無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙技術(shù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
無線局域網(wǎng)(WLAN)顧名思義是一種借助無線技術(shù)取代以往有線布線方式構(gòu)成局域網(wǎng)的新手段,可提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能,它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它為通用無線接入的一個(gè)子集,它支持較高傳輸速率(2--54Mbit/s,甚至更高),利用射頻無線電或紅外線,借助直接序列擴(kuò)頻(DSSS)或跳頻擴(kuò)頻(FHSS)、GMSK、OFDM等技術(shù),甚至將來的超寬帶傳輸技術(shù)UWBT,實(shí)現(xiàn)固定、半移動(dòng)及移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)終端對(duì)INTERNET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行較遠(yuǎn)距離的高速連接訪問。因此,原則上它的目前速率尚較低,主要適用于手機(jī)、掌上電腦等小巧移動(dòng)終端。1997年6月,IEEE推出了802.11標(biāo)準(zhǔn),開創(chuàng)了WLAN先河;目前,WLAN領(lǐng)域主要是IEEE802.11x系列與HiperLAN/x系列兩種標(biāo)準(zhǔn)。
藍(lán)牙技術(shù)想法是產(chǎn)生于1994年Ericsson推出了解決無線連線問題的技術(shù)開發(fā)計(jì)劃,產(chǎn)生了推進(jìn)無線連線與個(gè)人接入的想法。1997年Ericsson、IBM、INTEL,NOKIA及TOSHIBA這5個(gè)世界著名的無線設(shè)備及計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體設(shè)備制造公司商議建立一種全球化的無線通信個(gè)人接入與無線連線新手段,后定名為“藍(lán)牙”(Bluetooth)。1998年5月正式發(fā)起成立了“藍(lán)牙特別興趣組織”BSIG(Blueteooth Special Interest Group),簡稱藍(lán)牙SIG。1999年11月美國4家著名公司Motorola、Lucent、Microsoft及3Com加盟BSIG,成為BSIG的9個(gè)發(fā)起成員,使藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展獲得了更強(qiáng)有力的支持,并顯示出更明朗的前景?,F(xiàn)今,BSIG的參加成員已大于2500個(gè),其發(fā)展勢頭令人觸目。目前藍(lán)牙信道帶寬為1MHz,異步非對(duì)稱連接最高數(shù)據(jù)速率723.2kbit/s;連接距離多半為10m左右,甚至為個(gè)人飾物,亦可屬物體域網(wǎng)(WBAN)范疇。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng),新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版擬支持高達(dá)10Mbit/s以上速率(4、8及12Mbit/s—20Mbit/s),估計(jì)在2004年以后推出,這是適應(yīng)未來愈來愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢。
WLAN與Bluetooth技術(shù)特征
·藍(lán)牙系統(tǒng)的基本特征
藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本特征可從下述諸方面獲得理解:(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?(2)交換模式;(3)節(jié)能模式;(4)抗干擾性能;(5)鑒權(quán)、加密;(6)話音編碼;(7)軟件結(jié)構(gòu)。
藍(lán)牙的軟件體系是一個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng),不與任何操作系統(tǒng)捆綁;適用于幾種不同商用操作系統(tǒng)的藍(lán)牙規(guī)范正在完善中。藍(lán)牙協(xié)議體系中設(shè)計(jì)協(xié)議和協(xié)議棧的主要原則為盡可能利用現(xiàn)有各種高層協(xié)議,保證現(xiàn)有協(xié)議與藍(lán)牙技術(shù)融合及各種應(yīng)用之間的互通性,充分利用兼容藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范的軟硬件系統(tǒng)和藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范的開放性,便于普遍開發(fā)新的應(yīng)用。
藍(lán)牙軟件結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)包括Core(核心)和Profile(應(yīng)用協(xié)議棧)兩大部分。Core為藍(lán)牙協(xié)議核心,主要定義藍(lán)牙的技術(shù)細(xì)節(jié),Profile定義相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧,這樣即可為全球兼容性奠定基礎(chǔ)。
藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)主要定義的是底層協(xié)議,也定義了一些高層協(xié)議和相關(guān)接口。具體協(xié)議分為4層:核心協(xié)議(藍(lán)牙連接管理協(xié)議LMP、藍(lán)牙邏輯鏈路控制與適配協(xié)議L2CAP、服務(wù)檢測協(xié)議SDP)、藍(lán)牙電纜替代協(xié)議RFCOMM、電話傳送控制協(xié)議TCB BIN/AT、與Internet應(yīng)用相關(guān)的一些高層協(xié)議(PPP、UDP/TCP/IP、OBEX/vCard/vCal、IrMC、E—mail、WAP和WAE等)。
對(duì)藍(lán)牙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本系統(tǒng)參數(shù)及指標(biāo)要求可歸納如下:
工作頻段:ISM頻段2.402GHz—2.480GHz;
雙工方式:TDD;
業(yè)務(wù)類別:同時(shí)支持電路交換及分組交換業(yè)務(wù);
數(shù)據(jù)標(biāo)稱速率:1Mbit/s;
異步信道速率:非對(duì)稱連接723.2kbit/s/57.6kbit/s;
對(duì)稱連接:433.9kbit/s(全雙工模式);
同步信道速率:64kbit/s(3個(gè)全雙工信道);
信道間隔:1MHz;
信道數(shù):79;
發(fā)射功率及覆蓋:0dBm(1mW),1—10m覆蓋,20dBm(100mW),擴(kuò)展至1O0m覆蓋;
跳頻頻點(diǎn)數(shù):79個(gè)頻點(diǎn)/MHz(2408+k(MHz),k=0,1,2……78);
跳頻速率:1600次/s;
數(shù)據(jù)連接方式:面向連接業(yè)務(wù)SCO(話音,電路交換、預(yù)留時(shí)隙)、無連接業(yè)務(wù)ACL(分組數(shù)據(jù)、分組交換、輪詢);
糾錯(cuò)方式:1/3FEC(3bit重復(fù)碼),2/3FEC(截短Hamming碼),CRC—16,ARQ;
鑒權(quán):反應(yīng)邏輯算術(shù)方式;
密鑰:以8bits為單位增減,最長128bits;
安全機(jī)制:鏈路級(jí),認(rèn)證基于共享鏈路密鑰詢問/響應(yīng)機(jī)制,認(rèn)證和加密密鑰生成基于SAFER+算法;
話音編碼方式:CVSD或?qū)?shù)PCM;
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):Ad hoc(無中心自組織)結(jié)構(gòu),Piconet及Scatternet;
·WLAN的基本特征
(1)較高傳輸速率及較遠(yuǎn)連接距離。
WLAN的采用OFDM技術(shù)后的最高傳速率可高達(dá)54Mbit/s,遠(yuǎn)高于目前藍(lán)牙的最高標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率1Mbit/s;并且,IEEE 802.11b WLAN系統(tǒng)終端用戶共享11Mbit/s速率,而藍(lán)牙最高通信速率僅為723.2kbit/s。在通信距離方面,雖然WLAN速率越高距離越短,但一般來說室內(nèi)連接距離可大于100m,室外可達(dá)數(shù)百米或者更遠(yuǎn)。因此,速率與距離方面,WLAN的優(yōu)勢是明顯的。
(2)較高頻譜利用效率
容易理解,采用OFDM技術(shù)借助多狀態(tài)調(diào)制處理的WLAN可取得較高的頻譜利用效率,若進(jìn)一步結(jié)合區(qū)域覆蓋能力綜合評(píng)價(jià)其容量能力與頻譜利用效率則可有下述結(jié)果:藍(lán)牙系統(tǒng)為30000bit/(s.qm2),IEEE802.11a系統(tǒng)83000bit/(s.qm2).
(3)較適宜高速INTERNET連接及高質(zhì)量多媒體傳輸
這是能以較高速率傳輸?shù)谋厝唤Y(jié)果。
- 第 1 頁:無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙技術(shù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
- 第 2 頁:WLAN和Bluetooth標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展
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