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无线网络接入技能比较

无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一,不同的标准有不同的应用。正因为此,使得无线接入技术出现了百家争鸣的局面。在众多的无线接入标准中,无线局域网标准更成为人们关注的焦点。

  无线接入技能差异于有线接入的特色之一是规范不一致,不同的规范有不同的运用。正由于此,使得无线接入技能呈现了百家争鸣的局势。在许多的无线接入规范中,无线局域网规范更成为人们注重的焦点。

  IEEE 802.11协议族

  现在人们耳熟能详的无线局域网产品多支撑这一规范,它现已是无线局域网事实上的首要规范。

  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。IEEE802.11无线网络规范早在1997年公布,其时规则了一些比如介质接入操控层功用、周游功用、主动速率挑选功用、电源耗费办理功用、保密功用等;1999年无线网络世界规范的更新及完善,进一步规范了不同频点的产品及更高网络速率产品的开发和运用,除原IEEE802.11的内容之外,添加了依据SNMP(简略网络办理协议)协议的办理信息库(MIB),以代替原OSI协议的办理信息库。别的还添加了高速网络内容。IEEE802.11分IEEE802.11a 和IEEE802.11b。

  IEEE802.11a规则的频点为5GHz,用正交频分复用技能(OFDM)来调制数据流。OFDM技能的最大的优势是其无与伦比的多途径回声反射,因而特别适合于室内及移动环境。传输速度为:1到2Mbps。

  IEEE802.11b作业于2.4GHz频点,选用补偿码健控CCK调制技能。当作业站之间的间隔过长或搅扰过大,信噪比低于某个门限值时,其传输速率可从11Mb/s主动降至5.5Mb/s,或许再降至直接序列扩频技能的2Mb/s及1Mb/s速率。可是802.11b规范的速率上限为20Mbps,它坚持对802.11的向后兼容。

  所有这些协议都以CSMA/CD为介质同享战略,假如源需求发送数据时,它有必要查看传输介质是否正在被他人运用,假如介质未被他人运用,就发送数据包;反之,源主机就有必要等候一段时刻,比及介质闲暇后才可以发送。源经过不断宣布RTS(预备发送)包来查看介质的占用状况,在意图主机回来CTS(可以发送)包后,源主机就可以发送了。

  IEEE802.11e及IEEE802.11g是下一代无线LAN规范。被称为无线LAN规范方法IEEE802.11的扩展规范。所谓IEEE802.11的扩展规范,是在现有的802.11b及802.11a的MAC层追加了QOS功用及安全功用的规范。拟定规范作业由名为802.11e及802.11f的作业部分进行。追加QOS功用,可以进步传输语音数据和数据流数据的才能。别的作业部分802.11g也随之树立,由它来评论扩展物理层规范IEEE802.11b,使最高数据传输速度从现在的11Mb/s进步到20Mb/s以上。运用的频带与曩昔相同,仍为2.4GHz频带。不过关于调制方法,还未决议是否运用一向沿袭的直接分散方法的频谱(Spectrum)分散技能。

  现在,咱们常用的、技能老练的是IEEE802.11b。

  蓝牙技能 Bluetooth

  事实上,蓝牙系统和无线个人局域网(WPAN)的概念相得益彰,它现已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版的规范中,已界说了包含运用WAP协议衔接互联网的多种运用软件。它可以使蜂窝电话系统、无绳通讯系统、无线局域网和互联网等现有网络添加新功用,使各类计算机、传真机、打印机设备添加无线传输和组网功用,在家庭和办公主动化、家庭文娱、电子商务、无线公文包运用、各类数字电子设备、工业操控、智能化修建等场合拓荒了宽广的运用。跟着无线个人局域网的开展,IEEE 802.15的一个作业小组正在拟定速率可达20Mb/s以上的无线个人局域网规范,这一规范也是依据蓝牙规范。因而,无线个人局域网和蓝牙必然会趋于交融,由SIG参加蓝牙方案的公司和IEEE 802.15作业组协力协作,一起发明明日的无线个人局域网。

  蓝牙技能从运用的视点来讲,与日前广泛运用于微波通讯中的一点多址技能十分相似,因而,它很简略穿透障碍物,完成全方位的数据传输。早在蓝牙规范拟定的前一年,IEEE的有关作业组就现已开端无线个人局域网的预备作业。起先,IEEE执行委员会以为,由于这是局域网内部的无线通讯技能,所以就将此使命交给了对无线局域网有着突出贡献的802.11作业组,其时首要的作业便是完成无线局域网和无线个人局域网的无缝隙衔接。经过一年的努力作业,小组成员的结论是,现有的IEEE 802.11中有关支撑三种物理前言层的MAC(Medium Access Control,前言拜访操控)中规则的根底结构,并不适用于无线个人局域网。

  802.15作业组于1999年秋天开端起草一项以蓝牙1.0版别为根底的规范,2000年11月提交到IEEE规范委员会评论。之所以如此敏捷,首要是IEEE 802.11作业组在拟定无线局域网规范时过于滞后于商场,继而形成了无线局域网规范重蹈ATM(Asynchronous Transfer Mode、异步传输形式)的覆辙。尽管IEEE 802.11是世界公认的技能规范,但商场份额并不大,因而蓝牙才决议运用无线局域网运用的2.4GHz波段(由于频率的抵触,很或许形成现有无线局域网功用的下降)。蓝牙的支撑者乃至斗胆地猜测,跟着蓝牙技能的不断开展,选用IEEE 802.11规范的无线局域网将不复存在,然后两边的频段之争将便利的解决。

  假如设备是归于那种活动规模比较广、要求能和多种设备敏捷互联,如,笔记本电脑、数字无绳电话、个人数字助理、手机等,选用蓝牙或无线个人局域网对错常抱负的。

  IrDA

  红外线数据规范协会IrDA(Infrared Data Association)树立于1993年,对错营利性安排,致力于树立无线传达衔接的世界规范,现在在全球具有160个会员,参加的厂商包含计算机及通讯硬件、软件及电信公司等。简略地讲,IrDA是一种运用红外线进行点对点通讯的技能,其相应的软件和硬件技能都已比较老练。它在技能上的首要长处有:

  1、 无需专门请求特定频率的运用执照,这一点,在当时频率资源匮乏,频道运用费用添加的布景下对错常重要的。

  2、 具有移动通讯设备所必需的体积小、功率低的特色。惠普(HP)公司现在已推出结合模块运用的约从2.5×8.0×2.9(mm)到5.3×13.0×3.8(mm)的专用器材,与同类技能比较,耗电量也是最低的。

  3、 传输速率在适合于家庭和办公室运用的轻轻网(Piconet)中是最高的,由于选用点到点的衔接,数据传输所遭到的搅扰较少,速率可达16Mb/s。

  除了在技能上有自己的技能特色外,IrDA的商场优势也对错常显着的。现在,全世界有5000万台设备选用IrDA技能,而且依然每年以50%的速度增加。有95%的笔记本电脑安装了IrDA接口。在本钱上,红外线LED及接纳器等组件远较一般RF组件来得廉价,IrDA端口的本钱在5美元以内,假如对速度要求不高,乃至可以低到1.5美元以内,相当于日前蓝牙产品的十分之一。

  面临其他技能的应战,IrDA并没有停滞不前。除了传输速率由本来的FIR(Fast Infrared)的4Mb/s进步到最新VFIR的16Mb/s规范;接纳视点也由传统的30度扩展到120度。这样,在台式电脑上选用低功耗、小体积、移动余度较大的含有IrDA接口的键盘、鼠标,就有了根本的技能保证。一起,由于Internet的迅猛开展和图形文件逐步增多,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神通。

  关于要求传输速率高、运用次数少、移动规模小、价格比较低的设备,如打印机、扫描仪、数码像机等,IrDA技能是首选。

  HomeRF

  HomeRF把同享无线衔接协议(SWAP)作为未来家庭内联网的几项技能指标,运用IEEE802.11无线以太网作为数据传输规范,通讯频段也是2.4GHz,HomeRF作业组像最初人们结构ATM相同,提出了一整套运用于家庭联网的完好系统,包含外围设备和家庭主机之间的衔接、外围设备之间的衔接、主机和HomeRF中心操控的衔接、接入网、PSIN等。2000年8月31日,美国联邦通讯委员会同意了Intel、Microsoft、Motorola和Proxim等HomeRF安排成员的要求,答应HomeRF的传输速率在本来的2Mb/s的根底上进步四倍,到达8M~11Mb/s传送速率;而且和蓝牙相同,HomeRF可以完成多个(最多5个)设备之间的互联。但FCC的这一决议,引起了来自包含内部成员和蓝牙安排成员的对立,首要理由是频率抵触、功耗较大。一起,HomeRF作业组的一些成员提出,将本来的发射带宽由1MHz进步到5MHz,这样速率可以进步得更多,但对立者以为,信息本来在狭隘的信号通道里跳动,现在假如将狭隘的通道加宽,就会像一辆货车在几条车道上横行无忌,然后形成SWAP设备之间的相互搅扰。因而,许多业界人士对这一技能并不表明达观。

  不过,HomeRF技能关于小型公司或许相似别墅的家庭是再便利不过的了,由于这两种环境的活动半径都比Bluetooth和W规则的活动规模大,一起,一般又小于无线局域网的半径。但这也并非是说HomeRF的位置是无忧无虑的。由于,一项技能假如想要成为世界认可的规范,其独特性是必不可少的。HomeRF在传输间隔方面的优势,很有或许被蓝牙所打败。

  宽带无线规范IEEE 802.16

  最近几年来,无线网络技能作为一种用户接入技能现已成为传统的铜线本地环路技能的一种代替技能,而且越来越遭到人们的注重。人们对无线网络技能的爱好首要会集在无线本地环路WLL(Wireless Local Loop)或许固定无线接入方面。为了给本地无线环路WLL供给一个规范,IEEE 802委员会于1999年树立了802.16作业组来专门开发宽带无线规范。

  IEEE 802.16担任对无线本地环路的无线接口及其相关功用拟定规范,它由三个小作业组组成,每个小作业组别离担任不同的方面:IEEE 802.16.1担任拟定频率为10G到60G赫兹的无线接口规范;IEEE 802.16.2担任拟定宽带无线接入系统共存方面的规范;IEEE 802.16.3担任拟定频率规模在2G到10G赫兹之间取得频率运用答应的运用的无线接口规范。咱们可以看到,802.16.1所担任的频率对错常高的,而它的作业也是在这三个组中走在最前沿的。由于其所定位的带宽很特别,在将来802.16.1 最有或许会引起工业界的爱好。

  802.16无线服务的效果便是在用户站点同中心网络之间树立起一个通讯途径,这个中心网络可以是公用电话网络也可以是因特网。IEEE 802.16规范所关怀的是用户的收发机同基站收发机之间的无线接口。其间的协议专门对在网络中传输大数据块时的无线传输地址问题做了规则,协议规范是依照三层结构系统安排的。

  三层结构中的最底层是物理层,该层的协议首要是关于频率带宽、调制形式、纠错技能以及发射机同接纳机之间的同步、数据传输率和时分复用结构等方面的。关于从用户到基站的通讯,规范运用的是按需分配多路寻址-时分多址DAMA-TDMA技能。按需分配多路寻址DAMA技能是一种依据多个站点之间的容量需求的不同而动态地分配信道容量的技能。时分多址TDMA是一种时分技能,它将一个信道分红一系列的帧,每个帧都包含许多的小时刻单位,称为时隙。时分多路技能可以依据每个站点的需求为其在每个帧中分配必定数量的时隙来组成每个站点的逻辑信道。经过DAMA-TDMA技能,每个信道的时隙分配可以动态地改动。

  在物理层之上是数据链路层,在该层上IEEE 802.16规则的首要是为用户供给服务所需的各种功用。这些功用都包含在介质拜访操控MAC层中,首要担任将数据组成帧格局来传输和对用户怎么接入到同享的无线介质中进行操控。MAC协议对基站或用户在什么时候选用何种方法来初始化信道做了规则。由于MAC层之上的一些层如ATM需求供给服务质量服务QoS,所以MAC协议有必要可以分配无线信道容量。坐落多个TDMA帧中的一系列时隙为用户组成一个逻辑上的信道,而MAC帧则经过这个逻辑信道来传输。IEEE 802.16.1规则每个独自信道的数据传输率规模是从2M比特/秒到155M比特/秒。

  在MAC层之上是一个集聚层,该层依据供给服务的不同供给不同的功用。关于IEEE 802.16.1来说,能供给的服务包含数字音频/视频播送、数字电话、异步传输形式ATM、因特网接入、电话网络中无线中继和帧中继。

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