無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用速查
一、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的原理及主要標(biāo)準(zhǔn)
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它提供了使用無(wú)線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)線傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都可稱為無(wú)線網(wǎng)。從WLAN到藍(lán)牙、從紅外線到移動(dòng)通信，所有的這一切都是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用典范。它不采用傳統(tǒng)電纜線提供傳統(tǒng)有線局域網(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)線連接形式，也就是無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Local-area Network，WLAN)。
1.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸原理
無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸原理和普通有線網(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***兩層“物理層”和“數(shù)據(jù)鏈路層”中，使用了無(wú)線的傳輸方式。盡管目前各類無(wú)線網(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)線電波方式和紅外線方式。其中紅外線傳輸方式是目前應(yīng)用最為廣泛的一種無(wú)線網(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傳輸技術(shù)。作為無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸方式，紅外線傳輸?shù)?**優(yōu)點(diǎn)是不受無(wú)線電波的干擾，而且紅外線的使用也不會(huì)被國(guó)家無(wú)線電管理委員會(huì)加以限制。但是，紅外線傳輸方式的傳輸質(zhì)量受距離的影響非常大，并且紅外線對(duì)非透明物體的穿透性也非常差，這就直接導(dǎo)致了紅外線傳輸技術(shù)很難成為計(jì)算機(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的主角。相比之下，無(wú)線電波傳輸方式的應(yīng)用則廣泛得多。采用無(wú)線電波進(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***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DSSS方式);跳變頻率(Frequency Hopping)工作方式(簡(jiǎn)稱FH方式);跳變時(shí)間(Time Hopping)工作方式(簡(jiǎn)稱TH方式);線性調(diào)頻(Chirp Modulation)工作方式(簡(jiǎn)稱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)線局域網(wǎng)要占用專用頻段，在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有條件下需經(jīng)過(guò)國(guó)家無(wú)線電管理部門(mén)的批準(zhǔn)才能使用。
2.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)
與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線局域網(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***的就是網(wǎng)絡(luò)布線了。而無(wú)線局域網(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)線接入(Access Point)設(shè)備即可建立網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
使用靈活：在有線網(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：同有線局域網(wǎng)一樣，無(wú)線局域網(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網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供的特性。
目前，無(wú)線局域網(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局域網(wǎng)所望塵莫及的。作為有線局域網(wǎng)的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，無(wú)線局域網(wǎng)使計(jì)算機(jī)具有了可移動(dòng)性，能快速、方便地解決有線網(wǎng)絡(luò)不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)連通問(wèn)題。
3.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的主要標(biāo)準(zhǔn)
無(wú)線技術(shù)包括了無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)和以GPRS/3G為代表的無(wú)線上網(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)線局域網(wǎng)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)WAPI(無(wú)線局域網(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)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)較好地解決了無(wú)線局域網(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)線局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)的***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)，滿足他們的商業(yè)用戶和其他用戶的需求。802.11協(xié)議主要工作在ISO協(xié)議的***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)線標(biāo)準(zhǔn)——HiperLAN。
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b也被稱為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)格有線局域網(wǎng)持平。無(wú)論是家庭無(wú)線組網(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)線網(wǎng)卡和無(wú)線網(wǎng)卡之間的通信方式，即一臺(tái)裝配了無(wú)線網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)可以與另一臺(tái)裝配了無(wú)線網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，對(duì)于小型無(wú)線網(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)線網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充或無(wú)線和有線網(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)線網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)需要通過(guò)接入點(diǎn)(無(wú)線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)線節(jié)點(diǎn)的接入。當(dāng)無(wú)線節(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，無(wú)需太多的資金投入即可組建一套完整的無(wú)線局域網(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足大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，只能作為有線網(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)線電話等設(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，用戶可能需要添置更多的無(wú)線接入點(diǎn)才能滿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)需用戶進(jìn)行任何設(shè)置。在無(wú)線電環(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是專門(mén)為家庭用戶設(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***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***一公里的寬帶無(wú)線城域網(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)又被稱之為WiMAX技術(shù)。其***傳輸速度為可達(dá)到75M bps，***傳輸距離可達(dá)50km。
(6)GPRS技術(shù)
GPRS的英文全稱為General Packet Radio Service，中文含義為通用分組無(wú)線服務(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)用戶最多可同時(shí)使用八個(gè)時(shí)槽，所以GPRS號(hào)稱***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)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶提供高速無(wú)線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***可達(dá)164kb/8。GSM空中接口的信道資源既可以被話音占用，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)***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IMT-2000)。
W-CDMA
W-CDMA即WidebandCDMA，也稱為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、同步CDMA和軟件無(wú)線電等當(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)備廠商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。#p#
二、各種無(wú)線上網(wǎng)方式
搭建無(wú)線上網(wǎng)的設(shè)備很簡(jiǎn)單，組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也并不復(fù)雜。
1.無(wú)線組網(wǎng)須知
無(wú)線技術(shù)在這幾年的快速發(fā)展和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格的越來(lái)越低，為我們搭建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供了可能。我們可以把搭建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)看作是有線網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)并存的情況越來(lái)越多。
一般說(shuō)來(lái)在家中采用無(wú)線局域網(wǎng)共享上網(wǎng)的方案有兩種，***種是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方案，即在每臺(tái)電腦上都安裝一個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)(AP，類似于有線網(wǎng)絡(luò)集線器的設(shè)備)即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)連接，這種方式也可以實(shí)現(xiàn)有線主干的擴(kuò)展。第二種就是無(wú)線Hub的功能，就是說(shuō)將無(wú)線接入點(diǎn)當(dāng)成一個(gè)Hub來(lái)用，將局域網(wǎng)里面的機(jī)器都連接起來(lái)，彼此之間的操作和一般的局域網(wǎng)完全相同，唯一的區(qū)別在于沒(méi)有網(wǎng)線，這也是很多筆記本用戶采用的組網(wǎng)方式。
筆記本接入無(wú)線網(wǎng)
對(duì)于筆記本電腦用戶來(lái)說(shuō)，組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是方便高效。由于現(xiàn)在迅馳以上的筆記本電腦都內(nèi)置無(wú)線網(wǎng)卡，因此只需要一個(gè)無(wú)線AP或無(wú)線路由即可組成小型網(wǎng)絡(luò)并上網(wǎng)。搭建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的***步是購(gòu)買(mǎi)IEEE 802.11b 無(wú)線寬帶路由器作為無(wú)線接入點(diǎn)。目前市面上大多數(shù)無(wú)線路由器都能覆蓋半徑100英尺(30.5m)的范圍。為了能夠獲得***的網(wǎng)絡(luò)傳輸效果，應(yīng)該盡可能將縮短電腦與路由器的距離，同時(shí)盡量避免中間有混凝土墻等障礙物阻擋。
接下來(lái)我們需要設(shè)置電腦，首先是為電腦或筆記本安裝附加的無(wú)線互連外圍設(shè)備卡(常見(jiàn)的無(wú)線網(wǎng)卡大多為PCMCIA、PCI和USB三種類型)，如果是采用了Intel迅馳一代和二代的筆記本就不需要安裝了。然后將一臺(tái)作為服務(wù)器的電腦和AP用網(wǎng)線通過(guò)Hub(或交換機(jī))連起來(lái)，接著將電腦的網(wǎng)關(guān)設(shè)置成無(wú)線AP的缺省IP地址(不同牌子的AP缺省IP地址可能不同，建議設(shè)置之前先翻閱產(chǎn)品說(shuō)明書(shū))。設(shè)置完成后在IE瀏覽器里面直接輸入缺省IP地址就可以看到AP的設(shè)置界面。具體的設(shè)置就不多說(shuō)了，其中需要注意的是要為接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置一個(gè)密碼，因?yàn)槿绻麤](méi)有添加任何身份認(rèn)證措施，那么任何人都可以利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入你的局域網(wǎng)內(nèi)部，偷取局域網(wǎng)內(nèi)共享的任何資料。
***將需要接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的電腦和筆記本設(shè)置好，等待提示網(wǎng)絡(luò)連接好后，將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)置成AP的IP地址就可以共享上網(wǎng)了。
網(wǎng)絡(luò)連接完畢后，我們需要將其中一臺(tái)PC設(shè)為主控PC(或服務(wù)器)，然后將一些辦公設(shè)備連接到這臺(tái)PC上，這樣只需要輸入該機(jī)的IP地址就可以共享這些設(shè)備了。
2.筆記本與各種上網(wǎng)方式組合
根據(jù)AP的說(shuō)明，一般可以很方便地連接無(wú)線局域網(wǎng)(只需要將兩頭都是水晶頭的網(wǎng)線分別插入AP和筆記本即可)，不過(guò)在接下來(lái)的上網(wǎng)方式中卻有多種選擇。因?yàn)槟壳爸С止P記本上網(wǎng)的方式有多種，各種方式的優(yōu)點(diǎn)和方式具體來(lái)說(shuō)如下。
(1)手機(jī)+筆記本上網(wǎng)
如果是時(shí)尚一族，手機(jī)開(kāi)通了GPRS或CDMA 1X功能，就可以使用手機(jī)帶的無(wú)線上網(wǎng)方式來(lái)進(jìn)行網(wǎng)上沖浪。如移動(dòng)隨e行的GPRS業(yè)務(wù)等就可以有效地支持無(wú)線上網(wǎng)。
GPRS是一種在GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種分組交換的數(shù)據(jù)承載和傳輸網(wǎng)絡(luò)，它***的優(yōu)勢(shì)是只要激活 GPRS 應(yīng)用后，將永遠(yuǎn)保持在線，不存在掉線問(wèn)題，類似于一種無(wú)線專線網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)GPRS也可以自如切換，使話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以切換使用，電話上網(wǎng)兩不誤。
想要連接上無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，需要準(zhǔn)備動(dòng)感地帶SIM卡、手機(jī)(如索愛(ài)K700C，支持GPRS和藍(lán)牙)、筆記本(帶有藍(lán)牙接口和紅外線接口，目前的手機(jī)大都支持這兩種接口中至少一種)。
硬件方面都準(zhǔn)備好了，接下來(lái)就都是軟件方面的設(shè)置了。需要在手機(jī)和筆記本上進(jìn)行設(shè)置，下面就以愛(ài)立信T39加華碩W5為例看看怎么利用手機(jī)GPRS加筆記本無(wú)線上互聯(lián)網(wǎng)。
首先需要進(jìn)行手機(jī)上的設(shè)置，手機(jī)的GPRS設(shè)置如下：進(jìn)入“話機(jī)設(shè)定菜單→數(shù)據(jù)通信→數(shù)據(jù)帳號(hào)→添加數(shù)據(jù)→GPRS數(shù)據(jù)→輸入CMCC GPRS→APN CMWAP 用戶標(biāo)識(shí)碼 密碼→存儲(chǔ)”。
接著需要對(duì)筆記本的撥號(hào)進(jìn)行設(shè)置。分別開(kāi)啟手機(jī)和筆記本的藍(lán)牙，對(duì)兩機(jī)進(jìn)行配對(duì)。
***還要記得在IE的屬性欄為藍(lán)牙連接啟用代理服務(wù)器，IP地址就是中國(guó)移動(dòng)的CMNET的網(wǎng)關(guān)，10.0.0.172，端口為80。
啟用代理服務(wù)器
利用GPRS撥入互聯(lián)網(wǎng)，這下可以隨時(shí)隨地收發(fā)郵件和查看網(wǎng)頁(yè)了。據(jù)說(shuō)隨著3G的實(shí)現(xiàn)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也將發(fā)展到更成熟的802.11b/g，使無(wú)線傳送影音也成為可能。
(2)無(wú)線寬帶路由器+筆記本上網(wǎng)
使用GPRS雖說(shuō)很方便，不過(guò)速度很慢，作為體驗(yàn)還可以。***的辦法是使用無(wú)線寬帶路由器這種方式連入寬帶網(wǎng)。
目前市面上的無(wú)線寬帶路由器很多，高端的華為3COM Aolynk系列，阿爾法系列都有不錯(cuò)的性能。由于性能差異性不大，因此在考察了它的安全性以后，我們就可以根據(jù)自己的實(shí)際情況將它安裝到寬帶進(jìn)線口上，準(zhǔn)備開(kāi)始無(wú)線上網(wǎng)了。
事實(shí)上利用無(wú)線寬帶路由器連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)很簡(jiǎn)單，首先購(gòu)買(mǎi)無(wú)線寬帶路由器(其實(shí)質(zhì)是帶路由功能的AP)，然后將寬帶網(wǎng)進(jìn)線接到路由器的WAN口即可。接通電源以后，打開(kāi)筆記本就會(huì)自動(dòng)搜索到網(wǎng)絡(luò)。接下來(lái)只需使用路由自帶的配置軟件進(jìn)行配置即可，這個(gè)步驟參照說(shuō)明書(shū)就可以了，即使不是很內(nèi)行的用戶也能輕松進(jìn)行設(shè)置。
用配置軟件進(jìn)行配置
三、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到今天，國(guó)內(nèi)外就無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)還存在一些爭(zhēng)議。其中又以WAPI和IEEE制定的IEEE802.11系列、WiMAX和3G的爭(zhēng)議最為引人矚目。
1.WAPI和IEEE 802.11
2003年12月1日，國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)發(fā)布2003年第113號(hào)公告，2004年6月1日起，對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品實(shí)施強(qiáng)制性認(rèn)證。公告說(shuō)明：“自2004年6月1日起，未獲得強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證證書(shū)和未施加中國(guó)強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)志的無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品不得出廠、進(jìn)口、銷售或者在其他經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中使用?！睆男畔a(chǎn)業(yè)部傳出的信息來(lái)看，這是一個(gè)強(qiáng)制性的公告，沒(méi)有任何回旋的余地，無(wú)線芯片廠家，無(wú)線設(shè)備廠家，無(wú)線設(shè)備銷售商，無(wú)線用戶，都在此公告的受限范圍。
但在2004年4月22日這天，中美達(dá)成協(xié)議，中方將緩和強(qiáng)制建立自己的Wi-Fi安全標(biāo)準(zhǔn)的做法。
2004年7月，中國(guó)向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織正式提交WAPI標(biāo)準(zhǔn)提案，并申請(qǐng)進(jìn)入快速程序。但很快遭到來(lái)自英方、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織部分工作人員以及IEEE802.11主席的反對(duì)，他們建議中方“繞道”向IEEE提交該提案。而按照國(guó)際慣例，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)規(guī)范程序，完全可以直接升級(jí)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。2004年9月，WAPI提案即被JTC1秘書(shū)處宣布無(wú)效。而幾乎同時(shí)，美國(guó)IEEE802.11i標(biāo)準(zhǔn)提案被提出，并在一個(gè)月后迅速進(jìn)入快速程序。2004年11月8~12日，ISO/IECJTC1SC6(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO/IEC***聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)第六分委員會(huì))年會(huì)在美國(guó)奧蘭多召開(kāi)，對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題進(jìn)行討論。IEEE802.11i和WAPI都是此次會(huì)議的議題，但是由于某些原因最終的投票被取消了。直到現(xiàn)在IEEE802.11i標(biāo)準(zhǔn)和WAPI的爭(zhēng)論仍在繼續(xù)，形成了僵局。
2.3G和WiMAX
近幾年在3G的一派大熱之中，結(jié)合了寬帶和移動(dòng)兩大特征的WiMAX一直是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。3G和WiMAX誰(shuí)將主導(dǎo)無(wú)線市場(chǎng)的未來(lái)?最初WiMAX被視為3G的挑戰(zhàn)者和終結(jié)者，而近幾年來(lái)WiMAX，更多地被視為3G技術(shù)的補(bǔ)充。相對(duì)于3G來(lái)講，WiMAX，尤其是移動(dòng)版本的WiMAX還不成熟，需要解決頻譜和標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵性問(wèn)題。即使未來(lái)WiMAX成熟后，也不大可能替代3G。因?yàn)?G網(wǎng)是現(xiàn)有的2G、2.5G的演進(jìn)，WiMAX在語(yǔ)音上不如3G，它至少還要解決和2G、2.5G兼容與互通的問(wèn)題。
對(duì)于WiMAX和3G的不同主要存在以下幾個(gè)方面：
首先由于定位的不同，二者存在很大差異。從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，WiMAX僅定義了空中接口的物理層和MAC層。在MAC層之上采用的協(xié)議以及核心網(wǎng)部分不在WiMAX所包含的范圍之內(nèi)。3G技術(shù)作為一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)，空中接口規(guī)范、核心網(wǎng)系列規(guī)范以及業(yè)務(wù)規(guī)范等都已經(jīng)完成了標(biāo)準(zhǔn)化工作，涉及無(wú)線傳輸、移動(dòng)性管理、業(yè)務(wù)應(yīng)用、用戶號(hào)碼管理等內(nèi)容。
從業(yè)務(wù)能力上看，WiMAX提供的主要是具有一定移動(dòng)特性的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，面向的用戶主要是筆記本終端和WiMAX終端持有者。WiMAX接入IP核心網(wǎng)，也可以提供VoIP業(yè)務(wù)。3G從最初就是為話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共同設(shè)計(jì)的，對(duì)于話音業(yè)務(wù)，核心網(wǎng)絡(luò)仍采用電路交換方式實(shí)現(xiàn)，QoS有較高的保障。WiMAX犧牲了移動(dòng)性換取了數(shù)據(jù)傳輸能力的提高，它的數(shù)據(jù)帶寬優(yōu)于3G系統(tǒng)。但是3G的數(shù)據(jù)能力也在不斷提高，3G增強(qiáng)型如HSDPA，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)10M bps的接入速率。按照ITU的定義，3G增強(qiáng)型最終目標(biāo)可以達(dá)到30M bps。
盡管WiMAX傳輸速率可達(dá)到3G的10倍甚至更高，但其覆蓋范圍用低階調(diào)制時(shí)與3G相差很遠(yuǎn)。本質(zhì)上WiMAX是作為3G及3G演進(jìn)的一種無(wú)線城域網(wǎng)、多點(diǎn)基站互聯(lián)的重要支持手段而已，兩者潛在的市場(chǎng)尺寸亦有巨大差異，從而根本談不上WiMAX會(huì)成為3G的終結(jié)者。
從覆蓋范圍上看，WiMAX為了獲得較高的數(shù)據(jù)接入帶寬(30M bps)，必然要犧牲覆蓋和移動(dòng)性， 3G則是無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)，覆蓋是連續(xù)的，用戶可以實(shí)現(xiàn)不間斷的通信。
從無(wú)線頻譜資源上看，3G擁有全球統(tǒng)一的頻譜資源，而WiMAX則正在試圖尋找2～6GHz之間的頻率資源，各個(gè)國(guó)家目前可用的頻率都不一致。因此，WiMAX最終獲得足夠的全球統(tǒng)一頻率存在一定難度。
從以上各個(gè)角度的分析可以看出，雖然WiMAX在數(shù)據(jù)能力上要優(yōu)于3G，但是從標(biāo)準(zhǔn)化、全球統(tǒng)一頻譜、技術(shù)特性等多角度考慮，WiMAX距離真正商用還有很長(zhǎng)的路要走。
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