| LLC | ||
| MAC | ||
| 跳頻PHY | 直序擴(kuò)頻PHY | 紅外線(xiàn)PHY |
在物理層中,定義了兩個(gè)RF傳輸方法和一個(gè)紅外線(xiàn)傳輸方法,RF傳輸方法采用擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足絕大多數(shù)國(guó)家工作規(guī)范。在該標(biāo)準(zhǔn)中RF傳輸標(biāo)準(zhǔn)是跳頻擴(kuò)頻(FHSS)和直接序列擴(kuò)頻(DSSS),工作在2.4000~2.4835GHz頻段。
直接序列擴(kuò)頻采用BPSK和DQPSK調(diào)制技術(shù),支持1Mbps和2Mbps數(shù)據(jù)速率。
跳頻擴(kuò)頻采用2~4電平GFSK調(diào)制技術(shù),支持1Mbps數(shù)據(jù)速率,共有22組跳頻圖案,包括79信道。
紅外線(xiàn)傳輸方法工作在850~950nm段,峰值功率為2W,支持?jǐn)?shù)據(jù)速率為1Mbps和2Mbps。
2.MAC結(jié)構(gòu)及服務(wù)內(nèi)容802.11的MAC子層負(fù)責(zé)解決客戶(hù)端工作站和訪問(wèn)接入點(diǎn)之間的連接。當(dāng)一個(gè)802.11客戶(hù)端進(jìn)入一個(gè)或者多個(gè) 接入點(diǎn)的覆蓋范圍時(shí),它會(huì)根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱以及包錯(cuò)誤率自動(dòng)選擇1個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行連接。一旦被1個(gè)接入點(diǎn)接受,客戶(hù)端就會(huì)將發(fā)送接收信號(hào)的頻道切換為接入點(diǎn)的頻段。這種重新協(xié)商通常發(fā)生在無(wú)線(xiàn)工作站移出了它原連接的接入點(diǎn)的服務(wù)范圍,信號(hào)衰減后。其他的情況還發(fā)生在建筑物造成的信號(hào)的變化或者僅僅由于原有接入點(diǎn)中的擁塞。
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)MAC提供的服務(wù)有:安全服務(wù)、MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元(MSDU)重新排序服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)。802.11中的安全服務(wù)提供的服務(wù)范圍局限于站與站之間的數(shù)據(jù)交換,其內(nèi)容為:加密、驗(yàn)證、與層管理實(shí)體相聯(lián)系的訪問(wèn)控制。為提高成功發(fā)送的可能性,MAC提供了重新排序的服務(wù)。只有在節(jié)電方式工作下的站,且不處于激活狀態(tài),才可先將MSDU緩存起來(lái),等站激活時(shí)再突發(fā)出去,對(duì)緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排序。
MAC數(shù)據(jù)服務(wù)可使對(duì)等LLC實(shí)體進(jìn)行數(shù)據(jù)單元的交換。本地MAC利用下層的服務(wù)將1個(gè)MSDU傳給1個(gè)對(duì)等的MAC實(shí)體,然后又傳給對(duì)等的LLC實(shí)體。當(dāng)信道特性限制了長(zhǎng)幀傳輸?shù)目煽啃詴r(shí),可通過(guò)增加MSDU成功傳輸?shù)目赡苄詠?lái)增加可靠性。
802.11 MAC子層還提供了CRC 校驗(yàn)和包分片功能。在802.11協(xié)議中,每一個(gè)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)都被附加上了校驗(yàn)位以保證它在傳送的時(shí)候沒(méi)有出現(xiàn)錯(cuò)誤。包分片的功能允許大的數(shù)據(jù)報(bào)在傳送的時(shí)候被分成較小的部分分批傳送。這在網(wǎng)絡(luò)十分擁擠或者存在干擾的情況下是一個(gè)非常有用的特性,可以減少數(shù)據(jù)報(bào)被重傳的概率。MAC 子層負(fù)責(zé)將收到的 被分片的大數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行重新組裝,對(duì)于上層協(xié)議這個(gè)分片的過(guò)程是完全透明的。
3.CSMA/CA協(xié)議802.11的MAC和802.3協(xié)議的MAC非常相似,都是在一個(gè)共享介質(zhì)上支持多個(gè)用戶(hù)共享資源,發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)前先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的可用性檢測(cè)。802.3協(xié)議采用CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。然而,在無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中設(shè)備不能夠一邊接收數(shù)據(jù)信號(hào)一邊傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中采用了1種與CSMA/CD相類(lèi)似的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突防止協(xié)議 (Carrier SenseMultiple Access with CollisionAvoidance,CSMA/CA)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)資源共享。CSMA/CA利用確認(rèn)信號(hào)來(lái)避免沖突的發(fā)生,也就是說(shuō),只有當(dāng)客戶(hù)端收到網(wǎng)絡(luò)上返回的確認(rèn)信號(hào)后才確認(rèn)送出的數(shù)據(jù)已經(jīng)正確到達(dá)目的。CSMA/CA通過(guò)這種方式來(lái)提供無(wú)線(xiàn)的共享訪問(wèn),這種方式在處理無(wú)線(xiàn)問(wèn)題時(shí)非常有效。以CSMA/CA的方式共享無(wú)線(xiàn)介質(zhì)將時(shí)間域的劃分與幀格式緊密聯(lián)系起來(lái),保證某一時(shí)刻只有1個(gè)站點(diǎn)發(fā)送,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集中控制。
因傳輸介質(zhì)不同,CSMA/CD與CSMA/CA的檢測(cè)方式也不同。CSMA/CD通過(guò)電纜中電壓的變化來(lái)檢測(cè),當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞時(shí),電纜中的電壓就會(huì)隨著發(fā)生變化;而CSMA/CA采用能量檢測(cè)(ED)、載波檢測(cè)(CS)和能量載波混合檢測(cè)3種檢測(cè)信道空閑的方式。
4.2.2 IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)由于標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.11在速率和傳輸距離上都不能滿(mǎn)足人們的需要,因此,IEEE于1999年8月,又相繼推出了802.11b和802.11a兩個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步規(guī)范了不同頻點(diǎn)的產(chǎn)品及更高網(wǎng)絡(luò)速率產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,除原IEEE802.11的內(nèi)容之外,增加了基于簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SimpleNetwork Management Protocol,SNMP)的管理信息庫(kù)(Management InformationBase,MIB),以取代原OSI協(xié)議的管理信息庫(kù)。另外還增加了高速網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容。
2001年11月,IEEE又推出第3個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)802.11g。盡管目前802.11a和802.11g倍受業(yè)界關(guān)注,但從實(shí)際的應(yīng)用上來(lái)講,802.11b已成為無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的主流標(biāo)準(zhǔn),被多數(shù)廠商所采用,并且已經(jīng)有成熟的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品推向市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)不斷開(kāi)發(fā)和研制,現(xiàn) 在IEEE802.11實(shí)際是一個(gè)協(xié)議族,稱(chēng)為802.11x系列標(biāo)準(zhǔn),包含了一系列無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
1.IEEE 802.11aIEEE802.11a在整個(gè)覆蓋范圍內(nèi)提供了更高的速度,規(guī)定的頻點(diǎn)為5GHz。 目前該頻段用得不多,干擾和信號(hào)爭(zhēng)用情況較少。802.1la同樣采用CSMA/CA協(xié)議。但在物理層,802.11a 采用了正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)。
OFDM技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)是其多途徑回聲反射,特別適合于室內(nèi)及移動(dòng)環(huán)境。傳輸速率為6Mbit/s~54Mbit/s,支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)。這樣的速率完全能滿(mǎn)足室內(nèi)、室外的各種應(yīng)用場(chǎng)合。OFDM技術(shù)將1個(gè)無(wú)線(xiàn)信道分解成多個(gè)子載波同時(shí)傳輸數(shù)據(jù),每個(gè)子載波的速率比總速率低許多,也就是每個(gè)傳輸符號(hào)的時(shí)長(zhǎng)要長(zhǎng)許多,這有利于克服無(wú)線(xiàn)信道的衰落,改善了信號(hào)質(zhì)量,提升了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的速度。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物理層進(jìn)行擴(kuò)充,802.11a支持的數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)54Mbit/s。
2.IEEE 802.11bIEEE 802.11b工作于開(kāi)放的2.4GHz頻點(diǎn),不需要申請(qǐng)就可使用。既可作為對(duì)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充,也可獨(dú)立組網(wǎng),從而使網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)擺脫網(wǎng)線(xiàn)的束縛,實(shí)現(xiàn)真正意 義上的移動(dòng)應(yīng)用。IEEE802.11b的關(guān)鍵技術(shù)之一是采用補(bǔ)償碼鍵控CCK調(diào)制技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)速率轉(zhuǎn)換。當(dāng)工作站之間的距離過(guò)長(zhǎng)或干擾過(guò)大,信噪比低于某個(gè)限值時(shí),其傳輸 速率可從11Mbit/s自動(dòng)降至5.5Mbit/s,或者再降至直接序列擴(kuò)頻技術(shù)的2Mbit/s及1Mbit/s的速率。但是802.11b標(biāo)準(zhǔn)的速率上限為20Mbit/s,它保持對(duì)802.11的向后兼容。
802.11b支持的范圍是在室外為300m,在辦公環(huán)境中最長(zhǎng)為100m。當(dāng)用戶(hù)在樓房或公司部門(mén)之間移動(dòng)時(shí),允許在訪問(wèn)點(diǎn)之間進(jìn)行無(wú)縫連接。802.11b還具有良好的可伸縮性,最多3個(gè)訪問(wèn)點(diǎn)可以同時(shí)定位于有效使用范圍中,以支持上百個(gè)用戶(hù)。目前,802.11b無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在世界上得到了廣泛的應(yīng)用,它已經(jīng)進(jìn)入了寫(xiě)字間、飯店、咖啡廳和候機(jī)室等場(chǎng)所。沒(méi)有集成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的筆記本電腦用戶(hù)只需 插進(jìn)1張個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器卡接口適配器(PersonalComputer Memory Card InterfaceAdapter,PCMCIA)或USB卡,便可通過(guò)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)連到因特網(wǎng)。
3.IEEE 802.11g和IEEE 802.11eIEEE 802.11a與802.11b的產(chǎn)品因?yàn)轭l段與調(diào)制方式不同而無(wú)法互通,這使得已經(jīng)擁有802.11b產(chǎn)品的消費(fèi)者可能不會(huì)立即購(gòu)買(mǎi)802.11a產(chǎn)品,阻礙了802.1la的應(yīng)用步伐。2001年,IEEE批準(zhǔn)一種新技術(shù)802.11g, 其使命就是兼顧802.11a和802.11b,為802.11b過(guò)渡到802.11a鋪路修橋。
它既適應(yīng)傳統(tǒng)的802.11b標(biāo)準(zhǔn),在2.4GHz頻率下提供11Mbit/s的數(shù)據(jù)速率,也符合802.11a標(biāo)準(zhǔn),在5GHz頻率下提供54Mbit/s的數(shù)據(jù)速率。802.11g中規(guī)定的調(diào)制方式包括802.11a中采用的OFDM與802.11b中采用的CCK。通過(guò)規(guī)定兩種調(diào)制方式,既達(dá)到了用2.4GHz頻段實(shí)現(xiàn)IEEE 802.11a54Mbit/s的數(shù)據(jù)傳送速度,也確保了與IEEE802.11b產(chǎn)品的兼容。
IEEE802.1le被稱(chēng)為下一代WLAN標(biāo)準(zhǔn)。是WLAN標(biāo)準(zhǔn)方式IEEE 802.11的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)。所謂IEEE802.11的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn),是在現(xiàn)有的802.11b及802.1la的MAC層追加了服務(wù)質(zhì)量 (Qualityof Service,QOS)功能及安全功能的標(biāo)準(zhǔn)。
4.IEEE 802.16IEEE802.16是寬帶無(wú)線(xiàn)協(xié)議。802.16工作組成立于1999年,其主要使命是推動(dòng)固定寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用。IEEE802.16工作組負(fù)責(zé)對(duì)無(wú)線(xiàn)本地環(huán)路的無(wú)線(xiàn)接口及其相關(guān)功能制訂標(biāo)準(zhǔn),它包括3個(gè)項(xiàng)目組,每個(gè)項(xiàng)目組負(fù)責(zé)不同的方面:802.16.1負(fù)責(zé)制定頻率為10~60GHz的無(wú)線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn);802.16.2負(fù)責(zé)制定寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)共存方面的標(biāo)準(zhǔn);802.16.3負(fù)責(zé)制定頻率范圍在2~10GHz之間并獲得頻率使用許可的無(wú)線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)。2001年12月,IEEE批準(zhǔn)通過(guò)了802.16標(biāo)準(zhǔn),802.16也被稱(chēng)為“WirelessMAN”。
802.16協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是按照3層結(jié)構(gòu)體系組織的。(1)物理層物理層協(xié)議主要是關(guān)于頻率帶寬、調(diào)制模式、糾錯(cuò)技術(shù)以及發(fā)射機(jī)同接收機(jī)之間的同步、數(shù)據(jù)傳輸率和時(shí)分復(fù)用結(jié)構(gòu)等方面的。對(duì)于從用戶(hù)到基站的通信,該標(biāo)準(zhǔn)使用的是“按需分配多路尋址一時(shí)分多址”(DAMA—TDMA)技術(shù)。按需分配多路尋址(Demand Assigned MultipleAccess,DAMA)技術(shù)是一種根據(jù)多個(gè)站點(diǎn)之間的容量需要的不同而動(dòng)態(tài)地分配信道容量的技術(shù)。時(shí)分多路技術(shù)可以根據(jù)每個(gè)站點(diǎn)的需要為其在每個(gè)幀中分配一定數(shù)量的時(shí)隙來(lái)組成每個(gè)站點(diǎn)的邏輯信道。通過(guò)DAMA—TDMA技術(shù),每個(gè)信道的時(shí)隙分配可以動(dòng)態(tài)地改變。(2)數(shù)據(jù)鏈路層在該層上IEEE 802.16規(guī)定的主要是為用戶(hù)提供服務(wù)所需的各種功能。這些功能都包括在介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC層中,主要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)組成幀格式來(lái)傳輸和對(duì)用戶(hù)如何接入到共享的無(wú)線(xiàn)介質(zhì)中進(jìn)行控制。MAC協(xié)議規(guī)定基站或用戶(hù)在什么時(shí)候采用何種方式來(lái)初始化信道,并分配無(wú)線(xiàn)信道容量。位于多個(gè)TDMA幀中的一系列時(shí)隙為用戶(hù)組成一個(gè)邏輯上的信道,而MAC幀則通過(guò)這個(gè)邏輯信道來(lái)傳輸。IEEE802.16.1規(guī)定每個(gè)單獨(dú)信道的數(shù)據(jù)傳輸率范圍是從2Mbit/s到155Mbit/s。(3)會(huì)聚層在MAC層之上是會(huì)聚層,該層根據(jù)提供服務(wù)的不同而提供不同的功能。對(duì)于IEEE802.16.1來(lái)說(shuō),能提供的服務(wù)包括數(shù)字音頻/視頻廣播、數(shù)字電話(huà)、異步傳輸模式ATM、因特網(wǎng)接入、電話(huà)網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線(xiàn)中繼和幀中繼。
4.2.3 藍(lán)牙技術(shù)1998年包括IBM、Intel、諾基亞、東芝、三星等所有世界著名IT廠商共同組成了“藍(lán)牙友好協(xié)會(huì)”,目的是制定短距離無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)就是“藍(lán)牙”(Bluetooth)。目前已有1400多家通信、信息、電子、汽車(chē)等廠商參與。藍(lán)牙技術(shù)以無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)為基礎(chǔ),是一種用于替代便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連線(xiàn)的短距離無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)。設(shè)備使用無(wú)需許可申請(qǐng)的2.45GHz頻段,可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)和語(yǔ)音傳輸,傳輸速率可達(dá)到1Mbit/s,在支持3個(gè)話(huà)音頻道的同時(shí)還支持高達(dá)723.2kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。
藍(lán)牙面向的是移動(dòng)設(shè)備間的小范圍連接,因而本質(zhì)上說(shuō)它是一種代替線(xiàn)纜的技術(shù)。它用來(lái)在較短距離內(nèi)取代目前多種線(xiàn)纜連接方案,并且克服了紅外技術(shù)的缺陷可穿透墻壁等障礙,通過(guò)統(tǒng)一的短距離無(wú)線(xiàn)鏈路,在各種數(shù)字設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)靈活、安全、低成本、小功耗的話(huà)音和數(shù)據(jù)通信。也就是說(shuō),在辦公室、家庭和旅途中,無(wú)需在任何電子設(shè)備間布設(shè)專(zhuān)用線(xiàn)纜和連接器,通過(guò)藍(lán)牙遙控裝置可以形成一點(diǎn)到多點(diǎn)的連接,即在該裝置周?chē)M成一個(gè)“微網(wǎng)”,網(wǎng)內(nèi)任何藍(lán)牙收發(fā)器都可與該裝置互通信號(hào)。而且,這種連接無(wú)需復(fù)雜的軟件支持。藍(lán)牙收發(fā)器的一般有效通信范圍為10m,最多可以達(dá)到100m左右。
藍(lán)牙技術(shù)能夠提供數(shù)字設(shè)備之間的無(wú)線(xiàn)傳輸功能。不僅可以使得PC、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、打 印機(jī)告別電纜連線(xiàn),而且可以實(shí)現(xiàn)將家中的各種電器設(shè)備如空調(diào)、電視、冰箱、微波爐、安全設(shè)備及移動(dòng)電話(huà)等無(wú)線(xiàn)連網(wǎng),從而通過(guò)控。上網(wǎng)瀏手機(jī)實(shí)現(xiàn)遙覽網(wǎng)頁(yè)和發(fā)送電子郵件將更加方便。還可以使智能移動(dòng)電話(huà)與筆記本電腦、掌上電腦以及各種數(shù)字化的信息設(shè)備能不再用電纜,而是用一種小型的、低成本的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)連接起來(lái),進(jìn)而形成無(wú)線(xiàn)個(gè)人網(wǎng)(Wireless Personal AreaNetwork,WPAN),實(shí)現(xiàn)資源無(wú)縫共享。
4.2.4 IrDA技術(shù)紅外局域網(wǎng)系統(tǒng)采用波長(zhǎng)小于1μm的紅外線(xiàn)作為傳輸媒體,該頻譜在電磁光譜里僅次可見(jiàn)光,不受無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)的限制。紅外信號(hào)要求視距傳輸,方向性強(qiáng),對(duì)鄰近區(qū)域的類(lèi) 似系統(tǒng)也不會(huì)產(chǎn)生干擾,并且竊聽(tīng)困難。實(shí)際應(yīng)用中由于紅外線(xiàn)具有很高的背景噪聲,受日光、環(huán)境照明等影響較大,一般要求的發(fā)射功率較高。盡管如此,紅 外無(wú)線(xiàn)LAN仍是目前100Mbit/s以上、性能價(jià)格比高的網(wǎng)絡(luò)的惟一可行的選擇,主要用于設(shè)備的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。
紅外線(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(1nfrared DataAssociation,IrDA)成立于1993年。IrDA數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是一種利用紅外線(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù),其相應(yīng)的軟件和硬件技術(shù)都已比較成熟。
它在技術(shù)上的主要優(yōu)點(diǎn)有:(1)無(wú)需專(zhuān)門(mén)申請(qǐng)?zhí)囟l率的使用執(zhí)照,這一點(diǎn),在當(dāng)前頻率資源匱乏,頻道使用費(fèi)用增加的背景下是非常重要的。(2)具有移動(dòng)通信設(shè)備所必需的體積小、功率低的特點(diǎn)。(3)傳輸速率在適合于家庭和辦公室 使用的微微網(wǎng)(Piconet)中是最高的,由于采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接,數(shù)據(jù)傳輸所受到的干擾較少,速率可達(dá)16Mbit/s。
對(duì)于要求傳輸速率高、使用次數(shù)少、移動(dòng)范圍小、價(jià)格比較低的設(shè)備,如打印機(jī)、掃描 儀、數(shù)碼像機(jī)等,IrDA技術(shù)是首選。
4.2.5 HomeRF技術(shù)HomeRF是適合家庭區(qū)域范圍內(nèi)在PC和用戶(hù)電子設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)數(shù)字通信的開(kāi)放性工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
HomeRF工作在2.4GHz 頻段,采用數(shù)字跳頻擴(kuò)頻技術(shù),速率為50跳/秒,并有75個(gè)帶寬為1MHz跳頻信道。調(diào)制方式為2FSK與4FSK。數(shù)據(jù)的傳輸速率在2FSK方式下為1Mbit/s,在4FSK方式下為2Mbit/s。在新版HomeRF2.x中,采用了寬帶頻率群(Wide Band FrequencyHopping,WBFH)技術(shù)把跳頻帶寬增加到了3MHz和5MHz,跳頻速率也增加到75跳/秒,數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到了10Mbit/s。
HomeRF工作組制訂了共享無(wú)線(xiàn)訪問(wèn)協(xié)議(SWAP)無(wú)線(xiàn)通信規(guī)范,定義了一個(gè)新的通用空中接口,此接口支持家庭范圍內(nèi)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)通信。用戶(hù)使用符合SWAP規(guī)范的電子產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)在PC的外設(shè)、無(wú)繩電話(huà)等設(shè)備之間建立一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),以共享語(yǔ)音和數(shù)據(jù);在家庭區(qū)域范圍內(nèi)的任何地方,可以利用便攜式微型顯示設(shè)備瀏覽因特網(wǎng);在PC和其他設(shè)備之間共享同一個(gè)ISP連接等多項(xiàng)共享功能。
4.2.6 HiperLANIEEE在美國(guó)及世界其他地區(qū)主推802.11x系列標(biāo)準(zhǔn),而在歐洲,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)ETSI則推出另一無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)系列標(biāo)準(zhǔn)HiperLAN1(高性能無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)),其地位相當(dāng)于802.11b,但二者互不兼容。HiperLAN在歐洲得到了廣泛支持和應(yīng)用。HiperLAN系列包含以下4種標(biāo)準(zhǔn):(1)HiperLANl:用于高速WLAN接入,工作在5.3GHz頻段。(2)HiperLAN2:用于高速WLAN接入,工作在5GHz頻段。(3)HiperLink(HiperLAN3):用于室內(nèi)無(wú)線(xiàn)主干系統(tǒng)。(4)HiperAccess(HiperLAN4):用于室外對(duì)有線(xiàn)通信設(shè)施提供固定接入。
HiperLAN2工作在5GHz頻段,速率高達(dá)54Mbit/s。
因?yàn)榧夹g(shù)上的下列優(yōu)點(diǎn),它被認(rèn)為是目前 最先進(jìn)的WLAN技術(shù)。
1.為了實(shí)現(xiàn)54Mbit/s高速數(shù)據(jù)傳輸,物理層采用OFDM調(diào)制,
MAC子層則采用1種動(dòng)態(tài)時(shí)分復(fù)用的 技術(shù)來(lái)保證最有效地利用無(wú)線(xiàn)資源。
2.為使系統(tǒng)同步,在數(shù)據(jù)編碼方面采用了數(shù)據(jù)串行排序和多級(jí)前向糾錯(cuò),每一級(jí)都能糾正一定比例的誤碼。
3.數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)終端和接入點(diǎn)之間事先建立的信令鏈接來(lái)進(jìn)行傳輸,面向鏈接的特點(diǎn)使得HiperLAN2可以很容易地實(shí)現(xiàn)QoS支持。每個(gè)鏈接可以被指定一個(gè)特定的QoS,如帶寬、時(shí)延、誤碼率等,還可以給每個(gè)鏈接預(yù)先指定一個(gè)優(yōu)先級(jí)。
4.自動(dòng)進(jìn)行頻率分配。接入點(diǎn)監(jiān)聽(tīng)周?chē)腍iperLAN2無(wú)線(xiàn)信道,并自動(dòng)選擇空閑信道。這一功能消除了對(duì)頻率規(guī)劃的需求,使系統(tǒng)部署變得相對(duì)簡(jiǎn)便。
5.為了加強(qiáng)無(wú)線(xiàn)接入的安全性,HiperLAN2網(wǎng)絡(luò)支持鑒權(quán)和加密。
通過(guò)鑒權(quán),使得只有合法的用戶(hù)才能 接入網(wǎng)絡(luò),而且只能接入通過(guò)鑒權(quán)的有效網(wǎng)絡(luò)。
其協(xié)議棧具有很大的靈活性,可以適應(yīng)多種固定網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型。它既可以作為交換式以太網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)接入子網(wǎng),也可以作為第3代蜂窩網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng),并且這種接入對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層以上的用戶(hù)部分來(lái)說(shuō)是完全透明的。當(dāng)前在固定網(wǎng)絡(luò)上的任何應(yīng)用都可以在HiperLAN2網(wǎng)上運(yùn)行。相比之下,IEEE 802.11的一系列協(xié)議都只能由以太網(wǎng)作為支撐,不如HiperLAN2靈活。
目前,ETSI的BRAN項(xiàng)目組還在開(kāi)發(fā)新的HiperLAN標(biāo)準(zhǔn),如:用于無(wú)線(xiàn)ATM遠(yuǎn)程接入骨干網(wǎng)的HiperLAN3(后更名為HiperAccess);速率超過(guò)20Mbit/s用于無(wú)線(xiàn)ATM互聯(lián)的HiperLAN4(后更名為HiperLink),工作于17GHz,速率最高可達(dá)150Mbit/s。
4.2.7 無(wú)線(xiàn)保真技術(shù)Wi-Fi無(wú)線(xiàn)保真技術(shù)(WirelessFidelity,Wi-Fi),也稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)相容性認(rèn)證。Wi-Fi與藍(lán)牙一樣,同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)。
Wi-Fi傳輸速度 非常 高,最高可達(dá)11Mbit/s。
雖然在數(shù)據(jù)安全性方面,該技術(shù)比藍(lán)牙技術(shù)要差一些,
但是在電波的覆蓋范圍方面則要略勝一籌。
基于藍(lán)牙技術(shù)的電波覆蓋范圍非常小,大約只有15m左右,而Wi-Fi的覆蓋范圍則可達(dá)90m左右,辦公室自不用說(shuō),就是在小一點(diǎn)的整棟大樓中也可使用。
另一方面,還可以將Wi-Fi本身當(dāng)作新型的寬帶服務(wù)的提供手段。美國(guó)Etherlinx、IospanWireless等企業(yè)通過(guò)對(duì)Wi-Fi方式進(jìn)行某些改進(jìn),已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功可將電波覆蓋范圍增加至最多32km的技術(shù)。如果使用該項(xiàng)技術(shù),不需線(xiàn)纜和電話(huà)線(xiàn)路,直接用Wi-Fi電波就可以提供無(wú)線(xiàn)寬帶服務(wù)。過(guò)去雖然也出現(xiàn)過(guò)服務(wù)提供商提供的無(wú)線(xiàn)因特網(wǎng)業(yè)務(wù),但是他們使用方式經(jīng)常會(huì)因?yàn)榇髽遣季趾偷匦螚l件等因素而產(chǎn)生電波干擾,因此最終均告失敗。但是利用對(duì)W1-Fi的改進(jìn)方式不但可以解決這些問(wèn)題,而且還可以將費(fèi)用降低到比CableModem服務(wù)和DSL服務(wù)更便宜,而且速度更快。
2001年6月13日,Wi—Fi的工業(yè)團(tuán)體WECA在赫爾辛基召開(kāi)了一次成員會(huì)議以建立一個(gè)在不同的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)ISP間漫游模型。這使得終端用戶(hù)可進(jìn)入公眾無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)而與提供服務(wù)的ISP無(wú)關(guān)。表4-1列出了幾種主要無(wú)線(xiàn)協(xié)議的頻寬和最大傳輸速率。表4-1頻寬和最大傳輸速率比較
| 協(xié)議 | 頻寬 | 最大傳輸宰 |
| 802.11a | 5.8GHz | 54Mbit/s |
| 802.11b | 2.4GHz | 11Mbit/s |
| 802.11g | 2.4GH/5.8GHz | 22~54Mbit/s |
| HomeRF | 2.4GHz | 10Mbit/s |
| HiperLAN2 | 5GHz | 54Mbit/s |
| IrDA | 1.5MHz | 9.6kbit/s~4Mbit/s |
| Bluetooch | 2.4GHz | 720kbit/s~1Mbit/s |
| 802.16 | 2.66GHz | 2Mbit/s~155Mbit/s |
| Wi—Fi | 2.4GHz | 11Mbit/s |
WAP 定義了一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu),以及一系列的標(biāo)準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)接入訪問(wèn),WAP 主要包括3 部分:客戶(hù)、網(wǎng)關(guān)和 WWW 服務(wù)器。其中 WWW 服務(wù)器就是目前常用的 WWW 服務(wù)器。網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器之間通過(guò) HTTP協(xié)議進(jìn)行通信,這就意味著服務(wù)的提供者幾乎可以不改動(dòng)信息的內(nèi)容,只要增加網(wǎng)關(guān)設(shè)備,就可以向移動(dòng)用戶(hù)提供信息。
1. 無(wú)線(xiàn)標(biāo)記語(yǔ)言(WML)WAP移動(dòng)終端上的瀏覽器所識(shí)別的描述語(yǔ)言不再是 HTML 或 JavaScript,而是無(wú)線(xiàn)標(biāo)記語(yǔ)言(Wireless MarkupLanguage,WML)和無(wú)線(xiàn)標(biāo)記語(yǔ)言腳本 WMLScript。WML 是一種符合XML標(biāo)準(zhǔn)的描述語(yǔ)言。在 WML中使用的標(biāo)記數(shù)量比 HTML使用的要少很多,這主要是為了易在終端設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。這些移動(dòng)設(shè)備的存儲(chǔ)容量不大,不可能放置很大的系統(tǒng)和復(fù)雜的應(yīng)用程序。HTML文檔是平面型的,而 WML 的文檔由一系列精心定義的用戶(hù)交互單元組成,一個(gè)交互單元成為一個(gè)卡(Card),用戶(hù)可以在一個(gè)或多個(gè) WML文檔的 Card 之間進(jìn)行瀏覽。
2.WDP 協(xié)議眾所周知,HTTP 所采用的是 TCP/IP 協(xié)議,而 WAP 所采用的通信協(xié)議則是無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)
協(xié)議(Wireless DatagramProtocol,WDP)。WDP 是屬于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸層的協(xié)議,其作用是為了使 WAP 能使用 TCP/IP訪問(wèn)因特網(wǎng)。
3.WAP網(wǎng)關(guān)WAP 網(wǎng)關(guān)用標(biāo)準(zhǔn)的 HTTP1.1 協(xié)議從 WWW 服務(wù)器上獲取信息,然后將其轉(zhuǎn)換為 WML格式的文檔,并提供給移動(dòng)終端。這樣只需要增加網(wǎng)關(guān)設(shè)備就可以將現(xiàn)有的 WWW服務(wù)器上的內(nèi)容發(fā)送給移動(dòng)用戶(hù),而不需要專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)相關(guān)的信息內(nèi)容。WAP 規(guī)范使用標(biāo)準(zhǔn)的 Web 代理技術(shù)來(lái)將無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與 Web連接起來(lái)。通過(guò)將處理功能集中在 WAP 網(wǎng)關(guān)中,WAP結(jié)構(gòu)大大減少了手機(jī)上的操作負(fù)載。此外,網(wǎng)關(guān)還要完成DNS的功能。這樣,終端只需要輸入 URL就可以得到相應(yīng)的信息,減少了終端設(shè)備上瀏覽器的負(fù)擔(dān),使之既簡(jiǎn)單又廉價(jià)。網(wǎng)關(guān)的另一個(gè)功能是盡可能地減少用戶(hù)瀏覽網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延,它可以通過(guò)與其他信息服務(wù)器之間的高速連接,減少信息獲取的時(shí)間。
4.WAP瀏覽器為了實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端的因特網(wǎng)信息瀏覽,必須要有瀏覽器,WAP 對(duì)客戶(hù)端使用的瀏覽器做了相應(yīng)的規(guī)定。要求移動(dòng)終端使用的瀏覽器代碼必須精練。WAP 中客戶(hù)端的瀏覽器不能用鼠標(biāo)作為輸入設(shè)備,而只能用普通的 12鍵的電話(huà)撥號(hào)盤(pán)和特殊的功能鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的瀏覽。用戶(hù)通過(guò)上移鍵和下移鍵而不是鼠標(biāo)在各個(gè)卡之間來(lái)回進(jìn)行導(dǎo)航。為了保持與標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器的一致,微瀏覽器還提供了各種導(dǎo)航功能如Back、Home、書(shū)簽等。微瀏覽器允許具有較大屏幕和更多特性的設(shè)備自動(dòng)顯示更多的內(nèi)容,就像傳統(tǒng)的瀏覽器當(dāng)瀏覽窗口擴(kuò)大時(shí)能顯示更多的信息一樣。
5.輕量級(jí)協(xié)議棧WAP 協(xié)議棧將無(wú)線(xiàn)手機(jī)訪問(wèn)因特網(wǎng)的帶寬需求降到最低,保證了各種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)都可以使 用 WAP 規(guī)范。通過(guò)使用 WAP協(xié)議棧可以節(jié)省大量的無(wú)線(xiàn)帶寬。要完成同樣一個(gè)訪問(wèn)操作, 使用 WAP協(xié)議棧涉及到的包數(shù)量不到使用全標(biāo)準(zhǔn)的 HTTP/TCP/IP 協(xié)議棧的一半,這對(duì)于帶寬嚴(yán)重受限的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)來(lái)講無(wú)疑是十分有益的。
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