第12讲-无线系统及网络.ppt
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无线通信基础ppt课件
无线网络应用
面向语音的无线网络应用围绕着连接PSTN的无线 网络，这些业务进一步形成局域网应用和广域网 应用。
PSTN（Public Switched Telephone Network），公共 交换电话网络，一种常用旧式电话系统。
面向数据的无线网络应用围绕着Internet和计算 机通信网络。这些业务进一步分为宽带局域与 Ad-hoc（点对点）应用和广域无线数据应用。
无线传输的电磁频谱
无线频谱的分配
频率统一分配（FCC/ITU_R/各个国家）
根据信息类型分配频谱（AM/FM无线电台、TV、 蜂窝电话…）
工业科学医学频段（ISM）
可自由使用但限制功率 专用于非许可的商业用途
救护车、出租车、无线遥控玩具、无线电家用设备等
工业科学医学频段
提纲
无线网络概述
无线传输技术 无线网络-应用 无线网络-发展 无线网络-拓扑
无线蜂窝系统
蜂窝概念 蜂窝系统
无线网络概述
无线传输技术
多路复用 无线传输
多路复用（multiplexing）
为了提高信道利用率，使多路信号沿同 一信道传输而互不干扰的技术
时分多路复用
例如，
在户外，树木和路标都会导致移动电话信号 的散射。
在室内，椅子、书籍和计算机都会导致无线 Lan信号的散射。
反射、衍射和散射
无线通信的衰减（fading）
衰减（fading）：传输介质或路径使得接收信 号的能量发生变化
在固定环境下，大气层条件的变化
低频具有更强的穿透力，可以传输更远的距离 频率越高，衰减越严重，发射器需要更大的功率，
全向传播与定向传播
各种无线网络的简介ppt课件
• • •
WiMAX 常用来表示无线城域网 WMAN，这与Wi-Fi 常用来表示无 线局域网 WLAN 相似。 IEEE 的 802.16 工作组是无线城域网标准的制订者，而 WiMAX 论 坛则是 802.16 技术的推动者。 两个正式标准
– – 802.16d（它的正式名字是 802.16-2004），是固定宽带无线接入空中 接口标准（2 ~ 66 GHz频段）。 802.16 的增强版本，即 802.16e，是支持移动性的宽带无线接入空中 接口标准（2 ~ 6 GHz频段），它向下兼容 802.16-2004。
几种常用的 802.11 无线局域网
标准 802.11b
频段 2.4 GHz
数据 速率 最高为 11 Mb/s 最高为 54 Mb/s
物理层 HR-DSSS
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 kb/s，通信范围在 10 米左右。 蓝牙使用 TDM 方式和扩频跳频 FHSS 技术组成不用基站 的皮可网(piconet)。
•
电池
CPU
无线 收发器 传感器 硬件
存储器
无线个人区域网 WPAN
(Wireless Personal Area Network)
•
• •
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。 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。
无线网络应用PPT课件
4
无线城域网(WMAN)
• WMAN技术使用户可以在城区的多个场所之间创建无 线连接（例如，在一个城市或大学校园的多个办公 楼之间），而不必花费高昂的费用铺设光缆、铜质 电缆和租用线路。此外，当有线网络的主要租赁线 路不能使用时，WMAN还可以作备用网络使用。WMAN 使用无线电波或红外光波传送数据。为用户提供高 速Internet接入的宽带无线接入网络的需求量正日 益增长。尽管目前正在使用各种不同技术，例如多 路多点分布服务(MMDS)和本地多点分布服务(LMDS)， 但负责制定宽带无线访问标准的IEEE802.16工作组 仍在开发规范以便实现这些技术的标准化。
16
17
• 移动梦网 域名：http://
简介：中国移动的WAP站点，开创了国内 的WAP站点的产品和形式。一家独大的操 作模式，几乎影响着所有的WAP站点和G 网用户。
18
19
• WAP天下 域名：
简介：免费无线互联网站的先驱，以娱乐、 互动、实用为主要特点。“WAP免费资源” 栏目人气指数很高，免费图铃下载、免费 网址大全、彩客MM自拍都是个中的特色项 目。
6
无线个人网(WPAN)
• WPAN技术使用户能够为个人操作空间(POS)设备 （如PDA、移动电话和笔记本电脑等）创建临时无 线通讯。POS指的是以个人为中心，最大距离为10 米的一个空间范围。
• 目前，两个主要的WPAN技术是“Bluetooth”和红 外线。“Bluetooth”是一种电缆替代技术，可以 在30英尺以内使用无线电波传送数据。Bluetooth 数据可以穿过墙壁、口袋和公文包进行传输。 “Bluetooth专门利益组(SIG)”推动着 “Bluetooth”技术的发展，于1999年发布了 Bluetooth版本1.0规范。作为替代方案，要近距 离（一米以内）连接设备，用户还可以创建红外 链接。
无线城域网(WMAN)
• WMAN技术使用户可以在城区的多个场所之间创建无 线连接（例如，在一个城市或大学校园的多个办公 楼之间），而不必花费高昂的费用铺设光缆、铜质 电缆和租用线路。此外，当有线网络的主要租赁线 路不能使用时，WMAN还可以作备用网络使用。WMAN 使用无线电波或红外光波传送数据。为用户提供高 速Internet接入的宽带无线接入网络的需求量正日 益增长。尽管目前正在使用各种不同技术，例如多 路多点分布服务(MMDS)和本地多点分布服务(LMDS)， 但负责制定宽带无线访问标准的IEEE802.16工作组 仍在开发规范以便实现这些技术的标准化。
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• 移动梦网 域名：http://
简介：中国移动的WAP站点，开创了国内 的WAP站点的产品和形式。一家独大的操 作模式，几乎影响着所有的WAP站点和G 网用户。
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• WAP天下 域名：
简介：免费无线互联网站的先驱，以娱乐、 互动、实用为主要特点。“WAP免费资源” 栏目人气指数很高，免费图铃下载、免费 网址大全、彩客MM自拍都是个中的特色项 目。
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无线个人网(WPAN)
• WPAN技术使用户能够为个人操作空间(POS)设备 （如PDA、移动电话和笔记本电脑等）创建临时无 线通讯。POS指的是以个人为中心，最大距离为10 米的一个空间范围。
• 目前，两个主要的WPAN技术是“Bluetooth”和红 外线。“Bluetooth”是一种电缆替代技术，可以 在30英尺以内使用无线电波传送数据。Bluetooth 数据可以穿过墙壁、口袋和公文包进行传输。 “Bluetooth专门利益组(SIG)”推动着 “Bluetooth”技术的发展，于1999年发布了 Bluetooth版本1.0规范。作为替代方案，要近距 离（一米以内）连接设备，用户还可以创建红外 链接。
网络攻防原理第12讲-网络监听技术
1 234 5 6
管理员为了部署网络分析仪等 设备，通过配置交换机端口镜 像功能来实现对网络的监听。
16
(三)交换网络监听：MAC洪泛
MAC地址 端口 攻击思路：
CAM
伪M造AMCA1 C 13 伪M造AMCA2 C 23 伪M造AMCA3 C 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3
10.10.10.1 11:22:33:44:55:ACAC
10.10.10.3 11:22:33:44:55:CC
10.10.10.8 11:22:33:44:55:RR
A:10.10.10.1
内网 外网
IP地址 10.10.10.2 10.10.10.3 10.10.10.8
MAC地址 11:22:33:44:55:CBBC 11:22:33:44:55:CC 11:22:33:44:55:RR
12
共享网络监听的原理
广播特性的总线：主机发送的物理信号能被 物理连接在一起的所有主机接收到。
网卡处于混杂模式：接收所有的数据帧。
13
交换机的工作方式
交换机
CAM
Content Addressable Memory，内容可寻址 存储器
端口管理
MAC ① ② ③
端口 1 2 3
以太网 交换机
5
网络监听环境
主机A
内网 外网
主机B
LAN
路由器R
监听点
主机C
6
Internet
黑客
内容提要
1 网络监听概述 2 网络监听的原理 3 网络监听工具的使用 4 网络监听的防范
7
计算机之间的数据发送
管理员为了部署网络分析仪等 设备，通过配置交换机端口镜 像功能来实现对网络的监听。
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(三)交换网络监听：MAC洪泛
MAC地址 端口 攻击思路：
CAM
伪M造AMCA1 C 13 伪M造AMCA2 C 23 伪M造AMCA3 C 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3 伪造MAC 3
10.10.10.1 11:22:33:44:55:ACAC
10.10.10.3 11:22:33:44:55:CC
10.10.10.8 11:22:33:44:55:RR
A:10.10.10.1
内网 外网
IP地址 10.10.10.2 10.10.10.3 10.10.10.8
MAC地址 11:22:33:44:55:CBBC 11:22:33:44:55:CC 11:22:33:44:55:RR
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共享网络监听的原理
广播特性的总线：主机发送的物理信号能被 物理连接在一起的所有主机接收到。
网卡处于混杂模式：接收所有的数据帧。
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交换机的工作方式
交换机
CAM
Content Addressable Memory，内容可寻址 存储器
端口管理
MAC ① ② ③
端口 1 2 3
以太网 交换机
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网络监听环境
主机A
内网 外网
主机B
LAN
路由器R
监听点
主机C
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Internet
黑客
内容提要
1 网络监听概述 2 网络监听的原理 3 网络监听工具的使用 4 网络监听的防范
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计算机之间的数据发送
WiFi基础知识 ppt课件
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AP布放设计原则
九、减少或远离干扰源 （1）微波炉 （2）防盗设施（商场门检） （3）其它大功率的电子设备 （4）蓝牙设备 （5）无线键鼠监控（商场门检） （6）Rogues AP
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AP布放设计原则
十、AP规划应遵循以下原则 （1）覆盖原则 首选保证信号的覆盖范围能够用户要求； （2）易安装原则 规划选址应满足施工要求； 钢筋混凝土结构的承重墙对无线信号有很强的阻碍作用。因此对“复式”结构 住宅和别墅类的家居环境，最佳信号覆盖效果的解决办法是为每层都配置无线 路由器。
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
一、IEEE 802.11 WiFi协议简介
03
5
IEEE 802家族
IEEE 802系列标准是IEEE 802 LAN/MAN 标准委员会制定的局域网、城 域网技术标准。其中最广泛使用的有以太网、令牌环、无线局域网等。这 一系列标准中的每一个子标准都由委员会中的一个GHz 优缺点分析总结
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降低信道干扰 几种主要方式
01 02
信道合理划分
2.4G：1,6,11 5G： 36,40, 44, 48, 52, 56, 60, 64,149,153, 157, 161, 165
射频带宽调整
2.4G：固定20Hz 5G： 20Hz、40Hz、80HZ可选
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WLAN-2.4G频段
中国2.4GHz（=2400MHz）频段的信道划分为13个，每个信道的总带宽是22MHz，有效宽度是 20MHz（2MHz 强制隔离频带）。
相邻信道中心频点间隔5MHz，相邻的多个信道存在频率重叠，相互不干扰的信道有三组（1、6、11或2、7、 12或3、8、13）,而一般不在2.4G频段开启40Mhz带宽也是为了防止干扰。
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。
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。
第12讲-蜂窝技术 清华大学《无线通信》讲义
第12讲 蜂窝技术 无线通信工程
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
蜂窝系统概念（ 蜂窝系统概念（续）
在蜂窝系统中，基站位置的设置可以有两种方法： －中心发射小区，用于全向天线。 －边角发射小区，用于扇形天线。
o
o
中心发射小区
第12讲 蜂窝技术 无线通信工程
边角发射小区
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
3 Rc 2
u
300
x = u cos 30 0 =
3 u 2 1 0 y = u sin 30 + v = u + v 2
无线通信工程
清华大学
第12讲 蜂窝技术
微波与数字通信技术国家重点实验室
蜂窝坐标系统（ 蜂窝坐标系统（续） 坐标系统
环状蜂窝坐标系统 六个扇区旋转对称，每个扇区600 在扇区中的一个小区其坐标： （n,i） 其中n为环的圈数，i为在第n的 环中小区的序号，i=1,2,…,n 第n个环上第i个小区到原点 的距离：
γ γ C 1 1 γ /2 = (3K ) 6 + 12 + 18 + L I 2 3
1
(3K )γ / 2 1 + 1 γ 1 + 1 γ 1 + L =
6 2 3
(3K )γ / 2 = 6 × ζ (γ 1)
其中：ζ（）是黎曼Zeta函数。
f4 f3 f1 f3 f1 f2 f4 f2 f4 f3 f1 f3 f1 f3 f1 K＝4 f2 f4 f2 f2 f4 f3 f1 f3 f1
D
第12讲 蜂窝技术 无线通信工程
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
簇（Cluster）的概念（续） ）的概念（
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
《无线基础知识介绍》PPT课件
波长 30000m～
3000m 300m～200m
200m～50m
短波
50m～10m
米波 （V 10m～1m HF）
分米波
微
（U 1m～0.1m
波
HF）
厘米波 10cm～1cm
毫米波 10mm～1mm
频率 10KhZ～100kHZ 100kHZ～1500kHZ 1500kHZ～6000kHZ 6MHZ～30MHZ
最初是由美国联邦通信委员会(FCC)分配的不必许 可证的无线电频段（功率不能超过1W）。在美国 分为为工业（902-928MHz）,科学研究（2.422.4835GHz）和医疗（5.725-5.850GHz）三个频段。 而在欧洲900MHz的频段则有部份用于GSM通信， 用于ISM的低频段为868MHZ和433MHz。
30MHZ～300MHZ
300MHZ～3GHZ 3GHZ～30GHZ 30GHZ～300GHZ
传播方式 地波
主Hale Waihona Puke 用途地波和天波 天波调幅无线电广 播
近似直线传 调频无线电广
播
播
直线传播
电视 雷达 导航
无线电波的特点
无线通信的应用
这一应用已深入到人们生活和工作的各个 方面,包括日常使用的手机、无线电话等， 其中3G、WLAN、UWB、蓝牙、宽带卫星 系统、数字电视都是21世纪最热门的无线 通信技术的应用。
ISM频段在各国的规定并不统一。如在美国有三 个频段902-928 MHz, 2400-2483.5 MHz und 5725-5850 MHz，而在欧洲900MHz的频段则有部 份用于GSM通信。
2.4GHz为各国共同的ISM频段。因此无线局域网， 蓝牙，ZigBee等无线网络，均可工作在2.4GHz频 段上。
无线网培训课件ppt
无 线 网 络 输出信息： 估 算 基站数目 基站配置
搜索半径 覆盖目标
无 线 网 络 小 输出信息： 区 规 工程参数 站点位置 划
2019/3/1
13
网络估算流程
覆盖分析 链路预算和 小区覆盖范围 计算
负荷因子 计算 容量分析 载波数/话务量 计算 覆盖区域内容量是否过低？ 是否满足运营商建网目标？ 输出 设备需求 NodeB所需硬件资源 计算
yy 39/ xx
HLR EIR
HA
MGW
MGW
MSC Server/ VLR
F
PDSN/ SMS
Iu-CS
AAA
FA
Iu-PS Iur
A
Gb
BSC/PCF
Abis
BSC BSC/PCF
Iub
BSC BSC/PCF
Iub
BTS
Um
BTS
BTS
BTS
Uu
BTS
2019/3/1
7
R4核心网网元功能 RNC/BSC ：无线网络控制器/基站控制器
2019/3/1
21
各环节工作内容
网络估算
移动无线网络预规划 移动无线网络小区规划 方案设计 施工图设计 单站验证 RF优化 参数优化
2019/3/1 22
网络估算工作内容
目标地区信息（输入） 对于规划目标覆盖地区的信息，规划人员应在规划工作启动 时通过地图、网络、市场调查等途径尽可能充分的了解。这部分 信息内容主要包括： 1. 区域面积、人口经济状况 2. 地物地貌分布 3. 移动用户信息及市场情况
2019/3/1
无线网络 估算报告
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预规划流程
2019/3/1
搜索半径 覆盖目标
无 线 网 络 小 输出信息： 区 规 工程参数 站点位置 划
2019/3/1
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网络估算流程
覆盖分析 链路预算和 小区覆盖范围 计算
负荷因子 计算 容量分析 载波数/话务量 计算 覆盖区域内容量是否过低？ 是否满足运营商建网目标？ 输出 设备需求 NodeB所需硬件资源 计算
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HLR EIR
HA
MGW
MGW
MSC Server/ VLR
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PDSN/ SMS
Iu-CS
AAA
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Iu-PS Iur
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BSC/PCF
Abis
BSC BSC/PCF
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BSC BSC/PCF
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BTS
Um
BTS
BTS
BTS
Uu
BTS
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R4核心网网元功能 RNC/BSC ：无线网络控制器/基站控制器
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各环节工作内容
网络估算
移动无线网络预规划 移动无线网络小区规划 方案设计 施工图设计 单站验证 RF优化 参数优化
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网络估算工作内容
目标地区信息（输入） 对于规划目标覆盖地区的信息，规划人员应在规划工作启动 时通过地图、网络、市场调查等途径尽可能充分的了解。这部分 信息内容主要包括： 1. 区域面积、人口经济状况 2. 地物地貌分布 3. 移动用户信息及市场情况
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无线网络 估算报告
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预规划流程
2019/3/1
无线网络 课件
12.1.1 起源和主要特征2001年，最初的IEEE 802.16标准获得批准，并于2002年3月公布。
随后，工作组将注意力转移到2～11 GHz频段，在该段频率范围内，实现的低成本和非视距传输的优势超过了由于射频拥挤带来的潜在困难。
这样做的结果是IEEE 802.16a标准的诞生，并于2002年获得批准，2002年3月公布。
IEEE 802.16的设计目标是在物理层提供相当大的灵活性，从而在不同的规则下能适应不断变化的需求（比如信道带宽）。
12.1.2 IEEE 802.16物理层12.1.2.1 10～66 GHz频谱的物理层在这个非常高的频率范围内，对于所有的实际应用，射频传播要求在发射机和接收机之间存在视距传播。
在这样的限制条件下，没有必要考虑使用复杂技术(如OFDM技术)来克服发生在没有视距环境下的多径影响，因此，工作组为这些接口选用了简单的单载波调制(Single Carrier, SC)技术（参见表12.2）。
在下行传输时［从基站(Base Station, BS)到用户站(Subscriber Station, SS)］采用时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)，每个时隙被分配给单独的用户，这样可为延迟敏感的服务保证带宽。
在上行链路方向（从SS到BS）采用时分多址接入(TDMA)。
有一系列的调制和编码方案可供选用（包括QPSK、16-QAM和64-QAM）。
并且用户站和基站可以根据特殊的效率需求（取决于数据速率）和鲁棒性需求（取决于信号传播环境/信号强度）来协商选择一个方案。
这样产生的结果是由基站发送的一个下行帧中（参见图12.1），发往不同用户站的不同的数据突发将使用不同的编码和调制方式——一种自适应的突发配置。
不同的调制方式可达到的数据速率如表12.3所示。
12.1.2.2 2～11 GHz频谱的物理层与高达66 GHz的极高频(EHF)范围相比，在2～11 GHz范围内，不同的传播特性要求空中接口非视距环境下能够适应大量的多径传播的影响。
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
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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
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感谢您的观看！
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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
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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
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
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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
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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
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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
无线局域网基本原理PPT课件
无线局域网基本原理及技术
Page 1
议程 1. 无线局域网的概念 2. 无线局域网的标准 3. 无线局域网的技术 4. 无线局域网的应用
Page 2
1. 无线网络的概念
传统有线网络 数据传输的介质：双绞线，同轴电缆，光纤，或是 别的有线介质。
无线网络 数据传输的介质：红外线，无线电微波，或是其它 无线介质。 信号在空气中传播，可以被任何人接收。
Page 4
无线局域网和有线局域网的对比
有线局域网
HUB
PCMCIA CARD
无线局域网
PCMCIA CARD
Access Point
Server
PCMCIA CARD
HUB
PCMCIA CARD
PCMCIA CARD
PCMCIA CARD
Page 5
无线网络优点
➢机动性: 不受工作区域之限制 ➢便利性: 兼容性高,安装方便 ➢扩充性: 可随时增加使用数量 ➢节省成本: 不须考虑重新装潢,布线 之费用
High-Speed Network Access
2000/2003
Ericsson is promising HiperLAN 2 products at 2002
Ir Band 4Mbps N/A
Up to 5m IrDA (NA)
Point-to-Point Data Transmission
Page 14
802.11物理层示意图
MAC层
For 802.11a
正交频分多路技术OFDM
高速DS HR/DS
物
理
直序展频 DSSS PHY
For 802.11b
层
跳频展频 FHSS PHY
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议程 1. 无线局域网的概念 2. 无线局域网的标准 3. 无线局域网的技术 4. 无线局域网的应用
Page 2
1. 无线网络的概念
传统有线网络 数据传输的介质：双绞线，同轴电缆，光纤，或是 别的有线介质。
无线网络 数据传输的介质：红外线，无线电微波，或是其它 无线介质。 信号在空气中传播，可以被任何人接收。
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无线局域网和有线局域网的对比
有线局域网
HUB
PCMCIA CARD
无线局域网
PCMCIA CARD
Access Point
Server
PCMCIA CARD
HUB
PCMCIA CARD
PCMCIA CARD
PCMCIA CARD
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无线网络优点
➢机动性: 不受工作区域之限制 ➢便利性: 兼容性高,安装方便 ➢扩充性: 可随时增加使用数量 ➢节省成本: 不须考虑重新装潢,布线 之费用
High-Speed Network Access
2000/2003
Ericsson is promising HiperLAN 2 products at 2002
Ir Band 4Mbps N/A
Up to 5m IrDA (NA)
Point-to-Point Data Transmission
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802.11物理层示意图
MAC层
For 802.11a
正交频分多路技术OFDM
高速DS HR/DS
物
理
直序展频 DSSS PHY
For 802.11b
层
跳频展频 FHSS PHY
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第二代蜂窝系统上的数据业务: 第二代蜂窝系统上的数据业务: WAP
WAP(Wireless Application Protocol)无线应用协议 ( )无线应用协议. 采用全球统一标准,支持GSM,GPRS和WCDMA等移动 通信系统. 简化,优化和扩展了因特网Web技术,消除了移动终端在 屏幕显示,内存,处理能力和无线传输带宽等方面的限制. 主要特点: (1)WAP协议栈采用层次化的设计,每层均定义有接口, 可被上一层协议使用,也可被其它的服务或应用程序 直接使用. (2)WAP应用结构类似于因特网结构.
无线通信工程
姚彦教授 清华大学微波与数字通信国家重点实验室 2001年12月15日 2001年12月15日
第十二讲 无线通信系统及网络
内容提要
概述 无线固定接入 无线移动接入 无线数据接入 无线分组网原理
概述
无线系统的分类
按照频段范围分:短波,超短波,微波,毫米波等. 按照传播方式分:地面视距,地面超视距,对流层 散射,电离层反射,卫星等. 按照多址方式分:点对点,点对多点等. 按照应用背景分:固定接入,移动接入,数据接入 等. 按照连接方式分:电路连接,分组连接等.
ISM频段SS系统 ISM频段SS系统 频段SS
美国FCC划分了三个频段(800M,2.4G,5.7G)给工业,科 学和医学使用,无需许可证,简称ISM频段. 我们国家目前也参照美国的标准,开放了二个频段,即 2.4G和5.7G,但还要求执行许可证制度. 技术规范: -频率规划为2400-2483.5MHz, 5725～5850MHz. -采用扩频技术(直接序列扩频或跳频),扩频比大于10, 或跳速大于2.5跳/秒. -传输速率为2Mbps. -发送功率小于100mW. -EIRP小于-10dBW/100KHz(跳频),-20dBW/MHz(直扩)
无线移动接入
频率规划
模拟蜂窝TACS: 890-915/935-960MHz 模拟蜂窝AMPS: 824-849/869-894MHz 数字蜂窝GSM: 890-915/935-960MHz 数字蜂窝DCS-1800:1710-1785/1805-1880MHz 数字蜂窝IS-95: 824-849/869-894MHz 模拟集群 350MHz 数字集群: 806-821/851-866MHz
CDPD(CELLULAR DIGITAL PACKET DATA):蜂窝 数字分组数据,美国一些公司联合开发的一种标准. 承载在美国模拟蜂窝AMPS上,采用TCP/IP. 调制方式为GMSK,数据率为19.2 kbps. 利用跳频技术在蜂窝频道的空闲时隙传送突发数据. 是一种无连接协议. 采用RS码纠错,可以采用加密. 收费合理,是一种过渡方案.
第三代蜂窝系统:IMT-2000 代蜂窝系统:IMT概况
IMT2000是第三代移动通信系统标准,以支持移动多媒体通 信为目标,多个标准并存(出现所谓IMT2000家族的概念), 频段为2000MHz,使用日期为2000年. 使用频率:1890~2030MHz,2110~2250MHz. 最高传输速率:144kb/s(高速运动),384kb/s(步行速 度),2Mb/s(室内环境). 三种代表性的RTT技术方案:欧洲和日本的WCDMA方案,北 美的CDMA2000方案,中国CATT提出的TD-SCDMA方案.
第二代蜂窝系统上的数据业务: 第二代蜂窝系统上的数据业务: GPRS
GPRS(General Packet Radio Service)通用分组无线业 ( ) 务. 以分组技术为基础的传输系统,能为用户提供高达 160kbits/s的数据速率. 基于现有GSM系统,可根据需要对一个载频的8个时隙进 行捆绑.在初始阶段,4个时隙作为一组进行捆绑,速率 可以提高4倍. 是由ETSI定义的一种分组数据无线传输技术,其目的是 在GSM等移动通信网络上实现移动互联网的中低速业务, 使移动台和终端设备可以通过GPRS访问全球任何一个网 络.
第二代蜂窝系统上的数据业务: 第二代蜂窝系统上的数据业务: EDGE
EDGE( Evolution) EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) 在GPRS基础上提高速率的一种标准. 主要技术措施:将GSM的四相调制改为八相调制,使每 个信道的传输速率由14.4kbps提高到48kbps;再通过 多时隙捆绑,最高传输速率可以达到384kbps. 优点:只要在GSM原有系统的基础上,对基站进行简单 的升级,就可以在兼容原有业务的情况下开通EDGE业 务.
蜂窝系统概念
引入蜂窝概念是无线移动通信的重大突破,其主要目 的是为了在有限的频谱资源上提供更多的移动电话用 户服务. 蜂窝的主要特点: -通过控制发射功率使得频谱资源在一个大区的不同 小区间重复利用, -通过将小区划分成更小的小区的方法(小区分裂) 来增大系统的容量.
蜂窝系统的频率再用
蜂窝系统在几何上可以 看出由六边形组成.形 同蜂窝. 频率再用距离:D 小区半径:R 频率再用因子: Q=D/R 不同多址体制的Q值: FDMA,Q=7 TDMA,Q=3或ห้องสมุดไป่ตู้ CDMA,Q=1
标准: 标准:HIPERLAN
高性能无线局域网的简称.这是欧洲各国制定的标准 系列. 使用频率:5.15-5.3GHz和17.1-17.3GHz. 传输范围:50m. 支持异步和同步通信. 支持32kbps音频,2Mbps视频,10Mbps数据. 标准规定网络结构中的网络层和数据链路层. 和IEEE802.11不兼容.
无线用户环(WLL) 无线用户环(WLL)
用户环是在电话网中解决交换机到用户终端传输问题的一 种手段.可以有有线及无线等方式. 无线用户环的特点: -依托有线网,主要解决用户接入问题,简单说就是将用 户线用无线代替有线. -无线用户环有近距离(1公里以内)和远距离(几公里 到十几公里以上)二类. -无线用户环以固定为主,但也能支持慢速行走的用户. 无线用户环产品类别: -近距离,如:CT-2,DECT,PHS等无绳电话. -远距离,如:TD-SCDMA,3.5GHz等.
第一代蜂窝系统: 第一代蜂窝系统:模拟
模拟蜂窝系统:欧洲的TACS和北美的AMPS 多址方式:FDMA/FDD 信道带宽:30KHz(AMPS),25KHz(TACS) 使用频率:8-900MHz 语音调制:FM 信道数:832(AMPS),1000(TACS)
第一代蜂窝系统上的数据业务: 第一代蜂窝系统上的数据业务: CDPD
地面无线系统的应用分类
无线固定接入 -WLL,ISM,LMDS 无线移动接入 -第二代蜂窝及在第二代上增加的业务:i-mode,WAP, GPRS,EDGE等 -第三代蜂窝 无线数据接入 -WLAN,WWAN,WMAN,WHAN,WPAN,WVAN -802.11,HIPERLAN,Bluetooth
特点 –强调宽带技术,最小带宽5MHz –BTS间不需要同步和GPS –正反向信道相干解调 基本参数 –码片速率:4.096/8.192/16.3843Mc/s, –波道间隔:5/10/20 MHz –功率控制速率:1600b/s –编码方式:卷积码 R=1/3, 1/2, k=9和Turbo Code
第三代蜂窝系统:IMT-2000 代蜂窝系统:IMT过渡情况
北美 欧洲
IS-95A
IS-95B
IS-95C
CDMA2000
GSM TDMA
GSM+ GPRS,HSCSD
GSM++ EDGE
WCDMA GSM增强数据率 增强数据率
普通分组数据业务
高速电路交换数据
第三代蜂窝系统: 代蜂窝系统: WCDMA
第二代蜂窝系统: 第二代蜂窝系统:数字
基本上是两大标准:欧洲的GSM和北美的IS-95. 使用频率:8-900MHz. 多址方式:TDMA/FDMA/FDD(GSM),CDMA/FDMA/FDD(IS-95). 传输速率:270.833kbps(GSM),1.2288Mbps(IS-95). 调制方式:GMSK(GSM),QPSK/OQPSK(IS-95). 语音编码:13kbps RPE-LTP(GSM), 1200/2400/4800/9600bps变速率CELP(IS-95). 信道编码:1/2卷积码(GSM), 1/2卷积码/维特比译码(IS-95).
宽带LMDS系统 宽带LMDS系统 LMDS
LMDS-Local Multipoint Distribution Service,本地多 点分配业务.这是一种微波宽带业务,在厘米波及毫米波频 段,在较近的距离上以点对多点方式实现话音 ,视频和图 像信号双向传输. 通信距离:2-10公里. 使用频率:24/26,38GHz. 调制方式:多状态正交调幅(16QAM,64QAM等). 无线频谱资源大于1GHz,每基站总容量达4.8G,每扇区容 量达200M,每远端站容量达Nx2M(2-155Mbps). 可以支持现存的任何业务,包括:话音,数据和图像.
标准: 标准:IEEE 802.11
IEEE802是美国制定的局域网标准系列,其中802.11是 无线访问方法和物理层规范,包括跳频,直扩等无线 传输以及数据率高达2Mbps的红外传输. 媒质访问控制(MAC)方法:载波检测多址访问及避 免碰撞技术(CSMA-CA).首先,每个要发送的无线 节点和数据必需检测到网络静默才能发送,但如果网 络静默时二个以上节点同时发送,就会产生碰撞.为 此,专门设计了避免碰撞的协议. 物理层采用:红外传输,跳频传输,直扩传输.最高 传输速率2Mbps.无线传输采用2.4GHz ISM频段.
f1 D f2 f3 f1
R
蜂窝系统的容量
小区容量:每个小区在给定工作频段上所能支持的最大 用户数. 系统容量:整个系统在给定频段上单位面积所能支持的 用户数. 影响容量的因素: 可用带宽;要求的载波-干扰比;频率再用因子;小区大 小;提高容量的其它措施,如:话音激活,扇区化等. TDMA(GSM)比FDMA(AMPS)的系统容量可提高3-6倍. CDMA(IS-95)比TDMA(GSM)的系统容量可提高3-4倍.