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计算机网络 第七章无线和移动网络 PPT精品课件

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计算机网络无线网络和移动网络PPT课件

计算机网络无线网络和移动网络PPT课件

3
9.1.1 无线局域网的组成

无线局域网 Wrk) 可分为两大类：

有固定基础设施的 WLAN 无固定基础设施的 WLAN

所谓“固定基础设施”是指预先建立起来的、 能够覆盖一定地理范围的一批固定基站。
4
1. IEEE 802.11

无线局域网不能使用 CSMA/CD，而只能使用改 进的 CSMA 协议。
改进的办法是把 CSMA 增加一个碰撞避免CA (Collision Avoidance)功能。 802.11 就使用 CSMA/CA 协议。而在使用 CSMA/CA 的同时，还增加使用停止等待协议。
12


CSMA/CA 协议的原理
9.1.4 802.11 局域网的 MAC 帧

802.11 帧共有三种类型：控制帧、数据帧和管 理帧。
15
9.2 无线个人区域网 WPAN

无线个人区域网 WPAN (Wireless Personal Area Network) 就是在个人工作地方把属于个人使用的电子 设备用无线技术连接起来自组网络，不需要使用接入 点 AP。 整个网络的范围大约在 10 m左右。 WPAN可以是一个人使用，也可以是若干人共同使用。 无线个人区域网 WPAN 和个人区域网 PAN (Personal Area Network) 并不完全等同，因为 PAN 不一定都是 使用无线连接的。
802.11g (2003年)
802.11n (2009年)
最高54 2.4 GHz Mbit/s 2.4 / 5 GHz
OFDM
最高 MIMO 600 Mbit/ OFDM s
使用多个发射和接收天线达到更高的 数据传输率。当使用双倍带宽(40 MHz)时速率可达600 Mbit/s。

计算机网络(第2版)无线网络

计算机网络(第2版)无线网络

输损伤、扩频技术等。
计算机网络（第2版）
6
8.1 无线网络的概述
无线通信的发展 无线传输技术基础
天线
天线是实现无线传输最基本设备，用于辐射或收集电磁波。 天线类型：主要有偶极天线和抛物反射天线。 天线具有方向性：天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力。
➢ 根据辐射方向性不同，天线分为全向（无方向）和定向（有方向）。 天线增益：增加在某一特定方向上的功率输出。目的是增强天线的定向性。
联结等过程的管理。 站管理子层是协调物理层和MAC层之间的交互作用。
计算机网络（第2版）
17
8.2 无线局域网
WLAN概述 WLAN体系结构 WLAN协议体系 WLAN标准
Hiper LAN 协议体系结构
HiperLAN协议体系包括物理层（PHY）、数据链 路控制层（DLC）和汇聚层（CL）。
DSSS
PLCP PMD
计算机网络（第2版）
16
8.2 无线局域网
WLAN概述 WLAN体系结构 WLAN协议体系 WLAN标准
IEEE 802.11协议体系结构说明
LLC层与其他IEEE 802局域网相同且共用，MAC子层为多种物理层标准所共用。 PLCP子层（物理会聚过程）将MAC帧映射到媒体上，主要进行载波侦听的分析和针对不同的物
➢ 4G核心技术为接入方式和多址方案、调制与编码、软件无线电、OFDM、MIMO、智能天线、基于IP的 核心网、多用户检测技术等。
第五代(5G)：5G网络架构的目标是虚拟化和模块化功能。支持集成、共享、平稳、协作、用户为中心的云 功能，可编程支持多种垂直的服务和智能云等。 ➢ 5G频率范围：FR1（450~6000Mhz）、FR2（24250~52600MHz）。 ➢ 5G技术关键绩效指标：主要包括增强的LTE技术、20Gbp的下行链路峰值数据速率、10Gbps上行链路峰 值数据速率、100Mbps的移动数据速率等。

计算机网络知识PPT课件

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。
以太网经历了从10Mbps到 100Mbps、1Gbps甚至
10Gbps的发展历程，不断满足 日益增长的数据传输需求。
以太网技术及其发展
以太网的协议与标准
以太网采用 CSMA/CD（载波监 听多路访问/冲突检 测）协议，实现网络 中的数据传输。
IEEE 802.3标准定义 了以太网的物理层和 数据链路层规范。
路由选择算法是路由器 根据网络拓扑结构和路 由信息选择最佳路径的 算法。常见的路由选择 算法包括
由管理员手动配置路由 信息，适用于简单、稳 定的网络环境。
基于Bellman-Ford算法 ，每个路由器将自己知 道的路由信息发送给相 邻路由器，相邻路由器 再根据这些信息更新自 己的路由表。
基于Dijkstra算法，每个 路由器收集网络中所有 链路的状态信息，并根 据这些信息计算最短路 径。
无线局域网技术
01
无线局域网的协议与标准
02
IEEE 802.11标准定义了无线局域网的物理层和数据链路层规范
。
无线局域网采用CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）协
03
议，实现网络中的数据传输。
无线局域网技术
无线局域网的设备与组网方式
无线局域网设备包括无线网 卡、无线接入点（AP）、无
线路由器等。
无线局域网的组网方式包括基 础结构模式和自组织模式，其 中基础结构模式是最常见的组
网方式。
04
广域网技术
广域网的基本概念与特点
定义
广域网（Wide Area Network，WAN）是一种覆盖地理 范围较大的计算机网络，通常连接不同城市、国家甚至全 球范围内的计算机和网络设备。
传输速率低
由于广域网覆盖范围广，传输距离长，因此传输速率相对 较低，通常在几Mbps到几百Mbps之间。

第7章-通信、互联网与无线技术PPT课件

第7章-通信、互联网与无线技术PPT课件
22
7.2.1 信号：数字信号VS 模拟信号
数据通信：发送方将要发送的数据转换成信号通过物理信道传 送到数据接收方的过程。
数字信号
调制解调器
类似物
调制解调器
数字信号
计算机
计算机
调制解调器是一个传输数字信号到模拟信号的设备，以致于数字信号可以通过模拟 电话线来传递。 调制解调器也可以将接收计算机的模拟信号回传为数字信号。
3
第7章 通信、互联网和无线技术
7.1 当今世界里的通信与网络 7.1.1 网络和通讯的发展趋势 • 集中
电话网和计算机网络应用互联网的标准集合成数字网路
4
• 三网融合
5
第7章 通信、互联网和无线技术
7.1 当今世界里的通信与网络 7.1.1 网络和通讯的发展趋势 • 宽带：一定时间范围内数据从网络的一个节点传送到任意节点的容量
2.大公司网络 • 基础设施组件包括：
（1）数百个局域网连接成公司企业网 （2）各种功能强大的服务器
web站点 协同内联网、外联网 后端系统 （3）移动无线局域网（Wi-Fi 网络） 视频会议系统 电话网 无线手机
14
2.大公司网络
15
7.1 当今世界里的通信与网络
3.企业网络基础设施
手机电话
公司web站 点内联网 和外联网
第7章 通信、互联网和无线技术
7.3 全球互联网 （1）超文本标记语言 在网页上显示的格式化文档 ➢ 超文本传输协议（HTTP） 传递网页的通信标准 ➢ 统一资源定位器 网页地址 ➢ web服务器 设定和管理网页的软件
46
7.3 全球互联网
第7章 通信、互联网和无线技术
（2）Web 2.0
• 第二代交互式因特网服务，能使人们合作、共享信息 并创建新的在线服务。

计算机网络无线网络和移动网络[优质ppt]

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WLAN 却是同时为许多用户服务的无线局域网， 它是一个大功率、中等范围、高速率的局域网。
WPAN 标准
WPAN 的 IEEE 标准由 IEEE 的 802.15 工作组 制定，这个标准也是包括 MAC 层和物理层这两 层的标准。
WPAN 都工作在 2.4 GHz的 ISM 频段。 顺便指出，欧洲的 ETSI 标准则把无线个人区域
网取名为ห้องสมุดไป่ตู้HiperPAN。
1. 蓝牙系统 (Bluetooth)
最早使用的 WPAN 是 1994 年爱立信公司推出 的蓝牙系统，其标准是 IEEE 802.15.1 。
蓝牙的数据率为 720 kbit/s，通信范围在 10 米 左右。
整个网络的范围大约在 10 m左右。 WPAN可以是一个人使用，也可以是若干人共同使用。 无线个人区域网 WPAN 和个人区域网 PAN (Personal
Area Network) 并不完全等同，因为 PAN 不一定都是 使用无线连接的。
WPAN 和 WLAN 并不一样
WPAN 是以个人为中心来使用的无线人个区域 网，它实际上就是一个低功率、小范围、低速 率和低价格的电缆替代技术。
9.1.4 802.11 局域网的 MAC 帧
802.11 帧共有三种类型：控制帧、数据帧和管 理帧。
9.2 无线个人区域网 WPAN
无线个人区域网 WPAN (Wireless Personal Area Network) 就是在个人工作地方把属于个人使用的电子 设备用无线技术连接起来自组网络，不需要使用接入 点 AP。
IEEE 802.11 是一个有固定基础设施的无线局域 网的国际标准。
IEEE 802.11 是个相当复杂的标准。但简单地说， 802.11 就是无线以太网的标准：

计算机网络完整ppt课件

计算机网络完整ppt课件
应用层
综合了OSI的会话层、表 示层和应用层的功能，提 供各种网链路层相同 ，负责将比特流组合成帧 并进行传输。
网络层
传输层
与TCP/IP的传输层相同， 提供可靠的传输服务。
与TCP/IP的网络层相同， 处理IP地址和路由选择。
Part
03
物理层
物理层的基本概念
物理层的定义
THANKS
感谢您的观看
实现Web应用中的请求/响应模型，支持 Web页面的浏览和数据传输。
HTTP的请求方法
GET、POST、PUT、DELETE等，定义了客 户端对资源的操作方式。
HTTP的状态码
HTTP的消息格式
表示服务器对请求的处理结果，如200表示 成功，404表示资源未找到。
包括请求行、请求头、请求体、响应行、响 应头、响应体等部分，定义了HTTP消息的 格式和内容。
网络层的主要功能
网络层的主要功能包括路 由选择、拥塞控制和网络 互连等。
网络层的协议
网络层的主要协议包括IP 协议、ICMP协议、IGMP 协议等。
路由算法与路由协议
01 02
路由算法的分类
路由算法可以分为静态路由算法和动态路由算法两类。静态路由算法由 管理员手动配置，而动态路由算法则通过路由协议自动学习和更新路由 信息。
常见的路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议通过不同的算法和 机制来实现路由信息的交换和更新。
03
路由协议的工作原理
路由协议通过定期发送和接收路由信息报文来交换和更新网络中的路由
信息。当网络拓扑发生变化时，路由协议会自动重新计算最佳路径并更
新路由表。
IPv4与IPv
IPv4的基本概念

无线网络与移动通信技术基础.ppt

全范围无线电频谱图
红外光
300GHz
微米波
极高频（EHF)
特高频（SHF)
3000MHz
超高频（UHF)
甚高频（VHF)
30MHz
高频（HF)
300kHz
中频（MF) 低频（LF)
3kHz
甚低频（VLF) 极低频（ELF)
频率
远程探测、激光通信、光空间通信 雷达、射电天文学 微波链路、卫星通信
电视与调频广播、无绳电话、个人无线电
无线网络与移动通信技术基础
一、概述 二、无线个域网技术 三、无线局域网技术 四、无线城域网技术 五、移动IP技术 六、移动Internet 七、无线通信技术发展
移动通信与移动计算的区别
Mobile communication involve only physical and MAC layers
Mobile computing include mobile networking(data link, network, transport layers) as well as software applications such as wireless access to information resources, client /server interaction, etc.
电视与调频广播、无线寻呼、地面移动通信 短波广播、业余无线电 中波广播、航海与航空导航信标 航海与航空导航信标、航空导航 导航、声纳、航空 军事潜艇通信
天线
All wireless devices have at least one antenna; most use the same antenna to transmit and receive

无线网络基本知识PPT课件

首字母的缩写.
WiMAX 是一个基于标准的技术，它使得无线网宽带成为替代有线（Cable）， DSL的另外一种“最后一英里”的接入方式。WiMAX 提供固定（fixed）,非固定 （ nomadic）, 便携（portable）， 移动（mobile） 无线宽带连接。同时， 在一个基战无需“直线可视 ”.一个典型的 蜂窝半径为3～10公里。
同 “Pre-G”一样, 在Pre-N 竞争中领先的厂商，会继续在802.11n 市场中继续领先
2010已经投放市场
什么是 MIMO?
MIMO 是 Multiple In Multiple Out的首字母缩写
多个数据流同时通过无线方式（ 20 Mhz 信道）进行发送和接收。
MIMO (Multiple-In, Multiple-Out), 交替的使用智能天线。MIMO是一个很广的概念，它是用来 描述在无线网环境下使用多根天线，高级信号处理技术，在多个路径，多障碍物的环境中提高传 输性能的技术
2004年9月开始认证
Wi-Fi Multimedia（ Wi-Fi 多媒体） -- WMM
IP语音 (VoIP), 视频流以及交互式网络游戏对网络延时和数据流量下降非常敏感。 在传输时需要采用QoS.
为了良好的传输效果，Wi-Fi 联盟开始为WMM (Wi-Fi多媒体）认证。并将其作为 即将到来的基于802.11的IEEE 802.11e QoS 的一部分。WMM将不同应用划分为不 同的优先级，并将Wi-Fi高品质用户服务质量从数据连通模式，向复杂的环境下的 语音，音乐及视频应用方面移植。 WMM定义了四种访问类别（语音，视频，尽力而为传输，后台传输），从而对不同 的流量赋予不同的优先级。基于WMM的Wi－Fi网络同时支持老式的设备（不支持 WMM功能的设备）。WMM访问类别中的“尽力而为传输”同老式设备的数据传输具 有相同的优先级。

WLAN网络模式及原理中国移动培训PPT课件

第7页/共41页
2－66G 频段
2-11GHz应用于非视距传输 10-66GHz应用于视距传输
较高传输速率
802.16-2004最大速率74Mbps 802.16e最大下载速率6Mbps
远距离通信
802.16-2004传输距离7-10km 802.16e传输距离3-5km
支持车速移动(802.16e)
5G频段的信道划分
第13页/共41页
802.11a 5G频段信道分配表
右表为美国UNII（ Unlicensed National Information Infrastructure ）频段信道分配表，包含24个互不干扰 的信道。 在5GHz频段以5M为步进划分信道，信道编号n=(信 道中心频率GHz－5GHz)*1000/5。 在中国802.11a工作在5.725－5.850GHz频段的5个信 道，操作信道号分别为：149、153、157、161、165
噪比减小），导致接收端检测困难。 第17页/共41页
无线传输的干扰因素－衰耗
原始信号
被衰减的信号
电磁波的穿透性与频率有关，频率越低穿透性越强
频率越高，衰减越严重，发射机需要更大的功率，传输范围更短
不同材质对无线电波的影响
材质类型 在建筑物中的使 对电波的影响程度 用
木材
办公区
低
石膏
内墙
低
玻璃
窗口
低
第40页/共41页
感谢您的观看！
第41页/共41页
培训目标
了解WLAN基本概念 掌握WLAN的基础知识 了解WLAN的基本工作原理 了解WLAN产品形态及其基本应用
第1页/共41页
培训内容
WLAN概述 WLAN入门知识 WLAN网络模式 WLAN工作原理 WLAN设备形态及应用

无线网络ppt


6.2 无线局域网
2. 红外局域网基本技术有优点 l 红外线不会穿过墙壁或其他的不透明的 物体，具有以下几个优点
Ø 红外线通信比起微波通信不易被入侵，提高了安全性 Ø 由于封闭红外线网络能互不干扰，建立一个更大的红外
线网络是可行的 Ø 红外线局域网设备相对便宜又简单
3. 缺点
Ø 红外线局域网也存在一些缺点。如，室内环境中的阳 光或室内照明的强光线，都会成为红外线接收器的噪声 部分，因此限制了红外线局域网的应用范围。
C I
EK
长度 连接编号 头部 CRC
数据
CRC
(a) 通用帧结构
11 6
16
16
8
1 0 类型
需要 字节数
连接编号 头部 CRC
(b) 带宽请求帧
6.4 蓝牙技术
l 蓝牙技术实现了设备的无连接工作，提 供了接入数据网的功能，并且具有外围设 备接口，可以组成一个特定的小网
6.2 无线局域网
6.2.3 扩频无线局域网 l 扩展频谱技术是指发送信息带宽的一种技 术。它将信号扩展到更宽的频谱上传输， 因此，它被称为扩频技术。 l 它是一种信息传输方式， 其信号所占有的 频带宽度远大于所传信息必须的最小带宽。 l 频带的扩展是通过一个独立的码序列来完 成，用编码及调制的方法来实现的，与所 传信息数据无关；在接收端也用同样的码 进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息 数据。
Ø 位速率为常数的服务 Ø 位速率可变的实时服务 Ø 位速率可变的非实时服务 Ø 尽力投递的服务。
6.2 无线局域网
6.3.5 802.16帧结构
l 所有的MAC帧都以一个通用头部作为开始， 该头部之后跟着一个可选的数据字段和一个 可选的校验和(CRC)字段
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无线网络特性
多个无线发送器和接收器会带来其他问题（多路访问除 外）：
C
B A
隐藏终端问题
B，A互相听见 B，C互相听见 A，C无法听到对方的声音意味
A，C无意识它们对B的干扰
A
A 的信号 强度
B
C
C的信号 强度
空间
信号衰减：
B，A互相听见 B，C互相听见 A，C在B处听不到对方的干扰
增加SNR->降低BER
• 给定SNR： 选择符合BER要求 10-5
的物理层，以提供最高的吞吐
量
10-6
• SNR可能随移动性而变化： 10-7 动态适应物理层（调制技 术，速率）
10
20
30
40
SNR（dB）
QAM256（8 Mbps） QAM16（4 Mbps） BPSK（1 Mbps）
无线和移动网络 7-13
无线和移动网络 7-15
CDMA编码/解码
发送方
数据 比特
d1 = -1
d0 = 1
Zi,m= di.cm
编码 1 1 1 1
11 1 1
-1 -1 -1 -1
-1 -1 -1 -1
时隙1 时隙0
信道输出Zi，m
1 11 1 11 1 1
-1 -1 -1 -1
-1 -1 -1 -1
时隙1 信道 输出
CDMA：俩个发送方干扰
数据 比特
发送方1 编码
发送方2
接收方1
编码
时隙1接 时隙2接 收的输入 收的输入
信道将发送方1和2的传 输汇总在一起
多径传播：无线电信号反射离开地面，到达目的地
的时间略有不同 ...使得通信通过（甚至是点对点）无线链路进行更加
“困难”
无线和移动网络 7-12
无线链接特性（2）
SNR：信噪比
10-1
• 更大的SNR –更容易从噪
10-2
声中提取信号
比特差错率
SNR与BER的权衡
10-3
• 给定的物理层： 增加功率-> 10-4
网状网络
无基站，无连接到更大 的网络。可能要 中继到其他 给定的无线节点
移动自组织网络，车载自 组织网络
无线和移动网络 7-10
第7章概述
7.1概述
无线性：
7.2 无线链路，特征
• 码分多址
7.3 IEEE 802.11无线局域 网（“Wi-Fi”)
7.4 蜂窝因特网接入
• 结构概述 • 标准（例如3G，LTE）
无线和移动网络 7-14
码分多址（CDMA）
独特“码” 分配给每个用户；编码集划分
• 所有用户共享相同的频率，但是每个用户都有自己 的“码片”序列 进行编码
• 允许多个用户“共存”并以最小的干扰同时传输（ 如果编码为“正交的”）
编码信号 =（原始数据）X（码片序列） 解码： 编码信号和码片序列的内积
无线和移动网络 7-2
无线网络的要素
网络 基础设施
无线和移动网络 7-3
无线网络的要素
网络 基础设施
无线主机
手提电脑，智能手机
运行应用程序
可能是固定的（非移动） 或移动的
• 无线性不总意味着移动 性
无线和移动网络 7-4
无线网络的要素
网络 基础设施
基站
通常连接到有线网络 中继-负责在其范围内有
Ch7: 无线和移动网络
背景：
#无线（移动）电话用户现在超过有线电话用户（5 比1）！
＃无线互联网连接设备等于＃有线互联网连接设备
• 笔记本电脑，支持Internet的电话允许随时随地访问 Internet
两个重要（但又不同）的挑战
• 无线性： 无线链路通信 • 移动性： 处理更改网络连接点的移动用户
无线和移动网络 7-1
第7章概述
7.1简介
无线性：
7.2 无线链路，特征
• 码分多址
7.3 IEEE 802.11无线局域 网（“Wi-Fi”)
7.4 蜂窝因特网接入
• 结构概述 • 标准（例如3G，LTE）
移动性
7.5 原理：寻址和路由选择 到移动节点
7.6 移动IP 7.7 管理蜂窝网中的移动性 7.8 移动性和高层协议
802.11ac 802.11n
802.11a，g 802.11b
802.15
802.11a，g point to point 4G：LTWE WIMAX
3G：UMTS / WCDMA-HSPDA，CDMA2000-1xEVDO
.384 .056
室内
10-30m
2.5G：UMTS / WCDMA，CDMA2000 2G：IS-95，CDMA，GSM
线网络和无线主机之间 发送数据
例如，蜂窝塔
802.11接入点
无线和移动网络 7-5
无线网络的要素
网络 基础设施
无线链路
通常用于将移动设备连 接到基站
也用作主干链路
多路访问协议协调链路 访问
各种数据传输速率，传 输距离
无线和移动网络 7-6
部分无线链路的特征
传输速率（Mbps）
1300 450 54 5-11 4 1
节点将自组织成一个网 络：彼此之间的路由
无线和移动网络 7-9
无线网络分类
单跳
基础设施 （例如，APs）
主机连接到 基站（WiFi， WiMAX，蜂窝网络）
并连接到 更大的网络
无 基础设施
无基站，没有 连接到更大 因特网（蓝牙， 自组织网络）
多跳
主机可能需要通过 几个中继无线节点 连接到更大的网络：
室外
50-200m
室外中等距离 室外长距离
200m – 4000m
5 – 20 Km
无线和移动网络 7-7
无线网络的要素
网络 基础设施
基础设施模式
基站将移动设备连接到有 线网络
切换：超出覆盖范围改变 其接入到更大网络的连接 点
无线和移动网络 7-8
无线网络的要素
自组织网络
没有基站
节点只能在链路覆盖范 围内传输到其他节点
移动性
7.5 原理：寻址和路由选择 到移动节点
7.6 移动IP 7.7 管理蜂窝网中的移动性 7.8 移动性和高层协议
无线和移动网络 7-11
无线链路特性（1）
与有线链路的重要区别……。
递减的信号强度：无线电信号通过物质传播时会衰
减（路径损耗）
来自其他源的干扰：其他设备（例如电话）共享的
标准化无线网络频率（例如2.4 GHz）；设备（电 机）也会干扰
时隙0 信道 输出
收到的 输入
M
S Di = m =Z1 i,m.cm
M
1 11 1 11 1 1
-1 -1 -1 -1
-1 -1 -1 -1
d1 = -1
接收者
编码 1 1 1 1
11 1 1
-1 -1 -1 -1
-1 -1 -1 -1
时隙1
时隙0
时隙1 信道 输出
d0 = 1
时隙0 信道 输出
无线和移动网络 7-16