数字家庭中适用的宽带无线网络技术

chenweiguo-1250

 　　与有线网中以太网“一统天下”不同，无线网在无线局域网WLAN(Wireless Local Access Network)和无线家庭局域网/WPAN(Wireless Personal Access Network)领域饱受标准不统一、速度偏慢和安全等问题的困扰。这种混杂的局面也许会因以下几种数字家庭中适用的宽带无线网络新技术的出现而彻底发生改变。 　　1.超宽带(UWB，U1tra Wide Band) 　　超宽带是一种用脉冲波形信号变化来代替连续的载波进行数据传输的无线技术。传统的无线技术通过无线电载波的频率和功率的变化来传输信息，而超宽带则是以基带的方式通过发送脉冲无线电信号传送数据。传统无线技术在通信时需要连续发出载波，这就要不停地消耗电能。而超宽带技术在通讯时只在需要时才发送出脉冲电波，这大大减少了耗电量。更重要的是，超宽带的脉冲宽度能被控制在l纳秒以下，因此通过其超宽的频带就可以实现几百Mbps的高速数据传输。 　　超宽带的性能特征，决定了其特定的应用场合。超宽带有很低的功耗和很高的数据传输速度，但发射功率过小也限制了其传输的距离。因而不适合被用于有比较大的空间传输距离要求的无线局域网或无线广域网，但却非常适用于无线家庭局域网，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，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入中。 　　超宽带UWB技术作为一种低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术，在未来数字家庭中有广泛的应用前景。UWB的应用可以有以下几个方面：(1)各种电脑外围设备之间(如存储器、输入/输出设备)的无线连接，这将会大大提高电脑应用的易用性和更好地发挥电脑的性能。(2)在各种电脑装置和家用电器(如数码照相机、摄像机、MP3播放机、投影机、电视和车上应用装置等)之间实现高速无线数字信息传输，为用户提供全新的应用体验。(3)想随时随地获得信息的用户，也将从高性能低能耗的无线家庭局域网中得到更大的自由。 　　尽管超宽带可以提供非常高的数据传输性能，但这种高性能只在有限的距离内有效。长距离应用适合使用诸如802.11g、IEEE802.llb这样的无线局域网技术。 　　目前IEEE802.15委员会正在制订超宽带标准，已经提出的超宽带规格方案有两个，一个是由摩托罗拉公司等提倡的“DS-SS方式”，另一个是由英特尔和德州仪器等提倡的“多频带(Multiband)OFDM方式”。其中，多频带0FDM方式似乎受到了更多公司的支持，已经有60多家公司加入了多频带OFDM联盟。 　　2.ZigBee 　　ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它此前被称作“HomeRF Lite”或“FireFly”无线技术，主要用于近距离无线连接。ZigBee的网络标准由IEEE 802.15工作组负责制订，被称作IEEE 802.15.4(ZigBee)技术标准。ZigBee协议比蓝牙、高速率个人区域网(PAN)或802.11x无线局域网更简单实用。 　　ZigBee技术的主要特点包括以下几个部分：(1)数据传输速率低。只有1Okbps-250kbps，专注于低传输应用；(2)功耗低。在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上。这也是ZigBee一直引以为豪的独特优势；(3)成本低。因为ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。据投入ZigBee开发的飞利浦及摩托罗拉预估，ZigBee的芯片成本低，比起基于蓝牙技术的芯片更具价格竞争力；(4)网络容量大每个ZigBee网络最多可支持255个设备，也就是每个ZigBee设备可以与另外254台设备相连接；(5)有效范围小。有效覆盖范围l0-75m之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境；(6)工作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧洲)及9l5MHz(美国)，均为免执照频段。

　　ZigBee主要应用在短距离范围之内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。ZigBee的目标市场主要有PC外设(鼠标、键盘、游戏操控杆)、消费类电子设备(TV、VCR、CD、VCD、DVD等设备上的遥控装置)、家庭内智能控制(照明、煤气计量控制及报警等)、玩具(电子宠物)、医护(监视器和传感器)、工控(监视器、传感器和自动控制设备)等非常广阔的领域。 　　3.WiMAX 　　WiMAX是一项新兴的无线通信技术，全称为World Interoperability for Microwave Access(全球微波接入互操作性)，又称为802.16，该技术提供面向互联网的高速连接。 　　WiMax 与Wi-Fi，属于同一类技术，Wi-Fi是家庭及企业内部等短距离的无线接入技术，对于在3到5英里的范围内运用WiMax无线上网的效果更理想。换句话说，Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题，而WiMAX 解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方，WiMAX则能把信号传送3l英里之远。Wi-Fi网络连接速度为54Mbps，而WiMAX为70Mbps。 　　WiMax作为一种无线城域网技术，部署速度更快，扩展能力更强，灵活性更高，其3l英里的覆盖范围和70Mbps的速度将对3G构成威胁。这种基于TEEE 802.16的接入方式是仅次于CATV和DSL的第三大宽带接入方式，因此能够为那些无法享受到或不满意有线宽带接入的客户提供最后一公里的宽带接入。  

chenweiguo-1250