IEEE标准简介优质PPT课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,IEEE 802.11、802.15、802.16、802.20标准简介,IEEE 802简介,IEEE 802又称为LMSC（LAN/MAN Standards Committee，局域网/城域网标准委员会），致力于研究局域网和城域网的物理层和MAC层规范，对应OSI参考模型的下两层。,LMSC执行委员会（Executive Committee）下设工作组（Working Group）、研究组（Study Group）、技术顾问组（Technical Advisory Group）。曾经设立的多个SG已经合并到WG中，目前活跃的WG和TAG如下：,IEEE 802.11,系列标准简介,802.11,标准简介,IEEE 802.11,最早是由,IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,，美国电气和电子工程师协会,),在,1997,年,6,月正式发布，此文档为无线网络的标准规格。,1999,年，,IEEE,协会进一步提出,IEEE802.11,的扩展规格：,IEEE 802.11a,和,IEEE802.11b,。扩展规格的出现，让无线网络的速度倍增，也增加了无线网络的实用性。,802.11,标准,802.11,标准是,IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准,。,IEEE 802.11a,标准,1999,年制定完成。该标准规定无线局域网工作频段在,5.155.825GHz,，数据传输速率达到,54 Mbps(,实际使用速率约为,22-26Mbps),，传输距离控制在,10100,米。,802.11a,采用正交频分复用（,OFDM,）的独特扩频技术，可提供,25 Mbps,的无线,ATM,接口和,10Mbps,的以太网无线帧结构接口；以及,TDD/TDMA,的空中接口；支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。,与,802.11b,不兼容，是其最大的缺点。也许会因此而被,802.11g,淘汰。,IEEE 802.11b,标准,1999,年,9,月被正式批准，又称,Wi-Fi,标准，目前最流行的,WLAN,协议。该标准规定无线局域网工作频段在,2.4GHz2.4835GHz,，数据传输速率达到,11 Mbps,。该标准是对,IEEE 802.11,的一个补充，采用点对点模式和基本模式两种运作模式，在数据传输速率方面可以根据实际情况在,11 Mbps,、,5.5 Mbps,、,2 Mbps,、,1 Mbps,的不同速率间自动切换，而且在,2 Mbps,、,1 Mbps,速率时与,802.11,兼容。,802.11b,使用直接序列（,Direct Sequence,）,DSSS,作为协议。,802.11b,和工作在,5GHz,频率上的,802.11a,标准不兼容。由于价格低廉，,802.11b,产品已经被广泛地投入市场，并在许多实际工作场所运行。,IEEE 802.11g,标准,2001,年,11,月批准，该标准可以视作对流行的,802.11b,标准的提速（速度从,802.11b,的,11 Mb/s,提高到,54Mb/s,，仍然工作在,2.4G,频段）。,802.11g,接入点支持,802.11b,和,802.11g,客户设备。同样，采用,802.11g,网卡的笔记本电脑也能访问现有的,802.11b,接入点和新的,802.11g,接入点。,IEEE 802.11e,标准,802.11e是IEEE为满足服务质量(Qos)方面的要求而制订的WLAN标准。在802.11MAC层，802.11e加入了Qos功能，它的分布式控制模式可提供稳定合理的服务质量，而集中控制模式可灵活支持多种服务质量策略，让影音传输能及时、定量、保证多媒体的顺畅应用,。也就是说，,802.11e,是通过无线数据网实现语音通话功能的协议。该协议将是无线数据网与传统移动通信网络进行竞争的强有力武器。,802.11f/802.11r标准,802.11f追加了IAPP（inter-access point protocol）协定，确保用户端在不同接入点间的漫游，让用户端能平顺、无形地切换存取区域。,802.11f标准确定了在同一网络内接入点的登陆，以及用户从一个接入点切换到另一个接入点时的信息交换。,（,2006,年,2,月被,IEEE,批准撤销）,80211r标准，着眼于减少漫游时认证所需的时间，这将有助于支持语音等实时应用。使用无线电话技术的移动用户必须能够从一个接入点迅速断开连接，并重新连接到另一个接入点。802.11r改善了移动的客户端设备在接入点之间运动时的切换过程。,IEEE 802.11h/j,标准,802.11h,是,802.11a,的扩展，目的是兼容其他,5G,赫兹频段的标准，如欧盟使用的,HyperLAN2,。美国和欧洲在,5GHz频段上的规划、应用上存在差异，这一标准的制订目的，是为了减少对同处于5GHz频段的雷达的干扰。,802.11j,针对日本标准进行的补充，类似于,802.11h,是对欧洲标准的补充。,IEEE 802.11i,标准,IEEE 802.11i,标准是结合,IEEE 802.1x,中的用户端口身份验证和设备验证，对无线局域网,MAC,层进行修改与整合，提出了新的,TKIP,协议解决了,WEP,协议中的漏洞。定义了严格的加密格式和鉴权机制，以改善无线局域网的安全性。,IEEE 802.11i,新修订标准主要包括两项内容：“,Wi-Fi,保护访问”（,WPA,）技术和“强健安全网络”。,Wi-Fi,联盟计划采用,802.11i,标准作为,WPA,的第二个版本，并于,2004,年初开始实行。,802.11k为无线局域网应该如何进行信道选择、漫游服务和传输功率控制提供了标准。他提供无线资源管理，让频段（BAND）、通道（CHANNEL）、载波（CARRIER）等更灵活动态地调整、调度，使有限的频段在整体运用效益上获得提升。,在一个无线局域网内，每个设备通常连接到提供最强信号的接入点。这种管理有时可能导致对一个接入点过度需求并且会使其他接入点利用率降低，从而导致整个网络的性能降低，这主要是由接入用户的数目及地理位置决定的。在一个遵守,802.11k规范的网络中，如果具有最强信号的接入点以其最大容量加载，而一个无线设备连接到一个利用率较低的接入点，在这种情况下，即使其信号可能比较弱，但是总体吞吐量还是比较大的，这是因为这时网络资源得到了更加有效的利用,。,IEEE 802.11k,标准,IEEE 802.11n标准,IEEE 802.11n，2004年1月IEEE宣布组成一个新的单位来发展新的802.11标准。资料传输速度估计将达540Mbit/s(需要在物理层产生更高速度的传输率)，此项新标准应该要比802.11b快上50倍，而比802.11g快上10倍左右。802.11n也将会比目前的无线网络传送到更远的距离,。,IEEE 802.11s标准,IEEE 802.11s 制订与实现目前最先进的MESH网路，提供自主性组态（self-configuring）,自主性修复（self-healing）等能力。无线网状网可以把多个无线局域网连在一起从而能覆盖一个大学校园或整个城市。当一个新接入点加入进来时，它可以自动完成安全和服务质量方面的设置。整个网状网的数据包会自动避开繁忙的接入点，找到最好的路由线。,IEEE 802.11o/p/Q/t/u/v标准,802.11o 针对VOWLAN,（,Voice over WLAN,）,而制订,，更快速的无限跨区切换，以及读取语音（voice）比数据（Data）有更高的传输优先权。,80211p 针对汽车通信的特殊环境而出炉的标准。,802.11Q 制订支援VLAN的机制。,802.11t 提供提高无线电广播链路特征评估和衡量标准的一致性方法标准，衡量无线网络性能。,802.11u 与其他网络的交互性。以后更多的产品将兼具Wi-Fi与其他无线协议,。,802.11v 无线网络管理。V工作组是最新成立的小组，其任务将基于802.11k所取得的成果。802.11v主要面对的是运营商，致力于增强由Wi-Fi网络提供的服务。,IEEE 802.15,系列标准简介,基于蓝牙的,局域网（,personal area networks）标准。IEEE 802.15是由 IEEE 制定的一种,蓝牙无线通信规范标准，应用于无线个人区域网（,WPAN）。IEEE 802.15具有以下特征，如短程、低能量、低成本、小型网络及通信设备，适用于个人操作空间。,802.15,标准简介,IEEE 802.15.1标准,802.15.1,本质上只是蓝牙低层,协议的一个正式标准化版本，大多数标准制定工作仍由蓝牙特别兴趣组（,SIG）在做，其成果将由IEEE批准。原始的802.15.1标准基于蓝牙1.1，在目前大多数蓝牙器件中采用的都是这一版本。新的版本802.15.1a将对应于蓝牙1.2，它包括某些QoS增强功能，完全后向兼容。,蓝牙是第一个面向低速率应用的标准，但是它的市场情况不太理想，其原因之一是受WiFi（802.11b）的冲击，WiFi产品的价格大幅度下降在某些应用方面抑制了蓝牙的优势。另一个原因是蓝牙为了覆盖更多的应用和提供QoS使其偏离了原来设计简单的目标，复杂使蓝牙变得昂贵，不再适合那些要求低功率、低成本的简单应用。另外它还存在可扩展性方面的问题,。,IEEE 802.15.2/3/4标准,802.15.2,是对蓝牙和,802.15.1的一些改变，其目的是减轻与802.11b和802.11g网络的干扰。这些网络都使用2.4GHz频段，如果想同时使用蓝牙和WiFi的话，就需要使用802.15.2或其他专有方案。,802.15.3,也称,WiMedia，旨在实现高速率。其原始版本规定的速率高达55Mbit/s，使用基于802.11但不兼容的物理层。后来多数厂商倾向于使用802.15.3a，它使用超宽带（UWB）的多频段OFDM联盟（MBOA）的物理层，速率高达480Mbit/s。,802.15.4,也称,ZigBee，属于低速率短距离的无线个人域网。它的设计目标是低功耗（长电池寿命）、低成本和低速率。速率可以低至9.6Kbit/s，不支持话音。,IEEE 802.16,系列标准简介,802.16标准简介,IEEE 802.16：宽带无线,MAN 标准 WiMAX（Broadband Wireless MAN Standard-WiMAX）,IEEE 802.16 是为用户站点和核心网络（如：公共电话网和,Internet）间提供通信路径而定义的无线服务。无线,MAN 技术也称之为,WiMAX。这种无线宽带访问标准解决了城域网中,“最后一英里”问题,根据是否支持移动特性，IEEE 802.16标准可以分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准，其中802.16a、802.16d属于固定无线接入空中接口标准，而802.16e属于移动宽带无线接入空中接口标准,802.16a标准,电气电子工程师协会,(IEEE)802.16a标准是一项无线城域网技术，用于将802.11热点连接到互联网，它可作为线缆和DSL的无线扩展技术，从而实现最后一英里宽带接入。,特性：,距离：最高,31英里(50千米)。,覆盖范围：更出色的非线性站点性能可显著提高运营商目标服务,区域的覆盖范围。,频率：2GHz到11GHz。,频谱效率：高达,5位/秒/Hz。,每区段最大数据速率：每扇区高达,70Mbps。每个基站最多6个扇区。,802.16e标准,IEEE 802.16e是移动宽带无线接入的标准，该标准后向兼容IEEE 802.16d。无线接入技术的发展趋势是通过引入新的技术(OFDM、MIMO等)实现更高容量、更大覆盖并实现一定的移动性，与3G网络共存并互为补充。,特征：,高速移动,802.16e可以同时支持固定(16d)和移动(16e)无线接入，其移动速率目标为车速移动(通常认为可以达到120km/h)。,宽带接入系统在不同的载波带宽和调制方式下可以获得不同的接入速率。,IEEE 802.16标准并未规定载波带宽，适用的载波带宽范围从1.75MHz到20MHz，其标称的最大带宽70Mbit/s是在特定条件下才能实现的,城域覆盖范围802.16e的单基站覆盖范围在几km量级，应用于城域范围,主要提供数据业务,802.16e系统将接入基于IP协议的核心网，主要面向个人用户提供数据接入业务，也可以提供话音业务。,802.16e标准与3G标准,802.16e支持移动性，因此一个无法回避的问题是与3G之间的关系,：,802.16e和3G系统的定位在特定的范围内存在重叠，这种重叠目前主要体现在,“数据带宽需求较高的城市区域内提供一定移动性的无线数据服务”方面。,802.16e与3G系统中的无线传输技术相比，在提供宽带无线数据业务方面的技术优势是可以肯定的，在技术方面具有一定的竞争优势。802.16e在相同的移动速率下能够提供的数据速率高于3G 系统，以及3G增强型系统(HSDPA和1x EV-DV)目前的目标。但是在相关标准和产品的成熟度和产业化程度等方面，802.16e落后于3G系统。,IEEE 802.20,系列标准简介,802.20标准简介,802.20标准 MBWA Mobile Broadband Wireless Access 移动宽带无线接入。,其目的是为了实现在高速移动环境下的高速率数据传输，以弥补,802.1x协议族在移动性方面的不足。从技术上讲，802.20是3G和802.16e的一个补充，将提供一个基于IP的全移动网络，提供高速移动数据接入。,802.20标准,的目标是在高速列车行使环境下（时速达,250km/h），仍能向每个用户提供高达1Mbit/s的接入速率。向用户提供的服务包括浏览网页、E-mail、没有大小限制的文件的上传和下载、流媒体、IP多播、远程信息处理、定位服务、VPN（虚拟专网）连接、即时消息和多人在线的游戏。802.20还将利用VoIP技术向用户提供话音服务。,802.20标准,现有的全球主要无线通信标准,全球主要无线网络标准,802.20标准,IEEE802.20系统的预期技术指标如表所示,802.20与802.16e、3G的关系,802.20与802.16e、3G,802.16e技术为移动性要求不高的用户提供高速、有效的对称数据传输。802.20在保持较高数据传输速率的同时，能够满足用户更高的移动性要求。3G的数据传输速率比较低，但能够满足用户的全球移动性要求。,802.20的业务定位同Beyond3G相似。它的空中接口专门针对传送IP而设计，从而具有很高的频谱利用率，非常适应分组数据业务突发性的特点。,802.20的出现也是顺应了未来整个网络向全IP网络过渡的这种趋势，它将有广阔的市场前景。,