迅速发展的无线网络

一、无线网络发展面临的问题

与已经迅速发展的有线网络技术相比,无线局域网虽然已平静地走过了七个年头的发展历程,但仍处在一个被动、暗淡的地位。其实,计算机无线联网方式是有线联网方式的一种补充,它是在有线网的基础上逐渐发展起来的,以解决有线网布局、改线工程量大,线路易损坏,站点不可移动,不易联接远程站点等缺点,使网上的计算机具有可移动性,能快速、方便地解决有线方式不易实现的网络信道的联通问题。

目前,无线LAN增长速度低和推广应用面小的主要原因是传输速度慢、成本高、产品系列有限,而且很多无线LAN产品不能相互调用。另外,无线技术还存在安装困难等缺陷。无线联网要解决的主要技术问题有两类:

(1) 通信信道的实现与性能。用于联网的无线信道的基本要求是:工作稳定,数据传输速率高(大于1Mbps),抗干扰,能实现很低的误码率,频道利用率高,具有保密性或收、发的单一性,可以进行有效的数据提取。

(2) 提供基本的网络功能。对于网络功能的基本要求是:现有网络操作系统应能在其中运行,既要兼容现有的有线网上的软件,又能使用户可以透明地操作,而无需考虑网络操作环境。

因此,目前无线技术应用仍局限在一个比较狭窄的领域。大多数情况下,安装在诸如股票交易大厅、医院和一些大专院校等地方。这些地方由于考虑美观、调整线路方便和安全方面的原因不能使用有线技术。

无线技术的一些潜在应用领域包括大型商场、机场、铁路车站等。在这些地方数据通常通过笔记本电脑或手持式设备交换,而完成一项任务又必须依靠中心数据库。但用户认为,无线技术的适应性和传输速率是无线技术可以被接受的两个重要因素。用户一般不会放弃10Mbps100Mbps的高速以太LAN,而采用传输速率低很多的无线LAN(传输速率为2Mbps)

二、无线LAN的新标准

假如无线LAN能提供全方位的10Mbps的传输速率,那么人们对无线LAN的接受程度将迅速增加。工业界正在为制定新的无线LAN标准而努力工作。新标准将能使无线产品与有线LAN产品一样,使用方便,传输速率高。

经过7年的艰苦努力,无线LAN的技术标准IEEE 802.11终于诞生,并于19976月被IEEE委员会认可。该标准规范定义了单个媒体存取控制(MAC)的三个不同的物理层(PHY)选择:一个是红外线,外加两个在2.4GHz频谱上的扩展传播频率。另外,它也定义了传输过程、吞吐量需求、一系列特性和配置格式。IEEE 802.11标准首要的作用是尽快使不统一的无线产品供应商协调一致。新的无线标准得到了许多大公司的广泛支持,AMDDigi

talHarris半导体、Oki半导体和Phil ips半导体公司。另外,标准将使核心设备执行单芯片解决方案,降低采用无线技术的造价。事实上,这些标准的大部分内容已经产生成效。对跳频(FH:Frequency Hopping)方式,NetWaveAMD在标准被认可的几天后,就发布了遵守该标准的单芯片解决方案。许多无线产品的生产商认为,该标准将对无线产品市场产生重大影响。由于采用单芯片解决方案,将使驱动部分造价降低一半,对不断增长的大多数移动计算机用户而言,无线产品使企业LAN的扩展变得更容易。

最根本的作用是标准将刺激无线产品相关市场的持续增长,并将被企业级用户所广泛采用。在1998年第一季度,基于该标准的硬件产品将大量上市。供应商已经开始了生产准备工作,并正在进行产品的最后测试。但由于IEEE 802.11标准并没有规定无线LAN的所有配置,因此支持该标准的不同供应商的产品也可能出现不协调的地方。

对于以高于2Mbps的速度运转的无线网络设备的项目授权需求(PAR:Project-author ization Request)已经被IEEE802.11标准的扩展版本规范化。该扩展版本将定义传输速度达到10Mbps无线网设备的各种需求。另一个传输速率达到20Mbps PAR无线标准(5.2GHz频谱范围内)也将被考虑。联邦通信委员会(FCC)最近同意在未发放许可证的无线通信频谱中(5.2GHz频谱范围内)批准一个新的频率,用于无线通信网络建设。Rad ioLAN公司许诺不久将提供在频率范围内运行的产品。

三、射频技术

在为无线频谱传输而定义的三个物理层连接中,红外线层得到的支持最小。红外线传输速度极高,使用激光红外线传输器,并支持分布的和线性的两种类型的设备。但是激光的高造价,使用红外光可能影响人的健康,红外光和激光易受天气影响,穿透能力较差等不足使其难以在实际中应用。因此,基于微波的无线传输技术已经在市场上占据统治地位。正像其名字一样,微波以微波收、发送机作为计算机网的通信通道,因其频率很高,所以可以实现高速率的数据传输,且不受气候影响。

目前,两个在用的无线设计是跳频和直序扩展模式(DSM:Direct-Sequence Modulati on)。这两种方式都有其支持者,DSM避免让客户在一个很大的频率带宽内传输单个信息,传输机的Maps将每一个Bit的信息分解成若干个小的信息单元,到达目的地后,这些小的信息单元会被重新组合成一个Bit的信息,反映完整的原始数据。

因此,发送机和接收机操作必须完全同步,Bit数据的信息单元的比率(Ratio)被称为传输比率,高的传输比率可以降低信息的抗干扰能力,而低比率则可以增加可用带宽。Lucent公司是DSM方法的提倡者,它重视DSM所具有的较大的吞吐能力,Lucent Wavel an产品经理Jan Haagh解释说,"DSM能达到10Mbps,FH将逐渐趋于饱和,且只能达到3Mbp s"大多数的台湾产品制造商同意Lucent的想法,并认为DSM将成为无线LAN技术的领头羊, FH技术在传输信号时,允许在一个频率上短时间内传输大需求量的信号,它同时允许一个数据信号从一个频道""到另一个频道。因为在2.4GHz带宽内有许多可用的带宽,FH允许很多没有封闭的信道被配置,但传输的源和目的地在传输时必须同步,以便他们在相同的时间内拥有一个相同频率。

跳的格式和往返次数为大多数的调整代理所限制,FCC规定,400ms的时间内至少有75个频率被使用,假如有一个频率被干涉,那么数据将被重新传输,并从一个支线跳到另一个频率。采用FH方式的一些供应商声称能提供比DSM更好的安全性和更少干涉的无线产品,因为信号是在一个恒定频率带宽里跳,很少发生一个传输被噪音或其它信号干扰而中断的现象。另外,FH产品具有较低的能耗和低廉的运行费用。

四、速度与距离

传输速度与传输距离一直是无线网络考虑的两个重要因素。大多数无线LAN连接平均传输速率在1 Mbps2Mbps。在一个建筑物内,无线LAN型传送机传送范围通常在500英尺~1000英尺,对于大多数应用,通用的传输速度是足够的。专家认为,如果2Mbps无线网产品需求产生,那么速率在3Mbps7Mbps之间的产品将很快就能够上市,10Mbps实现技术也就并不遥远。Bell实验室Lucent的研发小组已经开发了DS/PPM模式(Direct Sequence/Pulse Pos ition Modulation)。该模式能够使无线LAN数据传输速率提高到10Mbps,但没有缩短无线LAN所传输的距离。新的无线LAN节点完全与2Mbps产品IEEE规范兼容。10Mbps技术将让对数据需求量大的应用在无线LAN上运行,使更多的用户使用无线技术进行数据通信成为可能。

五、10Mbps无线产品横空出世

1997,无线领域的主要竞争对手,包括Aironet无线通信公司、Lucent ProximRa dioLANXircom都在积极开发10Mbps产品,计划把无线技术带入有线LAN领域,10Mbps技术的目标是期望无线LAN能以高的传输速率传输高质量的音频、视频信号。

RadioLAN是开发更高传输速度无线产品的公司之一,它采用该公司的窄带RF 10Base 技术。专利技术DS/PPM技术是低吞吐率无线LANIEEE 802.11无线标准协调一致的唯一系统,是目前无线LAN传输速度的五倍。DS/PPM能够释放数据需求量大的应用,将用户牢牢捆在桌面工作平台上。在发明这一技术的Belll实验室里,通过在相同的信号上使用DSPPM两个方式,在一个周期里,大量的逻辑上可行的事物被繁殖(增加)。依次类推,繁殖增加了数据信号的容量,但不增加带宽。它使用了一种扩频调制技术,使无线接收机探测将要接收的数据流的各种独特的脉冲,使在相同的带宽中传送的数据量增加。

 

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