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1 引言
无线网络接入技术包括:GSM全球移动通信系统,GPRS多时隙通用分组无线业务,CDMA码分多址,IEEE802.11国际电气电子工程师协会无线局域网标准,Bluetooth蓝牙,HomeRF家庭射频,IrDA红外等,随着通讯技术、计算机和因特网技术的飞速发展,数据、语音、视频等业务传输都在不断增长,无线网络接入技术已呈现蓬勃的发展趋势,并呈现出业务融合趋势。
2 IEEE802.11协议分析
IEEE802.11是目前无线局域网产品生产设计和无线局域网络构建所遵循的技术规范标准。在无线LAN中,802.11指由IEEE提出的协议族,它们是802.11、802.11a和802.11b。现在,我们常用的、技术成熟的是IEEE802.11b。由于IEEE802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又相继推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。IEEE802.11a规定的频点为5GHz,用正交频分复用技术(OFDM)来调制数据流。OFDM技术的最大的优势是其无与伦比的多途径回声反射,因此特别适合于室内及移动环境。传输速度为1~2Mbps。
IEEE802.11b工作于2.4GHz频点,采用补偿码监控CCK调制技术。当工作站之间的距离过长或干扰过大,信噪比低于某个门限值时,其传输速率可从11Mb/s自动降至5.5Mb/s,或者再降至直接序列扩频技术的2Mb/s及1Mb/s速率。但是802.11b标准的速率上限为20Mbps,它保持对802.11的向后兼容。
3 Bluetooth蓝牙接入技术
蓝牙(IEEE802.15)是一项最新标准,对于IEEE802.11来说,它的出现不是为了竞争而是相互补充。蓝牙比IEEE802.11更具移动性,比如:IEEE802.11限制在办公室和校园内,蓝牙能把一个设备连接到LAN和WAN,甚至支持全球漫游。
事实上,蓝牙系统和无线个人局域网(WPAN)的概念相辅相成,它已经是无线个人局域网的一个雏形。在其1999年12月发布的蓝牙1.0版的标准中,已定义了包括使用WAP协议连接互联网的多种应用软件。它能够使蜂窝电话系统、无绳通信系统、无线局域网和互联网等现有网络增添新功能,使各类计算机、传真机、打印机设备增添无线传输和组网功能,在家庭和办公自动化、家庭娱乐、电子商务、无线公文包应用、各类数字电子设备、工业控制、智能化建筑等场合开辟了广阔的应用。随着无线个人局域网的发展,IEEE 802.15的一个工作小组正在制订速率可达20Mb/s以上的无线个人局域网标准,这一标准也是基于蓝牙规范。
蓝牙技术从应用的角度来讲,与日前广泛应用于微波通信中的一点多址技术十分相似,因此,它很容易穿透障碍物,实现全方位的数据传输。
4 HomeRF家庭射频接入技术
HomeRF主要为家庭网络设计,是IEEE802.11与DECT的结合,旨在降低语音数据成本。HomeRF也采用了扩频技术,工作在2.4GHz频带,能同步支持4条高质量语音信道。但目前HomeRF的传输速率只有1~2Mb/s。HomeRF把共享无线连接协议(SWAP)作为未来家庭内联网的几项技术指标,使用IEEE802.11无线以太网作为数据传输标准,通信频段也是2.4GHz,HomeRF工作组像当初人们构造ATM一样,提出了一整套应用于家庭联网的完整体系,包括外围设备和家庭主机之间的连接、外围设备之间的连接、主机和HomeRF中央控制的连接、接入网、PSIN等。HomeRF技术对于小型公司或者类似别墅的家庭是再方便不过的了,因为这两种环境的活动半径都比Bluetooth和W规定的活动范围大,同时,一般又小于无线局域网的半径。但这也并非是说HomeRF的地位是高枕无忧的。因为,一项技术如果想要成为国际认可的标准,其独特性是必不可少的。HomeRF在传输距离方面的优势,很有可能被蓝牙所击败。
5 IrDA红外无线技术
简单地讲,IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它在技术上的主要优点有:无需专门申请特定频率的使用执照,这一点,在当前频率资源匮乏,频道使用费用增加的背景下是非常重要的;具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点。惠普(HP)公司目前已推出结合模块应用的约从2.5×8.0×2.9(mm)到5.3×13.0×3.8(mm)的专用器件,与同类技术相比,耗电量也是最低的;传输速率在适合于家庭和办公室使用的微微网(Piconet)中是最高的,由于采用点到点的连接,数据传输所受到的干扰较少,速率可达16Mb/s。
IrDA除了传输速率由原来的FIR(Fast Infrared)的4Mb/s提高到最新VFIR的16Mb/s标准;接收角度也由传统的30度扩展到120度。这样,在台式电脑上采用低功耗、小体积、移动余度较大的含有IrDA接口的键盘、鼠标,就有了基本的技术保障。同时,由于Internet的迅猛发展和图形文件逐渐增多,IrDA的高速率传输优势在扫描仪和数码相机等图形处理设备中更可大显身手。对于要求传输速率高、使用次数少、移动范围小、价格比较低的设备,如打印机、扫描仪、数码像机等,IrDA技术是首选。
6 小结
无线网络技术,不同于有线网络,它利用微波、红外线、无线电等无线技术进行信息传递。无线网络与有线网络相比,在移动性、可扩展性和布线方面有着明显的优势,但是在速度和安全性方面与有线网络相比还有一定的差距。
参考文献
[1]雷毅,雷远扬.充满生机和多样化的宽带无线接入技术.中国无线通信,2004.
[2]王顺满.无线局域网络技术与安全.机械工业出版社,2005.
无线网络接入技术包括:GSM全球移动通信系统,GPRS多时隙通用分组无线业务,CDMA码分多址,IEEE802.11国际电气电子工程师协会无线局域网标准,Bluetooth蓝牙,HomeRF家庭射频,IrDA红外等,随着通讯技术、计算机和因特网技术的飞速发展,数据、语音、视频等业务传输都在不断增长,无线网络接入技术已呈现蓬勃的发展趋势,并呈现出业务融合趋势。
2 IEEE802.11协议分析
IEEE802.11是目前无线局域网产品生产设计和无线局域网络构建所遵循的技术规范标准。在无线LAN中,802.11指由IEEE提出的协议族,它们是802.11、802.11a和802.11b。现在,我们常用的、技术成熟的是IEEE802.11b。由于IEEE802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又相继推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。IEEE802.11a规定的频点为5GHz,用正交频分复用技术(OFDM)来调制数据流。OFDM技术的最大的优势是其无与伦比的多途径回声反射,因此特别适合于室内及移动环境。传输速度为1~2Mbps。
IEEE802.11b工作于2.4GHz频点,采用补偿码监控CCK调制技术。当工作站之间的距离过长或干扰过大,信噪比低于某个门限值时,其传输速率可从11Mb/s自动降至5.5Mb/s,或者再降至直接序列扩频技术的2Mb/s及1Mb/s速率。但是802.11b标准的速率上限为20Mbps,它保持对802.11的向后兼容。
3 Bluetooth蓝牙接入技术
蓝牙(IEEE802.15)是一项最新标准,对于IEEE802.11来说,它的出现不是为了竞争而是相互补充。蓝牙比IEEE802.11更具移动性,比如:IEEE802.11限制在办公室和校园内,蓝牙能把一个设备连接到LAN和WAN,甚至支持全球漫游。
事实上,蓝牙系统和无线个人局域网(WPAN)的概念相辅相成,它已经是无线个人局域网的一个雏形。在其1999年12月发布的蓝牙1.0版的标准中,已定义了包括使用WAP协议连接互联网的多种应用软件。它能够使蜂窝电话系统、无绳通信系统、无线局域网和互联网等现有网络增添新功能,使各类计算机、传真机、打印机设备增添无线传输和组网功能,在家庭和办公自动化、家庭娱乐、电子商务、无线公文包应用、各类数字电子设备、工业控制、智能化建筑等场合开辟了广阔的应用。随着无线个人局域网的发展,IEEE 802.15的一个工作小组正在制订速率可达20Mb/s以上的无线个人局域网标准,这一标准也是基于蓝牙规范。
蓝牙技术从应用的角度来讲,与日前广泛应用于微波通信中的一点多址技术十分相似,因此,它很容易穿透障碍物,实现全方位的数据传输。
4 HomeRF家庭射频接入技术
HomeRF主要为家庭网络设计,是IEEE802.11与DECT的结合,旨在降低语音数据成本。HomeRF也采用了扩频技术,工作在2.4GHz频带,能同步支持4条高质量语音信道。但目前HomeRF的传输速率只有1~2Mb/s。HomeRF把共享无线连接协议(SWAP)作为未来家庭内联网的几项技术指标,使用IEEE802.11无线以太网作为数据传输标准,通信频段也是2.4GHz,HomeRF工作组像当初人们构造ATM一样,提出了一整套应用于家庭联网的完整体系,包括外围设备和家庭主机之间的连接、外围设备之间的连接、主机和HomeRF中央控制的连接、接入网、PSIN等。HomeRF技术对于小型公司或者类似别墅的家庭是再方便不过的了,因为这两种环境的活动半径都比Bluetooth和W规定的活动范围大,同时,一般又小于无线局域网的半径。但这也并非是说HomeRF的地位是高枕无忧的。因为,一项技术如果想要成为国际认可的标准,其独特性是必不可少的。HomeRF在传输距离方面的优势,很有可能被蓝牙所击败。
5 IrDA红外无线技术
简单地讲,IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它在技术上的主要优点有:无需专门申请特定频率的使用执照,这一点,在当前频率资源匮乏,频道使用费用增加的背景下是非常重要的;具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点。惠普(HP)公司目前已推出结合模块应用的约从2.5×8.0×2.9(mm)到5.3×13.0×3.8(mm)的专用器件,与同类技术相比,耗电量也是最低的;传输速率在适合于家庭和办公室使用的微微网(Piconet)中是最高的,由于采用点到点的连接,数据传输所受到的干扰较少,速率可达16Mb/s。
IrDA除了传输速率由原来的FIR(Fast Infrared)的4Mb/s提高到最新VFIR的16Mb/s标准;接收角度也由传统的30度扩展到120度。这样,在台式电脑上采用低功耗、小体积、移动余度较大的含有IrDA接口的键盘、鼠标,就有了基本的技术保障。同时,由于Internet的迅猛发展和图形文件逐渐增多,IrDA的高速率传输优势在扫描仪和数码相机等图形处理设备中更可大显身手。对于要求传输速率高、使用次数少、移动范围小、价格比较低的设备,如打印机、扫描仪、数码像机等,IrDA技术是首选。
6 小结
无线网络技术,不同于有线网络,它利用微波、红外线、无线电等无线技术进行信息传递。无线网络与有线网络相比,在移动性、可扩展性和布线方面有着明显的优势,但是在速度和安全性方面与有线网络相比还有一定的差距。
参考文献
[1]雷毅,雷远扬.充满生机和多样化的宽带无线接入技术.中国无线通信,2004.
[2]王顺满.无线局域网络技术与安全.机械工业出版社,2005.