無線接入技術的客觀評說




  伴隨著因特網(wǎng)蓬勃發(fā)展的步伐,另一種聯(lián)網(wǎng)的方式已經(jīng)從悄悄發(fā)芽,到茁壯成長,在新舊世紀的交替中演繹著另一場“將上網(wǎng)進行到底”的運動,這就是無線網(wǎng)絡。借助無線網(wǎng)絡技術,我們終于可以擺脫那些煩人的電纜和網(wǎng)線。無論在何時,無論在何地,我們都可以輕松地接入互聯(lián)網(wǎng),我們可以看出無線網(wǎng)絡技術一直在進步著;蛟S下一代互聯(lián)網(wǎng)的標準將會從此產(chǎn)生,正如它的名稱那樣:隨時隨地,網(wǎng)絡無線。目前實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的幾種技術,有藍牙無線接入技術、IEEE 802.11連接技術以及家庭網(wǎng)絡的HomeRF技術等。為使大家能詳細了解這些技術,筆者就對這幾種技術進行一些詳細介紹。



一、三種技術的概念



1、藍牙技術



  藍牙的英文名稱為“Bluetooth”,關于藍牙這個名稱的由來也是眾說紛紜,有的說狼牙在黑夜里會發(fā)出藍光,因此得名“藍牙”。但權威版本的解釋是說,藍牙是丹麥國王Viking(940-981年)的“綽號”,他統(tǒng)一了丹麥和挪威,因為他愛吃藍梅,牙齒被染藍,因此而得這一“綽號”。而藍牙技術也在計算機行業(yè)和通信行業(yè)得到普遍認可,因此命名為“藍牙”。其實藍牙技術是由移動通信公司與移動計算公司聯(lián)合起來開發(fā)的傳輸范圍約為10米左右的短距離無線通信標準,用來設計在便攜式計算機、移動電話以及其他的移動設備之間建立起一種小型、經(jīng)濟、短距離的無線鏈路。藍牙協(xié)議能使包括蜂窩電話、掌上電腦、筆記本電腦、相關外設和家庭Hub等包括家庭RF的眾多設備之間進行信息交換。藍牙應用于手機與計算機的相連,可節(jié)省手機費用,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、因特網(wǎng)接入、無線免提、同步資料、影像傳遞等。



  雖然藍牙在多向性傳輸方面上具有較大的優(yōu)勢,但也需防止信息的誤傳和被截。蝗绻銕б慌_藍牙的設備來到一個裝備IEEE802.11無線網(wǎng)卡的局域網(wǎng)的環(huán)境,將會引起相互干擾;藍牙具有全方位的特性,但若是設備過多,識別方法和速度會出現(xiàn)問題;藍牙具有一對多點的數(shù)據(jù)交換能力,故它需要安全系統(tǒng)來防止未經(jīng)授權的訪問;藍牙的通信速度為750kbits/s,而現(xiàn)在帶4Mbits/sIR端口的產(chǎn)品比比皆是,最近16Mbits/s的擴展也已經(jīng)被批準。盡管如此,藍牙應用產(chǎn)品市場前景仍然看好,藍牙為語音、文字及影像的無線傳輸大開方便之門。



  藍牙是一種新的通訊方式,是信息技術的一次革新;是一個新市場,新經(jīng)濟增長點;是一個新機遇、新賣點;它將滲透我們的生活,甚至改變我們的生活方式。



2、IEEE802.11



  IEEE802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網(wǎng)標準,主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中,用戶與用戶終端的無線接入,業(yè)務主要限于數(shù)據(jù)存取,速率最高只能達到2Mb/s。目前,3Com等公司都有基于該標準的無線網(wǎng)卡。



  由于IEEE802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,因此,IEEE小組又相繼推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a兩個新標準。三者之間技術上的主要差別在于MAC子層和物理層。



  IEEE802.11b物理層支持5.5Mb/s和11Mb/s兩個新速率,IEEE802.11標準在擴頻時是一個11位調(diào)制芯片,而IEEE802.11b標準采用一種新的調(diào)制技術CCK完成。IEEE802.11b使用動態(tài)速率漂移,可因環(huán)境變化,在11Mb/s、5.5Mb/s、2Mb/s、1Mb/s之間切換,且在2Mb/s、1Mb/s速率時與IEEE802.11兼容。



  IEEE802.11a工作在5GHz U-NII頻帶,物理層速率可達54Mb/s,傳輸層達25Mb/s。采用正交頻分復用(OFDM)的獨特擴頻技術;可提供25Mb/s的無線ATM接口和10Mb/s的以太網(wǎng)無線幀結構接口,以及TDD/TDMA的空中接口;支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務;一個扇區(qū)可接入多個用戶,每個用戶可帶多個用戶終端。但是,芯片沒有進入市場、設備昂貴、空中接力不好、點對點連接很不經(jīng)濟、不適合小型設備。值得慶幸的是,Radiata的低成本COMS無線引擎芯片裝置可支持IEEE802.11a。



3、HomeRF技術



  HomeRF主要為家庭網(wǎng)絡設計,是IEEE802.11與DECT的結合,旨在降低語音數(shù)據(jù)成本。為了實現(xiàn)對數(shù)據(jù)包的高效傳輸,HomeRF采用了IEEE802.11標準中的CSMA/CA模式,它與CSMA/CD類似,以競爭的方式來獲取對信道的控制權,在一個時間點上只能有一個接入點在網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)。不像其他的協(xié)議,HomeRF提供了對流業(yè)務(Stream Media)的真正意義上的支持。由于對流業(yè)務規(guī)定了高級別的優(yōu)先權并采用了帶有優(yōu)先權的重發(fā)機制,這樣就確保了實時性流業(yè)務所需的帶寬和低干擾、低誤碼。HomeRF工作在2.4GHz頻段,它采用數(shù)字跳頻擴頻技術,速率為50跳/s,共有75個帶寬為1MHz跳頻信道。調(diào)制方式為恒定包絡的FSK調(diào)制,分為2FSK與4FSK兩種。采用調(diào)頻調(diào)制可以有效地抑制無線環(huán)境下的干擾和衰落。2FSK方式下,最大數(shù)據(jù)的傳輸速率為1Mb/s,4FSK方式下,速率可達2Mb/s。最新版HomeRF2.x中,采用了WBFH(wide band frequency hopping)技術來增加跳頻帶寬,從原來的1MHz增加到3MHz、5MHz,跳頻的速率也增加到75跳/s,當然其數(shù)據(jù)峰值也高達10Mb/s,接近.IEEE802.11b標準的11Mb/s,能滿足未來的家庭寬帶通信。它能根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率動態(tài)調(diào)整跳頻帶寬。



二、三種技術的共同點



  無線個人區(qū)域網(wǎng)是當前發(fā)展最迅速的領域之一,相應的新技術也層出不窮,目前無線個人區(qū)域網(wǎng)的技術主要有IEEE802.11、HomeRF和藍牙,它們都可以工作在2.4GHz頻段上,這些技術都具有以下優(yōu)勢:



  支持移動聯(lián)網(wǎng)。用戶可以象使用移動電話那樣靈活的移動計算設備的位置,保持持續(xù)的網(wǎng)絡連接。



  不需要使用物理線路,安裝非常簡便。



  因為無線網(wǎng)絡所使用的高頻率無線電波可以穿透墻壁或玻璃窗,所以網(wǎng)絡設備可以在有效范圍內(nèi)任意放置。



  多層安全防護措施可以充分確保用戶隱私。



  改動網(wǎng)絡結構或布局時,不需要對網(wǎng)絡進行重新設置。



三、三種技術的不同點



  IEEE802.11只規(guī)定了開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM)的物理層和MAC層,其MAC層利用載波監(jiān)聽多重訪問/沖突避免(CSMA/CA:Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)協(xié)議,而在物理層,802.11定義了三種不同的物理介質(zhì):紅外線、跳頻擴譜方式(FHSS:Frepuency Hopping Spread Spectrum)以及直擴方式(DSSS:Direct Spectrum Spread Spectrum)。802.11支持1~11Mb/s較高的數(shù)據(jù)速率,但是它只支持數(shù)據(jù)通信,為進行無線數(shù)據(jù)通信,數(shù)據(jù)設備先要安裝有無線網(wǎng)卡。



  藍牙是一項最新標準,對于IEEE802.11來說,它的出現(xiàn)不是為了競爭而是相互補充。藍牙比IEEE802.11更具移動性,比如,IEEE802.11限制在辦公室和校園內(nèi),藍牙把一個設備連接到LAN和WAN,甚至支持全球漫游。此外,藍牙成本低、體積小,可用于更多的設備。但是,藍牙主要是點對點的短距離無線發(fā)送技術,本質(zhì)上要么是RF要么是紅外線。而且,藍牙被設計成低功耗、短距離、低帶寬的應用,嚴格來講,不算是真正的局域網(wǎng)技術。



  另一種無線局域網(wǎng)技術HomeRF,是專門為家庭用戶設計的。HomeRF利用跳頻擴譜方式,通過家庭中的一臺主機在移動數(shù)據(jù)和語音設備之間實現(xiàn)通信,既可以通過時分復用支持語音通信,又能通過載波監(jiān)聽多重訪問/沖突避免協(xié)議提供數(shù)據(jù)通信服務。同時,HomeRF提供了與TCP/IP良好的集成,支持廣播、多播和48位IP地址。



  總的來講,IEEE802.11比較適于辦公室中的企業(yè)無線網(wǎng)絡,HomeRF可應用于家庭中的移動數(shù)據(jù)和語音設備與主機之間的通信,而藍牙技術則可以應用于任何可以用無線方式替代線纜的場合。目前這些技術還處于并存狀態(tài),但是有可能引起干擾等問題,從長遠看,隨著產(chǎn)品與市場的不斷發(fā)展,它們將走向融合,而其中最有競爭力的就是藍牙技術。




----《移動通信在線》

   

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