1、無線網路技術,7-1 無線網路簡介7-2 紅外線7-3 雷射7-4 無線電波7-5 展頻技術7-6 802.11的網路架構,7-7 802.11 b/g/a7-8 802.11n7-9 藍牙(Bluetooth)技術7-10 行動通訊系統7-11 WiMAX/LTE與4G,7-1無線網路簡介,應用在無線網路上的無線資料傳輸技術，可以分為下列兩大類：光傳輸：紅外線(Infra-Red)與雷射(Laser)。無線電波傳輸：窄頻微波技術(narrowband microwave)、展頻技術(spread spectrum)、無線區域網路、藍牙技術、HomeRF及HiperLAN等技術。,7-2 紅外
2、線,紅外線共有3種傳輸模式：直接式連接：紅外線由於指向特性關係，應用上只能做點對點間的傳輸，因此，應用在兩個通訊埠(中間不能有障礙物)直接建立連線，如圖7-1所示，可惜傳輸距離很短(1.5公尺之內)。,散射式連接：此連接的紅外線裝置佈放在同一個封閉的空間內，不需要通訊埠面對面就可建立連線，但很容易受到空間內干擾源的影響。全向性連接：具有直接式和散射式連接之特性，以圖7-2來說，各電腦的紅外線通訊埠均指向一個散射式的紅外線基地台，彼此之間都建立連線。,7-3 雷射,雷射無線網路的連接模式不像紅外線有3種傳輸模式，它只有直接式連接一種。雷射是將光集合起來(不會產生散射現象)成為一道光束並射向遠端，
3、非常適合用在兩個LAN間的連結。,7-4 無線電波,無線電波是波長為15公分至2公里的電磁波，穿透力很強，而且是全方向性傳輸，很適合用於長距離的點對點通訊。微波(頻帶範圍約介於330 GHz之間)也屬無線電波的一種，它很容易遭受大雷雨或相鄰頻道的串音(crosstalk)干擾，為避免串音干擾，微波裝置通常以很窄的頻寬來傳輸訊號。,7-5 展頻技術,DSSSDSSS主要提供較寬頻率範圍及功率較小的無線電波，如圖7-4所示，電波的頻率範圍變寬，功率波形也由窄高變成寬扁。由於DSSS展頻後的功率訊號比雜訊訊號還低，會被一般的接收器視為雜訊，因此增加了抗干擾能力和增強隱密性。,FHSSFHSS會先將所
4、要傳送的資料分成許多區塊，連續的頻道被切割成為多個小頻道，這些資料區塊將隨機放到這些頻道，並依序地傳送出去，如圖7-6所示。典型的展頻通訊系統技術方塊如圖7-7所示。,7-5-1 展頻傳輸技術的典型應用,展頻傳輸技術在速率方面吸引力仍然不足，因此，IEEE於1999年制定了較高傳輸速率的IEEE 802.11b及IEEE 802.11a。IEEE 802.11b傳輸速率可同時支援1Mbps、2Mbps、5.5Mbps及11Mbps，發射功率應小於100mW，有的設備可加掛高增益天線。IEEE 802.11a使用了正交劃頻多工技術(Orthogonal Frequency Division Mu
5、ltiplexing；OFDM)；OFDM可將一個頻道切割成許多個子頻道，訊號從這些子頻道同時傳送出去，由於訊號互為正交，不會有干擾的問題產生，傳輸速率可提升至54Mbps，使用的載波頻段是5GHz。DSSS典型應用如802.11b無線區域網路(WLAN)；而FHSS典型應用如藍牙裝置。,7-6 802.11的網路架構,Ad Hoc模式Ad-Hoc模式是以若干個無線裝置形成一個獨立的無線區域網路，如圖7-8所示。其特點包括不使用存取點(Access Point；AP，或稱基地台)，及用戶間可直接點對點(peer to peer)通訊，但無法跨越不同的Internet網域。,Infrastruc
6、ture模式利用Infrastructure模式，AP可搭配路由器，提供不同網域互連，透過AP還可以將無線網路與乙太網路連接起來，並做頻道管理、漫遊(roaming)等工作，如圖7-9所示。,7-7 802.11 b/g/a,802.11g可以想成是802.11b的加強版，因它也採用2.4GHz頻道，因此802.11g產品能相容於802.11b，但前者採用OFDM技術，傳輸速率可達54Mbps。802.11a也採用OFDM技術，但採用5GHz頻道，提供654Mbps等8種傳輸速率。一般情況，802.11a設備都必須提供6、12、24這3種傳輸速率。,802.11n將制定多重輸入多重輸出(Mul
7、tiple Input Multiple Output；MIMO)的標準，主要使用多個發射和接收天線，使得資料傳輸率可以來得更高，並改善傳輸品質。,7-8 802.11n,7-9 藍牙(Bluetooth)技術,藍牙技術是定義IEEE 802.15無線個人區域網路的主要架構。IEEE 802.15 TG1所制訂的個人區域網路標準正是由藍牙1.1版所發展而來的。當範圍達10公尺時，是透過1mW的傳送功率，並使用跳頻技術以避免干擾。如果接收設備偵測到傳送距離不超過10公尺，會自動調整適合此距離的傳送功率。當傳送量變低或完全停止時，接收設備可以很快地切換至待機(低功率)模式。注意：FHSS調變技術為
8、1600次/秒，有些可達3200次/秒。,行動電話系統技術的演變如下說明：AMPS(Advanced Mobile Phone Service) - 1G世界上第一套類比蜂巢式電話系統，採用FDMA技術。GSM(Global System for Mobile Communications) - 2G一種數位蜂巢式電話系統，採用TDMA技術，其數據通訊服務系統為HSCSD(High Speed Circuit Switched Data)。IS-95 CDMA System - 2G為第二代數位蜂巢式電話系統，採用CDMA技術。,7-10 行動通訊系統,GPRS (General Packet
9、 Radio Service ) - 2.5G如同GSM系統，但是利用封包的方式來傳送通訊的內容。WCDMA - 3G為歐規第三代數位蜂巢式電話系統，採用WCDMA技術。CDMA2000 - 3G為美規第三代數位蜂巢式電話系統，採用CDMA 2000技術。,第三代行動電話(3G)在2000年5月通過IMT-2000空中介面與核心網路標準的最終建議版本，其共有5種空中介面，分別為IMT-DS、IMT-MC、IMT-TC、IMT-SC，以及IMT-FT。在核心網路系統部分也提出3種版本，分別是：Evolved GSM(MAP)、Evolved ANSI-41與IP-based Network。其中
10、，IP-based的核心網路架構正是3G系統所使用。IMT-2000開放給各國廠商自行發展，經過市場的優勝劣敗，最後僅剩下WCDMA (歐規)和CDMA 2000 (美規)兩種技術，台灣的電信業者大部分採用前者；後者為亞太行動寬頻所採用。,WCDMA與3.5GWCDMA是針對GSM系統設計出來的，因此，原採用GSM系統的使用者大都選擇WCDMA為其3G解決方案。歐盟所制訂的WCDMA標準亦稱為UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)。另外，以3G行動電話技術為基礎，稱為高速下行封包存取(High-Speed Downlink Packet
11、 Access，HSDPA)的技術被稱為3.5G，其可達到更高的資料傳輸速率。,WAPWAP是一種開放式、標準的無線應用軟體協定，主要是為數位式行動電話(如GSM系統)提供的一種資訊服務。,WiMAX傳輸距離可達50公里，大幅解決WLAN的缺點，同時，基地台使用數目也減少很多。因為WiMAX也常稱為取代固網的最後一哩路(last mile)，故常稱為Wireless ADSL。未來ITU進行第四代無線通訊技術定義時，WiMAX已被預定是主要規格之一。雖然WiMAX可能被視為4G主流技術，但亦有廠商支持長期演進(Long Term Evolution；LTE)技術；LTE是目前新一代行動無線寬頻技術。,7-11 WiMAX/LTE與4G,
