新一代無線技術全方位擴展連接性

2019-11-03 09:19:37

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供稿：網友

　　這是個“Wi Wi”世界

　　——新一代無線技術全方位擴展連接性

　　WiMax和ZigBee是兩項值得關注的新無線技術。

　　首先，還是讓我們先來了解它們的定義。WiMax的意思是“微波接入全球互操作性”，它是一種可將寬帶信號從基站信號塔發射到30英尺距離處的WAN技術。

　　這項正在WiMax論壇行業組織推廣的802.16標準設計運行在2GHz～66GHz的非授權或授權頻率上。它最初被當做替代DSL和線纜調制解調器的最后一公里技術而被大肆宣傳。最后，802.16支持者將它視為無處不在的、連續的移動無線連接的基礎。

　　不妨想像一下攜帶配置雙WiMax/Wi-Fi卡便攜機的移動工作人員的情形。他們在移動時通過WiMax上網，然后在熱點范圍內或具有Wi-Fi功能的建筑物中切換到Wi-Fi上。WiMax設計用于長距離、高數據速率通信，而ZigBee則正好相反，用于在短距離上提供低數據速率。

　　ZigBee聯盟是802.15.4技術的推動力量。802.15.4運行在利用率較高的2.4GHz頻率在內的非授權頻帶上，可以在30～200英尺的范圍內以僅僅250K bps的速率傳送數據。

　　ZigBee的主要優點在于它只需很小的能量，這意味著基于ZigBee的設備依靠一塊電池可運行長達5年的時間。ZigBee聯盟認為ZigBee將在無線桌面系統外設和可無線地通過網絡監測的工業傳感設備中發揮作用。

　　標準之戰

　　802.16標準最初的目標是與DSL和線纜接入服務競爭。支持者希望它可以解決上世紀90年代中期建立市場的多點多信道分布系統(MMDS)的牌照持有者和目前利用802.11連接最后一公里的小運營商所面臨的一些問題。

　　從一座基站上，天線可在2英里或3英里的距離上發射高達75Mbps的帶寬。吞吐量隨著距離的增加而下降，但支持者說WiMax信號的傳輸距離，根據使用頻帶的帶寬，可最多擴展到30英里。

　　對寬帶的需求始終在不斷增加。同時，大運營商表示他們可以為某一比例的用戶提供DSL和線纜服務，但不能為所有的用戶提供這些服務。在802.16的幫助下，這些運營商和其他運營商可以利用授權或非授權頻帶連接他們用其他技術所不能服務的客戶。

　　802.16a向頻率跨度從10GHz～66GHz的原始802.16建議添加了2GHz～11GHz頻帶。2003年1月，802.16a標準獲得批準，但它沒有解決造成MMDS市場在上世紀90年代中期遭受失敗的一個主要問題：昂貴的客戶端設備安裝。

　　為了在客戶住宅或辦公室安裝外部天線，MMDS運營商在每位客戶身上的花費高達3000美元。獲得投資回報非常困難，因此我們看到MMDS運營商退出了這個市場。

　　下一版本的802.16d消除了安裝室外天線的需要，它將使廠商可生產符合該標準的PC卡，使顧客可在任何有信號覆蓋的地方使用服務。

　　但是，在802.16e問世前，802.16標準將不會支持實現真正移動性的基站間的切換。雖然WiMax論壇在這項標準的完成日期上有著更雄心勃勃的目標，但獲得認證的產品要等到2006年或2007年后才會出現在市場上。

　　一旦802.16e完成，以不同字母區分的系統將會消失，所有的設備都將標記為802.16設備。

　　Intel說它希望看到內建Wi-Fi和WiMax功能的便攜機，這樣移動工作人員可以在多數時間使用WiMax，而在可以有Wi-Fi網絡的地方，切換到局域Wi-Fi網絡上，因為Wi-Fi可以提供更高的容量。

　　在一定程度上，由于WiMax論壇和Intel對802.16標準感興趣，802.16標準獲得了巨大的發展動力，但它仍面臨挑戰。盡管AT&T和Covad Communications最近加入了WiMax論壇，但卻沒有一家運營商正式簽約使用這項技術建設網絡。

　　移動寬帶無線接入，即802.20，設計用于在移動環境中提供寬帶數據。這項技術將運行在3.5 GHz以下頻帶，預計可以高達每小時155英里的速度提供服務。例如，802.20可用于為火車上的移動用戶提供寬帶接入。

　　ArrayComm公司CTO Marc Goldburg說：“802.16e和802.20幾乎同一時間誕生于一個爭論的過程中。”ArrayComm與Flarion和其他廠商一起是802.20運動的發動者。

　　802.16支持者指出他們在開發上遠遠領先于802.20，后者距最終成為一項標準還有很長的距離。

　　從便攜機到燈泡

　　ZigBee技術有多種可能的用途。802.15.4網絡可以多種方式部署，而一種選擇是無線網狀網，這時網關分布在必要的地方。芯片與網絡軟件制造商Ember公司CTO Robert Poor說：“在網狀網中，控制被分散了，使之不存在所有信息都必須流過的單點。因此，網關可以隨意地安裝在任何地方。”

　　802.15.4最簡單的應用之一是電燈控制。電池供電的電燈開關中的802.15.4無線電裝置可與安裝在燈座中的燈泡上的無線電裝置通信，不再需要在墻壁中安裝將開關與燈泡相連的電線。Philips Electronics公司的一個部門正在將802.15.4芯片集成到某些類型的燈泡中。

　　這項技術高效率的功耗意味著，配備有限的電池能量的開關可以在大部分時間處于睡眠狀態。它們只在電源開關時啟動，喚醒無線電裝置足以與最接近的燈泡通信。燈泡被接在電源上，因此燈泡上的無線電裝置可始終處于接通狀態，等待接收控制信號。如果最接近的燈泡檢測到來自開關的信號并不是開關打算打開的目的燈泡，那么開關就繼續發送信號。

　　開發人員認為，大樓管理員可利用這項技術大大降低能源費用。在辦公室中，每個隔間中的電燈可無線地連接到每位工作人員，他們都可以在各個隔間中控制一個電燈開關。

　　大樓管理員還可以將某些燈泡連接到光線傳感器上，當太陽出來時，燈泡可以自動地關閉或變暗。大樓管理員還可以控制暖氣和空調設備，它們全都通過網關連接到Internet上，使設備可被遙控。

　　但是，802.15.4可能也有一些本身的問題阻礙了它的發展。802.15.4標準的一些設計人員建立了ZigBee聯盟，使廠商可以生產有互操作性的產品。但是，某些應用的制造者可能不愿意與其他產品互操作。ZigBee聯盟主席Bob Heile說：“一些工業過程控制領域中的制造商不愿讓其他一些公司讀取他們的監測系統。”

　　因此，802.15.4被用來可使來自專有系統的數據通過一個標準的ZigBee輕型系統傳送，例如被用來建立最高效的網絡。ZigBee聯盟已經制定了一項使獨立制造商可進行性能測試的計劃。

摘自網絡世界

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