常见无线接入方式终极版.ppt

无线接入方式 什么是IEEEInstituteofElectricalandElectronicsEngineers IEEE 电子和电气工程师协会 IEEE 是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会 是世界上最大的专业技术组织之一 成员人数 拥有来自175个国家的36万会员 到2005年 1963年1月1日由无线电工程师协会 IRE 创立于1912年 和美国电气工程师协会 AIEE 创建于1884年 合并而成 它有一个区域和技术互为补充的组织结构 以地理位置或者技术中心作为组织单位 例如IEEE费城分会和IEEE计算机协会 它管理着推荐规则和执行计划的分散组织 例如IEEE USA明确服务于美国的成员 专业人士和公众 总部在美国纽约市 IEEE在150多个国家中它拥有300多个地方分会 专业上它有35个专业学会和两个联合会 IEEE发表多种杂志 学报 书籍和每年组织300多次专业会议 IEEE定义的标准在工业界有极大的影响 11种无线接入方式 1 GSM接入技术GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准 是第二代移动通信技术 该技术是目前个人通信的一种常见技术代表它用的是窄带TDMA 允许在一个射频即 蜂窝 同时进行8组通话 GSM是1991年开始投入使用的 到1997年底 已经在100多个国家运营 成为欧洲和亚洲实际上的标准 GSM数字网具有较强的保密性和抗干扰性 音质清晰 通话稳定 并具备容量大 频率资源利用率高 接口开放 功能强大等优点 我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准 此前一直是采用蜂窝模拟移动技术 即第一代GSM技术 2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络 2 CDMACDMA即CODE division multiple access的缩写 译为 码分多址分组数据传输技术 被称为第2 5代移动通信技术 目前采用这一技术的市场主要在美国 日本 韩国等 全球用户达9500万 CDMA手机具有话音清晰 不易掉话 发射功率低和保密性强等特点 发射功率只有GSM手机发射功率的1 60 被称为 绿色手机 更为重要的是 基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能 CDMA与GSM一样 也是属于一种比较成熟的无线通信技术 与使用Time division multiplexing技术的GSM不同的是 CDMA并不给每一个通话者分配一个确定的频率 而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱 因此 CDMA数字网具有以下几个优势 高效的频带利用率和更大的网络容量 简化的网络规化 通话质量高 保密性及信号覆盖好 不易掉话等 另外 CDMA系统采用编码技术 其编码有4 4亿种数字排列 每部手机的编码还随时变化 这使得盗码只能成为理论上的可能 3 GPRS相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式 gprs是分组交换技术 由于使用了 分组 的技术 用户上网可以免受断线的痛苦情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多 此外 使用GPRS上网的方法与WAP并不同 用WAP上网就如在家中上网 先 拨号连接 而上网后便不能同时使用该电话线 但GPRS就较为优越 下载资料和通话是可以同时进行的 从技术上来说 如果单纯进行语音通话 不妨继续使用GSM 但如果有数据传送需求时 最好使用GPRS 它把移动电话的应用提升到一个更高的层次 同时 发展GPRS技术也十分 经济 因为它只需对现有的GSM网络进行升级即可 GPRS的用途十分广泛 包括通过手机发送及接收电子邮件 在互联网上浏览等 GPRS的最大优势在于 它的数据传输速度非WAP所能比拟 目前的GSM移动通信网的数据传输速度为每秒9 6K字节 而GPRS达到了115Kbps此速度是常用56Kmodem理想速率的两倍 除了速度上的优势 GPRS还有永远在线的特点 即用户随时与网络保持联系 4 DBS卫星接入技术DBS技术也叫数字直播卫星接入技术 该技术利用位于地球同步轨道的通信卫星将高速广播数据送到用户的接收天线 所以它一般也称为高轨卫星通信 其特点是通信距离远 费用与距离无关 覆盖面积大且不受地理条件限制 频带宽 容量大 适用于多业务传输 可为全球用户提供大跨度 大范围 远距离的漫游和机动灵活的移动通信服务等 在DBS系统中 大量的数据通过频分或时分等调制后利用卫星主站的高速上行通道和卫星转发器进行广播 用户通过卫星天线和卫星接收modem接收数据 接收天线直径一般为0 45M或0 53M 由于数字卫星系统具有高可靠性 不像PSTN网络中采用双绞线的模拟电话需要较多的信号纠错 因此可使下载速率达到400K 而实际的DBS广播速率最高可达到12M 5 蓝牙技术蓝牙的英文名称为 Blooth 实际上它是一种实现多种设备之间无线连接的协议 通过这种协议能使包括蜂窝电话 掌上电脑 笔记本电脑 相关外设和家庭HUB等包括家庭RF的众多设备之间进行信息交换 蓝牙应用于手机与计算机的相连 可节省手机费用 实现数据共享 因特网接入 无线免提 同步资料 影像传递等 虽然蓝牙在多向性传输方面上具有较大的优势 但若是设备众多 识别方法和速度也会出现问题 蓝牙具有一对多点的数据交换能力 故它需要安全系统来防止未经授权的访问 蓝牙的基本通信速度为75OKbit s 6 HomeRF技术HomeRF主要为家庭网络设计 旨在降低语音数据成本 为了实现对数据包的高效传输 HomeRF采用了IEEE802 11标准中CSMA CA模式 它与CSMA CD类似 以竞争的方式来获取对信道的控制权 在一个时间点上只能有一个接入点在网络中传输数据 不像其他的协议 HomeRF提供了对流业务 streammedia 的真正意义上的支持 由于对流业务规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制 这样就确保了实时性流业务所需的带宽和低干扰 低误码 HomeRF工作在2 4GHz频段它采用数字跳频扩频技术 速率为50跳 s 共有75个带宽为1MHz跳频信道 调制方式为恒定包络的FSK调制 分为2FSK与4FSK两种 采用调频调制可以有效地抑制无线环境下的干扰和衰落 在2FSK方式下 最大数据的传输速率为1Mb s 在4FSK方式下 速率可达2Mb S 最新版HomeRF2 X中 采用WBFH widebandfrequencyhopping 技术来增加跳频带宽 从原来的1Mhz增加到3MHz 5Hz 跳频的速率也增加到75跳 其数据峰值也高达10Mb s 接近 IEEE802 11b标准的11Mb S 基本能满足未来的家庭宽带通信 7 WCDMA接入技术WCDMA技术能为用户带来了最高2M的数据传输速率 在这样的条件下 现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递 WCDMA的优势在于 码片速率高 有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集 可以解决多径问题和衰落问题 采用Turbo信道编解码 提供较高的数据传输速率 FDD制式能够提供广域的全覆盖 下行基站区分采用独有的小区搜索方法 无需基站间严格同步 采用连续导频技术 能够支持高速移动终端 相比第二代的移动通信技术 WCDMA具有更大的系统容量 更优的话音质量 更高的频谱效率 更快的数据速率 更强的抗衰落能力 更好的抗多径性 能够应用于高达500KMKH的移动终端的技术优势 而且能够从GSM系统进行平滑过渡 保证运营商的投资 为3G运营提供了良好的技术基础 WCDMA通过有效的利用宽频带 不仅能顺畅的处理声音 图象数据 与互联网快速连接 此外WCDMA和MPEG 4技术结合起来还可以处理真实的动态图象 8 TD SCDMATD SCDMA的中译为时分同步码分多址接入 该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准 它是由中国第一次提出并在此无线传输技术 RTT 的基础上与国际合作 完成了TD SCDMA标准 成为CDMATDD标准的一员的 这是中国移动通信界的一次创举 也是中国对第三代移动通信发展的贡献 在与欧洲 美国各自提出的3G标准的竞争中 中国提出的TD SCDMA已正式成为全球3G标准之一 这标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列 该方案的主要技术集中在大唐公司手中 它的设计参照了TDD 时分双工 在不成对的频带上的时域模式 9 HSDPAHSDPA在WCDMA99版的基础上对下行链路进行了重大改进 它将峰值数据速率提高到了10Mbps 并提供了相当于过去三到五倍的分区业务吞吐量 大幅度增加了单一频率上的数据用户数量 从而有助于刺激和推动WCDMA不能支持的数据密集型应用的消费 此外HSDPA 还可以更加有效地实施QoS管理 通信网络可以更加智能地对不同优先级的应用与服务进行排序与资源调拨 HSDPA后向兼容WCDMAR 99版本 运营商可以根据网络建设发展的需要进行逐级部署 而不会对现有的WCDMA用户造成影响 10 WiMAXWiMAX的全名是微波存取全球互通 WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess 将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后 由于成本较低 将扩大宽带无线市场 改善企业与服务供应商的认知度 WiMAX又称为802 16无线城域网 是又一种为企业和家庭用户提供 最后一英里 的宽带无线连接方案 因在数据通信领域的高覆盖范围 可以覆盖25 30英里的范围 以及对3G可能构成的威胁 使WiMAX在最近一段时间备受业界关注 2007年10月19日 在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上 经过多数国家投票通过 WiMAX正式被批准成为继WCDMA CDMA2000和TD SCDMA之后的第四个全球3G标准 11 无线局域网无线局域网 简称 是计算机网络与无线通信技术相结合的产物 它不受电缆束缚 可移动 能解决因有线网布线困难等带来的问题 并且组网灵活 扩容方便 与多种网络标准兼容 应用广泛等优点 既可满足各类便携机的入网要求 也可实现计算机局域网远端接入 图文传真 电子邮件等多种功能 无线局域网 2003年1月9日 英特尔正式宣布即将推出的无线移动计算技术的品牌名称 迅驰移动计算技术 这一全新品牌代表了英特尔为笔记本电脑提供的最佳技术 基于全新移动处理器微架构和无线连接功能 并在电池寿命 轻薄外形和移动性能方面具有增强特性 迅驰移动计算技术包括 一个微处理器 相关的芯片组 802 11 Wi Fi 无线联网功能 迅驰品牌是英特尔首次将一系列技术用一个名字来命名 2003年3月12日 英特尔 迅驰 全球亮相 802 11b1997年6月 全球第一个无线局域网标准IEEE802 11制定出来 掀开了无线局域网发展的序幕 无线上网成为可能 1999年 最开始推出的是802 11b 它工作在2 4GHz频段 最大传输速度为11Mb s 实际的工作速度在5Mbps左右 802 11b支持的范围是在室外为300米 在办公环境中最长为100米 与普通的10Base T规格有线局域网几乎是处于同一水平 作为公司内部的设施 当然可以基本满足使用要求 IEEE802 11b使用的是开放的2 4GB频段 不需要申请就可使用 这个频段也是无线和家用设备使用最多的频段 像无绳电话 蓝牙 微波炉都是用这个频段 难免会造成干扰 而且如果你注重功耗的话 它可能会令你失望 因为较低的数据速率与较长的报头将导致802 11b比802 11a g网络的功耗高很多 在实际应用中 5Mbps可以满足简单的上网和娱乐要求 以目前网上常见的rmvb格式为例 其码率通常在600 800kbps 而常见的以Divx Xvid编码的avi视频文件 其码率也多在1000 2000kbps 在速率衰减不严重的情况下 802 11b都可以满足 至于QQ 上网 网上视频就更不在话下了 不过对于局域网交换数据来说 5Mbps的速率则实在寒碜了点 优点 基本满足无线上网的要求缺点 速率不高 802 11b网络功耗高 802 11a它的工作在5GHz频段上 连接速度可达54Mbps 在抗干扰方面 它要优于802 11b规范 这是因为802 11a工作在宽松的5GHz频段下 拥有12条非重叠信道 提供更多的可用信道 能有效降低各信道之间的 冲突 并且802 11b的使用频率和各种各样的家用器具及医疗设备的使用频率是共享的 成也萧何 败也萧何 处于抗干扰能力强的5GHz高频段 使得802 11a的传输距离大打折扣 室内传输距离仅为30米左右 因为5GHz频段的电磁波在遭遇墙壁 地板 家具等障碍物时的反射与衍射效果均不如2 4GHz频段的电磁波好 因而造成802 11a覆盖范围偏小的缺陷 其次 由于设计复杂 基于802 11a标准的无线产品的成本要比802 11b高的多 由此以来的售价肯定要比802 11b产品的售价要高 并且还不能与802 11b兼容 在实际应用中 虽然802 11a的无线网卡比比皆是 例如英特尔的3945ABG 就可以同时支持802 11a b g 但是支持802 11a的路由却相当稀少 价格也高高在上 因而目前除了有数有特殊要求的单位 很少使用这种协议 优点 可用信道非常具有优势 其抗干扰性强和多信道的设计令802 11b g望尘莫及 缺点 有些国家对5GHz频段进行管制 普通民用意义不大 802 11g802 11a产品速度快 频段却高 传输距离不理想 而802 11b产品工作在穿透能力强的2 4GHz频段下 遗憾的是速度达不到要求 2000年 扬长避短的802 11g标准应运而生 其依旧是采用2 4GHz的频率 因而能向下兼容传统的802 11b标准 传输距离也保持了100米的有效距离 不过速度大幅提升 达到了54Mbps 在上面我们已经说到 802 11b已经可以满足绝大多数基本的网络使用 但是局域网互访的速度则不尽人意 802 11g则很好的弥补了这点 54Mbps的速率虽然比不上有线网络 但基本上已经能够满足绝大多数用户的需要 802 11g也是目前最主流的无线协议 绝大多数用户都采用这一无线协议 优点 网络质量和速率高 兼容802 11b产品缺点 54M的速度不能满足更高的要求 SuperG802 11g规范的推出还是使一批用户享受到了上网的快感 但无线网络的发展脚步并没有停滞不前 以Netgear为首的品牌无线设备生产商随后推出了一种名为SuperG型的无线网络产品 通过双通道融合 其传输速率高达令人吃惊的108Mbps 不过这个协议并没有通过IEEE组织的认可 因而仅限于部分厂商的产品 只有同时使用该厂商的路由和无线网卡 才可以实现108Mbps的速率 任何一个条件不满足则只具有54Mbp s的标准速率 802 11n随着移动通信业务的迅速发展 高性能WLAN的市场需求日趋增长 为了适应这一需求 2003年 IEEE开始制定802 11n标准 目前这一标准还未最终确定 但是各个厂商已经迫不及待的上马了种种产品 由于各家的技术不同 因而不同厂商的802 11n产品并不能完全兼容 不过其一流的性能 还是让很多用户迫不及待的去尝鲜 我们先来看看802 11n标准的特性 新兴的802 11n标准具有高达600Mbps的速率 是下一代的无线网络技术 首先 802 11n标准依旧是在2 4GHz 保障了与802 11b和802 11g标准的兼容 速率则大幅提升至108Mbps 600Mbps 其次 802 11n支持今年刚完成的802 11eQoS标准 安全性 可靠性得到加强 最后 在无线距离方面 802 11n可以具有200米的无线距离 相比802 11b和802 11g都提升了一大步 目前 802 11n还未正式大规模普及 不同厂商解决方案的互不兼容 给其普及带来了很大的问题 不过108Mbps 300Mbps的实际速率 还是让人心动不已 首先局域网访问的速率瓶颈已经完全不复存在 而对于越来越普及的高清视频 例如H 264 VC 1的编码 其实际码率多在20Mbps 40Mbps 而多音轨等情况下 码率还会进一步提高 如此大的流量802 11g已经完全无法胜任 只有802 11n才可以很好的满足 因而对于准备构建家庭无线高清网络的用户 802 11n可以说是必选 优点 满足高质量的语音 视频流媒体需求 传输范围更广缺点 尚未最后获IEEE组织通过 配套的无线产品价格颇高 ConnectwithCentrino 随着4965系列无线网络模块的发布还推出了一项名为 ConnectwithCentrino 的认证 通过该认证的无线接入点会贴上专门的 ConnectwithCentrino 的标识 并且英特尔正在积极与许多领先的网络设备厂商合作 以确保更好的网络兼容性和与性能表现 以目前来看华硕 贝尔金 Buffalo D Link及美国网件等公司也对此认证提供了大力的支持 这些公司的产品均成功通过了严格的标准测试 可以得知当4965系列无线网卡真正走入我们生活的时候 周遭的网络环境也将随之改变 对于那些贴有 ConnectwithCentrino 标志的产品 用户可以放心使用 并享受它所带来的飞速体验 MIMOMIMO 多路输入输出 MultipleInputMultipleOutput 该技术利用多根天线来抑制信号的衰减 MIMO技术可以在单一射频信道中同时收发两个或多个信号流 这样 无线通讯系统便可以在单一信道中收发两倍及两倍以上的数据 闪联技术