无线基础--无线网络的结构

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凡是采用无线传输媒体的网络都可称为无线网络,这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。无线网络包括无线局域网和无线广域网,在这里我们总结一下各种常见的无线网络。

无线网络技术的发展日益成熟,那么作为网络新手,我们并不了解无线网络的构造,它是如何进行过工作的呢?下面文章就为我们揭示答案。

凡是采用无线传输媒体的网络都可称为无线网络,这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。无线网络包括无线局域网和无线广域网,在这里我们总结一下各种常见的无线网络。

一、无线局域网

无线局域网的组成包括无线网络接口卡(NIC)和无线接点(Access Point,AP)。无线网络接口卡把PC机或其它设备与无线网络连接起来;接入点就像是无线网络的一个无线基站,将多个无线的接入站聚合到有线的网络上。

无线局域网的传输方式涉及到采用的传输媒体、选择的频段及调制方式。目前无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即无线电波与红外线。在采用无线电波为传输媒体的无线局域网移调制方式不同,又可分为扩展频谱方式与窄带调制方式。

二、蓝芽技术

Bluetooth(蓝芽)取自十世纪统一了丹麦的国王(哈拉德二世)的名字。用他的名字来命名这种新的技术标准,其目的是不言而喻的,那就是期望统一。所谓蓝芽(Bluetooth)技术,实际上是一种短距离无线通信技术,它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范。蓝芽以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。利用“蓝芽“技术,能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化以上这些设备与Internet之间的通信,从而使这些现代通信设备与internet之间的数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。

1998年5月,瑞典Ericsson、芬兰Nokia、日本Toshiba、美国IBM和Intel公司等五家著名厂商,在联合开展短程无线通信技术的标准化活动时提出了“蓝芽”技术,其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术,有效传输距离大约为10m,在配备功率放大器时,传输距离可扩大。这五家厂商还成立了蓝芽特殊利益集团(BluetoothSIG),尽力使“蓝芽”技术能够成为未来的无线通信标准。

蓝芽系统一般由无线单元、链路控制(固件)单元、链路管理(软件)单元和蓝芽软件(协议栈)单元四个功能单元组成。

无线单元射频部分通过2.4GHzISM频段的微波来实现数据位流的过滤和传输。蓝芽要求其天线部分体积十分小巧、重量轻,因此,蓝芽天线属于微带天线。

链路控制单元负责处理基带协议和其它一些低层常规协议。它有3种纠错方案:

■1/3比例前向纠错(FEC)码

■2/3比例前向纠错码

■数据的自动请求重发方案。

链路管理(LM)软件模块携带了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。LM能够发现其它远端LM并通过LMP(键路管理协议)与之通信。

蓝芽软件(协议栈)单元是一个独立的操作系统,不与任何操作系统捆绑。它必须符合已经制定好的蓝芽规范。蓝芽规范是为个人区域内的无线通信制定的协议,它包括两部分:第一部分为核心(Core)部分,用以规定诸如射频、基带、连接管理、业务搜寻(service discovery)、传输层以及与不同通信协议间的互用、互操作性等组件;第二部分为协议子集(Profile)部分,用以规定不同蓝芽应用(也称使用模式)所需的协议和过程。

三、HiperLAN技术

HiperLAN(高性能无线局域网)是为集团消费者、公共和家庭环境提供无线接入到因特网和未来多媒体,即实时视频服务。由欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组制定的,到目前为止,已推出HiperLAN1和HiperLAN2两种标准。该标准与IEEE 802.11标准类似,制定了网络结构中的物理层和数据链路层。

ETSI所制定的标准有4个:HiperLAN1、HiperLAN2、HiperLink和HiperAccess;其中HiperLAN1和2用于高速无线LAN接入,HiperLink用于室内无线主干系统,HiperAccess用于室外对有线通信设施提供固定接入。

HiperLAN中的两个站点不通过有线网络也能直接交换数据,这与IEEE802.11的Ad Hoc工作模式相似。最简单的HiperLAN包含两个站点,但是如果两个HiperLAN站点彼此处在覆盖范围之外,那么就利用其他站点中转信息。工作频带为5.15~5.3GHz和17.1~17.3GHz。

HiperLAN1对应1EEE802.11b,HiperLAN2与1EEE802.11a具有相同的物理层。HiperLAN1采用高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制,其速率最大23.5Mbps,工作在5.15~5.3GHZ。HiperLAN1具有如下特点:

■覆盖范围小,约为50m。

■支持同步和异步话音传输。

■支持2Mbit/s视频传输。

■支持10Mbit/s数据传输。

HiperLAN2的协议栈由两大部分组成:控制部分和用户部分。用户部分主要负责通过已建立的连接信道进行通信,而控制部分主要负责对连接建立、释放和监督等进行控制和管理。 HiperLAN2的协议结构可以分为三个基本层:物理层(PHY)、数据链路控制层(DLC)和聚合层(CL)。

HiperLAN2物理层的传输方式为猝发,它由前导部分和数据部分组成,而数据内容主要来源于DLC中的每条传输信道。HiperLAN2使用正交频分多路复用(OFDM)技术,这主要是因为它被用于高度分散的信道时具有优异的性能。协议规定信道间距为20MHz,这样,每个信道不但可以具有高比特率,而且在分配的频谱内可以提供的信道数量也比较合适(如欧洲为19条信道)。每条信道使用52个子载波,其中48个子载波携带实际数据,其余4个子载波携带导频信息。保护间隔的时长是800ns,这个时间足以使得延迟扩散高达250ns的信道具有良好的性能。在较小的室内环境中,可以选用更短的时长为400ns的保护间隔。

物理层的一个重要作用是提供调制和编码功能。它不仅非常适合于当前的无线链路质量,而且能够满足不同的物理层特性。HiperLAN2还支持BPSK、QPSK和16QAM、64QAM等子载波调制方案。

数据链路层(DLC)由AP和MT之间的逻辑链路组成。 DLC包括媒体访问和传输(用户部分)功能,以及用于终端/用户的连接处理(控制部分)功能。因此,DLC层由以下几个部分组成:媒体访问控制(MAC)协议、差错控制(EC)协议以及各种信令和控制协议等。

责任编辑:chenqingxiang 来源: chinabyte
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