无线网络技术复习

无线网络技术复习

无线网络技术

第1章绪论

1、无线网络分类

❖从无线网络覆盖范围看

系统内部互连/无线个域网

无线局域网

无线城域网/广域网

❖从无线网络的应用角度看，还可以划分出

无线传感器网络

无线Mesh网络

无线穿戴网络

无线体域网等，这些网络一般是基于已有的

无线网络技术，针对具体的应用而构建的无

线网络。

2、无线局域网的分类

❖第一类是有固定基础设施的：预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基站，采用802.11标准的WLAN。如蜂窝移动电话。

最小构件是基本服务集（BSS），一个BSS

包括一个基站和若干个移动站。

❖第二类是无固定基础设施的：没有预先建好的固定接入点（AP），而是由一些处于平等状态的移

❖多径(multi path)

❖折射(refraction)

3、差错补偿机制

❖补偿因多路径衰退所导致的差错和失真的三种手段：

1．前向纠错（forward error correction）

2．自适应均衡（adaptive equalization）

3．分集技术（diversity technology）

❖前向纠错的基本做法

发送器在每一个传输的数据块中添加很多附

加的冗余位，形成纠错码，作为数据位的函数

进行计算。

对每一个位块（数据加上纠错码），接收端通

过数据位计算新的纠错码，与收到的纠错码比

较，以判断传输中是否出错，若出错则纠正。

4、分集技术

❖分集技术实现的前提：每个信道的衰退都是独立事件。

❖分集技术是指通过查找和利用自然界无线传播环境中独立的（至少是高度不相关的）多径信号来实现。即如果一条无线传播路径中经历了深度衰退，而另一条相对独立的路径中可能仍包含着较

强的信号，因此可以在多个信号中选择两个或更多的信号进行合并，这样可以同时提高接收端的瞬时信噪比和平均信噪比，一般可提高20dB到30dB。

5、常用的分集技术类型

❖频率分集（扩频技术）：指在多于一个频率上传送信号，其原理是基于在信道相干带宽之外的频率上不会出现同样的衰退。

❖空间分集（天线分集）：采用多付接收天线来接收信号，然后进行合并。为保证接收信号的不相关性，要求天线之间的距离足够大，在理想情况下，接收天线之间的距离只需波长λ的一半。

❖时间分集：对于一个随机衰退的信号，若对其振幅进行顺序取样，对时间间隔大于相干时间的两个样点是互不相关的。

6、扩频技术

❖跳频扩频(frequency hopping spread spectrum，FHSS)：信号用看似随机的无线电频率序列进行广播，并在固定间隔里从一个频率跳到另一个频率。接收器在接收消息时，也和发送器同步地从一个频率跳到另一个频率。

❖直接序列扩频(DSSS)：原始信号中的每一个位在

传输信号中以多个位表示，该技术使用扩展编码。

这种扩展编码将信号扩展到更宽的频带范围上，而这个频带范围与使用的位数成正比。

第3章无线局域网

1、无线局域网的局限性

(1)可靠性(Reliability)

(2)带宽与系统容量

(3)兼容性(Compatibility)与共存性(Coexistence)

(4)覆盖范围

(5)干扰

(6)安全性

(7)节能管理

(8)多业务与多媒体

(9)移动性

(10)小型化、低价格

2、无线局域网的需求

◆吞吐量(throughput) ：为了使容量最大化，媒体

接入控制协议应尽可能高效地利用无线媒体。

◆节点数(number of nodes) ：可能需要在多个蜂

窝区中支持上百个节点。

◆与骨干LAN的连接(connection to backbone

LAN)

➢对于无线LAN的基础设施，可以使用控制模

块相连。

➢对于移动用户和自组无线网络，也需提供相

应的功能。

◆服务区域(service area) ：无线LAN一般的覆盖范围为直径100m~300m。

◆电池功率的消耗(battery power consumption)

➢当使用无线网卡时，要求移动节点不间断地

监视接入点或不停地与基站频繁握手的

MAC协议是不适当的。

➢因此，在不使用网络时，无线LAN应具有减

少功率消耗的功能，如进入睡眠模式等。

◆传输的安全性(transmission security)

➢无线LAN在传输中可能很容易被干扰和被

窃听。

➢要求无线LAN的设计必须达到即使在噪音

环境下仍有可靠的传输及应提供一些安全级

别以避免被窃听。

◆越区切换/漫游(handoff/roaming) ：无线LAN中所用的MAC协议应使移动站点能由一个蜂窝区移到另一个蜂窝区。

◆无许可操作(license-free operation) ：用户更愿

意购买和操作不需要对该LAN所用频段给予安全许可的无线LAN产品。

◆动态配置(dynamic configuration) ：LAN的

MAC寻址和网管方面应允许动态的和自动的添加、删除，以及在不影响其他用户的情况下重定位终端系统。

3、无线局域网的物理组成：站、无线介质、无线接入点、分布式系统DS

4、无线局域网的拓扑结构

❖从物理拓扑分类

单区网(single cell network, SCN)、多区网

(multiple cell network, MCN)

❖从逻辑上分类

对等式、基础结构式和线型、星型、环型等❖从控制方式方面分类

无中心分布式、有中心集中控制式

5、基础结构BSS的优势（与IBSS相比）

基础结构BSS的覆盖范围或通信距离由AP确定 由于各站不需要保持邻居关系，其路由的复杂性和物理层的实现复杂度较低

AP作为中心站，控制所有站点对网络的访问，