【正文】 IrDA ?BlueTooth ?WiFi() ?NFC ?ZigBee ?UWB 目前幾種主要的近距無(wú)線技術(shù) IrDA是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)通訊的技術(shù)。起初，采用IrDA標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線設(shè)備僅能在 1m范圍內(nèi)以 kb/s速率傳輸數(shù)據(jù)，很快發(fā)展到 4Mb/s以及 16Mb/s的速率。目前它的軟硬件技術(shù)都很成熟，在小型移動(dòng)設(shè)備，如 PDA、手機(jī)，筆記本上都有廣泛使用。 IrDA目前的研究方向是如何解決視距傳輸問(wèn)題及提高數(shù)據(jù)傳輸率。 1998年，藍(lán)牙技術(shù)協(xié)議由 Ericsson、 IBM、 Intel、 Nokia、 Toshiba等 5家公司達(dá)成一致。其程序?qū)懺谝粋€(gè) 9mm*9mm的微型芯片上，可以方便的嵌入到設(shè)備之中。采用跳頻技術(shù)，理想連接范圍為10cm10m。每個(gè)話音信到 64kbps。 BlueTooth WiFi(Wireless Fidelity),正式名稱是 , 隨即先后推出 ，統(tǒng)稱為 IEEE ，是如今無(wú)線局域網(wǎng)通用的標(biāo)準(zhǔn)，它是由 IEEE所定義的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)。隨著 WiFi協(xié)議新版本 ， WiFi的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，速度更快的 ，速率達(dá)54Mb/s。 WLAN主要應(yīng)用在 SOHO、家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及不便安裝電纜的建筑物或場(chǎng)所，比如 機(jī)場(chǎng)、酒店、商場(chǎng)等公共熱點(diǎn)場(chǎng)所。 WiFi () 其他近距無(wú)線技術(shù) 目前使用較廣泛的近距無(wú)線通信技術(shù)是 Bluetooth， (WiFi)和 IrDA，同時(shí)還有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕酂o(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是： ZigBee、超寬頻 (Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、 WiMedia、 GPS、 DECT、無(wú)線 1394和專用無(wú)線系統(tǒng)等。和 RFID不同， NFC采用了雙向的識(shí)別和連接。 ZigBee主要應(yīng)用在短距離范圍之內(nèi)并且數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間。 超寬帶技術(shù) UWB（ Ultra Wideband）是一種無(wú)線載波通信技術(shù)，它不采用正弦載波，而是利用納秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬。但是沒(méi)有一種技術(shù)可以完美到足以滿足所有的需求。 客戶端：手持式對(duì)講機(jī)高達(dá) 5瓦 , GPRS上網(wǎng)卡是 GSM頻段的設(shè)備，它的發(fā)射功率最高值會(huì)達(dá)到２Ｗ，平均在６００毫瓦左右。 WiFi無(wú)線網(wǎng)卡的發(fā)射功率40mW左右， 100mW,藍(lán)牙設(shè)備的發(fā)射功率不超過(guò) 20mW. 信號(hào)發(fā)射點(diǎn) : 基站的發(fā)射功率取決服務(wù)范圍的大小和移動(dòng)電話用戶的容量 . 手機(jī)基站發(fā)射功率從幾瓦到上百瓦不等，目前國(guó)內(nèi)廠商生產(chǎn)的無(wú)線 WiFi設(shè)備發(fā)射點(diǎn)ＡＰ的功率也在 100500毫瓦之間。 提供 6/9/12/18/24/36/48/54Mbps 數(shù)據(jù)傳輸速率 。 WLAN信道配置表 信道 中心頻率 (MHz) 信道低端 /高端頻率 (MHz) 149 5745 5735/5755 153 5765 5755/5775 157 5785 5775/5795 161 5805 5795/5815 165 5825 5815/5835 應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話 程傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù) 字 鏈 路 層物 理 層T C P網(wǎng) 絡(luò) 操作 系 統(tǒng)N O S邏 輯 鏈 路 層 ( L L C )媒 體 訪 問(wèn) 控 制 ( M A C )8 0 2 . 1 1I OSI模型 跳頻擴(kuò)頻 (Frequency Hopping Spread Spectrum，簡(jiǎn)稱 FHSS) 就是載波可以在一個(gè)很寬的頻帶上按照偽隨機(jī)碼的定義從一個(gè)頻率跳變到另一個(gè)頻率。 FHSS 直接序列擴(kuò)頻 (Direct Sequence Spread Spectrum，簡(jiǎn)稱 DSSS)就是使用具有高碼率的擴(kuò)頻序列，在發(fā)射端擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，而在接收端用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展開(kāi)的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原來(lái)的信號(hào)。 DSSS 正交頻分復(fù)用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 簡(jiǎn)稱 OFDM) 技術(shù)是一種多載波發(fā)射技術(shù)，它將可用頻譜劃分為許多載波，每一個(gè)載波都用低速率數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)制。 OFDM AP之間的通訊。 報(bào)文分類： 數(shù)據(jù)幀 用戶的數(shù)據(jù)報(bào)文 控制幀 協(xié)助發(fā)送數(shù)據(jù)幀的控制報(bào)文，例如： RTS、 CTS， ACK等 管理幀 負(fù)責(zé) STA和 AP之間的能力級(jí)的交互，認(rèn)證、關(guān)聯(lián)等管理工作，例如： Beacon， Probe， Association， Authentication等 MAC層工作原理概述 AP用戶接入管理過(guò)程 使用 Scanning功能來(lái)完成 Discovery 尋找和加入一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 當(dāng) STA漫游時(shí)尋找一個(gè)新的 AP Passive Scanning 通過(guò)偵聽(tīng) AP定期發(fā)送的 Beacon幀來(lái)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)， Beacon幀中包含該 AP所 屬的 BSS的基本信息以及 AP的基本能力級(jí)，包括： BSSID (AP的 MAC地 址 )、 SSID、支持的速率、支持的認(rèn)證方式，加密算法、 Beacons幀發(fā)送 間隔，使用的信道等。通過(guò)其他方式來(lái)保證用戶接入網(wǎng)絡(luò)的 安全性，例如 Address filter、用戶報(bào)文中 的 SSID。 STA和 AP均可通過(guò) Deauthentication來(lái)終結(jié) 認(rèn)證關(guān)系 預(yù)置 Authentication認(rèn)證 Association STA通過(guò) Association和一個(gè) AP建立 聯(lián)系，后續(xù)的數(shù)據(jù)報(bào)文的收發(fā)只能 和建立 Association關(guān)系的 AP進(jìn)行。 Reassociation 前必須經(jīng) 歷 Authentication過(guò)程。 Association關(guān)聯(lián) Wireless漫游的概念 – STA可以在屬于同一個(gè) ESS的 AP接入點(diǎn)接入，可以使用同一信道或不同信道； – STA可以在網(wǎng)絡(luò)中任意移動(dòng)，同時(shí)保證已有業(yè)務(wù)不中斷，用戶標(biāo) 識(shí)不改變。為了保證快速的切換，通常都會(huì)利用 STA在原有 AP上使用的資源。目前較流行的做法有： Mobile IP（ RFC3344/Mobile IPv4,RFC3375/Mobile IPv6）、 VLAN二層透?jìng)鳌?GRE(RFC2784)、 IP in IP(RFC1853)三層隧道等。 3. 客戶端向 AP A發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求 4. AP A 確認(rèn)認(rèn)證信息并返回 5. 客戶端項(xiàng) AP A發(fā)送協(xié)商請(qǐng)求 6. AP A確認(rèn)協(xié)商請(qǐng)求 漫游 (再協(xié)商 )的過(guò)程 AP B AP A 初始化連接到一個(gè)新 AP 1. 客戶端已與 AP A建立連接，同時(shí)仍接收空間中其他 AP的標(biāo)識(shí)信息，當(dāng)環(huán)境變量發(fā)生變化時(shí)，發(fā)現(xiàn) AP B“服務(wù)質(zhì)量”優(yōu)于 AP A 2. 客戶端向 AP B發(fā)送協(xié)商請(qǐng)求 3. 客戶端確認(rèn)協(xié)商請(qǐng)求 4. AP B通過(guò)以太網(wǎng)通知 AP A，客戶端連接已被 AP B接管 GO WLAN設(shè)備 無(wú)線 AP (Access Point，無(wú)線訪問(wèn)節(jié)點(diǎn) ) 是一個(gè)包含很廣的名稱，它不僅包含單純性無(wú)線接入點(diǎn)，也同樣是無(wú)線路由器、無(wú)線網(wǎng)關(guān)等類設(shè)備的統(tǒng)稱。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中， AP就相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)的集線器，它能夠把各個(gè)無(wú)線終端連接起來(lái)，無(wú)線終端所使用的網(wǎng)卡是無(wú)線網(wǎng)卡，傳輸介質(zhì)是空氣。它是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn) LAN互聯(lián)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離、高速無(wú)線組網(wǎng)。 無(wú)線網(wǎng)橋可以用于連接兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段，這些獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段通常位于不同的建筑內(nèi)，相距幾百米到幾十公里。同時(shí)，根據(jù)協(xié)議不同，無(wú)線網(wǎng)橋又可以分為 。對(duì)等模式下的所有無(wú)線終端必須使用相同的工作信道。此模式可作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸和補(bǔ)充。 Infrastructure 漫游模式中，用戶可隨意在兩個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線漫游，從而給移動(dòng)辦公帶來(lái)了極大的方便。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，采用無(wú)線方式，不但架設(shè)方便，而且無(wú)需月租費(fèi)，維護(hù)費(fèi)用 低廉。 考察覆蓋區(qū)域的現(xiàn)有信號(hào)分布情況，了解信號(hào)的盲點(diǎn)、熱點(diǎn)和信 號(hào)碰撞區(qū)域。 信號(hào)的接入位置與方式。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃 對(duì)于高密度無(wú)線用戶接入?yún)^(qū)域 ,需要考慮在同一區(qū)域內(nèi)布放多個(gè) AP。 無(wú)線信道的使用應(yīng)考慮蜂窩式覆蓋的方式。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源規(guī)劃 AP的傳輸距離 室內(nèi) 100mW AP在理想的情況下可以覆蓋半徑為 200米的范圍，室內(nèi) 500mW的 AP可以覆蓋半徑為 500米的范圍。 各種材料 中值 偏差 鋼筋混凝土墻＋窗戶 17dB 8 混凝土墻，沒(méi)有窗戶 30dB 9 建筑物內(nèi)部混凝土墻 10dB 5 普通磚墻 9dB 4 落地玻璃 8dB 4 木墻或石灰墻 6dB 3 普通玻璃墻 2dB 1 建筑無(wú)線傳輸損耗＝穿透損耗中值＋偏差＋慢衰落余量 WLAN速率取決的因素 現(xiàn)階段 WLAN建設(shè)中通常使用的是 ，該協(xié)議規(guī)定的物理傳輸速率為 54Mbps,理論上的吞吐量可以達(dá)到 . 一般設(shè)定每個(gè) AP所能帶的用戶數(shù)為 20個(gè)，為了滿足每個(gè)用戶的帶寬需求。 允許最大電流為 550mA，最大啟動(dòng)電流為 500mA。 在空載條件下，最大需要電流為 5mA。 根據(jù)實(shí)際情況確定數(shù)據(jù)線連線方式，供電方式等。 兩級(jí)計(jì)算體系 ， 不僅在性能上更加優(yōu)化 ， 部署時(shí)即可通過(guò)升級(jí) AC提高系統(tǒng)性能 ， 又可通過(guò)增加 AP逐步增加覆蓋 ， 部署靈活且有較強(qiáng)擴(kuò)展性 無(wú)線交換機(jī)工作原理 無(wú)線交換機(jī)系統(tǒng)由無(wú)線交換機(jī)與瘦 AP組成，用戶只要通過(guò)配置無(wú)線交換機(jī)就可以達(dá)到配置所有 AP的目的。 無(wú)線交換機(jī)與瘦 AP的數(shù)據(jù)交互有兩種類型： 1）控制報(bào)文數(shù)據(jù)， 目前有 LWAPP、 SLAPP、 CAPWAP 、 WiCoP等協(xié)議， 一般分為 client與 server兩個(gè) 進(jìn)程 來(lái) 發(fā)送 ,采用 TCP連接，用來(lái)配置瘦 AP的參數(shù)與獲得瘦 AP的信息 。 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程： 有 STA連上瘦 AP要訪問(wèn)外網(wǎng)時(shí)， STA發(fā)出的數(shù)據(jù)報(bào)文首先會(huì)到達(dá)瘦AP的無(wú)線端口，瘦 AP會(huì)將報(bào)文進(jìn)行重新封裝，然后發(fā)送到無(wú)線交換機(jī)的接受線程中去，無(wú)線交換機(jī) 收 到數(shù)據(jù)報(bào)文后進(jìn)行解封裝，然后發(fā)送到 AC所連接的外網(wǎng)中去；在 AC從外網(wǎng)收到數(shù)據(jù)時(shí)，也會(huì)經(jīng)過(guò)上面一樣的過(guò)程。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，瘦AP從啟動(dòng)到正常運(yùn)行大致可以分為四個(gè)步驟 : 第一步 . AP從 AC或者 DHCP Server那里獲得一個(gè) IP地址。為此在啟動(dòng)的時(shí)候，瘦 AP需要從 DHCP服務(wù)器中獲得一個(gè)合法的 IP地址。瘦 AP在啟動(dòng)過(guò)程中，會(huì)通過(guò)廣播的方式獲取 AC下發(fā)的 IP地址，從此把 AP與