第1講 無線網(wǎng)絡(luò)概述

1、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主講教師：張燕玲E-mail： 學(xué)習(xí)目標(biāo)l 掌握無線網(wǎng)絡(luò)的基本工作原理；l 掌握無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)；l 理解IEEE 802.11系列無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)；l 認(rèn)識(shí)藍(lán)牙、ZigBee、WiFi、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)等無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。l 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)和部署中小規(guī)模無線局域網(wǎng)的能力；l 培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)測試和優(yōu)化的能力；l 培養(yǎng)學(xué)生無線網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理的能力。參考資料l教材： 無線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，浙江大學(xué)出版社。l參考網(wǎng)址：http:/http:/ CCNA無線認(rèn)證考試指南，人民郵電出版社。l 無線自組織網(wǎng)絡(luò)和對等網(wǎng)絡(luò)原理與安全，清華大學(xué)出版社。l 802.11 wireless

2、 networks（802.11定義手冊）。l 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)導(dǎo)論，清華大學(xué)出版社。課程考核辦法及要求 （1）實(shí)驗(yàn)完成情況（實(shí)驗(yàn)報(bào)告） 20按時(shí)到課，完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按要求及時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 （2）筆記+作業(yè)+課堂表現(xiàn)20按時(shí)上課，認(rèn)真聽講，課堂認(rèn)真記筆記。按要求及時(shí)完成作業(yè) （3）考試 60引入l 無線網(wǎng)絡(luò)=計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)+無線通信技術(shù)。l 射頻（RF）技術(shù)，取代舊式的雙絞線纜構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能。l WLAN已經(jīng)成為寬帶接入的有效手段之一，使用WLAN的區(qū)域及其承載的業(yè)務(wù)愈來愈多 。l 為了更好地構(gòu)建理想中的無線網(wǎng)絡(luò)，我們需要了解無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)體系、熟悉構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備功能。本

3、講主要內(nèi)容 無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 無線網(wǎng)絡(luò)的多樣性 無線網(wǎng)絡(luò)的分類 無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化組織和標(biāo)準(zhǔn) 無線產(chǎn)品的電磁輻射無線網(wǎng)絡(luò)的興起 無線網(wǎng)絡(luò)的歷史起源可以追朔到第二次世界大戰(zhàn)期間，美國陸軍采用無線電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 1971年時(shí)，夏威夷大學(xué)的研究員創(chuàng)造了第一個(gè)基于封包式技術(shù)的無線電通訊網(wǎng)絡(luò)Aloha網(wǎng)絡(luò)，可以算是相當(dāng)早期的無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)。無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展l標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)間l速率的發(fā)展變化l頻段的發(fā)展免授權(quán)的無線頻段(ISM)l902MHz 26MHz 頻寬頻寬 比較擁擠比較擁擠 Worldwide limitedl2.4GHz 83.5MHz BW 世界范圍內(nèi)可用世界范圍內(nèi)可用 IEEE802.

4、11 WLANsl5.1GHz 300MHz BW不連續(xù)的不連續(xù)的 發(fā)展中的發(fā)展中的North & South America902MHz240025002440SpainFrance2480902 9282.4GHz Americas, most of Europe, ChinaJapanU-NII: Unlicensed National Information Infrastructure*Frequency Allocations are pending510052005300540055005600570058005900U-NIIEuropeHiperLAN2*U-NIIJ

5、apan*EuropeHiperLAN15.1GHz工業(yè)：家用無繩電話、監(jiān)控系工業(yè)：家用無繩電話、監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)科學(xué)研究：藍(lán)牙、微波爐科學(xué)研究：藍(lán)牙、微波爐醫(yī)療醫(yī)療各個(gè)國家授權(quán)使用的信道12Channel Freq (GHz) US/CanEuropeJapanxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx12345678910111213142.4122.4172.4222.4272.4322.4372.4422.4472.4522.4572.4622.4672.4722.484802.11b/g信道劃分圖2.4122.4172.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4

6、842.4272.4372.4472.4572.4672345178910611121314無線網(wǎng)絡(luò)的多樣性常見的無線技術(shù)l想一想生活中會(huì)用到的哪幾種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)？IrDA BlueToothNFCZigBeeUWBWiFi無線網(wǎng)絡(luò)的分類l依據(jù)覆蓋范圍劃分為：WPAN 、WLAN 、WMAN 、WWAN 。l依據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)劃分：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)、Ad hoc無線網(wǎng)絡(luò)。l依據(jù)應(yīng)用來分：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比較WPAN 點(diǎn)對點(diǎn)或小型網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用從遠(yuǎn)程控制到復(fù)雜語音 特點(diǎn)：易用、低費(fèi)用和便攜 2.4 GHz頻段WLAN 耗電量大 設(shè)計(jì)靈活性大 速度快 2

7、.4 和5 GHzWMAN 骨干鏈路或用戶覆蓋的應(yīng)用 具體技術(shù)：WiMax 授權(quán)的頻段：2GHz11GHz非授權(quán)頻段：5GHzWWAN 大覆蓋范圍 問題：帶寬和用戶數(shù) 基于時(shí)長和流量收費(fèi) 具體技術(shù)：3G監(jiān)管組織l定義如何使用RF范圍條例：頻譜和信道傳輸功率編碼和調(diào)制技術(shù)l美國聯(lián)邦委員會(huì)FCCl歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)ETSIl無線電管理局SRRCWLAN相關(guān)組織和標(biāo)準(zhǔn)l Wi-Fi聯(lián)盟成立于1999年的Wi-Fi聯(lián)盟是一個(gè)非牟利國際協(xié)會(huì)，旨在認(rèn)證基于IEEE 802.11規(guī)格無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的互操作性和推動(dòng)wireless新標(biāo)準(zhǔn)制定。目前已知的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：WPA、WPA2、WMM。l WAPI中國無線網(wǎng)

8、絡(luò)產(chǎn)品國標(biāo)中安全機(jī)制 的標(biāo)準(zhǔn)，包括無線局域網(wǎng)鑒別（WAI）和保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（WPI）兩部分。無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族19PHY802.11(1/2 Mbps)MAC802.11/11a/11b/11g MAC802.11e QoS802.11b(5.5/11 Mbps)802.11f 漫游和切換漫游和切換802.11g(54 Mbps)802.11a(54 Mbps)802.11n(600 Mbps)802.11i 安全增強(qiáng)安全增強(qiáng)802.11s mesh802.11r快切快切WLAN產(chǎn)品對人體的電磁輻射l 很多研究已經(jīng)證明，WLAN產(chǎn)品可以在家庭及商業(yè)中使用，對人體來說是安全。l 典型的WLAN產(chǎn)品，如AP輸出功率100mw，對于網(wǎng)卡來說，通常只有10mw至50mw。相比較來說，手機(jī)的發(fā)射功率在通話時(shí)可以超過1W，而無線對講機(jī)甚至可以達(dá)到5 W。l 政府有相關(guān)的法令對發(fā)射功率進(jìn)行嚴(yán)格的限制，因此通過政府相關(guān)部門認(rèn)證過的無線設(shè)備對人體是無害的。作業(yè)l 課后作業(yè)：課后作業(yè)：l 簡答題：簡答題：1、請分別從技術(shù)、速度和頻段等幾個(gè)方面來論述無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過程。2、試舉出幾種常用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，