(这条文章已经被阅读了 61 次) 时间：2001-12-26 17:32:52 来源：Raplh Meng (raplh) 转载
移动电话因为体积小、重量轻,随时随地使用方便,且功能不断增加而日益普及。但是因为移动电话没有足够大的显示屏和键盘,所以在开发移动数据的应用时受到限制。为了使用户能够方便、容易地处理移动数据,人们研究了多种“无线连接”的方式,将移动电话与我们常用的IT工具连接起来。如果这些“无线连接”的成本降到适当低时,或许还可以将其用作一般“无线连接”的解决方案,把多种产品如计算机及外设、消费类电子产品、医疗电子产品、汽车电子产品等连接起来。
“无线连接”的通讯距离不一定很大,但价格应较低,采用有关技术不应对当前的移动电话或IT设备的系统成本带来太大的影响。“无线连接”应能够有效处理高数据容量的宽频通讯,应该基本上符合世界各地规定的要求标准,以方便用户外出时使用。此外,“无线连接”还应具有对周围正在使用的其它设备的抗干扰能力,并且对人体没有不良影响。
目前,有许多技术或协议准则也许可以满足“无线连接”的要求,本文在这里简要介绍比较一下这些技术标准及其最新进展情况。
1.无线联网技术—蓝牙
蓝牙(Bluetooth)技术是一种将多种家庭或办公室中的数据和语音设备通过无线方式联网的技术。它可使多种数据和语音设备快捷地连通，实现快速高效的通信。
Bluetooth是由Bluetooth特别关注小组(Special Interest Group/SIG)颁布的,该集团在1998年由5家公司创立,他们是爱立信、诺基亚、IBM、英特尔和东芝,其中一些公司更是这项技术的主要倡导者。Bluetooth在这个行业中形成了一股强大的势头。自SIG在1998年成立以来,其小组成员在一年中增至约800多名,这些成员还包括一些重要行业中的著名公司。由于Bluetooth是无需特许使用费的一种开放式业界规格标准,因此许多公司很乐意接受了这项技术。
Bluetooth是一种采用跳频扩展频谱技术的无线连接,工作频带为2.4GHz。这个作为工业、科学和医疗(ISM)应用的工作频段,是无需领取牌照就可使用,而且在全世界广为接受。换句话说,我们不必获得许可证就能以2.4GHz的工作频带来进行无线电通讯。它当然也是有条件限制的,即不能超出预定的功率和寄生性发射限制。尽管有些国家采用的ISM频带稍有不同,但是跳频技术的设计能在较少的跳频通道上让这些国家灵活地使用Bluetooth技术。在频谱使用和无线发射方面,Bluetooth也完全符合了全球有关的规定标准。
采用Bluetooth技术的设备,在无线发射功率方面,介乎0dbm至20dbm之间。在正常情况下,0dbm的通讯距离约为10米,虽然Bluetooth技术采用的2.4GHz工作频带。实际上已接近微波炉操作时的工作频度,也就是水分子的共振频率,但与移动电话的33dbm最大传送功率相比,0dbm的无线发射功率对人体的不良影响要少得多。
至于Bluetooth的数据速率,最高可达约1Mbps。这个数据速率能支援多通道语音数据的同时传送以及压缩视频传送;此外,从3G户外移动应用转发384kbps的位流时,这个数据速率亦是颇佳的。
Bluetooth1.0版的规格标准在1999年7月首度公布,但与Bluetooth技术相关的元件和产品现在却仍未能在市场上提供,很可能要到2000年第一季度后才出现。某些供应商已经表示,Bluetooth模块一开始的售价可能在20美元以上。但随着时间的过去,以及竞争的加剧,预计售价将会降低至约5美元。可以看出,已经草议定出的Bluetooth规格标准,对半导体的组装行业已出现一定限制;另外,与一般常用的数码化电讯系统相比,这个规格标准无论在无线发射的灵敏度上,还是在相互调制和其它规格的要求上,都相对地相当宽松,这对Bluetooth无线发射技术的采用变得相对容易,尤其在目前的半导体技术上采用。换句话说,Bluetooth是为了最终实现综合无线技术加基频带、单一晶片技术的解决方案而设计的。当这种技术采用的是一种没有或只有很少外接元件的单一晶片时,它的价格就会很有竞争力。到现在为止,我们已经听说一些供应商将提供“USB/RS232/12C to antenna”的解决方案,更确切一点说,对主要应用方面来说,这个解决方案其实只是一种共同使用的串连介面,而其余的电路系统才采用与电源和天线连接的单一晶片解决方案。
由于有了跳频扩展频谱和每秒达1600的跳频率,Bluetooth能相对地不受系统内部和系统之间的接口限制。有报告说,Bluetooth还可与其它类似的IEEE 802.11和HomeRF跳频系统共存。虽然Bluetooth不是为军用目的或维生系统而设计的强大系统,但对一般的IT和消费性应用的方面来说,它的价格系数是可以接受的。
Bluetooth的无线收发器是一块小小的芯片,这种芯片由于体积小巧,可以方便地嵌入各种便携式通信设备中,成为现代移动通信终端的一个不可或缺的部分,是目前世界半导体芯片厂商争相开发生产的产品。
2.IrDA实现点对点数据无线传输
红外线连接解决方案是由1993年成立的Infrared Data Association(IrDA)制定的,目前,IrDA大约有150名成员。由于IrDA方案的价格低廉,可能只有同类无线系统的20%,因此市场欣然接受了这种解决方案。IrDA已经并将会继续成为室内、短距离连接解决方案中一种颇具成本效益的方法。在通讯效率方面,由于IrDA采用了最新的VFIR和AIR技术,它的数据传送速率高达16Mbps,甚至更高。世界上没有任何地方对红外线传送的应用实行管制,这是因为红外线幅射不象太阳光那样强,因此对人体不会带来伤害。
红外数据传输因为是直接的,就象电视的遥控器一样,因此有许多局限性。红外线通讯只能进行窄角度直线通讯。在进行通讯时,收发器之间不能有障碍物存在。由于有这些局限性,因此它不符合无线连接解决方案的第一个原则,当用户在街上行走时,手中的移动电话不能够与公文包里的笔记本型计算机进行连接通讯。如果使用IrDA作为通讯协议,那就必须将笔记本计算机拿出来,并将移动电话的红外线发射窗口对准计算机的红外线接收窗口,才能进行连接通讯。除了这个限制之外,红外线连接还只能在室内使用。它不能在太阳光照射下使用,因为太阳光会带来很多的干扰,也就是说,太阳光会干扰红外线收发器的灵敏度。
3.DECT侧重语音的数据通信技术
Digital Enhanced Cordless Telecommunications(DECT)是European Telecommu nications Standards Institute(ETSI)于1992年开发的一种规格标准,主要针对语音方面的应用而制定。DECT已经在欧洲和亚洲地区被采用,而且,DECT无线电话市场正在迅速发展。在中国,DECT也被视作为一种无线通讯的方式,不过选择的频带略有不同。DECT是一种通过验证的通讯技术,它提供的数据传送速率高(1.152Mbps)、保密性强和通讯距离远(100米)。
DECT的缺点是,在美国采用DECT通讯技术,必须使用特许频带,这可能是DECT成为全球连接通讯解决方案中的最大障碍因素。
4.IEEE 802.11标准
IEEE 802.11是IEEE的一个委员会,它为无线局域网应用制定了一种标准,这个标准包含了2.4GHz跳频和直接序列式扩展频谱无线发射系统。它支援的数据速率高达2Mbps。这个标准还包含了数据速率相近的红外线网络系统。它是为基础网络环境中使用的计算机之间的连接而设计的。在无线发射功率方面,最高为100mW(20dbm),而室内覆盖程度方面,则在100米以内。至于IEEE 802.11标准的服务对象,主要是异步传送。然而,对于语音应用来说,通常的要求却是同步传送服务,就此而言,IEEE 802.11是以单一性连接为应用对象,以保证语音数据传送的连续性。
如果在已经部署了IEEE802.11的局域网络中,再采用Bluetooth技术时,可能两者会发生抵触,因此,在较大的局域网络中,如何使用Bluetooth是局域网管理者所面临的挑战。
IEEE802.11已经被验证为适用于无线通讯基础设施的准则,由于采用这个准则所使用的无线发射覆盖面和系统吞吐量的连接性能较好,因此预计与其它标准,如Bluetooth相比,该系统的价格会比较高。
5.SWAP无线接口协议
SWAP(Shared Wireless Access Protocol)是由1998年成立的HomeRF Working Group(HRFWG)所颁布的,HRFWG目前约有90个成员。该小组将SWAP设计成支援家庭无线语音设备和数据无线通讯网络的共用介面。
SWAP将支援IEEE 802.11的CSMA/CA高速信息包数据通信和支援DECT的TDMA语音通信结合在一起,最适合于家庭专用的小型网络环境。SWAP是一种慢速跳频系统。如果带有2FSK,它的数据速率、性能以及其它大部分功能与luetooth的都十分类似。如果带有4FSK,它的数据速率甚至可达到2Mbps。在多媒体无线应用的环境中,它的数据速率可以再进一步提高。
SWAP也是一种家用连接的解决方案,一些模拟 测试结果表明,它可以与采用了Bluetooth技术的设备共同存在。
6.WAP把手机和互联网连起来
WAP(Wireless Application Protocal)即无线应用协议,是针对移动通信设备接入因特网设计的一套规范,手机可以借助它上网。1997年，爱立信、诺基亚、摩托罗拉及Phone.com等公司联合创建了WAP论坛，意在对应互联网协议和规范，构建一个移动终端统一的规范。两年来WAP成员已经发展到100多家，它在移动通信系统和数据通信网络之间架起了一道桥梁，移动用户可以不受网络结构、运营商的业务以及终端设备型号的限制，自由接入互联网或本单位的信息网，充分利用小巧灵活的手机，随时随地享受数据服务。
目前已有多种WAP手机面世，如诺基亚手机7110/6210/6250，爱立信R380SC/R320SC，西门子手机3518i/3568i，摩托罗拉龙珠DragonBall等等。2000年5月17日，中国移动通信“全球通WAP”服务正式在全国推出；中国联通在北京、上海、天津等20个城市同时开通WAP商用试验网，联通130用户凡手机有数据业务功能都可随时享受各项服务；中国电信宣布进入WAP业务领域开通随身169业务。
一方面因为Bluetooth、IrDA、DECT、IEEE802.11、SWAP及WAP提供的功能颇为类似,因此它们看起来是在相互竞争成为无线连接解决方案的最终地位;另一方面,它们也可以看作是互补方案,因为它们都有各自独特的定位。例如,Bluetooth的定位目标是用于移动设备和外置式及便携式IT设备之间的连接；IrDA的定位目标是用于速度快、价格低的视距连接;DECT更多是针对语音方面的应用;而IEEE802.11的定位目标则是用于局域计算机网络上;至于SWAP,是专为家用网络而设计的；WAP则针对移动通信设备与互联网的连接。
由于频谱是全球通用的,因此在大部分无线发射连接方案中,2.4GHz跳频系统也是通用的。
在IT设备方面,往往都有许多机会需要无线连接的应用,无论是有线电话与IT系统的连接、计算机网络间的连接、互联网与各种终端的联接，还是移动网络与计算机的连接等等都是。这种无线连接的趋势正朝着移动性更强，通信与计算机间功能更加协调,以及成为可以用于连接各种设备的公用接口的方向发展。