1、物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛物聯(lián)網(wǎng)概論物聯(lián)網(wǎng)概論&第第8 8章章 物聯(lián)網(wǎng)的接入和承載物聯(lián)網(wǎng)的接入和承載&機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛第第8章章 物聯(lián)網(wǎng)的接入和承載物聯(lián)網(wǎng)的接入和承載&8.1 8.1 無線無線IPIP接入技術接入技術&8.2 8.2 有線接入技術有線接入技術&8.3 8.3 傳感器網(wǎng)絡的接入傳感器網(wǎng)絡的接入&8.4 8.4 移動通信網(wǎng)絡移動通信網(wǎng)絡&8.5 8.5 核心通信網(wǎng)絡核心通信網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛物聯(lián)網(wǎng)的承載網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)的承載網(wǎng)絡 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng) 電信網(wǎng)電信網(wǎng) 行業(yè)專網(wǎng)行業(yè)專網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛3物聯(lián)網(wǎng)概論-韓

2、毅剛物物聯(lián)網(wǎng)接入聯(lián)網(wǎng)接入方式方式 利用各種無線利用各種無線IP接入技術無縫接入互聯(lián)網(wǎng)接入技術無縫接入互聯(lián)網(wǎng) 利用各種有線接入技術接入互聯(lián)網(wǎng)利用各種有線接入技術接入互聯(lián)網(wǎng) 傳感器網(wǎng)絡通過網(wǎng)關接入互聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡通過網(wǎng)關接入互聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)中的設備節(jié)點直接接入公共移動通信網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)中的設備節(jié)點直接接入公共移動通信網(wǎng)絡或行業(yè)專網(wǎng)或行業(yè)專網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛4物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛通信網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡種類種類 接入網(wǎng)絡接入網(wǎng)絡 移動通信網(wǎng)絡移動通信網(wǎng)絡 核心傳輸網(wǎng)絡核心傳輸網(wǎng)絡 核心交換網(wǎng)絡核心交換網(wǎng)絡 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛5物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛通信網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡之間的關系之間的關系 物聯(lián)網(wǎng)傳輸層中的通信

3、網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)傳輸層中的通信網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛6物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.1 無線無線IP接入技術接入技術&8.1.1 Wi-Fi8.1.1 Wi-Fi&8.1.2 8.1.2 藍牙藍牙&8.1.3 UWB8.1.3 UWB技術技術&8.1.4 WiMAX8.1.4 WiMAX物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.1 無線無線IP接入技術接入技術&8.1.5 MBWA8.1.5 MBWA&8.1.6 GPRS8.1.6 GPRS&8.1.7 CDMA 1x8.1.7 CDMA 1x物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛IEEEIEEE無線無線傳輸技術協(xié)議標準傳輸技術協(xié)議標準 W

4、i-Fi（IEEE 802.11） 藍牙（藍牙（IEEE 802.15.1） UWB（IEEE 802.15.3a） ZigBee（IEEE 802.15.4） WiMAX（IEEE 802.16） MBWA（IEEE 802.20）物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛9物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛ITU-TITU-T無線無線IPIP接入接入技術標準技術標準 GPRS CDMA 1X 3G 4G物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛10物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.1.1 8.1.1 WI-FIWI-FI物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛11 1 1Ad hocAd hoc組網(wǎng)組網(wǎng)模式模式 2 2APAP組網(wǎng)模式組網(wǎng)模式物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛Wi-FiWi-Fi核心技

5、術核心技術 EEE 802.11a EEE 802.11b EEE 802.11g EEE 802.11n物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛12物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛WLANWLAN標準標準 IEEE 802.11標準標準1997年發(fā)布，1999年補充802.11a和802.11b2.4GHz速率為2Mbit/s IEEE 802.11a5 GHz最高速率為54 Mbit/s IEEE 802.11b2.4 GHz5.5 Mbit/s和11 Mbit/s13物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛WLANWLAN標準標準 IEEE 802.11g2003年兼容802.11b速率為54 Mbit/s IEEE 802.11n2009年發(fā)

6、布兼容802.11 a/b/g2.4GHz或5GHz44 MIMO20 MHz標準帶寬時，最高速率為300 Mbit/s40 MHz帶寬時，速率為600 Mbit/s14物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛802.11802.11協(xié)議棧協(xié)議棧物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛802.11802.11協(xié)議棧協(xié)議棧 LLC MAC PLCP物理層匯聚協(xié)議（PLCP）提供物理層SAP將MAC幀映射成 媒介能夠傳輸?shù)母袷?PMD調(diào)制/解調(diào)；編碼/解碼物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛1 1Ad hocAd hoc組網(wǎng)組網(wǎng)模式模式 Wi-Fi的的Ad hoc組網(wǎng)模式組網(wǎng)模式物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛17物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛2 2APAP組網(wǎng)組網(wǎng)模式模式 AP無線

7、接入點 擴展服務集擴展服務集Extended Service SetESS物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛18物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛無線局域網(wǎng)的無線局域網(wǎng)的接入接入實例實例 無線局域網(wǎng)的接入方式無線局域網(wǎng)的接入方式物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛19物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.1.2 8.1.2 藍藍牙牙 1.1.藍牙藍牙協(xié)議協(xié)議 2.2.藍牙組網(wǎng)技術藍牙組網(wǎng)技術物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛20物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛藍藍牙牙性能指標性能指標 工作頻段為工作頻段為2.42.4835GHz 距離為距離為10100m 速率一般為速率一般為1Mbit/s 藍牙藍牙4.0核心規(guī)范核心規(guī)范2010年7月推出速率達到24Mbit/s物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛21物聯(lián)

8、網(wǎng)概論-韓毅剛1.1.藍牙藍牙協(xié)議協(xié)議 底層底層 中間層中間層 應用層應用層物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛22物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛藍牙協(xié)議棧藍牙協(xié)議棧物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛23物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛2 2. .藍牙組網(wǎng)藍牙組網(wǎng)技術技術 微微網(wǎng)微微網(wǎng)piconet PC對對PC組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式 PC對藍牙接入點對藍牙接入點物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛24物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛藍牙藍牙PCPC對對PCPC組網(wǎng)組網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛25物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛藍牙接入點網(wǎng)絡結構示意圖藍牙接入點網(wǎng)絡結構示意圖 藍牙網(wǎng)關設備藍牙網(wǎng)關設備物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛26物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.1.3 8.1.3 UWBUWB技術技術 超超寬帶寬帶UWBUlt

9、ra Wide-Band 無線無線個域個域網(wǎng)網(wǎng)WPAN物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛27物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛無線通信無線通信技術技術種類種類 窄帶窄帶 寬帶寬帶 超寬帶超寬帶物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛28物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛UWBUWB協(xié)議分層模型協(xié)議分層模型 WiMedia聯(lián)盟聯(lián)盟物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛29物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.1.4 8.1.4 WIMAXWIMAX 微波存取全球微波存取全球互通互通WiMAXWorldwide Interoperability for Microwave Access IEEE 802.16IEEE 802.16無線城域網(wǎng)WMAN物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛30物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛WiMAX發(fā)展

10、發(fā)展 802.16e3G標準之一 802.16m有望成為4G標準物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛31物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.1.5 8.1.5 MBWAMBWA 移動寬帶移動寬帶無線接入無線接入MBWAMobile Broadband Wireless AccessIEEE 802.20 Flash-OFDMFlash-OFDM又稱快閃OFDM物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛32物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛MBWAMBWA指標指標 頻分全雙工方式頻分全雙工方式 頻帶寬度為頻帶寬度為1.25MHz 最大轉輸速度為最大轉輸速度為3.2Mbit/s 平均數(shù)據(jù)傳輸速度達平均數(shù)據(jù)傳輸速度達1.5Mbit/s 傳輸距離傳輸距離25km 最新最新

11、峰值速率為80Mbit/s物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛33物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.1.6 GPRS8.1.6 GPRS 通用分組無線服務通用分組無線服務技術技術GPRSGeneral Packet Radio Service 分組交換技術分組交換技術115.2Kbit/s物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛34物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛GPRSGPRS的組網(wǎng)結構的組網(wǎng)結構 基于基于GSM物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛35物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.1.7 8.1.7 CDMA CDMA 1X1X CDMA 2000CDMA 2000的第一的第一階段階段又稱為CDMA 2000 1X物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛36物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛CDMA1XCDMA1X網(wǎng)絡

12、結構網(wǎng)絡結構 基于基于CDMA物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛37物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.2 有線接入技術有線接入技術&8.2.1 8.2.1 以太網(wǎng)接入以太網(wǎng)接入&8.2.2 ADSL8.2.2 ADSL接入接入&8.2.3 8.2.3 光纖接入光纖接入&8.2.4 HFC8.2.4 HFC接入接入&8.2.5 8.2.5 電力線接入電力線接入物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.2.1 8.2.1 以太網(wǎng)以太網(wǎng)接入接入物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛39 IEEE 802IEEE 802參考模型參考模型物理層媒介訪問控制（MAC）層邏輯鏈路控制（LLC）層物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛以太網(wǎng)以太網(wǎng)體系結構體

13、系結構 物理層物理層RJ-454對雙絞線 媒介訪問控制層媒介訪問控制層MACCSMA/CD物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛40物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式 以太網(wǎng)接入以太網(wǎng)接入物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛41物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)和共享式以太網(wǎng)和共享式以太網(wǎng) 帶寬獨享帶寬獨享/共享共享42物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛以太網(wǎng)以太網(wǎng)MACMAC幀幀 與與802.3的不同：的不同：長度變類型無填充 43物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛以太網(wǎng)以太網(wǎng)標準命名方法標準命名方法 -a表示物理媒介類型或距離。T表示雙絞線，F(xiàn)表示光纖，K為背板，C為銅纜S為短距離光纖，L為長距離光纖，E為甚長距離光纖b表示信號編碼方

14、案R表示64B/66B的物理層編碼方案。c表示通路數(shù)或波長數(shù)一般情況下c為1、4或10，為1時通常省略。44物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛45以太網(wǎng)以太網(wǎng)典型典型組網(wǎng)配置組網(wǎng)配置物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛以太網(wǎng)交換機的類型以太網(wǎng)交換機的類型 直通式直通式 存儲轉發(fā)式存儲轉發(fā)式46物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.2.2 8.2.2 ADSLADSL接入接入x xDSLDSL接入技術接入技術 非對稱用戶線非對稱用戶線ADSLADSL 高比特率數(shù)字線（高比特率數(shù)字線（HDSLHDSL） 甚高速數(shù)字用戶線（甚高速數(shù)字用戶線（VDSLVDSL） 非對稱數(shù)字用戶線（非對稱數(shù)字用戶線（ADSLADSL） 速率自適應數(shù)字用戶線（速率自適應

15、數(shù)字用戶線（RADSLRADSL）等。）等。物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛47物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛48ADSLADSL技術技術 ADSL是在無中繼的用戶環(huán)路網(wǎng)上使用負載電話是在無中繼的用戶環(huán)路網(wǎng)上使用負載電話線提供高速數(shù)字接入的傳輸技術線提供高速數(shù)字接入的傳輸技術 “非對稱非對稱”是指非雙向平均傳輸高速信號，即上是指非雙向平均傳輸高速信號，即上行信息傳輸速率和下行速率不一樣行信息傳輸速率和下行速率不一樣 采用采用FDM（頻分復用）與（頻分復用）與DMT（離散多音頻技（離散多音頻技術）傳送電話和數(shù)據(jù)業(yè)務。其中低頻部分提供普術）傳送電話和數(shù)據(jù)業(yè)務。其中低頻部分提供普通電話業(yè)務（通電話業(yè)務（POTS）信道）信道物

16、聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛49ADSLADSL頻譜劃分頻譜劃分 ADSL將用戶的雙絞線頻譜分成將用戶的雙絞線頻譜分成3部分：部分：低頻部分、上行信道和下行信道普通電話信道上行數(shù)字信道下行數(shù)字信道010 kHz50 kHzfp物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛50ADSLADSL技術技術 通過無源濾波器使電話信道與數(shù)字信道分開通過無源濾波器使電話信道與數(shù)字信道分開 數(shù)字信道分為一個數(shù)字信道分為一個640kb/s1Mb/s的中速上行數(shù)的中速上行數(shù)字傳輸通道（占據(jù)字傳輸通道（占據(jù)1050kHz的頻帶，主要用于的頻帶，主要用于傳送控制信息，如傳送控制信息，如VOD中的節(jié)目選擇、快進和快中的節(jié)目選擇、快進和快退等）退等） 一個速

17、率為一個速率為1.59Mb/s的高速下行數(shù)字傳輸通道的高速下行數(shù)字傳輸通道（占據(jù)（占據(jù)50kHz以上的頻帶）以上的頻帶） 由于采用由于采用FDM，因此這三個信息通道可同時工作，因此這三個信息通道可同時工作于一對電話線于一對電話線物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛51ADSLADSL技術技術 ADSL接入網(wǎng)按照傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式可以分為基于接入網(wǎng)按照傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式可以分為基于分組的和基于分組的和基于ATM的接入網(wǎng)的接入網(wǎng) 如果是基于分組的方式，接入節(jié)點（如果是基于分組的方式，接入節(jié)點（Access Node）連接）連接IP路由器路由器 如果是基于如果是基于ATM的方式，則接入節(jié)點連接的方式，則接入節(jié)點連接ATM主干

18、網(wǎng)交換機，這種傳輸方式被稱為主干網(wǎng)交換機，這種傳輸方式被稱為“ATM over ADSL”52ADSL接入網(wǎng)一般結構接入網(wǎng)一般結構示意圖示意圖 ADSL接入網(wǎng)一般結構接入網(wǎng)一般結構示意圖示意圖Internet/WANLANATM主干網(wǎng)或IP路由器ATU-CATU-CATU-C接入節(jié)點局端分離器SplitterPSTN分離器Splitter用戶端ATU-R電話機PC機物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.2.3 8.2.3 光纖光纖接入接入 光纖到小區(qū)（光纖到小區(qū)（FTTCFTTC）、）、 光纖到辦公樓（光纖到辦公樓（FTTBFTTB）、）、 光纖到戶（光纖到戶（FTTHFTTH）、）、 光纖到辦公室（光纖到辦

19、公室（FTTOFTTO）、）、 光纖到遠端模塊局（光纖到遠端模塊局（FTTRFTTR物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛53物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛光接入網(wǎng)光接入網(wǎng) OAN的定義的定義共享同一網(wǎng)絡側接口且由光接入傳輸系統(tǒng)支持的一系列接入鏈路 光接入網(wǎng)其實可以理解為把程控交換機出局的電光接入網(wǎng)其實可以理解為把程控交換機出局的電傳輸改為光傳輸傳輸改為光傳輸擴大程控交換機的覆蓋范圍。計算機網(wǎng)絡技術-韓毅剛54用戶ONU交換局OLT電光電光光纖光纖接入網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛光纖光纖接入分類接入分類 有源光網(wǎng)絡有源光網(wǎng)絡AON 無源光網(wǎng)絡無源光網(wǎng)絡PON物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛55物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛FTTHFTTH接入的網(wǎng)絡結構接入的

20、網(wǎng)絡結構 ONU在用戶側在用戶側物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛56物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.2.4 8.2.4 HFCHFC接入接入 光纖同軸電纜光纖同軸電纜混合接入混合接入 同軸電纜帶寬高達同軸電纜帶寬高達1GHz1GHz物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛57物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛HFCHFC原理原理 在在HFC接入中，以頻分復用方式把電話、低速數(shù)接入中，以頻分復用方式把電話、低速數(shù)據(jù)、寬帶數(shù)字視頻（據(jù)、寬帶數(shù)字視頻（VOD）、寬帶模擬電視（）、寬帶模擬電視（CATV）綜合在一起，調(diào)制到光纖和同軸系統(tǒng)中）綜合在一起，調(diào)制到光纖和同軸系統(tǒng)中進行傳輸進行傳輸 饋線系統(tǒng)用光纖，以頻分方式復用；饋線系統(tǒng)用光纖，以頻分方式復用； 配線系

21、統(tǒng)用同軸電纜，構成樹型拓撲結構配線系統(tǒng)用同軸電纜，構成樹型拓撲結構計算機網(wǎng)絡技術-韓毅剛58物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛HFCHFC的傳輸結構的傳輸結構 前端前端 傳輸線路傳輸線路 用戶端用戶端計算機網(wǎng)絡技術-韓毅剛59物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛60HFCHFC網(wǎng)絡結構圖網(wǎng)絡結構圖 HDT（主機數(shù)字終端）（主機數(shù)字終端）HDT數(shù)字視頻調(diào)制器模擬視頻調(diào)制器電話交換器交互式數(shù)字視頻CATV合成振幅調(diào)制(AM)光纖光節(jié)點與電源中央局前端放大器同軸電纜放大器網(wǎng)絡交互單元分支放大器電話機電視機機頂盒用戶B物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.2.5 8.2.5 電力線接入電力線接入 電力線電力線接入接入PLCPower Line Com

22、munication 數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)據(jù)傳輸速率在2 2200Mbit/s200Mbit/s物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛61物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛電力線電力線接入接入設備設備 用戶端用戶端需要配置PLC調(diào)制解調(diào)器 ISP需要配置局端設備物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛62物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.3 傳感器網(wǎng)絡的接入傳感器網(wǎng)絡的接入&8.3.1 8.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡的接入無線傳感器網(wǎng)絡的接入&8.3.2 8.3.2 現(xiàn)場總線的接入現(xiàn)場總線的接入物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.3.1 8.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡的無線傳感器網(wǎng)絡的接入接入物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛64 WSNWSN網(wǎng)關功能網(wǎng)關功能通過匯聚節(jié)點獲取傳感網(wǎng)絡的信

23、息并進行轉換利用外部網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)轉發(fā)物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛WSNWSN網(wǎng)關系統(tǒng)結構網(wǎng)關系統(tǒng)結構物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛65物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.3.2 8.3.2 現(xiàn)場總線的現(xiàn)場總線的接入接入 現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線 有線有線傳感器傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)絡 網(wǎng)關網(wǎng)關 以太網(wǎng)以太網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛66物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛現(xiàn)場總線分布式接入結構現(xiàn)場總線分布式接入結構物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛67物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛嵌入式嵌入式網(wǎng)關網(wǎng)關的組成的組成 括微控制器括微控制器 以太網(wǎng)接口以太網(wǎng)接口 現(xiàn)場總線接口現(xiàn)場總線接口 控制譯碼電路控制譯碼電路物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛68物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛嵌入式網(wǎng)關框圖嵌入式網(wǎng)關框圖 CAN現(xiàn)場

24、總線接入網(wǎng)關現(xiàn)場總線接入網(wǎng)關物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛69物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.4 移動通信網(wǎng)絡移動通信網(wǎng)絡&8.4.1 8.4.1 第二代移動通信網(wǎng)絡第二代移動通信網(wǎng)絡GSMGSM&8.4.2 8.4.2 第三代移動通信網(wǎng)絡第三代移動通信網(wǎng)絡3G3G&8.4.3 8.4.3 第四代移動通信網(wǎng)絡第四代移動通信網(wǎng)絡4G4G物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛移動通信網(wǎng)絡移動通信網(wǎng)絡 第一代移動通信網(wǎng)絡第一代移動通信網(wǎng)絡模擬通信網(wǎng)絡，已被淘汰 第二代移動通信網(wǎng)絡第二代移動通信網(wǎng)絡2G網(wǎng)絡有GSM和CDMA兩種制式采用電路交換技術 第三移動通信網(wǎng)絡第三移動通信網(wǎng)絡3G 第四代移動通信網(wǎng)絡第四代移動通信

25、網(wǎng)絡4G網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛71物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.4.1 8.4.1 第二代移動通信網(wǎng)絡第二代移動通信網(wǎng)絡GSMGSM物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛72 1. GSM1. GSM體系結構體系結構 2. GSM2. GSM接口接口 3 3. GSM. GSM的無線傳輸?shù)臒o線傳輸物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛1. GSM1. GSM體系結構體系結構 全球移動通信系統(tǒng)全球移動通信系統(tǒng)GSMGlobal System for Mobile Communications物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛73物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛GSMGSM組成組成 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)BSSBase Station Subsystem 移動臺移動臺MS 網(wǎng)

26、絡子系統(tǒng)網(wǎng)絡子系統(tǒng)NSSNetwork and Switching Subsystem 操作子系統(tǒng)操作子系統(tǒng)OSSOperation subsystem物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛74物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛GSMGSM體系結構體系結構物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛75物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛2. GSM2. GSM接口接口 A接口接口 Abis接口接口 Um接口接口 NSS系統(tǒng)內(nèi)部的許多其它接口系統(tǒng)內(nèi)部的許多其它接口物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛76物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛3. GSM3. GSM的無線傳輸?shù)臒o線傳輸 頻分雙工頻分雙工 時分多址時分多址 邏輯信道邏輯信道業(yè)務信道控制信道物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛77物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.4.2 8.4

27、.2 第三代移動通信網(wǎng)絡第三代移動通信網(wǎng)絡3G3G 1. 1. W-CDMAW-CDMA 2. 2. CDMA2000CDMA2000 3. 3. TD-SCDMATD-SCDMA 4. 3.5G4. 3.5G 5. 3.9G5. 3.9G物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛78物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛3G3G標準標準 W-CDMA TD-SCDMA CDMA2000 WiMAX物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛79物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛1. 1. W-CDMAW-CDMA 3GPP四個版本四個版本R99R4R5R6物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛80物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛W-CDMAW-CDMA系統(tǒng)系統(tǒng)組成組成 核心網(wǎng)核心網(wǎng)CN 無線接入網(wǎng)絡無線接入網(wǎng)

28、絡UTRANUMTS陸地無線接入網(wǎng) 終端用戶設備終端用戶設備UE物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛81物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛W-CDMAW-CDMA系統(tǒng)總體結構系統(tǒng)總體結構物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛82物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛2. 2. CDMA2000CDMA2000 3GPP2組織演進的途徑組織演進的途徑CDMAOneCDMA2000 1xCDMA2000 3xCDMA2000 1x EV。物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛83物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛3. 3. TD-SCDMATD-SCDMA 3GPP的的R4版本版本 多址接入方式相結合多址接入方式相結合FDMATDMACDMA物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛84物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛4. 4. 3.5G3.

29、5G 高速分組接入高速分組接入High Speed Uplink Packet Access HSPA技術技術高速下行分組接入技術HSDPA高速上行分組接入技術HSUPA物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛85物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛5. 3.9G5. 3.9G LTELong Term Evolution長期演進 核心技術核心技術OFDM/FDMA“準4G”技術物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛86物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛LTELTE的的演進演進 各種各種3G制式演進到制式演進到LTE的過程的過程物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛87物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.4.3 8.4.3 第四代移動通信網(wǎng)絡第四代移動通信網(wǎng)絡4G4G 數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸速度速度固定狀態(tài)

30、1Gbps移動狀態(tài)100Mbps物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛88物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛4G4G候選標準候選標準 LTE-Advanced WiMAXIEEE 802.16m物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛89物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛4G4G關鍵關鍵技術技術 正交頻分復用正交頻分復用OFDM 多輸入多輸出多輸入多輸出MIMO 軟件無線電技術軟件無線電技術物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛90物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.5 核心通信網(wǎng)絡核心通信網(wǎng)絡&8.5.1 8.5.1 核心傳輸網(wǎng)絡核心傳輸網(wǎng)絡&8.5.2 8.5.2 核心交換網(wǎng)絡核心交換網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛8.5.1 8.5.1 核心傳輸核心傳輸網(wǎng)絡網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛92 1

31、. SDH1. SDH傳輸傳輸網(wǎng)網(wǎng) 2. OTN2. OTN物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛1. SDH1. SDH傳輸傳輸網(wǎng)網(wǎng) 同步數(shù)字體系同步數(shù)字體系Synchronous Digital Hierarchy SDH采用光纖采用光纖物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛93物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛SDHSDH幀結構幀結構 塊狀幀塊狀幀計算機網(wǎng)絡技術-韓毅剛94物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛95SDHSDH網(wǎng)元網(wǎng)元 終端復用器終端復用器TM 分插復用器分插復用器ADM 數(shù)字交叉連接設備數(shù)字交叉連接設備DXC 再生中繼器再生中繼器RGSDH網(wǎng)元都是光電設備物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛96分插復用器分插復用器ADMADM SDH獨有設備獨有設備實現(xiàn)網(wǎng)絡中信

32、號碼流的分配、交叉與組合 提供支路信號的提取和插入提供支路信號的提取和插入上、下電路功能DMXMUXSTM-NSTM-NDropSTM-nAddSTM-n物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛97數(shù)字交叉連接設備數(shù)字交叉連接設備DXCDXC DXC是一種具有是一種具有1個或多個個或多個PDH(G702)或或SDH (G707)信號信號, 可以對任何端口信號可以對任何端口信號(和和/或其子速率或其子速率信號信號)與其他端口的信號與其他端口的信號(和和/或其子速率信號或其子速率信號)間間, 進行可控連接和再連接的設備。進行可控連接和再連接的設備。1:m1:m-m:1m:11n1n物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛2 2. . OTN

33、OTN 光傳送網(wǎng)光傳送網(wǎng)Optical Transport Network OTN在子網(wǎng)內(nèi)是全光傳輸在子網(wǎng)內(nèi)是全光傳輸 在子網(wǎng)邊界處采用光在子網(wǎng)邊界處采用光/電電/光轉換光轉換物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛98物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛OTNOTN定義定義 能夠在光域上為客戶層信號提供傳送、復用、選能夠在光域上為客戶層信號提供傳送、復用、選路、監(jiān)控和主路、監(jiān)控和主/備切換功能備切換功能的一組功能實體的一組功能實體物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛99物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛OTNOTN的的關鍵技術關鍵技術 OXC技術技術光交叉連接 波分復用傳輸技術波分復用傳輸技術WDM 光域內(nèi)的性能監(jiān)測和故障管理技術光域內(nèi)的性能監(jiān)測和故障管理技術物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛100物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛OTNOTN的設備的設備 OTN線路（終端及再生）系統(tǒng)設備線路（終端及再生）系統(tǒng)設備 光分插復用設備（光分插復用設備（OADM） 光交叉連接設備（光交叉連接設備（OXC）101物聯(lián)網(wǎng)概論-韓毅剛光傳送網(wǎng)的分層結構光傳送網(wǎng)的分層