逐一了解各種無線接入技術(shù)的演進(jìn)

2019-11-05 02:27:11

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供稿：網(wǎng)友

　　伴隨著因特網(wǎng)蓬勃發(fā)展的步伐，另一種聯(lián)網(wǎng)的方式已經(jīng)從靜靜發(fā)芽，到茁壯成長(zhǎng)，在新舊世紀(jì)的交替中演繹著另一場(chǎng)“將上網(wǎng)進(jìn)行到底”的運(yùn)動(dòng)，這就是無線網(wǎng)絡(luò)。借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，我們終于可以擺脫那些煩人的電纜和網(wǎng)線。無論在何時(shí)，無論在何地，我們都可以輕松地接入互聯(lián)網(wǎng)，我們可以看出無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一直在進(jìn)步著?；蛟S下一代互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)從此產(chǎn)生，正如它的名稱那樣：隨時(shí)隨地，網(wǎng)絡(luò)無線。本文將帶著大家對(duì)目前的無線接入技術(shù)進(jìn)行逐一了解。
　　
　　1、GSM接入技術(shù)
　　
　　該技術(shù)是目前個(gè)人通信的一種常見技術(shù)代表。它用的是窄帶TDMA，答應(yīng)在一個(gè)射頻(即‘蜂窩’)同時(shí)進(jìn)行8組通話。它是根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)而確定的頻率范圍在900～1800MHz之間的數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)，頻率為1800MHz的系統(tǒng)也被美國(guó)采納。GSM是1991年開始投入使用的。到1997年底，已經(jīng)在100多個(gè)國(guó)家運(yùn)營(yíng)，成為歐洲和亞洲實(shí)際上的標(biāo)準(zhǔn)。GSM數(shù)字網(wǎng)也具有較強(qiáng)的保密性和抗干擾性，音質(zhì)清楚，通話穩(wěn)定，并具備容量大，頻率資源利用率高，接口開放，功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)。
　　
　　2、CDMA接入技術(shù)
　　
　　CDMA與GSM一樣，也是屬于一種比較成熟的無線通信技術(shù)，CDMA的運(yùn)作是利用展頻(SPRead Spectrum)技術(shù)，所謂的展頻就是將所想要傳遞的信息加入一個(gè)特定的信號(hào)后，在一個(gè)比原來信號(hào)還大的寬帶上傳輸開來。當(dāng)基地接受到信號(hào)后，再將此特定信號(hào)刪除還原成原來的信號(hào)。這樣做的好處在于其隱密性與安全性好。與使用Time－Division Multiplexing (TDM)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手(如GSM)不同，CDMA并不給每一個(gè)通話者分配一個(gè)確定的頻率，而是讓每一個(gè)頻道使用所能提供的全部頻譜。CDMA數(shù)字網(wǎng)具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：高效的頻帶利用率和更大的網(wǎng)絡(luò)容量、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)化、提高通話質(zhì)量、增強(qiáng)保密性、提高覆蓋特性、延長(zhǎng)用戶通話時(shí)間、軟音量和“軟”切換，另外CDMA手機(jī)話音清楚，接近有線電話，信號(hào)覆蓋好，不易掉話。另外CDMA系統(tǒng)采用編碼技術(shù)，其編碼有４．４億種數(shù)字排列，每部手機(jī)的編碼還隨時(shí)變化，使盜碼只能成為理論上的可能，一部CDMA手機(jī)與其它手機(jī)并機(jī)的可能性是微乎其微的。
　　
　　3、GPRS接入技術(shù)
　　
　　相對(duì)原來GSM的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS是分組交換技術(shù)。由于使用了“分組”的技術(shù)，用戶上網(wǎng)可以免受斷線的痛苦(情形大概就跟使用了下載軟件NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上網(wǎng)的方法與WAP并不同，用WAP上網(wǎng)就如在家中上網(wǎng)，先“撥號(hào)連接”，而上網(wǎng)后便不能同時(shí)使用該電話線，但GPRS就較為優(yōu)越，下載資料和通話是可以同時(shí)進(jìn)行的。從技術(shù)上來說，聲音的傳送(即通話)繼續(xù)使用GSM，而數(shù)據(jù)的傳送便可使用GPRS，這樣的話，就把移動(dòng)電話的應(yīng)用提升到一個(gè)更高的層次。而且發(fā)展GPRS技術(shù)也十分“經(jīng)濟(jì)”，因?yàn)橹豁氀赜矛F(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來發(fā)展即可。GPRS的用途十分廣泛，包括通過手機(jī)發(fā)送及接收電子郵件，在互聯(lián)網(wǎng)上瀏覽等。
　　
　　現(xiàn)在手機(jī)上網(wǎng)的口號(hào)就是“alwaysonline”、“IPinhand”，使用了GPRS后，數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)分組發(fā)送和接受，這同時(shí)意味著用戶總是在線且按流量計(jì)費(fèi)，迅速降低了服務(wù)成本。對(duì)于繼續(xù)處在難產(chǎn)狀態(tài)的中國(guó)移動(dòng)／聯(lián)通WAP資費(fèi)政策，假如將CSD(電路交換數(shù)據(jù)，即通常說的撥號(hào)數(shù)據(jù)，歐亞WAP業(yè)務(wù)所采用的承載方式)承載改為在GPRS上實(shí)現(xiàn)，則意味著由數(shù)十人共同來承擔(dān)原來一人的成本。
　　
　　而GPRS的最大優(yōu)勢(shì)在于：它的數(shù)據(jù)傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的傳輸速度為每秒9.6K字節(jié)，GPRS手機(jī)在今年年初推出時(shí)已達(dá)到56Kbps的傳輸速度，到現(xiàn)在更是達(dá)到了115Kbps(此速度是常用56Kmodem理想速率的兩倍)。除了速度上的優(yōu)勢(shì)，GPRS還有/'永遠(yuǎn)在線/'的特點(diǎn)，即用戶隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。舉個(gè)例子，用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，點(diǎn)擊一個(gè)超級(jí)鏈接，手機(jī)就在無線信道上發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，主頁下載到本地后，沒有數(shù)據(jù)傳送，手機(jī)就進(jìn)入一種/'準(zhǔn)休眠/'狀態(tài)，手機(jī)釋放所用的無線頻道給其他用戶使用，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)與用戶之間還保持一種邏輯上的連接，當(dāng)用戶再次點(diǎn)擊，手機(jī)立即向網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求無線頻道用來傳送數(shù)據(jù)，而不象普通撥號(hào)上網(wǎng)那樣斷線后還得重新?lián)芴?hào)才能上網(wǎng)沖浪。
　　
　　4、CDPD接入技術(shù)
　　
　　CDPD接入技術(shù)最大的特點(diǎn)就是傳輸速度快，最高的通信速度可以達(dá)到19.2kbps。另外，在數(shù)據(jù)的安全性方面，由于采用了RC4加密技術(shù)，所以安全性相對(duì)較高；正反向信道密鑰不對(duì)稱，密鑰由交換中心把握，移動(dòng)終端登錄一次，交換中心自動(dòng)核對(duì)舊密鑰更換新的密鑰一次，實(shí)行動(dòng)態(tài)治理。此外，由于CDPD系統(tǒng)是基于TCP/IP的開放系統(tǒng)，因此我們可以很方便地接入Internet，所有基于TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用軟件都可以無需修改直接使用；應(yīng)用軟件開發(fā)簡(jiǎn)便；移動(dòng)終端通信編號(hào)直接使用IP地址。CDPD系統(tǒng)還支持用戶越區(qū)切換和全網(wǎng)漫游、廣播和群呼，支持移動(dòng)速度達(dá)100km/h的數(shù)據(jù)用戶，可與公用有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。CDPD網(wǎng)絡(luò)在無線數(shù)據(jù)通信方面具有其他通信方式不具有的特點(diǎn)，例如在資源方面，CDPD作為一個(gè)專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，它的用戶數(shù)可以達(dá)到很多，對(duì)于
　　
　　每一個(gè)PS，可以有15000個(gè)用戶登記注冊(cè)，對(duì)于一個(gè)群，用戶數(shù)更是多達(dá)十幾萬個(gè)，而且同時(shí)可有二十幾個(gè)用戶共享信道，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；在移動(dòng)終端方面，CDPD發(fā)展到今天，開發(fā)終端產(chǎn)品的廠商已經(jīng)有根多。隨著適于各種應(yīng)用的終端產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，終端的價(jià)格已呈現(xiàn)出了很快的下降趨勢(shì)。比之GPRS，CDPD的終端有著很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)；在建設(shè)成本方面，一般來說，在CDPD的建網(wǎng)初期，基站數(shù)不會(huì)很多，加上必須的交換機(jī)與網(wǎng)管的投資，平攤到每個(gè)用戶的成本約為2500～3000元左右。隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)模及網(wǎng)絡(luò)容量的擴(kuò)大，用戶成本會(huì)顯著降低。還有最后一個(gè)特點(diǎn)需要說明的是，CDPD通信系統(tǒng)便于操作治理，該系統(tǒng)在用戶授權(quán)登錄上配置了各種功能。系統(tǒng)本身可以設(shè)定答應(yīng)用戶登錄范圍，并對(duì)登錄進(jìn)行治理。只有授權(quán)使用的用戶才能登錄系統(tǒng)。系統(tǒng)可以拒絕付費(fèi)狀態(tài)不好的用戶登錄。CDPD系統(tǒng)在用戶的通信保密上功能非常強(qiáng)。
　　
　　5、LMDS接入技術(shù)
　　
　　LMDS的英文全稱叫Local Multipoint Distribution Services，中文含義叫本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)。這是一種微波的寬帶技術(shù)，由于工作在較高的頻段（24GHz-39GHz），因此可提供很寬的帶寬（達(dá)1GHz以上），被喻為“無線光纖”技術(shù)，可在較近的距離實(shí)現(xiàn)雙向傳輸話音、數(shù)據(jù)圖像、視頻、會(huì)議電視等寬帶業(yè)務(wù)，并支持ATM、TCP／IP和MPEG 2等標(biāo)準(zhǔn)。LMDS采用一種類似蜂窩的服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu)，將一個(gè)需要提供業(yè)務(wù)的地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū)，每個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)基站，基站設(shè)備經(jīng)點(diǎn)到多點(diǎn)無線鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶端通信。每個(gè)服務(wù)區(qū)覆蓋范圍為幾公里至十幾公里，并可相互重疊。從技術(shù)上來說，按照使用的媒介不同，接入網(wǎng)可劃分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)，無線接入又分為移動(dòng)無線接入和固定無線接入。移動(dòng)無線接入就是我們熟悉的移動(dòng)電話接入等，用戶是可移動(dòng)的，而固定無線接入與此正好相反，用戶基本是固定不動(dòng)的。按照這樣的分類標(biāo)準(zhǔn)，LMDS屬于無線固定接入手段，而它最大的特點(diǎn)在于寬帶特性和使用非常方便。
　　
　　由于LMDS具有更高帶寬和雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，可提供多種寬帶交互式數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)，克服傳統(tǒng)的本地環(huán)路的瓶頸，滿足用戶對(duì)高速數(shù)據(jù)和圖像通信日益增長(zhǎng)的需求，因此是解決通信網(wǎng)接入問題的利器。
　　
　　LMDS的典型覆蓋范圍為3～5km，而且LMDS工作在毫米波波段，信號(hào)波長(zhǎng)尺寸與雨滴大小可比，降雨對(duì)信號(hào)傳輸影響很大，雨衰嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在降雨量25mm/小時(shí)時(shí)，LMDS信號(hào)衰減達(dá)8～15dB/km；而對(duì)于3.5GHz無線信號(hào)，其衰減低于0.1dB/km，因此LMDS不適用于降雨量大的地區(qū)，而3.5GHz固定無線接入則無此顧虎。LMDS由于系統(tǒng)容量很大，每個(gè)遠(yuǎn)端站可有限高(上百M(fèi)bps的數(shù)量級(jí))的業(yè)務(wù)帶寬，因此對(duì)CPN或CPE提供的業(yè)務(wù)顆粒也較大，LMDS一般在用戶端可提供E1電路仿真、10/100Base-T、E1子速率等接口，對(duì)普通電話業(yè)務(wù)的支持一般要以E1電路仿真加PBX的方式來提供通道。
　　
　　6、DBS衛(wèi)星接入技術(shù)
　　
　　DBS技術(shù)也叫數(shù)字直播衛(wèi)星接入技術(shù)，該技術(shù)利用位于地球同步軌道的通信衛(wèi)星將高速?gòu)V播數(shù)據(jù)送到用戶的接收天線，所以它一般也稱為高軌衛(wèi)星通信。其特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)，費(fèi)用與距離無關(guān)，覆蓋面積大且不受地理?xiàng)l件限制，頻帶寬，容量大，適用于多業(yè)務(wù)傳輸，可為全球用戶提供大跨度。大范圍、遠(yuǎn)距離的漫游和機(jī)動(dòng)靈活的移動(dòng)通信服務(wù)等。在DBS系統(tǒng)中，大量的數(shù)據(jù)通過頻分或時(shí)分等調(diào)制后利用衛(wèi)星主站的高速上行通道和衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行廣播，用戶通過衛(wèi)星天線和衛(wèi)星接收Modem接收數(shù)據(jù)，接收天線直徑一般為0.45m或0.53m。DBS主要是廣播系統(tǒng)，用戶的回傳數(shù)據(jù)則要通過電話Modem送到主站的服務(wù)器。由于數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)具有高可靠性，不像PSTN網(wǎng)絡(luò)中采用雙絞線的模擬電話需要較多的信號(hào)糾錯(cuò)，因此可使下載速率達(dá)到400kbit/s，而實(shí)際DBS廣播速率最高為12Mbit/s。目前，在美國(guó)已經(jīng)可以提供DBS服務(wù)，主要用于因特網(wǎng)接入，其中最大的DBS網(wǎng)絡(luò)就是休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司的DirectPC。該產(chǎn)品實(shí)際就是小口徑衛(wèi)星終端（VSAT）產(chǎn)品，其用戶通過一個(gè)碟形無線、一塊衛(wèi)星接入卡及相應(yīng)的軟件接收從通信衛(wèi)星傳來的信號(hào)。DirectPC的數(shù)據(jù)傳輸也是不對(duì)稱的，在接入因特網(wǎng)時(shí)，下載速率為400kbit/s，上行速率為33.6kbit/s，這一速率雖然比普通撥號(hào)Modem提高不少，但與DSL及Cable Modem技術(shù)仍無法相比。
　　
　　7、藍(lán)牙技術(shù)
　　
　　藍(lán)牙的英文名稱為“Bluetooth”，關(guān)于藍(lán)牙這個(gè)名稱的由來也是眾說紛紜，有的說狼牙在黑夜里會(huì)發(fā)出藍(lán)光，因此得名“藍(lán)牙”。但權(quán)威版本的解釋是說，藍(lán)牙是丹麥國(guó)王Viking(940-981年)的“綽號(hào)”，他統(tǒng)一了丹麥和挪威，因?yàn)樗麗鄢运{(lán)梅，牙齒被染藍(lán)，因此而得這一“綽號(hào)”。而藍(lán)牙技術(shù)也在計(jì)算機(jī)行業(yè)和通信行業(yè)得到普遍認(rèn)可，因此命名為“藍(lán)牙”。其實(shí)藍(lán)牙技術(shù)是由移動(dòng)通信公司與移動(dòng)計(jì)算公司聯(lián)合起來開發(fā)的傳輸范圍約為10米左右的短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)，用來設(shè)計(jì)在便攜式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話以及其他的移

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