Wireless

無線通信是人們夢寐以求的技術,有了它,我們在進行數據交換時就不必受時間和空間的限制,可以隨時隨地瀏覽Internet,再也不用為網絡布線而苦惱……。但是,現在相關的無線網絡技術實在是太多了,畢竟有好有壞。下面就對目前流行的技術進行簡單的介紹。

窄帶廣域網
1.HSCSD
 HSCSD(高速線路交換數據)是為無線用戶提供38.3kbps速率傳輸的無線數據傳輸方式,它的速度比GSM通信標準的標準數據速率快4倍,可以和使用固定電話調制解調器的用戶相比。當前,GSM網絡單個信道在每個時隙只能支持1個用戶,而HSCSD通過允許1個用戶在同一時間同時訪問多個信道來大幅改進數據訪問速率。但美中不足的是,這會導致用戶成本的增加。假設1個標準的數據傳輸速率是14 400bps,使用具有4個時隙的HSCSD將使數據訪問速率達到57.6Kbps。目前支持HSCSD的手機有NOKIA的6210和6250。

2.GPRS
 GPRS(多時隙通用分組無線業務)是一種很容易與IP接口的分組交換業務,其速率可達9.6~14.4kbps,甚至能達到115kbps,並且能夠傳送話音和數據。該技術是當前提高Internet接入速度的熱門技術,而且還有可能被應用在廣域網中。GPRS又被認為是GSM第2階段增強(GSM Phase2+)接入技術。GPRS雖是GSM上的分組數據傳輸標準,但也可和IS-136標準結合使用。隨著Internet的發展和蜂窩移動通信的普及,GSM的發展有目共睹,因而GPRS技術的前景也十分廣闊。

 GPRS是GSM一項新的承載業務,提高並簡化了無線數據接入分組網絡的方式,分組數據可直接在GSM基站和其他分組網之間傳輸。它具有接入時間短、速率高的特點。由於它是分組方式的,因此可以按字節數來計費,這些和傳統的撥號接入時間長、按電路持續時間計費明顯不同。同時,GPRS網是GSM上的分組網,它實際上又是Internet的1個子網。在GPRS的支持下,GSM可以提供:E-mail、網頁瀏覽、增強的短消息業務、即時的無線圖像傳送、尋像業務、文本和住處共享、監視、Voice over Internet、廣播業務。由於它採用的是分組技術,與傳統的無線電路業務在實施上有完全不同的特點。

 GPRS網絡同時支持IPv4和IPv6,是通向第三代移動通信網絡的重要一步。它適合於突發性Internet/ Intranet業務,並能提供點到點的承載業務以及完成短消息業務的傳送。預計在將來,它也能提供單點到多點的業務。更重要的是GPRS具有有限的QoS支持,因為它可以由相關參數來指定業務的繼承性、可靠性、延時、流量。

 目前市場上還很難買到支持GPRS的手機,並且中國移動通信目前還不支持GPRS。據稱,中國移動通信正在開發「夢網」,可能應用的技術就是GPRS。

3.CDPD
 CDPD(蜂窩數字分組數據)採用分組數據方式,是目前公認的最佳無線公共網絡數據通信規程。它是建立在TCP/IP基礎上的一種開放系統結構,將開放式接口、高傳輸速度、用戶單元確定、空中鏈路加密、空中數據加密、壓縮數據糾錯及重發和世界標準的IP尋址模式無線接入有機地結合在一起,提供同層網絡的無縫連接、多協議網絡服務。

4.三種標準的比較
 GSM標準機構ETSI出版HSCSD規範的時間要比出版GPRS規範的時間早1年多,但目前GPRS的實際應用要更廣泛一些。雖然已有10多家運營商從NOKIA和Ericssion訂購HSCSD的方案,但直到現在為止還沒有商業化的HSCSD服務提供給用戶。

GPRS與CDPD性能比較(見表一):
類比後可以看出,GPRS和CDPD各有千秋,是移動上網的好選擇。

5.其他目前很難見到的技術
(EDGE和UMTS)
 EDGE是一種有效提高了GPRS信道編碼效率的高速移動數據標準,它允許高達384Kbps的數據傳輸速率,可以充分滿足未來無線多媒體應用的帶寬需求。EDGE是為無法得到UMTS頻譜的移動網絡運營商而設計的,它提供一個從GPRS到UMTS的過渡性方案,從而使現有的網絡運營商可以最大限度地利用現有的無線網絡設備,在第三代移動網絡商業化之前提前為用戶提供個人多媒體通信業務。現在,NOKIA和Ericssion公司的研究和開發部門正在對 EDGE技術進行攻關,有望在2001~2002年將其投入商用。

 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)是ITU IMT-2000的重要組成部分。早在1991年,ETSI就開始了這方面的技術研究,1998年初,它為UMTS選擇了一種無線接口UTRA(UMTS Terrestrial Radio Access)作為全球地面無線接入網絡的基礎。

 UMTS除支持現有的一些固定和移動業務外,還提供全新的交互式多媒體業務。UMTS使用ITU分配的、適用於陸地和衛星無線通信的頻帶。它可通過移動或固定、公用或專用網絡接入,與GSM和IP兼容。UMTS可支持高達2Mb/s的數據速率,與IP結合將更好地支持交互式多媒體業務和其他寬帶應用(如可視電話和會議電視等)。實際上,只要有足夠的帶寬,UMTS可支持更高的速率。例如,在UMTS發展的高級階段,採用LAN(微波或紅外)技術,可使系統速率高達155Mb/s。預計到2003年以後,UMTS有望投入使用。

寬帶廣域網
1.LMDS
 LMDS(本地多點分配業務)是一種微波的寬帶業務,工作在28GHz附近頻段,在較近的距離雙向傳輸話音、數據和圖像等信息。LMDS採用一種類似蜂窩的服務區結構,將一個需要提供業務的地區劃分為若干服務區,每個服務區內設基站,基站設備經點到多點無線鏈路與服務區內的用戶端通信。每個服務區覆蓋範圍為幾公里至十幾公里,並可相互重疊。LMDS屬於無線固定接入,而它最大的特點在於寬帶特性,可用頻譜往往達1GHz以上,一般通信速度可以達到 2Mbps。

2.SCDMA
 無線用戶環路系統是國際上第一套同時應用智能天線(Smart Antenna)技術、採用SWAP空間信令,利用軟件無線電(Software Radio)實現的同步CDMA(Synchronous CDMA)無線通信系統。系統由基站控制器、無線基站、用戶終端(多用戶固定台、少用戶固定台、單用戶固定台及手持機)和網絡管理設備等組成。單基站工作在一個給定的載波頻率,佔用0.5MHz帶寬,主要功能是完成與基站控制器或交換機的有線連接以及與用戶終端的無線連接。基站和基站控制器通過E1接口(2Mbps)以R2或V5接口信號接入PSTN網。基站與用戶終端的空中接口使用SWAP信令,以無線方式為用戶提供話音、傳真和低速數據業務。多用戶終端還具有內部交換功能(即同一多用戶固定台的用戶彼此呼叫不佔用空中碼道)。網絡管理完成系統的配置管理、故障管理、數據維護及安全管理等功能。

3.WCDMA
 WCDMA(寬帶分碼多工存取)全名是Wideband CDMA,它可支持384Kbps到2Mbps不等的數據傳輸速率,在高速移動的狀態,可提供384Kbps的傳輸速率,在低速移動或是室內環境下,則可提供高達2Mbps的傳輸速率。此外,在同一傳輸通道中,它還可以提供電路交換和分包交換的服務,因此,消費者可以同時利用交換方式接聽電話,然後以分包交換方式訪問因特網。這樣的技術可以提高移動電話的使用效率,使得我們可以超越在同一時間只能做語音或數據傳輸的服務限制。

4.寬帶協議的比較
 一般情況下看,LMDS多用於因特網訪問,SCDMA多用於視頻會議,WCDMA多用於可視移動電話。當然3者都可實現這些功能。不過目前除了LMDS尚可在國內見到,其餘的恐怕要過兩年才能見到。

局域網
1.Bluetooth
 藍牙,大家一定聽說過吧。這種系統是使用擴頻(spread spectrum)技術,在攜帶型裝置和區域網絡之間提供一個快速而安全的短距離無線電連接。它提供的服務包括網際網絡(Internet)、電子郵件、影像和數據傳輸以及語音應用,延伸容納於3個並行傳輸的64kb/s PCM通道中,提供1Mbps的流量。這一觀念已被2000個左右的不同用戶組織改採用,並獲得許多主要半導體製造廠家的支持。

 藍牙無線技術既支持點到點連接,又支持點到多點的連接。蘊藏在筆記本電腦、Palm和PDA、Windows CE設備、蜂窩手機、PCS電話及其他外設的轉發設備中,可以使這些設備在各種網絡環境中進行通訊。現在的規範允許7個「從屬」設備和一個「主」設備進行通訊。幾個這樣的小網絡(piconet)也可以連接在一起,通過靈活的配置彼此進行溝通。在同一個小網絡中的設備有同步的優先權,但是其他設備也可以通過設置,在任何時候加入其中。這種網絡的拓撲結構可以被描述為一個由靈活的、多個小網絡組成的結構。更進一步,小網絡或者單個設備可以和固定的使用藍牙無線技術的訪問點(Access Points)及附近其他藍牙小網絡相連。

2.IEEE802.11

 IEEE802.11是1999年最新版本的無線網絡標準。IEEE802.11無線網絡標準於1997年頒布,當時規定了一些諸如介質接入控制層功能、漫遊功能、自動速率選擇功能、電源消耗管理功能、保密功能等。1999年無線網絡國際標準的更新及完善,進一步規範了不同頻點的產品及更高網絡速率產品的開發和應用,除原IEEE802.11的內容之外,增加了基於SNMP(簡單網絡管理協議)協議的管理信息庫(MIB),以取代原OSI協議的管理信息庫,另外還增加了高速網絡內容。IEEE802.11分IEEE802.11a和IEEE802.11b。

 IEEE802.11a規定的頻點為5GHz,用正交頻分復用技術(OFDM)來調製數據流。OFDM技術的最大優勢是其無與倫比的多途徑回聲反射,因此,特別適合於室內及移動環境;IEEE802.11b工作於2.4GHz頻點,採用補償碼健控CCK調製技術。當工作站之間的距離過長或干擾過大,信噪比低於某個限值時,其傳輸速率可從11Mb/s自動降至5.5Mb/s,或者再降至直接序列擴頻技術的2Mb/s及1Mb/s速率。

3.IrDA
IrDA是一制定紅外線傳輸標準的組織。
IrDA傳輸標準的特點為:
傳輸速率每秒115KB,傳輸角度為30度,點對點半雙工傳輸。Serial Port須有16550 UART,最大傳輸距離1米。

4.幾種協議的比較
 不難看出,只有IEEE802.11適合組建無線局域網,因為它的傳輸速率要遠高於Bluetooth。不過恐怕IrDA有被Bluetooth代替的可能,因為IrDA只能點對點進行傳輸,而Bluetooth可一點對多點,並且傳輸速度遠高於IrDA。

 無線是發展的趨勢,將來,一切都可以做到無線,不用再受時間和地域的限制,任意遨遊。

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License