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标题: 新一代无线技术全方位扩展连接性 [打印本页]

作者: runman123 时间: 2014-5-27 14:43
标题: 新一代无线技术全方位扩展连接性
　　WiMax和ZigBee是两项值得关注的新无线技术。

　　首先，还是让我们先来了解它们的定义。WiMax的意思是“微波接入全球互操作性”，它是一种可将宽带信号从基站信号塔发射到30英尺距离处的WAN技术。

　　这项正在WiMax论坛行业组织推广的802.16标准设计运行在2GHz～66GHz的非授权或授权频率上。它最初被当做替代DSL和线缆调制解调器的最后一公里技术而被大肆宣传。最后，802.16支持者将它视为无处不在的、连续的移动无线连接的基础。

　　不妨想像一下携带配置双WiMax/Wi-Fi卡便携机的移动工作人员的情形。他们在移动时通过WiMax上网，然后在热点范围内或具有Wi-Fi功能的建筑物中切换到Wi-Fi上。WiMax设计用于长距离、高数据速率通信，而ZigBee则正好相反，用于在短距离上提供低数据速率。

　　ZigBee联盟是802.15.4技术的推动力量。802.15.4运行在利用率较高的2.4GHz频率在内的非授权频带上，可以在30～200英尺的范围内以仅仅250K bps的速率传送数据。

　　ZigBee的主要优点在于它只需很小的能量，这意味着基于ZigBee的设备依靠一块电池可运行长达5年的时间。ZigBee联盟认为ZigBee将在无线桌面系统外设和可无线地通过网络监测的工业传感设备中发挥作用。

　　标准之战

　　802.16标准最初的目标是与DSL和线缆接入服务竞争。支持者希望它可以解决上世纪90年代中期建立市场的多点多信道分布系统(MMDS)的牌照持有者和目前利用802.11连接最后一公里的小运营商所面临的一些问题。

　　从一座基站上，天线可在2英里或3英里的距离上发射高达75Mbps的带宽。吞吐量随着距离的增加而下降，但支持者说WiMax信号的传输距离，根据使用频带的带宽，可最多扩展到30英里。

　　对宽带的需求始终在不断增加。同时，大运营商表示他们可以为某一比例的用户提供DSL和线缆服务，但不能为所有的用户提供这些服务。在802.16的帮助下，这些运营商和其他运营商可以利用授权或非授权频带连接他们用其他技术所不能服务的客户。

　　802.16a向频率跨度从10GHz～66GHz的原始802.16建议添加了2GHz～11GHz频带。2003年1月，802.16a标准获得批准，但它没有解决造成MMDS市场在上世纪90年代中期遭受失败的一个主要问题：昂贵的客户端设备安装。

　　为了在客户住宅或办公室安装外部天线，MMDS运营商在每位客户身上的花费高达3000美元。获得投资回报非常困难，因此我们看到MMDS运营商退出了这个市场。

　　下一版本的802.16d消除了安装室外天线的需要，它将使厂商可生产符合该标准的PC卡，使顾客可在任何有信号覆盖的地方使用服务。

　　但是，在802.16e问世前，802.16标准将不会支持实现真正移动性的基站间的切换。虽然WiMax论坛在这项标准的完成日期上有着更雄心勃勃的目标，但获得认证的产品要等到2006年或2007年后才会出现在市场上。

　　一旦802.16e完成，以不同字母区分的系统将会消失，所有的设备都将标记为802.16设备。

　　Intel说它希望看到内建Wi-Fi和WiMax功能的便携机，这样移动工作人员可以在多数时间使用WiMax，而在可以有Wi-Fi网络的地方，切换到局域Wi-Fi网络上，因为Wi-Fi可以提供更高的容量。

　　在一定程度上，由于WiMax论坛和Intel对802.16标准感兴趣，802.16标准获得了巨大的发展动力，但它仍面临挑战。尽管AT&T和Covad Communications最近加入了WiMax论坛，但却没有一家运营商正式签约使用这项技术建设网络。

　　移动宽带无线接入，即802.20，设计用于在移动环境中提供宽带数据。这项技术将运行在3.5 GHz以下频带，预计可以高达每小时155英里的速度提供服务。例如，802.20可用于为火车上的移动用户提供宽带接入。

　　ArrayComm公司CTO Marc Goldburg说：“802.16e和802.20几乎同一时间诞生于一个争论的过程中。”ArrayComm与Flarion和其他厂商一起是802.20运动的发动者。

　　802.16支持者指出他们在开发上远远领先于802.20，后者距最终成为一项标准还有很长的距离。

　　从便携机到灯泡

　　ZigBee技术有多种可能的用途。802.15.4网络可以多种方式部署，而一种选择是无线网状网，这时网关分布在必要的地方。芯片与网络软件制造商Ember公司CTO Robert Poor说：“在网状网中，控制被分散了，使之不存在所有信息都必须流过的单点。因此，网关可以随意地安装在任何地方。”

　　802.15.4最简单的应用之一是电灯控制。电池供电的电灯开关中的802.15.4无线电装置可与安装在灯座中的灯泡上的无线电装置通信，不再需要在墙壁中安装将开关与灯泡相连的电线。Philips Electronics公司的一个部门正在将802.15.4芯片集成到某些类型的灯泡中。

　　这项技术高效率的功耗意味着，配备有限的电池能量的开关可以在大部分时间处于睡眠状态。它们只在电源开关时启动，唤醒无线电装置足以与最接近的灯泡通信。灯泡被接在电源上，因此灯泡上的无线电装置可始终处于接通状态，等待接收控制信号。如果最接近的灯泡检测到来自开关的信号并不是开关打算打开的目的灯泡，那么开关就继续发送信号。

　　开发人员认为，大楼管理员可利用这项技术大大降低能源费用。在办公室中，每个隔间中的电灯可无线地连接到每位工作人员，他们都可以在各个隔间中控制一个电灯开关。

　　大楼管理员还可以将某些灯泡连接到光线传感器上，当太阳出来时，灯泡可以自动地关闭或变暗。大楼管理员还可以控制暖气和空调设备，它们全都通过网关连接到Internet上，使设备可被遥控。

　　但是，802.15.4可能也有一些本身的问题阻碍了它的发展。802.15.4标准的一些设计人员建立了ZigBee联盟，使厂商可以生产有互操作性的产品。但是，某些应用的制造者可能不愿意与其他产品互操作。ZigBee联盟主席Bob Heile说：“一些工业过程控制领域中的制造商不愿让其他一些公司读取他们的监测系统。”

　　因此，802.15.4被用来可使来自专有系统的数据通过一个标准的ZigBee轻型系统传送，例如被用来建立最高效的网络。ZigBee联盟已经制定了一项使独立制造商可进行性能测试的计划。

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