第一章无线技术体系与理论ISSUE 2.0
日期：
引入
n 了解WLAN 的的基础知识n 了解802.11协议族标准n 了解主流WLAN 设备及天线n 了解几种WLAN 典型部署
课程目标
n WLAN 基础知识n
802.11协议族
n WLAN 设备n WLAN 的典型部署
目录
WLAN基础知识
n为什么要使用WLAN网络n什么是WLAN
n WLAN技术的发展进程
凡是自由空间均可连接网络，不受限于线缆和端口位置。
办公大楼候机大厅
渡假山庄商务酒店无线让网络使用更自由
无线让网络建设更经济，通信更便利
l 终端与交换设备之间省去布线，有效降低布线成本。
l 适用于特殊地理环境下的网络架设，如隧道、港口码头、高速公路
。
无线让工作更高效
不受限于时间和地点的无线网络，满足各行各业对于网络应用的需求。
体育场馆新闻中心展馆与证券大厅
制造车间物流运输
几种主要的WLAN技术
l BlueTooth
l802.11
l802.11b
l802.11a
l802.11g
l802.11n
802.11协议的发展进程
802.11n
无需授权使用的无线频率(ISM)
l
902MHz
à26MHz BW àCrowded
àWorldwide limited l
2.4GHz
à83.5MHz BW
àAvailable worldwide àIEEE802.11 WLANs l
5.1GHz
à300MHz BW
discontinuous à
Developing
2.4GHz *Frequency Allocations are pending
U-NII: Unlicensed National Information Infrastructure
51005200530054005500
5600570058005900
各个国家授权使用的频段
802.11b/g工作频段划分图
2.422 2.432 2.442 2.452 2.462 2.472 2.484
蜂窝式无线覆盖
l任意相邻区域使用无频率交叉的频道，如：1、6、11
频道。
l适当调整发射功率，避免跨区域同频干扰。
l蜂窝式无线覆盖实现无交叉频率重复使用。
其他WLAN相关组织和标准
l Wi-Fi联盟
à成立于1999年的Wi-Fi联盟是一个非牟利国际协会，旨在认证基于IEEE 802.11规格的无线局域网产品的互操作性和推动wireless新标准的制定
à目前已知的相关标准
WPA：802.11i的子集，支持802.1x认证以及TKIP加密算法
WPA2：802.11i
WMM：802.11e的子集，支持EDCA方式
l CAPWAP
àIETF目前有关于无线交换机和FIT AP间控制和管理标准化的工作组
à比较重要的标准
Architecture Taxonomy for CAPWAP (RFC 4118)
LWAPP (最新的草案更名为CAPWAP specification)
l WAPI
à中国无线网络产品国标中安全机制的标准，包括无线局域网鉴别（WAI）和保密基
础结构（WPI）两部分。
WLAN产品对人体的电磁辐射是安全的
l很多的研究已经证明，WLAN产品可以在家庭及商业中使用，对人体来说是安全。
l典型的WLAN产品，如AP（Access Point，接入点），输出功率为100mw，对于网卡来说，通常只有10mw至50mw。相比较来说，手机的发射功率在通话时可以超过1W，而无线对讲机甚至可以达到5 W。
l政府有相关的法令对发射功率进行严格的限制，因此通过政府相关部门认证过的无线设备对人体是无害的。
n WLAN 基础知识n
802.11协议族
n WLAN 设备n WLAN 的典型部署
目录
802.11协议族
n802.11协议族成员
n WLAN网络基本概念和组网模式n WLAN网络接入访问机制
n WLAN网络接入漫游与加密
n WLAN网络的QoS功能
IEEE 802.11无线局域网工作组
PHY
《无线网络技术与应用》课程标准 课程代码：CB010301 课程类型：理论+实践 课程属性：专业拓展课适用专业：计算机网络技术专业 学分：4.5 学时：80 课程负责人： 一、课程定位 （一）课程性质 本课程为计算机网络技术专业的专业拓展课，是以应用为主的网络工程技术类的专业课程。本课程教学的主要任务是使学生掌握无线网络的基础知识，应用及标准，了解无线网络的基础理论和应用工具的使用，为将来开发出可实际应用的技术来加强无线网络打下基础。 （二）课程作用 通过该门课程的学习，使学生能够掌握计算机无线网络的基础知识，了解当前计算机无线网络技术面临的挑战和现状，了解无线网络策略以及无线网络体系的架构，了解常见的网络攻击手段并掌握入侵检测的技术和手段，掌握设计和维护安全的网络及其应用系统的基本手段和常用方法。 （三）前导、后续课程 前导课程：《计算机网络基础》，《网络互联技术》； 后续课程：《网络规划与设计》，《网络工程》 二、课程理念及设计思路 随着计算机技术的发展，计算机网络日新月异，网络设备和网络协议不断升级，教师应对教材的选取及时更新。关注企业先进、实用的安全技术，以满足企业实际需求为基础。将企业技术知识划分成项目，进而细化成任务带进课堂。 以企业无线网络实际应用为主线，将课程知识贯穿课堂。结合先进的无线网络实验室，图文并茂介绍设备组成、工作原理的同时，给学生提供动手实践的机会。利用实验的后台管理功能，及时了解学生的知识掌握情况。每个项目配合一个拓展实训，为学生提供真机实操的锻炼机会。 课程内容由理论教学、实训（仿真实训、拓展实训）两大部分组成，建议课程总学时为 80 学时，其中理论教学 20 学时，实训 60 学时，理论和实践教学
MIMO无线技术的研究现状与发展趋势 2009-07-28 17:19:47 https://www.doczj.com/doc/9f7790538.html, 来源：互联网 摘要MIMO无线技术是通信领域的一项重要技术突破，堪称新一代无线通信系统中的关键技术之一。文章详细探讨了MIM0无线通信技术的原理，并与智能天线技术进行对比，分析了国内外研究现状与发展趋势，包 ... 摘要 MIMO无线技术是通信领域的一项重要技术突破，堪称新一代无线通信系统中的关键技术之一。文章详细探讨了MIM0无线通信技术的原理，并与智能天线技术进行对比，分析了国内外研究现状与发展趋势，包括MIMO的算法开发、信道建模、天线设计、测试平台构建、芯片开发与技术标准化进展等，为深入认识与研究MIM0通信技术奠定了基础。 1、引言 随着无线互联网多媒体通信的快速发展，无线通信系统的容量与可靠性亟待提升，常规单天线收发通信系统面临严峻挑战。采用常规发射分集、接收分集或智能天线技术已不足以解决新一代无线通信系统的大容量与高可靠性需求问题。可幸的是，结合空时处理的多天线技术——多入多出（MIMO）通信技术，提供了解决该问题的新途径。它在无线链路两端均采用多天线，分别同时接收与发射，能够充分开发空间资源，在无需增加频谱资源和发射功率的情况下，成倍地提升通信系统的容量与可靠性。然而，与常规单天线收发通信系统相比，MIMO通信系统中多天线的应用面临大量亟待研究的问题。 2、MIMO无线通信技术 2.1传统单天线系统向多天线系统演进 传统无线通信系统采用一副发射天线和一副接收天线，称作单入单出（SISO）系统。SISO系统在信道容量上具有一个不可突破的瓶颈——Shannon容量限制。针对移动通信中的多径衰落与提高链路的稳定性，人们提出了天线分集技术。而将天线分集与时间分集联合应用，还能获得空间维与时间维的分集效益。因此，从传统单天线系统向多天线系统演进是无线通信发展的必然趋势。 2.2智能天线向多天线系统演进
无线技术知识 各类无线技术对比 ●从理论上来讲，2.4GHz是工作在ISM频段的一个频段。ISM频段是工业，科学和医用频段。一般来说世界各国均保留了一些无线频段，以用于工业，科学研究，和微波医疗方面的应用。应用这些频段无需许可证，只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W)，并且不要对其它频段造成干扰即可。 ●ISM频段在各国的规定并不统一。而2.4GHz为各国共同的ISM频段。因此无线局域网(IEEE 802.11b/IEEE 802.11g)，蓝牙，ZigBee等无线网络，均可工作在2.4GHz频段上。 ●大家所谓的2.4G无线技术，其频段处于2.405GHz-2.485GHz(科学、医药、农业)之间。所以简称为2.4G无线技术。 ●2.4G免费频段是什么意思? 免费频段，是指各个国家根据各自的实际情况，并考虑尽可能与世界其他国家规定的一致性，而划分出来的一个频段，专门用于工业，医疗以及科学研究使用 (ISM频段)，不需申请而可以免费使用的频段。我们国家的2.4G频段，就是这样一个频段。然而，为了保证大家都可以合理使用，国家对该频段内的无线收发设备，在不同环境下的使用功率做了相应的限制。例如在城市环境下，发射功率不能超过100mW。 ●2.4G无线键鼠收发模块
挪威著名芯片厂商的NRF24L01无线收发芯片 nRF24L01是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5 GHz ISM频段。工作电压为1.9～3.6 V，有多达125个频道可供选择。可通过SPI写入数据，最高可达10 Mb/s，数据传输率最快可达2 Mb/s，并且有自动应答和自动再发射功能。和上一代nRF2401相比，nRF24L01数据传输率更快，数据写入速度更高，内嵌的功能更完备。芯片能耗非常低，以-6 dBm的功率发射时，工作电流只有9 mA，接收时工作电流只有12.3 mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。这就不难发现为什么绝大部分甚至微软、罗技这样的知名键鼠企业都普遍采用 NRF24L01芯片作为收发芯片的原因。 ●2 .4G数字无绳电话方案采用NSC的2.4G无线方案，运行在 2.4GHz(2400-248 3.5GHz)开放频段上，采用时分双工(TDD)，调制方式为BT=0.5的GFSK，调制指数为0.28-0.35，采用跳频方案以确保链路稳定。 ●“2.4Ghz 非联网解决方案”也就是我们俗称的2.4G无线网络技术。它的优点是解决了27Mhz功率大、传输距离短、同类产品容易出现互相干扰等缺点而提出的。 2.4G无线技术之所以是“2.4G”而不是“2.5G”是因为该技术使用的频率是2.4-2.485GHz ISM无线频段，该频段在全球大多数国家均属于免授权免费使用，这为产品的普及扫清了最大障碍。 ●蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，是一种可实现多种设备之间无线连接的协议，是一种简便稳定的无线连接手段，凭借其在使用距离、抗干扰能力、易用性、安全性等方面的领先，同时蓝牙设备的成本也不断的下降，使蓝牙技术逐渐成为无线外设的主流技术。
5G无线通信网络 蜂窝结构体系和关键技术 一、摘要 第4代无线通信系统已经部署或即将被部署在许多国家。然而，随着无线移动设备和服务爆炸式的发展，它们仍然面临着甚至4G不能调解的一些挑战，例如，频谱危机和高能耗。无线系统设计人员面临着不断增长的高数据率和移动性要求的需求的新的无线应用。因此，已经开始研究第五代无线系统，预计将在2020年部署。在本文中，我们提出一个潜在的蜂窝体系结构，分室内场景和室外场景，并讨论5G无线通信系统各种有前途的技术，比如，大规模MIMO，节能高效通信，认知无线电网络和可见光通信。还讨论了未来面对这些潜在的技术的挑战。 二、介绍 创新和有效的利用信息和通信技术（ICT）已在提高世界经济中变得越来越重要。无线通信网络在全球ICT战略中可能是最关键的因素，是许多其他工业的支柱。它是世界上发展最快、最具活力的行业之一。欧洲移动天文台报道称：移动通信业在2010年有总计1740亿欧元收入。一举超过了航空工业和制药业。无线技术的发展大大提高了人们的沟通能力、在商业活动和社交活动中的生活。 无线移动通信显著的成就反映技术更新快速步调。从第2代移动通信系统（2G）在1991年的初次露面到3G系统在2001年首次着手进行，无线移动系统从一个单纯的电话系统已经变换成一个能传输丰富多媒体内容的网络。4G无线系统设计满足高级国际移动通信（IMT-A）的需求，利用IP协议提供所有服务。在4G系统，采用一种高级无线电接口，是利用正交频分复用（OFDM），多输入多输出（MIMO）和链路适配（或自适应）技术。4G无线网络可以支持在低速移动中1Gb/s速率，例如漫游/本地无线接入；在高速移动中最高100Mb/s，例如移动接入。长期演进（LTE）和它的延伸，先进的长期演进系统，作用可实现的4G系统，最近已部署或很快将在全球部署。 然而，订制移动宽带系统的用户数量每年都在以引人关注的增加。越来越多的人渴望更快的移动互联网接入服务，时尚的手机，总的来说，与他人或获取信息的即时通信。当今更强大的智能手机和便携式电脑越来越受欢迎，它追求先进的多媒体功能。这导致了无线移动设备和服务的爆发。EMO指出，从2006年以来移动宽带每年以92%的速度增长。它已被无线世界研究论坛的预测（WWRF）到2017年时有7万亿无线设备服务于7亿人口；换句话说，连接网络的无线设备将达到世界人口的1000倍。随着越来越多的设备无线上网，很多研究需要面临解决的挑战。 最关键性的挑战之一是物理上为蜂窝通信分配的射频（RF）频谱十分稀缺。蜂窝频率使用超高频段的手机，通常范围从几百MHz到几GHz。这些频谱大量被使用，使运营商获得更多的频谱很困难。另一个挑战是，先进的无线技术的部署是以高能耗为代价。在无线
5G 无线通信系统：前景和挑战 5G 无线通信网络 蜂窝结构体系和关键技术 演讲人：蓝之远 小组成员：蓝之远、孔胜、黄栋、刘威阳、 刘冰、徐迪、徐明月、赵晓通 2014年10月
目录
一、摘要 第4代无线通信系统已经部署或即将被部署在许多国家。然而，随着无线移动设备和服务爆炸式的发展，它们仍然面临着甚至4G不能调解的一些挑战，例如，频谱危机和高能耗。无线系统设计人员面临着不断增长的高数据率和移动性要求的需求的新的无线应用。因此，已经开始研究第五代无线系统，预计将在2020年部署。在本文中，我们提出一个潜在的蜂窝体系结构，分室内场景和室外场景，并讨论5G无线通信系统各种有前途的技术，比如，大规模MIMO，节能高效通信，认知无线电网络和可见光通信。还讨论了未来面对这些潜在的技术的挑战。 二、介绍 创新和有效的利用信息和通信技术（ICT）已在提高世界经济中变得越来越重要。无线通信网络在全球ICT战略中可能是最关键的因素，是许多其他工业的支柱。它是世界上发展最快、最具活力的行业之一。欧洲移动天文台报道称：移动通信业在2010年有总计1740亿欧元收入。一举超过了航空工业和制药业。无线技术的发展大大提高了人们的沟通能力、在商业活动和社交活动中的生活。 无线移动通信显着的成就反映技术更新快速步调。从第2代移动通信系统（2G）在1991年的初次露面到3G系统在2001年首次着手进行，无线移动系统从一个单纯的电话系统已经变换成一个能传输丰富多媒体内容的网络。4G无线系统设计满足高级国际移动通信（IMT-A）的需求，利用IP协议提供所有服务。在4G系统，采用一种高级无线电接口，是利用正交频分复用（OFDM），多输入多输出（MIMO）和链路适配（或自适应）技术。4G无线网络可以支持在低速移动中1 Gb/s速率，例如漫游/本地无线接入；在高速移动中最高100Mb/s，例如移动接入。长期演进（LTE）和它的延伸，先进的长期演进系统，作用可实现的4G系统，最近已部署或很快将在全球部署。 然而，订制移动宽带系统的用户数量每年都在以引人关注的增加。越来越多的人渴望更快的移动互联网接入服务，时尚的手机，总的来说，与他人或获取信息的即时通信。当今更强大的智能手机和便携式电脑越来越受欢迎，它追求先进的多媒体功能。这导致了无线移动设备和服务的爆发。EMO指出，从2006年以来移动宽带每年以92%的速度增长。它已被无线世界研究论坛的预测（WWRF）到2017年时有7万亿无线设备服务于7亿人口；换句话说，连接网络的无线设备将达到世界人口的1000倍。随着越来越多的设备无线上网，很多研究需要面临解决的挑战。 最关键性的挑战之一是物理上为蜂窝通信分配的射频（RF）频谱十分稀缺。蜂窝频率使用超高频段的手机，通常范围从几百MHz到几GHz。这些频谱大量被使用，使运营商获得更多的频谱很困难。另一个挑战是，先进的无线技术的部署是以高能耗为代价。在无线通信系统中的能量消耗的增加会间接的导致二氧化碳排放增加，目前被认为是对环境的一大威胁。此外，它已被报道，蜂窝运营商基站（BSS）的能耗占他们的电费账单70%。事实上，节能高效的通信不在4G无线系统的初始条件之一，但它是后一阶段的问题。其他挑战，例如，平均频谱效率，高速率和高移动性，无缝覆盖，不同的服务质量（QoS）要求，和分散的用户体验（不同的无线设备/接口和异构网络不兼容性），仅举几例。 所有上述问题给蜂窝服务供应商施加更多压力，他们正面临着不断增加更高的数据传输速率，更大的网络容量，更高的频谱效率，更高的能源效率，高流动性的新的无线应用所需
无线网络技术》课程教学大纲 、课程基本情况 课程编号：103T26B 学分：2.5 周学时：3（理论2/实验1）总学时：51 开课学期：3.1 b5E2RGbCAP 开课学院：信息科学与工程学院 英文名称：Wireless Networking Techniques 适用专业：计算机科学与技术、网络工程、通信工程、物联网工程、软件工程、电气自动化、电子科学与技术等 课程类别：专业方向模块课 前序课程：计算机网络后续课程：网络集成实践课程负责人：金光所属基层学术组织：计算机科学与技术系/ 所 、课程简介 本课程全面系统讲授了无线网络技术全貌和相关技术细节，重点围绕各种主流的无线网络技术和应用。通过修读本课程，学生将系统掌握无线网络的主要基础知识，深入学习和领会多种主流无线网络协议的工作原理和功能、无线网络协议仿真技术、无线网络应用方法等专业知识。p1EanqFDPw 本课程是计算机、通信、物联网、电子、自动化等多个IT 专业的选修课程，是“计算机网络”课程的主要后续课程。DXDiTa9E3d 三、教学目标 要求学生系统掌握无线网络的基本知识、体系结构、主要功能。掌握无线网络的实现方法、主要的无线网络应用技术等。RTCrpUDGiT 学生将深入学习无线通信基础和网络仿真技术基础、无线局域网、无线城域网和蜂窝通信网络、卫星网络、无线自组织网、无线传感网、无线个域网、物联网、无线车载网和智能交通、无线体域网、无线室内定位、无线家居网、无线网络安全等专业知识。5PCzVD7HxA 学生将初步掌握分析和设计无线网络、无线网络仿真技术等的知识和技能，为今后从事无线网络技术领域的相关应用、开发和研究打下良好基础。jLBHrnAILg 1. 域网/蜂窝网络/卫星网络/ 无线自组织网/无线传感网/无线个域网/物联网/无线车载网和智 能交通/ 无线体域网/ 无线室内定位/ 无线家居网/ 无线网络安全等专业知识，能用于实际的无线网络及应用系统中。（指标点1-3 ）xHAQX74J0X 2. 能针对实际的无线网络应用问题，分析、设计和构建相应的无线网络系统，应用各种相关网络协议，分析
第一章 名词解释 1、无线体域网：无线局域网是由依附于身体的各种传感器构成的网络。 2、无线穿戴网：是指基于短距离无线通信技术与可穿戴式计算机技术、穿戴在人体上、具有智能收集人体和周围环境信息的一种新型个域网。 3、TCP/IP:P12,即传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。 4、OSI RM:即开放系统互连参考模型。 第一章简答 1、简述计算机网络发展的过程。 答：计算机网络发展过程可分为四个阶段。 第一阶段：诞生阶段；第二阶段：形成阶段；第三阶段：互联互通阶段；第四阶段：高速网络技术阶段。（如果想加具体事例查p1-2） 2、无线网络从覆盖围可以分成哪些类？请适当举例说明。 答：无线网络从覆盖围可分为如下三类。第一类：系统部互连/无线个域网，比如： 蓝牙技术，红外无线传输技术；第二类：无线局域网，比如：基本服务区BSA，移动Ad Hoc 网络；第三类：无线城域网/广域网，比如：蜂窝系统等。 3、从应用的角度看，无线网络有哪些？要求举例说明。 答：从无线网络的应用角度看，可以划分出： ①无线传感器网络，例如能实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息并通过无线方式发送到用户终端； ②无线Mesh网络，例如Internet中发送E-mail； ③无线穿戴网络，例如能穿戴在人体上并能智能收集人体和周围环境信息； ④无线体域网，例如远程健康监护中有效地收集信息。 4、现在主流的无线网络种类有哪些？ 答：P5（不确定）WLAN,GPRS,CDMA ，wifi 5、什么是协议？请举例说明。 答：P9第一段第三句；协议是指通信双方关于如何进行通信的一种约定。举例：准确地说，它是在同等层之间的实体通信时，有关通信规则和约定的集合就是该层协议，例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。 6、与网络相关的标准化有哪些？ 答：主要有：国际电信标准，国际ISO标准，Internet标准 1.美国国际标准化协会（ANSI） 2.电气电子工程师协会(IEEE) 3.国际通信联盟（ITU） 4.国际标准化组织（ISO） 5.Ineter协会(ISOC)和相关的Internt工程任务组（IETF） 6.电子工业联合会(EIA)和相关的通信工业联合会（TIA） 7、无线网络的协议模型有哪些特点？ 答：（p13）无线网络的协议模型显然也是基于分层体系结构的，但是对于不同类型的无线网络说重点关注的协议层次是不一样的。
随着无线通信技术的发展，具有不同接入技术的网络重叠覆盖，用户端的业务需求更加多元化，如何在异构网络的环境下为用户提供泛在的网络接入、高质量的服务水平已成为亟待解决的问题，认知无线网络的出现为此提供了重要的思路，同时，也为提高无线资源的利用率提供了解决方案。本章将介绍认知无线网络的相关概念和关键技术。首先引出认知无线电和认知网络的概念，接着详细描述这两个概念，最后引出这两个概念的结合产物—认知无线网络。 1.1 认知无线电和认知网络概述 认知无线电（CR，Cognitive Radio）是认知无线网络中提高频谱利用率的一项关键技术，通过检测空闲频谱，为认知无线网络提供基本的频谱信息，并根据环境的变化对发射参数等进行自适应的调整。本节将对认知无线电和认知无线网络产生的背景和概念进行简要的介绍。 随着无线通信技术的飞速发展，频谱资源变得越来越紧张。尤其是随着无线局域网技术、无线个域网络技术的发展，越来越多的人通过这些技术以无线的方式接入互联网。这些网络技术大多使用非授权的频段工作。与授权频段相比，非授权频段的频谱资源要少很多，而相当数量的授权频谱资源的利用率却非常低。 为了解决频谱资源匮乏的问题，提高现有频谱的利用率，一些学者提出了认知无线电的概念。认知无线电的基本出发点是：为了提高频谱利用率，具有认知功能的无线通信设备可以机会式地工作在已授权的频段内；同时，非授权用户的接入不能对已授权频段内用户通信造成干扰。这种在空域、时域和频域中出现的可以被利用的频谱资源被称为“频谱空洞”[1]。认知无线电的核心思想就是使无线通信设备具有发现“频谱空洞”并合理利用的能力。 20世纪末，在Internet的冲击下，通信网经历了深刻的变革，人们提出了下一代网络（Next Generation Network）的概念，研究思路由网络综合转向网络融合（network convergence），第一次在统一的IP技术基础上展现了信息通信网的融合前景。然而，随着无线通信技术突飞猛进
【无线移动通信技术】课程教学大纲 【课程代码】04034096 【课程类别】专业限选课 【学分】2 【总学时】34 【讲授学时】30 【实验学时】4 【先修课程】计算机网络原理 【适用专业】网络工程专业 【教学目的】 通过移动通信的基本概念、基本技术和基本理论的学习，掌握移动通信系统的体系结构、软硬件组成，能够给出一个简单的无线移动通信系统设计方案，对多种技术方案进行选择，分析并解决在构建过程中可能出现的问题，为后续3G网络的学习奠定基础。 【内容提要】 第一章移动通信概述 [基本要求] 1.了解移动通信的发展过程、特点和分类 2.掌握移动通信系统组成、基本技术 [重点难点] 1.移动通信系统组成、基本技术 [讲授学时] 4 第一节移动通信发展简述 1.了解移动通信出现的原因 2.与有线通信的对比 3.目前的发展状况 第二节移动通信的特点和应用系统 1.了解移动通信的特点 2.掌握移动通信的有哪些实际应用 第三节移动通信系统组成和基本技术
1.了解移动通信系统的基本技术 2.掌握移动通信系统组成 第二章模拟移动通信的调制和调解[基本要求] 1.了解模拟移动通信基本概念和过程 2.理解调制和解调的基本原理 3.掌握高斯最小移频键控、QPSK调制、正交频分复用的原理[重点难点] 1.移动通信的调制和解调方法 [讲授学时] 6 第一节最小移频键控 1.相位连续的2FSK 2.MSK信号的相位路径、频率及功率谱 第二节高斯最小移频键控 1.高斯滤波器的传输特性 2.GMSK信号的波形和相位路径 3.GMSK信号的调制与解调 4.GMSK功率谱 第三节QPSK调制 1.二相调制 2.四相调制 3.偏移QPSK——OQPSK 4./4-QPSK 第四节正交频分复用 1.正交频分复用的原理 2.正交频分复用的DFT实现 3.OFDM的应用 第五节高阶调制 1.数字调制的信号空间原理 2.M进制数字调制及高阶调制
第四代无线通信系统的构架及其关键技术 陈 琳,李志蜀,翁启斌 (四川大学计算机学院,四川成都610064) 摘 要:涉及了第四代移动通信技术的概念和主要的性能指标,并对其基于IP核心网的网络系统构架和有待进一步研究的各项关键技术进行了详细的论述。 关键词:第四代;正交频分复用;软件无线电 中图法分类号:TN915.02 文献标识码:A 文章编号:1001 3695(2004)06 0248 03 Frame and Main Technology of the4th Generation Wireless System C HE N Lin,LI Zhi shu,WENG Qi bin (Colle ge o f Computer,Sichuan U nive rsity,Chengdu Sic huan610064,China) A bstract:This article deals wi th the concept and the main performances of the4th Generation Wireless System,and describes its net work system frame based on the IP core network and each of i ts important tech nologies in detail. Key w ords:4G(4th Generati on);OFDM;Soft ware Radio Technology 1 引言 移动通信技术自从兴起以来,一直在飞速发展,目前已经历了三代。第一代移动通信系统起源于20世纪80年代,主要采用的是频分多址(FD MA)和模拟技术,由于传输带宽的限制,导致它有很多的缺陷,其中最致命的缺陷在于它不能进行移动通信的长途漫游。第二代移动通信系统(2G)起源于90年代的初期,主要采用的是数字的码分多址(CDMA)技术和时分多址(TDMA),此系统以数字传输方式来实现语音和数据等业务。较之与第一代移动通信系统而言,第二代移动通信系统完成了模拟技术向数字技术的转变。第三代移动通信系统(3G)是正在全力投入开发的移动通信系统,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,如高速数据、慢速图像、电视图像等。但是3G沿用了2G网络为中心的结构,移动终端不能够智能化。于是在3G尚未商用化之时,4G就出现了,并大有取代3G之势头。 2 第四代移动通信系统的基本概念 2 1 4G的定义 第四代移动通信技术(4G)的概念可称为广带(Bandboard)接入和分布网络,具有超过2Mbps的非对称数据传输能力,对全速移动用户能提供150Mbps的高质量的影像服务,并首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网(WLAN)、移动广带系统和互操作的广播网络。4G标准比3G标准具有更多的功能。在不同的固定无线平台和跨越不同频带的网络中,4G可提供无线服务,并在任何地方宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),提供信息通信以外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。同时,4G系统还是多功能集成的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。 2 2 4G的基本性能指标和优势 (1)数据速率从3G的2Mbps提高到100Mbps,移动速率从步行到车速,甚至更快。 (2)对全速移动用户能够提供150Mbps的高质量的影像多媒体业务。 (3)在覆盖范围、通信质量、系统造价上满足3G所不能达到支持高速率数据和高分辨率多媒体服务的需要。广带局域网能与宽带综合业务数据(B ISDN)和异步传输模式(ATM)兼容,实现广带多媒体通信,形成综合广带通信网。 相比3G而言,4G能提供更大的数据速率、更大的容量,这是3G所无法比拟的。其次,4G是构建在现有网络基础上融合多种新的无线技术的新一代的无线网络,不需要运营商完全重建一套系统,在成本方面优势大于3G。同时这种技术的融合使4G有望成为一个真正的无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游和业务的可携带性。 3 4G的网络体系结构 3 1 体系结构 根据移动通信市场发展和用户需求,4G网络的根本任务是能够接收、获取到终端的呼叫,在多个空中接口之间或者多个运行网络(平台)之间,建立其最有效的通信路径,并对其进行实时的定位和跟踪。在移动通信过程中,移动网络还要保持良好的无缝连接能力,保证数据传输的高质量、高速率。4G网络将基于多层蜂窝结构,以IP核心网络为中心,通过多个空中接口,由多个业务提供者和众多网络运行者,提供多媒体业务。因此,4G技术应具备如下的几个基本的特征: (1)多种业务的完整融合 248 计算机应用研究2004年 收稿日期:2003 11 03;修返日期:2003 12 02
《异构无线网络融合理论与技术实现》读后感《异构无线网络融合理论与技术实现》内容概要：无线网络的异构性和业务种类的多样性对异构无线网络融合提出了更高的要求。本书反映了当前异构无线网络融合领域最新的研究成果，全面系统阐述了异构无线网络融合理论、关键技术和解决方案，重点介绍了基于网络层的异构无线网络融合技术，对异构无线网络融合理论模型和异构无线资源管理进行了深入探讨，并在此基础上提出了一种联合垂直切换判决策略和两种接入选择机制…… 《异构无线网络融合理论与技术实现》读后感，来自卓越亚马逊网友：专家都说异构IP网是未来的方向，这本书总结了最近几年各种文献的研究成果，如果想涉足这个领域，看看没坏处。无线通信越搞越复杂，异构网络也是相当复杂，我个人认为未来的通信网还是要逐步统一到一种简单的协议上去，统一化、简约化，但需要漫长的发展时间…… 异构无线网络融合理论与技术实现，从系统的角度或者放低点，就是工程实现，用户的随遇接入从技术支持的角度讲，如何提供最后一公里或者第一公里的端接入是通信网络体系要重点解决的问题。如果把这个问题弥散的由整个接入网来承载，那么一个矛盾就变成了个颠覆性的系统脆弱点。所以异构网络的汇接策略可以是全网的，但是边界衔接不应当是全局，只能在适当和必须的边界点做接入联合。从这个意义上讲，不好意思，这本书的立论有点过于宽泛，既然叫技术实现，具体的工程实施没有讲清楚，其实这个书既然叫这个名字就不
应当用那么大的篇幅去科普，买书的人可能更关心接入策略和具体实施方法，包括工程案例，这点上CISCO的书要比较贴近使用，它也讲基础技术，但是讲也是为了说清楚工程实施。说实话，我买这本书，只是冲两个章节去的，别的真的不太关心，但是想看的没看到，不关心的其实也没引起什么进一步的思考。其实现在买书，真的是只为只言片语去掏一坨银子，总觉得连买珠带椟也就不挑了，呵呵现在却常常是大椟装小珠，天价月饼的山寨版~ 三队赵沫
《无线网络技术》课程教案大纲 一、课程基本情况 课程编号：学分：周学时：(理论实验) 总学时：开课学期： 开课学院：信息科学与工程学院 英文名称： 适用专业：计算机科学与技术、网络工程、通信工程、物联网工程、软件工程、电气自动化、电子科学与技术等 课程类别：专业方向模块课 前序课程：计算机网络 后续课程：网络集成实践 课程负责人：金光所属基层学术组织：计算机科学与技术系所 二、课程简介 本课程全面系统讲授了无线网络技术全貌和相关技术细节，重点围绕各种主流的无线网络技术和应用。通过修读本课程，学生将系统掌握无线网络的主要基础知识，深入学习和领会多种主流无线网络协议的工作原理和功能、无线网络协议仿真技术、无线网络应用方法等专业知识。 本课程是计算机、通信、物联网、电子、自动化等多个专业的选修课程，是“计算机网络”课程的主要后续课程。 三、教案目标 要求学生系统掌握无线网络的基本知识、体系结构、主要功能。掌握无线网络的实现方法、主要的无线网络应用技术等。 学生将深入学习无线通信基础和网络仿真技术基础、无线局域网、无线城域网和蜂窝通信网络、卫星网络、无线自组织网、无线传感网、无线个域网、物联网、无线车载网和智能交通、无线体域网、无线室内定位、无线家居网、无线网络安全等专业知识。 学生将初步掌握分析和设计无线网络、无线网络仿真技术等的知识和技能，为今后从事无线网络技术领域的相关应用、开发和研究打下良好基础。 本课程应支撑毕业要求指标点 . 深入掌握无线网络的概念体系层次，理解各种主流无线网络技术如无线局域网无线城域网蜂窝网络卫星网络无线自组织网无线传感网无线个域网物联网无线车载网和智能交通无线体域网无线室内定位无线家居网无线网络安全等专业知识，能用于实际的无线网络及应用系
《无线网络技术》复习题 一、选择题（每题有一个或多个答案） 1．从覆盖范围的角度无线网络可分为（）。 A．无线个域网 B．无线局域网 C．无线城域网/广域网 D．无线Mesh网络2．无线传输感兴趣的3个频段为（）。 A．30MHz～1GHz B．1GHz～100GHz C．100GHz～500GHz D．3×1011Hz～2×1014Hz 3．常见的地面微波用于传输的频率范围为（）。 A．30MHz～1GHz B．1GHz～10GHz C．2GHz～40GHz D．1GHz～100GHz 4．以下属于直线传输的无线频段为（）。 A．小于2MHz B．2MHz～30MHz C．大于30MHz D．以上选项都不对 5．多径传输是是（）信号引起的。 A. 散射 B. 衍射 C. 反射 D. 以上选项都不对 6．以下属于无线局域网优点的有（）。 A. 移动性 B. 灵活性 C. 可伸缩性 D. 经济性 7．无线局域网不支持移动站（）。 A. True （对） B. False（错） 8．以下属于AP的基本功能的有（）。 A. 完成其他非AP的站对分布式系统的接入访问 B. 完成同一BSS中的不同站间的通信联结 C. 完成无线局域网与分布式系统间的桥接功能 D. 完成对其他非AP的站的控制和管理 9．IEEE给出的无线局域网和以太网体系结构都只包括物理层和数据链路层（）。 A. True （对） B. False（错） 10．如果802.11a的OFDM子载波采用16-QAM调制,编码率为3/4,其最高数据速率为（）Mb/s。已知每个OFDM符号的发送时间为4us。 A. 12 B. 18 C. 24 D. 36 11．IEEE给出的ZigBee标准为（）。 A. IEEE802.15.3 B. IEEE802.15.3a C. IEEE802.15.4 D. IEEE802.15.1 12．以下正确给出蓝牙五层栈的是( )。 A. 物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层 B. 无线电层、基带层、网络层、传输层、应用层 C. 无线电层、基带层、链路管理器协议层、逻辑链路控制和自适应协议层、应用层 D. 无线电、基带、链路管理器协议、逻辑链路控制和自适应协议、服务发现协议 13．以下属于Zigbee 网络设备类型的有（）。 A. 精简功能设备（RFD） B. 主设备 C. 全功能设备(FFD) D. 从设备 14．以下适合ZigBee传输的数据类型有（）。 A. 周期性数据 B. 间断性数据 C. 反复性低反应时间数据 D. 多媒体数据15．以下属于802.16系统的QoS服务类别的有（）。 A. 主动授予服务 B. 实时轮询服务 C. 非实时轮询服务 D. 尽力而为 16．比较802.20 和3G，以下说法正确的有（）。 A. 两者的目标市场重叠较大
无线定位技术和系统 近些年，无线技术得到迅猛发展，无线技术被广泛应用在个人消费电子以及医疗、工业、公共安全、后勤供应和交通运输等领域。在无线联接大量普及的今天，无线网络中对某些物体的精确定位成为一些应用系统的迫切需求。定位系统分为室内定位（Indoor Positioning）和室外定位（Outdoor Positioning）两种基本类型，室外定位可以使用GPS或类似系统，如我国推出的北斗系统，技术比较成熟，实施也较为简单，可以实现相对定位精度要求不高的应用。室内定位技术还没有公认的、比较成熟的系统，许多技术理论还在研究和验证中，商业应用系统也不多见，但许多机构正在投入大量的资源进行这方面的研究。 不同的应用可能需要不同的定位信息，在这里，我们主要讨论室内定位技术，包括物理定位、符号定位、绝对定位和相对定位等概念。物理定位以一个点的坐标形式标注在二维或三维地图中。更常用的系统是以角度的度、分、秒（DMS- degree/minutes/seconds）标注的通用横轴墨卡托（UTM-universal transverse mercator）系统。符号定位系统以自然语言标注位置，如在楼房的三层卧室等来描述位置。绝对定位系统中，所有的被定位物体共享一个标准的标志定位体系，如地球的经度、维度和海拔坐标，而相对定位系统则只需标明被定位点与基准参考点的相对位置（角度）坐标。 无线定位技术通常按定位参数测量方式不同进行分类，可分为对无线信号传输时间的测量来定位（TOF－Time Of Flight )的传输时间定位法；对信号来源角度测量进行定位的角度测量法和对信号强度测量来进行定位的信号强度测量发等。一个无线定位系统至少包含一个信号发射装置和一个信号接受装置，一般在接受装置中进行定位的测量或计算。 定位系统有四种拓扑结构，一是把收集到的定位信号集中传输到中心处理站，进行集中数据处理，然后得出每个点的定位信息，这个系统称为集中定位系统；二是移动定位节点接受定位信号数据后自行处理并得出本节点的定位信息，这称为移动节点直接自定位系统；三是固定节点接受移动节点的信号，并计算其位置坐标并把坐标信息发回给移动节点，这称为间接移动定位系统；四是移动节点的信息传递给移动定位装置，由定位装置计算后传回给移动定位节点，这也是一种间接自定位系统。 1、测量原则和定位计算 无线电或（其它无线传播信号）在室内的传播不容易使用一个简单的计算模型来描述，这是因为在室内的环境中，视距测量（LOS：line-of-sight即视线无阻挡的测量方式）往往很难实现，大部分情况下视线被阻挡，发出的测量线号可能经过各种反射或折射后才能到达接收点，其间可能要穿过墙壁、地板等各种阻挡物，还可能有各种移动物体的干扰等。因此，到目前为之，还没有一个完美的数学模型来完成室内无线测距的计算。现在一般采用传统的三角计算再辅助一些其它的测量和计算技术来补偿计算的误差。 （1）三角测量计算 三角测量是利用三角的几何属性来估算目标点的位置坐标，这主要是测量被定位点与基准点的距离和角度。距离测量利用测量点与多个已知点的之间的距离来估算位置坐标，所以也称为范围测量。在室内定位系统中，往往不直接使用接收信号强度(RSS －received signal strengths)来直接计算距离，一般采用信号传播时间(TOA－time of arrival)或信号到达时间差(TDOA－time difference of arrival)等参数来间接计算距离。在一些系统中，也有使用信号的往返时间（RTOF：Roundtrip time of flight）或信号的相位来估算距离。角度测量方法是测量数个已知点与被测量点的相对角度来推算被测量点的位置坐标。