wlan與移動通信網(wǎng)絡(luò)的融合

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1、重慶郵電大學(xué)研究生課程論文2013學(xué)年第1學(xué)期科目現(xiàn)代通信系統(tǒng)姓名雷秋燕學(xué)號S130102006年級2013級5班專業(yè)儀器科學(xué)與技術(shù)2013年12月25日WLAN與移動通信系統(tǒng)的融合一、引言隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的移動通訊業(yè)務(wù)，如語音和短信等已經(jīng)不能滿足移動用戶的需求，而基于分組數(shù)據(jù)的移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)需求正成為主流，雖然移動通信系統(tǒng)從2G到3G再到LTE的頻譜帶寬越來越寬、傳輸效率也得到大幅提升，但這并不能滿足用戶對移動互聯(lián)網(wǎng)的迫切需求，尤其在一些熱點(diǎn)地區(qū)。因此移動運(yùn)營商為提高用戶體驗(yàn)需要引入其他的網(wǎng)絡(luò)作為移動網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充，以分擔(dān)移

2、動網(wǎng)絡(luò)的高負(fù)荷分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前WLAN作為移動運(yùn)營商優(yōu)選的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)來部署，一方面是因?yàn)橐苿咏K端，尤其WLAN已經(jīng)是智能終端標(biāo)準(zhǔn)配置；另一方面WLAN以其組網(wǎng)的靈活性，網(wǎng)絡(luò)的伸縮性、移動性、成本低、傳輸速率高等優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛的發(fā)展。無線局域網(wǎng)已在醫(yī)院、學(xué)校、生活社區(qū)、金融服務(wù)、公司應(yīng)用和公共訪問等場所得到了廣泛的應(yīng)用[1]。對于移動運(yùn)營商來說，在熱點(diǎn)地區(qū)部署WLAN網(wǎng)絡(luò)作為移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充可以起到很好的分流作用。二、WLAN技術(shù)無線局域網(wǎng)（WLAN,WirelessLocalAreaNetwork）在廣義上是指，在一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)

3、，凡是通過無線介質(zhì)連接的信息設(shè)備所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，都被稱之為無線局域網(wǎng)。WLAN無線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。最初主要針對辦公室、家庭、賓館等室內(nèi)區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，現(xiàn)在被廣泛的應(yīng)用到公共區(qū)域。它采用了無線多址信道技術(shù)來支持計(jì)算機(jī)之間的通信，從而給通信帶來了移動化、個(gè)性化和豐富的多媒體應(yīng)用等特點(diǎn)。簡單來說，無線局域網(wǎng)與傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的不同之處就是在不采用電纜線連接的前提下，提供與傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)一樣的功能。而無線局域網(wǎng)協(xié)議中的IEEE802.1l系列協(xié)議已經(jīng)成為了無線局域網(wǎng)領(lǐng)域事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，因此一般認(rèn)為，無線局域網(wǎng)就是指

4、遵循IEEE802.1l系列協(xié)議的無線網(wǎng)絡(luò)。2.1WLAN的演進(jìn)目前WLAN主要使用2.4GHz和5GHz兩個(gè)免許可頻段，無需交納頻率占用費(fèi)，用戶使用成本很低，但由于是共享頻段，也容易有干擾。其中，2.4GHz頻段是全球統(tǒng)一的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）頻段（2.4-2.4835GHz）；5GHz頻段全球各不相同，我國目前的可用頻段為5.725-5.850GHz。此外，IEEE和Wi-Fi聯(lián)盟也在積極拓展其他可用頻段，如：60GHz頻段、電視白空間（TVWS）頻段等。WLAN的主流標(biāo)準(zhǔn)是美國電子電氣工程師協(xié)會（IEEE）制定的802.11

5、系列標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)大致經(jīng)過了如下圖1所示的歷程：圖1WLAN主要標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)路線由上圖可以清晰的看到WLAN的傳輸速率也有了很大的變化，由最開始的11Mbps提高到現(xiàn)在的1Gbps。正是由于WLAN的不可替代的優(yōu)點(diǎn)，2013年3月，IEEE啟動下一代WLAN標(biāo)準(zhǔn)研究—High-EfficiencyWLAN(HEW)，預(yù)計(jì)將于2018年完成，旨在增強(qiáng)WLAN頻譜效率和區(qū)域吞吐量，以及各種室內(nèi)外組網(wǎng)（特別是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)）環(huán)境下的實(shí)際性能。如果這一技術(shù)發(fā)展成熟，那么在計(jì)劃2020左右年完成的第五代通信系統(tǒng)（5G）中也許會廣泛應(yīng)用。說到WLAN就不

6、得不提一下Wi-Fi。Wi-Fi是一個(gè)無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-FiAlliance)所持。Wi-Fi聯(lián)盟在802.11標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的認(rèn)證測試規(guī)范，保證不同企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備之間的互操作性。符合Wi-Fi認(rèn)證測試要求的WLAN技術(shù)通常被稱為Wi-Fi，通過Wi-Fi聯(lián)盟組織的認(rèn)證程序的產(chǎn)品將被授予Wi-Fi認(rèn)證。目前主流的WLAN技術(shù)是由Wi-Fi聯(lián)盟推廣的基于IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi技術(shù)。2.1WLAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中定義了兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對等網(wǎng)絡(luò)（AdhocNetwor

7、k）和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（InfrastructureNetwork）。下面就每一種結(jié)構(gòu)做簡單的介紹。2.2.1對等網(wǎng)絡(luò)（Ad-hocNetwork）對等網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)獨(dú)立的BSS，如圖2所示，支持無線站點(diǎn)之間相互通信。每個(gè)用戶能與其它所有用戶之間進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的通信，但網(wǎng)絡(luò)中沒有AP和中樞鏈路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，不支持與有線網(wǎng)絡(luò)連接。這種網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)較容易、費(fèi)用較低、且抗毀性好，在任何時(shí)間內(nèi)，只要任意兩臺電腦互相都在彼此的網(wǎng)卡通訊范圍內(nèi)，就可以建立一個(gè)獨(dú)立的對等網(wǎng)絡(luò)，但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)數(shù)過多時(shí)，信道競爭成為限制網(wǎng)絡(luò)性能的要害，而且為了滿足任意兩個(gè)站點(diǎn)可直接通信，站

8、點(diǎn)布局受環(huán)境限制較大。圖2對等網(wǎng)絡(luò)2.2.2基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（InfrastructureNetwork）WLAN的另一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（InfrastructureNetwork），如圖3所示，在大