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无线网络技术简介

作者:未知,  来源:网络,  阅读:497,  发布时间:2014-07-26 【放入收藏夹
无线通信是人们梦寐以求的技术,有了它,我们在进行数据交换时就不必受时间和空间的限制,可以随时随地浏览Internet,再也不用为网络布线而苦恼……。但是,现在相关的无线网络技术实在是太多了,毕竟有好有坏。下面就对目前流行的技术进行简单的介绍。
窄带广域网
1.HSCSD
 HSCSD(高速线路交换数据)是为无线用户提供38.3kbps速率传输的无线数据传输方式,它的速度比GSM通信标准的标准数据速率快4倍,可以和使用固定电话调制解调器的用户相比。当前,GSM网络单个信道在每个时隙只能支持1个用户,而HSCSD通过允许1个用户在同一时间同时访问多个信道来大幅改进数据访问速率。但美中不足的是,这会导致用户成本的增加。假设1个标准的数据传输速率是14 400bps,使用具有4个时隙的HSCSD将使数据访问速率达到57.6Kbps。目前支持HSCSD的手机有NOKIA的6210和6250。
2.GPRS
 GPRS(多时隙通用分组无线业务)是一种很容易与IP接口的分组交换业务,其速率可达9.6~14.4kbps,甚至能达到115kbps,并且能够传送话音和数据。该技术是当前提高Internet接入速度的热门技术,而且还有可能被应用在广域网中。GPRS又被认为是GSM第2阶段增强(GSM Phase2+)接入技术。GPRS虽是GSM上的分组数据传输标准,但也可和IS-136标准结合使用。随着Internet的发展和蜂窝移动通信的普及,GSM的发展有目共睹,因而GPRS技术的前景也十分广阔。
 GPRS是GSM一项新的承载业务,提高并简化了无线数据接入分组网络的方式,分组数据可直接在GSM基站和其他分组网之间传输。它具有接入时间短、速率高的特点。由于它是分组方式的,因此可以按字节数来计费,这些和传统的拨号接入时间长、按电路持续时间计费明显不同。同时,GPRS网是GSM上的分组网,它实际上又是Internet的1个子网。在GPRS的支持下,GSM可以提供:E-mail、网页浏览、增强的短消息业务、即时的无线图像传送、寻像业务、文本和住处共享、监视、Voice over Internet、广播业务。由于它采用的是分组技术,与传统的无线电路业务在实施上有完全不同的特点。
 GPRS网络同时支持IPv4和IPv6,是通向第三代移动通信网络的重要一步。它适合于突发性Internet/ Intranet业务,并能提供点到点的承载业务以及完成短消息业务的传送。预计在将来,它也能提供单点到多点的业务。更重要的是GPRS具有有限的QoS支持,因为它可以由相关参数来指定业务的继承性、可靠性、延时、流量。
 目前市场上还很难买到支持GPRS的手机,并且中国移动通信目前还不支持GPRS。据称,中国移动通信正在开发“梦网”,可能应用的技术就是GPRS。
3.CDPD
 CDPD(蜂窝数字分组数据)采用分组数据方式,是目前公认的最佳无线公共网络数据通信规程。它是建立在TCP/IP基础上的一种开放系统结构,将开放式接口、高传输速度、用户单元确定、空中链路加密、空中数据加密、压缩数据纠错及重发和世界标准的IP寻址模式无线接入有机地结合在一起,提供同层网络的无缝连接、多协议网络服务。
4.三种标准的比较
 GSM标准机构ETSI出版HSCSD规范的时间要比出版GPRS规范的时间早1年多,但目前GPRS的实际应用要更广泛一些。虽然已有10多家运营商从NOKIA和Ericssion订购HSCSD的方案,但直到现在为止还没有商业化的HSCSD服务提供给用户。
GPRS与CDPD性能比较(见表一):
类比后可以看出,GPRS和CDPD各有千秋,是移动上网的好选择。
5.其他目前很难见到的技术
(EDGE和UMTS)
 EDGE是一种有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准,它允许高达384Kbps的数据传输速率,可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。EDGE是为无法得到UMTS频谱的移动网络运营商而设计的,它提供一个从GPRS到UMTS的过渡性方案,从而使现有的网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备,在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。现在,NOKIA和Ericssion公司的研究和开发部门正在对 EDGE技术进行攻关,有望在2001~2002年将其投入商用。
 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)是ITU IMT-2000的重要组成部分。早在1991年,ETSI就开始了这方面的技术研究,1998年初,它为UMTS选择了一种无线接口UTRA(UMTS Terrestrial Radio Access)作为全球地面无线接入网络的基础。
 UMTS除支持现有的一些固定和移动业务外,还提供全新的交互式多媒体业务。UMTS使用ITU分配的、适用于陆地和卫星无线通信的频带。它可通过移动或固定、公用或专用网络接入,与GSM和IP兼容。UMTS可支持高达2Mb/s的数据速率,与IP结合将更好地支持交互式多媒体业务和其他宽带应用(如可视电话和会议电视等)。实际上,只要有足够的带宽,UMTS可支持更高的速率。例如,在UMTS发展的高级阶段,采用LAN(微波或红外)技术,可使系统速率高达155Mb/s。预计到2003年以后,UMTS有望投入使用。
宽带广域网
1.LMDS
 LMDS(本地多点分配业务)是一种微波的宽带业务,工作在28GHz附近频段,在较近的距离双向传输话音、数据和图像等信息。LMDS采用一种类似蜂窝的服务区结构,将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区,每个服务区内设基站,基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信。每个服务区覆盖范围为几公里至十几公里,并可相互重叠。LMDS属于无线固定接入,而它最大的特点在于宽带特性,可用频谱往往达1GHz以上,一般通信速度可以达到 2Mbps。
2.SCDMA
 无线用户环路系统是国际上第一套同时应用智能天线(Smart Antenna)技术、采用SWAP空间信令,利用软件无线电(Software Radio)实现的同步CDMA(Synchronous CDMA)无线通信系统。系统由基站控制器、无线基站、用户终端(多用户固定台、少用户固定台、单用户固定台及手持机)和网络管理设备等组成。单基站工作在一个给定的载波频率,占用0.5MHz带宽,主要功能是完成与基站控制器或交换机的有线连接以及与用户终端的无线连接。基站和基站控制器通过E1接口(2Mbps)以R2或V5接口信号接入PSTN网。基站与用户终端的空中接口使用SWAP信令,以无线方式为用户提供话音、传真和低速数据业务。多用户终端还具有内部交换功能(即同一多用户固定台的用户彼此呼叫不占用空中码道)。网络管理完成系统的配置管理、故障管理、数据维护及安全管理等功能。
3.WCDMA
 WCDMA(宽带分码多工存取)全名是Wideband CDMA,它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率,在高速移动的状态,可提供384Kbps的传输速率,在低速移动或是室内环境下,则可提供高达2Mbps的传输速率。此外,在同一传输通道中,它还可以提供电路交换和分包交换的服务,因此,消费者可以同时利用交换方式接听电话,然后以分包交换方式访问因特网。这样的技术可以提高移动电话的使用效率,使得我们可以超越在同一时间只能做语音或数据传输的服务限制。
4.宽带协议的比较
 一般情况下看,LMDS多用于因特网访问,SCDMA多用于视频会议,WCDMA多用于可视移动电话。当然3者都可实现这些功能。不过目前除了LMDS尚可在国内见到,其余的恐怕要过两年才能见到。
局域网
1.Bluetooth
 蓝牙,大家一定听说过吧。这种系统是使用扩频(spread spectrum)技术,在携带型装置和区域网络之间提供一个快速而安全的短距离无线电连接。它提供的服务包括网际网络(Internet)、电子邮件、影像和数据传输以及语音应用,延伸容纳于3个并行传输的64kb/s PCM通道中,提供1Mbps的流量。这一观念已被2000个左右的不同用户组织所采用,并获得许多主要半导体制造厂家的支持。
 蓝牙无线技术既支持点到点连接,又支持点到多点的连接。蕴藏在笔记本电脑、Palm和PDA、Windows CE设备、蜂窝手机、PCS电话及其他外设的转发设备中,可以使这些设备在各种网络环境中进行通讯。现在的规范允许7个“从属”设备和一个“主”设备进行通讯。几个这样的小网络(piconet)也可以连接在一起,通过灵活的配置彼此进行沟通。在同一个小网络中的设备有同步的优先权,但是其他设备也可以通过设置,在任何时候加入其中。这种网络的拓扑结构可以被描述为一个由灵活的、多个小网络组成的结构。更进一步,小网络或者单个设备可以和固定的使用蓝牙无线技术的访问点(Access Points)及附近其他蓝牙小网络相连。
2.IEEE802.11
 IEEE802.11是1999年最新版本的无线网络标准。IEEE802.11无线网络标准于1997年颁布,当时规定了一些诸如介质接入控制层功能、漫游功能、自动速率选择功能、电源消耗管理功能、保密功能等。1999年无线网络国际标准的更新及完善,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应用,除原IEEE802.11的内容之外,增加了基于SNMP(简单网络管理协议)协议的管理信息库(MIB),以取代原OSI协议的管理信息库,另外还增加了高速网络内容。IEEE802.11分IEEE802.11a和IEEE802.11b。
 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;IEEE802.11b工作于2.4GHz频点,采用补偿码健控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。
3.IrDA
IrDA是一制定红外线传输标准的组织。
IrDA传输标准的特点为:
传输速率每秒115KB,传输角度为30度,点对点半双工传输。Serial Port须有16550 UART,最大传输距离1米。
4.几种协议的比较
 不难看出,只有IEEE802.11适合组建无线局域网,因为它的传输速率要远高于Bluetooth。不过恐怕IrDA有被Bluetooth代替的可能,因为IrDA只能点对点进行传输,而Bluetooth可一点对多点,并且传输速度远高于IrDA。
 无线是发展的趋势,将来,一切都可以做到无线,不用再受时间和地域的限制,任意遨游。
TGAS:无线
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