局域網的標準及發展南京郵電大學張順頤2023/1/19一、局域網的特點：局域網最初是指一個單位內部的計算機相連接、組成的網絡。其基本的特點是，總線是共用的，因而網絡內部的傳輸速率可以非常高；各個站點、終端是平等的關系，而非主從關系；可以實現廣播、多播；2023/1/19二、局域網的標準：局域網的標準由IEEE（美國電子與電氣工程師協會）制定，稱為IEEE802委員會，有十多個分會，每個分會負責制定相應局域網的標準。例如，802.3分會制定的標準，就稱為802.3標準2023/1/19二、局域網的標準：*802.1：概述、體系結構和網絡互連，以及網絡管理和性能測量；802.2：邏輯鏈路控制。這是高層協議與任何一種局域網MAC子層的接口；

*者為目前仍然活躍的工作組，其余已經暫時或完全停止了活動；2023/1/19二、局域網的標準：*802.3：CSMA/CD；定義CSMA/CD總線網絡的MAC子層和網絡層的規約；以太網，

CSMA/CD載波監聽多點接入/碰撞檢測；

802.3i：已不大使用；

802.3u：100Mb/S的100BASE-T；2023/1/19二、局域網的標準：

802.3z：1000Mb/S（Gb/S）的1000BASE-T，光纖信道；還可分為：

1000BASE-SX；短波長850nm激光器；62.5um，50um直徑的多模光纖，傳輸距離分別為275m和550m；2023/1/19二、局域網的標準：1000BASE-LX；長波長1300nm激光器，62.5um，50um直徑的多模光纖，傳輸距離為550m，纖芯直徑10um的單模光纖時，傳輸距離5Km；1000BASE-CX；CX表示銅線，使用兩對短距離的屏蔽雙絞線電纜，傳輸距離25m2023/1/19二、局域網的標準：

802.3ae：10Gb/S（10000Mb/S）萬兆以太網，使用光纖為傳輸媒體，使用長距離（超過40Km）的光收發器與單模光纖接口，可以工作在廣域網和城域網范圍內；若使用多模光纖，則傳輸距離為65－300m；為適應高速率，使用全雙工方式，不存在信道和總線的爭用，也不使用CSMA/CD協議；2023/1/19二、局域網的標準：802.4：令牌總線網絡，定義令牌傳遞總線網的MAC子層和物理層的規約；802.5：令牌環形網絡，定義令牌傳遞環形網的MAC子層和物理層的規約；802.6：城域網MAN，定義城域網的MAC子層和物理層的規約；2023/1/19二、局域網的標準：802.7：寬帶技術；802.8：光纖技術；802.9：綜合話音技術局域網；802.10：可互操作的局域網的安全；2023/1/19二、局域網網的標準：：*802.11：寬帶無線線局域網；；Wi－Fi；802.12：優先級高高速局域網網（100Mb/S）;802.14：電纜電視視（Cable－TV）；由于無線局局域網的發發展，在802.11以后，又發發展了新的的標準：2023/1/1二、局域網網的標準：：*802.15：無線個人人網；*802.16：（無線城城域網）WiMAX（微波接入入全球互操操作性認證證聯盟）；；10－66GHz固定寬帶無無線接入系系統接口標標準；802.16系列發展很很快，有許許多標準，，例如：2023/1/1二、局域域網的標標準：802.16a：2－11GHz固定寬帶帶無線接接入接口口標準；；對于802.16標準的擴擴展，覆覆蓋范圍圍可達50Km，小區半半徑6－10Km，MAC提供QoS保證，支支持話音音和視頻頻等實時時性業務務；2023/1/1二、局域域網的標標準：802.16c：10－66GHz固定寬帶帶無線接接入系統統關于兼兼容性的的增補文文件；10－66GHz頻段；802.16d：2－66GHz固定寬帶帶無線接接入系統統接口標標準；支支持多種種業務，，屬于固固定寬帶帶無線接接入；2023/1/1二、局域域網的標標準：802.16e：2－6GHz固定和移移動寬帶帶無線接接入標準準標準；；尚未正正式發布布；可同同時支持持固定和和移動寬寬帶無線線接入，，是目前前唯一可可與3G競爭的無無線寬帶帶接入技技術；802.16f：固定寬寬帶無線線接入系系統接口口MIB標準；該該標準剛剛剛起步步，計劃劃2006年發布；；802.16g：固定和和移動寬寬帶無線線接入系系統接口口管理平平面流程程和服務務要求；；2023/1/1二、局域網的的標準：*802.17：彈性分組環環（ResilientPackedRing）802.20：無線廣域網網802.21：擬用來發展展解決802系列的各種有有線/無線、固定/移動網絡（Wi－Fi、WiMAX和固定以太網網等）以及蜂蜂窩移動通信信網之間基于于移動IP協議的漫游和和切換問題；；*者為目前仍仍然活躍的工工作組，其余余已經暫時或或完全停止了了活動；2023/1/1三、無線線局域網網標準802.11的演進和和發展802.11b：由于最最初的802.11標準存在在諸多缺缺陷，1999年IEEE進行了很很多更新新，推出出了802.11b標準，該該標準工工作在2.4GHz頻帶，最最大數據據傳輸速速率可達達11Mbps。802.11a：由于802.11b工作于公公共頻段段，因此此遇到了了很多干干擾問題題，為了了解決這這個問題題，在802.11b通過的同同年，802.11a標準應運運而生。。該標準準工作于于5GHz頻段，使使用更為為先進的的OFDM（正交頻頻分復用用）調制制方式，，最大數數據傳輸輸速率提提高到54Mbps。2023/1/1三、無線局域域網標準802.11的演進和發展展802.11e：隨著無線局局域網的逐步步普及，VoiceoverWLAN的概念開始火火爆，但是同同其他方式的的VoIP類似，QoS問題變得日益益突出。為此此，IEEE成立了802.11e工作組，以期期在802.11的QoS方面進行增強強，以促進VoiceoverWLAN等新型應用的的推廣?，F已已獲得通過成成為標準。2023/1/1三、無線局局域網標準準802.11的演進和發發展802.11g：雖然802.11a標準比起802.11b先進不少，，但由于802.11b的廣泛使用用，無線局局域網的部部署和升級級必須考慮慮到客戶的的既有投資資，業界迫迫切需要一一種與802.11b工作于同一一頻段且更更為先進的的技術來保保證這種妥妥協。2001年，工作于于2.4GHz頻段數據速速率最高達達54MHz的802.11g標準獲得通通過。2023/1/1三、無線局局域網標準準802.11的演進和發發展802.11f：802.11定義了客戶戶端設備如如何和AP通信，然而而并沒有規規定AP間的通信，，這無疑不不利于無縫縫WLAN網絡的構建建。802.11f標準工作組組即是為了了解決這個個問題，然然而由于目目前大型WLAN網絡大多由由單一的廠廠商提供，，因此這個個問題還不不太突出，，或許隨著著多廠商環環境的形成成，802.11f會日益迫切切。2023/1/1三、無線局局域網標準準802.11的演進和發發展802.11h：主要是為為歐洲特殊殊環境所生生，由于歐歐洲無線電電管制機構構對于5GHz頻段采取了了傳輸能量量控制的政政策，因此此IEEE在802.11a的基礎上增增加了一些些靈活的設設置，以使使系統可以以動態調整整頻率和RF發射來減少少與其他系系統的干擾擾，因此802.11h可謂“歐洲洲版的802.11a”。2023/1/1三、無線局域域網標準802.11的演進和發展展802.11i：由于802.11普遍采用的WEP安全措施太過過脆弱，802.11i應運而生，其其增加了AES（高級加密標標準）安全協協議，提供了了更高的安全全級別。802.11j：由于日本的的頻段（4.9GHz～5GHz）比較特殊，，因此802.11j可以說是“日日本版的802.11a”。2023/1/1三、無線局域域網標準802.11的演進和發展展802.11k：802.11設備天生不能能顯示無線連連接的狀態，，因此對網絡絡的管理造成成了很多問題題。802.11k可以說是為WLAN網絡管理員而而設，可以使使設備能夠動動態改變接入入點之間的無無線信道、電電源級別和負負載平衡。2023/1/1三、無線線局域網網標準802.11的演進和和發展802.11m：該標準準工作組組主要是是對802.11的各標準準進行維維護。802.11n：對802.11的數據傳傳輸速率率進行了了大幅提提高，使使用802.11n超過100Mbps的速率不不再是夢夢想，甚甚至有報報道稱可可以達到到320Mbps的最高速速率。2023/1/1三、無線線局域網網標準802.11的演進和和發展802.11p：將802.11針對汽車車通信進進行了多多項改進進，主要要應用于于智能交交通領域域的無線線連接。。802.11r：對802.11的快速漫漫游進行行了改進進，將能能保證熱熱點間連連接的無無縫性。。2023/1/1三、無線線局域網網標準802.11的演進和和發展802.11s：對802.11增加了mesh網絡的支支持，目目前主要要進行mesh網絡間互互通性的的定義。。802.22：允許設設備使用用美國電電視頻段段進行無無線數據據傳輸，，可以說說是“使使用美國國電視頻頻段的802.16標準”。。2023/1/1四、、無無線線城城域域網網802.16e與3G移動動通通信信的的技技術術比比較較802.16e3G業務務固定定或或具具有有一一定定移移較較高高移移動動速速率率、、需需要要語語定位位動性性的的用用戶戶；；音音及及數數據據服服務務的的用用戶戶；；需要要一一定定移移動動性性的的3G增強強型型提提供供高高速速下下行行數數據據；；寬帶帶數數據據服服務務；；用戶戶在在一一定定區區域域內內支支持持全全程程的的移移動動性性和和漫漫游游；；的移移動動性性和和漫漫游游；；業務務以寬寬帶帶數數據據業業務務為為提提供供話話音音、、數數據據傳傳輸輸業業務務；；類型型主（（業業務務不不在在802.提供供可可視視電電話話、、多多媒媒體體消消息息、、定定16e的范范圍圍內內））位位、、短短消消息息業業務務等等；；提供供IP層的的接接入入；；2023/1/1四、無線城域域網802.16e與3G移動通信的技技術比較802.16e3G網絡基于分組的結結構。電路型型的結構和分分組型的結構并存，并并向分組型的的結構目前網絡只包包含網網絡結構演演進；無線接入網；；網網絡絡包括無線接接入網、核心網以及相關關的子系統；；終端終端的移動速速率可可以支持高高于120Km/h；可支持120Km/h；2023/1/1五、、802.16e與3G的應應用用比比較較1、802.16e是一一種種移移動動寬寬帶帶無無線線接接入入技技術術，，可可以以實實現現車車速速下下的的寬寬帶帶接接入入并并接接入入IP核心心網網，，提提供供寬寬帶帶數數據據業業務務，，也也可可以以提提供供話話音音業業務務。。802.16e為了了獲獲得得較較高高的的數數據據接接入入帶帶寬寬（（30Mb/S），，必必然然會會犧犧牲牲覆覆蓋蓋和和移移動動性性。。因因此此在在相相當當長長的的時時間間內內將將主主要要解解決決熱熱點點覆覆蓋蓋，，其其應應用用匯匯集集在在游游牧牧或或低低速速移移動動狀狀態態下下的的數數據據接接入入。。但但是是隨隨著著用用戶戶需需求求的的變變化化和和網網絡絡的的演演進進，，將將逐逐步步可可以以支支持持120Km/h的移移動動速速率率。。2023/1/1五、、802.16e與3G的應應用用比比較較2、從從業業務務定定位位可可以以看看出出，，802.16e和3G系統統的的定定位位，，在在特特定定的的范范圍圍內內存存在在重重疊疊。。這這種種重重疊疊目目前前主主要要體體現現在在““數數據據帶帶寬寬需需求求較較高高的的城城市市區區域域內內提提供供一一定定移移動動性性的的無無線線數數據據服服務務””方方面面。。2023/1/1五、802.16e與3G的應用比較較3、802.16e對3G的影響，可可以分成兩兩個階段：：802.16e在達到商用用程度以前前，不會對對3G系統的發展展和應用產產生影響，，但是會得得到運營商商的關注以以及設備制制造商的研研發投入。。802.16e發展順利，，達到商用用以后，就就會在無線線寬帶數據據服務方面面與3G形成一定范范圍內的競競爭和互補補。2023/1/1五、、802.16e與3G的應應用用比比較較4、雖雖然然802.16e在一一定定的的運運動動速速度度下下和和覆覆蓋蓋范范圍圍內內的的數數據據傳傳輸輸的的能能力力上上要要優優于于3G，但但是是從從標標準準化化、、商商用用時時間間、、全全球球統統一一頻頻譜譜、、技技術術特特性性等等多多角角度度考考慮慮，，802.16e距離離真真正正的的商商用用還還有有很很長長的的路路要要走走，，其其應應用用將將在在3G之后。因因此在相相當長的的時間內內，802.16e將不會對對3G形成威脅脅。2023/1/1五、802.16e與3G的應用用比較較5、決定定802.16e和3G之間關關系的的因素素很多多，除除了系系統功功能、、技術術性能能以外外，系系統的的成熟熟度、、產業業化程程度、、移動動運營營商網網絡的的狀況況、運運營商商的網網絡演演進、、發展展戰略略、產產業規規模和和產品品成本本、政政府的的政策策引導導、頻頻譜的的狀況況等，，技術術只是是其中中的一一環。。2023/1/1五、802.16e與3