无线网络技术导论-第一讲-无线网络概述

了解无线网络的基本原理、体系结构以及面临的挑战

参考书目--《无线网络技术教程--原理、应用于实验》

                 《计算机网络：自顶向下方法》

 

一、无线网络应用状态

        移动终端：高速公路车载网络终端应用

        移动办公

        无线支付

        军事领域

        矿山采掘：井下监控和报警

        智能交通：实时跟踪车辆、实时监控车况、规划行驶路线、超速超时报警、快速救援和事故处理

二、从计算机网络到无线网络

       计算机网络协议体系

       ·网络技术中为数据交换而设置的标准、规则和约定的集合称协议。

       ·具体某个协议往往关注具体某一层， 用于同层实体间通信的相关规则约定的集合。

       · 协议三要素：语义语法和定时

        ·语义：协议控制信息的具体含义

        ·语法：数据和控制信息的格式、编码规则

        ·时序：数据和控制信息的收发同步和排序

      ·网络体系结构及划分原则

         ·各层对等实体间逻辑通信。各种逻辑通信均有对应协议，本层为上层提供服务，也享受下层服务。

         ·各层相互独立、功能明确。

         ·功能作为分层基础，每一层只需与上下层相关，各司其职，各尽其责。

          

      ·实体、服务和服务访问点

        ·实体：发送或接收信息的任一硬件或软件进程。协议控制下，本层为上一层提供服务。

        ·服务访问点SAP：同一主机相邻两层实体交换信息的位置，实际上是逻辑接口。

        ·协议数据单元PDU：层与层之间交换的数据单位。

    ·ISO/OSI模型

      

    ·TCP/IP模型

          

      TCP/IP模型工作过程

       

   ·无线网络的协议层次特点

      ·无线网络协议体系也基于分层。不同类型无线网络关注的层次不同。WLAN一般无路由问题，不涉及网络层，采用传统IP协议。鉴于共享访问介质问题，MAC层协议是许多无线网络关注重点。无线频谱管理复杂性，使物理层协议成为重点。MANET路由问题，关注网络层。

     ·无线网络和有线网络特点不同，决定二者传输机制和协议设计不同。有线网络当发送方检测到丢包发生时，一般认为网络拥塞，降低发送速率。而无线网络出现丢包，发送方可尽力重发。

     ·许多无线网络需对传统网络协议进行改进。

     ·无线网络目标是提供更便捷的通信服务，应用层协议并非重点，解决了无线网络连接和可靠性，各种应用都可直接使用无线网络。

三、无线网络分类

       ·无线网络：从覆盖范围分类

          无线个域网（WPAN）通过短距离无线电，连接PC各部件如显示器、键盘和鼠标等

          无线局域网（WLAN）分为两大类：

                                 固定基础设施，预先建立且能覆盖一定范围的固定基站

                                 无规定基础设施，自组织网络（Ad hoc Network）移动自组织网络 MANET

          无线城域网，IEEE 802.16为代表。单个基站覆盖范围可达几十公里，传输速率接近无线局域网，移动性、高效切换等功能特点

          无线广域网，蜂窝移动通信网络是地面上最大的无线广域网，而卫星通信网络也开始大量用于传输数字信息，卫星网络是覆盖范围最大的无线广域网

      ·从应用目的分类

            互联接入：WLAN WMAN 卫星网络等，主要应用目的是为用户访问因特网提供信息服务，属于互联接入

            物联传感：物联网、无线传感网、WPAN、无线体域网等，应用目的是将网络触角延伸到传统社会信息之外

                              的自然界、环境、物体、人体等，传感更为丰富多样的信息。

                              物联网（IoT）,简单理解为物物相连的互联网。

                              无线传感网（WSN），目前备受关注。

                              无线体域网（WBAN）和可穿戴设备（谷歌眼镜）

四、重要的无线网络组织               

       ·电信领域的标准化组织：国际电信联盟（ITU）：电信标准化部、无线通信部、开发部。

                                                ISO

       ·网络和通信领域的权威组织：IEEE  电气和电子工程师学会

                                                       ISOC 因特网协会  IAB因特网架构委员会、IETF因特网工程任务组

       ·ACM

       ·CCF

       ·3GPP和ETSI 欧洲电信标准化协会