Thực đơn
trang chủẢnh và video

Công nghệ WiMax: nguyên lý hoạt động, thiết bị, lĩnh vực ứng dụng. Công nghệ không dây: Wi-Fi và WiMAX

WiMAX là một công nghệ viễn thông được thiết kế để cung cấp truyền thông không dây và truyền dữ liệu qua khoảng cách xa cho một số lượng lớn các thiết bị khác nhau (chúng ta không chỉ nói về các trạm gốc mà còn về các thiết bị khác nhau: điện thoại thông minh, máy tính xách tay, máy tính bảng, v.v.).

Được phát triển như thay thếđường dây điện thoại và công nghệ DSL. Hiện tại, mức lý thuyết tối đa về tốc độ truyền đạt được là 1 Gbit/s.

Wimax hoạt động như thế nào

Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc của một mạng truyền thông di động truyền thống. Tức là chúng được cài đặt trạm cơ sở, tạo thành vùng phủ sóng mạng không dây. Vùng phủ sóng này cung cấp khả năng liên lạc liên tục trong một khu vực nhất định thông qua kênh vô tuyến cố định trong phạm vi vi sóng.


WiMAX hoạt động như thế nào

Thiết bị người dùng tự động nhận tín hiệu từ trạm gốc gần nhất với tín hiệu mạnh hơn trong “vùng truy cập”.

Phân biệt đã sửa(đối với thiết bị cố định) và di động(dành cho di động, di chuyển trong không gian) chuẩn WiMAX.

Mỗi người trong số họ đều có cái riêng của mình đặc trưng: chủ yếu là tần số hoạt động, cũng như phương pháp truy cập và chuyển khoản.

Sự khác biệt giữa wimax và wifi

Các công nghệ này có rất nhiều điểm chung, nếu chúng ta nói về bản chất - truyền dữ liệu đi một khoảng cách mà không cần sử dụng dây, cáp, v.v. sử dụng các tần số vô tuyến cụ thể. Tuy nhiên WiMax vượt trội hơn Tốc độ truy cập Wi-Fi. Cũng khác phạm vi phủ sóng rộng, do đó nó có thể được sử dụng làm kênh xương sống, cuối cùng có thể cho phép tổ chức trên cơ sở của họ có thể mở rộng mạng đô thị với tốc độ truy cập cao.

Chúng cũng khác nhau về lĩnh vực ứng dụng, vì vậy chúng có thể hoạt động bổ sung cho nhau. Tất cả phụ thuộc vào đối tượng mục tiêu và khả năng cung cấp công nghệ của các nhà khai thác. Đối với WiMAX bạn cần quyền lực hơn cơ sở hạ tầng mạng, do đó phát sinh chi phí vật liệu lớn cho việc xây dựng và thời gian hoàn vốn lâu hơn.

Như bạn đã biết, chuẩn Wi-Fi là 802.11 và chuẩn WiMAX là 802.16. Theo đó, có sự khác biệt về đặc tính kỹ thuật của chúng.

Sự khác biệt đáng kể là bán kính hành động Wi-Fi không vượt quá 100 mét không có chướng ngại vật (trong điều kiện hàng ngày là 20-30 mét). Nếu nói về WiMAX, thì phạm vi khai báo tối đa 50 km(trong thực tế là 5-10 km), nhiều hơn thế. Nên sử dụng Wi-Fi để tạo mạng riêng cục bộ. Với WiMAX bạn có thể tạo mạng lưới khu vực. Chỉ những thiết bị hỗ trợ tiêu chuẩn này và được trang bị mô-đun thích hợp mới có thể kết nối với mạng này.

Wi-Fi được sử dụng nhiều hơn do sự rẻ tiền Và bạn chỉ cài đặt.

Cả hai công nghệ đều dễ sử dụng và cho phép bạn dễ dàng triển khai và mở rộng quy mô mạng trong thời gian ngắn nhất.

Tại sao chọn wimax

Tương lai là WiMAX. Hiện tại, phiên bản di động cho phép bạn làm việc ở tốc độ lên tới 10 Mbit/s. Bạn có thể sử dụng Internet tốc độ cao ở mọi nơi – ở nhà, trên ô tô hoặc tại nơi làm việc. Kết nối là khác nhau độ tin cậy Và chất lượng. WiMAX cung cấp phổ quát truy cập không dây cho nhiều loại thiết bị.

Về lý thuyết, mọi thứ đều ổn, nhưng trên thực tế vẫn còn những vấn đề trong việc triển khai công nghệ do thiếu thiết bị tần số, khung pháp lý không đầy đủ và chi phí thiết lập cao. Tuy nhiên, những điều này sai sót có thể bị loại bỏ, và trong thập kỷ tới, người dùng sẽ trở nên quen thuộc hơn với công nghệ này, giống như công nghệ Wi-Fi đã chinh phục Internet không dây vào thời đó.

Wifi(Tiếng Anh) Wireless Fidelity- “độ chính xác không dây”) là nhãn hiệu của Wi-Fi Alliance dành cho mạng không dây dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.11.

Bất kỳ thiết bị nào tuân thủ tiêu chuẩn IEEE 802.11 đều có thể được Wi-Fi Alliance kiểm tra và nhận được chứng chỉ phù hợp cũng như quyền áp dụng logo Wi-Fi.

Hình 10. Logo WiFi

Wi-Fi được tạo ra vào năm 1991 bởi NCR Corporation/AT&T (sau này là Lucent Technologies và Agere Systems) ở Nieuwegein, Hà Lan. Các sản phẩm ban đầu dành cho hệ thống điểm bán hàng đã được giới thiệu ra thị trường dưới thương hiệu WaveLAN và cung cấp tốc độ truyền dữ liệu từ 1 đến 2 Mbit/s.

Thông thường, sơ đồ mạng Wi-Fi chứa ít nhất một điểm truy cập (được gọi là chế độ cơ sở hạ tầng) và ít nhất một máy khách. Cũng có thể kết nối hai máy khách ở chế độ điểm-điểm, khi điểm truy cập không được sử dụng và các máy khách được kết nối qua bộ điều hợp mạng “trực tiếp”. Điểm truy cập truyền mã nhận dạng mạng (SSID) của nó bằng cách sử dụng các gói tín hiệu đặc biệt với tốc độ 0,1 Mbit/s cứ sau 100 ms. Do đó, 0,1 Mbit/s là tốc độ truyền dữ liệu thấp nhất cho Wi-Fi. Biết SSID của mạng, máy khách có thể xác định xem có thể kết nối với một điểm truy cập nhất định hay không. Khi hai điểm truy cập có SSID giống hệt nhau nằm trong phạm vi phủ sóng, người nhận có thể chọn giữa chúng dựa trên dữ liệu cường độ tín hiệu. Chuẩn Wi-Fi mang lại cho khách hàng sự tự do hoàn toàn trong việc lựa chọn tiêu chí kết nối.

Thuận lợi:

  • Cho phép bạn triển khai mạng mà không cần đặt cáp, điều này có thể giảm chi phí triển khai và/hoặc mở rộng mạng. Những nơi không thể lắp đặt cáp, chẳng hạn như ngoài trời và các tòa nhà có giá trị lịch sử, có thể được phục vụ bằng mạng không dây.
  • Cho phép các thiết bị di động truy cập mạng.
  • Các thiết bị Wi-Fi có mặt rộng rãi trên thị trường. Khả năng tương thích của thiết bị được đảm bảo thông qua chứng nhận bắt buộc đối với thiết bị mang logo Wi-Fi.

Sai sót:

  • Dải tần số và các hạn chế hoạt động khác nhau tùy theo từng quốc gia. Nhiều nước châu Âu cho phép bổ sung thêm hai kênh bị cấm ở Mỹ; Nhật Bản có một kênh khác đứng đầu băng tần và các quốc gia khác, chẳng hạn như Tây Ban Nha, cấm sử dụng các kênh băng tần thấp. Hơn nữa, một số quốc gia như Nga, Belarus và Ý yêu cầu đăng ký tất cả các mạng Wi-Fi hoạt động ngoài trời hoặc yêu cầu đăng ký nhà điều hành Wi-Fi.
  • Ở Nga, các điểm truy cập không dây cũng như bộ điều hợp Wi-Fi có EIRP vượt quá 100 mW (20 dBm) phải được đăng ký bắt buộc. Quyết định của SCRF số 04-03-04-003 ngày 6 tháng 12 năm 2004. phê duyệt các đặc tính kỹ thuật chính của vùng phân phối nội bộ (Phụ lục số 1) và bao gồm danh sách các vùng phân phối phải đăng ký theo cách đơn giản, nghĩa là không cấp giấy phép sử dụng tần số vô tuyến (Phụ lục số 2) ).
  • Tiêu thụ năng lượng cao so với các tiêu chuẩn khác làm giảm tuổi thọ pin và tăng nhiệt độ của thiết bị.
  • Chuẩn mã hóa phổ biến nhất, WEP, có thể bị phá vỡ tương đối dễ dàng ngay cả khi cấu hình đúng (do độ mạnh của thuật toán yếu). Mặc dù các thiết bị mới hơn hỗ trợ giao thức mã hóa dữ liệu tiên tiến hơn WPA và WPA2, nhưng nhiều điểm truy cập cũ hơn không hỗ trợ giao thức này và cần phải thay thế. Việc áp dụng tiêu chuẩn IEEE 802.11i (WPA2) vào tháng 6 năm 2004 đã mang lại một sơ đồ an toàn hơn cho các thiết bị mới. Cả hai chương trình đều yêu cầu mật khẩu mạnh hơn mật khẩu do người dùng chỉ định. Nhiều tổ chức sử dụng mã hóa bổ sung (chẳng hạn như VPN) để bảo vệ khỏi sự xâm nhập.
  • Wi-Fi có phạm vi hạn chế. Bộ định tuyến Wi-Fi gia đình 802.11b hoặc 802.11g thông thường có phạm vi 45m trong nhà và 500m ngoài trời. Lò vi sóng hoặc gương đặt giữa các thiết bị Wi-Fi sẽ làm yếu tín hiệu. Khoảng cách cũng phụ thuộc vào tần số.
  • Các tín hiệu chồng chéo từ điểm truy cập đóng hoặc được mã hóa và điểm truy cập mở hoạt động trên cùng một kênh hoặc kênh liền kề có thể cản trở quyền truy cập vào điểm truy cập mở. Sự cố này có thể xảy ra khi có mật độ điểm truy cập cao, chẳng hạn như trong các tòa nhà chung cư lớn nơi nhiều cư dân lắp đặt điểm truy cập Wi-Fi của riêng họ.
  • Khả năng tương thích không hoàn toàn giữa các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau hoặc việc tuân thủ tiêu chuẩn không đầy đủ có thể dẫn đến khả năng kết nối bị hạn chế hoặc tốc độ bị giảm.
  • Giảm hiệu suất mạng khi trời mưa.
  • Thiết bị quá tải khi truyền các gói dữ liệu nhỏ do đính kèm một lượng lớn thông tin dịch vụ.
  • Tính phù hợp thấp đối với các ứng dụng sử dụng luồng phương tiện thời gian thực (ví dụ: giao thức RTP được sử dụng trong điện thoại IP): chất lượng của luồng phương tiện không thể đoán trước do có thể bị tổn thất cao trong quá trình truyền dữ liệu do một số yếu tố mà người dùng không thể kiểm soát được (giao thoa khí quyển, cảnh quan và những thứ khác, đặc biệt là những thứ được liệt kê ở trên). Bất chấp nhược điểm này, rất nhiều thiết bị VoIP dựa trên thiết bị 802.11b/g vẫn được sản xuất, cũng nhằm vào phân khúc doanh nghiệp: tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, tài liệu dành cho các thiết bị đó đều có tuyên bố từ chối trách nhiệm cho biết chất lượng truyền thông được xác định bởi sự ổn định và chất lượng của kênh vô tuyến.

Sử dụng công nghệ:

Quyền truy cập thương mại vào các dịch vụ dựa trên Wi-Fi có sẵn ở những nơi như quán cà phê Internet, sân bay và quán cà phê trên khắp thế giới (thường được gọi là quán cà phê Wi-Fi), nhưng phạm vi phủ sóng của chúng có thể được coi là không đồng đều so với mạng di động.

Đối với mục đích sử dụng trong công nghiệp, công nghệ Wi-Fi hiện được cung cấp bởi một số nhà cung cấp hạn chế. Do đó, Siemens Automation & Drives cung cấp các giải pháp Wi-Fi cho bộ điều khiển SIMATIC theo tiêu chuẩn IEEE 802.11g ở băng tần ISM miễn phí 2,4 GHz và cung cấp tốc độ truyền tối đa 11 Mbit/s. Những công nghệ này được sử dụng chủ yếu để kiểm soát các vật thể chuyển động và trong hậu cần kho hàng, cũng như trong trường hợp vì lý do nào đó không thể lắp đặt mạng Ethernet có dây.

WiMAX(Tiếng Anh) W toàn cầuTÔI khả năng tương tác choM lò vi sóngMỘT truy cập) là một công nghệ viễn thông được phát triển để cung cấp thông tin liên lạc không dây tầm xa, phổ quát cho nhiều loại thiết bị (từ máy trạm và máy tính xách tay đến điện thoại di động). Dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.16, còn được gọi là Wireless MAN.

Cái tên "WiMAX" được tạo ra bởi Diễn đàn WiMAX, một tổ chức được thành lập vào tháng 6 năm 2001 để quảng bá và phát triển công nghệ WiMAX. Diễn đàn mô tả WiMAX là “công nghệ dựa trên tiêu chuẩn cung cấp khả năng truy cập mạng không dây tốc độ cao thay thế cho đường truyền thuê bao và DSL”.

WiMAX phù hợp để giải quyết các vấn đề sau:

  • Kết nối các điểm truy cập Wi-Fi với nhau và với các phân đoạn khác của Internet.
  • Cung cấp truy cập băng thông rộng không dây như một giải pháp thay thế cho đường dây thuê bao và DSL.
  • Cung cấp dịch vụ truyền dẫn dữ liệu và viễn thông tốc độ cao.
  • Tạo các điểm truy cập không bị ràng buộc với vị trí địa lý.
  • Tạo hệ thống giám sát từ xa WiMAX (hệ thống giám sát), như trường hợp trong hệ thống (SCADA)

WiMAX cho phép bạn truy cập Internet ở tốc độ cao, với phạm vi phủ sóng lớn hơn nhiều so với mạng Wi-Fi. Điều này cho phép công nghệ này được sử dụng làm “kênh đường trục”, sự tiếp nối của chúng là DSL truyền thống và đường dây thuê riêng cũng như mạng cục bộ. Kết quả là, cách tiếp cận này cho phép tạo ra các mạng tốc độ cao có thể mở rộng trong các thành phố.

Tùy chọn WiMAX cố định và di động

Tập hợp các ưu điểm vốn có của toàn bộ dòng WiMAX, nhưng các phiên bản của nó khác nhau đáng kể. Các nhà phát triển tiêu chuẩn đang tìm kiếm giải pháp tối ưu cho cả ứng dụng cố định và di động, nhưng không thể kết hợp tất cả các yêu cầu trong một tiêu chuẩn. Mặc dù một số yêu cầu cơ bản giống nhau, nhưng việc công nghệ tập trung vào các ngóc ngách thị trường khác nhau đã dẫn đến việc tạo ra hai phiên bản tiêu chuẩn riêng biệt (hay nói đúng hơn là chúng có thể được coi là hai tiêu chuẩn khác nhau). Mỗi thông số kỹ thuật WiMAX xác định dải tần hoạt động, băng thông, công suất bức xạ, phương pháp truyền và truy cập, phương pháp mã hóa và điều chế tín hiệu, nguyên tắc tái sử dụng tần số vô tuyến và các chỉ số khác. Vì vậy, các hệ thống WiMAX dựa trên các phiên bản của chuẩn IEEE 802.16 e và d thực tế không tương thích. Đặc điểm tóm tắt của từng phiên bản được đưa ra dưới đây.

802.16-2004 (còn được gọi là 802.16d và WiMAX cố định). Thông số kỹ thuật đã được phê duyệt vào năm 2004. Ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM) được sử dụng và truy cập cố định được hỗ trợ ở các khu vực có hoặc không có đường ngắm. Thiết bị người dùng là các modem cố định để lắp đặt ngoài trời và trong nhà, cũng như thẻ PCMCIA cho máy tính xách tay. Ở hầu hết các quốc gia, băng tần 3,5 và 5 GHz được phân bổ cho công nghệ này. Theo Diễn đàn WiMAX, đã có khoảng 175 phiên bản cố định được triển khai. Nhiều nhà phân tích coi đây là công nghệ cạnh tranh hoặc bổ sung cho băng thông rộng DSL có dây.

802.16-2005 (còn được gọi là 802.16e và WiMAX di động). Thông số kỹ thuật đã được phê duyệt vào năm 2005. Đây là một giai đoạn mới trong quá trình phát triển công nghệ truy cập cố định (802.16d). Được tối ưu hóa để hỗ trợ người dùng di động, phiên bản hỗ trợ một số chức năng cụ thể như chuyển giao, chế độ không tải và chuyển vùng. Truy cập OFDM có thể mở rộng (SOFDMA) được sử dụng; có thể hoạt động khi có hoặc không có đường ngắm. Dải tần dự kiến ​​cho mạng WiMAX di động là: 2,3-2,5; 2,5-2,7; 3,4-3,8 GHz. Một số dự án thí điểm đã được triển khai trên khắp thế giới, bao gồm Scartel, dự án đầu tiên triển khai mạng lưới của mình ở Nga. Đối thủ của 802.16e đều là các công nghệ di động thế hệ thứ ba (ví dụ EV-DO, HSDPA).

Sự khác biệt chính giữa hai công nghệ là WiMAX cố định chỉ cho phép phục vụ các thuê bao “tĩnh”, trong khi di động tập trung làm việc với người dùng di chuyển ở tốc độ lên tới 120 km/h. Tính di động có nghĩa là sự hiện diện của các chức năng chuyển vùng và chuyển đổi “liền mạch” giữa các trạm gốc khi thuê bao di chuyển (như xảy ra trong mạng di động). Trong một trường hợp cụ thể, WiMAX di động cũng có thể được sử dụng để phục vụ người dùng cố định

Nhìn chung, mạng WiMAX bao gồm các phần chính sau: trạm gốc và trạm thuê bao, cũng như thiết bị kết nối các trạm gốc với nhau, với nhà cung cấp dịch vụ và với Internet.

Để kết nối trạm gốc với trạm thuê bao, dải sóng vô tuyến tần số cao từ 1,5 đến 11 GHz được sử dụng. Trong điều kiện lý tưởng, tốc độ trao đổi dữ liệu có thể đạt tới 70 Mbit/s mà không cần tầm nhìn thẳng giữa trạm gốc và máy thu.

Như đã đề cập ở trên, WiMAX được sử dụng để giải quyết vấn đề “dặm cuối” và cung cấp quyền truy cập mạng vào mạng văn phòng và quận.

Kết nối tầm nhìn được thiết lập giữa các trạm gốc sử dụng dải tần từ 10 đến 66 GHz, tốc độ trao đổi dữ liệu có thể đạt tới 140 Mbit/s. Trong trường hợp này, ít nhất một trạm cơ sở được kết nối với mạng của nhà cung cấp bằng kết nối có dây cổ điển. Tuy nhiên, số lượng BS kết nối với mạng của nhà cung cấp càng nhiều thì tốc độ truyền dữ liệu và độ tin cậy của toàn bộ mạng càng cao.

Cấu trúc mạng của họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 tương tự như mạng GSM truyền thống (các trạm gốc hoạt động ở khoảng cách lên tới hàng chục km; để lắp đặt, không cần thiết phải xây dựng tháp - được phép lắp đặt trên mái nhà, tùy thuộc vào điều kiện tầm nhìn trực tiếp giữa các trạm)

Mạng WiMAX di động và cố định ở Nga đang được xây dựng bởi:

  • Công ty Internet uy tín mang thương hiệu Enforta (hơn 80 thành phố lớn ở Nga)
  • Công ty Scartel dưới thương hiệu Yota (Moscow, St. Petersburg, Ufa, Krasnodar, Sochi, Samara, Kazan, Chelyabinsk)
  • Comstar
  • Synterra
  • "NTK" (Vladivostok)
  • "Viễn thông mới" dưới nhãn hiệu "WiTe" và "NEX3"
  • "Interproject" dưới tên thương hiệu "Freshtel" (Tula, Novomoskovsk, Chekhov, Serpukhov)
  • "Trivon Networks" dưới tên thương hiệu "Virgin Connect",
  • Công ty cổ phần MediaSet với thương hiệu “UnitLine”
  • Sovtest(Kursk)
  • VIỄN THÔNG DARS (Ulyanovsk)
  • GLOBALFON (Ivanovo, Sochi, Kuznetsk)
  • NewCom (Tyumen)
  • cũng như hơn 20 nhà cung cấp Internet trong khu vực

Việc so sánh giữa WiMAX và Wi-Fi không phải là hiếm - các thuật ngữ tương tự nhau, tên của các tiêu chuẩn mà các công nghệ này dựa trên cũng tương tự nhau (các tiêu chuẩn do IEEE phát triển, cả hai đều bắt đầu bằng “802”) và cả hai công nghệ đều sử dụng mạng không dây. kết nối và được sử dụng để kết nối với Internet (kênh trao đổi dữ liệu). Nhưng bất chấp điều này, những công nghệ này nhằm giải quyết các vấn đề hoàn toàn khác nhau.

Bảng 1.

Bảng so sánh các tiêu chuẩn không dây.

Biểu đồ so sánh tiêu chuẩn không dây
Công nghệ Tiêu chuẩn Cách sử dụng Băng thông Bán kính hành động Tần số
Wifi 802.11a mạng WLAN lên đến 54 Mbit/s lên tới 100 mét 5,0 GHz
Wifi 802.11b mạng WLAN lên tới 11 Mbit/s lên tới 100 mét 2,4 GHz
Wifi 802.11g mạng WLAN lên tới 108 Mbit/s lên tới 100 mét 2,4 GHz
Wifi 802.11n mạng WLAN lên tới 300 Mbit/s (trong tương lai lên tới 450 và sau đó lên tới 600 Mbit/s) lên tới 100 mét 2,4 - 2,5 hoặc 5,0 GHz
WiMax 802.16d WMAN lên đến 75 Mbit/s 6-10 km 1,5-11GHz
WiMax 802.16e WMAN di động lên đến 40 Mbit/s 1-5 km 2,3-13,6 GHz
WiMax 802,16m WMAN, WMAN di động lên tới 1 Gbit/s (WMAN), lên tới 100 Mbit/s (WMAN di động) n/a (tiêu chuẩn đang phát triển) n/a (tiêu chuẩn đang phát triển)
Bluetooth v. 1.1. 802.15.1 WPAN lên tới 1 Mbit/s lên đến 10 mét 2,4 GHz
Bluetooth v. 1.3. 802.15.3 WPAN từ 11 đến 55 Mbit/s lên tới 100 mét 2,4 GHz
UWB 802.15.3a WPAN 110-480 Mbit/s lên đến 10 mét 7,5 GHz
ZigBee 802.15.4 WPAN từ 20 đến 250 Kb/giây 1-100m 2,4 GHz (16 kênh), 915 MHz (10 kênh), 868 MHz (một kênh)
Cổng hồng ngoại IrDa WPAN lên đến 16 Mbit/s từ 5 đến 50 cm, giao tiếp một chiều - lên tới 10 mét

WiMAX là viết tắt của Khả năng tương tác toàn cầu để truy cập lò vi sóng hoặc Khả năng tương tác quốc tế của Nga để truy cập lò vi sóng. Công nghệ WiMAX dựa trên các tiêu chuẩn truyền thông không dây cung cấp truyền thông băng thông rộng tốc độ cao trên khoảng cách xa cho mục đích gia đình (người tiêu dùng) và doanh nghiệp.



WiMAX hoạt động dựa trên nguyên tắc điều chế phân chia tần số trực giao. Đây là công nghệ truy cập di động không dây thế hệ thứ 4.


Nguyên lý hoạt động của WiMAX tương tự như Wi-Fi. Một máy tính hoặc máy tính xách tay được trang bị WiMAX sẽ nhận dữ liệu từ trạm phát bằng các khóa dữ liệu được mã hóa. Một hệ thống WiMAX tối thiểu bao gồm một tháp thu phát WiMAX và một máy thu WiMAX. Tháp WiMAX có thể cung cấp vùng phủ sóng trên một khu vực rộng lớn, trong khi bộ thu WiMAX có thể là máy tính xách tay hoặc thẻ PCMCIA. Trạm tháp có thể được kết nối trực tiếp với Internet bằng liên kết không dây băng thông tốc độ cao, kết nối có dây hoặc một tháp khác sử dụng công nghệ liên kết Line of Sight, Vi sóng.



Kết nối WiMAX có sẵn cho các khu dân cư thông qua các tùy chọn giao diện như kết nối Ethernet RJ-4 và kết nối điện thoại RJ-11. Đối với các ứng dụng kinh doanh, các tùy chọn bao gồm giao diện T1/E1 với kết nối Ethernet 10/100 BT. Vậy theo như trên thì công nghệ WiMax cũng tương tự như Wifi vậy có điểm khác biệt gì?


Trong khi Wi-Fi dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.11 thì WiMAX dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.16. Tiêu chuẩn IEEE 802.11 được sử dụng để cung cấp chức năng mạng cục bộ không dây (WLAN) cho truyền thông không dây khoảng cách ngắn. Các phiên bản phổ biến: IEEE 802.11b, 802.11g và 802.11n. IEEE 802.16 có kiến ​​trúc tương tự như IEEE 802.11, nhưng khác ở chỗ nó cho phép các mạng khu vực đô thị không dây băng thông rộng (WMAN). Nó sử dụng điều khiển truy cập phương tiện (mac) cũng như các thông số kỹ thuật của lớp vật lý cho phép nhiều lớp vật lý. Các phiên bản phổ biến là 802.16a, 802.16d và 802.16e.



Vì vậy, một trong những khác biệt chính giữa WiMAX và Wi-Fi là phạm vi. WiMAX cung cấp cả truyền dữ liệu đường thẳng và đường truyền dữ liệu ngoài tầm nhìn. Để truyền dữ liệu tầm nhìn bằng cách sử dụng ăng-ten mạnh mẽ, có thể đạt được vùng phủ sóng lên tới 9.300 km2. Với tầm nhìn không theo đường thẳng, WiMAX bao phủ bán kính 50 km. Mặt khác, Wi-Fi là phương tiện liên lạc không dây với phạm vi lên tới 30 mét đối với các ứng dụng trong nhà và lên đến 100 mét đối với sử dụng ngoài trời. Không giống như WiMAX, Wi-Fi chỉ cung cấp khả năng liên lạc hiệu quả trong tầm nhìn trực tiếp.



WiMAX và Wi-Fi cũng khác nhau về tần số hoạt động và băng thông. Công nghệ WiMAX ở chế độ Đường ngắm có dải tần hoạt động lên tới 66 GHz và ở chế độ Không đường ngắm, tần số hoạt động nằm trong khoảng từ 2 đến 11 GHz. Ngược lại, Wi-Fi hoạt động ở băng tần 2,4 GHz và 5 GHz không được cấp phép. Mạng WiMAX có băng thông từ 1,25 MHz đến 20 MHz, trong khi mạng Wi-Fi có băng thông kênh cố định là 20 MHz.


WiMAX hỗ trợ giao tiếp song công hoàn toàn với 256 FFT OFDM (Điều chế phân chia tần số trực giao) cùng với sóng mang đơn và công nghệ 2048 FFTOFDM. Mặt khác, Wi-Fi hỗ trợ giao tiếp bán song công với công nghệ 52 FFT OFDM.


Wi-Fi có thể truyền dữ liệu với tốc độ tối đa lên tới 54 megabit/giây, trong khi tốc độ dành cho WiMAX có thể đạt tới 70 megabit/giây. Tiêu chuẩn hiện cung cấp 40 megabit/giây trên mỗi kênh không dây cho cả ứng dụng cố định và di động. WiMAX có thể cung cấp tốc độ đường lên là 25 megabit/giây và tốc độ đường xuống là 63 megabit/giây. Phiên bản cập nhật của WiMAX dự kiến ​​sẽ cung cấp tốc độ lên tới 1 gigabit/giây.


Hai công nghệ này cũng khác nhau về vấn đề bảo vệ dữ liệu và mật mã. Ví dụ: Wi-Fi cung cấp các phương thức bảo mật như Truy cập được bảo vệ không dây (WPA), Truy cập được bảo vệ không dây (WPA2) và Giao thức xác thực mở rộng (EAP). Tuy nhiên, nó chưa có quản lý Chất lượng dịch vụ (QoS). WiMAX sử dụng các giao thức bảo mật như Giao thức quản lý khóa riêng tư 2 (PKMP2), Giao thức xác thực mở rộng (EAP) và Tiêu chuẩn mã hóa mở rộng (EAS). Các giao thức này cung cấp khả năng bảo vệ Chất lượng dịch vụ (QoS) cho cả luồng âm thanh và video. Tính năng này cho phép các nhà cung cấp dịch vụ quản lý lưu lượng mạng dựa trên thỏa thuận thuê bao và tính phí bổ sung để bảo vệ chất lượng dịch vụ (QoS).



WiMAX dường như là một công nghệ không dây thế hệ tiếp theo đầy hứa hẹn với tốc độ dữ liệu cao và phạm vi phủ sóng rộng. Nó không yêu cầu tầm nhìn trực tiếp để trao đổi dữ liệu và có thể sử dụng băng thông một cách hiệu quả để truyền tải các phương tiện như video thời gian thực. Nói một cách đơn giản, sử dụng WiMAX, bạn có thể nghe nhạc và xem video chất lượng cao trên thiết bị điện tử của mình mà không gặp bất kỳ độ trễ nào.

Công nghệ không dây (Wi-Fi, Bluetooth, WiMAX)

Khoa học máy tính, điều khiển học và lập trình

Hiện nay, có nhiều công nghệ không dây, thường được người dùng biết đến với tên tiếp thị như WiFi WiMAX Bluetooth. 4 GHz hoạt động trên nhiều thiết bị như thiết bị hỗ trợ Bluetooth, v.v., và thậm chí cả lò vi sóng, làm giảm khả năng tương thích điện từ.

Công nghệ không dây lớp con công nghệ thông tin, dùng để truyền thông tin qua khoảng cách giữa hai hoặc nhiều điểm mà không yêu cầu kết nối chúng bằng dây. Có thể dùng để truyền tải thông tinbức xạ hồng ngoại, sóng radio , bức xạ quang học hoặc laser.

Hiện nay có rất nhiều công nghệ không dây, được người dùng biết đến nhiều nhất bằng tên tiếp thị như Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth . Mỗi công nghệ có những đặc điểm nhất định xác định phạm vi ứng dụng của nó.

1) Wi-Fi thương hiệu Liên minh Wi-Fi cho các mạng không dây dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.11 . Dưới tên viết tắt Wi-Fi (từ cụm từ tiếng Anh Wireless Fidelity, có thể dịch theo nghĩa đen là “truyền dữ liệu không dây có độ chính xác cao”), cả một nhóm tiêu chuẩn để truyền luồng dữ liệu số qua các kênh vô tuyến hiện đang được phát triển.

Bất kỳ thiết bị nào đáp ứng tiêu chuẩn IEEE 802.11 , có thể được kiểm tra trong Liên minh Wi-Fi và nhận được chứng chỉ phù hợp cũng như quyền áp dụng logo Wi-Fi.

Câu chuyện

Wi-Fi được tạo ra vào năm 1991 bởi NCR Corporation/AT&T (sau này là Lucent Technologies và Agere Systems) ở Nieuwegein, Hà Lan . Các sản phẩm ban đầu dành cho hệ thống điểm bán hàng đã được giới thiệu ra thị trường dưới thương hiệu WaveLAN và cung cấp tốc độ truyền dữ liệu từ 1 đến 2 Mbit/s. Người tạo ra Wi-Fi Vic Hayes nằm trong nhóm tham gia phát triển các tiêu chuẩn như IEEE 802.11b, IEEE 802.11a và IEEE 802.11g. Năm 2003, Vic rời Agere Systems . Agere Systems đã không thể cạnh tranh bình đẳng trong điều kiện thị trường khó khăn, mặc dù thực tế là các sản phẩm của họ chiếm lĩnh thị trường giải pháp Wi-Fi giá rẻ. Chipset tất cả trong một 802.11abg của Agere (tên mã: WARP) bán kém và Agere Systems cuối cùng đã quyết định rời khỏi thị trường Wi-Fi 2004.

Chuẩn IEEE 802.11n được phê duyệt vào ngày 11 tháng 9 năm 2009. Việc sử dụng nó cho phép bạn tăng tốc độ truyền dữ liệu gần gấp bốn lần so với các thiết bị tiêu chuẩn 802.11g (tốc độ tối đa là 54 Mbps), tùy thuộc vào việc sử dụng ở chế độ 802.11n với các thiết bị 802.11n khác. Về mặt lý thuyết, 802.11n có khả năng cung cấp tốc độ truyền dữ liệu lên tới 600 Mbps.

Ngày 27 tháng 7 năm 2011 Viện Kỹ sư Điện và Điện tử(IEEE) phát hành phiên bản chính thức của tiêu chuẩn IEEE 802.22 . Các hệ thống và thiết bị hỗ trợ tiêu chuẩn này sẽ cho phép bạn truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 22 Mb/giây trong bán kính 100 km tính từ bộ phát gần nhất.

nguồn gốc của tên

Thuật ngữ "Wi-Fi" ban đầu được đặt ra như một cách chơi chữ nhằm thu hút sự chú ý của người tiêu dùng với một "gợi ý" về Hi-Fi Độ trung thực cao, độ chính xác cao). Mặc dù thực tế là lúc đầu cụm từ “Độ trung thực không dây” xuất hiện trong một số thông cáo báo chí của WECA, nhưng từ ngữ này hiện đã bị loại bỏ và thuật ngữ “Wi-Fi” không được giải mã theo bất kỳ cách nào.

Nguyên tắc hoạt động

Thông thường, sơ đồ mạng Wi-Fi chứa ít nhất một các điểm truy cập và ít nhất một khách hàng . Cũng có thể kết nối hai máy khách trongđiểm-điểm (Ad-hoc), khi điểm truy cập không được sử dụng và máy khách kết nối quabộ điều hợp mạng"trực tiếp". Điểm truy cập truyền ID mạng của nó ( SSID (tiếng Anh) tiếng Nga ) sử dụng các gói báo hiệu đặc biệt với tốc độ 0,1 Mbit/s cứ sau 100 ms. Do đó 0,1 Mbit/s là nhỏ nhấttốc độ truyềncho Wi-Fi. Biết SSID mạng, khách hàng có thể tìm hiểu xem có thể kết nối với một điểm truy cập nhất định hay không. Khi hai điểm truy cập có SSID giống hệt nhau nằm trong phạm vi phủ sóng, người nhận có thể chọn giữa chúng dựa trên dữ liệu cường độ tín hiệu. Chuẩn Wi-Fi mang lại cho khách hàng sự tự do hoàn toàn trong việc lựa chọn tiêu chí cho kết nối . Nguyên lý hoạt động được mô tả chi tiết hơn trong văn bản chính thức của tiêu chuẩn.

Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không mô tả tất cả các khía cạnh của việc xây dựng mạng Wi-Fi cục bộ không dây. Do đó, mỗi nhà sản xuất thiết bị giải quyết vấn đề này theo cách riêng của mình, sử dụng những cách tiếp cận mà họ cho là tốt nhất theo quan điểm này hay quan điểm khác. Vì vậy, cần phải phân loại các phương pháp xây dựng mạng cục bộ không dây.

Dựa vào phương pháp kết hợp các điểm truy cập vào một hệ thống duy nhất, chúng ta có thể phân biệt:

  • Điểm truy cập tự động (còn gọi là tự trị, phi tập trung, thông minh)
  • Các điểm truy cập hoạt động dưới sự điều khiển của bộ điều khiển (còn gọi là “nhẹ”, tập trung)
  • Không cần bộ điều khiển nhưng không độc lập (được quản lý mà không cần bộ điều khiển)

Dựa vào phương pháp tổ chức và quản lý các kênh vô tuyến, mạng cục bộ không dây có thể được phân biệt:

  • Với cài đặt kênh radio tĩnh
  • Với cài đặt kênh radio động (thích ứng)
  • Với cấu trúc “lớp” hoặc đa lớp của các kênh vô tuyến

Lợi ích của Wi-Fi

  • Cho phép bạn triển khai mạng mà không cần đặt cáp , điều này có thể giảm chi phí triển khai và/hoặc mở rộng mạng. Những nơi không thể lắp đặt cáp, chẳng hạn như ngoài trời và các tòa nhà có giá trị lịch sử, có thể được phục vụ bằng mạng không dây.
  • Cho phép các thiết bị di động truy cập mạng.
  • Các thiết bị Wi-Fi có mặt rộng rãi trên thị trường. Khả năng tương thích của thiết bị được đảm bảo thông qua chứng nhận bắt buộc đối với thiết bị mang logo Wi-Fi.
  • Tính di động. Bạn không còn bị ràng buộc vào một nơi và có thể sử dụng Internet trong một môi trường thoải mái.
  • Trong vùng Wi-Fi, một số người dùng có thể truy cập Internet từ máy tính, máy tính xách tay, điện thoại, v.v.
  • Bức xạ từ các thiết bị Wi-Fi trong quá trình truyền dữ liệu nhỏ hơn một bậc (10 lần) so với bức xạ của điện thoại di động.

Nhược điểm của Wi-Fi

  • Có nhiều thiết bị hoạt động ở băng tần 2,4 GHz, chẳng hạn như các thiết bị hỗ trợ Bluetooth, v.v., và thậm chí lò vi sóng, điều đó trở nên tồi tệ hơn tương thích điện từ.
  • Các nhà sản xuất thiết bị chỉ định tốc độ trên L1 (OSI), điều này tạo ra ảo tưởng rằng nhà sản xuất thiết bị đang đánh giá quá cao tốc độ nhưng trên thực tế, Wi-Fi có chi phí rất cao. Hóa ra tốc độ truyền dữ liệu trên L2 (OSI) trong mạng Wi-Fi luôn thấp hơn tốc độ được công bố trên L1 (OSI). Tốc độ thực tế phụ thuộc vào tỷ lệ lưu lượng dịch vụ, phụ thuộc vào sự hiện diện của rào cản vật lý giữa các thiết bị (đồ nội thất, tường), sự hiện diện của nhiễu từ các thiết bị không dây hoặc thiết bị điện tử khác, vị trí của các thiết bị so với nhau, v.v.
  • Dải tần số và các hạn chế hoạt động ở các quốc gia khác nhau không giống nhau. Nhiều nước châu Âu cho phép bổ sung thêm hai kênh bị cấm ở HOA KỲ; Ở Nhật có một kênh khác ở đầu phạm vi và các quốc gia khác, ví dụ: Tây ban nha , cấm sử dụng các kênh tần số thấp. Hơn nữa, một số quốc gia, ví dụ. Nga, Belarus và Ý , yêu cầu đăng ký tất cả các mạng Wi-Fi hoạt động ngoài trời hoặc yêu cầu đăng ký của nhà điều hành Wi-Fi.
  • Như đã đề cập ở trên ở Nga, các điểm truy cập không dây cũng như bộ điều hợp Wi-Fi có EIRP vượt quá 100 mW (20 dBm) phải đăng ký bắt buộc.
  • Chuẩn mã hóa WEP có thể bị hack tương đối dễ dàng ngay cả khi cấu hình đúng (do độ mạnh của thuật toán yếu). Các thiết bị mới hỗ trợ giao thức mã hóa dữ liệu nâng cao hơn WPA và WPA2 . Việc áp dụng tiêu chuẩn IEEE 802.11i (WPA2) vào tháng 6 năm 2004 cung cấp một chương trình an toàn hơn có sẵn trong thiết bị mới. Cả hai phương án đều yêu cầu mạnh mẽ hơn mật khẩu hơn những gì người dùng thường chỉ định. Nhiều tổ chức sử dụng mã hóa bổ sung (ví dụ VPN ) để bảo vệ chống lại sự xâm nhập. Hiện tại, phương pháp bẻ khóa WPA2 chính là đoán mật khẩu, vì vậy nên sử dụng mật khẩu phức tạp gồm chữ và số để khiến tác vụ đoán mật khẩu trở nên khó khăn nhất có thể.
  • Ở chế độ điểm-điểm (Ad-hoc)tiêu chuẩn chỉ yêu cầu thực hiện tốc độ 11 Mbit/s (802.11b). Mã hóa WPA(2) không có sẵn, chỉ có WEP dễ bẻ khóa.

2) Bluetooth hoặc bluetooth (/bluːtuːθ/ , được dịch là răng xanh, được đặt theo tên Harald I Bluetooth) thông số kỹ thuật sản xuất không dâymạng cá nhân (tiếng Anh) Mạng khu vực cá nhân không dây, WPAN ). Bluetooth đảm bảo trao đổi thông tin giữa các thiết bị như máy tính cá nhân (máy tính để bàn, túi, máy tính xách tay), điện thoại di động, máy in, máy ảnh kỹ thuật số, chuột, bàn phím, cần điều khiển, tai nghe, tai nghe trên tần số vô tuyến đáng tin cậy, miễn phí, có sẵn trên toàn cầu trong thời gian ngắn. giao tiếp phạm vi.

Bluetooth cho phép các thiết bị này giao tiếp khi chúng ở trong bán kính lên tới 100 mét với nhau (phạm vi thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào chướng ngại vật và nhiễu), ngay cả trong các phòng khác nhau.

Lịch sử hình thành và phát triển

Một nhà sản xuất thiết bị viễn thông đã bắt đầu nghiên cứu tạo ra Bluetooth. Ericsson vào năm 1994 như một sự thay thế không dây cho cáp RS-232 . Ban đầu, công nghệ này được điều chỉnh theo nhu cầu của hệ thống FLYWAY về giao diện chức năng giữa hành khách và hệ thống.

Thông số kỹ thuật Bluetooth được phát triển bởi nhómNhóm quan tâm đặc biệt Bluetooth(Bluetooth SIG) , được thành lập vào năm 1998 . Nó bao gồm các công ty Ericsson, IBM, Intel, Toshiba và Nokia . Sau đó, Bluetooth SIG và IEEE đã đạt được thỏa thuận, theo đó thông số kỹ thuật Bluetooth trở thành một phần của tiêu chuẩn IEEE 802.15.1 (ngày xuất bản ngày 14 tháng 6 năm 2002).

Lớp học

Công suất tối đa mW

Công suất tối đa dBm

Bán kính tác dụng, tôi

AIRcable đã phát hành bộ chuyển đổi Bluetooth Host XR với phạm vi hoạt động khoảng 30 km.

Thông số kỹ thuật

Bluetooth 1.0

Phiên bản thiết bị 1.0 (1998) và 1.0B có khả năng tương thích kém giữa các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau. Trong 1.0 và 1.0B, bắt buộc phải truyền địa chỉ thiết bị (BD_ADDR) ở giai đoạn bắt tay, điều này khiến không thể thực hiện ẩn danh kết nối ở cấp giao thức và là nhược điểm chính của thông số kỹ thuật này.

Bluetooth 1.1

Bluetooth 1.1 đã sửa nhiều lỗi có trong 1.0B, thêm hỗ trợ cho các kênh không được mã hóa, chỉ báo mức cường độ tín hiệu nhận được ( RSSI).

Bluetooth 1.2

Phiên bản 1.2 đã bổ sung thêm công nghệ nhảy tần thích ứng (AFH), giúp cải thiện khả năng chống nhiễu điện từ (nhiễu) bằng cách sử dụng các tần số so le trong chuỗi điều chỉnh. Tốc độ truyền tải cũng tăng lên và công nghệ được bổ sung eSCO , giúp cải thiện chất lượng truyền giọng nói bằng cách lặp lại các gói bị hỏng. TRONG HCI thêm hỗ trợ cho giao diện ba dây UART.

Những cải tiến chính bao gồm:

  • Kết nối và khám phá nhanh chóng.
  • Nhảy tần thích ứng với trải phổ (AFH), giúp cải thiện khả năng chống nhiễu sóng vô tuyến.
  • Tốc độ truyền dữ liệu cao hơn phiên bản 1.1, gần như lên tới 721 kbit/s.
  • Khớp nối đồng bộ nâng cao (eSCO), giúp cải thiện chất lượng giọng nói của luồng âm thanh bằng cách cho phép truyền lại các gói bị hỏng và có thể tùy ý tăng độ trễ âm thanh để hỗ trợ truyền dữ liệu song song tốt hơn.
  • Hỗ trợ giao diện UART ba dây đã được thêm vào Giao diện bộ điều khiển máy chủ (HCI).
  • Đã được phê duyệt là tiêu chuẩn Tiêu chuẩn IEEE 802.15.1-2005.
  • Chế độ điều khiển luồng và truyền lại đã được giới thiệu cho L2CAP.

Bluetooth 2.0+EDR

Phiên bản Bluetooth 2.0 được phát hành vào ngày 10 tháng 11 năm 2004. Nó tương thích ngược với các phiên bản 1.x trước đó. Sự đổi mới chính là hỗ trợ Tốc độ Dữ liệu Nâng cao (EDR) để tăng tốc độ truyền dữ liệu. Tốc độ danh nghĩa của EDR là khoảng 3 Mbit/s, nhưng trên thực tế, điều này chỉ cho phép tăng tốc độ truyền dữ liệu lên 2,1 Mbit/s. Hiệu suất bổ sung đạt được bằng cách sử dụng các công nghệ vô tuyến khác nhau để truyền dữ liệu.

Tốc độ dữ liệu tiêu chuẩn (cơ sở) sử dụng GFSK -điều chế tín hiệu vô tuyến ở tốc độ truyền 1 Mbit/s. EDR sử dụng kết hợp các phương pháp điều chế GFSK và PSK với hai tùy chọn là π/4-DQPSK và 8DPSK. Chúng có tốc độ truyền dữ liệu cao qua mạng lần lượt là 2 và 3 Mbit/s.

Bluetooth SIG đã công bố thông số kỹ thuật là "Công nghệ Bluetooth 2.0 + EDR", ngụ ý rằng EDR là một tính năng tùy chọn. Ngoài EDR, còn có những cải tiến nhỏ khác đối với thông số kỹ thuật 2.0 và các sản phẩm có thể tuân thủ "Công nghệ Bluetooth 2.0" mà không hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao hơn. Ít nhất một thiết bị thương mại, HTC TyTN Pocket PC, sử dụng "Bluetooth 2.0 không có EDR" trong thông số kỹ thuật của nó.

Theo thông số kỹ thuật 2.0+EDR, EDR mang lại những lợi ích sau:

  • Tăng tốc độ truyền lên gấp 3 lần (2,1 Mbps) trong một số trường hợp.
  • Giảm độ phức tạp của nhiều kết nối đồng thời do băng thông bổ sung.
  • Tiêu thụ năng lượng thấp hơn do giảm tải.

Bluetooth 2.1

2007 Đã thêm công nghệ để yêu cầu mở rộng về đặc tính thiết bị (để lọc thêm danh sách khi ghép nối), công nghệ tiết kiệm năng lượngđánh hơi phụ , cho phép bạn tăng thời gian hoạt động của thiết bị trong một lần sạc pin lên 3×10 lần. Ngoài ra, thông số kỹ thuật được cập nhật giúp đơn giản hóa và tăng tốc đáng kể việc thiết lập liên lạc giữa hai thiết bị, cho phép cập nhật khóa mã hóa mà không làm đứt kết nối, đồng thời giúp các kết nối này an toàn hơn nhờ sử dụng công nghệ. Giao tiếp trường gần.

Bluetooth 2.1+EDR

Vào tháng 8 năm 2008, Bluetooth SIG giới thiệu phiên bản 2.1+EDR. Phiên bản Bluetooth mới giảm mức tiêu thụ năng lượng xuống 5 lần, cải thiện bảo mật dữ liệu và giúp nhận dạng và kết nối các thiết bị Bluetooth dễ dàng hơn bằng cách giảm số bước thực hiện.

Bluetooth 3.0+HS

3.0+HS đã được Bluetooth SIG chấp nhận vào ngày 21 tháng 4 năm 2009. Nó hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lý thuyết lên tới 24 Mbps. Tính năng chính của nó là bổ sung AMP (Đa xử lý bất đối xứng) (còn gọi là MAC/PHY), bổ sung cho 802.11 dưới dạng tin nhắn tốc độ cao. Hai công nghệ được cung cấp cho AMP: 802.11 và UWB, nhưng UWB không có trong đặc điểm kỹ thuật.

Các mô-đun hỗ trợ thông số kỹ thuật mới kết hợp hai hệ thống vô tuyến: hệ thống đầu tiên cung cấp khả năng truyền dữ liệu ở tốc độ 3 Mbit/s (tiêu chuẩn cho Bluetooth 2.0) và có mức tiêu thụ điện năng thấp; cái thứ hai tương thích với chuẩn 802.11 và cung cấp khả năng truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 24 Mbit/s (có thể so sánh với tốc độ mạng Wifi ). Việc lựa chọn hệ thống vô tuyến để truyền dữ liệu phụ thuộc vào kích thước của tệp được truyền. Các tệp nhỏ được truyền qua kênh chậm và các tệp lớn qua kênh tốc độ cao. Bluetooth 3.0 sử dụng chuẩn 802.11 chung hơn (không có hậu tố), nghĩa là nó không tương thích với các thông số Wi-Fi như 802.11b/g hoặc 802.11n.

Bluetooth 4.0

Xem thêm: Bluetooth năng lượng thấp

Bluetooth SIG đã phê duyệt thông số kỹ thuật Bluetooth 4.0 vào ngày 30 tháng 6 năm 2010. Bluetooth 4.0 bao gồm các giao thức Bluetooth cổ điển, Bluetooth tốc độ cao và Bluetooth năng lượng thấp. Bluetooth tốc độ cao dựa trên Wi-Fi, trong khi Bluetooth cổ điển bao gồm các giao thức từ các thông số kỹ thuật Bluetooth trước đó.

Giao thức Bluetooth Low Energy chủ yếu dành cho các cảm biến điện tử thu nhỏ (được sử dụng trong giày thể thao, thiết bị tập thể dục, cảm biến thu nhỏ đặt trên cơ thể bệnh nhân, v.v.). Tiêu thụ điện năng thấp đạt được thông qua việc sử dụng thuật toán vận hành đặc biệt. Bộ phát chỉ được bật trong khi gửi dữ liệu, điều này giúp nó có thể hoạt động bằng một pin duy nhất CR2032 nhiều năm. Tiêu chuẩn này cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1 Mbit/s với kích thước gói dữ liệu là 8 x 27 byte. Trong phiên bản mới, hai thiết bị Bluetooth sẽ có thể thiết lập kết nối trong vòng chưa đầy 5 mili giây và duy trì kết nối ở khoảng cách lên tới 100 m. Tính năng sửa lỗi nâng cao được sử dụng cho việc này và mức bảo mật cần thiết được cung cấp bởi 128. -bit mã hóa AES.

Các cảm biến nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ di chuyển, v.v. dựa trên tiêu chuẩn này có thể truyền thông tin đến các thiết bị điều khiển khác nhau: điện thoại di động, PDA, PC, v.v.

Con chip đầu tiên hỗ trợ Bluetooth 3.0 và Bluetooth 4.0 được hãng ra mắt ST-Ericsson vào cuối năm 2009.

Bluetooth 4.0 được hỗ trợ trong MacBook Air và Mac mini (kể từ tháng 7 năm 2011), iMac (tháng 11 năm 2012), iPhone 4S (tháng 10 năm 2011) và Iphone 5 (Tháng 9 năm 2012), iPad 3 (tháng 3 năm 2012) và iPad mini (kể từ tháng 11 năm 2012), Điện thoại thông minh LG Optimus 4X HD (Tháng 2 năm 2012), Google Nexus 4, HTC One X, S, V và Samsung Galaxy S III (tháng 5 năm 2012), Explay Infinity (Tháng 8 năm 2012), HTC One X+ (2012), HTC Desire C, HTC Desire V, Google Nexus 7 (2012), Sony VAIO SVE1511N1RSI, Nokia Lumia 920 (18/09/2012).

Ngăn xếp giao thức Bluetooth

Bluetooth có kiến ​​trúc phân lớp bao gồm giao thức lõi, giao thức thay thế cáp, giao thức điều khiển điện thoại và giao thức dẫn xuất. Các giao thức bắt buộc cho mọi người Ngăn xếp Bluetooth là: LMP, L2CAP và SDP. Ngoài ra, các thiết bị giao tiếp với Bluetooth thường sử dụng giao thức HCI và RFCOMM.

Giao thức quản lý liên kết được sử dụng để thiết lập và quản lý kết nối vô tuyến giữa hai thiết bị. Được thực hiện bởi bộ điều khiển Bluetooth.

Giao diện máy chủ/bộ điều khiển xác định giao tiếp giữa ngăn xếp chủ nhà (tức là máy tính hoặc thiết bị di động) có bộ điều khiển Bluetooth.

AVRCP

Cấu hình điều khiển từ xa A/V thường được sử dụng trong hệ thống định vị ô tô để điều khiển luồng âm thanh qua Bluetooth.

L2CAP

Giao thức thích ứng và điều khiển liên kết logic được sử dụng để ghép các kết nối cục bộ giữa hai thiết bị bằng các giao thức cấp cao hơn khác nhau. Cho phép bạn phân mảnh và xây dựng lại các gói.

Giao thức khám phá dịch vụ cho phép bạn khám phá các dịch vụ được cung cấp bởi các thiết bị khác và xác định các thông số của chúng.

RFCOMM

Giao thức thay thế cáp Truyền thông Tần số Vô tuyến, tạo luồng dữ liệu nối tiếp ảo và mô phỏng các tín hiệu điều khiển RS-232.

BNEP

Giao thức đóng gói mạng Bluetooth được sử dụng để truyền dữ liệu từ các ngăn xếp giao thức khác qua kênh L2CAP. Dùng để truyền tải gói IP trong hồ sơ Mạng Khu vực Cá nhân của bạn.

AVCTP

Giao thức truyền tải điều khiển âm thanh/video được sử dụng trong cấu hình Điều khiển từ xa âm thanh/video để truyền lệnh qua kênh L2CAP.

AVDTP

Giao thức truyền tải phân phối âm thanh/video được sử dụng trong cấu hình Phân phối âm thanh nâng cao để truyền âm thanh nổi qua kênh L2CAP.

Giao thức điều khiển điện thoại Giao thức nhị phân xác định tín hiệu điều khiển cuộc gọi để thiết lập kết nối thoại và dữ liệu giữa các thiết bị Bluetooth. Chỉ được sử dụng trong cấu hình Điện thoại không dây.

Các giao thức mượn bao gồm: Giao thức điểm-điểm ( PPP), TCP/IP, UDP, Giao thức trao đổi đối tượng (OBEX ), Môi trường ứng dụng không dây (WAE), Giao thức ứng dụng không dây (WAP).

3) WiMAX (Khả năng tương tác toàn cầu để truy cập vi sóng) viễn thôngcông nghệ được phát triển để cung cấp phổ quáttruyền thông không dâytrên khoảng cách xa cho nhiều loại thiết bị (từ máy trạm và những chiếc máy tính xách tay trước điện thoại di động). Dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.16 , cái này còn được gọi là NGƯỜI KHÔNG DÂY (WiMAX nên được coi là một tên lóng, vì nó không phải là một công nghệ mà là tên của diễn đàn nơi Wireless MAN đã được thống nhất).

Tên "WiMAX" đã được tạo Diễn đàn WiMAX một tổ chức được thành lập vào tháng 6 2001 nhằm thúc đẩy và phát triển công nghệ WiMAX. Diễn đàn mô tả WiMAX là “một công nghệ dựa trên tiêu chuẩn cung cấp khả năng truy cập mạng không dây tốc độ cao như một giải pháp thay thế cho các đường truyền thuê riêng và DSL " Tốc độ tối đa lên tới 1 Gbps trên mỗi ô.

WiMAX phù hợp để giải quyết các vấn đề sau:

  • Kết nối điểm truy cập Wifi với nhau và với các phân đoạn khác của Internet.
  • Cung cấp băng thông rộng không dây như một giải pháp thay thếđường chuyên dụng và DSL.
  • Cung cấp dịch vụ truyền dẫn dữ liệu và viễn thông tốc độ cao.
  • Tạo điểm truy cập , không bị ràng buộc bởi vị trí địa lý.
  • Tạo ra các hệ thống giám sát từ xa (hệ thống giám sát), diễn ra trong hệ thống SCADA.

WiMAX cho phép truy cập vào Internet ở tốc độ cao, với phạm vi phủ sóng lớn hơn nhiều so với Wifi -mạng. Điều này cho phép công nghệ này được sử dụng làm "kênh trung kế", sự tiếp nối của chúng là DSL truyền thống và đường dây thuê riêng, cũng như mạng cục bộ . Kết quả là, cách tiếp cận này cho phép tạo ra các mạng tốc độ cao có thể mở rộng trong các thành phố.

Nguyên tắc hoạt động

Các khái niệm cơ bản

Nhìn chung, mạng WiMAX bao gồm các phần chính sau: trạm gốc và trạm thuê bao, cũng như thiết bị kết nối các trạm gốc với nhau, với nhà cung cấp dịch vụ và với Internet.

Để kết nối trạm gốc với trạm thuê bao, dải sóng vô tuyến tần số cao từ 1,5 đến 11 GHz được sử dụng. Trong điều kiện lý tưởng, tốc độ trao đổi dữ liệu có thể đạt tới 70 Mbit/s mà không cần tầm nhìn thẳng giữa trạm gốc và máy thu.

Như đã đề cập ở trên, WiMAX được sử dụng cả hai để giải quyết vấn đề" dặm cuối cùng ", và để cung cấp quyền truy cập mạng vào mạng văn phòng và quận.

Kết nối tầm nhìn được thiết lập giữa các trạm gốc sử dụng dải tần từ 10 đến 66 GHz, tốc độ trao đổi dữ liệu có thể đạt tới 140 Mbit/s. Trong trường hợp này, ít nhất một trạm cơ sở được kết nối với mạng các nhà cung cấp sử dụng kết nối có dây cổ điển. Tuy nhiên, số lượng BS kết nối với mạng của nhà cung cấp càng nhiều thì tốc độ truyền dữ liệu và độ tin cậy của toàn bộ mạng càng cao.

Cấu trúc mạng của họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 tương tự như các tiêu chuẩn truyền thống GSM mạng (các trạm gốc hoạt động ở khoảng cách lên tới hàng chục km; để lắp đặt không cần thiết phải xây dựng tháp; cho phép lắp đặt trên mái nhà, tùy thuộc vào điều kiện tầm nhìn trực tiếp giữa các trạm).

Chế độ hoạt động

Lớp MAC/liên kết

Trong mạng Wi-Fi, tất cả các trạm người dùng muốn truyền thông tin qua một điểm truy cập (AP) đều cạnh tranh để giành được “sự chú ý” của điểm truy cập sau. Cách tiếp cận này có thể gây ra tình trạng liên lạc với các trạm ở xa hơn liên tục bị gián đoạn vì các trạm ở gần hơn. Tình trạng này gây khó khăn cho việc sử dụng các dịch vụ như Thoại qua IP (VoIP), phụ thuộc rất nhiều vào kết nối không bị gián đoạn.

Đối với các mạng 802.16, chúng MAC sử dụng thuật toán lập lịch. Bất kỳ trạm người dùng nào chỉ cần kết nối với điểm truy cập, một khe dành riêng sẽ được tạo cho trạm đó trên điểm truy cập, người dùng khác không thể truy cập được.

Ngành kiến ​​​​trúc

Diễn đàn WiMAX đã phát triển một kiến ​​trúc xác định nhiều khía cạnh hoạt động của mạng WiMAX: tương tác với các mạng khác, phân phối địa chỉ mạng, xác thực và nhiều hơn nữa. Hình minh họa trên đưa ra một số ý tưởng về kiến ​​trúc của mạng WiMAX.

Diễn đàn WiMAX Kiến trúc WiMAX

  • SS/MS: (Trạm thuê bao/Trạm di động)
  • ASN: (Mạng dịch vụ truy cập)
  • BS: (Trạm gốc), trạm gốc, một phần của ASN
  • ASN-GW: (Cổng ASN), cổng, một phần của ASN
  • CSN: (Mạng dịch vụ kết nối)
  • HA: (Đại lý gia đình, một phần của CSN)
  • NAP:(Nhà cung cấp quyền truy cập mạng)
  • NSP: (Nhà cung cấp dịch vụ mạng)

ASN (Mạng dịch vụ truy cập) Truy cập mạng.

ASN Gateway được thiết kế để tổng hợp các thông báo lưu lượng và báo hiệu từ các trạm cơ sở và chuyển tiếp chúng đến mạng CSN.

Trạm cơ sở BS (Base Station). Nhiệm vụ chính là thiết lập, duy trì và ngắt kết nối vô tuyến. Ngoài ra, nó còn thực hiện xử lý tín hiệu cũng như phân phối tài nguyên giữa các thuê bao.

CSN (Mạng dịch vụ kết nối) mạng lưới cung cấp dịch vụ.

Phần tử mạng HA (Home Agent) chịu trách nhiệm về khả năng chuyển vùng. Ngoài ra, nó còn đảm bảo trao đổi dữ liệu giữa các mạng của các nhà khai thác khác nhau.

Cần lưu ý rằng kiến ​​trúc của mạng WiMax không bị ràng buộc với bất kỳ cấu hình cụ thể nào và có tính linh hoạt và khả năng mở rộng cao.


Cũng như các tác phẩm khác có thể bạn quan tâm
66916. Văn hóa Moscow Rus' 40 KB
Chính sách thành công của các hoàng tử Mátxcơva đối với người Mông Cổ-Tatar có tầm quan trọng rất lớn đối với sự trỗi dậy của Mátxcơva. Kể từ thế kỷ 14, các hoàng tử đã nhấn mạnh rõ ràng vai trò của Moscow với tư cách là nhà lãnh đạo dân tộc trong cuộc chiến chống lại kẻ thù. Ngôi đền này đã trở thành đền thờ chính của Moscow.
66917. Văn hóa và văn minh, Lý thuyết về nguồn gốc văn hóa 36 KB
Cách tiếp cận thứ hai mô tả nền văn minh như một giai đoạn phát triển văn hóa nhất định. Quan điểm này lần đầu tiên được thể hiện bởi nhà triết học người Scotland thế kỷ 18 Adam Fergusson trong tác phẩm Kinh nghiệm trong lịch sử xã hội dân sự; ông chia lịch sử văn hóa nhân loại thành 3 giai đoạn: dã man, man rợ và văn minh.
66918. Thời kỳ sáng tạo của Boldino 45 KB
Đây là một trong những giai đoạn thành công trong công việc của A.S. Pushkin. Các nhà nghiên cứu tin rằng vào thời điểm này có hai chủ đề thống trị thơ Pushkin: chủ đề về nhà thơ và thơ (“Nhà phê bình màu hồng của tôi”, “Trả lời cho người ẩn danh”). Sự độc đáo của chủ đề này nằm ở chỗ, với tầm nhìn truyền thống...
66919. Những mối nguy hiểm của thế giới công nghệ 175,12 KB
Các điều kiện của tầng công nghệ mới bao gồm điều kiện sống của con người ở các thành phố và trung tâm công nghiệp, giao thông công nghiệp và điều kiện sống. Hầu như toàn bộ dân số đô thị hóa sống trong tầng kỹ thuật, nơi điều kiện sống khác biệt đáng kể...
66920. Sự năng động của nhân học như một khoa học xã hội 39 KB
Lý tưởng duy lý giác ngộ về sự phát triển của văn hóa trong tương lai là một ý tưởng được đưa ra từ thời đại khai sáng. Họ cố gắng xây dựng lịch sử tự nhiên của văn hóa trên cơ sở tự nhiên và cố gắng tìm hiểu logic phát triển văn hóa. Ông tin rằng sự đa dạng của các hiện tượng văn hóa có thể giảm xuống còn một vài...
66921. CƠ CHẾ MÁNG PHÁT SINH VÀ DÂY TÍN HIỆU ĐIỆN 105 KB
Để hiểu làm thế nào và tại sao sự kích thích xảy ra trong tế bào thần kinh hoặc cơ, trước hết cần phải hiểu các quy tắc cơ bản của quá trình trao đổi chất giữa tế bào và môi trường của nó, vì các ion và phân tử nhỏ được hòa tan đồng thời trong môi trường nước của tế bào. và trong không gian ngoại bào...
66922. CHÍNH TRỊ VLADA 124,5 KB
Quyền lực chính trị là một trong những hiểu biết trung tâm của khoa học chính trị. Bản thân thuật ngữ "vlada" không có ý nghĩa rõ ràng, điều này được giải thích bởi sự phức tạp và mơ hồ của nó. Zagalom vladu có nghĩa là quyền và khả năng thực sự để thực hiện ý chí của một người bằng cách áp đặt nó lên người khác.
66923. Các cách diễn đạt ý nghĩa ngữ pháp 177,5 KB
Tùy thuộc vào việc ý nghĩa từ vựng và ngữ pháp được thể hiện bên trong từ có nghĩa hay các đơn vị khác được sử dụng để diễn đạt GL, các phương pháp ngữ pháp được chia thành phương pháp tổng hợp (LZ và GL được thể hiện bên trong từ có nghĩa) và phương pháp phân tích (GZ được thể hiện bên ngoài từ có nghĩa). từ).
66924. GIẢI VÔ ĐỊCH ĐỊA LÝ “UKRAINE CỦA TÔI” 62 KB
Nói thế nào M. Rilsky: Ai không biết đến quá khứ thì không phải là người nắm giữ tương lai. Một vùng thống nhất lãnh thổ Kharkov, một phần vùng Sumy và Lugansk. Slobozhanshchina. Vùng, phân phối vào ngày của vùng Ivano-Frankivsk. Pokutnya. Z. Tên vùng gắn liền với tên vùng. Wolin.