无线通信网包含面向语音通信的移动电话系统以及面向数据传输的无线局域网和无线广域网,随着移动互联网发展,目前移动电话网也向语音和数据综合传输的移动通信网转变,二者融合使得Internet无所不在,也更加方便快捷。
无线通信网:一类用无线电技术传输数据网络的总称。及网络传输的信道采用无线电。
信道:数据传输的媒介。对比出行交通工具选择
出行选择的交通工具(或道路):汽车,货车、船、飞机。。。
数据传输选择媒介:同轴电缆、双绞线、光纤、无线电、红外线。。。
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网络工程师思维导图-第五章:无线通信网
移动通信网主要服务对象是移动电话,从第一代(1G)到第三代(3G)都是针对语音通信设计,4G开始与Internet无缝对接,开始普及移动互联网。
第一代移动蜂窝系统是1978年美国贝尔实验室开发的高级移动电话系统(AMPS)。采用模拟制式的频分双工(FDD) 技术。
第二代移动通信技术是数字蜂窝电话,世界不同地方采用了不同的数字调制方式,如欧洲电信的GSM系统和美国高通公司的码分多址(CDMA)系统。
小知识:
TDM与TDMA区别:
TDM: Time Division Multiplex 时分多路复用
TDMA: Time Division Multiple Access 时分多址接入
- 相同点:将时间分为小的片段及time slot。
- 不同点:应用场景不同,TDM是将多路信号通过分配不同时隙一起传输。TDMA是将时隙分配给不同的地址与其通信。
CDMA通信系统既不分频道、又不分时隙,无论传输何种信息的信道都采用不同的码型来区分。
六个国际标准:
4G的传输速率可达到100Mbps,关键技术包含:OFDM,MIMO,智能天线,软件无线电技术。
主要制式有:
5G是最新一代蜂窝移动通信技术。目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。
5G三大应用场景:
无线局域网及WLAN技术,本节需要掌握以下知识点:
- 什么是WLAN,有哪些标准?
- WLAN通过什么技术实现?
- WLAN的协议栈及80.11的体系结构是怎么构成的?
- Ad Hoc网络是怎么工作的?
- IEEE802.11发展的新进展有哪些?
无线局域网(WLAN)技术分为两大阵营:
- IEEE802.11标准体系—面向数据发展而来,基于无连接。
- HIPERLAN标准体系 —面向语音发展而来,基于有连接。
目前市场上的大部分产品都是根据802.11标准开发。
IEEE802.11标准:
现有无线网按技术分类主要使用3中通信技术:
- 红外通信
- 扩展频谱通信
- 窄带微波通信
红外(IR)通信相对于无线电波通信有一些优点:比如频谱无限可提供较高速率,且频谱不收管制,设备简单等等。但也存在一定的缺点:比如受光线干扰,通信范围小。
IR通信分为三种技术:
小知识:
电磁波频谱:
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扩展频谱通信技术起源于军事,主要想法是:将信号散布到更宽的宽带上以减少发生阻塞和干扰的机会。
主要思想: 香农定理 C = W l o n g 2 ( 1 + S / N ) C=Wlong_2(1+S/N) C=Wlong2?(1+S/N), 在信道容量?一定的情况下,可以用带宽(W)换取信噪比(S/N)。
窄带微波(RF)是指使用微波无线电频带进行数据传输。
802.11WLAN的协议主要定义了MAC层和物理层,协议模型如下:
数据链路层 | LLC | 站管理 | |
MAC | MAC管理 | ||
物理层PHY | PLCP | PHY管理 | |
PMD |
2.3.1 数据链路层
1.CSMA/CA支持竞争访问
功能:解决隐蔽终端问题
过程:
(1)监听忙——随机后退计数器并坚持监听。
(2)空闲后——等待IFS时间开始计数,计数完开始发送。
(3)其他站听到有新站发送暂停计数,新站发送完后重复(2)
2.RTS/CTS无竞争访问
交替出现DFC和PFC
DFC数据的基本传输方式,作用于信道竞争期。
PFC工作用信道非竞争期。
3.点协调功能支持无竞争访问
AP集中轮询所有终端。
2.3.2 物理层
Adhoc网络又称无线对等网,基于多跳无线连接的分组数据传输服务。常用MANET(无线自组织网络)协议。具有以下特点:
- 无中心
- 自组织
- 多跳路由
- 动态路由
特点:参与路由的各个节点所起的作用相同
分层路由协议
主要协议是:集群网关路由交换协议
基于地理信息的路由协议
中心思想:固定坐标系确定地理位置。
路由协议的构成:地理路由器,地理节点,地理主机。
3.2.1. 核心体系结构
IEEE802.15.1蓝牙技术物理层技术才有FHSS,拥有79个频率。通信方式采用时分多路。
网络层 | 功能 |
---|---|
物理信道 | |
物理链路 | |
逻辑传输 | |
逻辑链路 | |
L2CAP信道 |
3.2.2 核心功能模块
zigbee技术采用的是IEEE802.15.4标准,
无线城域网主要使用IEEE802.16标准
4.1.1 无线城域网分类
MAC层 | 面向服务汇聚子层 |
公共部分子层 | |
安全子层 | |
物理层 |
MAC子层提供面向连接的服务
申明:本文为个人整理,欢迎广大网友予以指正。
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