21世紀高等學校

計算機規(guī)劃教材精品系列之一

計算機網(wǎng)絡

課件

楊心強制作

人民郵電出版社，2010年6月1課件制作人聲明本課件是“21世紀高等學校計算機規(guī)劃教材”精品系列之一——《計算機網(wǎng)絡》的配套服務資料。

本課件共有9個Powerpoint文件(每章一個)。教師可根據(jù)教學需要，自行修改或增刪此課件內(nèi)容，但不能自行出版銷售。對于課件中存在的缺點和錯誤，歡迎讀者提出寶貴意見，以便及時修訂。課件制作人的電郵地址：yang_xinqiang@163.com。課件制作人楊心強2010年6月2計算機網(wǎng)絡

第8

章無線網(wǎng)絡3第8

章無線網(wǎng)絡教學目的掌握無線局域網(wǎng)的基本概念，以及媒體接入控制機制了解傳感器網(wǎng)的基本結構和參考模型了解無線網(wǎng)格網(wǎng)的基本概念和網(wǎng)絡結構了解無線個人區(qū)域網(wǎng)的基本技術和低/高速無線個人區(qū)域網(wǎng)了解無線城域網(wǎng)基本概念和IEEE802.16標準學習內(nèi)容無線局域網(wǎng)WLAN無線傳感器網(wǎng)WSN無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN無線城域網(wǎng)WMAN4第8

章：內(nèi)容提綱*8.1

無線局域網(wǎng)WLAN8.2無線傳感器網(wǎng)WSN8.3無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN8.4無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN8.5無線城域網(wǎng)WMAN58.1無線局域網(wǎng)

8.1.1無線局域網(wǎng)概述無線局域網(wǎng)WLAN(WirelessLocalAreaNetwork)是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產(chǎn)物，它以無線多址信道作為傳輸媒體，利用電磁波完成數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)功能的局域網(wǎng)。無線局域網(wǎng)問世之初，發(fā)展較慢。其原因是價格高、速率低、安全性差以及登記手續(xù)復雜。20世紀80年代末以來，由于人們的工作和生活節(jié)奏加快以及移動通信技術的飛速發(fā)展；無線局域網(wǎng)能滿足安裝便捷、可移動、易擴展、高可靠和特殊聯(lián)網(wǎng)的需求，而且能覆蓋到很難布線的地區(qū)，起著傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)無法取代的補充作用。因此，無線局域網(wǎng)發(fā)展很快，開始進入市場。68.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)1)無線局域網(wǎng)可分為兩大類，一類是有固定基礎設施的，另一類是無固定基礎設施的。所謂“固定基礎設施”是指預先建立的、能覆蓋一定地理范圍的一批固定基站。無線局域網(wǎng)的兩種站：便攜站和移動站相同點：便攜站和移動站都是可以移動的。不同點：便攜站工作時的位置是固定不變的，而移動站(電池供電)不僅可移動，而且可以實現(xiàn)動中通。7802.11標準規(guī)定無線局域網(wǎng)的最小模塊是基本服務集BSS(BasicServiceSet)?；痉占怯梢粋€接入點（又稱基站）和若干個移動站組成。它類似于蜂窩小區(qū)。

8.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)2)有固定基礎設施的無線局域網(wǎng)分發(fā)系統(tǒng)擴展服務集ESS基本服務集BSS入口部件入口部件局域網(wǎng)接入點(基站)移動站基本服務集BSS因特網(wǎng)88.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)3)基本服務集可以是孤立的，也可以通過接入點AP(AccessPoint)連接到主干分發(fā)系統(tǒng)DS(ExtendedServiceSet)。AP的功能與網(wǎng)橋類似。本BSS內(nèi)的移動站可以相互通信，但與本BSS以外的移動站通信必須通過基站才能實現(xiàn)。分發(fā)系統(tǒng)擴展服務集ESS基本服務集BSS入口部件入口部件局域網(wǎng)接入點(基站)移動站基本服務集BSS因特網(wǎng)有固定基礎設施的無線局域網(wǎng)9擴展服務集ESS(ExtendedServiceSet)是由兩個或多個基本服務集通過一個分發(fā)系統(tǒng)互連而成。擴展服務集可通過入口部件portal(其作用相當于網(wǎng)橋)為無線用戶提供802.x局域網(wǎng)的接入。8.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)4)有固定基礎設施的無線局域網(wǎng)分發(fā)系統(tǒng)擴展服務集ESS基本服務集BSS入口部件入口部件局域網(wǎng)接入點(基站)移動站基本服務集BSS因特網(wǎng)10三種類型的站：⑴無轉移的站；⑵BSS間轉移的站；⑶ESS間轉移的站。轉移站可以從某一個BSS/ESS漫游到另一個BSS/ESS，而仍可保持與另一轉移站保持通信。8.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)5)有固定基礎設施的無線局域網(wǎng)因特網(wǎng)分發(fā)系統(tǒng)擴展服務集ESS基本服務集BSS入口部件入口部件局域網(wǎng)接入點(基站)移動站基本服務集BSS118.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)6)移動站的漫游802.11標準并沒有定義如何實現(xiàn)漫游，但定義了一些基本工具。

移動站要加入到一個基本服務集BSS，必須先選擇一個接入點AP，并與它建立關聯(lián)(association)。關聯(lián)建立建立之后，該移動站就可以與選定的AP互相進行對話。如果移動站使用重建關聯(lián)(reassociation)，這種關聯(lián)就可轉移到另一個接入點。使用分離(dissociation)則可終止這種關聯(lián)。128.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)7)移動站與接入點建立關聯(lián)的方法有兩種：①被動掃描，即移動站等待接收接入點周期性發(fā)出的信標幀；②主動掃描，即移動站主動發(fā)出探測請求幀，然后等待從接入點發(fā)回的探測響應幀。現(xiàn)在在機場、旅館、圖書館等公共場所都向公眾提供了有償或無償?shù)腤i-Fi(Wireless-Fidelity，意思是“無線保真度”)服務。能為公眾提供無線接入的網(wǎng)點稱為熱點(hotspot)。熱點和接入點AP連接起來構成的區(qū)域稱為熱區(qū)(hotzone)。隨著無線信道使用的日趨廣泛，出現(xiàn)了無線因特網(wǎng)服務提供者

WISP。用戶可利用無線信道接入WISP，再接入到因特網(wǎng)。138.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)8)無固定基礎設施的無線局域網(wǎng)BACDEA和D通信是經(jīng)過A－B－C－D的存儲轉發(fā)它又稱自組網(wǎng)絡(adhocnetwork)。自組網(wǎng)絡沒有上述基本服務集中的接入點AP，而是由一些處于平等狀態(tài)的移動站組成的臨時性通信網(wǎng)絡。148.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)9)移動自組網(wǎng)絡和移動IP并不相同移動IP技術使漫游的主機可以用多種方式連接到因特網(wǎng)。移動IP的核心網(wǎng)絡功能仍然是基于在固定互聯(lián)網(wǎng)中一直在使用的各種路由選擇協(xié)議。移動自組網(wǎng)絡是將移動性擴展到無線領域中的自治系統(tǒng)，它具有自己特定的路由選擇協(xié)議，并且可以不和因特網(wǎng)相連。158.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)10)移動自組網(wǎng)絡的應用前景在軍事領域中，攜帶移動站的戰(zhàn)士可利用臨時建立的移動自組網(wǎng)絡進行通信。這種組網(wǎng)方式也能夠應用到作戰(zhàn)的地面車輛群和坦克群，以及海上的艦艇群、空中的機群。充分發(fā)揮分布式移動自組網(wǎng)生存性強的特點。在民用領域中，利用移動自組網(wǎng)可方便交換信息。當出現(xiàn)自然災害時，在搶險救災時利用移動自組網(wǎng)絡進行及時的通信往往很有效的。168.1.1無線局域網(wǎng)概述(續(xù)11)無線局域網(wǎng)采用的傳輸技術

技術性能紅外線擴頻窄帶微波漫射紅外線直接紅外線跳頻直接序列速率(Mb/s)1～41～101～32～5010～20移動性固定/移動視距內(nèi)固定移動固定/移動范圍(m)15～602530～10030～25010～40探測能力可忽略很小有一些波長和頻率λ：850～950nm902～928MHz2.4～2.4835GHz5.725～5.85GHz902～928MHz5.2～5.775GHz18.825～19.205GHz調制技術ASKFSKQPSKFS/QPSK幅射能量–＜1W25mW接入方式CSMA令牌環(huán)CSMACSMA保留ALOHA，CSMA要求許可證不需要不需要需要(除ISM外)178.1.2IEEE802.11協(xié)議棧1997年IEEE制訂出無線局域網(wǎng)的協(xié)議標準的第一部分，稱為802.11。1999年又制訂了剩下的兩部分，即802.11a和802.11b。802.11的物理層有以下三種實現(xiàn)方法：跳頻擴頻FHSS、直接序列擴頻DSSS和紅外線IR。802.11a的物理層工作在5GHz頻帶，采用正交頻分復用OFDM(又稱多載波調制技術)，載波數(shù)可多達52個?？梢允褂玫臄?shù)據(jù)率為6、9、12、18、24、36、48和56Mb/s。

802.11b的物理層使用工作在2.4GHz的直接序列擴頻技術，數(shù)據(jù)率為5.5或11Mb/s。188.1.2IEEE802.11協(xié)議棧(續(xù)1)IEEE802.11標準主要包括21個標準，如表6-8所列。隨著無線局域網(wǎng)技術的進一步發(fā)展，WLAN研究工作呈現(xiàn)如下特點：①向更高數(shù)據(jù)速率(高于100Mbps)、更高頻帶方向發(fā)展；②積極研究WLAN與3G乃至4G蜂窩移動通信網(wǎng)絡的互通與融合。802.11紅外線802.11FHSS802.11DSSS802.11aOFDM802.11bHR-DSSS802.11gOFDM分布協(xié)調功能(DCF)點協(xié)調功能(PCF)邏輯鏈路控制物理層MAC層無爭用服務爭用服務198.1.3IEEE802.11媒體接入控制IEEE802.11提出了基于兩種MAC算法的協(xié)議：分布式接入?yún)f(xié)議和集中式接入?yún)f(xié)議。分布式接入?yún)f(xié)議提供了一個分布式接入控制機制。具有分布協(xié)調功能DCF，采用類似于以太網(wǎng)的爭用算法向所有要求發(fā)送數(shù)據(jù)的站通過爭用信道來提供接入服務。集中式接入?yún)f(xié)議由一個集中的決策模塊來控制發(fā)送權，具有點協(xié)調功能PCF，它位于DCF之上，并利用DCF的特性來保證它的用戶的接入。PCF提供的是無爭用服務。802.11標準規(guī)定：DCF功能是必須的，而PCF功能則是選項。208.1.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)1)1、分布協(xié)調功能由于無線局域網(wǎng)使用的是無線傳輸媒體，信號在傳送過程中的強度變化范圍很大，接收到的信號會比發(fā)送信號弱得多。其次，無線信號的傳送距離有限，往往會出現(xiàn)并非所有站都能夠接收到發(fā)送站發(fā)送的信號。因此，發(fā)送站無法使用以太網(wǎng)使用的沖突檢測方法來確定是否發(fā)生了沖突，也就是不能搬用CSMA/CD協(xié)議。218.1.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)2)(1)CSMA/CA協(xié)議無線局域網(wǎng)不能簡單地搬用CSMA/CD協(xié)議。主要原因有兩個：

(1)CSMA/CD協(xié)議要求一個站點在發(fā)送本站數(shù)據(jù)的同時還必須不間斷地檢測信道，但是在無線局域網(wǎng)中要實現(xiàn)這種功能的設備成本太高。

(2)即使我們能夠實現(xiàn)碰撞檢測的功能，并且當我們在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到信道是空閑的，在接收端仍然有可能發(fā)生碰撞。這說明碰撞檢測對無線局域網(wǎng)無用，這是由無線信道本身的特點(全向傳播和傳播距離有限)所決定的。228.1.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)3)A和C都想與B通信，但相距較遠。A和C因檢測不到無線信號，都以為B是空閑的，因而都向B發(fā)送數(shù)據(jù)，結果發(fā)生碰撞。這種未能檢測出媒體上已存在信號的問題稱為隱蔽站問題(hiddenstationproblem)

。這說明在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，未檢測到媒體上有信號，還不能保證接收端成功地接收到發(fā)送的數(shù)據(jù)。ABCA的電波作用范圍C的電波作用范圍236.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)4)ABCA、B和C三個站彼此距離不遠，但A和B之間有一座山阻隔，使A和C都不能檢測到對方發(fā)出的信號。此時，如A和C同時向B發(fā)送數(shù)據(jù)，就會發(fā)生碰撞，使B無法正常接收。這說明移動站之間有障礙物也會出現(xiàn)隱蔽站問題。246.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)5)B向A發(fā)送數(shù)據(jù)，而C也想和D通信。因C檢測到媒體上有信號，于是就不敢向D發(fā)送數(shù)據(jù)。其實B向A發(fā)送數(shù)據(jù)并不影響C向D發(fā)送數(shù)據(jù)這就是暴露站問題(exposedstationproblem)ABCDB的電波作用范圍C的電波作用范圍?256.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)6)改進的CSMA協(xié)議——CSMA/CA隱蔽站和暴露站問題，以及無線信道傳輸條件的信號強度變化很大，致使發(fā)送站無法使用碰撞檢測來確定碰撞是否發(fā)生。這說明無線局域網(wǎng)不能使用CSMA/CD，而只能使用改進的CSMA協(xié)議。改進措施是對CSMA增加一個CA，表示碰撞避免，意即盡量減少沖突發(fā)生的概率。266.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)7)為了避免出現(xiàn)沖突，802.11標準規(guī)定：所有站在完成發(fā)送之后，都必須等待一段繼續(xù)保持監(jiān)聽的短暫時間，然后檢測是否發(fā)回了確認幀；如果接收到確認幀，則表明本次發(fā)送成功，可以繼續(xù)發(fā)送下一幀。這一短暫時間稱為幀間間隔IFS。

為了保證CSMA算法的平穩(wěn)和公平，802.11標準定義了三種基于優(yōu)先級的幀間隔，其長短各不相同(IFS值小的優(yōu)先級高)

。幀間間隔的具體取值，則與所采用的物理層特性有關。276.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)8)802.11標準常用的三種幀間隔IFSDIFSDIFSPIFSSIFS時隙時間時間推遲接入用二進制指數(shù)退避策略選擇時隙爭用窗口后退窗口忙媒體下一幀當媒體空閑時間超過DIFS后，立即接入媒體①短幀間間隔SIFS(ShortIFS)，它是最短的幀間間隔，典型值只有10μs。②點協(xié)調功能幀間間隔PIFS(PointCoordinationFunctionIFS)，它比SIFS長，其值等于SIFS值加上一個時隙長度。③分布協(xié)調功能幀間間隔DIFS(DistributedCoordinationFunctionIFS)，這是最長的IFS，其值等于PIFS值加上一個時隙長度。

286.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)9)為了減少沖突，802.11標準還采用如下措施采用虛擬載波監(jiān)聽VCS(VirtualCarrierSence)機制。該機制是讓源站把占用信道的時間(以微秒計)寫入到發(fā)送的數(shù)據(jù)幀首部的“持續(xù)時間”字段中，這樣就可使其他所有站在這一段時間內(nèi)都不要發(fā)送數(shù)據(jù)。其他站通過檢測“持續(xù)時間”字段，來調整自己的網(wǎng)絡分配向量NAV(NetworkAllocationVector)。NAV指出信道處于“忙”態(tài)的持續(xù)時間。使用停止等待協(xié)議，這是考慮到無線信道的傳輸質量問題。296.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)10)CSMA/CA協(xié)議的退避算法與以太網(wǎng)的退避算法不同，第i次退避時隙是在整數(shù)集合{0，1，…，22+i–1}中隨機選取一整數(shù)，退避時間是整數(shù)倍的時隙時間。例如，第1次退避（i=1）可從{0，1，…，7}中隨機選取一個整數(shù)，而第2次退避則從{1，2，…，15}中隨機選取一個。在第6次退避時，因為整數(shù)集合最大值已達255，以后就不再增加。這樣做可使不同的站減少選擇相同退避時間的概率，從而減少沖突的發(fā)生。306.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)11)CSMA/CA協(xié)議要點①欲發(fā)送幀的站先監(jiān)聽信道。若檢測到信道空閑，則繼續(xù)監(jiān)聽DIFS時間，如信道空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)。②若信道忙(無論是一開始就忙，還是在后來的DIFS時間內(nèi)忙)，則該站執(zhí)行退避算法。對于已在計時的退避計時器，則暫停計時。直到信道空閑，退避計時器再重新計時。當退避計時器減少到零時，該站可發(fā)送數(shù)據(jù)幀，繼而等待確認。

③發(fā)送站在接收到確認幀后，則需延遲DIFS時間。如若需繼續(xù)發(fā)送下一幀，則返回到第②點。如果源站在規(guī)定時間(受重傳計時器控制)內(nèi)，未收到確認幀，則需重傳數(shù)據(jù)幀，直至收到確認幀為止，或者經(jīng)過若干次重傳均告失敗，則放棄本次發(fā)送操作。316.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)12)注意當一個站要發(fā)送數(shù)據(jù)幀時，只有檢測到信道是空閑的，才允許發(fā)送它擬發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)幀。此時不使用退避算法。除此之外的所有情況，包括：①在發(fā)送第一個幀之前檢測到信道處于忙，②每一次重傳，③每一次發(fā)送成功后擬再發(fā)送下一個數(shù)據(jù)幀，都必須使用退避算法。326.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)13)(2)信道預約為了更好地解決隱蔽站的問題，802.11允許要發(fā)送數(shù)據(jù)的站對信道進行預約。源站A在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前先發(fā)送一個短的控制幀，叫做請求發(fā)送RTS，其中包括源地址、目的地址和數(shù)據(jù)幀長度。

ABDCEA的電波作用范圍B的電波作用范圍RTSRTS336.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)14)若媒體空閑，則目的站B就發(fā)送一個響應控制幀，叫做允許發(fā)送CTS，此幀中內(nèi)含A欲發(fā)送的數(shù)據(jù)幀長度。A收到CTS幀后就可發(fā)送其數(shù)據(jù)幀。

C能收到A發(fā)送的數(shù)據(jù)，但不會收到B發(fā)送的CTS幀。因此在A向B發(fā)送數(shù)據(jù)時，C也可發(fā)送自己的數(shù)據(jù)。D收不到A發(fā)送的RTS幀，但能收到B發(fā)送的CTS幀。因此D知道B將與A通信，在期間就不再發(fā)送數(shù)據(jù)。ABCDEA的電波作用范圍B的電波作用范圍CTSCTSE能收到RTS和CTS，它與D一樣，在期間就不再發(fā)送數(shù)據(jù)。346.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)15)為了做到信道預約而使用RTS和CTS幀，將使整個網(wǎng)絡的效率有所下降。但是，RTS和CTS幀的長度分別為20和14字節(jié)，與數(shù)據(jù)幀(最長可達2346字節(jié))相比開銷很小。802.11標準中設置了使用、不使用和僅當數(shù)據(jù)幀的長度超過某一數(shù)值時才使用等三種情況供用戶選擇是否要用這種信道預約機制。

356.8.3IEEE802.11媒體接入控制(續(xù)16)2、點協(xié)調功能點協(xié)調功能PCF是在DCF之上實現(xiàn)的另一種接入方法。點協(xié)調器實行集中式輪詢控制操作。因為PIFS比DIFS小，所以點協(xié)調功能在進行輪詢和接收響應時能截獲并鎖定所有異步通信量。PCF超幀的結構。PCF延遲突發(fā)：異步通信推遲時間爭用時段DCF超級幀(固定的額定長度)無爭用時段變長(每個超級幀)PCF(可選)信道忙PCF(可選)縮短的實際超級幀時段超級幀(固定的額定長度)368.1.4IEEE802.11幀結構和服務1、IEEE802.11幀結構802.11定義了三種不同類型的幀：數(shù)據(jù)幀、控制幀和管理幀。802.11MAC幀結構

幀控制持續(xù)時間地址1地址2地址3序列號地址4數(shù)據(jù)校驗和2266620～23124字節(jié)6數(shù)據(jù)幀用于數(shù)據(jù)的傳輸及控制。管理幀的格式與數(shù)據(jù)幀格式類似。管理幀僅用于一個基本服務集內(nèi)，所以只有一個基站地址?？刂茙仓挥幸粋€或兩個地址，而無序列號字段和數(shù)據(jù)字段。

378.1.4IEEE802.11幀結構和服務(續(xù)1)802.11MAC幀結構幀控制持續(xù)時間地址1地址2地址3序列號地址4數(shù)據(jù)檢驗和2266620～23124字節(jié)6版本22111111位1類型子類型4到DS從DS更多分片重傳功率管理更多數(shù)據(jù)1WEP順序MAC首部幀控制(2B)指明所用的協(xié)議版本、幀的類型等信息。含有11

個子字段。持續(xù)時間(2B)指明一個MAC幀成功傳輸需要分配的信道時間。

地址(6B)共有4個字段，含4個地址。序列號(2B)包含12位序列號的子字段，用于幀的編號；4位數(shù)據(jù)報分片序列號的子字段，用于數(shù)據(jù)報分片和重裝。

388.1.4IEEE802.11幀結構和服務(續(xù)2)802.11MAC幀結構幀控制持續(xù)時間地址1地址2地址3序列號地址4數(shù)據(jù)檢驗和2266620～23124字節(jié)6版本22111111位1類型子類型4到DS從DS更多分片重傳功率管理更多數(shù)據(jù)1WEP順序MAC首部數(shù)據(jù)(0～2312B)幀的數(shù)據(jù)部分，不超過2312字節(jié)。通常不大于1500字節(jié)。幀校驗序列(4B)填入32位的循環(huán)冗余檢驗碼。

398.1.4IEEE802.11幀結構和服務(續(xù)3)2、IEEE802.11提供的服務802.11標準提供了9種服務(表8-4)。這些服務可分成兩類：分發(fā)服務和站服務。分發(fā)服務(共5種)是由基站提供的，對單元集內(nèi)的站的關系實施管理，并會影響到單元集以外的站。當移動站進入單元集時，通過這些服務與基站關聯(lián)起來。當移動站離開單元集時，通過這些有務與基站斷開聯(lián)系。

站服務(共4種)只對單元集內(nèi)部的活動有關。站服務是在單元集內(nèi)部進行的。當關聯(lián)過程完成后，這些服務才可能用到。40第8

章：內(nèi)容提綱*8.1無線局域網(wǎng)WLAN8.2無線傳感器網(wǎng)WSN8.3無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN8.4無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN8.5無線城域網(wǎng)WMAN418.2無線傳感器網(wǎng)WSN隨著無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展，自組網(wǎng)絡(adhoc)技術有兩個發(fā)展趨勢：①向軍事和特定行業(yè)發(fā)展和應用，在此基礎上產(chǎn)生了無線傳感器網(wǎng)絡WSN；②向民用的接入網(wǎng)領域發(fā)展，出現(xiàn)了無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN。428.2無線傳感器網(wǎng)WSN(續(xù)1)無線傳感器網(wǎng)絡的研究始于20世紀90年代末期。在軍事領域，自組網(wǎng)絡與傳感器技術結合已成研究課題，并受到人們的重視。從21世紀開始，無線傳感器網(wǎng)絡引起學術、軍事和工業(yè)界的關注，美、歐國家啟動有關無線傳感器網(wǎng)絡的研究計劃。無線傳感器網(wǎng)絡是一門多學科交叉的研究領域。因此，此項研究已成為“21世紀最有影響的21項技術之一”。438.2無線傳感器網(wǎng)WSN(續(xù)2)傳感器結點的形狀(a)和組成(b)存儲器CPU傳感器硬件電池無線收發(fā)器(a)(b)448.2無線傳感器網(wǎng)WSN(續(xù)3)無線傳感器網(wǎng)絡有著非常廣泛的應用前景。①軍事上的應用，包括觀察友軍、裝備與物資的狀況；監(jiān)視戰(zhàn)場的變化；偵察敵方的地形與調動；戰(zhàn)果的評估等。②醫(yī)療上的應用，如為殘障人士提供方便，為醫(yī)生遠程觀察病人的生理數(shù)據(jù)，進行遠程診斷等。③其他，在環(huán)境監(jiān)測與保護、家庭服務、森林防火、城市交管、建筑物控制(如照明)、農(nóng)業(yè)管理等領域。458.2.1

無線傳感器網(wǎng)的基本結構無線傳感器網(wǎng)絡是由大量具有無線通信與計算能力的微小傳感器結點構成的分布式自組網(wǎng)絡。特點：能根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務的網(wǎng)絡系統(tǒng)，也是能根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務的“智能”系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡由3種結點組成：傳感器結點、匯集結點和管理結點。468.2.1無線傳感器網(wǎng)的基本結構(續(xù)1)傳感器結點通常是一個微型的嵌入式系統(tǒng)，由自帶的電池供電。就網(wǎng)絡功能而言，它具有傳統(tǒng)網(wǎng)絡結點的終端和路由器雙重功能。傳感器結點可隨機地部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)構成分布式自組網(wǎng)絡。匯集結點具有處理、存儲和通信能力，是連接傳感器網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡的橋梁。傳感器結點將監(jiān)測到數(shù)據(jù)通過其他傳感器結點逐跳進行傳輸和處理，最后到達匯集結點，最后通過外部網(wǎng)絡傳輸?shù)焦芾斫Y點。管理結點(通過管理者)對傳感器網(wǎng)絡進行配置和管理，發(fā)布監(jiān)測任務以及收集監(jiān)測數(shù)據(jù)。478.2.1無線傳感器網(wǎng)的基本結構(續(xù)2)無線傳感器網(wǎng)絡的結構匯集結點管理結點因特網(wǎng)或衛(wèi)星通信網(wǎng)傳感器結點監(jiān)測區(qū)域488.2.1無線傳感器網(wǎng)的基本結構(續(xù)3)無線傳感器結點的組成①傳感器模塊進行監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的信息采集和數(shù)據(jù)轉換。②處理器模塊負責整個傳感器結點的操作，存儲和處理傳感器所采集的數(shù)據(jù)(含其他結點采集的數(shù)據(jù))。③無線通信模塊與其他傳感器結點進行無線通信，接收和發(fā)送采集的信息，并交換控制信息。④電能供應模塊為傳感器結點提供所需的電能，通常采用微型電池。還可以有其他功能模塊，如定位系統(tǒng)模塊、運動系統(tǒng)模塊以及發(fā)電裝置等。498.2.1無線傳感器網(wǎng)的基本結構(續(xù)4)無線傳感器結點的結構傳感器存儲器處理器網(wǎng)絡層MAC層AD/DC無線收發(fā)器無線通信模塊處理器模塊傳感器模塊電能供應模塊傳感器結點的設置由飛機布撒，人工布置等方式。508.2.2無線傳感器網(wǎng)的參考模型無線傳感器網(wǎng)的參考模型應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層任務管理平臺能量管理平臺移動管理平臺該模型包括五層(物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層)，三個平臺(能量管理平臺、移動管理平臺和任務管理平臺)。

518.2.2無線傳感器網(wǎng)的參考模型(續(xù)1)各層的主要功能①物理層。提供簡單、可靠的信號調制和無線發(fā)送、接收功能。②數(shù)據(jù)鏈路層。負責信道接入控制、數(shù)據(jù)成幀、幀檢測和差錯控制功能。③網(wǎng)絡層。負責路由生成和選擇功能。④傳輸層。負責數(shù)據(jù)流的傳輸控制功能。⑤應用層。負責基于任務的的信息采集、處理、監(jiān)控等應用服務功能。528.2.2無線傳感器網(wǎng)的參考模型(續(xù)2)各平臺的主要功能①能量管理平臺。負責監(jiān)控傳感器系統(tǒng)能量使用的功能。②任務管理平臺。實現(xiàn)監(jiān)測與注冊傳感器結點的移動，維護匯集結點的路由，以及動態(tài)追蹤鄰接結點位置的功能。③移動管理平臺。負責在給定區(qū)域范圍內(nèi)實現(xiàn)平衡和調度監(jiān)控任務的功能。53第8章：內(nèi)容提綱*8.1無線局域網(wǎng)WLAN8.2無線傳感器網(wǎng)WSN8.3無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN8.4無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN8.5無線城域網(wǎng)WMAN548.3無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN

8.3.1無線網(wǎng)格網(wǎng)概述無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN是基于adhoc技術，并繼承了WLAN部分特征的一種基于多跳路由、對等結構、高容量的新型網(wǎng)絡。無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN具有動態(tài)擴展、自組網(wǎng)、自配置、自修復的特征，還支持分散控制與管理、Web業(yè)務，以及VoIP與多媒體等無線通信業(yè)務。成為解決無線接入“最后一公里”問題的新的技術方案。

WMN不同于adhoc、WLAN和WiMAX。558.3.1無線網(wǎng)格網(wǎng)概述(續(xù)1)WMN與adhoc的區(qū)別

①從自組網(wǎng)絡角度，WMN與adhoc都采用P2P的自組織的多跳網(wǎng)絡結構。WMN則能提供大范圍的信號覆蓋與結點連接的無線骨干網(wǎng)。adhoc是以平等合作方式實現(xiàn)連通的自組網(wǎng)絡。②從網(wǎng)絡拓撲角度，兩者拓撲相似，但結點功能相差甚大。WMN結點主要功能是無線傳輸因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)，而

adhoc更注重于“移動”。③從應用角度，WMN主要與因特網(wǎng)與寬帶多媒體通信業(yè)務的接入，而adhoc主要應用于軍事通信和專業(yè)通信。568.3.1無線網(wǎng)格網(wǎng)概述(續(xù)2)WMN與WLAN的區(qū)別①從網(wǎng)絡拓撲角度，WMN采用P2P的自組織的多跳網(wǎng)絡結構，而WLAN采用一點對多點的結構和單跳工作方式，結點本身不承擔數(shù)據(jù)轉發(fā)任務。②從接入距離來看，WMN利用無線路由器組成骨干網(wǎng)，接入距離可擴展到幾公里，而WLAN允許結點到AP的距離只有幾百米。③從協(xié)議角度，WMN主要采用生命周期很短的動態(tài)按需發(fā)現(xiàn)的路由協(xié)議，而WLAM采用靜態(tài)路由協(xié)議與移動IP協(xié)議相結合。578.3.1無線網(wǎng)格網(wǎng)概述(續(xù)3)WMN與WiMAX

的區(qū)別①WMN采用網(wǎng)狀結構，具有很強的自愈能力。②WMN組網(wǎng)設備的價格遠低于WiMAX

基站設備的價格，降低了組網(wǎng)和維護成本。結論：WMN具有組網(wǎng)靈活、成本低、維護方便、覆蓋范圍大、投資風險相對較小等優(yōu)點。并且隨著WMN技術的發(fā)展和成熟，它將一定有著很好的應用前景。588.3.2

無線網(wǎng)格網(wǎng)的網(wǎng)絡結構平面網(wǎng)絡結構··這是一種最簡單的結構。圖中，所有WMN結點均采用對等的P2P工作方式，執(zhí)行相同的MAC路由、網(wǎng)管與安全協(xié)議，其作用與adhoc網(wǎng)的結點是相同的。598.3.2

無線網(wǎng)格網(wǎng)的網(wǎng)絡結構(續(xù)1)多級網(wǎng)絡結構··WR網(wǎng)關因特網(wǎng)上層網(wǎng)絡下層網(wǎng)絡多級結構的WMN由上、下兩層組成。下層由終端設備組成(如普通的VoIP手機，無線筆記本電腦、無線PDA等)，各終端設備之間不具備通信功能。上層由Mesh無線路由器WR構成，且通過網(wǎng)關接入到因特網(wǎng)。下層的終端設備接入到WR，WR通過路由協(xié)議為下層終端設備之間的通信選擇最佳路由。608.3.2

無線網(wǎng)格網(wǎng)的網(wǎng)絡結構(續(xù)2)混合網(wǎng)絡結構··WR網(wǎng)關因特網(wǎng)下層網(wǎng)絡上層網(wǎng)絡混合結構的WMN是將前兩種結構結合起來，是一種更為優(yōu)化的網(wǎng)絡結構。骨干網(wǎng)采用WiMAX技術，接入網(wǎng)采用WLAN技術，底層采用平面結構的WMN技術，從而延伸了WLAN覆蓋范圍，提供了更為方便、靈活的城域范圍的無線寬帶接入。

61第8

章：內(nèi)容提綱*8.1無線局域網(wǎng)WLAN8.2無線傳感器網(wǎng)WSN8.3無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN8.4無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN8.5無線城域網(wǎng)WMAN628.4無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN是指在個人操作范圍內(nèi)把屬于個人使用的電子設備(便攜電腦、掌上電腦、便攜打印機和蜂窩電話等)用無線通信方式連接起來的自組網(wǎng)絡。其實質是以個人為中心的無線個人區(qū)域網(wǎng)，是一種低功率、小范圍、低速率和低價格的電纜替代技術。該網(wǎng)絡沒有接入點AP，其范圍大約在10m左右。PAN是個人區(qū)域網(wǎng)，但它不一定局限于使用無線通信的手段。WLAN是無線局域網(wǎng)，它是一個大功率、中等范圍、記速率的局域網(wǎng)。638.4.1藍牙技術在WPAN出現(xiàn)前(1994年)，Ericssion、IBM、Intel、Nokia、Toshiba等五家公司聯(lián)合開發(fā)了一個用于將計算機、通信設備、附加部件和外部設備，通過無線信道連接的無線標準。這個項目被命名為藍牙(Bluetooth)。藍牙是一種短距離無線連接技術，以技術規(guī)范的面目出現(xiàn)。該規(guī)范由藍牙SIG于1998年提出。1999年7月，SIG公布了藍牙規(guī)范1.0版。IEEE802.15.1標準是IEEE與藍牙SIG合作完成的，與藍牙1.1版完全兼容。藍牙規(guī)范1.0版規(guī)定了13種應用所需的專門協(xié)議集，并將完整的協(xié)議固化在專用的藍牙芯片中，因而制造成本低，應用范圍廣。648.4.1藍牙技術(續(xù)1)藍牙工作在全球通用的2.4GHzISM頻段，采用FM調制方式，發(fā)射功率最大可達100mW，時分全雙工傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s（藍牙2.0版的速率達2～10Mb/s），傳輸距離約10m。藍牙系統(tǒng)的基本單元是微微網(wǎng)(picomnet)。每個微微網(wǎng)可由一個主結點，最多7個活動的從結點，以及多達255個閑置結點(parkednode)組成。微微網(wǎng)是一個集中控制的TDM系統(tǒng)，由主結點控制時間片，決定某個時間片與哪個從結點進行通信。所有通信都在主結點與從結點之間進行，從結點之間不能直接通信。主、從結點之間采用主從工作方式。閑置結點除了響應主結點的激活或指示信號以外，無其他任何操作。658.4.1藍牙技術(續(xù)2)多個微微網(wǎng)可通過橋從結點互連起來構成分散網(wǎng)(scatternet)微微網(wǎng)1PMMSSSSSSSSPP微微網(wǎng)2活動從結點閑置從結點橋從結點主結點668.4.2低速個人區(qū)域網(wǎng)1、概述IEEE802.15.4標準是以藍牙規(guī)范為基礎制定的，主要考慮低速無線個人區(qū)域網(wǎng)LR-WPAN的應用問題，其目標是低功耗、低速率和低成本，為近距離范圍內(nèi)不同設備之間的低速互連提供了統(tǒng)一的標準。與WLAN相比較，LR-WPAN的特點是只需要很少(甚至不要)基礎設施。678.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)1)IEEE802.15.4標準的主要特點①使用不同載波頻率，實現(xiàn)三種不同的傳輸速率，即20Kbps、40Kbps和250Kbps。②支持星形和點到點兩種網(wǎng)絡拓撲結構。③使用了16位和64位兩種地址格式，其中64位地址是全球唯一的擴展地址。④采用了CSMA/CA協(xié)議。⑤采用確認應答機制，提高傳輸?shù)目煽啃?。⑥采用低功耗的電源管理?88.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)2)2、LR-WPAN的拓撲結構LR-WPAN是通過IEEE802.15.4標準進行通信的一組設備的集合。根據(jù)設備通信能力的強弱，分為兩種類型：簡易功能設備RFD和全功能設備FFD。其通信關系：FFD可以與FFD和RFD直接通信，但RFD與RFD之間不能直接通信，RFD與RFD之間的通信必須由FFD轉發(fā)。具有轉發(fā)功能的FFD稱為PAN網(wǎng)絡協(xié)調器（簡稱網(wǎng)絡協(xié)調器），起著主控制器的作用，還負責身份識別、鏈路管理和分組轉發(fā)等。698.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)3)LR-WPAN的拓撲結構(a)星形結構(b)點-點結構RFDRFDFFDFFD星形結構以中心結點作為網(wǎng)絡協(xié)調器(持續(xù)供電)，所有周邊結點只能與網(wǎng)絡協(xié)調器(電池供電)通信。不同星形網(wǎng)絡之間的通信可通過網(wǎng)關進行轉發(fā)通信。星形結構適用于小范圍的室內(nèi)應用。708.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)4)構建星形網(wǎng)時，需先確立網(wǎng)絡協(xié)調器。任何一個FFD設備都可成為網(wǎng)絡協(xié)調器。其策略是：通過廣播查詢網(wǎng)絡協(xié)調器的請求報文，若收到已有網(wǎng)絡協(xié)調器的應答，則將自己設為普通設備，否則自成網(wǎng)絡協(xié)調器。當然，還會有更深入的問題(如網(wǎng)絡協(xié)調器的過期、損壞和能量耗盡，以及多個網(wǎng)絡協(xié)調器之間的競爭等問題)需要考慮。點-點結構的任意兩個結點只要能接收到對方的無線信號，就可直接通信。點-點網(wǎng)絡仍有一個網(wǎng)絡協(xié)調器，其功能是實現(xiàn)結點注冊和訪問控制等網(wǎng)絡管理。718.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)5)分群樹結構的LR-WPANFFDRFDCID1CID2CID3000RFD設備只能作為葉設備，只有一個FFD設備可以充當網(wǎng)絡協(xié)調器。它可以通過發(fā)送信標幀的方法來成為群首，也可指定另一個設備成為鄰接的新群首，以擴大網(wǎng)絡的覆蓋范圍。點-點網(wǎng)絡適合于設備分布范圍較廣的應用，如工業(yè)檢測與控制、倉庫貨物存儲的智能管理等。728.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)6)3、IEEE802.15.4標準IEEE802.15.4標準的協(xié)議結構物理層MAC子層SSCS子層IEEE802.11LLC子層高層協(xié)議IEEE802.15.4只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層。MAC子層為高層訪問物理信道提供了點到點通信的服務接口。高層協(xié)議既可直接訪問MAC子層，也可通過LLC子層和特定服務聚合子層SSCS來訪問。738.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)7)物理層定義了無線信道與MAC子層的接口，提供物理層的數(shù)據(jù)服務和管理服務。物理層的數(shù)據(jù)服務有5個基本功能：①激活或休眠射頻收發(fā)器。②信道能量檢測。③鏈路質量檢測。④定義了三種空閑信道評估模式。⑤發(fā)送和接收比特流。物理層定義了3個載波頻波：①868MHz頻段有一個信道，速率為20Kbps；②915MHz頻段有10個信道，速率為40Kbps；③2450MHz頻段有16個信道，速率為250Kbps。748.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)8)物理層的數(shù)據(jù)幀結構4BnB1B1B保留前導碼幀長度物理幀部分負載部分同步部分物理服務數(shù)據(jù)單元PSDU幀起始定界符①同步部分，包括前導碼(4B)和幀起始定界符(1B，值為

57H)，其功能是進行物理幀的同步和比特同步。②物理幀部分，包括幀長度（7位）和保留（1位），物理幀的長度不應超過127B。③負載部分，其長度可變，為物理服務數(shù)據(jù)單元PSDU，用來承載MAC幀。758.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)9)MAC子層提供的服務MAC子層提供兩種服務：數(shù)據(jù)服務和管理服務。數(shù)據(jù)服務保證MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元在物理層數(shù)據(jù)服務中的正確發(fā)送和接收。管理服務維護著存儲MAC子層協(xié)議狀態(tài)相關信息的數(shù)據(jù)庫。768.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)10)MAC子層的主要功能①利用網(wǎng)絡協(xié)調器（見后述）產(chǎn)生的信標幀，實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)調器與結點間的同步。②支持無線信道的安全操作。③支持CSMA/CA協(xié)議，以及時間片訪問機制。④支持不同設備的MAC層之間的可靠幀傳輸。⑤支持LR-WPAN網(wǎng)絡的建立關聯(lián)和取消關聯(lián)操作。778.4.2

低速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)11)MAC子層的幀結構地址信息負載源地址幀序列號2B1B2BnB0/2B0/2/8B0/2/8B0/2B目的地址幀控制幀數(shù)據(jù)單元目的設備PAN標識符幀尾部FCS幀首部源設備PAN標識符MAC子層的幀由幀首部、負載和幀尾部3個部分組成。MAC子層的設備地址有兩種格式：短地址(16位)和擴展地址(64位)。MAC子層定義了4種類型的幀：信標幀、數(shù)據(jù)幀、確認幀和命令幀。還有LR-WPAN的傳輸控制機制等內(nèi)容。

788.4.3

高速個人區(qū)域網(wǎng)高速WPAN物理層工作于2.4GHz頻段，數(shù)據(jù)速率最高可達55Mb/s。MAC層能支持Adhoc網(wǎng)絡。適用于小范圍（小于10m）便攜式電子和通信設備之間有adhoc連接功能，在保證帶寬的條件下，可以提供要求的服務質量。高速WPAN的標準是IEEE802.15.3。表8-5列出了它與其他有關標準相比較的一些關鍵性能指標。為了加強對更高速WPAN技術的研究，2002年802.15工作組于成立了TG3a任務組，主要研究110Mb/s以上速率的多媒體和數(shù)字圖像的傳輸。798.4.3

高速個人區(qū)域網(wǎng)(續(xù)1)IEEE802.15.3與有關標準的性能指標的比較

性能指標IEEE802.15.3IEEE802.1+1b、g*IEEE802.11a藍牙1.1頻段(GHz)2.42.452.4速率(Mb/s)最高55最高22最高541電流(mA)＜80＜350＞350＜30視頻信道數(shù)425–作用距離(m)1010010010～100復雜性(區(qū)域)1.5341連接時間(s)≤1不確定不確定＜5服務質量QoS有用于多媒體的保護時隙IEEE802.11e補上QoS支持LAN不支持視頻80第8

章：內(nèi)容提綱*8.1無線局域網(wǎng)WLAN8.2無線傳感器網(wǎng)WSN8.3無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN

8.4無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN

8.5無線城域網(wǎng)WMAN818.5無線城域網(wǎng)WMAN

8.5.1無線城域網(wǎng)概述隨著接入網(wǎng)技術的進展，無線接入問題受到人們的重視。1999年設立了802.16工作組，研究寬帶無線網(wǎng)絡的標準。2002年公布了寬帶無線網(wǎng)絡802.16標準。該標準的全稱是“固定帶寬無線訪問系統(tǒng)空中接口”，又稱無線城域網(wǎng)或無線本地環(huán)路標準。此類標準的制定可解決“最后一公里”的無線寬帶接入問題。802.16標準體系的主要目標是制定工作在2～66GHz頻段的無線接入系統(tǒng)的物理層與媒體訪問控制MAC層的規(guī)范。

828.5.1無線城域網(wǎng)概述(續(xù)1)IEEE802.16標準系列的性能比較

項目IEEE802.16IEEE802.16aIEEE802.16dIEEE802.16e發(fā)布日期2001年1月2003年1月2004年6月2005年12月使用頻段10～66GHz2～11GHz2～11GHz2～6GHz信道條件視距非視距視距+非視距非視距固定/移動固定固定固定移動+漫游信道帶寬25/28MHz1.25/20MHz1.25/20MHz1.25/20MHz傳輸速率32～134Mb/s75Mb/s75Mb/s30Mb/s額定小區(qū)半徑＜5km5～10km5～15kmXkm838.5.1無線城域網(wǎng)概述(續(xù)2)無線接入技術是為用戶提供接入服務的一種技術。從接入方式上可分為固定接入和移動接入兩大類。①固定接入是從交換結點到固定用戶終端采用無線接入的方式。②移動接入的網(wǎng)絡包括移動電話網(wǎng)、無線尋呼網(wǎng)、集群電話網(wǎng)、衛(wèi)星移動通信網(wǎng)和個人通信網(wǎng)等，是當今通信行業(yè)中最為活躍的一個領域。無線接入技術具有投資省、建網(wǎng)周期短、提供業(yè)務快等優(yōu)點，已成為大家值得關注的一種重要接入方式。848.5.2IEEE802.16標準1、IEEE802.16的協(xié)議模型物理層MAC層物理層(PHY)加密子層共同部分子層(MACCPS)特定服務的會聚子層(CS)PHYSAPCSSAPMACSAP管理實體特定服務的會聚子層管理實體共同部分子層管理實體物理層加密子層標準范圍網(wǎng)絡管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)/控制平面管理平面858.5.2IEEE802.16標準(續(xù)1)2、IEEE802.16的層次結構⑴物理層物理層定義了兩種雙工方式：時分雙工TDD和頻分雙工FDD。根據(jù)使用頻段的不同，分別采用不同的物理層技術，如10～66GHz頻段的系統(tǒng)，主要采用單載波調制技術，而2～11GHz頻段的系統(tǒng)，將采用正交頻分多路復用OFDM和OFDMA技術。802.16標準允許系統(tǒng)采用從1.25MHz～20MHz之間的帶寬。對于10～66GHz的固定無線接入系統(tǒng)，可采用28MHz載波帶寬，提供更高的接入速率。868.5.2IEEE802.16標準(續(xù)2)物理層的上行鏈路采用時分多址復用TDMA和按需分配多址接入DAMA