《高性能计算机网络》课程教学课件（讲义）第九章 无线网络 第51讲 无线城域网及个人区域网

第51讲无线城域网及个人区域网

第51 讲无线城域网及个人区 域网

9.3无线城域网与802.16协议宽带无线接入的基本概念1999年7月，802委员会成立一个工作组专门研究宽带无线城域网标准问题：2002年公布的802.16标准全称是"固定带宽无线访问系统空间接口"；802.16协议标准也称为无线城域网(WMAN)或无线本地环路(wirelesslocal loop）标准

9.3无线城域网与802.16协议 宽带无线接入的基本概念 • 1999年7月， 802委员会成立一个工作组 ，专门研究宽带无线城域网标准问题； • 2002年公布的 802.16标准全称是“固定带 宽无线访问系统空间接口” ； • 802.16协议标准也称为无线城域网 （WMAN）或无线本地环路（wireless local loop）标准。 *

802.16宽带城域网结构802.16802.16802.16理国国民路国联国店802.16基站802.16基站0001000互联网100010100ISP

802.16宽带城域网结构 *

IEEE802.16标准体系·802.16标准的重点是解决城市范围内建筑物之间的数据通信问题：。802.16标准制定了工作在2～66GHz频段的无线接入系统的物理层与介质访问控制MAC层规范·按802.16标准建立的无线网络覆盖一个城市的部分区域，它需要在每个建筑物上建立基站，基站之间采用全双工、宽带通信方式工作：：802.16标准有两个物理层标准802.16d与802.16e；802.16d主要针对固定的无线网络部署，802.16e针对火车、汽车等移动物体的无线通信标准问题

IEEE 802.16标准体系 • 802.16标准的重点是解决城市范围内建筑物之间 的数据通信问题； • 802.16标准制定了工作在2～66GHz频段的无线 接入系统的物理层与介质访问控制MAC层规范 ； •按802.16标准建立的无线网络覆盖一个城市的部 分区域，它需要在每个建筑物上建立基站，基站 之间采用全双工、宽带通信方式工作； • 802.16标准有两个物理层标准802.16d与802.16e ；802.16d主要针对固定的无线网络部署， 802.16e针对火车、汽车等移动物体的无线通信 标准问题。 *

9.4 蓝牙、ZigBee与802.15.4协议标准9.4.1蓝牙技术与协议1999年7月，SIG公布蓝牙规范1.0版卷1是核心规范，卷2是协议子集：，蓝牙技术最初的目标只是解决近距离数字设备之间的无线连接，但是很快扩大到无线局域网的工作领域中；，这样的转变使标准更有应用价值，但是也造成与IEEE802.11标准竞争的局面

9.4 蓝牙、ZigBee与802.15.4协议标准 9.4.1 蓝牙技术与协议 • 1999年7月， SIG公布蓝牙规范1.0版， 卷1是核心规范，卷2是协议子集； • 蓝牙技术最初的目标只是解决近距离数 字设备之间的无线连接，但是很快扩大 到无线局域网的工作领域中； • 这样的转变使标准更有应用价值，但是 也造成与IEEE 802.11标准竞争的局面。 *

.在蓝牙规范1.0版发表后不久，IEEE802.15标准组决定采纳蓝牙规范作为基础，并开始对它进行修订：蓝牙规范已经有细致的规范，而且它是针对整个系统的。从网络体系结构的角度来看，它覆盖从物理层到应用层的全部内容；IEEE802.15标准组仅对物理层和数据链路层进行标准化，蓝牙规范的其它部分并没有被纳入该标准

•在蓝牙规范1.0版发表后不久，IEEE 802.15标准组决定采纳蓝牙规范作为基 础，并开始对它进行修订； • 蓝牙规范已经有细致的规范，而且它是 针对整个系统的。从网络体系结构的角 度来看，它覆盖从物理层到应用层的全 部内容； • IEEE 802.15标准组仅对物理层和数据 链路层进行标准化，蓝牙规范的其它部 分并没有被纳入该标准。 *

蓝牙系统的体系结构蓝牙系统的基本单元是微微网(piconet);·每个微微网都包含一个主结点，在10米距离内最多7个活动的从结点，以及可以多达255个静观结点（parkednode）；静观设备除了响应主结点的激活或指示信号之外，不做其它任何事情；·在同一房间中可以同时存在多个微微络，它们可以通过一个桥结点连接起来。两个相互连接的微微网成为一个分散网（scatternet）

蓝牙系统的体系结构 • 蓝牙系统的基本单元是微微网（piconet）； •每个微微网都包含一个主结点，在10米距离内 最多7个活动的从结点，以及可以多达255个静 观结点（parked node）； •静观设备除了响应主结点的激活或指示信号 之外，不做其它任何事情； •在同一房间中可以同时存在多个微微络，它 们可以通过一个桥结点连接起来。两个相互 连接的微微网成为一个分散网（scatternet） 。 *

由两个微微网组成的分散网结构微微网1微微网2SSMsS活动的从结点静观状态的从结点作为桥的从结点

由两个微微网组成的分散网结构 *

9.4.2无线个人区域网与IEE日802.15.4标准无线个人区域网的基本概念·用无线方法连接人们自身附近几米范围内的手机、便携式计算机和移动办公设备的网络叫做个人区域网络（PAN）或无线个人区域网络（WPAN)IEEE802.15.4标准是低速无线个人区域网络（LR-WPAN）不同设备之间低速互连的标准

9.4.2无线个人区域网与IEEE 802.15.4标准 无线个人区域网的基本概念 •用无线方法连接人们自身附近几米范围 内的手机、便携式计算机和移动办公设 备的网络叫做个人区域网络（PAN）或 无线个人区域网络（WPAN）； • IEEE 802.15.4标准是低速无线个人区域 网络（LR-WPAN）不同设备之间低速 互连的标准。 *

802.15.4协议的特点：·在不同的载波频率下实现20kbps、40kbps和250kbps三种不同传输速率·支持星形和点到点两种网络拓扑结构：·使用16位和64位两种地址格式，其中64位地址是全球惟一的扩展地址：·支持冲突避免的载波多路侦听CSMA/CA技术；支持确认(ACK)机制，保证传输可靠性

802.15.4协议的特点： •在不同的载波频率下实现 20kbps、 40kbps和250kbps三种不同传输速率； •支持星形和点到点两种网络拓扑结构； •使用16位和64位两种地址格式，其中64位 地址是全球惟一的扩展地址； •支持冲突避免的载波多路侦听CSMA/CA 技术； •支持确认(ACK)机制，保证传输可靠性。 *