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无线局域网与个人网、城域网和广域网之间的共存关系

无线局域网与个人网、城域网和广域网之间的共存关系
无线局域网与个人网、城域网和广域网之间的共存关系

专题报道

引言

无线局域网(WLAN1)顾名思义是一种取代以往有线布线方式,借助无线技术构成局域网的技术手段,可提供传统有线局域网的所有功能。它是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,也是通用无线接入网的一个子集。它不仅支持较高的传输速率(2~54Mbit/s甚至更高),而且可利用射频无线电技术,借助DSSS2或FHSS3、GMSK4、OFDM5,甚至将来的UWBT6等技术,实现固定、半移动及移动的网络终端对互联网络进行较远距离的高速连接访问。1997年6月,IEEE7推出了802.11标准,开创了WLAN的先河。目前,无线局域网领域主要有IEEE 802.11x系列与HiperLAN/x系列两种标准。

无线局域网作为一种传输速度适中、移动速度偏慢的无线技术,与无线个人网(WPAN8)、无线城域网(WMAN9),甚至无线广域网(W W A N10)有着相互排斥并且依存的关系。在本文中将分别对比W L A N与WPAN、WLAN与WMAN以及WLAN与WWAN 之间的共存关系。

WLAN与WPAN

IEEE 802.15包含4个分标准,分别是:

● 802.15.1为蓝牙(Bluetooth);

无线局域网与个人网、城域网和广域网之间的共存关系

郭大伟

飞利浦半导体公司关键词:

WLAN WPAN WMAN WWAN

1 Wireless Local Area Network,无线局域网

2 Direct Sequence Spread Spectrum,直接序列扩频

3 Frequency Hopping Spread Spretum,跳频扩频

4 Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,高斯滤波最小频移键控

5 Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用

6 Universal Wideband Business and Technology,超宽带传输技术

7 The Institute of Electrical and Electronics Engineers,美国电气电子工程师学会

8 Wireless Personal Area Network,无线个人网

9 Wireless Metropolitan Area Network ,无线城域网络

10 Wireless wide area network,无线广域网

● 802.15.2为共存性;

● 802.15.3为高数据传输率的WPAN,如UWB11等;

● 802.15.4为低数据传输率的WPAN,如ZigBee12等。

I E E E 802.15 W P A N工作组负责制定无线个人网的通信标准。802.15.1、802.15.2、802.15.3和802.15.4均正式公布。下面分别对WPAN中各种技术进行介绍。

802.15.x中的技术

遵循802.15.1标准的蓝牙技术是一个开放性的短距离无线通信技术标准。它被用在较小的范围内,通过这种无线连接方式实现固定设备或移动设备以及它们之间的网络互连,在各种数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。蓝牙可以方便地嵌入到单一的CMOS13芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备。

蓝牙的通信协议也采用分层结构,使其具有最大限度的通用性和灵活性。根据通信协议,蓝牙设备在任何地方,都可以通过人工或自动查询来发现其他蓝牙设备,从而构成微微网(Piconet)或分散网(Scatternet),从而可以十分便捷地使用系统提供的各种功能。蓝牙采用了跳频技术,以2.45GHz为中心频率,最多可以得到79个1MHz带宽的信道。在发射带宽为1MHz时,蓝牙的有效数据传输速率为721K b/s,采用低功率时分复用方式发射。蓝牙技术理想的连接范围为10厘米~10米,但是通过增大发射功率可以将距离延长至100米。蓝牙使用微微网和分散网进行组网,使用时分多址(TDMA14)的调制技术,通过TDD15方案来实现全双工传输。

802.15.3中定义了以UWB为代表的高速数据传输方法。UWB是指信号带宽大于500MHz 或者信号带宽与中心频率之比大于25%。它是一种高速、低成本和低功耗新兴无线通信技术。高速UWB的速率分为110/200/480Mbps,相当于10m/100mW、4Meter/250mW。根据频带范围将用途分为:22~29GHz段为车用防撞系统;3.1~10.6GHz段为办公室家庭网络及医学图像扫描;1.99~10.6GHz段及960Mhz为地波雷达影像应用。

与常见使用连续的载波方式的通信不同,UWB采用极短的脉冲信号传送信息。通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒。这些脉冲所占用的带宽(又称频宽)甚至高达几GHz,最大数据传输速率可以达到数百Mbps。在高速通信的情况下,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一。这对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声。从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽,所以说UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式,有望在无线通信领域得到广泛应用。

在802.15.4中定义的ZigBee是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。它依据IEEE 802.15.4标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。802.15.4强调的是省电、简单和成本低的特性。802.15.4的物理层(Physics,PHY)采用直接序列展频

11 Ultra wideband,超宽带无线技术

12 ZigBee技术是一种应用于短距离范围内,低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。ZigBee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来通知发现的新食物源的位置、距离和方向等信息,以此作为新一代无线通讯技术的名称。

13 Complementary Metal-Oxide- Semiconductor,互补式金属氧化物半导体

14 Time Division Multiple Access,时分多址

15 Time Division Duplex,时分双工

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技术,以化整为零的方式,将一个讯号分成多个讯号,再经由编码方式传送讯号,从而避免了干扰。在媒体存取控制层(Media Access Control,MAC),主要沿用WLAN中802.11系列标准的C S M A/C A 16方式,以提高系统兼容性。所谓的CSMA/CA就是在传输之前,先检查信道是否有数据传输,若信道无数据传输,则开始进行数据传输;若产生碰撞,则稍后重新再传。这种技术可使用的频段有3个,分别是2.4GHz的ISM 17

频段、欧洲的868MHz频段和美国的915MHz频段。不同频段可使用的信道分别是16个、1个和10个。ZigBee联盟预测此技术主要的应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。ZigBee的特点有:

● 数据传输速率低:10KB/秒~250KB/秒,专注于低传输应用;

● 功耗低:在低功耗待机模式下,使用两节普通5号电池可使用6~24个月;

● 成本低:ZigBee数据传输速率低,协议简单,大大降低了成本;

● 网络容量大:网络可容纳65 000个设备;

● 时延短:典型搜索设备时延为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms;

● 安全:ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能,采用AES 18-128加密算法(美国新加密算法,是目前最好的文本加密算法之一),各个应用可灵活确定其安全属性;

● 有效范围小:有效覆盖范围10~75米,具体依据实际发射功率大小和各种不同的应用模式而定;

● 工作频段灵活:使用频段为2.4GHz、868MHz(欧洲)和915MHz(美国),均为免

执照(免费)的频段。

802.15.2建议提供4种机制可以用来避免同时传输问题,不过该规范并没有要求必须采用其中任何一种。这些机制可分为协同作业和非协同作业,下面将做介绍。

如何利用802.15.2解决无线局域网与蓝牙共存的问题

本节抛开技术细节不谈,只谈802.15.2对无线局域网技术共存性的作用。

当IEEE 802.11b/g WLAN和蓝牙技术两者同时集成在同一移动主机系统中时,它们的共存会出现问题,其原因来自以下4个彼此相关的实际情况:

● IEEE802.11b/g和蓝牙技术使用相同的2.4GHz ISM频带;

● 制定标准的组织当初并未考虑到WLAN 和蓝牙两者发生争用相同频谱的所有可能使用方式。因此并没有在标准内,针对干扰问题创建涵盖完整、强健且能够和谐相处的机制;

● WLAN和蓝牙收发器同时使用会造成繁重的带宽占用,很容易让基于这两种标准的错误修正机制(为了管理典型干扰情形而设计的机制)超负荷而失效;

● 同机并存的结果在基本的频谱访问问题外又增加了接收器钝化(Desensitized)问题。

蓝牙和WLAN之间的相互干扰最可能发生的场合是不论信号发射器是否位于相同的手持式设备上,两种装置在同一个地理区域尝试收

16 Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance,载波侦听多路存取/碰撞避免17

Industrial Scientific Medical,工业/科研/医疗18

Advanced Encryption Standard,高级加密标准

发信号,情况如图1所示。

蓝牙采用跳频作为访问机制。信号发射器发出的信号频率在79个1MHz宽的频道之间跳跃,达到每秒1 600跳程(Hop)。802.11b/g采用侦听方式(Listen-Before-Talk)的载波感测多重访问(Carrier Sensing Multiple Access)机制,使用3个特定非重叠的频道,频率幅宽达到22MHz,因此,蓝牙试图在一个WLAN频道内传送信号的概率为27.8%(22除以79)。根据WLAN信号的相对强度,结果可能是蓝牙信号或蓝牙和WLAN两种信号都发生错误,导致接收端无法解读数据。

如果网络的流量足够低,就可以使用已有的标准进行修正上述问题。两种系统的标准都定义了错误修正协议,通常会要求系统退回数据并重新传送。然而,如果流量大,则重传将会使问题更严重,因为这样会产生更多流量,有效的数据传输速度也因此大幅下降。

要为同机并存问题找出有效的解决方案并不会太困难,即使是在繁重传输状态。一旦蓝牙辨别到(根据其所遇到的干扰)WLAN 正在使用特定的22MHz ISM频带,它就可以避开那个特定频带,这项技术称为适应性跳频(Adaptive Frequency Hopping,AFH)。蓝牙SIG19目前已延伸其标准,蓝牙1.2版本支持适应性跳频。

避免WLAN/蓝牙同时传输干扰的四种机制

由于低噪声接收放大器在信号链内位于频道滤波器的前方,因此它必须处理所有来自整个ISM频带的输入信号(Incoming Signals)。换句话说,接收器对于所有内送信号(不论频道为何)都极为敏感。

同机并存干扰的发生是因为2个收发器相距太近,从一个装置发射的信号,会导致另一装置的低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)饱和而使其接收器钝化,短期内将无法成功地接收一个合法信号。该信号可能会比其他发射器的信号弱1 000万倍以上。因此,设计上就要求寻找出一种方法避免发生一个系统发射信号而另一个系统接收信号的情形。

如果2个系统同时发射信号,设置上的非

线性可能造成2个发射信号交叉调变,产生的

图1 WLAN与蓝牙的重叠信道很容易造成干扰

19 Special Interest Group,特别兴趣小组或联盟

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突波可能导致整个装置无法通过FCC 20认证。

IEEE 802.15.2中的建议措施提供了4种机制可以用来避免同时传输问题,不过规范并没有强制要求采用任一种机制。这些机制又可分为非协同作业和协同作业两类:

非协同作业机制 要求蓝牙或WLAN采取独立的方法以避免相互干扰,适应性跳频就是一种非协同作业机制。蓝牙本身也可采取规避动作。但仅凭一方的努力并无法解决收发器钝化问题。

协同作业机制 要求蓝牙和WLAN在访问传输媒介时进行信息交换,其中包括以下几部分:封包传输仲裁(Packet Traffic Arbitration,PTA)、交替式无线媒介存取(Alternating Wireless Medium Access,AWMA)和确定频率消除(Deterministic Spectral Excision,DSE)。

AWMA 是一种简单的程序。它将信号收发的时间分割成一个蓝牙时间区隔和一个WLAN 时间区隔。不过这个机制有显著的缺点,它要求所有使用中的接入点基站都要进行现场升级,这在实际应用中很难做到。

D S

E 将蓝牙视为22M H z带宽802.11b/g信号中的一个窄频干扰,属于一种抑制性的技术。在有蓝牙信号频率的地方将一个空(Null)值放入802.11b/g接收器。由于蓝牙的每一个打包传输都会跳到一个新的频率,因此802.11b/g接收器需要知道跳频模式和蓝牙发射器的时序。这项额外的信号处理显著地增加了现有W L A N接收器的复杂性,却未能解决同机并存问题。

P T A 设置一个控制管理器(Control Supervisor),功能类似于在

WLAN和蓝牙 MACs之间的分时路由控制器。控制管理电路确保每个MAC协议都采用协商机制(Handshake Mechanism),在实际的数据传送之前传输授权程序,该程序提供一种动态的演算法运行过程和装置需要知道的时间-频率碰撞。PTA在设置上不会遇到类似于AWMA和DSE 的问题。下面的讨论也将基于PTA模式展开。

W L A N芯片需要额外的以状态机(S t a t e Machine)形式建置的专用逻辑。因为从接获要进行收取或送出一个帧(Frame)的通知,到WLAN收发器实际上传出或收到一帧之间相隔仅数微秒。换句话说,单凭软件无法达到足够快的回应速度。

为了涵盖所有可能的收发情形,包括片段化帧、帧脉冲以及蓝牙的双重角色(Master/Slave)模式,需要在蓝牙和WLAN芯片之间要设置4个信号路径,分别是芯片配置和控制信号RXIND(WLAN接收指示器)、WL(WLAN 仲裁信号)、B T 21(蓝牙仲裁信号)及P R I 22(蓝牙优先性指示器,为非常重要的通讯交通

专用),如图2所示。

图2 PTA模式在WLAN/蓝牙之间加入硬件信号量

20 Federal Communications Commission,美国联邦通信认证21

Bluetooth arbitration signal 22

Bluetooth priority indicator

PTA运作模式

BT和WL是基本仲裁信号。它们依照下述方式简化仲裁程序:如果蓝牙想要传输信号,它将提高B T信号,向WLAN芯片指示它的意图。一旦蓝牙提高电平并判定WLAN并无访问传输媒介的意图,那么它就取得频带的所有权;相应地,当WLAN要访问传输媒介时,就会提高WL信号并确认蓝牙当时没有访问的意图。如图3所示。

一旦其中一个系统取得传输媒介的所有

权,其他芯片则需要通过请求才能要求转移所有权。这是借助提高电平(BT或WL)并等候直到其他系统降低信号来实现。图4的时序图显示一个典型仲裁程序中BT、WL和RXIND信号。

蓝牙和W L A N 在传输之前预约传输媒介,避免了双方同时传输。WLAN可以在等待(Backoff)期间保留传输媒介。

1.WLAN接收

预测WLAN何时传送信号是很困难的,更困难的是预测何时即将接收帧。另外,系统也无法预知接收帧将传给同机并存配置的WLAN

装置还是网络上的其他节点。下面提供了两种机制以协助这项信号仲裁:

第一种机制是运用R X I N D 信号。当检测到一个W L A N前导信号时,立即将RXIND设为高电平,以指示正在进行信号接收。蓝牙必须

图3 BT和WL引脚运作模式

图4 仲裁时序图

20

Federal Communications Commission,美国联邦通信认证21

Bluetooth arbitration signal 22

Bluetooth priority indicator

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尊重这个信号;

第二个机制用来判别帧是否要送到手持装置的同机并存节点,也就是要判别它是一个准备送到同机并存装置的M A C地址的单播帧(Unicast Frame),还是一个以所有MAC地址为对象的广播帧。

完成这项辨识过程后,W L即自动设为高电平。如果接收到的帧必须送出一个接收确认帧,则W L信号将自动延长,直到确认(ACKnowledge,ACK)帧退出;如果收到的是一个片段化帧或脉冲帧,则WL将维持高电平直到帧交换程序退出。另一方面,若收到的是一个广播帧,或者包含错误的帧,则WL信号将删除。

2.蓝牙接收和发送

虽然WLAN需要通过专用逻辑和修正的软件解决同机并存的干扰问题,但蓝牙只需进行软件升级就可以解决此类问题。除了上述信号之外,剩下的PRI信号接受蓝牙的控制,并且位于信号优先性的最顶端。另外,还可采用一些设计以支持蓝牙节点的双重角色功能。

如果同机并存的蓝牙是一个主发送接收器(M a s t e r),则它会在尝试传送打包之前先检查RXIND信号。如果RXIND没有设成高电平,则蓝牙将维持(A s s e r t)B T信号;如果RXIND设成高电平,则蓝牙将等候一个跳程(Hop);如果RXIND信号被其它系统维持(Assert)则重复同样的程序,直到蓝牙能维持(A s s e r t)B T信号。这些程序所产生的延迟,让WLAN装置可以在收到MAC地址时提高WL信号,以保护可能的帧接收。同时,如果WLAN帧是要送往不同的WLAN装置,则蓝牙就可以使用传输媒介。

如果同机并存的蓝牙是一个从设备(Slave),则它必须解决类似WLAN帧的接收问题。蓝牙装置并不知道是否将收到一个帧,为了保护可能的帧传输,同机并存的蓝牙装置会在RX传输槽之前维持(Assert)BT信号线。如果检测不到打包,则立即释放BT信号线;若检测到打包,则维持对BT信号线,以保护其余的打包和为传输槽保留的波段。

PRI信号主要用于指示非常重要的蓝牙打包。顾名思义,它赋予那些打包高优先状态。这些打包需要确保一段特定时间内的传输质量,例如语音和耳机的连接,如果这些打包未能确实高时效地被接收和处理,就会造成语音失真。当PRI信号设成高电平时,WLAN将停止进行中的任何传输。

另外,当蓝牙使用查询模式判断附近是否有其他的蓝牙装置时,可将PRI设成高电平。虽然蓝牙节点将持续尝试连接,但该协议指定了一个时限(Time-out)程序,让节点在经过一段特定时间后停止尝试连接。

因此,设置蓝牙高优先性的理由是为了避免使用者知道附近有其他蓝牙装置但却无法与它创建连接的情况发生。在高优先性的蓝牙维持下,要求WLAN必须停止进行中的任何传输,因为蓝牙在某些情形下(例如WLAN节点之间的长数据串流传输)可能发生超时。

WLAN与WMAN

下面将简要介绍以W i M A X23为代表的W M A N和802.16 a/e。802.16a适用于M A N 传输速率为70M b p s、距离50k m以内、使用2-11GHz的频段传输;802.16e用于移动设备传输速率为15Mbps、距离2~5km、使用2~6GHz 频段传输。

由于802.11(Wi-Fi24)对物理层(Physical layer,PHY)传输功率,以及MAC层CSMA/CA

23 Worldwide Interoperability for Microwave Access,微波存取全球互通

24 WirelessFidelity,无线保真

的帧间隔(Interframe Space,IFS)的限制,因而使其不适合在长距离传输的WMAN环境下使用。比较802.11和802.16(WiMAX)在PHY与MAC层上的差异可以发现:

● PHY方面的主要差异是在于传输功率以及频带上;

● MAC方面的差异则是802.11使用CSMA/CA,而802.16则是使用TDMA 25。

802.16又分为f i x e d(802.16-2004)与mobile(802.16e),这两者的差异主要在于802.16e多了和Handover与节能相关的机制。

802.16与802.11物理层的比较

两者物理层的比较如表1所示。从基带角度看,802.16与802.11并没有太大的差距,并且两者的调制方式也非常相似;从信道访问看,802.11是在802.11a/g时采用正交频分复用方式。正交频分复用能解决在非视距(Non-Line of Sight,NLOS)传输时,多路径(multipath)产生的码间干扰(Inter Symbol Interference,ISI)问题。802.16的设计也是考虑到这个因素而采用OFDM的。数据的传输是双向的,包括上传和下载。802.16采用时分双工或频分双工使得上传和下载工作在不同的时间或不同的频带上,以达到双向传输目的。当然,也需要搭配MAC的协助才能做到。802.11的上传和下载则都是通过MAC的CSMA/CA机制竞争使用媒介。

在802.11n 中提到的多输入/多输出-正交频分复用(Multiple Input and Multiple Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)技术,利用多个天线,每个天线都以OFDM 的方式传输数据,再由接收端通

过多个天线来接收数据。从发送端的某个天线

表1 802.11与802.16物理层的比较

25

Time Division Multiple Access

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到接收端的某个天线所走的路径会因为多路径(multipath)而不同,所以可以完成多路收发,进而达到增加带宽的目的。802.16 并没有使用这种方法增加传输的速度,虽然在非视距的情况下也会有多路径,但是经过长距离的传输后,要分辨出两个路径的差异并不容易。从应用的角度看,多输入/多输出很适合为家庭室内的环境提供多媒体等需要高传输速率的服务。

当数据经过调制,再通过载波送出时,802.16比起802.11有更多的频带选择。如果使用了需要频道执照的10~66GHz部分,则802.16还可以用更强的传输功率来增加传输距离,但是因为此频带的频率较高,所以只能进行视距(Line of Sight,LOS)传输。802.16可以使用的传输功率比802.11高很多,这使得802.16具有比802.11更远的传输距离。

802.16与802.11MAC层的比较

802.16与802.11在MAC层的比较如表2所示,可以从媒介共用方式、连接方式和QoS等几个方面进行比较。

1.媒介共用方式的比较

802.16使用时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA),让基站(Base Station,BS)安排每个用户站(Subscriber Station,SS)传输数据和监听基站传输数据的时间。

802.11使用C S M A/C A,让所有站点(Station)竞争获得传输机会(同时,也有无竞争的,由基站来安排用户站传输的时机,在此不额外赘述了)。

虽然802.16是以TDMA为主,但是当新的站点要加入或有站点要向基站取得更多带宽发送请求时,需要通过类似于以太网指数退避算法(Ethernet exponential backoff)的机制让每个站点随机决定再次传输的时间。如果2个站点选择相同的时间,则会发生碰撞,基站也就无法对发生碰撞的站点给予回复。未收到回复的站点则要进行退避并重新选择传输时间。802.11使用CSMA/CA则需要所有的站点竞争获得媒介的使用权,每个站点都会在传输之前等待一个IFS的时间和一个随机长度的竞争窗(Contention Window,CW)的时间。经过以上时间,如果媒介没有被使用,那么传输端就会发送RTS信号告知接收端准备接收数据,接收端则发送CTS信号告知传输端可以发送数据。

2.连接方式的比较

对于基站和用户站的连接,802.16除了要知道哪些用户站要和它建立连接,还必须考虑每个用户站和基站建立连接所占用的带宽。802.11的基站只关心有哪些用户站和它建立连

表2 802.11与802.16 MAC层的比较

接。在连接建立后,才要考虑数据传输的可靠性(Reliability)和安全性(Security)。802.16使用自动请求重传架构(Automatic Repeat Request,ARQ)。若ARQ针对某个封包发送了确认字符,就表示在这个封包之前所有的封包都被接收到了。802.11则是通过接收端发送针对每个封包的确认字符,来告知传送端成功发送。一旦没收到确认字符,发送端将进行重传。802.11发送和接收确认字符只是确保封包被接收端收到,并不理会该封包是由哪个连接送出,因而没有连接的概念,而802.16则使用自动请求重传架构针对各个连线进行确认。

就安全性而言,802.16利用了密码套件(Cryptographic Suite)和密钥管理协议(Key Management Protocol,KMP)两种方法。由密码套件完成基站与用户站使用的加密与认证的方法,再由密钥管理协议来管理基站与用户站间共用的密钥;802.11最初使用的身份验证(Authentication)和有线等效协议(Wired Equivalent Privacy,WEP)机制非常脆弱,这导致了后来Wi-Fi联盟依照802.11i[5]提出Wi-Fi保护接入(Wi-Fi Protected Access,WPA)和Wi-Fi 保护接入2(Wi-Fi Protected Access 2,WPA2)来加强Wi-Fi的安全性。在Wi-Fi采用WPA和WPA2之后,其安全性才和WiMAX相匹敌。

3.QoS相关比较

在进行资料传输时,还要考虑到维持一定的传输品质。在802.16标准中就提出了关于QoS的各种标准与要求,并且给出了参数。802.16还定义4种时间顺序的服务,分别是:非请求的频宽分配(Unsolicited Grant Service,U G S)、即时轮询服务(r e a l-t i m e P o l l i n g Service,rtPS)、非即时轮询服务(non-real-time Polling Service,nrtPS)和尽力传送(Best Effort,BE)。如果要满足这些服务的需求,则需要QoS的支持。802.16也给出由用户站向基站请求更多带宽的方法和程序,以达到其所需要的通信质量;802.11的QoS则是在802.11e[6]中定义,在MAC的分布式协调功能(Distributed Coordination Function,DCF)之上增加2个功能—增强型分布式协调访问模式(Enhanced Distribution Coordination Access,EDCA)和HCF 控制信道访问模式(HCF26Controlled Channel Access,HCCA),分别提供QoS方法。

4.其他项目的比较

除了基站与用户站间的单播(Unicast),802.11与802.16都提供多播(Multicast)。然而802.11的多播并没有802.16的可靠,因为802.11的多播是在基站发送多播信息包后,所有的接收端都不需回传ACK信号,虽然可以提高传输效率,但却降低了数据传输的可靠性。802.16则是所有要接收多播封包的接收端共用一个连接识别符(Connection IDentifier,CID),所有的接收端只要听到由基站送来属于该连接识别符的数据就接收,各个用户站也能在之后各自上传的回传中进行确认。

由于WiMAX适用于距离较长的室外环境,因而传输媒介的变化对于传输质量的好坏有很大的影响,故在802.16中定义了Ranging程序,来调整传输时物理层的各种参数如突发脉冲规范(Burst profile)(包含调制方式、使用带宽等)。好的传输质量会有比较低的传输速度,而较高的数据传输量则会导致较低的传输质量,因此Ranging主要是从传输质量与资料传输量中取得一个平衡。802.11k也提出Ranging的功能,使得基站能适应因MT27位置上的变化所造成的影响。

结论

由于在物理层与MAC层上802.11分别对功

26 Hybrid coordination function

27 Mobile Terminal,移动终端

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率和CSMA/CA的IFS进行了限制,因而未被运用在长距离传输的WMAN环境,而802.16具有较强的功率和较高的带宽,因此可在在MAC层上使用,比如采用TDMA或采用基站进行排序访问。802.16的固定WiMAX技术主要作为网络中最后1公里的接入部分,Wi-Fi则运用在局域网上。

WLAN与WWAN

I E E E802.20技术,即移动宽带无线接入(Mobile Broadband Wireless Access,MBWA),也被称之为Mobile-Fi。这个概念最初是于2002年3月由IEEE 802.16工作组提出,并成立了相应的研究组,其目标是为了实现在高速移动环境下的高速率数据传输,以弥补IEEE 802.1x协议族在移动性能上的劣势。随后,由于在目标市场定位上的分歧,该研究组脱离IEEE 802.16工作组,并于同年9月宣告成立IEEE 802.20工作组。目前,IEEE 802.20标准还处于制定阶段。

802.20技术特征

IEEE 802.20工作组的目标是制定一种适用于高速移动环境下宽带无线接入系统的空中接口规范。在技术的制定时间上,IEEE 802.20远远晚于3G28,因而可以充分发挥它的后发优势。在物理层技术上,以OFDM29和MIMO 为核心,充分挖掘时域、频域和空间域的资源,大大提高了系统的频谱效率;在设计理念上,基于分组数据的纯IP架构应对突发性数据业务的性能也优于现有的3G技术,与3.5G30(HSDPA31、EV-DO32)性能相当;另外,在实现、部署成本上也具有较大的优势。

IEEE 802.20的主要技术特性如下:全面支持实时和非实时业务,在空中接口中不存在电路域和分组域的区分;能保持持续的连通性;频率统一,可复用;支持小区间和扇区间的无缝切换,以及与其它无线技术(802.16、802.11等)间的切换;融入了对QoS的支持,与核心网级别的端到端QoS相一致;支持IPv4和IPv6等具有QoS保证的协议;支持内部状态快速转变的多种MAC协议状态;为上下行链路快速分配所需资源,并根据信道环境的变化自动选择最优的数据传输速率;提供终端与网络间的认证机制;与现有的蜂窝移动通信系统可以共存,降低网络部署成本;包含各个网络间的开放型接口。

1.802.20系统性能指标

● 在移动性上,802.20比802.16有很大优势—可支持的最高速度为250km/h,已经达到了传统移动通信技术(如2G33和3G)的性能。可见,它将是IEEE步入移动通信领域的基石;

● 在频谱效率上,802.20远远高于当前的主流移动技术。举例来说,对于下行链路中的频谱效率,CDMA34 2000 1x最高为0.1bit/s/Hz/ cell,EV-DO最高为0.5bit/s/Hz/cell,而802.20却大于1bit/s/Hz/cell。因此,对于运营商来说,802.20的到来是个福音—花相同价钱买来的频谱资源,可以提供更高速率的接入服务。这既是802.20自身强有力的“卖点”,也是移动通信技术发展的大势所趋;

● 对于非视距环境下的系统覆盖,802.20的单小区覆盖半径为15km,属于广域网技术,而802.16的单小区覆盖半径小于5km,属于城

28 3rd Generation,第三代移动通信技术

29 OrthogonalFre-quencyDivisionMultiplexing,正交频分复用

30 3G的进阶版

31 High Speed Downlink Packet Access,高速下行分组接入

32 Evolution-Data Optimized,演进数据优化

33 第二代移动通信技术

34 Code Division Multiple Access,码分多址

域网技术。这说明802.20与802.16的目标市场不同,不存在直接的竞争。直接与802.20形成竞争的是WCMDA 35等3G技术和HSDPA等3G演进技术;

● IEEE 802.20规定其MAC帧往返时延小于10ms,加上无线链路控制层和应用层上产生的处理时延,足以满足ITU-T 36的G.114所规定的电话语音传输最大往返时延(<300 ms)的要求,因而完全可以基于802.20来提供优质的无线VoIP语音业务;

● 在下行链路,802.20可以提供大于1Mbit/s的峰值速率,远远高于3G技术的性能指标—步行环境下384kbit/s和高速移动环境下144kbit/s。

2.纯IP架构

IEEE 802.20继承了IEEE 802协议族的纯IP 架构。纯IP架构,与3GPP 37和3GPP2所提出的全IP概念有所不同,前者是核心网和无线接入网都基于IP传输,而后者仅仅实现了核心网的IP化。设计架构的差异使802.20与其它3G技术相比具有明显的优势:

● 其物理层和MAC层都专为突发型分组数据业务而设计,并能够自适应无线信道环境,因此在处理突发性数据业务方面具有与生俱来的优越性。而WCMDA等3G技术虽然对语音业务能够很好地支持,但因为其设计初衷是要保持与GSM等2.5G技术的兼容,所以对数据业务的支撑力度显得较为单薄;

● 组网方式灵活简单,便于融合现有的IP 网络和未来基于IMS的核心网;

● 可充分利用现有的基于IP的各种协议,易于实现灵活的业务部署。

802.20与802.11及802.16的关系

802.20的目标市场定位于无线广域网,强

调对高速移动性的支持,而802.11和802.16技术标准主要是针对游牧式的无线接入,提供步行速率的移动性。可见这三种技术存在很强的互补性。若将它们混合组网,取长补短,将是一种非常好的全网覆盖解决方案。

究其原因,可以概括为以下3点:

● 可以基于802.21(Media Independent Handover,媒质无关切换)来实现这三种技术间的无缝切换:当用户处于热点地区时,切换到802.11或802.16的网络以获得更高的接入速率;当用户离开热点地区时,切换到802.20的网络,这样可以在保证较高接入速率的前提下,获得更好的移动性;

● 因为这三种技术在系统架构上都是纯IP 的,所以相互间的接口机构简单,只要其共享的核心网是标准的IP网,就可以实现相互间的互连;

● 同样,因为三者的纯IP架构,使得它们具有较强的相似性,所以其多模终端可以达到较高的集成度,从而降低制造成本。

尽管如此,随着802.16e标准的提出(已于2005年12月正式发布),802.20与802.16之间也存在着一定的竞争关系。这是因为在802.16a的基础上802.16e增强了移动性,其用户移动速度可高达150km/h,这使得两者的目标市场产生了一定的重叠,但是从系统覆盖的

35

宽带码分多路存取,Wideband Code Division Multiple Access 36

ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector,国际电信联盟远程通信标准化组。它是国 际电信联盟管理下的专门制定远程通信相关国际标准的组织。37

第三代合作伙伴计划

专题报道

角度来看,802.20是广域网技术,而802.16是城域网技术,所以两者之间的关系主要体现在互补性上。

本文提到的W L A N与以W B M A为代表的WWAN之间的比较见表3。可以看到,从WLAN 到WBMA是跨区域、移动性的飞越,两者既分享了技术又实现了过渡。

结论

高移动性和高吞吐量必然是未来无线通信市场的主要需求。IEEE 802.20正是为满足这一需求而专门设计的宽带无线接入技术,而且具有性能好、效率高、成本低和部署灵活等特点。由于802.20在移动性上优于802.16和802.11,在数据吞吐量方面又需要802.16和802.11的补充,其设计理念也符合下一代技术的发展方向,因而是一种非常有前景的无线技术。

结语

应该说,在无线数据通信领域,WLAN、WPAN、WMAN和WWAN都将扮演着重要角色,虽然在最初设计时,它们采用了不同的技术手段解决不同的应用问题。W L A N、WPAN、WMAN和WWAN的主流是互补的,在局部会有部分融合,但要相互取代尚不太可能。另外,在应用和需求上,它们也有着显著的差距。它们都将在越来越细化的市场中,找到自己的生存空间。因此,与其说它们是竞争的关系,不如说是共存的关系。■

表3 WLAN与WBMA的比较

参考文献

[1] WiMAX Forum, https://www.doczj.com/doc/5d16962964.html,/home [2] Wi-Fi Planet, https://www.doczj.com/doc/5d16962964.html,/

[3] ANSI/IEEE Std 802.11. Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY)

Specifications. 1999 Edition (R2003)

[4] IEEE Standard.802.16-2004 Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems. Oct 2004

[5] IEEE Standard. 802.11i Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY)

Specifications. Amendment 6: Medium Access Control (MAC) Security Enhancements. 2004

[6] IEEE Standard. 802.11e Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer(PHY)

Specifications. Amendment: Medium Access Control (MAC) Quality of Service (QoS) Enhancements. Jan 2005[7] IEEE Standard. Draft IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Fixed

and Mobile Broadband Wireless Access Systems Amendment for Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands. Feb 2005

郭大伟

飞利浦半导体公司应用工程师,硕士。

局域网与广域网的区别

局域网与广域网的区别 局域网(Local Area Network,LAN)是在一个局部的地理范围内(如一个学校、工厂和机关内),一般是方圆几千米以内,将各种计算机,外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。它可以通过数据通信网或专用数据电路,与远方的局域网、数据库或处理中心相连接,构成一个较大范围的信息处理系统。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网严格意义上是封闭型的,可以由办公室内的多至上千台计算机组成。局域网(Local Area Network),简称LAN,是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。“某一区域”指的是同一办公室、同一建筑物、同一公司和同一学校等,一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的,可以由办公室内的两台计算机组成,也可以由一个公司内的上千台计算机组成。 广域网(Wide Area Network),简称WAN,是一种跨越大的、地域性的计算机网络的集合。通常跨越省、市,甚至一个国家。广域网包括大大小小不同的子网,子网可以是局域网,也可以是小型的广域网。广域网(WAN),就是我们通常所说的Internet,它是一个遍及全世界的网络。局域网(LAN),相对于广域网(WAN)而言,主要是指在小范围内的计算机互联网络。这个“小范围”可以是一个家庭,一所

学校,一家公司,或者是一个政府部门。BT中常常提到的公网、外网,即广域网(WAN);BT中常常提到私网、内网,即局域网(LAN)。广域网上的每一台电脑(或其他网络设备)都有一个或多个广域网 IP地址(或者说公网、外网IP地址),广域网IP地址一般要到ISP 处交费之后才能申请到,广域网IP地址不能重复;局域网(LAN)上的每一台电脑(或其他网络设备)都有一个或多个局域网IP地址(或者说私网、内网IP地址),局域网IP地址是局域网内部分配的,不同局域网的IP地址可以重复,不会相互影响。 广域网(WAN、公网、外网)与局域网(LAN、私网、内网)电脑交换数据要通过路由器或网关的NAT(网络地址转换)进行。一般说来,局域网(LAN、私网、内网)内电脑发起的对外连接请求,路由器或网关都不会加以阻拦,但来自广域网对局域网内电脑连接的请求,路由器或网关在绝大多数情况下都会进行拦截。无线局域网WLAN (Wireless Local Area Network) 局域网 计算机局域网是把分布在数公里范围内的不同物理位置的计算机 设备连在一起,在网络软件的支持下可以相互通讯和资源共享的网络系统。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局

无线局域网与个人网、城域网和广域网之间的共存关系

专题报道 引言 无线局域网(WLAN1)顾名思义是一种取代以往有线布线方式,借助无线技术构成局域网的技术手段,可提供传统有线局域网的所有功能。它是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,也是通用无线接入网的一个子集。它不仅支持较高的传输速率(2~54Mbit/s甚至更高),而且可利用射频无线电技术,借助DSSS2或FHSS3、GMSK4、OFDM5,甚至将来的UWBT6等技术,实现固定、半移动及移动的网络终端对互联网络进行较远距离的高速连接访问。1997年6月,IEEE7推出了802.11标准,开创了WLAN的先河。目前,无线局域网领域主要有IEEE 802.11x系列与HiperLAN/x系列两种标准。 无线局域网作为一种传输速度适中、移动速度偏慢的无线技术,与无线个人网(WPAN8)、无线城域网(WMAN9),甚至无线广域网(W W A N10)有着相互排斥并且依存的关系。在本文中将分别对比W L A N与WPAN、WLAN与WMAN以及WLAN与WWAN 之间的共存关系。 WLAN与WPAN IEEE 802.15包含4个分标准,分别是: ● 802.15.1为蓝牙(Bluetooth); 无线局域网与个人网、城域网和广域网之间的共存关系 郭大伟 飞利浦半导体公司关键词: WLAN WPAN WMAN WWAN 1 Wireless Local Area Network,无线局域网 2 Direct Sequence Spread Spectrum,直接序列扩频 3 Frequency Hopping Spread Spretum,跳频扩频 4 Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,高斯滤波最小频移键控 5 Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用 6 Universal Wideband Business and Technology,超宽带传输技术 7 The Institute of Electrical and Electronics Engineers,美国电气电子工程师学会 8 Wireless Personal Area Network,无线个人网 9 Wireless Metropolitan Area Network ,无线城域网络 10 Wireless wide area network,无线广域网

局域网与广域网的区别

局域网与广域网的区别

局域网与广域网的区别 局域网(Local Area Network,LAN)是在一个局部的地理范围内(如一个学校、工厂和机关内),一般是方圆几千米以内,将各种计算机,外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。它可以通过数据通信网或专用数据电路,与远方的局域网、数据库或处理中心相连接,构成一个较大范围的信息处理系统。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网严格意义上是封闭型的,可以由办公室内的多至上千台计算机组成。局域网(Local Area Network),简称LAN,是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。“某一区域”指的是同一办公室、同一建筑物、同一公司和同一学校等,一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的,可以由办公室内的两台计算机组成,也可以由一个公司内的上千台计算机组成。 广域网(Wide Area Network),简称WAN,是一种跨越大的、地域性的计算机网络的集合。通常跨越省、市,甚至一个国家。广域网包括大大小小不同的子网,子网可以是局域网,也可以是小型的广域网。广域网(WAN),就是我们通常所说的Internet,它是一个遍及全世界的网络。局域网(LAN),相对于广域网(WAN)而言,主要是指在小范围内的计算机互联网络。这个“小范围”可以是一个家庭,一所

学校,一家公司,或者是一个政府部门。BT中常常提到的公网、外网,即广域网(WAN);BT中常常提到私网、内网,即局域网(LAN)。广域网上的每一台电脑(或其他网络设备)都有一个或多个广域网IP地址(或者说公网、外网IP地址),广域网IP地址一般要到ISP 处交费之后才能申请到,广域网IP地址不能重复;局域网(LAN)上的每一台电脑(或其他网络设备)都有一个或多个局域网IP地址(或者说私网、内网IP地址),局域网IP地址是局域网内部分配的,不同局域网的IP地址可以重复,不会相互影响。 广域网(WAN、公网、外网)与局域网(LAN、私网、内网)电脑交换数据要通过路由器或网关的NAT(网络地址转换)进行。一般说来,局域网(LAN、私网、内网)内电脑发起的对外连接请求,路由器或网关都不会加以阻拦,但来自广域网对局域网内电脑连接的请求,路由器或网关在绝大多数情况下都会进行拦截。无线局域网WLAN (Wireless Local Area Network) 局域网 计算机局域网是把分布在数公里范围内的不同物理位置的计算机设备连在一起,在网络软件的支持下可以相互通讯和资源共享的网络系统。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局

广域网与接入网

广域网与接入网

第3章习题及解答 题目 1.ISDN 用哪个通道传送用户信息? 2.为什么需要 B-ISDN 网络? 3.与 X.25 比较, FR 有哪些优点?主要采用了哪些技术? 4.FR 中如果发生重传,它的过程如何? 5.说明 PVC 和 SVC 的区别,以及建立 SVC 的过程。 6.ISDN 与电话网的最大区别在哪里? 7.ADSL 接入过程中使用了哪些网络设备?它们分别起了什么作用? 8.为什么 xDSL 技术可以利用电话线长距离高速率地传送数据,而传统的调制解调器却不行? 9.什么是 CMTS ?它在 HFC 系统中的作用是什么? 10.X.25 网络允许在 DTE 和 DCE 之间建立 4096 条信道。在协议中如何区分这些信道? 11.选择题 (1) 广域网一般可以根据作用的不同划分为()两部分。 (A) 通信子网和资源子网 (B) 核心网和接入网 (C) 传输线路和交换设备 (D) DTE 和 DCE (2) 不以电话线为传输媒介的是()接入技术。 (A) Cable Modem (B) 话带 Modem (C) N-ISDN (D) xSDL (3) WinGate不能代理的服务是()。 (A) HTTP (B) FTP (C) RealAudio (D) ICMP (4) 为向用户提供更高的数据传输速率, ISDN 标准给出了()种混合速率方式。 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 以上都不是 (5) xDSL 没有采用的调制方式是()。 (A) DPSK (B) QAM (C) CAP (D) DMT (6) HFC网络结构呈()。 (A) 网状 (B) 树型 (C) 环型 (D) 星型 (7) ()是光纤接入网的最终目标。 (A) FTTB (B) FTTC (C) FTTH (D) FTTZ (8) 无线城域网标准是()。 (A) 802.12 (B) 802.13 (C) 802.15 (D) 802.16 (9) X.25 建议分()个层次描述 DTE 和 DCE 之间的接口。 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5

广域网和城域网的区别

1局域网和广域网和城域网和因特网、互联网区别 答:局域网,传统上是在地域上区分的,一般指的是小范围的,如一个寝室的电脑,一个公司的或者一个工厂的网络。但如今是实际上应以是用什么技术组网来区分,比如是否使用以太网模式。是否使用私有网络地址组成。广域网,与局域网类似,只不过是个大规模的局域网,就是地域范围广一些而已,与局域网的界定已不再明显,并且现在也并没有很明确的城域网。因特网,其实就是Internet 网的中文音译。也就是我们通常所说的互联网。 2,TCP/IP和Ftp和HTTP和Telnet的区别 答:TCP/IP 是如今互联网构成的事实标准,是一个协议栈。包括五层,由下至上为:网络接口层,网络互连层,传输层,应用层。FTP 协议是应用层协议——文件传输协议。用来提供FTP服务,文件传输服务,HTTP,也是应用层协议之一,超文本传输服务,用来提供网页浏览服务。telnet,也是应用层协议之一,是Internet远程登陆服务的标准协议和主要方式。 广域网(WAN,Wide Area Network)也称远程网(long haul network )。通常跨接很大的物理范围,所覆盖的范围从几十公里到几千公里,它能连接多个城市或国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信,形成国际性的远程网络。 覆盖的范围比局域网(LAN)和城域网(MAN)都广。广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网,它将分布在不同地区的局域网或

计算机系统互连起来,达到资源共享的目的。如因特网(Internet)是世界范围内最大的广域网。 广域网是由许多交换机组成的,交换机之间采用点到点线路连接,几乎所有的点到点通信方式都可以用来建立广域网,包括租用线路、光纤、微波、卫星信道。而广域网交换机实际上就是一台计算机,有处理器和输入/输出设备进行数据包的收发处理。

路由器局域网和广域网的设置方法

无线智能路由器局域网和广域网的设置方法 无线智能路由器局域网和广域网的设置方法:无线網絡风行时下,无线路由設置成为无线網絡用户必备常识之一。下面小编以JCG JHR-N926R无线智能路由器为例,跟大家分享一无綫路甴器的广域网設置和局域网設置。 工具/原料 无綫路甴器,电脑 步骤/方法一、广域网設置: 1):先将您的入户网线接入到JCG JHR-N926R的蓝色WAN口,然后用一根网线将您的电脑与JCG JHR-N926R的LAN任意一口或直接用无线搜索到信号后连接到路由器。 2):打开您的浏览器,在浏览器地址栏中输入“192.168.1.1”进入智能无綫路甴器的管理設置界面。 3):点击广域网连接然后会出现以下对话框,提示需要输入用户名和密码,账号密码默认为“admin”。输入后点击确定就行了。

4):进入以下界面 ①——如果是网吧或小区光纤接入用户,宽带服务提供商会向您提供IP 地址,子网掩码,网关和域名服务器等详细信息,您只需要在直接在路由器上正确的設置这些参数就可以了。 ②——如果您的宽带是直接将网线接入电脑,不用进行拨号就可以上网的就可以使用这种方式来进行联网,直接选择②就可以了。

③——中国电信,中国网通ADSL 宽带业务通常会采用这种联机方式,个别小区宽带或公司網絡也会采用这种方式。PPPoE 联机方式需要宽带服务商向您提供帐号和密码,这些信息需要設置到路由器上才能正常上网。 (让你的电脑一台变两台:客厅电视做为电脑第二显示器 https://www.doczj.com/doc/5d16962964.html,/html/syjq/6547.html) ④——ADSL拨号账号输入框,在此输入宽带提供商提供的账号 ⑤——ADSL拨号密码输入框,在此输入宽带提供商提供的密码

计算机网络课后习题与解答

本文所有的习题均来自教师上课布置的题目和书上,答案是一家之言,仅供参考。

第一章计算机概论 1.术语解释 计算机网络网络拓扑结构局域网城域网广域网通信子网资源子网 2.计算机网络的的发展可以划分为几个阶段?每个阶段各有什么特点? 3.以一个你所熟悉的因特网应用为例,说明你对计算机网络定义和功能的理解。 4.计算机网络如何分类?请分别举出一个局域网、城域网和广域网的实例,并说明它们之间的区别。 5.何为计算机网络的二级子网结构?请说明它们的功能和组成。 6.常用的计算机网络的拓扑结构有哪几种?各自有何特点?试画出它们的拓扑结构图。 7.计算机网络具有哪些功能? 8.目前,计算机网络应用在哪些方面?

第二章网络体系结构与网络协议 1.解释下列术语 网络体系结构服务接口协议实体协议数据单元数据封装数据解封装 2.在OSI参考模型中,保证端-端的可靠性是在哪个层次上完成的?C A.数据连路层B.网络层C.传输层D.会话层 3.数据的加密和解密属于 OSI 模型的功能。 B A.网络层 B.表示层 C.物理层 D.数据链路层 4.O SI 参考模型包括哪 7 层? 5.同一台计算机之间相邻层如何通信? 6.不同计算机上同等层之间如何通信? 7.简述 OSI参考模型各层的功能。 8.简述数据发送方封装的过程。 9.O SI 参考模型中每一层数据单元分别是什么? 10.在 TCP/IP协议中各层有哪些主要协议? 11.试说明层次、协议、服务和接口的关系 12.计算机网络为什么采用层次化的体系结构? 13.试比较 TCP/IP 模型和 OSI 模型的异同点。 计算机网络为什么采用层次化的体系结构? 【要点提示】采用层次化体系结构的目的是将计算机网络这个庞大的、复杂的问题划分成若干较小的、简单的问题。通过“分而治之”,解决这些较小的、简单的问题,从而解决计算机网络这个大问题(可以举例加以说明)。

局域网与广域网设计教案

实用CISCO路由器 一、CISCO分层模型 1、核心层(core layer) 提供高速宽带的骨干传输,主要功能是尽可能快速地交换数据。该层不实施任何过滤功能,以免降低数据传输速率。 有12000、7500、7200、7000系列路由器(Catalyst 交换机8500) 2、集散层(distribution layer) 该层的目的是通过使用访问控制列表和其他过滤器来限制进入核心层的数据包。该层定义了网络的策略。策略是一种处理某些类数据流的方法,包括路由更新、路由归纳、VLAN数据流和地址聚合。 有3600、4500、4000系列路由器(Catalyst 交换机5000) 3、接入层(access layer) 实现本地用户与宽带信息网互联。也能通过广域网技术,如帧中继、ISDN 或专线,让远程场点访问网络。 有2600、2500、1700、1600系列路由器(Catalyst 交换机1900、2820) 二、CISCO路由器设计 1、路由器CPU 2505路由器包含一个20MHz的Motorola 68EC030处理器,Cisco7010包含一个25MHz的Motorola MC68040处理器 2 、路由器内存组件 ●ROM 包含加电自检(POST:Power-on Self-Test)和启动程序(Boot-strap Program)。ROM芯片包含了部分或全部IOS(互联网操作系统),如:2505包含了IOS子集,而7000系列包含了所有IOS。 ●NVRAM(Nonvolatile RAM非易失性RAM) 存储路由器的启动配置文件 ●Flash RAM(闪存) 可擦写可编程ROM用于在存储Cisco IOS,能保持多个版本的IOS软件。

外网与局域网搭建知识

局域网,就是我们公司有组建一个局域网。没连接外网的。现在要接中间接个电信宽带。那是不是整个局域网都可以通啊 配置一下路由器就可以了,整个局域网就通了 怎么设置连接外网的局域网 50分 标签:外网局域网路由器电脑台式机 回答:2 浏览:5845 提问时间:2010-06-24 22:11 我家有俩电脑,我怎么设置成局域网,就是像网吧那样又能连单机游戏,又能上网,需要什么设备,两台都是台式机,我有个路由器 WINDOWS XP在局域网里使用网上邻居,进行电脑间的互访、共享文件传输和打印机共享的方法(其它系统类似)(全部要共享的电脑都要进行设置) 1、开通GUEST账号 (控制面板→用户账号→启用来宾账户GUEST) 2、设置在同一个工作组 (右击我的电脑→属性→计算机名→更改→工作组(需要重启))

3、安装网络“服务”协议 (控制面板→网络连接→右击“本地连接”→属性→常规→直接点击“安装”→服务) 4、运行一次“设置家庭和小型办公网络” (控制面板→网络安装向导;或网上邻居→设置家庭和小型办公网络)--启用共享文件 5、共享要共享的文件或文件夹 (右击要共享文件夹,选“共享与安全”→勾选“在网络上共享这文件夹”;或者把要共享的文件,复制到共享文档里去)6、共享打印机 (右击要共享的打印机,选“共享”→勾选“共享这台打印机”)连接好之后,在地址栏输入他的IP也可访问他共享的(就是本地连接属性里的IP) 在设置本地连接属性里的IP时,最好手动设置,不要自动获得。 点击网上邻居--察看工作组计算机,就可以看到了。 我们办公室8台机子通过交换机连接了局域网,然后服务器通过光纤连接外网,但是每次连接外网都要拔掉局域网连接,然后换上外网连接头,然后把ip该为自动获取才行,不知道怎么可以实行外网与局域网同时连接,局域网内的机器也可以通过服务器连接外网?我比较小白,希望说的详细一点,谢谢

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