目录

  • 第四章 无线通信网
    • 1.移动通信
      • （1）蜂窝通信系统（初代移动网络）
      • （2）第二代移动通信系统（2G）
        • 1）GSM
        • 2）CDMA
        • 3）2.5G（==过渡==）
      • （3）第三代移动通信系统（3G）
    • 2.无线局域网
      • （1）无线局域网的基本概念
      • （2）WLAN的通信技术
      • （3）IEEE802.11WLAN体系结构
        • 1）物理层
        • 2）802.11MAC子层
        • 3）MAC管理子层
          • a.同步问题
          • b.移动方式
          • c.安全管理
      • （4）移动Ad Hoc网络
    • 3.无线个域网
      • （1）蓝牙技术
      • （2）ZigBee(蜜蜂网)技术
    • 4.无线城域网
      • （1）关键技术
      • （2）MAC子层
      • （3）4G迈进

第四章 无线通信网

1.移动通信

（1）蜂窝通信系统（初代移动网络）

顾名思义，以蜂窝状显现的无线覆盖范围的地区称作蜂窝通信系统。

每个小区覆盖范围1~10km。

相邻小区不能使用相同频率通信。

从一个小区到另一个小区会发生漫游现象。

（2）第二代移动通信系统（2G）

引入数字无线点技术组成的数字蜂窝移动通信系统，它提供更高的网络容量。提高网络容量，改善语音和保密性，并为用户提供无缝的国际漫游。

中国以GSM为主，CDMA为辅。

1）GSM

Global System for Mobile Communications 全球移动通信系统

中国移动，中国联通各有 一个GSM网

包含频段
GSM-900MHZ
GSM-1800MHZ
GSM-1900MHZ等

2）CDMA

美国高通公司的第二代蜂窝移动通信系统工作在800MHz频段

采用码分多址CDMA，提供语音和数据业务。

CDMA技术基于
1.码分技术（扩频技术）
2.多址技术的通信系统。

3）2.5G（过渡）

2.5G移动通信技术是从2G到3G的衔接技术。

GPRS、HSCSD、WAP、EDGE、蓝牙（Bluetooth）、EPOC等技术都是2.5G技术

2.75G：第2.75代增强型GPRS叫EDGE。

（3）第三代移动通信系统（3G）

支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。
下行速度理论值可达3.6Mb/s（一说2.8Mb/s）（下载）
上行速度峰值可达384Kb/s（上传）

国内支持国际电联确定三个无线接口标准 国际电联确定三个无线接口标准
中国电信的CDMA2000 美国CDMA2000
中国联通WCDMA 欧洲WCDMA
中国移动TD-SCDMA 中国TD-CDMA

GSM采用时分多址，CDMA采用码分扩频技术

CDMA先进功率和语音激活可提供大于3倍的GSM网络容量

主要特征可提供移动宽带多媒体业务。

2.无线局域网

（1）无线局域网的基本概念

无线局域网WLAN：两大阵营：

①IEEE 802.11面向数据无连接。

②欧洲邮电委HIPERLAN，面向语音有连接。奥迪A5。

Ad Hoc网络中是一种点对点连接，主要用在军事领域，也可以用在商业领域进行语音和数据传输。

（2）WLAN的通信技术

无线网可以按照使用的通信技术分类。现有的无线网主要使用3种通信技术：
①红外线，分为：定向光束红外线、全向广播红外线，漫反射红外线。

②扩展频谱，分为：频率跳动FHSS、直接序列 DSSS。

③窄带微波，分为：申请许可证RF，免许可证RF。

（3）IEEE802.11WLAN体系结构

1）物理层

FHSS通信的PLCP帧格式

SYNC (80 ) SFD (16) PLW (12) PSF(4) CRC (16) MPDU (≤4096 字节）

DSSS通信的PLCP帧格式

SYNC （128) SFD (16) Signal (8) Service (8) Length （16) FCS (8) MPDU

DFIR示为采用漫反射红外线 (Diffused IR, DFIR) 时的 PLCP 帧格式。

SYNC (57-73 ) SFD (4) Datarate (3) DCLA (32) Length (16) FCS (16) MPDU

2）802.11MAC子层

三种帧间隔IFS：
①DIFS（分布式协调IFS）最长，优先级最低。
②PIFS（点协调IFS）中等长度，优先级居中。
③SIFS（短IFS）最短，优先级最高立即响应。

DCF分布式协调功能，支持争用服务
PCF点协调功能，支持无争用服务
RST/CST，支持信道预约

3）MAC管理子层

a.同步问题

主动扫描：
1.终端（试探）请求
2.得AP响应
3.确认最佳AP

被动扫描
1.已在BSS区域
2.收到AP得信标帧
3.比较
4.确认最佳AP

b.移动方式

3种移动方式：
无转移方式是指终端是固定的，或者仅在 BSA 部移动；
BSS 转移是指终端在同一个 ESS内部的多个 BSS 之间移动；
ESS 移是指从ESS动到另一个 ESS。

c.安全管理

IEEE802.11采取认证和加密措施

无线加密协议WEP：认证和加密:明文形式的。
无线保护接入WPA/WPA2：802.1x认证（AH）、RC4加密（ESP）和TKIP数据完整性（IKE）。

（4）移动Ad Hoc网络

节点之间对等。每个 节点既是主机，又是路由器。形成自组织网 MANET。


3.无线个域网

无线个人网WPAN：小范围，10米左右，手持设备。IEEE 802.15.1/2/3/4标准。

（1）蓝牙技术

蓝牙(Bluetooh）技术IEEE 802.15.1:1主设备、7从设备。
四个重要协议：

1.RF无线电频率协议

2.链路控制协议LCP

3.链路管理协议 LMP

4.链路控制自适应协议L2CAP。

（2）ZigBee(蜜蜂网)技术

IEEE 802.15.4：全功能设备FFD，简单功能设备RFD，RFD之间不能通信。一般用于物联网。

4.无线城域网

无线城域网IEEE 802.16：
WiMAX： 802.16d（无线固定），802.16e（无线移动）。WiMAX II：802.16m（4G）。

（1）关键技术

在10~66G频段工作（视距传输）
在2~11G频段（非视距传输）

正交频分多路复用OFDM
多输入多输出MIMO
频分/时分双工FDD/TDD。

（2）MAC子层

两种CS子层
1.ATM CS子层（对ATM业务支持）
2.分组CS（对IEEE802.3、IEEE802.1q、IPv4和IPv6等基于分组得业务得映射）

QoS机制
1.非请求的带宽分配业务 (Unsolicited Grant Service, UGS):
2.实时轮询业务 (real me Polling Service, rtPS)
3.非实时轮询业务 (non real time Polling Service, nrtPS)
4.尽力而为业务 (Best Effort Service, BE)

（3）4G迈进

  1. 802.16e
    802.16d OFDM 调制方式采用256个子载波， OFDMA 调制方式采用 2048个子载号带宽在 1.25~20MHz 可变。
    OFDMA被802.16e改进成支持4种不同得子载波数量为别为：128、512、1024和2048。

  2. WiMAX
    1)UMB（已被高通公司宣布放弃）
    2)LTE采用OFDM/OFDMA作为物理层得核心技术，支持1.25~20MHz 宽带，下行1Gb/s，上行500Mb/s
    （中国自主研发的4G通信标准是）
    3)IEEE802.16m支持5M~20MHz得抗辩带宽，特殊情况下可达100MHz，下行速率在100Mb/s ~ 1Gb/s

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