無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用速查方法技巧
一、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的原理及主要標(biāo)準(zhǔn)
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它提供了使用無(wú)線(xiàn)多址信道的一種有效方法來(lái)支持計(jì)算機(jī)之間的通信,并為通信的移動(dòng)化、個(gè)人化和多媒體應(yīng)用提供了潛在的手段。一般而言,凡采用無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都可稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)。從WLAN到藍(lán)牙、從紅外線(xiàn)到移動(dòng)通信,所有的這一切都是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用典范。它不采用傳統(tǒng)電纜線(xiàn)提供傳統(tǒng)有線(xiàn)局域網(wǎng)的所有功能,網(wǎng)絡(luò)所需的基礎(chǔ)設(shè)施不需要埋在地下或隱藏在墻里,網(wǎng)絡(luò)能夠隨著實(shí)際需要移動(dòng)或變化。說(shuō)得通俗點(diǎn),就是局域網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)連接形式,也就是無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(Wireless Local-area Network,WLAN)。
1.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸原理
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的傳輸原理和普通有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)一樣,也是采用了ISO/RM七層網(wǎng)絡(luò)模型,只是在模型的最低兩層“物理層”和“數(shù)據(jù)鏈路層”中,使用了無(wú)線(xiàn)的傳輸方式。盡管目前各類(lèi)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范并不統(tǒng)一,但是就其傳輸方式來(lái)看肯定是以下兩種之一:無(wú)線(xiàn)電波方式和紅外線(xiàn)方式。其中紅外線(xiàn)傳輸方式是目前應(yīng)用最為廣泛的一種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)技術(shù),現(xiàn)在家用電器中使用頻繁的家電遙控器幾乎都是采用紅外線(xiàn)傳輸技術(shù)。作為無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的傳輸方式,紅外線(xiàn)傳輸?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)是不受無(wú)線(xiàn)電波的干擾,而且紅外線(xiàn)的使用也不會(huì)被國(guó)家無(wú)線(xiàn)電管理委員會(huì)加以限制。但是,紅外線(xiàn)傳輸方式的傳輸質(zhì)量受距離的影響非常大,并且紅外線(xiàn)對(duì)非透明物體的穿透性也非常差,這就直接導(dǎo)致了紅外線(xiàn)傳輸技術(shù)很難成為計(jì)算機(jī)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的主角。相比之下,無(wú)線(xiàn)電波傳輸方式的應(yīng)用則廣泛得多。采用無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行傳輸,不僅覆蓋范圍大、發(fā)射功率強(qiáng),而且還具有隱蔽性、保密性等特點(diǎn),不會(huì)干擾同頻的系統(tǒng),具有很高的可用性。以下介紹幾種主要的無(wú)線(xiàn)電波調(diào)制方式。
(1)擴(kuò)頻譜方式
擴(kuò)頻通信的基本特征是使用比發(fā)送的信息數(shù)據(jù)速率高許多倍的偽隨機(jī)碼把載有信息數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)的頻譜進(jìn)行擴(kuò)展,形成寬帶的低功率頻譜密度的信號(hào)來(lái)發(fā)射。增加帶寬可以在較低的信噪比情況下以相同的信息傳輸率來(lái)可靠地傳輸信息。在信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下,只要相應(yīng)地增加信號(hào)帶寬,仍然能夠保持可靠的通信,也就是可以用擴(kuò)頻方法以寬帶傳輸信息來(lái)?yè)Q取信噪比上的好處。這就是擴(kuò)頻通信的基本思想和理論依據(jù)。這一做法雖然犧牲了頻帶帶寬,但卻提高了通信系統(tǒng)的抗干擾能力和安全性。
目前采用擴(kuò)展頻譜方式的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)一般選擇的都是ISM頻段,這里ISM分別取于Industrial、Scientific及Medical的第一個(gè)字母。許多工業(yè)、科研和醫(yī)療設(shè)備的發(fā)射頻率均集中于該頻段。例如美國(guó)ISM頻段由902MHz~928MHz、2.4GHz~2.48GHz、5.725GHz~5.850GHz三個(gè)頻段組成。如果發(fā)射功率及帶寬輻射滿(mǎn)足美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的要求,則無(wú)須向FCC提出專(zhuān)門(mén)的申請(qǐng)即可使用ISM頻段。
實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻通信的基本工作方式有4種:直接序列擴(kuò)頻(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式(簡(jiǎn)稱(chēng)DSSS方式);跳變頻率(Frequency Hopping)工作方式(簡(jiǎn)稱(chēng)FH方式);跳變時(shí)間(Time Hopping)工作方式(簡(jiǎn)稱(chēng)TH方式);線(xiàn)性調(diào)頻(Chirp Modulation)工作方式(簡(jiǎn)稱(chēng)Chirp方式)。目前使用最多、最典型的擴(kuò)頻工作方式是直擴(kuò)式(DSSS方式),在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的通信中,就是采用這種工作方式。
(2)窄帶調(diào)制方式
顧名思義,在這種調(diào)制方式下,數(shù)據(jù)信號(hào)在不做任何擴(kuò)展的情況下直接發(fā)射出去。與擴(kuò)展頻譜方式相比,窄帶調(diào)試方式占用頻帶少,頻帶利用率高。不過(guò),采用窄帶調(diào)制方式的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)要占用專(zhuān)用頻段,在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有條件下需經(jīng)過(guò)國(guó)家無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)的批準(zhǔn)才能使用。
2.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)
與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)相比,無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)具備了如下主要優(yōu)勢(shì):
安裝便捷:在網(wǎng)絡(luò)的組建過(guò)程中,對(duì)周邊環(huán)境影響最大的就是網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)了。而無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的組建則幾乎不用考慮它對(duì)環(huán)境帶來(lái)的影響,一般只需在該區(qū)域安放一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)接入(Access Point)設(shè)備即可建立網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
使用靈活:在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)位置的限制。而無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)一旦建成后,在信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何位置都可方便地接入網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
經(jīng)濟(jì)節(jié)約:由于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)靈活性的不足,設(shè)計(jì)者往往要盡可能地考慮到未來(lái)擴(kuò)展的需要,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)要預(yù)設(shè)大量利用率較低的接入點(diǎn),造成資源浪費(fèi)。而且一旦網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展超出了預(yù)期的規(guī)劃,整體的改造也將是一筆不小的開(kāi)支。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的出現(xiàn),徹底解決了這一規(guī)劃上的難題,充分保護(hù)了已有的投資,而且改造和維護(hù)起來(lái)也十分簡(jiǎn)便。
易于擴(kuò)展:同有線(xiàn)局域網(wǎng)一樣,無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)具備了多種配置方式,能根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇、合理搭配,并能提供像漫游等有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供的特性。
目前,無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)54Mbps,已經(jīng)非常接近有線(xiàn)局域網(wǎng)的傳輸速率,而且其遠(yuǎn)至20km的傳輸距離也是有線(xiàn)局域網(wǎng)所望塵莫及的。作為有線(xiàn)局域網(wǎng)的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展,無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)使計(jì)算機(jī)具有了可移動(dòng)性,能快速、方便地解決有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)連通問(wèn)題。
3.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的主要標(biāo)準(zhǔn)
無(wú)線(xiàn)技術(shù)包括了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)和以GPRS/3G為代表的無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)技術(shù),這些標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)發(fā)展到今天,已經(jīng)出現(xiàn)了包括IEEE802.11、藍(lán)牙技術(shù)和HomeRF等在內(nèi)的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))為代表的多個(gè)研究機(jī)構(gòu)針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合,制定了一系列協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的實(shí)用化。這些協(xié)議由Wi-Fi(Wi-Fi聯(lián)盟是一家世界性組織,成立的目標(biāo)是確保符合802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN產(chǎn)品之間的相互協(xié)作性)組織制定和進(jìn)行認(rèn)證。我國(guó)早在2004 年7 月26 日向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)WAPI(無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)鑒別與保密基本結(jié)構(gòu)) 提案,這是中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)較好地解決了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的安全問(wèn)題,但是由于種種原因它現(xiàn)在并沒(méi)有得到執(zhí)行。下面列出了一些主要無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
(1) IEEE802.11系列協(xié)議
作為全球公認(rèn)的局域網(wǎng)權(quán)威,IEEE 802工作組建立的標(biāo)準(zhǔn)在過(guò)去二十年內(nèi)在局域網(wǎng)領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。這些協(xié)議包括了802.3 Ethernet協(xié)議、802.5 Token Ring協(xié)議、802.3z 100BASE-T快速以太網(wǎng)協(xié)議。在1997年,經(jīng)過(guò)了7年的工作以后,IEEE發(fā)布了802.11協(xié)議,這也是在無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)的第一個(gè)國(guó)際上被認(rèn)可的協(xié)議。在1999年9月,他們又提出了802.11b“High Rate”協(xié)議,用來(lái)對(duì)802.11協(xié)議進(jìn)行補(bǔ)充,802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps兩個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)吞吐速率。利用802.11b,移動(dòng)用戶(hù)能夠獲得同Ethernet一樣的性能、網(wǎng)絡(luò)吞吐率與可用性。這個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)使管理員可以根據(jù)環(huán)境選擇合適的局域網(wǎng)技術(shù)來(lái)構(gòu)造自己的網(wǎng)絡(luò),滿(mǎn)足他們的商業(yè)用戶(hù)和其他用戶(hù)的需求。802.11協(xié)議主要工作在ISO協(xié)議的最低兩層上,并在物理層上進(jìn)行了一些改動(dòng),加入了高速數(shù)字傳輸?shù)奶匦院瓦B接的穩(wěn)定性。IEEE802.11工作組制訂的具體協(xié)議包括以下幾項(xiàng)。
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a采用正交頻分(OFDM)技術(shù)調(diào)制數(shù)據(jù),使用5GHz的頻帶,避開(kāi)了當(dāng)前微波、藍(lán)牙以及大量工業(yè)設(shè)備廣泛采用的2.4GHz頻段,因此其產(chǎn)品在無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中所受到的干擾大為降低,抗干擾性較IEEE 802.11b更為出色。高達(dá)54Mbps數(shù)據(jù)傳輸帶寬,是IEEE 802.11a的真正意義所在。IEEE 802.11a已經(jīng)為今后無(wú)線(xiàn)寬帶網(wǎng)的進(jìn)一步要求做好了準(zhǔn)備,從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展角度來(lái)看,其競(jìng)爭(zhēng)力是不言而喻的。此外,IEEE 802.11a的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品較IEEE 802.11b有著更低的功耗,這對(duì)筆記本電腦以及PDA等移動(dòng)設(shè)備來(lái)說(shuō)也有著重大意義。
IEEE 802.11a的普及也有其自身的諸多限制。首先,IEEE 802.11a面臨的難題是來(lái)自廠(chǎng)商方面的壓力。眼下,IEEE 802.11b已走向成熟,許多擁有IEEE 802.11b產(chǎn)品的廠(chǎng)商對(duì)IEEE 802.11a持謹(jǐn)慎態(tài)度。從目前的情況來(lái)看,由于這兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)互不兼容,不少?gòu)S商為了均衡市場(chǎng)需求,直接將其產(chǎn)品做成了a+b的形式,這種做法固然解決了兼容問(wèn)題,但也帶來(lái)了成本增加的負(fù)面因素。其次,相關(guān)法律法規(guī)的限制,使5.2GHz頻段無(wú)法在全球各個(gè)國(guó)家獲得批準(zhǔn)和認(rèn)可。5.2GHz的高頻雖然令I(lǐng)EEE 802.11a具有了低干擾的使用環(huán)境,但也帶來(lái)了不利的一面——太空中數(shù)以千計(jì)的人造衛(wèi)星與地面站通信也恰恰使用5.2GHz頻段。此外,歐盟也只允許將5.2GHz頻率用于其自己制定的另一個(gè)無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)——HiperLAN。
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b也被稱(chēng)為Wi-Fi技術(shù),采用補(bǔ)碼鍵控(CCK)調(diào)制方式,使用2.4GHz頻帶。從性能上看,IEEE 802.11b的帶寬為11Mbps,實(shí)際傳輸速率在5Mbps左右,與普通的10Base-T規(guī)格有線(xiàn)局域網(wǎng)持平。無(wú)論是家庭無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)還是中小企業(yè)的內(nèi)部局域網(wǎng),IEEE 802.11b都能基本滿(mǎn)足使用要求。由于基于的是開(kāi)放的2.4GHz頻段,因此IEEE 802.11b的使用無(wú)需申請(qǐng),既可作為對(duì)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充,又可自行獨(dú)立組網(wǎng),靈活性很強(qiáng)。
從工作方式上看,IEEE 802.11b的運(yùn)作模式分為兩種:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式和基本模式。其中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式是指無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡之間的通信方式,即一臺(tái)裝配了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)可以與另一臺(tái)裝配了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,對(duì)于小型無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),這是一種非常方便的互聯(lián)方案;而基本模式則是指無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充或無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)并存時(shí)的通信方式,這也是IEEE 802.11b最常用的連接方式。此時(shí),裝載無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)需要通過(guò)接入點(diǎn)(無(wú)線(xiàn)AP)才能與另一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接,由接入點(diǎn)來(lái)負(fù)責(zé)頻段管理及漫游等指揮工作。在帶寬允許的情況下,一個(gè)接入點(diǎn)最多可支持1024個(gè)無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的接入。當(dāng)無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)增加時(shí),網(wǎng)絡(luò)存取速度會(huì)隨之變慢。
作為目前最普及、應(yīng)用最廣泛的無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),IEEE 802.11b的優(yōu)勢(shì)不言而喻。技術(shù)的成熟,使得基于該標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的成本得到了很好的控制,無(wú)論家庭還是企業(yè)用戶(hù),無(wú)需太多的資金投入即可組建一套完整的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)。但I(xiàn)EEE 802.11b的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的,11Mbps的帶寬并不能很好地滿(mǎn)足大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰荒茏鳛橛芯€(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的一種補(bǔ)充。
IEEE 802.11g
2001年11月,在IEEE 802.11會(huì)議上形成了IEEE 802.11g標(biāo)準(zhǔn)草案,目的是在2.4GHz頻段實(shí)現(xiàn)802.11a的速率要求。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM調(diào)制方式,使用2.4GHz頻段,對(duì)現(xiàn)有的IEEE 802.11b系統(tǒng)向下兼容。它既能適應(yīng)傳統(tǒng)的802.11b標(biāo)準(zhǔn),也符合IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn),從而解決了對(duì)已有的802.11b設(shè)備的兼容。
與IEEE 802.11a相同的是,IEEE 802.11g也使用了Orthogonal Frequency Division Multiplexing(正交分頻多任務(wù),OFDM)的模塊設(shè)計(jì),這是其54Mbps高速傳輸?shù)拿卦E。不同的是,IEEE 802.11g的工作頻段并不是IEEE 802.11a的5.2GHz,而是堅(jiān)守在和IEEE 802.11b一致的2.4GHz頻段,這樣一來(lái),原先IEEE 802.11b使用者所擔(dān)心的兼容性問(wèn)題得到了很好的解決,IEEE 802.11g提供了一個(gè)平滑過(guò)渡的選擇。
除了具備高傳輸率以及兼容性上的優(yōu)勢(shì)外,IEEE 802.11g所工作的2.4GHz頻段的信號(hào)衰減程度不像IEEE 802.11a的5.2GHz那么嚴(yán)重,并且IEEE 802.11g還具備更優(yōu)秀的“穿透”能力,能適應(yīng)更加復(fù)雜的使用環(huán)境。但是先天性的不足(2.4GHz工作頻段),使得IEEE 802.11g和它的前輩IEEE 802.11b一樣極易受到微波、無(wú)線(xiàn)電話(huà)等設(shè)備的干擾。此外,IEEE 802.11g的信號(hào)比IEEE 802.11b的信號(hào)能夠覆蓋的范圍要小得多,用戶(hù)可能需要添置更多的無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)才能滿(mǎn)足原有使用面積的信號(hào)覆蓋。
(2)藍(lán)牙技術(shù)
藍(lán)牙技術(shù)將成為全球通用的無(wú)線(xiàn)技術(shù),它工作在2.4GHz波段,采用的是跳頻展頻(FHSS)技術(shù),數(shù)據(jù)速率為1Mbps,距離為10m。任一藍(lán)牙技術(shù)設(shè)備一旦搜尋到另一個(gè)藍(lán)牙技術(shù)設(shè)備,馬上就可以建立聯(lián)系,而無(wú)需用戶(hù)進(jìn)行任何設(shè)置。在無(wú)線(xiàn)電環(huán)境非常嘈雜情況下,其優(yōu)勢(shì)更加明顯。藍(lán)牙技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是成本低、耗電量低以及支持?jǐn)?shù)據(jù)/語(yǔ)音傳輸。
(3)HomeRF
HomeRF是專(zhuān)門(mén)為家庭用戶(hù)設(shè)計(jì)的,它工作在2.4GHz,利用50跳/秒的跳頻擴(kuò)譜方式,通過(guò)家庭中的一臺(tái)主機(jī)在移動(dòng)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信,既可以通過(guò)時(shí)分復(fù)用支持語(yǔ)音通信;又能通過(guò)載波監(jiān)聽(tīng)多重訪(fǎng)問(wèn)/沖突避免協(xié)議提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。同時(shí),HomeRF提供了與TCP/IP良好的集成,支持廣播、多播和48位IP地址。HomeRF最顯著的優(yōu)點(diǎn)是支持高質(zhì)量的語(yǔ)音及數(shù)據(jù)通信,它把共享無(wú)線(xiàn)連接協(xié)議(SWAP)作為未來(lái)家庭內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),使用IEEE802.11無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
(4)HyperLAN/HyperLAN2
HyperLAN是ETSI制定的標(biāo)準(zhǔn),分別應(yīng)用在2.4GHz和5GHz不同的波段中。與IEEE 802.11最大的不同,在于HyperLAN不使用調(diào)變的技術(shù)而使用CSMA(Carrier Sense Multiple Access)的技術(shù)。HyperLAN2采用Wireless ATM的技術(shù),因此也可以將HyperLAN2視為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的ATM,采用5GHz射頻頻率,傳輸速率為54Mbps。
(5)WiMAX
作為寬帶無(wú)線(xiàn)通信的推動(dòng)者,美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)于1999年設(shè)立IEEE 802.16工作組,工作內(nèi)容主要是開(kāi)發(fā)固定寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),包括空中接口及其相關(guān)功能,標(biāo)準(zhǔn)涵蓋2~66 GHz 的許可頻段和免許可頻段,解決最后一公里的寬帶無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)的接入問(wèn)題。隨著研究的深入,IEEE相繼推出了IEEE 802.16、IEEE 802.16a、IEEE 802.16d、8 IEEE 02.16e等一系列標(biāo)準(zhǔn),該系列標(biāo)準(zhǔn)引起業(yè)界廣泛關(guān)注,被認(rèn)為是寬帶無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)(WMAN)的理想解決方案。為了推廣遵循IEEE802.16和ETSI HIPERMAN的寬帶無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備,并確保其兼容性及互用性,一些主要的通信部件及設(shè)備制造商結(jié)成了一個(gè)工業(yè)貿(mào)易聯(lián)盟組織,即WiMAX,IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)又被稱(chēng)之為WiMAX技術(shù)。其最大傳輸速度為可達(dá)到75M bps,最大傳輸距離可達(dá)50km。
(6)GPRS技術(shù)
GPRS的英文全稱(chēng)為General Packet Radio Service,中文含義為通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù),它是利用“包交換”(Packet-Switched)的概念發(fā)展出的一套無(wú)線(xiàn)傳輸方式。所謂的包交換就是將Date封裝成許多獨(dú)立的封包,再將這些封包一個(gè)一個(gè)傳送出去,形式上有點(diǎn)類(lèi)似寄包裹。采用包交換的好處是只有在有資料需要傳送時(shí)才會(huì)占用頻寬,而且可以以傳輸?shù)馁Y料量計(jì)價(jià),這對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是比較合理的計(jì)費(fèi)方式。此外,在GSM phase 2+的標(biāo)準(zhǔn)里,GPRS可以提供四種不同的編碼方式,這些編碼方式也分別提供不同的錯(cuò)誤保護(hù)(Error Protection)能力。利用四種不同的編碼方式,每個(gè)時(shí)槽可提供的傳輸速率為CS-1(9.05K)、CS-2(13.4K)、CS-3(15.6K)及CS-4(21.4K),其中CS-1的保護(hù)最為嚴(yán)密,CS-4則是完全未加以任何保護(hù)。每個(gè)用戶(hù)最多可同時(shí)使用八個(gè)時(shí)槽,所以GPRS號(hào)稱(chēng)最高傳輸速率為171.2K bps。
GPRS是一種新的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),它在移動(dòng)用戶(hù)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接,給移動(dòng)用戶(hù)提供高速無(wú)線(xiàn)IP和X.25分組數(shù)據(jù)接入服務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù),它可以讓多個(gè)用戶(hù)共享某些固定的信道資源。如果把空中接口上的TDMA幀中的8個(gè)時(shí)隙都用來(lái)傳送數(shù)據(jù),那么數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)164kb/8。GSM空中接口的信道資源既可以被話(huà)音占用,也可以被GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用。
(7)3G技術(shù)
3G是英文3rd Generation的縮寫(xiě),指第三代移動(dòng)通信技術(shù)。相對(duì)第一代模擬制式手機(jī)(1G)和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)(2G),第三代手機(jī)一般地講,是指將無(wú)線(xiàn)通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話(huà)會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù),無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說(shuō)在室內(nèi)、室外和行車(chē)的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的傳輸速度。
國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)在2000年5月確定了W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流無(wú)線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn),寫(xiě)入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國(guó)際移動(dòng)通訊計(jì)劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)IMT-2000)。
W-CDMA
W-CDMA即WidebandCDMA,也稱(chēng)為CDMADirectSpread,意為寬頻分碼多重存取,其支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠(chǎng)商。這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上,對(duì)于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過(guò)渡,而GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲對(duì)這套新技術(shù)的接受度會(huì)相當(dāng)高。因此W-CDMA具有先天的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
CDMA2000
CDMA2000也稱(chēng)為CDMA Multi-Carrier,由美國(guó)高通北美公司為主導(dǎo)提出,摩托羅拉、Lucent和后來(lái)加入的韓國(guó)三星都有參與,韓國(guó)現(xiàn)在成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMA One數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來(lái)的,可以從原有的CDMA One結(jié)構(gòu)直接升級(jí)到3G,建設(shè)成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不過(guò)CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)度最快的,許多3G手機(jī)已經(jīng)率先面世。
TD-SCDMA
該標(biāo)準(zhǔn)是由中國(guó)大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn),1999年6月29日,由中國(guó)原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院(大唐電信)向ITU提出。該標(biāo)準(zhǔn)將智能無(wú)線(xiàn)、同步CDMA和軟件無(wú)線(xiàn)電等當(dāng)今國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)融于其中,在頻譜利用率、對(duì)業(yè)務(wù)支持的靈活性、頻率靈活性及成本等方面有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。另外,由于中國(guó)的龐大市場(chǎng),該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備廠(chǎng)商的重視,全球一半以上的設(shè)備廠(chǎng)商都宣布可以支持TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。