當前位置:才華齋>計算機>網路技術>

2017無線網路技術對比

網路技術 閱讀(1.14W)

導語:無線網路技術已經走進我們的生活中,面對各種網路技術,我們應該怎樣進行對比呢?下面就由本站小編為大家蒐集了一些相關的詳細的介紹,希望對你有所幫助。

2017無線網路技術對比

無線接入技術區別於有線接入的特點之一是標準不統一,不同的標準有不同的應用。正因為此,使得無線接入技術出現了百家爭鳴的局面。在眾多的無線接入標準中,無線區域網標準更成為人們關注的焦點。

  IEEE 802.11協議族

目前人們耳熟能詳的無線區域網產品多支援這一標準,它已經是無線區域網事實上的主要標準。

在無線LAN中,802.11指由IEEE提出的協議族,它們是802.11,802.11a和802.11b。IEEE802.11無線網路標準早在1997年頒佈,當時規定了一些諸如介質接入控制層功能、漫遊功能、自動速率選擇功能、電源消耗管理功能、保密功能等;1999年無線網路國際標準的更新及完善,進一步規範了不同頻點的產品及更高網路速率產品的開發和應用,除原IEEE802.11的內容之外,增加了基於SNMP(簡單網路管理協議)協議的管理資訊庫(MIB),以取代原OSI協議的管理資訊庫。另外還增加了高速網路內容。IEEE802.11分IEEE802.11a 和IEEE802.11b。

IEEE802.11a規定的頻點為5GHz,用正交頻分複用技術(OFDM)來調製資料流。OFDM技術的最大的優勢是其無與倫比的多途徑回聲反射,因此特別適合於室內及移動環境。傳輸速度為:1到2Mbps。

IEEE802.11b工作於2.4GHz頻點,採用補償碼健控CCK調製技術。當工作站之間的距離過長或干擾過大,信噪比低於某個門限值時,其傳輸速率可從11Mb/s自動降至5.5Mb/s,或者再降至直接序列擴頻技術的2Mb/s及1Mb/s速率。但是802.11b標準的速率上限為 20Mbps,它保持對802.11的向後相容。

所有這些協議都以CSMA/CD為介質共享策略,如果源需要傳送資料時,它必須檢查傳輸介質是否正在被別人使用,如果介質未被別人使用,就傳送資料包;反之,源主機就必須等待一段時間,等到介質空閒後才能夠傳送。源通過不斷髮出RTS(準備傳送)包來檢查介質的佔用情況,在目的主機返回 CTS(可以傳送)包後,源主機就可以傳送了。

  

IEEE802.11e及IEEE802.11g是下一代無線LAN標準。被稱為無線LAN標準方式IEEE802.11的擴充套件標準。所謂 IEEE802.11的擴充套件標準,是在現有的802.11b及802.11a的MAC層追加了QOS功能及安全功能的標準。制訂標準作業由名為"802.11e"及"802.11f"的作業部門進行。追加QOS功能,可以提高傳輸語音資料和資料流資料的能力。另外作業部門"802.11g"也隨之成立,由它來探討擴充套件物理層標準IEEE802.11b,使最高資料傳輸速度從目前的11Mb/s提高到20Mb/s以上。使用的頻帶與過去相同,仍為2.4GHz頻帶。不過關於調製方式,還未決定是否使用一直沿用的直接擴散方式的頻譜(Spectrum)擴散技術。

現在,我們常用的、技術成熟的是IEEE802.11b。

  藍芽技術 Bluetooth

事實上,藍芽系統和無線個人區域網(WPAN)的概念相輔相成,它已經是無線個人區域網的一個雛形。在其1999年12月釋出的藍芽1.0版的標準中,已定義了包括使用WAP協議連線網際網路的多種應用軟體。它能夠使蜂窩電話系統、無繩通訊系統、無線區域網和網際網路等現有網路增添新功能,使各類計算機、傳真機、印表機裝置增添無線傳輸和組網功能,在家庭和辦公自動化、家庭娛樂、電子商務、無線公文包應用、各類數位電子裝置、工業控制、智慧化建築等場合開闢了廣闊的應用。隨著無線個人區域網的發展,IEEE 802.15的一個工作小組正在制訂速率可達20Mb/s以上的無線個人區域網標準,這一標準也是基於藍芽規範。因此,無線個人區域網和藍芽必然會趨於融合,由SIG參與藍芽計劃的公司和IEEE 802.15工作組協力合作,共同創造明天的無線個人區域網。

藍芽技術從應用的角度來講,與日前廣泛應用於微波通訊中的一點多址技術十分相似,因此,它很容易穿透障礙物,實現全方位的資料傳輸。早在藍芽標準制定的前一年,IEEE的有關工作組就已經開始無線個人區域網的準備工作。起初,IEEE執行委員會認為,由於這是區域網內部的無線通訊技術,所以就將此任務交給了對無線區域網有著突出貢獻的"802.11工作組",當時主要的工作就是實現無線區域網和無線個人區域網的無縫隙連線。經過一年的努力工作,小組成員的結論是,現有的IEEE 802.11中有關支援三種物理媒介層的MAC(Medium Access Control,媒介訪問控制)中規定的基礎結構,並不適用於無線個人區域網。

802.15工作組於1999年秋天開始起草一項以藍芽1.0版本為基礎的標準,2000年11月提交到IEEE標準委員會討論。之所以如此迅速,主要是IEEE 802.11工作組在制定無線區域網標準時過於滯後於市場,繼而造成了無線區域網標準重蹈"ATM(Asynchronous Transfer Mode、非同步傳輸模式)"的覆轍。雖然IEEE 802.11是國際公認的技術標準,但市場份額並不大,因此藍芽才決定使用無線區域網使用的2.4GHz波段(由於頻率的衝突,很可能造成現有無線區域網效能的下降)。藍芽的支持者甚至大膽地預測,隨著藍芽技術的不斷髮展,採用IEEE 802.11標準的無線區域網將不復存在,從而雙方的頻段之爭將迎刃而解。

如果裝置是屬於那種活動範圍比較廣、要求能和多種裝置迅速互聯,如,膝上型電腦、數字無繩電話、個人數字助理、手機等,採用藍芽或無線個人區域網是十分理想的。

  IrDA

紅外線資料標準協會IrDA(Infrared Data Association)成立於1993年,是非營利性組織,致力於建立無線傳播連線的國際標準,目前在全球擁有160個會員,參與的廠商包括計算機及通訊硬體、軟體及電信公司等。簡單地講,IrDA是一種利用紅外線進行點對點通訊的技術,其相應的軟體和硬體技術都已比較成熟。它在技術上的主要優點有:

1、 無需專門申請特定頻率的使用執照,這一點,在當前頻率資源匱乏,頻道使用費用增加的背景下是非常重要的。

2、 具有行動通訊裝置所必需的體積小、功率低的特點。惠普(HP)公司目前已推出結合模組應用的約從2.5×8.0×2.9(mm)到 5.3×13.0×3.8(mm)的專用器件,與同類技術相比,耗電量也是最低的。

3、 傳輸速率在適合於家庭和辦公室使用的微微網(Piconet)中是最高的,由於採用點到點的連線,資料傳輸所受到的干擾較少,速率可達16Mb/s。

除了在技術上有自己的技術特點外,IrDA的市場優勢也是十分明顯的。目前,全世界有5000萬臺裝置採用IrDA技術,並且仍然每年以 50%的速度增長。有95%的膝上型電腦安裝了IrDA介面。在成本上,紅外線LED及接收器等元件遠較一般RF元件來得便宜,IrDA埠的成本在5美元以內,如果對速度要求不高,甚至可以低到1.5美元以內,相當於日前藍芽產品的十分之一。

面對其他技術的挑戰,IrDA並沒有停滯不前。除了傳輸速率由原來的(Fast Infrared)的4Mb/s提高到最新VFIR的16Mb/s標準;接收角度也由傳統的30度擴充套件到120度。這樣,在臺式電腦上採用低功耗、小體積、移動餘度較大的含有IrDA介面的鍵盤、滑鼠,就有了基本的技術保障。同時,由於Internet的迅猛發展和圖形檔案逐漸增多,IrDA的高速率傳輸優勢在掃描器和數碼相機等圖形處理裝置中更可大顯身手。

對於要求傳輸速率高、使用次數少、移動範圍小、價格比較低的裝置,如印表機、掃描器、數碼像機等,IrDA技術是首選。

  HomeRF

HomeRF把共享無線連線協議(SWAP)作為未來家庭內聯網的幾項技術指標,使用IEEE802.11無線乙太網作為資料傳輸標準,通訊頻段也是2.4GHz,HomeRF工作組像當初人們構造ATM一樣,提出了一整套應用於家庭聯網的完整體系,包括外圍裝置和家庭主機之間的連線、外圍裝置之間的連線、主機和HomeRF中央控制的連線、接入網、PSIN等。2000年8月31日,美國聯邦通訊委員會批准了Intel、 Microsoft、Motorola和Proxim等HomeRF組織成員的要求,允許HomeRF的傳輸速率在原來的2Mb/s的基礎上提高四倍,達到8M~11Mb/s傳送速率;而且和藍芽一樣,HomeRF可以實現多個(最多5個)裝置之間的互聯。但FCC的這一決定,招致了來自包括內部成員和藍芽組織成員的反對,主要理由是頻率衝突、功耗較大。同時,HomeRF工作組的一些成員提出,將原來的發射頻寬由1MHz提高到5MHz,這樣速率能夠提高得更多,但反對者認為,資訊本來在狹窄的訊號通道里跳動,現在如果將狹窄的通道加寬,就會像一輛卡車在幾條車道上橫衝直撞,從而造成SWAP裝置之間的互相干擾。因此,很多業界人士對這一技術並不表示樂觀。

不過,HomeRF技術對於小型公司或者類似別墅的家庭是再方便不過的了,因為這兩種環境的活動半徑都比Bluetooth和W規定的活動範圍大,同時,一般又小於無線區域網的半徑。但這也並非是說HomeRF的地位是高枕無憂的。因為,一項技術如果想要成為國際認可的標準,其獨特性是必不可少的。HomeRF在傳輸距離方面的優勢,很有可能被藍芽所擊敗。

  寬頻無線標準IEEE 802.16

最近幾年來,無線網路技術作為一種使用者接入技術已經成為傳統的銅線本地環路技術的一種替代技術,並且越來越受到人們的重視。人們對無線網路技術的興趣主要集中在無線本地環路WLL(Wireless Local Loop)或者固定無線接入方面。為了給本地無線環路WLL提供一個標準,IEEE 802委員會於1999年成立了802.16工作組來專門開發寬頻無線標準。

IEEE 802.16負責對無線本地環路的無線介面及其相關功能制定標準,它由三個小工作組組成,每個小工作組分別負責不同的方面:IEEE 802.16.1負責制定頻率為10G到60G赫茲的無線介面標準;IEEE 802.16.2負責制定寬頻無線接入系統共存方面的標準;IEEE 802.16.3負責制定頻率範圍在2G到10G赫茲之間獲得頻率使用許可的應用的無線介面標準。我們可以看到,802.16.1所負責的頻率是非常高的,而它的工作也是在這三個組中走在最前沿的。由於其所定位的頻寬很特殊,在將來802.16.1 最有可能會引起工業界的興趣。

802.16無線服務的作用就是在使用者站點同核心網路之間建立起一個通訊路徑,這個核心網路可以是公用電話網路也可以是因特網。IEEE 802.16標準所關心的是使用者的收發機同基站收發機之間的無線介面。其中的協議專門對在網路中傳輸大資料塊時的無線傳輸地址問題做了規定,協議標準是按照三層結構體系組織的。

三層結構中的最底層是物理層,該層的協議主要是關於頻率頻寬、調製模式、糾錯技術以及發射機同接收機之間的同步、資料傳輸率和時分複用結構等方面的。對於從使用者到基站的通訊,標準使用的是按需分配多路定址-分時多重進接DAMA-TDMA技術。按需分配多路定址DAMA技術是一種根據多個站點之間的容量需要的不同而動態地分配通道容量的技術。分時多重進接TDMA是一種時分技術,它將一個通道分成一系列的幀,每個幀都包含很多的小時間單位,稱為時隙。時分多路技術可以根據每個站點的需要為其在每個幀中分配一定數量的時隙來組成每個站點的邏輯通道。通過DAMA-TDMA技術,每個通道的時隙分配可以動態地改變。

在物理層之上是資料鏈路層,在該層上IEEE 802.16規定的主要是為使用者提供服務所需的各種功能。這些功能都包括在介質訪問控制MAC層中,主要負責將資料組成幀格式來傳輸和對使用者如何接入到共享的無線介質中進行控制。MAC協議對基站或使用者在什麼時候採用何種方式來初始化通道做了規定。因為MAC層之上的一些層如ATM需要提供服務質量服務 QoS,所以MAC協議必須能夠分配無線通道容量。位於多個TDMA幀中的一系列時隙為使用者組成一個邏輯上的通道,而MAC幀則通過這個邏輯通道來傳輸。 IEEE 802.16.1規定每個單獨通道的資料傳輸率範圍是從2M位元/秒到155M位元/秒。

在MAC層之上是一個會聚層,該層根據提供服務的不同提供不同的功能。對於IEEE 802.16.1來說,能提供的服務包括數字音訊/視訊廣播、數字電話、非同步傳輸模式ATM、因特網接入、電話網路中無線中繼和幀中繼。