ch8 移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸

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1、第八章移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸8.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)8.1.1引言8.1.2WLAN技術(shù)的優(yōu)勢(shì)8.1.3WLAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8.1.4WLAN標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展8.1.5WLAN的協(xié)議體系8.1.6WLAN技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)18.2無(wú)線城域網(wǎng)（WiMAX）技術(shù)8.2.1IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)和WiMAX組織8.2.2WiMAX技術(shù)特點(diǎn)8.2.3WiMAX協(xié)議體系結(jié)構(gòu)8.2.4WiMAX標(biāo)準(zhǔn)化最新進(jìn)展8.3移動(dòng)蜂窩網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)的融合28.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)8.1.1引言全球有三大類(lèi)型的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括美國(guó)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)系列，歐洲ETSIBRAN的HIPERLAN標(biāo)準(zhǔn)和

2、日本ARIB開(kāi)發(fā)的多媒體移動(dòng)接入通信（MMAC）標(biāo)準(zhǔn)。在上述標(biāo)準(zhǔn)中，IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)系列發(fā)展最為迅速，得到的業(yè)界支持也最為廣泛。因此，本節(jié)對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)的講述，將著重于IEEE802.11系列。38.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)8.1.2WLAN技術(shù)的優(yōu)勢(shì)安裝便捷覆蓋范圍廣經(jīng)濟(jì)節(jié)約易于擴(kuò)展傳輸速率高48.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)8.1.3WLAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)WLAN有兩種主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（InfrastructureNetwork）和自組織網(wǎng)絡(luò)（也就是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，即人們常稱(chēng)的Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)）。58.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)8.1.4WLAN標(biāo)準(zhǔn)的

3、發(fā)展1．IEEE802.112．IEEE802.11b3．IEEE802.11a4．IEEE802.11g68.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)5．中國(guó)WAPI標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)WLAN安全問(wèn)題，中國(guó)制定了自己的WLAN安全標(biāo)準(zhǔn)：WAPI。與其他無(wú)線局域網(wǎng)安全機(jī)制（如802.11i）相比，WAPI主要的差別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）雙向身份鑒別（2）數(shù)字證書(shū)身份憑證78.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)（1）雙向身份鑒別在WAPI安全體制下，無(wú)線客戶(hù)端和WLAN設(shè)備二者處于對(duì)等地位，二者身份的相互鑒別在公信的鑒別服務(wù)器控制下實(shí)現(xiàn)。雙向鑒別機(jī)制既可防止假冒的無(wú)線客戶(hù)端接入WLAN網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也

4、可杜絕假冒的WLAN設(shè)備偽裝成合法的設(shè)備。而在其它安全體制下，只能實(shí)現(xiàn)WLAN設(shè)備對(duì)無(wú)線客戶(hù)端的單向鑒別，缺乏有效的WLAN設(shè)備身份鑒別手段。88.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)（2）數(shù)字證書(shū)身份憑證WAPI基本架構(gòu)上和802.11i采用的AAA架構(gòu)類(lèi)似，也包括了三個(gè)實(shí)體，即鑒別請(qǐng)求者系統(tǒng)（WLAN終端）、鑒別器系統(tǒng)（WLAN設(shè)備）和鑒別服務(wù)系統(tǒng)，如圖8.2所示。98.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)8.1.5WLAN的協(xié)議體系與有線局域網(wǎng)一樣，無(wú)線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要在邏輯鏈路層的LLC子層以下，即MAC層與物理層。由于無(wú)線的傳輸技術(shù)與有線傳輸技術(shù)的差異以及無(wú)線信道的獨(dú)特性

5、，需要制定新的MAC協(xié)議和相應(yīng)的物理層協(xié)議。108.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)8.1.5WLAN的協(xié)議體系1．802.11物理層（1）FH-SS技術(shù)（2）DS-SS技術(shù)（3）OFDM技術(shù)協(xié)議傳統(tǒng)802.11802.11a802.11b802.11g802.11n頻率2.4GHz5GHz2.4GHz2.4GHz2.4或5GHz信號(hào)FHSS或DSSSOFDMHR-DSSSOFDMOFDM最大數(shù)據(jù)傳輸率2Mbps54Mbps11Mbps54Mbps540Mbps（理論值）發(fā)布時(shí)間199719991999（先于a）2003于2008年認(rèn)證傳輸速率1Mbps和2Mbps6、9、1

6、2、18、24、36、48、54Mbps1、2、5.5、11Mbps6、9、12、18、24、36、48、54Mbps1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48、54Mbps118.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)2．802.11數(shù)據(jù)鏈路層802.11的數(shù)據(jù)鏈路層包括兩個(gè)子層，一是邏輯鏈路層LLC，另一個(gè)是媒體訪問(wèn)控制層MAC。IEEE802.3有線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)定義了CSMA/CD（帶有碰撞檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多址接入）MAC層協(xié)議，適用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于IEEE802.3是當(dāng)前流行的有線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，CSMA/CD也是當(dāng)前使用最多的有線局域網(wǎng)協(xié)議。128.1無(wú)線局域

7、網(wǎng)（WLAN）技術(shù)2．802.11數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)CSMA/CD的一個(gè)重要前提是：各站能夠非常容易地實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)功能。在有線局域網(wǎng)的情況下，可根據(jù)檢測(cè)線纜上直流分量的變化容易地實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)。在IEEE802.11無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議中，沖突的檢測(cè)存在一定的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題稱(chēng)為“遠(yuǎn)近效應(yīng)”現(xiàn)象，這是由于要檢測(cè)沖突，設(shè)備必須能夠一邊接收數(shù)據(jù)信號(hào)一邊傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，而這在無(wú)線系統(tǒng)中是無(wú)法辦到的。所以CSMA/CD協(xié)議不能照搬到無(wú)線局域網(wǎng)中去。138.1無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)2．802.11數(shù)據(jù)鏈路層為了盡量減少數(shù)據(jù)的傳輸碰撞和重試發(fā)送，防止