宽带无线接入技术
目前 Wi-Fi 联盟在世界各地拥有 205 名会员公 司,并且从2000 年月开始认证以来,已经有 915 个产品通过了认证。
北美 WLAN市场的形成和发展使IEEE802.11系列 成为了主流标准
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WLAN的技术定位
WLAN与蜂窝移动通信系统的比较
频段 小区范围 数据率(最大) 传输内容与服
ISO/IEC 8802.11 WEP
GB 15629.11
WAPI 2003.5
2003.8 20%
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WPA IEEE 802.11i
时间:为产业发展奠定基础; 正争取成为国际标准,或国际 标准的一部分;
2004年6月 强制实施2005年底; “马后炮”
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IEEE 802.11 WLAN系列 (续)
随着距离和用户数量的增加,实际数据速率远远低于 理论速率。
802.11a链路数据速率与距离的关系
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计算机学科与工程学院15ຫໍສະໝຸດ WLAN技术面临的问题(续)
WLAN距离与数据吞吐率的关系 (802.11a,HiperLAN/2)
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中国标准:弥补国际标准安全漏洞
2.4GHz频段直接序列扩频(Barker码,CCK),PBCC(可选)
1997年标准化 1997年标准化 1997年标准化
1999年标准化
802.11a高速 率扩展
5GHz频段OFDM
1999年标准化
802.11g 进一 步高速率扩展
802.11d
2.4GHz频段OFDM, PBCC(可选)
2003年标准化
Hi 移动性优化
GPRS Edge
WCDMA cdma2000
TD-SCDMA
The
未来: 高移动性和大带宽
Leading Edge
True Mobile Multimedia
Bluetooth
802.11a/ HiperLAN2 802.11b
带宽优化
移动性
Dial-Up
Lo
Broadband
10Base-T
网络设备 相对便宜, 覆盖范围小
主要用于 Internet数据 传输
主要依靠 互联网构成 网络
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WLAN的技术定位(续)
WLAN与蜂窝移动通信系 统的比较:WLAN网络结 构
Ad hoc WLAN模式
仅提供端到端的通信 设备构成独立基本服务集 (IBSS)
Infrastructure WALN模式
欧洲ETSI 高性能局域网HIPERLAN系列
日本ARIB 移动多媒体接入通信MMAC
其它类似标准:美国HomeRF 共享无线接入协议 SWAP
2003年1月,由于Intel等公司的退出,该组织已经解散
2003年5月,两项 WLAN 中国标准已正式颁布。这两项国 家标准在原则采用IEEE 802.11/802.11b系列标准前提 下,在充分考虑和兼顾WLAN产品互连互通的基础上,针 对WLAN的安全问题,给出了技术解决方案和规范要求。
IEEE 802.11系列标准是WLAN的主流标准!
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IEEE 802.11 WLAN系列
物理层标准
标准
内容
状态
802.11IR
802.11FHSS
802.11DSSS 802.11b高速 率扩展
红外线传输 2.4GHz频段跳频扩频 2.4GHz频段直接序列扩频(Barker码)
无线局域网技术(WLAN)
无线人域网技术(WPAN) 固定宽带无线接入技术(FBWA) 移动宽带无线接入技术(MBWA)
结束语
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有线局域网
LAN
无线局域网
WLAN
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WLAN标准
目前国际上有三大标准家族
美国IEEE 802.11家族(Wi-Fi )
100Base-T
T-1
带宽
Hi
无线通信的未来: 百花齐放 – 百家争鸣
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宽带无线接入技术简介
宽带无线接入技术是无线通信技术重要分支
Services and applications
download channel
Digital Broadcast
New Radio IInntteerrffaaccee
6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54
30.7 Mbps
1.6 Mbps 5.9 Mbps 14.4 Mbps* 24.0 Mbps
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WLAN技术面临的问题
安全性
802.11标准中的WEP协议非常脆弱 Wi-Fi将WPA作为强制性认证标准 IEEE 通过802.11i,802.1X 中国国家标准采用WAPI
IEEE 802.11家族, ETSI HIPERLAN
无线人域网技术(WPAN)
IEEE 802.15家族, Bluetooth
无线城域网技术(WMAN)
IEEE 802.16家族, ETSI HIPERMAN
其它技术
无线家域网技术(WHAN): HomeRF 移动宽带无线接入(MBWA): IEEE 802.20
务
移动性
WLAN 2.4 GHz, 5 GHz(无需
许可) 50-150米 11-54Mbps
高速 Internet/Intranet连 接(为计算机提供高速
数据接入) 半移动性,步行速度
GSM/GPRS
3G
800/900MHz1.8/1.9GHz~2.1GHz(需要许可)
最大37.5Km
200m~10Km
WLAN标准未来市场预测之一(单位:百万美元)
802.11b/g和多 模式终端将成为 未来市场的主流
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IEEE 802.11 WLAN系列 (续)
WLAN标准未来市场预测之二
IEEE 802系 列标准占据 了绝大部分 市场份额
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OFDM
每个信道的最大数据 速率(Mbps)
最大 UDP 吞吐量 (1500 byte)
最大 TCP/IP 吞吐量 (1500 byte)
1, 2
1.7 Mbps
1, 2, 5.5, 11
7.1 Mbps
1, 2, 5.5, 6, 9, 11, 12, 18,
24, 36, 48, 54
19.5 Mbps*
2002年9月首次 会议
无线下一代研究,研究802.11标准与 802.11/WNG ETSI-BRAN和MMAC均接受的全球一致的 已经启动
WLAN公共接口
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IEEE 802.11 WLAN系列 (续)
主要的物理层技术标准比较
可用频谱带宽 在中国的工作频率
互不重叠的信道数
9.6kbps/171.2k 144-384kbps(最大
bps
2Mbps)
语音和分组数据(为移动电话提供语 音和数据服务)
直到250km/hour,全球漫游
安全性
需改进
高
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WLAN的技术定位(续)
WLAN与蜂窝移动通信系统的比较:网络结构
WLAN网络结构
结构简单、 终端独立
2003年7月标 准化
802.11 i
增强的安全和认证机制
正在标准化
802.11 k 定义无线资源管理,向高层提供无线和网络测量接口 正在准备草案
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IEEE 802.11 WLAN系列 (续)
其它标准活动
工作组
内容
状态
802.11/HT SG
研究对802.11标准增强以提高吞吐率
PackIPetbbaasseedd Core Network
Wireline xDSL
Cellular 2nd gen.
IMT-2000
WLAN type
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Short Range Connectivity
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宽带无线接入技术简介(续)
宽带无线接入技术通过无线通信的方式实现对核 心网络的接入
MAC层标准
标准
802.11MAC
内容
WLAN公共MAC机制
状态
1997年标准 化
802.11e
增强802.11MAC机制,提供:QoS、服务类别、增强 安全和认证机制、考虑增强DCF和PCF的效率。
正在标准化
802.11f
访问点间协议(Inter-Access Point Protocol, IAPP),规 定访问点间必要的交换信息,以支持802.11分布式系 统功能,并使不同厂商的访问点兼容。
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WLAN的技术定位
WALN在无线通信技术中的位置
4G?
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IEEE 802.11系列的成功之处
IEEE802.11的技术路线与技术特征:
先进性:
技术架构与思路符合未来通信系统的发展趋势。无线接入层与网络功 能分离,网络统一承载各种功能与业务。