播实现网络 连接。
微波传输
微波传输是无线传输的一 种，频率范围在300MHz300GHz之间，具有传输 速度快、容量大等优点。
红外线传输
红外线传输利用红外线进 行数据传输，具有抗干扰 能力强、安全性高等特点 。
，保护网络安全。
03 无线局域网设备
CHAPTER
无线路由器
无线路由器是用于连接无线局域网的 设备，它可以将有线网络转换成无线 网络，使得多台设备能够同时接入互 联网。
WiFi技术原理 ppt课件
过CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免，Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）技术来实现信道共享。
➢ 类似于以太网802.3协议中的CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测，Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection），由于Wi-Fi是半双工的，所以 进行了调整。
络总体的吞吐量会急速下降！
802.11：只有1、2Mbps两种速率
采用FHSS（跳频扩频，Frequency Hopping Spread Spectrum）和DSSS（直接序列扩频， Direct Sequence Spread Spectrum）技术，发送频率为1MSps，即每秒发送1M个 Symbol（ 符号）
其它频段 ➢ 60GHz：802.11ad（WiGig），最高可达7Gbps，覆盖距离只有几米，一般用于 邻近设备间的超高速传输 ➢ 470～710MHz：802.11af（White-Fi / 超级Wi-Fi），使用“在电视频率之间使用 频率较低的白色空间”即为电视频道保留的缓冲频段，占用空间带宽与现有的广 电频道带宽一致，速率可达426.7Mbps（6/7MHz）和568.9Mbps（8MHz）（采 用MIMO+STBC技术，4空间流与4广电频道），覆盖距离可达1.6公里，缺点是 需要广电放开该频段 ➢ 900MHz：802.11ah（Wi-Fi HaLow / Sensor-Fi），使用900MHz（非电视空白 频段），速率为100kbps，覆盖距离为1公里，低功耗，用于WSN（无线传感器 网络，Wireless Sensor Networks）和IoT（物联网，Internet of Things）
➢ 类似于以太网802.3协议中的CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测，Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection），由于Wi-Fi是半双工的，所以 进行了调整。
络总体的吞吐量会急速下降！
802.11：只有1、2Mbps两种速率
采用FHSS（跳频扩频，Frequency Hopping Spread Spectrum）和DSSS（直接序列扩频， Direct Sequence Spread Spectrum）技术，发送频率为1MSps，即每秒发送1M个 Symbol（ 符号）
其它频段 ➢ 60GHz：802.11ad（WiGig），最高可达7Gbps，覆盖距离只有几米，一般用于 邻近设备间的超高速传输 ➢ 470～710MHz：802.11af（White-Fi / 超级Wi-Fi），使用“在电视频率之间使用 频率较低的白色空间”即为电视频道保留的缓冲频段，占用空间带宽与现有的广 电频道带宽一致，速率可达426.7Mbps（6/7MHz）和568.9Mbps（8MHz）（采 用MIMO+STBC技术，4空间流与4广电频道），覆盖距离可达1.6公里，缺点是 需要广电放开该频段 ➢ 900MHz：802.11ah（Wi-Fi HaLow / Sensor-Fi），使用900MHz（非电视空白 频段），速率为100kbps，覆盖距离为1公里，低功耗，用于WSN（无线传感器 网络，Wireless Sensor Networks）和IoT（物联网，Internet of Things）
《无线接入技术》PPT课件
28
接力站 RS ： 作为系统实现的可选项，用以转发中心站和终端站之间的
信号，以延长中心站和终端站之间的距离。
网管系统： 用以完成设备基本的配置、故障管理、性能管理、安全管理
以及计费信息的采集，实现集中维护管理。
29
3.5GHz固定无线接入的功能
一、业务支持能力
（1）面向连接业务 该业务主要针对传统电路方式的业务。主要有普通
3、码分多址 CDMA CDMA 是使用扩展频谱技术的一种多址技术。利用扩展
频谱的多址性在发送端各用户的扩频编码，即用互不相同的、 相互正交或准正交的地址码来调制所发送的信号；在接收端 利用地址码的正交性或准正交性通过相关检测从混合信号中 选出相应的信号。
18
4、空分多址（SDMA） 通过控制用户的空间辐射能量来提供多址接入能力的，
1、衰落：对于移动台（可简单视为每一位手机用户），它可以在 极短时间内跨越很短的距离，因此造成所接收的能量不 均衡，呈随机波动现象，这种现象称为衰落。 其中，能量波动变化快的称为快衰落； 能量波动变化快的称为慢衰落。
原因：（1）多径传播 （2）移动台的移动速度 （3）信道中障碍物的移动速度 （4）信号的带宽
2
6.1.1 反射、衍射和散射
反射：电磁波在无线信道中传播时，视线方向上的障碍物的尺寸 大于波长，电磁波发生反射。
衍射：如果障碍物断面尖锐，即便收发天线之间没有视觉路径存 在，电磁波信号依然能越过障碍物到达接收天线。
散射：电磁波的介质中，如果充满了远小于波长的障碍物，电磁 波将发生散射。
3
6.1.2 衰落与多径传播
相干带宽是频率范围内的统计测量值。在该频率范围内接收机 接收到的各个信号受到的影响近乎相同。频率范围之外接收到 的各个信号受到的影响大不一样。它与时延扩展成反比。
接力站 RS ： 作为系统实现的可选项，用以转发中心站和终端站之间的
信号，以延长中心站和终端站之间的距离。
网管系统： 用以完成设备基本的配置、故障管理、性能管理、安全管理
以及计费信息的采集，实现集中维护管理。
29
3.5GHz固定无线接入的功能
一、业务支持能力
（1）面向连接业务 该业务主要针对传统电路方式的业务。主要有普通
3、码分多址 CDMA CDMA 是使用扩展频谱技术的一种多址技术。利用扩展
频谱的多址性在发送端各用户的扩频编码，即用互不相同的、 相互正交或准正交的地址码来调制所发送的信号；在接收端 利用地址码的正交性或准正交性通过相关检测从混合信号中 选出相应的信号。
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4、空分多址（SDMA） 通过控制用户的空间辐射能量来提供多址接入能力的，
1、衰落：对于移动台（可简单视为每一位手机用户），它可以在 极短时间内跨越很短的距离，因此造成所接收的能量不 均衡，呈随机波动现象，这种现象称为衰落。 其中，能量波动变化快的称为快衰落； 能量波动变化快的称为慢衰落。
原因：（1）多径传播 （2）移动台的移动速度 （3）信道中障碍物的移动速度 （4）信号的带宽
2
6.1.1 反射、衍射和散射
反射：电磁波在无线信道中传播时，视线方向上的障碍物的尺寸 大于波长，电磁波发生反射。
衍射：如果障碍物断面尖锐，即便收发天线之间没有视觉路径存 在，电磁波信号依然能越过障碍物到达接收天线。
散射：电磁波的介质中，如果充满了远小于波长的障碍物，电磁 波将发生散射。
3
6.1.2 衰落与多径传播
相干带宽是频率范围内的统计测量值。在该频率范围内接收机 接收到的各个信号受到的影响近乎相同。频率范围之外接收到 的各个信号受到的影响大不一样。它与时延扩展成反比。
《WIFI全技术》课件
WIFI的基本原理
无线信号传输
WIFI利用无线电波传输数据，通过调制解调器将电脑和其他设备产生的数字信号转换成适合通过无线信号传输 的形式。
频段和频率
WIFI信号在2.4GHz和5GHz频段运行，不同频率拥有不同的传输速度和覆盖范围。
安全保护
WIFI支持多种安全协议，如WEP、WPA和WPA2，以确保数据的安全传输。
WIFI技术的应用领域
家庭和办公场所
WIFI在家庭和办公场所中广泛使用，提供快速和 便捷的互联网连接。
公共场所和城市
许多公共场所和城市都提供免费的WIFI服务，让 人们随时随地都能上网。
交通和运输
交通工具和运输系统使用WIFI技术实现车载互联， 提供乘客和驾驶员的网络连接。
物联网
WIFI作为连接物联网设备的重要技术之一，促进 了物联网的发展和智能化应用。
WIFI的优点和不足
优点
• 无线连接的方便性 • 高速的数据传输速度 • 广泛的应用领域 • 可同时连接多个设备
不足
• 受限于覆盖范围 • 可能受到干扰和安全性问题 • 信号强度受距离和物理障碍影响 • 可能存在网络拥塞问题
WIFI性能的改进和未来发展
为了提升WIFI的性能和用户体验，研发人员正在进行以下方面的努力： • 引入更高频段和更宽的频谱 • 研究新的调制解调技术 • 增强网络安全性能 • 改善网络覆盖范围和稳定性
WIFI技术的普及使得无线连接变得异常便利，不需要使用网线，任何具备WIFI功能的设备都可以轻松实现互联 网接入。
提升生产力和效率
在现代工作中，WIFI的普及使得远程办公成为可能，提供了更灵活的工作方式，提高了生产力和工作效率。
推动数字化生活
WIFI的便捷和高速连接推动了数字化生活的发展，如智能家居、智能穿戴设备的普及。
无线接入技术PPT课件
WPAN是一种采用无线连接的个人局域网。现通常指覆盖范围 在10m半径以内的短距离无线网络，尤其是指能在便携式消费 者电器和通信设备之间进行短距离特别连接的自组织网。 WPAN被定位于短距离无线通信技术。
IEEE802.15工作组负责WPAN标准的制定工作。目前，IEEE 802.15.1标准协议主要基于蓝牙（Bluetooth）技术，由蓝牙小 组SIG负责。IEEE802.15.2是对蓝牙和IEEE 802.15.1标准的修 改，其目的是减轻与IEEE802.11b 和IEEE802.11g的干扰。 IEEE 802.15.3旨在实现高速率，支持介于20Mbps和1Gbps之 间的多媒体传输速度，而IEEE 802.15.3a则使用超宽带（UWB ）的多频段OFDM联盟（MBOA多频带正交频分复用联盟 ）的 物理层，速率可达480Mbps。IEEE802.15.4标准协议主要基于 Zigbee(紫蜂)技术，由Zigbee联盟负责，主要是为了满足低功 耗、低成本的无线网络要求，开发一个低数据率的WPAN(LRWPAN)标准。
)和MB-TDD(时分双工) 。IEEE802.20弥补了802.1x协议 族在移动性方面的不足实现了在高速移动环境下的高速率 数据传输。在物理层技术上，以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing即正交频分复用技术)和 MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put多入多出技术)为核 心，在设计理念上，强调基于分组数据的纯IP架构，在应 对突发性数据业务的能力上，与现有的3.5G（HSDPA： High Speed Downlink Packet Access高速下行分组接入 、EV-DO：全称为CDMA20001xEV-DO，是 CDMA20001x演进（3G)的一条路径的一个阶段 ）性能相 当。
WLAN基础知识PPT课件
应用
WAN
(Wide Area Network)
MAN
(Metropolitan Area Network)
LAN
(Local Area Network)
PAN
(Personal Area Network)
PAN
蓝牙 <1 Mbps
LAN
802.11a, 11b, 11g GB156929.11
2–54+ Mbps
网络操 作系统
NOS
802.11
应用层 表示层 会话程 传输层 网络层 数字链路层 物理层
TCP
IP 逻辑链路层(LLC) 媒体访问控制(MAC)
无线局域网 (WLAN)
无线局域网 (Wireless Local Area Network) 是以射频无线电波通信技术构建 的局域网，虽不采用缆线，但也能提供传统有线局域网的所有功能。无线数 据通信不仅可以作为有线数据通信的补充及延伸，而且还可以与有线网络环 境互为备份。
为什么要使用无线？
无线让网络使用更自由！ 凡是自由空间，均可连接网络，不受限于线缆和端口位置
为什么要使用无线？
无线让网络建设更经济、通信更便利！ 终端与交换设备间省去布线，有效降低布线成本 特殊地理环境下的网络架设，如隧道、码头、高速公路
为什么要使用无线？
无线让网络更高效！ 不受限于时间和地点的接入网络，满足各行各业对于网络应用的需求
宽带无线
MAC PHY OSI层1
802.11的发展进程
IEEE 802.2 逻辑链路控制(LLC)
OSI层2
IEEE 802.3
Ethernet 以太网
IEEE 802.4
Token Bus 令牌总线
WAN
(Wide Area Network)
MAN
(Metropolitan Area Network)
LAN
(Local Area Network)
PAN
(Personal Area Network)
PAN
蓝牙 <1 Mbps
LAN
802.11a, 11b, 11g GB156929.11
2–54+ Mbps
网络操 作系统
NOS
802.11
应用层 表示层 会话程 传输层 网络层 数字链路层 物理层
TCP
IP 逻辑链路层(LLC) 媒体访问控制(MAC)
无线局域网 (WLAN)
无线局域网 (Wireless Local Area Network) 是以射频无线电波通信技术构建 的局域网，虽不采用缆线，但也能提供传统有线局域网的所有功能。无线数 据通信不仅可以作为有线数据通信的补充及延伸，而且还可以与有线网络环 境互为备份。
为什么要使用无线？
无线让网络使用更自由！ 凡是自由空间，均可连接网络，不受限于线缆和端口位置
为什么要使用无线？
无线让网络建设更经济、通信更便利！ 终端与交换设备间省去布线，有效降低布线成本 特殊地理环境下的网络架设，如隧道、码头、高速公路
为什么要使用无线？
无线让网络更高效！ 不受限于时间和地点的接入网络，满足各行各业对于网络应用的需求
宽带无线
MAC PHY OSI层1
802.11的发展进程
IEEE 802.2 逻辑链路控制(LLC)
OSI层2
IEEE 802.3
Ethernet 以太网
IEEE 802.4
Token Bus 令牌总线
网络互联技术PPT_第8章无线局域网技术
网络互联技术--刘桂江
8/44
无线传输信道
无线局域网采用电磁波（RF）作为信息传输的载体，在空气中发送和接收数据。 生活中对电磁波的使用分两种模式：窄带通信和扩频通信。
基带信号的频谱扩频
网络互联技术--刘桂江 9/44
扩频通信的扩频
网络互联技术--刘桂江
10/44
无线扩频技术
常见的无线扩频技术包括两种：跳频扩频和直接 序列扩频
网络互联技术--刘桂江
14/44
WLAN传输使用的频段 WLAN传输使用的频段
网络互联技术--刘桂江
15/44
802.11b
由于最初的802.11标准存
工作于
在诸多缺陷，1999年IEEE 进行了很多更新，推出了 802.11b标准，该标准工作 在2.4GHz频带，最大数据 传输速率可达11Mbps。
• AP（Access Point 无线接入点）： （ 无线接入点）： ）：AP相当于基站，主要作用 将无线网络接入以太网，其次要将各无线网络客户端连接到一起， 相当于以太网的集线器，使装有无线网卡的PC，通过AP共享有 线局域网络甚至广域网络的资源，一个AP能够在几十至上百米 的范围内连接多个无线用户。
网络互联技术--刘桂江
2/44
组建无线局域网 组件一：无线局域网基础技术 组件二：无线局域网组成设备 组件三：Ad-Hoc模式无线局域网 组件四：Infrastructure模式无线局域网
网络互联技术--刘桂江 3/44
组建无线局域网
组件一：无线局域网基础技术
网络互联技术--刘桂江
4/44
什么是无线网络
WLAN（Wireless Local Area Networks ）是计算机网络技术与无线通信技术结 合的产物，无线局域网利用电磁波作为介质，在空气中发送和接收数据，无需 线缆连接，网络的组建、配置和维护较便利，用户的接入也更加灵活。无线局 域网技术尤其适用于会议中心、图书馆、阅览室、阶梯教室等空间大、移动用 户多、不方便铺设线缆的场所。
无线网络ppt第一章
（6）表示层 表示层（Presentation Layer）是OSI模型的第六层，它为上层用户 提供共同的数据或信息的语法表示变换。它代表应用进程协商数据表 示，完成数据转换、格式化和文本压缩等功能。表示层处理交换信息 的表示方式，包括数据加密与解密、数据压缩与解压缩等。
（7）应用层 应用层（Application Layer）是OSI模型的最高层，它直接为 最终用户服务。其主要功能是为软件提供接口以使程序能使用 网络服务。应用层是面向用户服务的层次，它的协议很多，使 用不同的网络协议来提供相关网络服务。
卫星
地球
地面站（接收）
图1-5 卫星微波通信的基本原理
卫星微波通信是指利用人 造卫星进行中转的通信方式。 卫星通信系统由卫星和地球站 两部分组成。卫星在空中起中 继站的作用，把地球站发上来 的电磁波放大后回送另一地球 站。如图1-5所示是卫星微波 通信的基本原理。
1.3.4 卫星微波通信
地球站是卫星系统形成的 链路。由于每一颗通信卫星可 俯视地球1/3的面积，所以利 用在定点同步轨道上等距离分 布的三颗卫星，就能同全球进 行通信，如图1-6所示。
1.2.1 无线电的管理机构
无线通信采用电磁波 进行信号的传输。电磁波 可运载的信息量与它的带 宽有关。但电磁波难以生 成和调制，穿过建筑物的 特性不好，且对生物有害。 如图1-1所示的电磁波的 2.1 无线电的管理机构
在真空中，所有的 电磁波以相同的速度传播， 与频率无关，大约为 3×108m/s。电磁波可运 载的信息量与它的带宽有 关。在无线网络中，通常 采用微波进行信息传输， 表1-1列出了无线通信中 常见的频谱划分。
通信卫星
通信卫星 地球
通信卫星
图1-5 基于卫星微波的全球通信
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超帧
F-UL
M-UL
帧前 MAP
帧前 MAP
导码
F-DL F-DL F-UL 导码 M-DL M-DL M-UL
MAP
MAP
固定子帧
移动子帧
TDD模式下的802.16帧结构
⑸ 8 0 2 . 11 与 8 0 2 . 1 6 的 比 较
具体可从以下几方面进行分析
1. 覆盖 802.16标准是为在各种传播环境（包括视距、近视距和非 视距）中获得最优性能而设计的。 WLAN中的OFDM是按 照系统覆盖数十米或几百米设计的，而802.16被设计成高 功率，OFDM可覆盖数十公里。
DIFS SIFS SIFS
DIFS DATA
介质空闲
竞争延迟
竞争窗口
IEEE802.11中CSMA/CA的工作原理
DATA 介质忙
IEEE802.11中RTS/CTS工作机制
802.11在MAC层上引入了一个新的Send/Clear to Send(RTS/CTS)选项 ,解决“隐藏节点”问题 . 下图为MAC层 采用RTS/CTS的工作机制
5 54 OFDM
2.4
2.4
2.402～ 10～66
2.480
2～11
2～6
5.5/11
20～54
1
32～134
75
15～60
CCK
OFDM
FM/GFSK
QPSK/16QAM/ 64QAM
主流OFDM/256子 载波/BPSK/QPSK/
主流OFDM/256子 载波/BPSK/QPSK/
16QAM/64QAM 16QAM/64QAM
2.7bit/s/Hz的峰值速 率，在20MHz信道上 最高达54Mbit/s
802.16
技术说明
7～10km的典型蜂窝覆盖 范围内性能最佳；最大可
达50km无隐蔽节点问题
802.16物理层可承受10倍 于802.11的多径时延扩展
室外环境最佳；对智 能天线与Mesh网技术提 供标准支持
802.11:64OFDM 802.16:256OFDM 802.16可采用自适应调制
蓝牙协议体系可分为4层：核心协议、电缆替代协议、 电话传送控制协议和可选协议。除了这些协议外，还 定义了主机控制器接口（HCI)。
WAE WAP
vCard/vCal OBEX
蓝牙协议栈
TCP/UDP IP
PPP
AT-Commands TCS BIN
RFCOMM
SDP AUDIO
主机控制器接口 （HCI）
L2CAP
LMP 基带层 蓝牙无线部分
⑶蓝牙基带层
蓝牙技术特点体现在其底层，基带层则是底层的关键技术 之一。基带层体现了蓝牙所需要的强壮性、低复杂度、低 功率和低成本等特点。主要从以下方面来分析基带层:
1. 物理信道与物理链路 2. 分组组成 3. 分组类型 4. 负载格式
⑷蓝牙L2CAP层
L2CAP是蓝牙系统的核心。可由如下方面来分析: 1. 连接标识符（CID） 2. 协议复用 3. 分段和重组 4. L2CAP 的事件和行为
⑶网络的分类
• 无线局域网（Wireless Local Area Network,WLAN） • 无线城域网（Wireless Metropolitan Area Network,WMAN） • 无线个人网（Wireless Personal Area Network,WPAN ） • 无线广域网（Wireless Wide Area Network,WWAN） • 无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）
2. 可扩展性 在物理层，802.16支持灵活的射频信道带宽和信道复用 （频率复用），当网络扩展时，可以作为增加小区容量的 一种手段。
3. 服务质量(QoS) 802.16的MAC层是靠同意/请求来接入媒体的，它支持不同 的服务水平（如专用于企业的T1/E1和用于住宅的尽力而为 服务）。 802.11由于在其核心采用CaMa/Ca，故其目前已 实施的系统无法提供802.16系统的QoS。
B0 B1B2 B3B4
B7
B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15
协议 版本
类型 子类型
到DS
来自 更多 DS 分段
重发
功率 管理
数据 WEP 保留
2
2
4
1
11
1
11
1
1
各字段说明：
⑴协议版本 当前的标准是00，其他选项留待将来使用。 ⑵到DS/来自DS 1代表两个AP之间的通信。 ⑶更多分段 有其他的分段存放在后续的帧中，则置1。 ⑷重发 若重发帧，则该字段置1。 ⑸功率管理 如果站处于睡眠状态，则该字段置1。 ⑹数据 在节能模式下，如果还有帧发往终端，该字段置1。 ⑺WEP 该字段置1表示数据比特将加密。
1.无线网络概述
1.无线网络定义及发展。 ⑴无线网络的特点。 ⑵无线网络的分类。 ⑶无线网络的标准。
⑴无线网络定义及发展
1).无线网络定义: 是利用无线电波来实现计算机设备与位置无关的网络数据传送的系 统，是一种灵巧的数据传输系统，从有线网络系统自然延伸出来， 用无线射频(RF)技术通过电波收发数据，从而减少电缆连接。
⑶802.16 MAC子层协议
• IEEE802.16的MAC层支持点对多点的宽带无线接入应用，主要是在上行和下行链路上进行高速传输。为了让 多个用户共享一个物理信道，MAC层必须要有有效的接入和带宽分配算法以支持各种业务的QoS保证。
⑷802.16帧结构
IEEE 802.16同时支持时分复用(TDD)和频分复用(FDD)两种 模式.其中TDD模式如下所示:
802.16的安全性大为改善
4.蓝牙技术
⑴蓝牙的体系结构 ⑵蓝牙协议栈 ⑶蓝牙基带层 ⑷蓝牙L2CAP层 ⑸蓝牙帧结构
⑴蓝牙的体系结构
蓝牙体系结构分为3个部分：硬件部分、协议或软 件部分以及高层应用部分。(如下图示)
高端应用层
各种协议(软件)
硬件部分 (射频模块,基带模块)
蓝牙体系结构
⑵蓝牙协议栈
数据链路层 物理层
LLC MAC PLCP PMD
MAC管理器
站 管
理
PHY管理器 层
IEEE802.11协议栈
⑵802.11物理层
在 8 0 2 . 11 最 初 定 义 的 物 理 层 包 括 了 两 个 扩 散 频 谱 技 术 （ F H S S 和 D S S S ） 和 一 个 红 外 接 口 规 范 （ I R ） ， 如 下 图 (物理层结构)所示。物理层分为三个部分：物理层管理层、物理层会聚协议（PLCP）和物理介质依赖子层 （PMD）
在须授权和无须授权的频带可提 供1.5MHz～20MHz的信道带宽；支 持频率复用；支持小区规划
802.11b拥有3个非重叠信道； 802.11a拥有5个非重叠信道；802.16 拥有的非重叠信道仅受限于可用频谱
3.8bit/s/Hz的峰值速率，在20MHz 信道上最高达75Mbit/s；5bit/s/Hz的峰 值速率，在20MHz信道上最高达 100Mbit/s
DIFS RTS
CK
SIFS
源终端
目的终端
IEEE802.11中RTS/CTS工作机制
⑷802.11帧结构
IEEE802.11帧 的格式
数据 帧控制 持续时间/ID 地址1 地址2 地址3 序列控制 地址4 帧体 CRC
2 2 6 6 6 2 6 0～2312 4
IEEE802.11帧格式的控制字段的组成 (图)
L2CAP信令代码的意义
代码
说明
0x00
保留
0x01
命令拒绝
0x02
连接请求
0x03
连接响应
0x04
配置请求
0x05
配置响应
代码
说明
0x06
不连接请求
0x07
不连接响应
0x08
回应请求
0x09
回应响应
0x0a
信息请求
0x0b
信息响应
L2CAP信令代码的意义
⑸蓝牙帧结构
前同步信号(4) 同步字(64) 尾(4)
2.无线LAN:802.11
⑴ 8 0 2 . 11 协 议 栈 ⑵ 8 0 2 . 11 物 理 层 ⑶ 8 0 2 . 11 M A C 子 层 协 议 ⑷ 8 0 2 . 11 帧 结 构
⑴802.11协议栈
从网络逻辑结构上来看，IEEE802.11只定义了物理层及MAC子 层，如下图(IEEE802.11协议栈 )所示 :
网络工程概论
第6章 无线网络技 术
第6章 无线网络技术
• 1 无线网络概述 • 2 无线LAN:802.11 • 3 宽带无线网 • 4 蓝牙技术 • 5 3G技术 • 6 无线传感器网络 • 7 无线组网实例
本章学习要求：
• 熟悉：无线网络的特点及分类。 • 重点掌握：无线LAN:802.11系列标准。 • 掌握：宽带无线网、IEEE802.16标准。 • 了解：蓝牙技术的特点与工作原理。 • 了解：3G技术（第三代移动通信技术）。 • 掌握：无线传感器网络的特点及工作原理。 • 了解：无线组网实例。
I E E E 8 0 2 . 11 与 8 0 2 . 1 6 的 参 数 对 比 表
分类 覆盖范围 应用环境 可扩展性 传输速率 服务质量 安全性
IEEE802.11与802.16参数对比
802.11 在半径为100m的范 围内性能最佳；增加 接入点或高增益天线 可有效扩大范围
室内环境最佳
固定的20MHz 信道带宽
2).发展: ⑴50年前的第二次世界大战期间,美国陆军采用无线电信号做资料的 传输。研发出了一套无线电传输科技，并且采用相当高强度的加 密技术。
F-UL
M-UL
帧前 MAP
帧前 MAP
导码
F-DL F-DL F-UL 导码 M-DL M-DL M-UL
MAP
MAP
固定子帧
移动子帧
TDD模式下的802.16帧结构
⑸ 8 0 2 . 11 与 8 0 2 . 1 6 的 比 较
具体可从以下几方面进行分析
1. 覆盖 802.16标准是为在各种传播环境（包括视距、近视距和非 视距）中获得最优性能而设计的。 WLAN中的OFDM是按 照系统覆盖数十米或几百米设计的，而802.16被设计成高 功率，OFDM可覆盖数十公里。
DIFS SIFS SIFS
DIFS DATA
介质空闲
竞争延迟
竞争窗口
IEEE802.11中CSMA/CA的工作原理
DATA 介质忙
IEEE802.11中RTS/CTS工作机制
802.11在MAC层上引入了一个新的Send/Clear to Send(RTS/CTS)选项 ,解决“隐藏节点”问题 . 下图为MAC层 采用RTS/CTS的工作机制
5 54 OFDM
2.4
2.4
2.402～ 10～66
2.480
2～11
2～6
5.5/11
20～54
1
32～134
75
15～60
CCK
OFDM
FM/GFSK
QPSK/16QAM/ 64QAM
主流OFDM/256子 载波/BPSK/QPSK/
主流OFDM/256子 载波/BPSK/QPSK/
16QAM/64QAM 16QAM/64QAM
2.7bit/s/Hz的峰值速 率，在20MHz信道上 最高达54Mbit/s
802.16
技术说明
7～10km的典型蜂窝覆盖 范围内性能最佳；最大可
达50km无隐蔽节点问题
802.16物理层可承受10倍 于802.11的多径时延扩展
室外环境最佳；对智 能天线与Mesh网技术提 供标准支持
802.11:64OFDM 802.16:256OFDM 802.16可采用自适应调制
蓝牙协议体系可分为4层：核心协议、电缆替代协议、 电话传送控制协议和可选协议。除了这些协议外，还 定义了主机控制器接口（HCI)。
WAE WAP
vCard/vCal OBEX
蓝牙协议栈
TCP/UDP IP
PPP
AT-Commands TCS BIN
RFCOMM
SDP AUDIO
主机控制器接口 （HCI）
L2CAP
LMP 基带层 蓝牙无线部分
⑶蓝牙基带层
蓝牙技术特点体现在其底层，基带层则是底层的关键技术 之一。基带层体现了蓝牙所需要的强壮性、低复杂度、低 功率和低成本等特点。主要从以下方面来分析基带层:
1. 物理信道与物理链路 2. 分组组成 3. 分组类型 4. 负载格式
⑷蓝牙L2CAP层
L2CAP是蓝牙系统的核心。可由如下方面来分析: 1. 连接标识符（CID） 2. 协议复用 3. 分段和重组 4. L2CAP 的事件和行为
⑶网络的分类
• 无线局域网（Wireless Local Area Network,WLAN） • 无线城域网（Wireless Metropolitan Area Network,WMAN） • 无线个人网（Wireless Personal Area Network,WPAN ） • 无线广域网（Wireless Wide Area Network,WWAN） • 无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）
2. 可扩展性 在物理层，802.16支持灵活的射频信道带宽和信道复用 （频率复用），当网络扩展时，可以作为增加小区容量的 一种手段。
3. 服务质量(QoS) 802.16的MAC层是靠同意/请求来接入媒体的，它支持不同 的服务水平（如专用于企业的T1/E1和用于住宅的尽力而为 服务）。 802.11由于在其核心采用CaMa/Ca，故其目前已 实施的系统无法提供802.16系统的QoS。
B0 B1B2 B3B4
B7
B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15
协议 版本
类型 子类型
到DS
来自 更多 DS 分段
重发
功率 管理
数据 WEP 保留
2
2
4
1
11
1
11
1
1
各字段说明：
⑴协议版本 当前的标准是00，其他选项留待将来使用。 ⑵到DS/来自DS 1代表两个AP之间的通信。 ⑶更多分段 有其他的分段存放在后续的帧中，则置1。 ⑷重发 若重发帧，则该字段置1。 ⑸功率管理 如果站处于睡眠状态，则该字段置1。 ⑹数据 在节能模式下，如果还有帧发往终端，该字段置1。 ⑺WEP 该字段置1表示数据比特将加密。
1.无线网络概述
1.无线网络定义及发展。 ⑴无线网络的特点。 ⑵无线网络的分类。 ⑶无线网络的标准。
⑴无线网络定义及发展
1).无线网络定义: 是利用无线电波来实现计算机设备与位置无关的网络数据传送的系 统，是一种灵巧的数据传输系统，从有线网络系统自然延伸出来， 用无线射频(RF)技术通过电波收发数据，从而减少电缆连接。
⑶802.16 MAC子层协议
• IEEE802.16的MAC层支持点对多点的宽带无线接入应用，主要是在上行和下行链路上进行高速传输。为了让 多个用户共享一个物理信道，MAC层必须要有有效的接入和带宽分配算法以支持各种业务的QoS保证。
⑷802.16帧结构
IEEE 802.16同时支持时分复用(TDD)和频分复用(FDD)两种 模式.其中TDD模式如下所示:
802.16的安全性大为改善
4.蓝牙技术
⑴蓝牙的体系结构 ⑵蓝牙协议栈 ⑶蓝牙基带层 ⑷蓝牙L2CAP层 ⑸蓝牙帧结构
⑴蓝牙的体系结构
蓝牙体系结构分为3个部分：硬件部分、协议或软 件部分以及高层应用部分。(如下图示)
高端应用层
各种协议(软件)
硬件部分 (射频模块,基带模块)
蓝牙体系结构
⑵蓝牙协议栈
数据链路层 物理层
LLC MAC PLCP PMD
MAC管理器
站 管
理
PHY管理器 层
IEEE802.11协议栈
⑵802.11物理层
在 8 0 2 . 11 最 初 定 义 的 物 理 层 包 括 了 两 个 扩 散 频 谱 技 术 （ F H S S 和 D S S S ） 和 一 个 红 外 接 口 规 范 （ I R ） ， 如 下 图 (物理层结构)所示。物理层分为三个部分：物理层管理层、物理层会聚协议（PLCP）和物理介质依赖子层 （PMD）
在须授权和无须授权的频带可提 供1.5MHz～20MHz的信道带宽；支 持频率复用；支持小区规划
802.11b拥有3个非重叠信道； 802.11a拥有5个非重叠信道；802.16 拥有的非重叠信道仅受限于可用频谱
3.8bit/s/Hz的峰值速率，在20MHz 信道上最高达75Mbit/s；5bit/s/Hz的峰 值速率，在20MHz信道上最高达 100Mbit/s
DIFS RTS
CK
SIFS
源终端
目的终端
IEEE802.11中RTS/CTS工作机制
⑷802.11帧结构
IEEE802.11帧 的格式
数据 帧控制 持续时间/ID 地址1 地址2 地址3 序列控制 地址4 帧体 CRC
2 2 6 6 6 2 6 0～2312 4
IEEE802.11帧格式的控制字段的组成 (图)
L2CAP信令代码的意义
代码
说明
0x00
保留
0x01
命令拒绝
0x02
连接请求
0x03
连接响应
0x04
配置请求
0x05
配置响应
代码
说明
0x06
不连接请求
0x07
不连接响应
0x08
回应请求
0x09
回应响应
0x0a
信息请求
0x0b
信息响应
L2CAP信令代码的意义
⑸蓝牙帧结构
前同步信号(4) 同步字(64) 尾(4)
2.无线LAN:802.11
⑴ 8 0 2 . 11 协 议 栈 ⑵ 8 0 2 . 11 物 理 层 ⑶ 8 0 2 . 11 M A C 子 层 协 议 ⑷ 8 0 2 . 11 帧 结 构
⑴802.11协议栈
从网络逻辑结构上来看，IEEE802.11只定义了物理层及MAC子 层，如下图(IEEE802.11协议栈 )所示 :
网络工程概论
第6章 无线网络技 术
第6章 无线网络技术
• 1 无线网络概述 • 2 无线LAN:802.11 • 3 宽带无线网 • 4 蓝牙技术 • 5 3G技术 • 6 无线传感器网络 • 7 无线组网实例
本章学习要求：
• 熟悉：无线网络的特点及分类。 • 重点掌握：无线LAN:802.11系列标准。 • 掌握：宽带无线网、IEEE802.16标准。 • 了解：蓝牙技术的特点与工作原理。 • 了解：3G技术（第三代移动通信技术）。 • 掌握：无线传感器网络的特点及工作原理。 • 了解：无线组网实例。
I E E E 8 0 2 . 11 与 8 0 2 . 1 6 的 参 数 对 比 表
分类 覆盖范围 应用环境 可扩展性 传输速率 服务质量 安全性
IEEE802.11与802.16参数对比
802.11 在半径为100m的范 围内性能最佳；增加 接入点或高增益天线 可有效扩大范围
室内环境最佳
固定的20MHz 信道带宽
2).发展: ⑴50年前的第二次世界大战期间,美国陆军采用无线电信号做资料的 传输。研发出了一套无线电传输科技，并且采用相当高强度的加 密技术。