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。