无线技术与无限生活

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,无线技术,&,无限生活,无线技术,&,无限生活,1.无线技术的发展历史和意义,2.无线技术与无线产品的介绍,3.无线技术的机遇和挑战,4.总结,1.无线技术的发展历史和意义,1.1 无线技术的发展历史,1.2 无线与有线的相互关系,1.3 无线与移动的相互关系,1.4 无线移动通讯的发展历史,1.5 无线技术的意义,电报的发明（上帝创造了何等奇迹！俄国外交家希林、美国画家莫尔斯,）,电话的发明（沃森特先生，快来帮我啊！亚历山大,贝尔）,电磁波的发现（无形的信使，麦克斯韦）,无线电报的发明（要是我能指挥电磁波，就可飞越整个世界，马可尼）,无线电通信的发明（载着声音飞翔的电波，）,传呼机的诞生（个人通信的发源地）,蜂窝式移动电话的诞生（实现个人电话的梦想）,GSM,手机的出现（让手机走近每一个人）,全球“铱”星系统（辉煌的失败）,新一代手机的诞生,1.1 无线技术的发展历史,从原始社会-奴隶社会-封建社会-资本主义社会-社会主义社会，人类发展的过程是争取自由的过程，摆脱自然界的束缚和人类社会的束缚。,无线通信:通过电磁波传输数据。,1.2 无线与有线的相互关系,1.,无线是建立有线基础上的,它只是在有线的基础上通过无线设备使无线通信得以实现。,2.,无线是有线的扩展和替换,在一些特殊的场合，比如地形复杂地区，无线将能很好的弥补有线的缺陷。,1.2 无线与有线的相互关系,与有线网络一样，无线网络同样也需要传送介质,只是无线网络采用的传输媒介不是双绞线或者光纤，而是红外线或者无线电波：,无线电波（RF）：,采用无线电波作为无线网络的传输介质是目前应用最多的，这主要是因为无线电波的覆盖范围较广，应用较广泛。使用扩频方式通信时，特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声，具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。一方面使通信非常安全，基本避免了通信信号的偷听和窃取，具有很高的可用性。,另一方面无线局域使用的频段主要是S频段(2.4GHz2.4835GHz)，这个频段也叫ISM（Industry Science Medical）即工业科学医疗频段，该频段在美国不受FCC（美国联邦通信委员会）的限制，属于工业自由辐射频段，不会对人体健康造成伤害。所以无线电波成为无线网络常用的无线传输媒介。,1.2 无线与有线的相互关系,红外（IR）:,红外线网络采用小于1微米波长的红外线作为传输媒介，有较强的方向性，由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质，使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距传输，并且窃听困难，对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。在实际应用中，由于红外线具有很高的背景噪声，受日光、环境照明等影响较大，一般要求的发射功率较高，而采用现行技术，特别是LED，很难获得高的比特速率（10Mbit/s），尽管如此，红外无线网络仍是目前“100Mbit/s以上、性能价格比高的网络”唯一可行的选择。,1.2 无线与有线的相互关系,1.3 无线与移动的相互关系,移动通信是建立在无线电通信的基础上的；,短距离无线通信我们通常称为无线通信；,长距离无线通信我们通常称为移动通信；,移动通信可以算作无线通信的一个大的分支。,1G时代(个人移动通信的诞生期),它将个人移动通信的概念引入到了人们的日常生活中，使人们认识到了个人移动通信的必要性和可能性，同时创造了个人移动通信的原始产业链，产生了设备供应商、移动通信运营商。但由于技术的原因，通信的质量比较差，体积比较大。同时由于缺乏规模效应，价格非常昂贵，只有少数富人和企业老板才能用得起。,2G时代(个人移动通信的原始成长期),它将个人移动通信的方式普及到了广大的消费者中，使人们认识到了个人移动通信是我们日常生活中不可或缺的部分。在这个阶段，移动通信技术取得了突破性的进展，话音质量得到了很大提高，几乎完全满足了消费者的需求。同时体积重量也达到了消费者的期望值。在这期间，移动通信产业链得到了长足发展。一大批设备提供商诞生了，而且分工更加专业化，有配件供应商、终端供应商、系统设备供应商。许多运营商也相继诞生。,1.4 无线移动通讯的发展历史,3G时代(个人移动通信的快速成长期),移动通信不再是一个孤立的系统，而是开放式的。传统的移动通信方式将与开放的因特网融合。各个国家和地区的移动通信网将融合为一个整体。除了传统的语音业务外，更多的将是数据和多媒体业务。2G时代以运营商为主体的产业链结构将发生重大的变化，新的内容提供商将起重大的作用。传统的运营商盈利模式将受到重大冲击，一批运营商将退出移动通信的舞台，少数几个有实力的运营商将垄断全球的移动通信市场。,4G时代(个人移动通信发展的成熟期),移动通信有可能成为21世纪信息社会的细胞核，各种基于移动通信细胞核的信息社会细胞和信息社会组织结构将相继诞生，进而形成21世纪信息社会的完整有机体。可以毫不夸张地说，4G将是整个移动通信发展的归宿，是人类信息社会发展的基石。,1.4 无线移动通讯的发展历史,移动通讯的发展规律：,从移动通信的发展历史来看，从1978年到2001年的23年时间里，每11年进行一次更新换代，这刚好是一个设备的使用寿命周期。由此推断，第一个4G商用网很可能将于2012年开始部署。,1.4 无线移动通讯的发展历史,1.4 无线技术的意义,2.1 各种无线协议标准的介绍,2.2 各种无线技术的比较,2.3 各种无线技术相互关系,2.无线技术与无线产品的介绍,网络协议的定义：,网络协议是网络中传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流时需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。,而为各种无线设备互通信息而制定的规则我们把它称之为无线网络协议标准目前常用的无线网络标准主要有如下几种：,蓝牙（,Bluetooth,）,超带宽（,Ultra,WideBrand,：,UWB,）,无线保真（,Wireless Fidelity,：,Wi-Fi,）,HomeRF,WiMax,（,World Interoperability for Microwave Access,）,第三代移动通信技术,（,3rd Generation,：,3G,）,HiperLAN2,2.1 各种无线网络协议标准的介绍,什么是蓝牙？,蓝牙技术属于一种短距离、低成本的无线连接技术，是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性解决方案，该技术由瑞典电信巨人爱立信公司发明。蓝牙是公元10世纪统一丹麦和瑞典的一位国王的名字，象征着无限广阔的前景。,【参考】：,蓝牙,（Bluetooth）,蓝牙的技术特点,采用低能耗无线电通信技术来实现语音、数据和视频传输；,以时分方式进行全双工通信；,采用快跳频和短分组技术，能够有效地减少同频干扰，提高通信的安全性；,采用前向纠错编码技术，以便在远距离通信时减少随机噪声的干扰；,采用,2.4GHz,的频段（即工业、科学、医学频段），对人体无损害；,采用,FM,调制方式，使设备变得更为简单可靠；,传输速率最高为每秒,1Mb/s,；,通信距离为,10,米左右，配置功率放大器可以使通信距离进一步增加；,蓝牙,（Bluetooth）,蓝牙的应用定位,由于蓝牙是一种短距离的无线连接技术，故其应用主要定位在:,1.简化掌上电脑、笔记本电脑和手机等移动终端之间的通信；,对手机而言，与耳机之间不再需要连线；,对计算机而言，主机、键盘、显示器等外设之间可以摆脱纷乱的连线；,在更大范围之内，电冰箱、微波炉等家用电器可以与计算机进行无线连接。,2.,简化以上移动终端与因特网,Internet,之间的通信；,让家庭和办公室的设备在不需要电缆情况下也能够与,Internet,互通互联。,蓝牙,（Bluetooth）,什么是UWB？,超带宽技术是一种与传统无线技术有很大不同的无线通信技术，与传统通信技术不同的是，UWB 是一种无载波通信技术，即它不采用载波，而是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术，因此其所占的频谱范围很宽。UWB并不是一个全新的技术，它实际上是整合了业界已经成熟的技术而成，如无线USB、无线1394等连接技术。,【参考】,超带宽,（Ultra WideBand：UWB）,UWB的技术特点,低功耗、高带宽、低复杂度；,超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、安全性高、系统复杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点。,传输范围为,10m,以内；,传输速率可达,500Mb/s,；,工程简单造价便宜。,超带宽,（Ultra WideBand：UWB）,UWB的应用定位,UWB,主要的不足是发射功率过小限制了其传输的距离。也就是说，对于,10,米以内的距离，,UWB,可以发挥出高达数百,Mbit/s,的传输性能，对于远距离,Wi-Fi,或,HomeRF,将更强,。,UWB,和同为热门的,IEEE802.11b,以及,HomeRF,不会进行直接竞争，因为,UWB,更多的是应用于,10,米左右距离的室内。在家庭无线网络，,UWB,良好的多媒体应用恰好弥补了它们的不足，三者更是可以相得益彰，共同发展。,UWB,看作蓝牙技术的替代者可能更为适合，尽管蓝牙技术有廉价和能耗低的优点，但其速度却远不及,UWB,技术，只能达到,500kbit/s,1Mbit,s,，,另外蓝牙技术的协议也较为复杂。,UWB,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信应用中。下面对这一技术的原理、实现方法以及未来的发展趋势作详细的介绍和分析。,超带宽,（Ultra WideBand：UWB）,什么是Wi-Fi？,Wi-Fi联盟是由采用IEEE802.11系列标准的设备和器件供应商成立的一个非赢利性组织，因此Wi-Fi成了802.11系列标准的代名词。与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。,【参考】：,无线保真,（Wireless Fidelity：Wi-Fi）,Wi-Fi的技术特点,使用的使2.4GHz附近的频段，该频段目前尚属没用许可的无线频段；,目前可使用的标准有三个，分别是IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g；,传输速度可达到11mb/s；,无线电波的覆盖范围广，而Wi-Fi的半径为100米左右。,无线保真,（Wireless Fidelity：Wi-Fi）,Wi-Fi的应用定位,由于Wi-Fi标准是针对局域网的无线接入技术制定的，覆盖距离为10-300米，所以可以说 Wi-Fi解决的是“最后100米”的通信接入。,无线保真,（Wireless Fidelity：Wi-Fi）,什么是WiMAX？,WiMax（全球微波接入交互技术）是一种基于标准IEEE802.16的无线城域网接入技术，不仅能解决无线接入问题，还能作为有线网络接入（Cable、DSL）的无线扩展，方便地实现边远地区的网络连接，来提供“最后一英里”的无线宽带接入。,【参考】,（）,WiMax（World Interoperability for Microwave Access）,WiMAX的技术特点,传输速度可达到,75M,b/s,；,无线电波的覆盖范围广，,最大传输,半径为,50km,左右。,WiMax（World Interoperability for Microwave Access）,WiMAX的应用定位,WiMAX是一种远距离的无线接入技术，其应用定位在城域网，,WiMax（World Interoperability for Microwave Access）,什么是3G,3G是一种广域网技术。相对第一代模拟制式通信技术(1G)和第二代GSM、TDMA等数字通信技术(2G)，第三代通信技术是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种服务。,【参考】：,第三