wlan与移动通信网络的融合

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1、重庆邮电大学研究生课程论文2013学年第1学期科目现代通信系统姓名雷秋燕学号S130102006年级2013级5班专业仪器科学与技术2013年12月25日WLAN与移动通信系统的融合一、引言随着互联网的飞速发展，传统的移动通讯业务，如语音和短信等已经不能满足移动用户的需求，而基于分组数据的移动互联网服务需求正成为主流，虽然移动通信系统从2G到3G再到LTE的频谱带宽越来越宽、传输效率也得到大幅提升，但这并不能满足用户对移动互联网的迫切需求，尤其在一些热点地区。因此移动运营商为提高用户体验需要引入其他的网络作为移动网络的有效补充，以分担移

2、动网络的高负荷分组数据业务。目前WLAN作为移动运营商优选的异构网络来部署，一方面是因为移动终端，尤其WLAN已经是智能终端标准配置；另一方面WLAN以其组网的灵活性，网络的伸缩性、移动性、成本低、传输速率高等优点，获得了广泛的发展。无线局域网已在医院、学校、生活社区、金融服务、公司应用和公共访问等场所得到了广泛的应用[1]。对于移动运营商来说，在热点地区部署WLAN网络作为移动蜂窝网络的有效补充可以起到很好的分流作用。二、WLAN技术无线局域网（WLAN,WirelessLocalAreaNetwork）在广义上是指，在一个区域范围内

3、，凡是通过无线介质连接的信息设备所构成的网络，都被称之为无线局域网。WLAN无线局域网是计算机网络技术与无线通信技术相结合的产物。最初主要针对办公室、家庭、宾馆等室内区域的无线网络覆盖，现在被广泛的应用到公共区域。它采用了无线多址信道技术来支持计算机之间的通信，从而给通信带来了移动化、个性化和丰富的多媒体应用等特点。简单来说，无线局域网与传统有线网络的不同之处就是在不采用电缆线连接的前提下，提供与传统有线局域网一样的功能。而无线局域网协议中的IEEE802.1l系列协议已经成为了无线局域网领域事实上的标准，因此一般认为，无线局域网就是指

4、遵循IEEE802.1l系列协议的无线网络。2.1WLAN的演进目前WLAN主要使用2.4GHz和5GHz两个免许可频段，无需交纳频率占用费，用户使用成本很低，但由于是共享频段，也容易有干扰。其中，2.4GHz频段是全球统一的工业、科学和医疗（ISM）频段（2.4-2.4835GHz）；5GHz频段全球各不相同，我国目前的可用频段为5.725-5.850GHz。此外，IEEE和Wi-Fi联盟也在积极拓展其他可用频段，如：60GHz频段、电视白空间（TVWS）频段等。WLAN的主流标准是美国电子电气工程师协会（IEEE）制定的802.11

5、系列标准，其标准演进大致经过了如下图1所示的历程：图1WLAN主要标准演进路线由上图可以清晰的看到WLAN的传输速率也有了很大的变化，由最开始的11Mbps提高到现在的1Gbps。正是由于WLAN的不可替代的优点，2013年3月，IEEE启动下一代WLAN标准研究—High-EfficiencyWLAN(HEW)，预计将于2018年完成，旨在增强WLAN频谱效率和区域吞吐量，以及各种室内外组网（特别是运营商网络）环境下的实际性能。如果这一技术发展成熟，那么在计划2020左右年完成的第五代通信系统（5G）中也许会广泛应用。说到WLAN就不

6、得不提一下Wi-Fi。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-FiAlliance)所持。Wi-Fi联盟在802.11标准的基础上，制定相应的认证测试规范，保证不同企业生产的设备之间的互操作性。符合Wi-Fi认证测试要求的WLAN技术通常被称为Wi-Fi，通过Wi-Fi联盟组织的认证程序的产品将被授予Wi-Fi认证。目前主流的WLAN技术是由Wi-Fi联盟推广的基于IEEE802.11系列标准的Wi-Fi技术。2.1WLAN的网络结构IEEE802.11标准中定义了两种网络拓扑结构对等网络（AdhocNetwor

7、k）和基础结构网络（InfrastructureNetwork）。下面就每一种结构做简单的介绍。2.2.1对等网络（Ad-hocNetwork）对等网络是一个独立的BSS，如图2所示，支持无线站点之间相互通信。每个用户能与其它所有用户之间进行点对点的通信，但网络中没有AP和中枢链路基础结构，不支持与有线网络连接。这种网络建网较容易、费用较低、且抗毁性好，在任何时间内，只要任意两台电脑互相都在彼此的网卡通讯范围内，就可以建立一个独立的对等网络，但是当网络中站点数过多时，信道竞争成为限制网络性能的要害，而且为了满足任意两个站点可直接通信，站

8、点布局受环境限制较大。图2对等网络2.2.2基础结构网络（InfrastructureNetwork）WLAN的另一种网络结构就是基础结构网络（InfrastructureNetwork），如图3所示，在大