《無線網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)》word版.doc

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無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)導(dǎo)論復(fù)習(xí)資料 第2章 1。 無線傳輸媒體 傳輸媒體是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中發(fā)送器和接收器之間的物理路徑。傳輸媒體可分為導(dǎo)向的(guided)和非導(dǎo)向的(unguided)兩類。 1）導(dǎo)向媒體 指電磁波被引導(dǎo)沿某一固定媒體前進(jìn)，例如雙絞線、同軸電纜和光纖。 2）非導(dǎo)向媒體 指大氣和外層空間等，它們提供了傳輸電磁波信號(hào)的手段，但不引導(dǎo)它們的傳播方向，這種傳輸形式通常稱為無線傳播(wireless transmission) 。 3）感興趣的3個(gè)頻段 在電信用的電磁波頻譜中，感興趣的3個(gè)頻段是：微波、無線電廣播頻段和紅外線頻譜段。 （1）微波：1GHz~100GHz，可實(shí)現(xiàn)高方向性的波束，而且非常適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸，也可用于衛(wèi)星通信。 （2）無線電廣播頻段：30MHz～1GHz，適用于全向應(yīng)用。 （3）紅外線頻譜段：31011Hz～21014Hz，適于本地應(yīng)用，在有限的區(qū)域(如一個(gè)房間)內(nèi)對(duì)于局部的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及多點(diǎn)應(yīng)用非常有用。 4）地面微波 地面微波系統(tǒng)主要用于長(zhǎng)途電信服務(wù)，可代替同軸電纜和光纖，通過地面接力站中繼。 常見的用于傳輸?shù)念l率范圍為2GHz～40GHz。頻率越高，可能的帶寬就越寬，因此可能的數(shù)據(jù)傳輸速率也就越高。 微波傳輸?shù)闹饕獡p耗來源于衰減。微波(以及無線電廣播頻段)的損耗公式 微波的損耗隨距離的平方而變化 。損傷的另一個(gè)原因是干擾，隨著微波應(yīng)用的不斷增多，傳輸區(qū)域重疊，干擾始終是一個(gè)威脅。頻率越高衰減越大，較高的微波頻率對(duì)長(zhǎng)途傳輸沒有什么用處，但卻非常適用于近距離傳輸。頻率越高，使用的天線就越小、越便宜。 5）衛(wèi)星微波 通信衛(wèi)星實(shí)際上一個(gè)微波接力站，用于將兩個(gè)或多個(gè)稱為地球站或地面站的地面微波發(fā)送器/接收器連接起來。衛(wèi)星使用上下行兩個(gè)頻段：接收一個(gè)頻段(上行)上的傳輸信號(hào)，放大或再生信號(hào)后，再在另一個(gè)頻段(下行)上將其發(fā)送出去。 衛(wèi)星主要應(yīng)用：電視廣播、長(zhǎng)途電話傳輸和個(gè)人用商業(yè)網(wǎng)絡(luò)。 衛(wèi)星傳輸?shù)淖罴杨l率范圍為1GHz～10GHz。其特點(diǎn)為：衛(wèi)星通信距離遠(yuǎn)，一個(gè)地面站發(fā)送到另一個(gè)地面站接收，約有1/4s傳播延遲。在差控和流控方面，也帶來一系列問題。衛(wèi)星微波是廣播設(shè)施，許多站點(diǎn)可以向衛(wèi)星發(fā)送信息，同時(shí)從衛(wèi)星上傳送下來的信息也會(huì)被眾多站點(diǎn)接收。 6）廣播無線電波 廣播無線電波是全向性的，不要求使用碟形天線，天線也無須嚴(yán)格地安裝到一個(gè)精確地校準(zhǔn)位置上。無線電波(Radio) 的頻率范圍為3KHz~300GHz。非正式術(shù)語廣播無線電波(broadcast radio) 包括VHF頻段和部分的UHF頻段：30MHz～1GHz。廣播無線電波損傷的一個(gè)主要來源是多路徑干擾。 7）紅外線 紅外線傳輸不能超過視線范圍，距離短。紅外線傳輸無法穿透墻體。微波系統(tǒng)中遇到的安全性和干擾問題在紅外線傳輸中都不存在。紅外線不需要頻率分配許可。 8）光波 頻率更高的光波，主要指非導(dǎo)向光波，而非用于光纖的導(dǎo)向光波。它提供非常高的帶寬，成本也很低，相對(duì)容易安裝，而且與微波不同，不要求FCC許可。 激光的強(qiáng)度(非常窄的一束光)是它的弱點(diǎn)，不易瞄準(zhǔn)。激光束不能穿透雨或者濃霧，白天太陽的熱量是氣流上升也會(huì)激光束產(chǎn)生偏差。 2。 天線 天線是實(shí)現(xiàn)無線傳輸最基本的設(shè)備。天線可看作一條電子導(dǎo)線或?qū)Ь€系統(tǒng)，該導(dǎo)線系統(tǒng)或用于將電磁能輻射到太空或用于將太空中的電磁能收集起來。 1）輻射模式 一個(gè)天線輻射出去的功率是全方位的，然而并非在所有方向上輻射出的功率都是相等的。 描述天線性能特性的常用方法是輻射模式，它是作為空間協(xié)同函數(shù)的天線的輻射屬性的圖形化表示。 2） 天線類型 包括：偶級(jí)天線和拋物反射天線。 3）天線增益 天線增益(antenna gain)是天線定向性的度量。與由理論的全向天線(各向同性天線)在各個(gè)方向所產(chǎn)生的輸出相比，天線增益定義為在一特定方向上的功率輸出。 天線增益與有效面積的關(guān)系： 式中G為天線增益，A為有效面積，f為載波頻率，c為光速和λ為載波波長(zhǎng)。 3。 傳播方式 由天線輻射出去的信號(hào)以三種方式傳播：地波、天波和直線方式。 1）地波(ground wave)：地波傳播或多或少要沿著地球的輪廓前行，且可傳播相當(dāng)遠(yuǎn)的距離，較好地跨越可視 的地平線。 2）天波(sky wave)：天波信號(hào)可以通過多個(gè)跳躍，在電離層和地球表面之間前后反彈地穿行 3）直線LOS(line of sight) ：當(dāng)要傳播的信號(hào)頻率在30MHz以上時(shí)，天波與地波的傳播方式均無法工作，通信必須用直線方式。 無線傳播類型示意圖 4。 直線傳輸系統(tǒng)中的損傷 主要的損傷包括：衰減和衰減失真(attenuation and attenuation distortion)、自由空間損耗(free space loss)、噪聲(noise)、大氣吸收(atmospheric absorption)、多徑(multi path)和折射(refraction) 等。 5。 移動(dòng)環(huán)境中的衰退 通信系統(tǒng)所面臨的最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)問題是移動(dòng)環(huán)境中的衰退現(xiàn)象。在移動(dòng)環(huán)境中，兩個(gè)天線中的一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)在移動(dòng)，各種障礙物的相對(duì)位置會(huì)隨時(shí)間而改變，由此會(huì)產(chǎn)生比較復(fù)雜的傳輸結(jié)果。 1）多徑傳播 通常障礙物及周邊環(huán)境所產(chǎn)生的多徑傳播有3種傳播機(jī)制，即：反射（R）、散射（S）和衍射（D）。 3種重要傳播機(jī)制的示意圖 2）衰退類型 移動(dòng)環(huán)境中的衰退效果可以分為快速或慢速 ；衰退效果也可以分為平面的或選擇性的。 （1）平面衰退(flat fading)或稱非選擇性的衰退，接收到的信號(hào)的所有頻率成分同時(shí)按相同的比例波動(dòng)。 （2）選擇性衰退(selective fading)無線電信號(hào)的不同光譜成分的影響是不相等的。 6。 多普勒效應(yīng) 多普勒效應(yīng)是為紀(jì)念Christian Doppler而命名的。多普勒效應(yīng)指出，波在波源移向觀察者時(shí)頻率變高，而在波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)頻率變低。當(dāng)觀察者移動(dòng)時(shí)也能得到同樣的結(jié)論。假設(shè)原有波源的波長(zhǎng)為λ，波速為c，觀察者移動(dòng)速度為v，當(dāng)觀察者走近波源時(shí)觀察到的波源頻率為(v+c)/λ，如果觀察者遠(yuǎn)離波源，則觀察到的波源頻率為(v-c)/λ。多普勒效應(yīng)不僅僅適用于聲波，它也適用于所有類型的波，包括光波、電磁波。 在無線移動(dòng)通信中，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)移向基站時(shí)，頻率變高，遠(yuǎn)離基站時(shí)，頻率變低，所以在移動(dòng)通信中要充分考慮多普勒效應(yīng)。尤其是高速移動(dòng)寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(如IEEE802.20)必須考慮多普勒效應(yīng)。 7。 信號(hào)編碼技術(shù) 1） 數(shù)據(jù)、信號(hào)和傳輸?shù)哪M與數(shù)字之分 模擬(analog)和數(shù)字(digital)大致分別與連續(xù)(continuous)和離散(discrete)相對(duì)應(yīng) 。數(shù)據(jù)、信號(hào)和傳輸經(jīng)常使用這兩個(gè)術(shù)語。數(shù)據(jù)(data)定義為傳達(dá)某種意義或信息的實(shí)體；信號(hào)(signal)是數(shù)據(jù)的電氣或電磁表示；傳輸(transmission)是通過信號(hào)的傳播和處理進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的過程。 2）模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 模擬數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)具有連續(xù)的值，例如，聲音和視頻是連續(xù)變化的強(qiáng)度樣本。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的值是離散的，例如文本和整數(shù)。 3）模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 模擬信號(hào)(analog signal)就是一個(gè)連續(xù)變化的電磁波，根據(jù)它的頻率可以在多種類型的媒體上傳播。如銅線媒體、光纖、無線空間。數(shù)字信號(hào)(digital signal)是一個(gè)電壓脈沖序列，這些電壓脈沖可以在銅線媒體上傳輸，不適宜直接在無線媒介中傳播。 4）數(shù)字信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：通常比使用模擬信號(hào)便宜，且較少受噪聲的干擾。缺點(diǎn)：比模擬信號(hào)的衰減要嚴(yán)重 。 5）數(shù)據(jù)的信號(hào)表示 （1）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號(hào)：比起將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼為模擬信號(hào)的設(shè)備來，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼為數(shù)字信號(hào)的設(shè)備不那么復(fù)雜且不昂貴。 （2）模擬數(shù)據(jù)，數(shù)字信號(hào)：將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式允許對(duì)模擬數(shù)據(jù)使用現(xiàn)代數(shù)字傳輸和交換設(shè)備。 （3）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，模擬信號(hào)：有些傳輸媒體，例如光纖和衛(wèi)星只傳輸模擬信號(hào)。 （4）模擬數(shù)據(jù)，模擬信號(hào)：模擬數(shù)據(jù)很容易被轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。 6）模擬傳輸和數(shù)字傳輸 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)都可以在適宜的傳輸媒體上傳輸，處理這些信號(hào)的方法是傳輸系統(tǒng)的功能。模擬傳輸(analog transmission)是傳輸模擬信號(hào)的方法，它不考慮信號(hào)的內(nèi)容。數(shù)字傳輸(digital transmission)與信號(hào)的內(nèi)容有關(guān) 7） 信號(hào)編碼準(zhǔn)則 對(duì)任一給定的通信任務(wù)來說，選擇一種特定的組合的理由是不同的，而后3種技術(shù)與無線通信密切相關(guān)，因?yàn)闊o線傳輸系統(tǒng)主要是采用模擬載波信號(hào)進(jìn)行傳輸。 （1）數(shù)字到模擬：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和數(shù)字信號(hào)必須轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)進(jìn)行無線傳輸。 （2）模擬到模擬：基帶模擬信號(hào)，諸如話音或視頻，通常都必須調(diào)制到高頻的載波上進(jìn)行傳輸。 （3）模擬到數(shù)字：先于傳輸之前，通常將話音數(shù)字化后再在導(dǎo)向的或非導(dǎo)向的媒體上傳輸，這樣可以改進(jìn)傳輸質(zhì)量并可利用TDM方式。對(duì)于無線傳輸來說，結(jié)果得到的數(shù)字信號(hào)必須調(diào)制到一個(gè)模擬載波上。 決定接收器能夠成功解釋所收到信號(hào)的因素主要有：信噪比、數(shù)據(jù)率和帶寬。編碼機(jī)制也可以用來改進(jìn)傳輸性能。編碼機(jī)制是一種簡(jiǎn)單的從數(shù)據(jù)位到信號(hào)元素的映射關(guān)系。 8）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與模擬信號(hào) 最常用的應(yīng)用是通過公用電話網(wǎng)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。電話網(wǎng)并不適用于處理來自用戶端的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字設(shè)備通過調(diào)制解調(diào)器與網(wǎng)絡(luò)相連，調(diào)制解調(diào)器將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，或?qū)⒛M信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。調(diào)制技術(shù)涉及對(duì)載波信號(hào)的3個(gè)特性(振幅、頻率和相位)中的一個(gè)或多個(gè)特性的操作:幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK) 9）模擬數(shù)據(jù)與模擬信號(hào) 當(dāng)數(shù)據(jù)已經(jīng)是模擬形式時(shí)，調(diào)制的主要原因有兩個(gè)： (1)為了實(shí)現(xiàn)有效的傳輸，可能需要較高的頻率。對(duì)于無導(dǎo)向傳輸，實(shí)際上是不可能直接傳輸基帶信號(hào)的,需要使用的天線直徑為幾千米。 (2)調(diào)制允許使用頻分復(fù)用技術(shù)，可以提高信道的利用率。 模擬數(shù)據(jù)的調(diào)制技術(shù)：調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)和調(diào)相(PM)。 10）模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字信號(hào) 準(zhǔn)確的說法是把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的過程，稱之為數(shù)字化(digitalization)。一旦模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后，就可以進(jìn)行很多的工作: (1)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以使用NRZ-L(不歸零－電平)。 (2)可以通過NRZ-L以外的其他編碼技術(shù)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變成數(shù)字信號(hào)。 (3)通過調(diào)制技術(shù)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)也可以轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。 . 8。 擴(kuò)頻技術(shù) 基本思想是：將攜帶信息的信號(hào)擴(kuò)展到較寬的帶寬中，以加大干擾和竊聽的難度。 第一種擴(kuò)頻技術(shù)稱為跳頻(frequency hopping)，更新的一種技術(shù)是直接序列(direct sequence)。 1）跳頻擴(kuò)頻 在跳頻擴(kuò)頻(frequency hopping spread spectrum，F(xiàn)HSS)中，信號(hào)用看似隨機(jī)的無線電頻率序列進(jìn)行廣播，并在固定間隔里從一個(gè)頻率跳到另一個(gè)頻率。而接收器在接收消息時(shí)，也和發(fā)送器同步地從一個(gè)頻率跳到另一個(gè)頻率。 2）直接序列擴(kuò)頻 直接序列擴(kuò)頻(direct sequence spread spectrum，DSSS)，原始信號(hào)中的每一個(gè)位在傳輸信號(hào)中以多個(gè)位表示，此技術(shù)使用了擴(kuò)展編碼(spreading code)。這種擴(kuò)展編碼將信號(hào)擴(kuò)展到更寬的頻帶范圍上，而這個(gè)頻帶范圍與使用的位數(shù)成正比。因此，一個(gè)10位的擴(kuò)展編碼能夠在一個(gè)頻帶上將信號(hào)擴(kuò)展至比1位擴(kuò)展編碼大10倍的帶寬。碼分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)是一種基于DSSS的具有擴(kuò)頻功能的多路技術(shù)。 9。 差錯(cuò)控制技術(shù) 無論傳輸系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)，差錯(cuò)總會(huì)存在，它可能會(huì)導(dǎo)致傳輸?shù)膸杏幸粋€(gè)或多個(gè)位被改變，對(duì)于無線傳輸系統(tǒng)更是如此，為了保障可靠的數(shù)據(jù)傳輸，必須進(jìn)行差錯(cuò)控制。通常的差錯(cuò)控制技術(shù)包括： 差錯(cuò)檢測(cè)碼(error detection code)、差錯(cuò)糾錯(cuò)碼(error correction code)，也稱為前向糾錯(cuò)FEC(forward error correction)碼和自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求ARQ(automatic repeat request)協(xié)議三種。 第3章 1。無線局域網(wǎng)概述 1）無線局域網(wǎng)的覆蓋范圍 無線局域網(wǎng)是在局部區(qū)域內(nèi)以無線媒體或介質(zhì)進(jìn)行通信的無線網(wǎng)絡(luò)。 局部區(qū)域就是距離受限的區(qū)域，是相對(duì)廣域而言。兩者的區(qū)別主要在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶煌?但覆蓋范圍界限的區(qū)別并不十分明顯)，而引起網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面的一些區(qū)別。介于廣域網(wǎng)WAN和局域網(wǎng)LAN之間還有一種局部網(wǎng)絡(luò)，稱為城域網(wǎng)。比局域網(wǎng)覆蓋范圍更小的局部網(wǎng)絡(luò)稱為個(gè)(人區(qū))域網(wǎng)。廣義的無線局域網(wǎng)還包含無線城域網(wǎng)(WMAN)和無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)。無線網(wǎng)絡(luò)也可以粗略分為無線廣域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)兩種。 2）無線局域網(wǎng)的特點(diǎn) 包括：移動(dòng)性(Mobility)、靈活性(Flexibility) 、可伸縮性(Scalability)和經(jīng)濟(jì)性(Saving)等。 3）無線局域網(wǎng)的局限性 需要使用者在應(yīng)用時(shí)考慮和注意的幾個(gè)方面，包括：可靠性(Reliability)、帶寬與系統(tǒng)容量、兼容性(Compatibility)與共存性(Coexistence)、覆蓋范圍、干擾、安全性、節(jié)能管理、多業(yè)務(wù)與多媒體和移動(dòng)性等等。 4）無線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng) 無線局域網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了四代: (1)第一代無線局域網(wǎng):1985年，F(xiàn)CC頒布的電波法規(guī)為無線局域網(wǎng)的發(fā)展掃清了道路。 (2)第二代無線局域網(wǎng)：基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng) (3)第三、四代無線局域網(wǎng)：符合IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品已經(jīng)較為普及，歸為第三代無線局域網(wǎng)產(chǎn)品；而將符合IEEE 802.11a、HiperLAN2和IEEE，802.11g標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品稱為第四代無線局域網(wǎng)產(chǎn)品。 5）無線局域網(wǎng)的分類與應(yīng)用 無線局域網(wǎng)可根據(jù)不同的層次、不同的業(yè)務(wù)、不同的技術(shù)和不同的標(biāo)準(zhǔn)以及不同的應(yīng)用等進(jìn)行分類。下面兩個(gè)圖說明了兩種分類的方法。 無線局域網(wǎng)的分類方法1 無線局域網(wǎng)的分類方法2 2。 無線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù) 1）無線局域網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu) 包括：站、無線介質(zhì)、基站或接入點(diǎn)和分布式系統(tǒng)等組成，如下圖所示。 2）無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 不同的角度有不同的分類： （1）從物理拓?fù)浞诸惪?單區(qū)網(wǎng)SCN和多區(qū)網(wǎng)MCN （2）從邏輯上看:對(duì)等式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式和線型、星型、環(huán)型 （3）從控制方式方面來看:無中心分布式、有中心集中控制式 （4）從與外網(wǎng)的連接性來看：獨(dú)立WLAN和非獨(dú)立WLAN 3）無線局域網(wǎng)的服務(wù) 與WLAN體系結(jié)構(gòu)和工作原理密切相關(guān)的服務(wù)主要有兩種類型:STA服務(wù)和分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS)，這兩種服務(wù)均由MAC層使用。IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)中定義了九種服務(wù)，三種用來移動(dòng)數(shù)據(jù)，其余六種是管理操作。 （1）STA服務(wù)(SS) 由STA提供的服務(wù)被稱為STA服務(wù)，它存在于每個(gè)STA和AP中。SS包括：)認(rèn)證(Authentication)、解除認(rèn)證(Deauthentication)和保密(Privacy)。 （2）.分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS) 由DS提供的服務(wù)被稱為分布式系統(tǒng)服務(wù)。在WLAN中，DSS通常由AP提供。包括：聯(lián)結(jié)(Association)、重新聯(lián)結(jié)(Reassociation) 、解除聯(lián)結(jié)(Disassociation)、分布(Distribution)和集成(Integration)。 （3）服務(wù)之間的關(guān)系 對(duì)于通過WM進(jìn)行直接通信的STA均有認(rèn)證狀態(tài)(值為未被認(rèn)證和已認(rèn)證)和聯(lián)結(jié)狀態(tài)(值為未聯(lián)結(jié)和已聯(lián)結(jié))兩個(gè)狀態(tài)變量。這兩個(gè)變量為每個(gè)遠(yuǎn)端STA建立了三種本地狀態(tài)： 狀態(tài)1：初始啟動(dòng)狀態(tài)，未認(rèn)證，未聯(lián)結(jié)； 狀態(tài)2：已認(rèn)證，未聯(lián)結(jié)； 狀態(tài)3：已認(rèn)證，已聯(lián)結(jié)。 3. 無線局域網(wǎng)的協(xié)議體系 IEEE 802.11x無線局域網(wǎng)協(xié)議體系 1）IEEE 802.11物理層 (1)工作在2.4GHz的ISM波段上的直接序列擴(kuò)頻,數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。 (2)工作在2.4GHz的ISM波段上的跳頻擴(kuò)頻，數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。 (3)工作在波長(zhǎng)介于850nrn~950nm的紅外波段上，其數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。 2）IEEE 802.11a （1）信道結(jié)構(gòu) IEEE 802.11a使用通用網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)UNII的頻帶。UNII-1頻段(5.15~5.25GHz)用于室內(nèi)；UNII-2頻段(5.25~5.35GHz)用于室內(nèi)或者室外；UNII-3頻段(5.725~5.825GHz)用于室外。 （2）編碼和調(diào)制 IEEE 802.11a使用正交頻分多路復(fù)用OFDM。OFDM也稱為多載波調(diào)制，在不同頻率上使用多個(gè)載波信號(hào)，在每個(gè)信道上發(fā)送若干位，類似于FDM。然而，在OFDM中，所有的子信道被指定給單個(gè)的數(shù)據(jù)源。 3）IEEE 802.11b IEEE 802.11b是IEEE 802.11 DSSS模式的一個(gè)擴(kuò)充，提供了在ISM頻段上5.5 Mb/s和11 Mb/s的數(shù)據(jù)速率。該標(biāo)準(zhǔn)為在相同的分片速度、相同帶寬下獲得更高的數(shù)據(jù)速率，使用了一種名為補(bǔ)碼鍵控(complementary code keying，CCK)的調(diào)制模式。 4）IEEE 802.11g IEEE 802.11g將802.11b的數(shù)據(jù)率擴(kuò)展到20Mb/s以上，達(dá)到54Mb/s。 與802.11b相同，802.11g操作在2.4GHz范圍內(nèi)，因而二者是兼容的。該標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)使得802.11b的設(shè)備在連接到一個(gè)802.11g的AP上時(shí)仍能工作，802.11g的設(shè)備連接到一個(gè)802.11b的AP上時(shí)也仍能工作。 4。 IEEE 802.11 媒體訪問控制層 IEEE802。11MAC層覆蓋了三個(gè)功能區(qū)，包括：可靠的數(shù)據(jù)傳送、接入控制以及安全。 1）可靠的數(shù)據(jù)傳送 IEEE 802.11使用幀交換協(xié)議。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)收到從另一個(gè)站點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)幀時(shí)，它向源站點(diǎn)返回一個(gè)確認(rèn)(ACK)幀。此交換被作為一個(gè)原子單元處理，它不會(huì)被其他站點(diǎn)發(fā)出的傳送打斷。如果因?yàn)閿?shù)據(jù)幀被損壞或因?yàn)榉祷氐腁CK被損壞，源站點(diǎn)在一個(gè)短的時(shí)間周期中沒有收到ACK，它會(huì)重發(fā)該幀。為了更進(jìn)一步地增強(qiáng)可量性，可以使用四幀交換。（RTS/CTS） 2）接入控制 考慮了兩類方案：分布接入?yún)f(xié)議和集中接入?yún)f(xié)議 。 （1）分布協(xié)調(diào)功能： DCF子層利用一個(gè)簡(jiǎn)單的載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入CSMA算法：如果一個(gè)站點(diǎn)有一個(gè)MAC幀要發(fā)送，它監(jiān)聽媒體。如果媒體空閑，站點(diǎn)可以發(fā)送，否則，該站點(diǎn)必須等到當(dāng)前發(fā)送已完成才能發(fā)送。為確保此算法起到平滑和公平的作用，DCF包括一套相當(dāng)于優(yōu)先級(jí)模式的時(shí)延，用幀間間隔IFS實(shí)現(xiàn)。 （2）點(diǎn)協(xié)調(diào)功能 PCF是一個(gè)在DFC之上實(shí)現(xiàn)的替代接入方式。該操作由中央輪詢主機(jī)(點(diǎn)協(xié)調(diào)者)的輪詢組成。點(diǎn)協(xié)調(diào)者在發(fā)布輪詢時(shí)使用PIFS。由于PIFS小于DIFS，點(diǎn)協(xié)調(diào)者能獲得媒體，并在發(fā)布輪詢及接收響應(yīng)期間，鎖住所有的非同步通信。 5。其他IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.11c關(guān)注的是橋操作。IEEE 802.11d是作為管理范疇(regulatory domain)更新被提及。IEEE 802.11e對(duì)MAC層作了一些修正以改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量并解決了一些安全問題。IEEE 802.11f致力于解決在來自多個(gè)廠商的接入點(diǎn)(AP)之間的互操作能力問題。 IEEE 802.11h處理頻譜和功率管理問題。 IEEE 802.11i定義了MAC層的安全和認(rèn)證機(jī)制。IEEE 802.11k定義了無線資源測(cè)量(Radio Resource Measurement)，增強(qiáng)了其功能，為較高層提供了無線和網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的機(jī)制。 IEEE 802.11m是一個(gè)糾正標(biāo)準(zhǔn)中編輯的和技術(shù)問題的工作組正在進(jìn)行著的活動(dòng)。 IEEE 802.11n正研究對(duì)物理層和MAC層的增強(qiáng)范圍，以改進(jìn)信息流通量。 6。 Wi-Fi保護(hù)接入 IEEE 802.11i著重三個(gè)主要的安全性領(lǐng)域：認(rèn)證、密鑰管理和數(shù)據(jù)傳遞的保密性。802.11i要求使用認(rèn)證服務(wù)器AS并定義了一個(gè)更為健壯的認(rèn)證協(xié)議。 第四章 一、4.3.4 藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)（100頁） 藍(lán)牙為分層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)，它由核心協(xié)議、電纜替代協(xié)議和電話控制協(xié)議以及接納協(xié)議組成。 藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)文檔構(gòu)成 由核心規(guī)范和概要規(guī)范兩組。（1）核心規(guī)范:描述了從無線電接口到鏈路控制的不同層次藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。（2）概要規(guī)范:考慮使用藍(lán)牙技術(shù)支持不同的應(yīng)用。每個(gè)概要規(guī)范討論在核心規(guī)范中定義的技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)特定的應(yīng)用模型。 核心協(xié)議 分成五層協(xié)議棧： （1） 無線電：確定擴(kuò)頻、跳頻的使用和傳輸功率在內(nèi)的空中接口細(xì)節(jié)。 （2） 基帶：考慮微微網(wǎng)中得連接建立、尋址、分組格式、計(jì)時(shí)和功率控制。 （3） 鏈路管理協(xié)議棧：負(fù)責(zé)藍(lán)牙設(shè)備和正在運(yùn)行的鏈路管理之間建立鏈路。 （4） 邏輯鏈路控制和自適應(yīng)協(xié)議：使高層協(xié)議適應(yīng)基帶。 （5） 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議：詢問設(shè)備信息、服務(wù)與服務(wù)特征，是藍(lán)牙間建立連接成為可能。 應(yīng)用模型 大量應(yīng)用模型定義在藍(lán)牙的概要規(guī)范文檔中。本質(zhì)上，一個(gè)應(yīng)用模型是一套實(shí)施特定的基于藍(lán)牙的應(yīng)用的協(xié)議。每個(gè)概要文件定義了支持一特定應(yīng)用模型的協(xié)議和協(xié)議特性。 藍(lán)牙技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 包括：(1)可以隨時(shí)隨地地用無線接口代替有線電纜連接；(2)具有很強(qiáng)的移植性，可應(yīng)用于多種通信場(chǎng)合，如WAP、GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))、DECT(歐規(guī)數(shù)字無繩通信)等，引入身份識(shí)別后可以靈活地實(shí)現(xiàn)漫游；(3)低功耗，對(duì)人體傷害??；(4)藍(lán)牙集成電路簡(jiǎn)單，成本低廉，實(shí)現(xiàn)容易，易于推廣。 二、4.5.5 五種類型的邏輯信道（109頁）： （1） 鏈路控制：被用于在鏈路接口管理分組的通信流。 （2） 鏈路管理：參與站點(diǎn)之間傳輸鏈路管理信息。 （3） 用戶異步：傳送異步的用戶數(shù)據(jù)。 （4） 用戶等時(shí)：傳送等時(shí)術(shù)語“等時(shí)”，指已知周期的計(jì)時(shí)中重發(fā)的數(shù)據(jù)塊相同的用戶數(shù)據(jù)。 （5） 用戶同步：傳輸同步的用戶數(shù)據(jù)。 三、 4.5.6 信道控制（110頁）： 鏈路建立和維護(hù)期間的操作狀態(tài)方面理解：① 維持：默認(rèn)狀態(tài)。這是一個(gè)低功率狀態(tài)，只有一個(gè)本地時(shí)鐘在工作。② 連接：設(shè)備作為主站或從站連接到微微網(wǎng)。 七個(gè)子狀態(tài)：① 尋呼：設(shè)備發(fā)起一個(gè)尋呼。② 尋呼掃描：設(shè)備監(jiān)聽自身帶DAC的尋呼。③ 主站響應(yīng)：作為主站運(yùn)行的設(shè)備受到從站發(fā)來的尋呼。④ 從站響應(yīng)：作為從站運(yùn)行的設(shè)備受到從站發(fā)來的尋呼。⑤ 查詢：設(shè)備發(fā)布查詢，查找范圍內(nèi)的設(shè)備標(biāo)識(shí)。⑥ 查詢掃描：設(shè)備監(jiān)聽查詢。⑦ 查詢響應(yīng)：一個(gè)已發(fā)布查詢的設(shè)備受到的查詢響應(yīng)。 第五章 一、5.2.3 IEEE802.16d MAC由三個(gè)子層組成：特定服務(wù)會(huì)聚子層，公共安全子層，安全子層。 （1）特定服務(wù)會(huì)聚子層提供對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換或映射的機(jī)制，它包括對(duì)來自外部網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行分類，并將他們與正確的MAC服務(wù)流標(biāo)識(shí)（SFID）和連接標(biāo)識(shí)（CID）相關(guān)聯(lián)。 （2）MAC公共安全子層實(shí)現(xiàn)MAC層的所有核心功能，包括系統(tǒng)接入、帶寬分配、連接建立和連接維護(hù)。 （3）安全子層提供鑒權(quán)、安全密鑰交換和加密功能。 二、5.3 802.16物理層 IEEE802.16的物理層可以支持單載波又可以支持多載波，支持多載波即支持OFDM技術(shù)?；趩屋d波的物理層又分為WirelessMAN—SC和WirelessMAN—Sca兩種。WirelessMAN—SC的操作頻段為10—66GHz，且為視距操作；而WirelessMAN—Sca的操作頻段低于11GHz，為非視距操作?；诙噍d波的物理層規(guī)范則分為WirelessMAN—OFDM和WirelessMAN—OFDMA，兩種規(guī)范均基于OFDM多載波技術(shù)，操作頻段均低于11GHz。 三、5.6.1 服務(wù)類別的定義 IEEE802.16協(xié)議支持4種服務(wù)： 1、 主動(dòng)授予服務(wù)（UGS）為周期性、定長(zhǎng)分組的固定比特率服務(wù)流。UGS服務(wù)流的關(guān)鍵QoS參數(shù)為：主動(dòng)授予大小、每間隔授予、推薦授予間隔、可容忍的授予抖動(dòng)。 2、 實(shí)時(shí)查詢服務(wù)（rtPS）為周期性、變長(zhǎng)分組的實(shí)時(shí)變比特率服務(wù)流，如MPEG視頻業(yè)務(wù)流。rtPS服務(wù)流的關(guān)鍵QoS參數(shù)為：建議輪詢間隔，可容忍的輪詢抖動(dòng)，最小預(yù)留業(yè)務(wù)速率。 3、 非實(shí)時(shí)查詢服務(wù)（nrtPS）為非周期、變長(zhǎng)分組的非實(shí)時(shí)變化比特率服務(wù)流，如高寬帶的FTP業(yè)務(wù)流。nrtPS服務(wù)流的關(guān)鍵QoS參數(shù)為：建議輪詢間隔、最小預(yù)留業(yè)務(wù)速率和業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)。 4、 盡力而為服務(wù)（BE）的特點(diǎn)是不提供完整的可靠性，通常執(zhí)行一些錯(cuò)誤控制和有限重傳機(jī)制，其穩(wěn)定性由高層協(xié)議來保證。BE服務(wù)流的關(guān)鍵QoS參數(shù)為：最小預(yù)留業(yè)務(wù)速率和業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)。 四、802.16系統(tǒng)的移動(dòng)性 IEEE 802.16e是基于IEEE 802.16d標(biāo)準(zhǔn)的，能夠后向兼容IEEE 802.16d的功能。為了支持移動(dòng)性，其工作頻段為2~66Hz，支持車速移動(dòng)(通常認(rèn)為是120km/h)。在物理層技術(shù)方面，802.16e除了支持單載波方式、OFDM方式、OFDMA方式以外，還對(duì)OFDMA方式進(jìn)行了擴(kuò)展。 第七章 1、 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的定義 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)由一組無線移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成，是一種不需要依靠現(xiàn)有固定通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的、能夠迅速展開使用的網(wǎng)絡(luò)體系，所需人工干預(yù)最少，是沒有任何中心實(shí)體、自組織、自愈的網(wǎng)絡(luò)。各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作、通過無線鏈路進(jìn)行通信、交換信息，實(shí)現(xiàn)信息和服務(wù)的共享。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠動(dòng)態(tài)地、隨意地、頻繁地進(jìn)入和離開網(wǎng)絡(luò)，而常常不需要事先示警或通知，而且不會(huì)破壞網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的通信。 2、移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) （1）分布式操作。由于移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不能夠依靠固定基礎(chǔ)設(shè)施或者中心管理，所以移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)必然是分布式的。 （2）帶寬有限，鏈路容量易變。無限鏈的容量明顯低于有線信道。無線環(huán)境具有帶寬有限、比特率誤碼率高、鏈路質(zhì)量和鏈路容量起伏波動(dòng)等問題。 （3）移動(dòng)性和網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)動(dòng)態(tài)性。移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自由的任意移動(dòng)。 （4）設(shè)備限制。移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)跨越不同的終端。其應(yīng)用和技術(shù)千變?nèi)f化。因此定義一個(gè)典型的移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，或者描述一個(gè)典型的移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)幾乎是不可能的。 （5）物理安全性。移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)一般比固定網(wǎng)絡(luò)更加容易受到物理安全的威脅。 3。 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC層 在移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、無線信道脆弱、缺乏中心協(xié)調(diào)機(jī)制是在設(shè)計(jì)MAC協(xié)議時(shí)必須仔細(xì)考慮的問題。 1）Ad Hoc MAC協(xié)議分類 大致包括：競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議(Contention Protocol)、分配協(xié)議(Allocation Protocol )和競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議和分配協(xié)議的組合協(xié)議(也稱混合協(xié)議(Hybrid Protocol))。 2）競(jìng)爭(zhēng)類MAC協(xié)議 可分為無碰撞回避機(jī)制的競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議和有碰撞回避機(jī)制的競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議，具體包括：ALOHA協(xié)議、載波偵聽多址訪問協(xié)議(CSMA)、基于控制分組握手的訪問控制協(xié)議和忙音類多址訪問協(xié)議。 3）分配類協(xié)議 兩種截然不同的分配協(xié)議是靜態(tài)分配協(xié)議(Static Allocation Protocol)和動(dòng)態(tài)分配協(xié)議Dynamic Allocation Protocol)，其區(qū)別在于計(jì)算傳輸時(shí)間安排的方法不同。靜態(tài)分配協(xié)議使司集中式傳輸時(shí)間安排算法，該算法事先為每個(gè)節(jié)點(diǎn)靜態(tài)地分配一個(gè)固定的傳輸時(shí)間安排。這種傳輸時(shí)間安排等效于以太網(wǎng)接口卡的MAC地址分配。動(dòng)態(tài)分配協(xié)議使用分布式傳輸時(shí)間安排算法，該算法按需地計(jì)算傳輸時(shí)間安排。具體有：時(shí)分多址訪問協(xié)議(TDMA)、五步預(yù)留協(xié)議(FPRP) 和跳頻預(yù)留多址訪問協(xié)議(HRMA)。 4）混合類協(xié)議 包括：混合時(shí)分多址訪問協(xié)議(HTDMA)、TDMA和CSMA的混合協(xié)議、ADAPT協(xié)議、ABROAD協(xié)議、AGENT協(xié)議和Meta-協(xié)議。 4。 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層 1）Ad Hoc路由協(xié)議分類 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)獲取路由信息的方法來對(duì)移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由算法進(jìn)行分類。表格驅(qū)動(dòng)類路由協(xié)議(又稱主動(dòng)式路由協(xié)議)；源節(jié)點(diǎn)初始化按需驅(qū)動(dòng)類路由協(xié)議(又稱反應(yīng)式路由協(xié)議) 。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)使用的、用于計(jì)算優(yōu)先路由的信息類型來對(duì)路由算法進(jìn)行分類，鏈路狀態(tài)算法和距離矢量算法。 2） 主動(dòng)式路由協(xié)議 盡力維護(hù)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)至所有其他節(jié)點(diǎn)的一致的最新路由信息。它要求網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都建立和維護(hù)一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)路由信息的表格。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)變化的反應(yīng)是：向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳播路由更新信息。 3）反應(yīng)式路由協(xié)議 只有在源節(jié)點(diǎn)需要的時(shí)候，才創(chuàng)建路由。 4）主動(dòng)式路由協(xié)議： （1）最優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（OLSR） 它的主要概念是多點(diǎn)中繼。 （2）基于反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)的拓?fù)浞职l(fā)協(xié)議（TBRPF）它提供逐跳的到達(dá)每個(gè)目的的節(jié)點(diǎn)的最短路徑路由。 5）按需路由協(xié)議： （1）Ad Hoc按需距離矢量路由協(xié)議（AODV）。它是為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的。提供對(duì)動(dòng)態(tài)鏈路狀況的快速自適應(yīng)，處理開銷和存儲(chǔ)開銷低，網(wǎng)絡(luò)利用率低，確定到達(dá)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的目的節(jié)點(diǎn)的單目標(biāo)傳輸路由。 （2）基于節(jié)點(diǎn)間相互關(guān)系的路由協(xié)議（ABR），它是光波路由協(xié)議和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)路由協(xié)議的混合體。ABR路由協(xié)議只需為確定需要路由的源節(jié)點(diǎn)維護(hù)路由。 （3）源動(dòng)態(tài)路由協(xié)議（DSR）是一個(gè)專門為多跳無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單且高效的路由協(xié)議，多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成。 6）混合路由協(xié)議： （1）域路由協(xié)議。為可重構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)同心通信環(huán)境中所面臨的路由尋找和路由維護(hù)提供了一種靈活的解決方法根據(jù)反應(yīng)式路由請(qǐng)求/路由應(yīng)答機(jī)制進(jìn)行各個(gè)路由選擇之間的路由尋找，而路由選擇域內(nèi)則使用主動(dòng)式路喲協(xié)議來維護(hù)到達(dá)其域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的最新路由信息。 （2）搶先式路由協(xié)議。路由開銷保持在低水平，所需切換時(shí)間最少。