無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)導(dǎo)論復(fù)習(xí)資料第2章1。 無線傳輸媒體傳輸媒體是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中發(fā)送器和接收器之間的物理路徑。傳輸媒體可分為導(dǎo)向的(guided)和非導(dǎo)向的(unguided)兩類。1）導(dǎo)向媒體 指電磁波被引導(dǎo)沿某一固定媒體前進，例如雙絞線、同軸電纜和光纖。2）非導(dǎo)向媒體 指大氣和外層空間等，它們提供了傳輸電磁波信號的手段，但不引導(dǎo)它們的傳播方向，這種傳輸形式通常稱為無線傳播(wireless transmission) 。 3）感興趣的3個頻段 在電信用的電磁波頻譜中，感興趣的3個頻段是：微波、無線電廣播頻段和紅外線頻譜段。 （1）微波：1GHz100GHz，可實現(xiàn)高方向性的波束，而且非常適用于點對點的傳輸，也可用于衛(wèi)星通信。（2）無線電廣播頻段：30MHz1GHz，適用于全向應(yīng)用。（3）紅外線頻譜段：31011Hz21014Hz，適于本地應(yīng)用，在有限的區(qū)域(如一個房間)內(nèi)對于局部的點對點及多點應(yīng)用非常有用。 4）地面微波 地面微波系統(tǒng)主要用于長途電信服務(wù)，可代替同軸電纜和光纖，通過地面接力站中繼。 常見的用于傳輸?shù)念l率范圍為2GHz40GHz。頻率越高，可能的帶寬就越寬，因此可能的數(shù)據(jù)傳輸速率也就越高。 微波傳輸?shù)闹饕獡p耗來源于衰減。微波(以及無線電廣播頻段)的損耗公式微波的損耗隨距離的平方而變化 。損傷的另一個原因是干擾，隨著微波應(yīng)用的不斷增多，傳輸區(qū)域重疊，干擾始終是一個威脅。頻率越高衰減越大，較高的微波頻率對長途傳輸沒有什么用處，但卻非常適用于近距離傳輸。頻率越高，使用的天線就越小、越便宜。 5）衛(wèi)星微波 通信衛(wèi)星實際上一個微波接力站，用于將兩個或多個稱為地球站或地面站的地面微波發(fā)送器/接收器連接起來。衛(wèi)星使用上下行兩個頻段：接收一個頻段(上行)上的傳輸信號，放大或再生信號后，再在另一個頻段(下行)上將其發(fā)送出去。 衛(wèi)星主要應(yīng)用：電視廣播、長途電話傳輸和個人用商業(yè)網(wǎng)絡(luò)。 衛(wèi)星傳輸?shù)淖罴杨l率范圍為1GHz10GHz。其特點為：衛(wèi)星通信距離遠，一個地面站發(fā)送到另一個地面站接收，約有1/4s傳播延遲。在差控和流控方面，也帶來一系列問題。衛(wèi)星微波是廣播設(shè)施，許多站點可以向衛(wèi)星發(fā)送信息，同時從衛(wèi)星上傳送下來的信息也會被眾多站點接收。 6）廣播無線電波 廣播無線電波是全向性的，不要求使用碟形天線，天線也無須嚴格地安裝到一個精確地校準位置上。無線電波(Radio) 的頻率范圍為3KHz300GHz。非正式術(shù)語廣播無線電波(broadcast radio) 包括VHF頻段和部分的UHF頻段：30MHz1GHz。廣播無線電波損傷的一個主要來源是多路徑干擾。 7）紅外線 紅外線傳輸不能超過視線范圍，距離短。紅外線傳輸無法穿透墻體。微波系統(tǒng)中遇到的安全性和干擾問題在紅外線傳輸中都不存在。紅外線不需要頻率分配許可。8）光波 頻率更高的光波，主要指非導(dǎo)向光波，而非用于光纖的導(dǎo)向光波。它提供非常高的帶寬，成本也很低，相對容易安裝，而且與微波不同，不要求FCC許可。激光的強度(非常窄的一束光)是它的弱點，不易瞄準。激光束不能穿透雨或者濃霧，白天太陽的熱量是氣流上升也會激光束產(chǎn)生偏差。 2。 天線天線是實現(xiàn)無線傳輸最基本的設(shè)備。天線可看作一條電子導(dǎo)線或?qū)Ь€系統(tǒng)，該導(dǎo)線系統(tǒng)或用于將電磁能輻射到太空或用于將太空中的電磁能收集起來。1）輻射模式 一個天線輻射出去的功率是全方位的，然而并非在所有方向上輻射出的功率都是相等的。 描述天線性能特性的常用方法是輻射模式，它是作為空間協(xié)同函數(shù)的天線的輻射屬性的圖形化表示。 2） 天線類型 包括：偶級天線和拋物反射天線。3）天線增益 天線增益(antenna gain)是天線定向性的度量。與由理論的全向天線(各向同性天線)在各個方向所產(chǎn)生的輸出相比，天線增益定義為在一特定方向上的功率輸出。 天線增益與有效面積的關(guān)系：式中G為天線增益，A為有效面積，f為載波頻率，c為光速和為載波波長。3。 傳播方式由天線輻射出去的信號以三種方式傳播：地波、天波和直線方式。1）地波(ground wave)：地波傳播或多或少要沿著地球的輪廓前行，且可傳播相當遠的距離，較好地跨越可視 的地平線。 2）天波(sky wave)：天波信號可以通過多個跳躍，在電離層和地球表面之間前后反彈地穿行 3）直線LOS(line of sight) ：當要傳播的信號頻率在30MHz以上時，天波與地波的傳播方式均無法工作，通信必須用直線方式。 無線傳播類型示意圖4。 直線傳輸系統(tǒng)中的損傷主要的損傷包括：衰減和衰減失真(attenuation and attenuation distortion)、自由空間損耗(free space loss)、噪聲(noise)、大氣吸收(atmospheric absorption)、多徑(multi path)和折射(refraction) 等。5。 移動環(huán)境中的衰退通信系統(tǒng)所面臨的最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)問題是移動環(huán)境中的衰退現(xiàn)象。在移動環(huán)境中，兩個天線中的一個相對于另一個在移動，各種障礙物的相對位置會隨時間而改變，由此會產(chǎn)生比較復(fù)雜的傳輸結(jié)果。1）多徑傳播 通常障礙物及周邊環(huán)境所產(chǎn)生的多徑傳播有3種傳播機制，即：反射（R）、散射（S）和衍射（D）。3種重要傳播機制的示意圖2）衰退類型 移動環(huán)境中的衰退效果可以分為快速或慢速 ；衰退效果也可以分為平面的或選擇性的。（1）平面衰退(flat fading)或稱非選擇性的衰退，接收到的信號的所有頻率成分同時按相同的比例波動。（2）選擇性衰退(selective fading)無線電信號的不同光譜成分的影響是不相等的。 6。 多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)是為紀念Christian Doppler而命名的。多普勒效應(yīng)指出，波在波源移向觀察者時頻率變高，而在波源遠離觀察者時頻率變低。當觀察者移動時也能得到同樣的結(jié)論。假設(shè)原有波源的波長為，波速為c，觀察者移動速度為v，當觀察者走近波源時觀察到的波源頻率為(v+c)/，如果觀察者遠離波源，則觀察到的波源頻率為(v-c)/。多普勒效應(yīng)不僅僅適用于聲波，它也適用于所有類型的波，包括光波、電磁波。 在無線移動通信中，當移動臺移向基站時，頻率變高，遠離基站時，頻率變低，所以在移動通信中要充分考慮多普勒效應(yīng)。尤其是高速移動寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(如IEEE802.20)必須考慮多普勒效應(yīng)。 7。 信號編碼技術(shù)1） 數(shù)據(jù)、信號和傳輸?shù)哪M與數(shù)字之分 模擬(analog)和數(shù)字(digital)大致分別與連續(xù)(continuous)和離散(discrete)相對應(yīng) 。數(shù)據(jù)、信號和傳輸經(jīng)常使用這兩個術(shù)語。數(shù)據(jù)(data)定義為傳達某種意義或信息的實體；信號(signal)是數(shù)據(jù)的電氣或電磁表示；傳輸(transmission)是通過信號的傳播和處理進行數(shù)據(jù)通信的過程。2）模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù) 模擬數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)具有連續(xù)的值，例如，聲音和視頻是連續(xù)變化的強度樣本。數(shù)字數(shù)據(jù)的值是離散的，例如文本和整數(shù)。 3）模擬信號和數(shù)字信號 模擬信號(analog signal)就是一個連續(xù)變化的電磁波，根據(jù)它的頻率可以在多種類型的媒體上傳播。如銅線媒體、光纖、無線空間。數(shù)字信號(digital signal)是一個電壓脈沖序列，這些電壓脈沖可以在銅線媒體上傳輸，不適宜直接在無線媒介中傳播。 4）數(shù)字信號的優(yōu)缺點 優(yōu)點：通常比使用模擬信號便宜，且較少受噪聲的干擾。缺點：比模擬信號的衰減要嚴重 。5）數(shù)據(jù)的信號表示 （1）數(shù)字數(shù)據(jù)，數(shù)字信號：比起將數(shù)字數(shù)據(jù)編碼為模擬信號的設(shè)備來，將數(shù)字數(shù)據(jù)編碼為數(shù)字信號的設(shè)備不那么復(fù)雜且不昂貴。（2）模擬數(shù)據(jù)，數(shù)字信號：將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式允許對模擬數(shù)據(jù)使用現(xiàn)代數(shù)字傳輸和交換設(shè)備。（3）數(shù)字數(shù)據(jù)，模擬信號：有些傳輸媒體，例如光纖和衛(wèi)星只傳輸模擬信號。（4）模擬數(shù)據(jù)，模擬信號：模擬數(shù)據(jù)很容易被轉(zhuǎn)換為模擬信號。 6）模擬傳輸和數(shù)字傳輸 模擬信號和數(shù)字信號都可以在適宜的傳輸媒體上傳輸，處理這些信號的方法是傳輸系統(tǒng)的功能。模擬傳輸(analog transmission)是傳輸模擬信號的方法，它不考慮信號的內(nèi)容。數(shù)字傳輸(digital transmission)與信號的內(nèi)容有關(guān) 7） 信號編碼準則 對任一給定的通信任務(wù)來說，選擇一種特定的組合的理由是不同的，而后3種技術(shù)與無線通信密切相關(guān)，因為無線傳輸系統(tǒng)主要是采用模擬載波信號進行傳輸。（1）數(shù)字到模擬：數(shù)字數(shù)據(jù)和數(shù)字信號必須轉(zhuǎn)換成模擬信號進行無線傳輸。（2）模擬到模擬：基帶模擬信號，諸如話音或視頻，通常都必須調(diào)制到高頻的載波上進行傳輸。 （3）模擬到數(shù)字：先于傳輸之前，通常將話音數(shù)字化后再在導(dǎo)向的或非導(dǎo)向的媒體上傳輸，這樣可以改進傳輸質(zhì)量并可利用TDM方式。對于無線傳輸來說，結(jié)果得到的數(shù)字信號必須調(diào)制到一個模擬載波上。 決定接收器能夠成功解釋所收到信號的因素主要有：信噪比、數(shù)據(jù)率和帶寬。編碼機制也可以用來改進傳輸性能。編碼機制是一種簡單的從數(shù)據(jù)位到信號元素的映射關(guān)系。8）數(shù)字數(shù)據(jù)與模擬信號 最常用的應(yīng)用是通過公用電話網(wǎng)傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)。電話網(wǎng)并不適用于處理來自用戶端的數(shù)字信號。數(shù)字設(shè)備通過調(diào)制解調(diào)器與網(wǎng)絡(luò)相連，調(diào)制解調(diào)器將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號，或?qū)⒛M信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)。調(diào)制技術(shù)涉及對載波信號的3個特性(振幅、頻率和相位)中的一個或多個特性的操作:幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK) 9）模擬數(shù)據(jù)與模擬信號 當數(shù)據(jù)已經(jīng)是模擬形式時，調(diào)制的主要原因有兩個：(1)為了實現(xiàn)有效的傳輸，可能需要較高的頻率。對于無導(dǎo)向傳輸，實際上是不可能直接傳輸基帶信號的,需要使用的天線直徑為幾千米。(2)調(diào)制允許使用頻分復(fù)用技術(shù)，可以提高信道的利用率。模擬數(shù)據(jù)的調(diào)制技術(shù)：調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)和調(diào)相(PM)。 10）模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字信號 準確的說法是把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字數(shù)據(jù)的過程，稱之為數(shù)字化(digitalization)。一旦模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成數(shù)字數(shù)據(jù)后，就可以進行很多的工作:(1)數(shù)字數(shù)據(jù)可以使用NRZ-L(不歸零電平)。(2)可以通過NRZ-L以外的其他編碼技術(shù)將數(shù)字數(shù)據(jù)變成數(shù)字信號。(3)通過調(diào)制技術(shù)，數(shù)字數(shù)據(jù)也可以轉(zhuǎn)換成模擬信號。. 8。 擴頻技術(shù)基本思想是：將攜帶信息的信號擴展到較寬的帶寬中，以加大干擾和竊聽的難度。 第一種擴頻技術(shù)稱為跳頻(frequency hopping)，更新的一種技術(shù)是直接序列(direct sequence)。 1）跳頻擴頻 在跳頻擴頻(frequency hopping spread spectrum，F(xiàn)HSS)中，信號用看似隨機的無線電頻率序列進行廣播，并在固定間隔里從一個頻率跳到另一個頻率。而接收器在接收消息時，也和發(fā)送器同步地從一個頻率跳到另一個頻率。 2）直接序列擴頻 直接序列擴頻(direct sequence spread spectrum，DSSS)，原始信號中的每一個位在傳輸信號中以多個位表示，此技術(shù)使用了擴展編碼(spreading code)。這種擴展編碼將信號擴展到更寬的頻帶范圍上，而這個頻帶范圍與使用的位數(shù)成正比。因此，一個10位的擴展編碼能夠在一個頻帶上將信號擴展至比1位擴展編碼大10倍的帶寬。碼分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)是一種基于DSSS的具有擴頻功能的多路技術(shù)。 9。 差錯控制技術(shù) 無論傳輸系統(tǒng)如何設(shè)計，差錯總會存在，它可能會導(dǎo)致傳輸?shù)膸杏幸粋€或多個位被改變，對于無線傳輸系統(tǒng)更是如此，為了保障可靠的數(shù)據(jù)傳輸，必須進行差錯控制。通常的差錯控制技術(shù)包括：差錯檢測碼(error detection code)、差錯糾錯碼(error correction code)，也稱為前向糾錯FEC(forward error correction)碼和自動重發(fā)請求ARQ(automatic repeat request)協(xié)議三種。 第3章1。無線局域網(wǎng)概述1）無線局域網(wǎng)的覆蓋范圍 無線局域網(wǎng)是在局部區(qū)域內(nèi)以無線媒體或介質(zhì)進行通信的無線網(wǎng)絡(luò)。局部區(qū)域就是距離受限的區(qū)域，是相對廣域而言。兩者的區(qū)別主要在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶煌?但覆蓋范圍界限的區(qū)別并不十分明顯)，而引起網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和實現(xiàn)方面的一些區(qū)別。介于廣域網(wǎng)WAN和局域網(wǎng)LAN之間還有一種局部網(wǎng)絡(luò)，稱為城域網(wǎng)。比局域網(wǎng)覆蓋范圍更小的局部網(wǎng)絡(luò)稱為個(人區(qū))域網(wǎng)。廣義的無線局域網(wǎng)還包含無線城域網(wǎng)(WMAN)和無線個域網(wǎng)(WPAN)。無線網(wǎng)絡(luò)也可以粗略分為無線廣域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)兩種。 2）無線局域網(wǎng)的特點 包括：移動性(Mobility)、靈活性(Flexibility) 、可伸縮性(Scalability)和經(jīng)濟性(Saving)等。 3）無線局域網(wǎng)的局限性 需要使用者在應(yīng)用時考慮和注意的幾個方面，包括：可靠性(Reliability)、帶寬與系統(tǒng)容量、兼容性(Compatibility)與共存性(Coexistence)、覆蓋范圍、干擾、安全性、節(jié)能管理、多業(yè)務(wù)與多媒體和移動性等等。 4）無線局域網(wǎng)的發(fā)展歷程與相關(guān)標準化活動 無線局域網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了四代:(1)第一代無線局域網(wǎng):1985年，F(xiàn)CC頒布的電波法規(guī)為無線局域網(wǎng)的發(fā)展掃清了道路。 (2)第二代無線局域網(wǎng)：基于IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng) (3)第三、四代無線局域網(wǎng)：符合IEEE 802.11b標準的產(chǎn)品已經(jīng)較為普及，歸為第三代無線局域網(wǎng)產(chǎn)品；而將符合IEEE 802.11a、HiperLAN2和IEEE，802.11g標準的產(chǎn)品稱為第四代無線局域網(wǎng)產(chǎn)品。 5）無線局域網(wǎng)的分類與應(yīng)用 無線局域網(wǎng)可根據(jù)不同的層次、不同的業(yè)務(wù)、不同的技術(shù)和不同的標準以及不同的應(yīng)用等進行分類。下面兩個圖說明了兩種分類的方法。無線局域網(wǎng)的分類方法1無線局域網(wǎng)的分類方法22。 無線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)1）無線局域網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu) 包括：站、無線介質(zhì)、基站或接入點和分布式系統(tǒng)等組成，如下圖所示。2）無線局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu) 不同的角度有不同的分類：（1）從物理拓撲分類看:單區(qū)網(wǎng)SCN和多區(qū)網(wǎng)MCN（2）從邏輯上看:對等式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式和線型、星型、環(huán)型 （3）從控制方式方面來看:無中心分布式、有中心集中控制式（4）從與外網(wǎng)的連接性來看：獨立WLAN和非獨立WLAN 3）無線局域網(wǎng)的服務(wù) 與WLAN體系結(jié)構(gòu)和工作原理密切相關(guān)的服務(wù)主要有兩種類型:STA服務(wù)和分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS)，這兩種服務(wù)均由MAC層使用。IEEE 802.11標準中定義了九種服務(wù)，三種用來移動數(shù)據(jù)，其余六種是管理操作。 （1）STA服務(wù)(SS) 由STA提供的服務(wù)被稱為STA服務(wù)，它存在于每個STA和AP中。SS包括：)認證(Authentication)、解除認證(Deauthentication)和保密(Privacy)。 （2）.分布式系統(tǒng)服務(wù)(DSS) 由DS提供的服務(wù)被稱為分布式系統(tǒng)服務(wù)。在WLAN中，DSS通常由AP提供。包括：聯(lián)結(jié)(Association)、重新聯(lián)結(jié)(Reassociation) 、解除聯(lián)結(jié)(Disassociation)、分布(Distribution)和集成(Integration)。 （3）服務(wù)之間的關(guān)系 對于通過WM進行直接通信的STA均有認證狀態(tài)(值為未被認證和已認證)和聯(lián)結(jié)狀態(tài)(值為未聯(lián)結(jié)和已聯(lián)結(jié))兩個狀態(tài)變量。這兩個變量為每個遠端STA建立了三種本地狀態(tài)：狀態(tài)1：初始啟動狀態(tài)，未認證，未聯(lián)結(jié)；狀態(tài)2：已認證，未聯(lián)結(jié)；狀態(tài)3：已認證，已聯(lián)結(jié)。3. 無線局域網(wǎng)的協(xié)議體系 IEEE 802.11x無線局域網(wǎng)協(xié)議體系 1）IEEE 802.11物理層(1)工作在2.4GHz的ISM波段上的直接序列擴頻,數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。(2)工作在2.4GHz的ISM波段上的跳頻擴頻，數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。(3)工作在波長介于850nrn950nm的紅外波段上，其數(shù)據(jù)速率為1Mb/s和2Mb/s。 2）IEEE 802.11a （1）信道結(jié)構(gòu) IEEE 802.11a使用通用網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)UNII的頻帶。UNII-1頻段(5.155.25GHz)用于室內(nèi)；UNII-2頻段(5.255.35GHz)用于室內(nèi)或者室外；UNII-3頻段(5.7255.825GHz)用于室外。（2）編碼和調(diào)制 IEEE 802.11a使用正交頻分多路復(fù)用OFDM。OFDM也稱為多載波調(diào)制，在不同頻率上使用多個載波信號，在每個信道上發(fā)送若干位，類似于FDM。然而，在OFDM中，所有的子信道被指定給單個的數(shù)據(jù)源。3）IEEE 802.11b IEEE 802.11b是IEEE 802.11 DSSS模式的一個擴充，提供了在ISM頻段上5.5 Mb/s和11 Mb/s的數(shù)據(jù)速率。該標準為在相同的分片速度、相同帶寬下獲得更高的數(shù)據(jù)速率，使用了一種名為補碼鍵控(complementary code keying，CCK)的調(diào)制模式。 4）IEEE 802.11g IEEE 802.11g將802.11b的數(shù)據(jù)率擴展到20Mb/s以上，達到54Mb/s。與802.11b相同，802.11g操作在2.4GHz范圍內(nèi)，因而二者是兼容的。該標準的設(shè)計使得802.11b的設(shè)備在連接到一個802.11g的AP上時仍能工作，802.11g的設(shè)備連接到一個802.11b的AP上時也仍能工作。4。 IEEE 802.11 媒體訪問控制層IEEE802。11MAC層覆蓋了三個功能區(qū)，包括：可靠的數(shù)據(jù)傳送、接入控制以及安全。 1）可靠的數(shù)據(jù)傳送 IEEE 802.11使用幀交換協(xié)議。當一個站點收到從另一個站點發(fā)來的數(shù)據(jù)幀時，它向源站點返回一個確認(ACK)幀。此交換被作為一個原子單元處理，它不會被其他站點發(fā)出的傳送打斷。如果因為數(shù)據(jù)幀被損壞或因為返回的ACK被損壞，源站點在一個短的時間周期中沒有收到ACK，它會重發(fā)該幀。為了更進一步地增強可量性，可以使用四幀交換。（RTS/CTS） 2）接入控制 考慮了兩類方案：分布接入?yún)f(xié)議和集中接入?yún)f(xié)議 。（1）分布協(xié)調(diào)功能： DCF子層利用一個簡單的載波監(jiān)聽多點接入CSMA算法：如果一個站點有一個MAC幀要發(fā)送，它監(jiān)聽媒體。如果媒體空閑，站點可以發(fā)送，否則，該站點必須等到當前發(fā)送已完成才能發(fā)送。為確保此算法起到平滑和公平的作用，DCF包括一套相當于優(yōu)先級模式的時延，用幀間間隔IFS實現(xiàn)。（2）點協(xié)調(diào)功能 PCF是一個在DFC之上實現(xiàn)的替代接入方式。該操作由中央輪詢主機(點協(xié)調(diào)者)的輪詢組成。點協(xié)調(diào)者在發(fā)布輪詢時使用PIFS。由于PIFS小于DIFS，點協(xié)調(diào)者能獲得媒體，并在發(fā)布輪詢及接收響應(yīng)期間，鎖住所有的非同步通信。 5。其他IEEE802.11標準IEEE 802.11c關(guān)注的是橋操作。IEEE 802.11d是作為管理范疇(regulatory domain)更新被提及。IEEE 802.11e對MAC層作了一些修正以改進服務(wù)質(zhì)量并解決了一些安全問題。IEEE 802.11f致力于解決在來自多個廠商的接入點(AP)之間的互操作能力問題。 IEEE 802.11h處理頻譜和功率管理問題。 IEEE 802.11i定義了MAC層的安全和認證機制。IEEE 802.11k定義了無線資源測量(Radio Resource Measurement)，增強了其功能，為較高層提供了無線和網(wǎng)絡(luò)測量的機制。 IEEE 802.11m是一個糾正標準中編輯的和技術(shù)問題的工作組正在進行著的活動。 IEEE 802.11n正研究對物理層和MAC層的增強范圍，以改進信息流通量。 6。 Wi-Fi保護接入IEEE 802.11i著重三個主要的安全性領(lǐng)域：認證、密鑰管理和數(shù)據(jù)傳遞的保密性。802.11i要求使用認證服務(wù)器AS并定義了一個更為健壯的認證協(xié)議。 第四章一、4.3.4 藍牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)（100頁）藍牙為分層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)，它由核心協(xié)議、電纜替代協(xié)議和電話控制協(xié)議以及接納協(xié)議組成。藍牙標準文檔構(gòu)成 由核心規(guī)范和概要規(guī)范兩組。（1）核心規(guī)范:描述了從無線電接口到鏈路控制的不同層次藍牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的細節(jié)。（2）概要規(guī)范:考慮使用藍牙技術(shù)支持不同的應(yīng)用。每個概要規(guī)范討論在核心規(guī)范中定義的技術(shù)，以實現(xiàn)特定的應(yīng)用模型。核心協(xié)議 分成五層協(xié)議棧：（1） 無線電：確定擴頻、跳頻的使用和傳輸功率在內(nèi)的空中接口細節(jié)。（2） 基帶：考慮微微網(wǎng)中得連接建立、尋址、分組格式、計時和功率控制。（3） 鏈路管理協(xié)議棧：負責藍牙設(shè)備和正在運行的鏈路管理之間建立鏈路。（4） 邏輯鏈路控制和自適應(yīng)協(xié)議：使高層協(xié)議適應(yīng)基帶。（5） 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議：詢問設(shè)備信息、服務(wù)與服務(wù)特征，是藍牙間建立連接成為可能。應(yīng)用模型 大量應(yīng)用模型定義在藍牙的概要規(guī)范文檔中。本質(zhì)上，一個應(yīng)用模型是一套實施特定的基于藍牙的應(yīng)用的協(xié)議。每個概要文件定義了支持一特定應(yīng)用模型的協(xié)議和協(xié)議特性。藍牙技術(shù)優(yōu)點 包括：(1)可以隨時隨地地用無線接口代替有線電纜連接；(2)具有很強的移植性，可應(yīng)用于多種通信場合，如WAP、GSM(全球移動通信系統(tǒng))、DECT(歐規(guī)數(shù)字無繩通信)等，引入身份識別后可以靈活地實現(xiàn)漫游；(3)低功耗，對人體傷害?。?4)藍牙集成電路簡單，成本低廉，實現(xiàn)容易，易于推廣。二、4.5.5 五種類型的邏輯信道（109頁）：（1） 鏈路控制：被用于在鏈路接口管理分組的通信流。（2） 鏈路管理：參與站點之間傳輸鏈路管理信息。（3） 用戶異步：傳送異步的用戶數(shù)據(jù)。（4） 用戶等時：傳送等時術(shù)語“等時”，指已知周期的計時中重發(fā)的數(shù)據(jù)塊相同的用戶數(shù)據(jù)。（5） 用戶同步：傳輸同步的用戶數(shù)據(jù)。三、 4.5.6 信道控制（110頁）：鏈路建立和維護期間的操作狀態(tài)方面理解： 維持：默認狀態(tài)。這是一個低功率狀態(tài)，只有一個本地時鐘在工作。 連接：設(shè)備作為主站或從站連接到微微網(wǎng)。七個子狀態(tài)： 尋呼：設(shè)備發(fā)起一個尋呼。 尋呼掃描：設(shè)備監(jiān)聽自身帶DAC的尋呼。 主站響應(yīng)：作為主站運行的設(shè)備受到從站發(fā)來的尋呼。 從站響應(yīng)：作為從站運行的設(shè)備受到從站發(fā)來的尋呼。 查詢：設(shè)備發(fā)布查詢，查找范圍內(nèi)的設(shè)備標識。 查詢掃描：設(shè)備監(jiān)聽查詢。 查詢響應(yīng)：一個已發(fā)布查詢的設(shè)備受到的查詢響應(yīng)。第五章一、5.2.3 IEEE802.16d MAC由三個子層組成：特定服務(wù)會聚子層，公共安全子層，安全子層。（1）特定服務(wù)會聚子層提供對外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換或映射的機制，它包括對來自外部網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)數(shù)據(jù)單元進行分類，并將他們與正確的MAC服務(wù)流標識（SFID）和連接標識（CID）相關(guān)聯(lián)。（2）MAC公共安全子層實現(xiàn)MAC層的所有核心功能，包括系統(tǒng)接入、帶寬分配、連接建立和連接維護。（3）安全子層提供鑒權(quán)、安全密鑰交換和加密功能。二、5.3 802.16物理層 IEEE802.16的物理層可以支持單載波又可以支持多載波，支持多載波即支持OFDM技術(shù)?；趩屋d波的物理層又分為WirelessMANSC和WirelessMANSca兩種。WirelessMANSC的操作頻段為1066GHz，且為視距操作；而WirelessMANSca的操作頻段低于11GHz，為非視距操作?；诙噍d波的物理層規(guī)范則分為WirelessMANOFDM和WirelessMANOFDMA，兩種規(guī)范均基于OFDM多載波技術(shù)，操作頻段均低于11GHz。三、5.6.1 服務(wù)類別的定義IEEE802.16協(xié)議支持4種服務(wù)：1、 主動授予服務(wù)（UGS）為周期性、定長分組的固定比特率服務(wù)流。UGS服務(wù)流的關(guān)鍵QoS參數(shù)為：主動授予大小、每間隔授予、推薦授予間隔、可容忍的授予抖動。2、 實時查詢服務(wù)（rtPS）為周期性、變長分組的實時變比特率服務(wù)流，如MPEG視頻業(yè)務(wù)流。rtPS服務(wù)流的關(guān)鍵QoS參數(shù)為：建議輪詢間隔，可容忍的輪詢抖動，最小預(yù)留業(yè)務(wù)速率。3、 非實時查詢服務(wù)（nrtPS）為非周期、變長分組的非實時變化比特率服務(wù)流，如高寬帶的FTP業(yè)務(wù)流。nrtPS服務(wù)流的關(guān)鍵QoS參數(shù)為：建議輪詢間隔、最小預(yù)留業(yè)務(wù)速率和業(yè)務(wù)優(yōu)先級。4、 盡力而為服務(wù)（BE）的特點是不提供完整的可靠性，通常執(zhí)行一些錯誤控制和有限重傳機制，其穩(wěn)定性由高層協(xié)議來保證。BE服務(wù)流的關(guān)鍵QoS參數(shù)為：最小預(yù)留業(yè)務(wù)速率和業(yè)務(wù)優(yōu)先級。四、802.16系統(tǒng)的移動性IEEE 802.16e是基于IEEE 802.16d標準的，能夠后向兼容IEEE 802.16d的功能。為了支持移動性，其工作頻段為266Hz，支持車速移動(通常認為是120km/h)。在物理層技術(shù)方面，802.16e除了支持單載波方式、OFDM方式、OFDMA方式以外，還對OFDMA方式進行了擴展。第七章1、 移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的定義移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)由一組無線移動節(jié)點組成，是一種不需要依靠現(xiàn)有固定通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的、能夠迅速展開使用的網(wǎng)絡(luò)體系，所需人工干預(yù)最少，是沒有任何中心實體、自組織、自愈的網(wǎng)絡(luò)。各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相互協(xié)作、通過無線鏈路進行通信、交換信息，實現(xiàn)信息和服務(wù)的共享。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠動態(tài)地、隨意地、頻繁地進入和離開網(wǎng)絡(luò)，而常常不需要事先示警或通知，而且不會破壞網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點的通信。 2、移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的特點（1）分布式操作。由于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不能夠依靠固定基礎(chǔ)設(shè)施或者中心管理，所以移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點必然是分布式的。（2）帶寬有限，鏈路容量易變。無限鏈的容量明顯低于有線信道。無線環(huán)境具有帶寬有限、比特率誤碼率高、鏈路質(zhì)量和鏈路容量起伏波動等問題。（3）移動性和網(wǎng)絡(luò)拓補動態(tài)性。移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自由的任意移動。（4）設(shè)備限制。移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)跨越不同的終端。其應(yīng)用和技術(shù)千變?nèi)f化。因此定義一個典型的移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，或者描述一個典型的移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點幾乎是不可能的。（5）物理安全性。移動無線網(wǎng)絡(luò)一般比固定網(wǎng)絡(luò)更加容易受到物理安全的威脅。3。 移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的MAC層在移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點移動、無線信道脆弱、缺乏中心協(xié)調(diào)機制是在設(shè)計MAC協(xié)議時必須仔細考慮的問題。1）Ad Hoc MAC協(xié)議分類 大致包括：競爭協(xié)議(Contention Protocol)、分配協(xié)議(Allocation Protocol )和競爭協(xié)議和分配協(xié)議的組合協(xié)議(也稱混合協(xié)議(Hybrid Protocol)。 2）競爭類MAC協(xié)議 可分為無碰撞回避機制的競爭協(xié)議和有碰撞回避機制的競爭協(xié)議，具體包括：ALOHA協(xié)議、載波偵聽多址訪問協(xié)議(CSMA)、基于控制分組握手的訪問控制協(xié)議和忙音類多址訪問協(xié)議。3）分配類協(xié)議 兩種截然不同的分配協(xié)議是靜態(tài)分配協(xié)議(Static Allocation Protocol)和動態(tài)分配協(xié)議Dynamic Allocation Protocol)，其區(qū)別在于計算傳輸時間安排的方法不同。靜態(tài)分配協(xié)議使司集中式傳輸時間安排算法，該算法事先為每個節(jié)點靜態(tài)地分配一個固定的傳輸時間安排。這種傳輸時間安排等效于以太網(wǎng)接口卡的MAC地址分配。動態(tài)分配協(xié)議使用分布式傳輸時間安排算法，該算法按需地計算傳輸時間安排。具體有：時分多址訪問協(xié)議(TDMA)、五步預(yù)留協(xié)議(FPRP) 和跳頻預(yù)留多址訪問協(xié)議(HRMA)。4）混合類協(xié)議 包括：混合時分多址訪問協(xié)議(HTDMA)、TDMA和CSMA的混合協(xié)議、ADAPT協(xié)議、ABROAD協(xié)議、AGENT協(xié)議和Meta-協(xié)議。4。 移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層1）Ad Hoc路由協(xié)議分類 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點獲取路由信息的方法來對移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由算法進行分類。表格驅(qū)動類路由協(xié)議(又稱主動式路由協(xié)議)；源節(jié)點初始化按需驅(qū)動類路由協(xié)議(又稱反應(yīng)式路由協(xié)議) 。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點使用的、用于計算優(yōu)先路由的信息類型來對路由算法進行分類，鏈路狀態(tài)算法和距離矢量算法。2） 主動式路由協(xié)議 盡力維護網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點至所有其他節(jié)點的一致的最新路由信息。它要求網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都建立和維護一個或多個存儲路由信息的表格。對于網(wǎng)絡(luò)拓補變化的反應(yīng)是：向整個網(wǎng)絡(luò)傳播路由更新信息。3）反應(yīng)式路由協(xié)議 只有在源節(jié)點需要的時候，才創(chuàng)建路由。4）主動式路由協(xié)議： （1）最優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（OLSR） 它的主要概念是多點中繼。 （2）基于反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)的拓撲分發(fā)協(xié)議（TBRPF）它提供逐跳的到達每個目的的節(jié)點的最短路徑路由。5）按需路由協(xié)議： （1）Ad Hoc按需距離矢量路由協(xié)議（AODV）。它是為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點設(shè)計的。提供對動態(tài)鏈路狀況的快速自適應(yīng)，處理開銷和存儲開銷低，網(wǎng)絡(luò)利用率低，確定到達Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的目的節(jié)點的單目標傳輸路由。 （2）基于節(jié)點間相互關(guān)系的路由協(xié)議（ABR），它是光波路由協(xié)議和點對點路由協(xié)議的混合體。ABR路由協(xié)議只需為確定需要路由的源節(jié)點維護路由。 （3）源動態(tài)路由協(xié)議（DSR）是一個專門為多跳無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的簡單且高效的路由協(xié)議，多跳Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)由移動節(jié)點組成。6）混合路由協(xié)議： （1）域路由協(xié)議。為可重構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)同心通信環(huán)境中所面臨的路由尋找和路由維護提供了一種靈活的解決方法根據(jù)反應(yīng)式路由請求/路由應(yīng)答機制進行各個路由選擇之間的路由尋找，而路由選擇域內(nèi)則使用主動式路喲協(xié)議來維護到達其域內(nèi)所有節(jié)點的最新路由信息。 （2）搶先式路由協(xié)議。路由開銷保持在低水平，所需切換時間最少。