无线传输技术 第4章 无线个域网概述
无线个域网概述(wpan)
关键技术
WPAN的关键技术包括 IrDA、HomeRF、UWB、 蓝牙技术、ZigBee技 术等
技术介绍：
☆IrDA(红外)技术 【InfraredDataAssociation】
IrDA是利用红外线进 行通信的技术，最高通信速 率仅115.2kbps，主要优点是 无需申请频率使用权，通信 成本低廉，具有体积小、功 耗低、连接方便、简单易用 等特点
无线个域网在交通控制中的应用
智能交通系统中主要需要进行交通路口 车辆信息检测完成数据采集传送回控制 中心, 通过数据分析处理直接控制交通 信号。
在技术上, ZIGBEE 具有低功耗的特点, 完全适合于安装在机动车辆之上。考虑 到汽车的快速移动性, ZIGBEE 节点设备 接入网络的时间只需 15ms, 完全可满足 要求。ZIGBEE 网络具有非常高的可靠 性, 是一种网状网络，如有主干路由节 点损坏, 仍可转换路径完成数据通信。
☆ZigBee技术
单ZigBee是一种短距离、低功率、低速 率无线接入技术，工作于2.4GHz ISM频 段，传输速率为20~250kbps，传输距离 为10~1igBee中心节点
ZigBee终端节点
节点2 节点1
五种WPAN关键技术的 技术特点
☆ZigBee技术
高速wpan
高速WPAN适合大量多媒体文件、短时 的视频和音频流的传输，能实现各种 电子设备间的多媒体通信。
超宽带WPAN
超宽带WPAN的目标包括支持IP语音、高清电视、 家庭影院、数字成像和位置感知等信息的高速传 输，具备近距离的高速率、较远距离的低速率、 低功耗、共享环境下的高容量、高可扩展性等。
工作频率：3.1GHz~10.6GHz
低速wpan
低速WPAN主要为近距离网络互连而设 计，采用IEEE 802.15.4标准。
无线个域网概述
精品课件
☆HomeRF技术
HomeRF是数字无线电话技术与WLAN技术融合发展的产物， 它采用共享无线连接协议(Share Wireless Access Protocol，SWAP)，工作在2.4GHz ISM频段，在语音和数据 业务上应用甚广。
特点
安全可靠；成本低廉； 简单易行；不受墙壁和 楼层的影响；传输交互 式语音数据采用TDMA技 术，传输高速数据分组 则采用CSMA/CA技术；无 线电干扰影响小；支持
工作频率：3.1GHz~10.6GHz
精品课件
低速wpan
低速WPAN主要为近距离网络互连而设 计，采用IEEE 802.15.4标准。 其结构简单、数据率低、通信距离近 、功耗低、成本低，被广泛用于工业 监测、办公和家庭自动化及农作物监 测等
IEEE 802.15.4标准。
IEEE 802.15.4描述了低速率无线个人局域网的 物理层和媒体接入控制协议。它属于IEEE 802.15工作组。
节点4 节点3
节点5
PC控制
ZigBee中心节点
ZigBee终端节点
节点2 节点1
精品课件
五种WPAN关键技术的技 术特点
☆ZigBee技术
精品课件
应用实例
精品课件
无线个域网的应用实例
电子称，内置 ZigBee 模块
ZigBee 基站
干货区 水果区 生鲜区
精品课件
服务器 收银台
收银台 收银台 内置 ZigBee 模块
无线个域网(四)
无线个域网（四）无线个域网就是在个人周围空间形成的无线网络，现通常指覆盖范围在10m半径以内的短距离无线网络，尤其是指能在便携式消费者电器和通信设备之间进行短距离特别连接的自组织网。
WPAN被定位于短距离无线通信技术，但根据不同的应用场合又分为高速WPAN （HR－WPAN）和低速WPAN（LR－WPAN）两种。
发展高速WPAN是为了连接下一代便携式消费者电器和通信设各，支持各种高速率的多媒体应用，包括高质量声像配送、多兆字节音乐和图像文档传送等。
这些多媒体设各之间的对等连接要提供20Mb／s以上的数据速率以及在确保的带宽内提供一定的服务质量（QoS）。
高速率WPAN在宽带无线移动通信网络中占有一席之地。
发展低速WPAN是因为在我们的日常生活中并不是都需要高速应用。
在家庭、工厂与仓库自动化控制，安全监视、保健监视、环境监视，军事行动、消防队员操作指挥、货单自动更新、库存实时跟踪以及在游戏和互动式玩具等方面都可以开展许多低速应用。
有许多低速应用比高速应用对我们的生活更为重要，甚至能够挽救我们的生命。
例如，当你忘记关掉煤气炉或者睡前忘锁门的时候，有了低速WPAN就可以使你获救或免于财产损失。
从网络构成上来看，WPAN位于整个网络架构的底层，用于很小范围内的终端与终端之间的连接，即点到点的短距离连接。
WPAN是基于计算机通信的专用网，工作在个人操作环境，把需要相互通信的装置构成一个网络，且无须任何中央管理装置及软件。
用于无线个域网的通信技术有很多，如蓝牙、红外、HomeRF等，下面就几种主要的技术进行讲述。
①蓝牙。
蓝牙是由爱立信、英特尔、诺基亚、IBM和东芝等公司于1998年5月联合主推的一种短距离无线通信技术，它可以用于在较小的范围内通过无线连接的方式实现固定设备或移动设各之间的网络互联，从而在各种数字设各之间实现灵活、安全、低功耗、低成本的语音和数据通信。
蓝牙技术的一般有效通信范围为10m，强的可以达到100m左右，其最高速率可达lMb／s。
无线个域网技术和应用简介
无线个域网技术和应用简介无线通信的最大优点就是自由方便，无线网络让人们在摆脱了线缆的束缚之后，更加便捷自由地相互随时沟通，在网上享受冲浪的乐趣。
近年来无线网络的应用日渐增加，无论在军事领域、仓储物流业还是在制造业、区域办公环境、家庭组网等方面，无线网络扮演着越来越重要的角色。
如今无线网络技术与Internet（互联网）相结合，向我们迸发出极其诱人的活力。
无线个域网WPAN（Wireless Personal Area Network）是一种新兴的无线通信网络，如果把接入网称为迈向用户数字家庭的“最后一公里”，那么，那么无线个域网则可称为“最后的几十米”。
当计算机的外围设备如打印机、扫描仪、调制解调器、音频播放器、数码相机等逐渐增多后，用户不仅需在自己的主机上连接诸多外设，又要通过USB（通用串行总线）接口将一些数据来回传输并存储到硬盘中去或从硬盘中读取。
频繁地插拔某个接口、计算机前后面板上缠绕着的各种接线，是用户在体验新技术、新快乐、新用途的同时，又不得不忍受的“烦恼”。
此外，公司办公大楼内部、企业各部门之间的信息短距离快速传递也显得十分迫切和必要。
在一间不大的办公室里因有线局域组网带来的密密麻麻的布线令使用者心烦不已，且某个设备一旦需要“搬家”，还会“牵动株连”其它设备。
无线个域网就是为了解决这些问题而诞生的。
WPAN是一种与无线广域网WWAN（Wireless Wide Area Network）、无线城域网WMAN（Wireless Metropolitan Area Network）、无线局域网WLAN (Wireless Local Area Network)并列但覆盖范围相对较小的无线网络，是一种为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定使用群体、无线无缝连接而提出的新兴无线通信网络组网技术。
它能够有效地解决“最后几米至几十米电缆连接”的问题，进而将无线联网进行到底。
在网络构成上，WPAN位于整个网络链的末端，用于实现同一地点终端与终端间的连接。
4 无线局域网
NETGEAR WAB102 参考价：500 元 同时工作于5GHz 802.11a模式和 2.4GHz 802.11b模式之下
NETGEAR ME102 参考价：380 元
扩展型AP
适合于尚无有线网络的用户，其网络设备可以将多种设 备合而为一。比较适合于初次建网的用户，其集成化的 功能可以使用户只用一个设备而满足所有的网络需求。 根据用户所使用的网络线路是ADSL宽带还是以太网宽 带，选择WAN接口不同的网络设备 。
无线局域网布置示例（2）
Benq (明基)AWL500 AP
无线局域网布置示例（3）
Intel PRO/2011无线接入点 设备类型：无线接入点 网络标准：IEEE 802.11b 传输速率（Mbps）：11,5.5,2,1 最大覆盖范围（M）：460
Intel PRO/2011无线PCMCIA卡 设备类型：无线网卡 网络标准：IEEE 802.11b 传输速率（Mbps）：11,5.5,2,1 最大覆盖范围（M）：460
目前市场上的AP基本上分为两大类：单纯型AP和扩展型 AP。扩展型AP除了基本的AP功能之外，还可能带有若干 以太网交换口、路由、NAT、DHCP、打印服务器等功能。
单纯型AP
无线局域网技术概述
无线局域网技术概述无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）技术是一种无线通信技术，能够实现无线数据传输与共享。
它已经成为现代人们生活和工作中不可或缺的一部分。
本文将对无线局域网技术的基本原理、应用场景以及未来发展进行概述。
一、无线局域网技术的基本原理无线局域网技术是基于无线电波传输的原理，通过在设备间建立无线链接，使得数据能够在不需要物理有线连接的情况下进行传输。
无线局域网技术主要基于以下几种技术标准：1. Wi-Fi技术：Wi-Fi是一种基于IEEE 802.11无线网络标准的无线局域网技术。
它通过Wi-Fi接入点与终端设备之间建立无线链接，实现数据的传输和共享。
目前，Wi-Fi技术已经普及到各个领域，如家庭、企业、公共场所等。
2. 蓝牙技术：蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，主要用于设备之间的数据传输。
蓝牙技术广泛应用于手机、耳机、音箱等设备中，具有低功耗、简单易用的特点。
3. ZigBee技术：ZigBee技术是一种低功耗、低速率的无线通信技术，主要用于物联网设备之间的通信。
它适用于需要低功耗和简单网络结构的场景，如智能家居、智能仓储等。
二、无线局域网技术的应用场景无线局域网技术在各个领域都有广泛的应用，以下是其中几个主要的场景：1. 家庭网络：在家庭中安装Wi-Fi设备，可以实现家庭成员间的无线共享和互联网接入，方便家庭成员进行在线娱乐、远程办公等活动。
2. 企业网络：企业可通过部署无线局域网，使员工能够在办公区域内随时随地与企业内部资源进行连接，提高工作效率和灵活度。
3. 公共场所：无线局域网在公共场所广泛应用，如咖啡厅、图书馆、机场等，为用户提供便捷的网络接入服务。
4. 工业自动化：无线局域网技术在工业自动化领域中也有重要应用，如生产线无线监控、仓库物流管理等。
三、无线局域网技术的未来发展随着无线通信技术的不断进步，无线局域网技术也在不断演化和发展。
第4章 中远距离无线通信技术
物联网通信技术
4.1无线局域网
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4.1.5无线LAN体系结构 4.1.5.1 IEEE 802.11无线LAN标准 IEEE 802.11规范了OSI的物理层和介质访问 控制(MAC)层。物理层确定了数据传输的信号特 征和调制方法，定义了3种不同的传输方式：红 外线、直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)。 MAC层利用CSMA／CA的方式共享无线介质。
物联网通信技术
4.1无线局域网
1．IEEE 802.11b
IEEE 802.11b的优点： (6) 支持漫游：当用户在覆盖区移动时，在AP之间可实现 无缝连接。 (7) 加载平衡：当AP流量较拥挤，或信号质量降低时，可 更改连接的AP，提高性能。 (8) 可伸缩性：在有效使用范围中，最多可同时设置3个 AP，支持上百个用户。 (9) 同时支持语音和数据业务。 (10) 安全性：采用前面所讲安全措施，可以保障信息安 全。
物联网通信技术
4.1无线局域网
无线局域网多用于以下场合： (1) 无线接入网络信息系统，收发电子邮件、文件传输 等。 (2) 难于布线的环境，如大楼内部布线以及楼宇之间的 通信。 (3) 频繁变化的环境，如医院、餐饮店、零售店等。 (4) 专门工程或高峰时间所需临时局域网，如会议中心、 展览馆、休闲娱乐中心等。 (5) 流动工作者需随时获得信息的区域。
物联网通信技术
4.1无线局域网
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4.1.3无线局域网的组成
IEEE 802.11标准规定无线局域网的最小构件 是基本服务集(Basic Service Set，BSS)，一个BSS包 括一个AP和若干个移动站。一个AP能够在几十至 上百米的范围内连接多个无线用户，AP通过标准 接口，经由集线器(hub)、路由器(router)与因特网 (Intemet)相连，如图5-1所示。
无线网络技术导论第二版课后习题答案
填空选择：第一章绪论填空：1. 局域网城域网广域网2. LAN MAN WAN3. ARPAnet4. 数据链路层网络层5. ALOHANET6. 可以让人们摆脱有线的束缚，跟便捷，更自由地进行沟通7. 协议分层8. 协议9. 应用程序、表示层、会话层、传输层、网络层、链路层 10. 应用层、传输层、网络互连层、主机至网络层 11. MAC协议单选：1-3 D A C 多选：1 AC 2 ABC 判断：1-4 T F F F第二章无线传输基础填空：1、电磁波2、FCC3、全向的4、天线5、定向6、地波7、衍射8、快速或慢速平面的9、Christian Doppler 10、数据 11、信号12、传输 13、模拟 14、ASK FSK PSK 15、扩频技术 16、大于 17、DSSS FHSS THSS 单选： 1-5 A C C CD 6-7 A B 多选：1 ACD2 ABCD3 BCD4 ABC5 AB6 ABC 判断：1-5 F T T T T 6-10 F T T T F 10-14 F T T T第三章无线局域网填空：1、美国电气电子工程师协会2、标准发布3、标准（猜的）4、 IEEE5、基站或接入点6、基础机构集中式拓扑7、 BSSID8、介质9、 MAC10、媒体访问控制11、物理层数据链路层 12、 11Mbit/s 13、 b14、多载波调制技术 15、 16、 11 17、 csma 18、 sta服务 19、物理20、联结重新联结解除联结分布集成 21、竞争22、 mac协议 23、多个无线网络整体网络 24、四地址 25、、27、动态频率选择传输功率控制 28、发送功率控制过程29、无线局域网中关于快速服务集切换的内容 30、 600Mps31、 32、 WPA 33、 WAPI34、认证框架和可拓展认证/标准安全 35、 WEP36、企业模式单选：1-5 D D C B C 6-10 A B C D A 11-15 C D D D B16-20 B B B C A 21-25 A B A A A 26-30 D A D C D 31-35 C D A C A 36-39 C A C B 多选：1 AC2 CD3 BC4 BC5 AB6 CD7 AB8 AC9 AC 10 ABC 11 ABC 12 BC 13 AC 14 ABC 15 ABC16 AC 判断：1-5 T F T T T 6-10 T F T F T第四章无线个域网填空： 1. 302. IEEE3.4. 无线个人区域网5. 蓝牙6. 基带7. 1 MHz 带宽 8. 散布式网络 9. 超宽带UWB 10. 协议栈 11. 250 kb/s12. 全功能设备，只具有部分功能的设备 13. 设备对象单选： 1-5 C A C D A 6-10 B D A（不确定）A D 11-12 A A多选：判断：1-3 F F T第五章无线城域网填空：1、 2、回程 3、 4、固定宽带无线5、 6、 7、 8、 9、6GHZ 10、2~11GHZ 单选：1 -5 D B B C A 6-8 D B C多选：ABC判断：1、F 2、T第六章无线广域网填空：1、IEEE 2、250km/h 3、OFDM MIMO 4、纯IP第七章移动ad hoc网络填空：1、移动Ad Hoc2、移动Ad Hoc网络单选：B第八章无限传感器网络填空：1、移动Ad Hoc网络（或者分布式网络系统）2、传感器模块、处理器模块、无线通信模块、能量供应模块第九章无线mesh网络填空：1. 移动Ad hoc网络2. 无线多选： ABC 判断： T第十章无线网络与物联网填空：1.感知层，网络层和应用层2.无线城市简答题：第一章绪论1、简述计算机网络的发展过程答：计算机网络发展过程可分为四个阶段。
无线网络技术复习
无线网络技术第1章绪论1、无线网络分类❖从无线网络覆盖范围看系统内部互连/无线个域网无线局域网无线城域网/广域网❖从无线网络的应用角度看，还可以划分出无线传感器网络无线Mesh网络无线穿戴网络无线体域网等，这些网络一般是基于已有的无线网络技术，针对具体的应用而构建的无线网络。
2、无线局域网的分类❖第一类是有固定基础设施的：预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基站，采用802.11标准的WLAN。
如蜂窝移动电话。
最小构件是基本服务集（BSS），一个BSS包括一个基站和若干个移动站。
❖第二类是无固定基础设施的：没有预先建好的固定接入点（AP），而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成临时网络。
自组织网络/移动Ad hoc网络。
服务范围有限，一般也不与外界的其他网络连接。
3、网络协议层次设计应注意的问题❖分层时应注意使每一层的功能非常明确，层数适当。
层数太少，会使每一层协议太复杂层数太多，会在描述和综合各层功能时太过分散❖标识发送方和接收方的机制❖数据传输的规则——单向、双向、多逻辑信道❖差错控制问题❖报文到达顺序问题❖流量控制问题❖报文的拆分、传输、重组问题❖多路复用和多路解复用问题❖路由选择4、协议和服务的关系❖协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
❖服务：由下层向上层通过层间接口（服务访问点，SAP）提供的功能。
❖协议与服务的关系：协议是水平的，服务是垂直的服务是某一层内完成的能够被高一层利用的功能两个对等实体（服务用户）通过协议进行通信，目的是为上一层提供服务5、无线网络的协议模型研究的重点是什么？第2章无线传输技术基础1、相关概念（1）传输媒体可分为导向的(guided)和非导向的(unguided)两类。
（2）天线发射的信号重要属性：方向性。
（3）无线传输的两种基本构造类型定向结构：发射天线将电磁波聚集成波束后发射出去，因此，发射和接收天线必须精确校准。
全向结构：发送信号沿所有方向传播，并能够被多数天线接收到。
无线个域网
无线网络技术无线个域网及其技术研究摘要：无线个域网(WPAN)是一种与无线广域网fWWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WEAN)并列但覆盖范围相对较小的无线网络。
WPAN所覆盖的范围一般在10m半径以内，必须运行于许可的无线频段。
WPAN能够有效地解决“最后的几米电缆”的问题，进而将无线联网进行到底。
阐述了无线个域网基本概念、网络分类及特点。
并将其与无线局域网进行简单比较’同时对相关技术进行了分析。
关键词：无线个域网，无线局域网，红外数据标准协会；蓝牙；超宽带；ZigBee 正文：随着新兴的无线通讯技术、低价位的无线设施、网际网络的普及化，无线网络变得愈来愈普及。
目前无线通信技术从涵盖范围划分主要分为四大类，即无线个域网(WPAN)、无线局域网何LAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)，其中WPAN是为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定群体、无线无缝的连接而提出的新兴无线通信网络技术。
WPAN能够有效地解决“最后的几米电缆”的问题，进而将无线联网进行到底。
无线个域网指的是在便携式消费电器和通信设备之间进行短距离自组连接的网络覆盖范围一般在10m半径以内这里的自组连接有两层含义(1)设备可以承担主控功能又可以承担被控功能(2)设备可以很容易地加入或者离开现有网络[1]目前使用较为广泛的近距离无线通信技术包括红外数据传输和蓝牙还有一些非常具有发展潜力的技术标准如超宽带和Zigbee等它们都有各自的特点或基于传输速度距离耗电量的特殊要求或着眼于功能的扩充性目前，无线个域网(PAN)的主要技术有红外技术(IrDA)、家庭射频(HomeRF)、蓝牙(Bluetooth)、超带宽(I珊璐)、ZigBee、射频识别(RFID)等。
其共同的特点是短距离、低功耗、低成本和个人专用，但是这些技术在功耗、成本、传输速率、传输距离、组网能力、应用等方面各有特点，没有一种技术能够完美到可以满足所有的需求。
无线网络第四章无线个域网
清华大学出版社
内容提要
4．1 4．2 4．3 4．4 4．5 4．6 4．7 4．8 概述 IEEE802.15标准 IEEE802.15标准 蓝牙技术简介 蓝牙无线电规范 蓝牙基带规范 蓝牙链路管理器规范 蓝牙逻辑链路控制和自适应协议 蓝牙服务发现协议
概述
当今时代 手机、PC、汽车、电视、 当今时代，手机、PC、汽车、电视、电冰箱等设备逐渐成 时代， 为人们工作和日常学习中不可缺少的消费产品。 为人们工作和日常学习中不可缺少的消费产品。人们在享 受这些产品带来的方便的过程中， 受这些产品带来的方便的过程中，也逐渐感觉单一产品的 功能局限性，希望可以有一种短距离、成本低、小功耗的 有一种短距离 功能局限性，希望可以有一种短距离、成本低、小功耗的 无线通信方式，实现不通设备的互联， 无线通信方式，实现不通设备的互联，提供小范围内的设 备的自组网机制， 备的自组网机制，并且通过一定的安全接口完成自组小网 与广域大网的互联。无线个域网（ 与广域大网的互联。无线个域网（WPAN:Wireless Personal Area Network）诞生。 Network）诞生。 蓝牙(Bluetooth) 蓝牙(Bluetooth) IrDA HomeRF UWB Zigbee
而个域网传输速度要求不高范围要求小高范围要求小功耗较大个域应用需要超低功耗心脏监视器功耗较大个域应用需要超低功耗心脏监视器拓扑复杂需要计算机终端对待拓扑复杂需要计算机终端对待成本较高成本较高44美元美元蓝牙设计被用来在不同的设备之间创建无线连接蓝牙设计被用来在不同的设备之间创建无线连接传输速度版本不同而定最高传输速度版本不同而定最高24m24m高品质语音高品质语音1411mbps1411mbps距离距离1010米或米或100100米米超低功耗一粒纽扣电池可连续工作数年超低功耗一粒纽扣电池可连续工作数年拓扑简单主从模式拓扑简单主从模式成本极低低于成本极低低于11美元美元ieee80215ieee8021519981998年年ieeeieee针对无线个人区域网针对无线个人区域网wpanwpan成立成立ieeeieee8021580215工作组开发有关短距离范围的标准具有工作组开发有关短距离范围的标准具有短程短程低能耗低能耗低成本低成本网络规模小网络规模小适用于适用于个个人操作空间人操作空间personaloperatingspacepospersonaloperatingspacepos的特点
无线个域网概述
基于UWB建立高速无 线办公信息网
现阶段，计算机和计算机之间，计 算机和液晶显示屏、打印机、扫描 仪等外设之间主要通过通用以太电 缆或串行总线接口技术进行有线连 接。
基于蓝牙技术的WPAN能在一定程度上 解决计算机与外设之间的无线互连问题， 但由于其在传输速率和设备兼容性等方 面的局限，无法得到更为广泛的应用。 基于UWB的高速WPAN使得这一问题 迎刃而解。
关键技术
WPAN的关键技术包括 IrDA、HomeRF、UWB、 蓝牙技术、ZigBee技 术等
技术介绍：
☆IrDA(红外)技术 【InfraredDataAssociation】
IrDA是利用红外线进 行通信的技术，最高通信速 率仅115.2kbps，主要优点是 无需申请频率使用权，通信 成本低廉，具有体积小、功 耗低、连接方便、简单易用 等特点
媒介
WPAN主要通过无线电 或红外线代替传统有 线电缆，实现个人信 息终端的互联。
无线个域网的基本概念
WPAN是为了实现活动半径小(如几米)、业务类型 丰富、面向特定群体的连接而提出的新型无线网 络技术。
WPAN是一种与无线广域网(WWAN)、无线城域网 (WMAN)、无线局域网(WLAN)并列但覆盖范围更小 的无线网络，对应关系如下图所示
高速wpan
高速WPAN适合大量多媒体文件、短时 的视频和音频流的传输，能实现各种 电子设备间的多媒体通信。
超宽带WPAN
超宽带WPAN的目标包括支持IP语音、高清电视、 家庭影院、数字成像和位置感知等信息的高速传 输，具备近距离的高速率、较远距离的低速率、 低功耗、共享环境下的高容量、高可扩展性等。
工作频率：3.1GHz~10.6GHz
低速wpan
低速WPAN主要为近距离网络互连而设 计，采用IEEE 802.15.4标准。
无限的无线无线区域网路与无线都会网路
12 编辑ppt
如何靈活使用無線區域網
•網路管理員可在舊式計算機網路建築中安裝無線 區域網，這是一種經濟有效的網路基礎設施解決 方案。
•貿易展覽和分支辦公室工作人員安裝預先配置的 無線區域網可降低網路建置成本。
•倉庫工人使用無線區域網與中央數據庫交換數據， 從而提高生產力。
•網路管理者實施無線區域網可提供關鍵資料備份。 •利用無線區域網，可提供即時信息以便利高級管
理人員在會議上作出更快的決策。
13 编辑ppt
無線區域網技術
•無線區域網路信號可以廣播覆蓋區域的大小不等， 從小型辦公室到大型校園。
•一般而言，無線區域網提供半徑20至100公尺的連 線範圍。這個範圍WLAN的數據傳輸速度可從 11Mbps 到54Mbps，一些製造商提供專有108Mbps 的解決方案。而802.11n標準可以達到300至 600Mbps。
• 而IEEE 802.11b可視為原802.11標準的擴展，仍然沿用直接 序列式展頻及2.4MHz頻段，但捨棄了跳頻式展頻技術。
• 原因是FCC對於跳頻式展頻的限制。FCC規定使用跳頻式展頻，
其每個使用波道頻寬不得超過1MHz，而限制了使用跳頻式展
頻的傳輸速率。
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無線區域網類型
• 個人或小型企業無線區域網路:個人家庭或企業區網需要一個或 兩個無線基地台AP (Access Point)，無線基地台AP可以視為 WLAN中的hub，就像過去使用區域網路連線一樣，兩台電腦想要 互連，除了用跳線之外，就必須使用hub，此外兩台電腦想要同 時連上網路(Cable、ADSL)，如果Cable Modem或ADSL modem沒 有多個RJ-45接孔，那也必須透過hub來連接上Internet。信號 連接半徑大約30-70公尺。
无线传输技术 第4章 无线个域网
无线个域网技术
蓝牙(Blue Tooth) IrDA HomeRF UWB Zigbee
内容提要
协议涉及主站和从站的LMP实体间表现为LMP PDU(protocol data unit，协议数据单元)形式的 报文的交换。报文总是作为单个分组发送，该分 组带有一位标识报文类型的负载首部，和一个包 含与此报文相关的附加信息的负荷实体。
为LMP定义的过程被分为24个功能区，其中每个 都涉及一个或多个报文的交换。
4.1 概述 4.2 IEEE802.15标准 4.3 蓝牙技术简介 4.4 蓝牙无线电规范 4.5 蓝牙基带规范 4.6 蓝牙链路管理器规范 4.7 蓝牙逻辑链路控制和自适应协议 4.8 蓝牙服务发现协议
4.2 IEEE802.15标准
IEEE 802.15工作组是IEEE针对无线个 人区域网(WPAN)而成立的，开发有关短距 离范围的WPAN标准。
802.15.4工作组则开发了一个非常低成本、非常 低功耗的比802.15.1数据率要低的设备标准。
IEEE802.15协议体系结构
WLAN与WPAN
内容提要
4.1 概述 4.2 IEEE802.15标准 4.3 蓝牙技术简介 4.4 蓝牙无线电规范 4.5 蓝牙基带规范 4.6 蓝牙链路管理器规范 4.7 蓝牙逻辑链路控制和自适应协议 4.8 蓝牙服务发现协议
4.3.5 应用模型
大量应用模型定义在蓝牙的概要规范文档中。 本质上，一个应用模型是一套实施特定的基于蓝 牙的应用的协议。每个概要文件定义了支持一特 定应用模型的协议和协议特性。
无线个域网概述(wpan)
电子称，内置 ZigBee 模块
服务器 收银台 干货区 收银台 水果区 收银台 生鲜区 内置 ZigBee 模块
超市运用ZigBee技术， 在原有基础上增加或组 建WPAN，使所有电子 称都在无线信号覆盖内， 任何电子称的数据都实 时连通，极大方便了消 费者，将电子称故障造 成的影响降到最低。 其优势在于： ①电子称任意分布 ②提高盘货效率 ③安全性好
WLAN(802.11) 100米以内
WMAN(802.16) 数千米
WWAN(802.20) 15千米
无线个域网的特点
①高数据速率并行链路：>100Mbps ②邻近终端之间的短距离连接：典型为 1~10m ③标准无线或电缆桥路与外部因特网或 广域网的连接 ④典型的对等式拓扑结构
⑤中等用户密度
分类
低速wpan
低速WPAN主要为近距离网络互连而设 计，采用IEEE 802.15.4标准。 其结构简单、数据率低、通信距离近 、功耗低、成本低，被广泛用于工业 监测、办公和家庭自动化及农作物监 测等
IEEE 802.15.4标准。
IEEE 802.15.4描述了低速率无线个人局域网的 物理层和媒体接入控制协议。它属于IEEE 802.15工作组。
个域网
通信范围
个域网的基本概念
个域网(Personal Area Network， PAN的通信范围往往仅 PAN)，是一种范围较小的计 几米，被看作是最后几 算机网络，主要用于计算机 米的解决方案 设备之间的通信，还包括电 话和个人电子设备等。
无线个域网 无线个域网(Wireless PAN， WPAN)是一种采用无线连接 的个域网 媒介 WPAN主要通过无线电 或红外线代替传统有 线电缆，实现个人信 息终端的互联。
无线网络第四章无线城域网
内容提要
4.1 4.2 4.3 4.4 无线城域网概况 802.16协议体系 WiM终制定的802.16系列标准协议栈按照两层体系 结构组织，主要对网络的低层，即MAC层和物理 层进行了规范。 802.16系列协议中各协议的MAC层功能基本相同， 差别主要体现在物理层上。物理层协议主要解决 与工作频率、带宽、数据传输率、调制方式、纠 错技术以及收发信机同步有关的问题。
标准化
标准号 空中接 口标准 802.16 802.16a 802.16c 相对应的技术领域和频段 10~66GHz固定宽带无线接入系统空中接口 2~11GHz固定宽带接入系统空中接口 10~66GHz固定宽带接入系统的兼容性 2~66GHz固定宽带接入系统空中接口 (对802.16，802.16a，802.16c的修订) 2~6GHz固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理信 息库 固定宽带无线接入系统空中接口管理信息库(MIB)要求 固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理平面流程 和服务要求 状态 2002.04发布 2003.04发布 2002发布 2004年6月在IEEE802委 员会获得通过 草案，正在完善中
内容提要
4.1 无线城域网概况 4.2 802.16协议体系 4.3 WiMAX与其他技术的竞争 4.4 产业发展
4.4 产业发展
在WiMAX产业的上游，英特尔公司是WiMAX技 术的鼎力支持者。 在运营商方面，包括美国、英国、法国、德国、 俄罗斯等在内的电信运营商都提出或正在实施 WiMAX部署计划。 各国政府也加大了对WiMAX的支持力度。目前， WiMAX技术日益成熟，产业链已经初具规模， 全球共有24个WiMAX网络投入商用，WiMAX 的足迹遍及亚洲、美洲、欧洲、非洲和大洋洲。
IEEE 802.16d协议
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4.3.7 微微网和散布式网络(网络模式)
蓝牙中的基本联网单元是一个微微网，它由一台 主设备和1~7台活跃的从设备组成。 一个微微网中的设备也可作为另一个微微网的一 部分存在，并在每个微微网中，起从设备或主设 备功能,这种形式的重叠被称为散布式网络 (scatternet)。
主/从关系
无线网络的配置
第4章 无线个域网
内容提要
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 概述 IEEE802.15标准 蓝牙技术简介 蓝牙无线电规范 蓝牙基带规范 蓝牙链路管理器规范 蓝牙逻辑链路控制和自适应协议 蓝牙服务发现协议
4.1 概述
手机、PC机、汽车、音响、电视、微波炉、电冰 箱等消费类产品非常普及，人们希望有一种短距 离、低成本、小功耗的无线通信方式，实现不同 功能单一设备的互联，提供小范围内设备的自组 网机制，并通过一定的安全接口完成自组小网与 广域大网的互通。 无线个人区域网(Wireless Personal Area Network，WPAN，简称无线个域网)技术就是一 种满足上述应用需求的小范围无线连接、微小网 自主组网的通信技术。
4.3.3 蓝牙标准文档构成
核心规范(core specifications):描述了从无线电 接口到链路控制的不同层次蓝牙协议体系结构的 细节。 概要规范(profile specifications):考虑使用蓝牙 技术支持不同的应用。每个概要规范讨论在核心 规范中定义的技术，以实现特定的应用模型 (Usage Model)。
4.3.5 应用模型
大量应用模型定义在蓝牙的概要规范文档中。 本质上，一个应用模型是一套实施特定的基于蓝 牙的应用的协议。每个概要文件定义了支持一特 定应用模型的协议和协议特性。
文件传输
文件传输应用 OBEX SDP RFCOMM L2CAP
拨号联网
Modem传 真 或 驱 动 器 应 用 AT命 令 RFCOMM L2CAP PPP SDP
IEEE802.15.1的基础，源于1994年爱立信公司的一 项研究，旨在在移动电话及其附件之间探求一种新 的低功耗、低成本的空中接口。 1998年5月，4家公司联合成立蓝牙特殊利益集团 (SIG) 1999年7月SIG公布蓝牙规范1.0版 1999年12月公布蓝牙规范1.0b版 2001年4月公布1.1版 2003年11月公布1.2版本 2004年8月公布2.0版本
IEEE802.15协议体系结构
WLAN与WPAN
Байду номын сангаас
内容提要
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 概述 IEEE802.15标准 蓝牙技术简介 蓝牙无线电规范 蓝牙基带规范 蓝牙链路管理器规范 蓝牙逻辑链路控制和自适应协议 蓝牙服务发现协议
4.3.1 蓝牙技术的诞生与发展
无线个域网技术
蓝牙(Blue Tooth) IrDA HomeRF UWB Zigbee
内容提要
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 概述 IEEE802.15标准 蓝牙技术简介 蓝牙无线电规范 蓝牙基带规范 蓝牙链路管理器规范 蓝牙逻辑链路控制和自适应协议 蓝牙服务发现协议
4.3.4 蓝牙协议体系结构
核心协议(core protocol)形成五层栈
(1)无线电(radio)：确定包括频率、跳频的使用、调制模式和传 输功率在内的空中接口细节。 (2)基带(baseband)：考虑一个微微网中的连接建立、寻址、 分组格式、计时和功率控制。 (3)链路管理器协议(link manager protocol，LMP)：负责在 蓝牙设备和正在运行的链路管理之间建立链路。包括诸如认 证、加密及基带分组大小的控制和协商等安全因素。 (4)逻辑链路控制和自适应协议(logical link control and adaptation protocol，L2CAP)：使高层协议适应基带层。 L2CAP提供无连接和面向连接服务。 (5)服务发现协议(service discovery protocol，SDP)：询问设 备信息、服务与服务特征，使得在两个或多个蓝牙设备间建 立连接成为可能。
4.2 IEEE802.15标准
IEEE 802.15工作组是IEEE针对无线个 人区域网(WPAN)而成立的，开发有关短距 离范围的WPAN标准。
4.2.1 标准构成
802.15.1是以既有蓝牙标准为基础，制定蓝牙无 线通信规范的一个正式标准。 802.15.2工作组目的是要802.11和802.15开发共 存的推荐规范。 802.15.3工作组的兴趣在开发对比于802.11设备 是低成本和低功耗的设备的标准上。 802.15.3a的目标是要在使用同样的MAC层上提 供比802.15.3更高的数据率 802.15.4工作组则开发了一个非常低成本、非常 低功耗的比802.15.1数据率要低的设备标准。
内容提要
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 概述 IEEE802.15标准 蓝牙技术简介 蓝牙无线电规范 蓝牙基带规范 蓝牙链路管理器规范 蓝牙逻辑链路控制和自适应协议 蓝牙服务发现协议
LAN接入
LAN接 入 应 用 例 如 IP PPP RFCOMM L2CAP SDP
同步
同步应用 IrMC OBEX RFCOMM L2CAP SDP
无绳电话或内部通信
无绳电话或基站应用 TCS BIN L2CAP SDP 音频
耳机
HS网 关 或 基 站 应 用 AT命 令 SDP RFCOMM L2CAP 音频
蓝牙技术优点
(1)可以随时随地用无线接口代替有线电缆连接； (2)具有很强的移植性，可应用于多种通信场合，如 WAP、GSM(全球移动通信系统)、DECT(欧规数字 无绳通信)等，引入身份识别后可以灵活地实现漫 游； (3)低功耗，对人体伤害小； (4)蓝牙集成电路简单，成本低廉，实现容易，易于推 广。