【原创教学】移动设备无线连接方式简介

发布时间:2009-12-08 04:43:03 | 文章编号:#1177

随着移动设备的普及,拥有PDA和智能手机的朋友越来越多,一些还没有智能设备的朋友也会琢磨着买一个,可是很多朋友在购机的时候都会有疑惑,最大的疑惑就是那些满天飞舞的无线连接方式,还有很多关于智能手机上网的疑问。没错,在这一个与互联网紧密联系的社会,智能设备不能进行无线通讯岂不是成了MP3/MP4了嘛,特撰此文,为那些还迷茫的朋友们答疑解惑


注:本文参考了网上大量的资料,在此感谢资料提供者。


 




红外 古老的鸡肋




红外线IrDA,简称IR,是一种无线通讯方式,可以进行无线数据的传输。自1974年发明以来,得到很普遍的应用,如红外线鼠标,红外线打印机,红外线键盘等等。


红外线的特征:红外传输是一种点对点的传输方式,无线,不能离的太远,要对准方向,且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过,几乎无法控制信息传输的进度;IrDA已经是一套标准,IR/发的组件也是标准化产品。


看起来似乎红外是一个廉价的传输方案,但是由于他距离短,需要两个传输端口对着才能传输,传输速度也不是很快,刚开始比较普及,可惜在近年来很快被蓝牙所取代,现在的设备已经很难见到红外了。


红外体现在PDA上也就是传输个数据什么的了,不过曾经也有一些人使用过红外键盘和PDA配对使用,配合第三方输入法其实也不错,通过红外上网的方法很简单,就是和红外的手机连接进行GPRS拨号上网,不过缺点也很明显,那就是他们两个的红外口子必须对着,而且速度也不快,稳定性也不高,使用的人也不是很多。


蓝牙 主流的代表




蓝牙(Bluetooth)的创始人是瑞典爱立信公司,爱立信早在1994年就已进行研发。1997年,爱立信与其他设备生产商联系,并激发了他们对该项技术的浓厚兴趣。 19982月,5个跨国大公司,包括爱立信、诺基亚、IBM、东芝及Intel组成了一个特殊兴趣小组(SIG),他们共同的目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术,即现在的蓝牙。蓝牙无线技术是在两个设备间进行无线短距离通信的最简单、最便捷的方法。它广泛应用于世界各地,可以无线连接手机、便携式计算机、汽车、立体声耳机、MP3 播放器等多种设备。由于有了“配置文件”这一独特概念,拥有蓝牙的产品不再需要安装驱动程序软件。此技术现已推出第四版规格,并在保持其固有优势的基础上继续发展 — 小型化无线电、低功率、低成本、内置安全性、稳固、易于使用并具有即时联网功能。蓝牙无线技术是现在市场上唯一得到认可的主导短距离无线技术。


其实蓝牙的名称的来源还有点意思:蓝牙一词(Bluetooth)来源于10世纪丹麦国王Harald Blatand-英译为Harold Bluetooth(因为他十分喜欢吃蓝梅,所以牙齿每天都带着蓝色)。在行业协会筹备阶段,需要一个极具有表现力的名字来命名这项高新技术。行业组织人员,在经过一夜关于欧洲历史和未来无限技术发展的讨论后,有些人认为用Blatand国王的名字命名再合适不过了。Blatand国王将现在的挪威,瑞典和丹麦统一起来;他的口齿伶俐,善于交际,就如同这项即将面世的技术,技术将被定义为允许不同工业领域之间的协调工作,保持着个各系统领域之间的良好交流,例如计算,手机和汽车行业之间的工作。名字于是就这么定下来了。


废话了这么多,其实大家对蓝牙那个图标应该都有所了解,一个蓝色的牙齿,还有自己的设备上闪烁的蓝色指示灯,可以说是蓝牙的普及使得红外这一落后技术被彻底淘汰,蓝牙的显著特点就是功耗较低且安全方便,一个不停的开着蓝牙的设备并不会对续航有多大的影响,蓝牙的最初应用就是小文件传输和蓝牙耳机,不过随着蓝牙的普及和蓝牙2.0概念的推出,蓝牙立体声,蓝牙GPS等一些新的应用也诞生了,目前蓝牙已经基本成为了智能移动设备的一个标杆,最新的移动设备通通标配蓝牙,一款没有蓝牙的设备就会被诟病为“网络连接性差”,由此可见目前蓝牙在移动设备上的重要性了。蓝牙连接的一个重要特点就是“配对”,就是说两个蓝牙设备如果要想进行传输,那他们必须是要先进行成功配对后才可以,所谓“配对”就是让两个蓝牙设备“对暗号”,也就是提供一个相符的pin码,暗号对上了,两个设备就算是配对成功,这样就确保了安全性,


至于蓝牙在现在的PDA上的应用那就不用多说了,蓝牙耳机,蓝牙键盘,蓝牙GPS,蓝牙配对拨号,蓝牙文件传输,等等等等,蓝牙的好处可是说都说不完哦。




Wi-Fi 高速的网络




Wi-Fi是一个新时代的序幕,有了Wi-Fi,我们才能真正的体验到了什么是随时随地的宽带。


Wi-Fi,全称Wireless Fidelity,又称802.11b标准,它的最大优点就是传输速度较高,可以达到11Mbps,另外它的有效距离也很长,同时也与已有的各种802.11 DSSS设备兼容。目前最普遍的笔记本电脑技术——迅驰技术就是基于该标准的。IEEE([美国]电子和电器工程师协会)802.11b无线网络规范是IEEE 802.11网络规范的变种,最高带宽为11 Mbps,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为5.5Mbps2Mbps1Mbps,带宽的自动调整,有效地保障了网络的稳定性和可靠性。其主要特性为:速度快,可靠性高,在开放性区域,通讯距离可达305米,在封闭性区域,通讯距离为76米到122米,方便与现有的有线以太网络整合,组网的成本更低。


说了那么多,Wi-Fi有什么优势呢?概括说来,优势有五:




其一,无线电波的覆盖范围广,基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小,半径大约只有50英尺左右约合15米,而Wi-Fi的半径则可达300英尺左右 约合100米,办公室自不用说,就是在整栋大楼中也可使用。


其二,虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好,数据安全性能比蓝牙差一些,传输质量也有待改进,但传输速度非常快,可以达到11mbps,符合个人和社会信息化的需求。


其三,厂商进入该领域的门槛比较低。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样,由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方,用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内,即可高速接入因特网。也就是说,厂商不用耗费资金来进行网络布线接入,从而节省了大量的成本。


其四:无须布线。WiFi最主要的优势在于不需要布线,可以不受布线条件的限制,因此非常适合移动办公用户的需要,具有广阔市场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去,甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。


其五:健康安全。IEEE802.11规定的发射功率不可超过100毫瓦,实际发射功率约60~70毫瓦,这是一个什么样的概念呢?手机的发射功率约200毫瓦至1瓦间,手持式对讲机高达5瓦,而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体,应该是绝对安全的。


就目前来说,Wi-Fi有三个标准,802.11a 802.11b 802.11g




802.11a




802.11a标准是已在办公室、家庭、宾馆、机场等众多场合得到广泛应用的802.11b无线联网标准的后续标准。它工作在5GHzU-NII频带,物理层速率可达54Mb/s,传输层可达25Mbps。可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口;支持语音、数据、图像业务;一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。




802.11b




IEEE 802.11b无线局域网的带宽最高可达11Mbps,比两年前刚批准的IEEE 802.11标准快5倍,扩大了无线局域网的应用领域。另外,也可根据实际情况采用5.5Mbps2 Mbps1 Mbps带宽,实际的工作速度在5Mb/s左右,与普通的10Base-T规格有线局域网几乎是处于同一水平。作为公司内部的设施,可以基本满足使用要求。IEEE 802.11b使用的是开放的2.4GB频段,不需要申请就可使用。既可作为对有线网络的补充,也可独立组网,从而使网络用户摆脱网线的束缚,实现真正意义上的移动应用。




802.11g




802.11b的继任者,在802.11b所使用的相同的2.4GHz频段上提供了最高54Mbps的数据传输率。从技术角度上看,802.11g的高速来源于“正交频分多路复用(OFDM)技术的模块设计,这个技术与802.11a所使用的技术相同。事实上早在 1999年,OFDM技术就曾被提出应用在802.11b标准中,由于当时FCC禁止在2.4GHz频段中使用OFDM,因此802.11b转向使用了 “互补码移位键”(CCK)的模块设计。直至20015FCC解除此限令,OFDM才得以在802.11g标准中大显身手,从而实现2.4GHz频段 WLAN的高速传输率。


至于目前的PDA来说内置的无线网卡都是802.11b/g,即支持802.11g网络亦兼容802.11b规格,不过对于掌上设备来说,太高端的网络也没有太大意义,很多PDA内置的Wi-Fi网卡都有完善的管理系统,能很好的实现Wi-Fi与各种网络热点的连接,连接也比较简单。不过虽然Wi-Fi的速度很快,也很方便,但是国内Wi-Fi热点的数量并不乐观,目前只有一些大城市的少部分地区覆盖有Wi-Fi信号,想要像国外那样真正的实现随时随地无线Wi-Fi上网看来得等很久一段时间才能实现,不过很多人选择了另一种解决方案,那就是在家里搭建自己的无线热点,可以在家里覆盖Wi-Fi信号,通过掌上设备接受家里的无线信号上网,这也不失为一个不错的选择。




GPRS 目前的主流


随着新世纪的到来,自从2000年起,用手机的人越来越多,到了现在,几乎人手一部手机,为手机上网这一新兴的上网方式打下了坚实的群众基础,刚开始手机仅仅通过GSM网络通讯,传输速度低,通讯稳定性差,所以GPRS这一新的移动上网技术就孕育而生了,至于GPRS这个上网方式,它有以下几个优点:


(1)高速数据传输


速度10倍于GSM,更可满足您的理想需求,还可以稳定地传送大容量的高质量音频与视频文件,可谓不一般的巨大进步。


(2)永远在线


由于建立新的连接几乎无需任何时间(即无需为每次数据的访问建立呼叫连接),因而您随时都可与网络保持联系,举个例子,若无GPRS的支持,当您正在网上漫游,而此时恰有电话接入,大部分情况下您不得不断线后接通来电,通话完毕后重新拨号上网。这对大多数人来说,的确是件非常令人恼火的事。而有了 GPRS,您就能轻而易举地解决这个冲突。


(3)仅按数据流量计费


即根据您传输的数据量(如:网上下载信息时)来计费,而不是按上网时间计费也就是说,只要不进行数据传输,哪怕您一直“在线”,也无需付费。做个“打电话”的比方,在使用GSM+WAP手机上网时,就好比电话接通便开始计费;而使用GPRS+WAP上网则要合理得多,就像电话接通并不收费,只有对话时才计算费用。总之,它真正体现了少用少付费的原则.




关于CMWAPCMNET




不过GPRS也有不同的接入方式,主要就是CMWAPCMNET这两个,对于一些新软件,也经常有人会问“CMWAP可以用吗?”,那么我们下面就来谈谈CMWAP CMNET 的主要区别与适用范围。




(1) 为什么会有两个接入点?




在国际上,通常只有一种GPRS接入方式,为什么在中国会有CMWAPCMNET两兄弟呢?其实,CMWAP CMNET 只是中国移动人为划分的两个GPRS接入方式。前者是为手机WAP上网而设立的,后者则主要是为PC、笔记本电脑、PDA等利用GPRS上网服务。它们在实现方式上并没有任何差别,但因为定位不同,所以和CMNET相比,CMWAP便有了部分限制,资费上也存在差别。




(2) 什么是WAP




WAP只是一种GPRS应用模式,它与GRPS的接入方式是无关的。WAP应用采用的实现方式是“终端+WAP网关+WAP服务器”的模式,不同于一般Internet的“终端+服务器”的工作模式。主要的目的是通过WAP网关完成WAP-WEB的协议转换以达到节省网络流量和兼容现有WEB应用的目的。




WAP网关从技术的角度讲,只是一个提供代理服务的主机,它不一定由网络运营商提供。但据我所知,中国移动GPRS网络目前只有唯一的一个WAP网关:10.0.0.172,有中国移动提供,用于WAP浏览(HTTP)服务。有一点需要注意,WAP网关和一般意义上的局域网网关是有差别的,标准的 WAP网关仅仅实现了HTTP代理的功能,并未完成路由、NAT等局域网网关的功能。这就决定了它在应用上所受到的限制。




(3) 中国移动对CMWAP的限制




为了从应用中区别两者的定位,中国移动对CMWAP作了一定的限制,主要表现在CMWAP接入时只能访问GPRS网络内的IP10.*.*.*),而无法通过路由访问Internet。(少数地区的移动网络可能不存在这一限制。)我们用CMWAP浏览Internet上的网页就是通过WAP网关协议或它提供的HTTP代理服务实现的。




说到这里,就让我自然而然的联想到公司的网络,相信不少工作的朋友都有类似的体会。公司的网络在网关上不提供路由和NAT,仅仅提供一个可以访问外网的HTTP代理。这样,我们就无法直接使用QQMSN等非HTTP协议的应用软件了(好在它们还提供的有HTTP代理的连接方式)。CMWAP也正是如此。




(4) 适用范围




适用范围才是大家最关心的问题。CMNET拥有完全的Internet访问权,这里就不多说了,主要让我们来看看CMWAP。因为有了上面提到的限制,CMWAP的适用范围就要看WAP网关所提供的支持了。目前,中国移动的WAP网关对外只提供HTTP代理协议(808080端口)和WAP网关协议(9201端口)。




因此,只有满足以下两个条件的应用才能在中国移动的CMWAP接入方式下正常工作:




1. 应用程序的网络请求基于HTTP协议。


2. 应用程序支持HTTP代理协议或WAP网关协议。




如何辨别一个应用程序的网络请求是否基于HTTP协议?




这个问题还真不好回答,要完全做到这一点需要通过拦截应用程序的通信数据包进行分析。这里提供几个简单的方法给广大菜鸟朋友:从表现上看,如果它的网络请求是网址(URL)的形式,那么通常是基于HTTP协议的,如Web浏览器;如果它连接的服务器端口是80,那么它可能是基于HTTP协议的。如果确实无法准确判断,那么请直接看下一个条件。(满足第二个条件的应用一定是基于HTTP协议的)




如何区别一个应用程序支持HTTP代理协议还是WAP网关协议呢?




首先看它的设置中有没有代理服务器的选项(通常在S60上未特别说明的代理都是特指HTTP代理),如果有则表示它支持HTTP代理协议。如果没有,则需要按照以下步骤测试:




GPRS接入点设置的高级设置里去掉代理服务器的设置项:Server Address Server Port,如果应用程序可以正常工作,那么它是基于WAP网关协议,如Java程序、S60内置的浏览器。如果在此状态下不能正常工作,而恢复GPRS接入点高级设置中的代理服务器设置后能够正常工作,则应用程序支持HTTP代理协议(代理设置从系统中读取)。如果仍不能正常工作,那么这个应用程序一般来说是不支持HTTP代理协议或WAP网关协议的。




就目前来说,最适合使用的还是CMWAP,主要原因还是CMNET价格过于高昂,反而CMWAP有各种包月包流量的套餐,比较经济实惠。




关于EDGE




EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的缩写,即增强型数据速率GSM演进技术。EDGE是一种从GSM3G的过渡技术,它主要是在GSM系统中采用了一种新的调制方法,即最先进的多时隙操 作和8PSK调制技术。由于8PSK可将现有GSM网络采用的GMSK调制技术的信号空间从2扩展到8,从而使每个符号所包含的信息是原来的4倍。


这么说可能比较抽象,说的实际点就是说EDGE的网络只不过是个GPRS的增强版,速度比GPRS要快,相比GPRS5-6KB/s的速度,EDGE可以达到15-16KB/s的高传输速率,这也就不难理解为啥那么多人买手机那么关注是否支持EDGE了。




关于GPRS在我们掌上设备上的应用,那就是很常见了,无论是Windows MobileSymbian,还是Linux,都可以通过GPRS来连接网络,浏览网络上的最新信息,有些地区的移动运营商更是慷慨的提供了无线流量包月,使得我们的手机上网内容更加丰富多彩,也使得手机在线看电视,手机在线听音乐成为可能。




展望3G


这个3G可不是指的硬盘容量里面的3G,所谓3G,其实它的全称为3rd Generation,中文含义就是指第三代数字通信。1995年问世的第一代模拟制式手机(1G)只能进行语音通话;19961997年出现的第二代GSMTDMA等数字制式手机(2G)便增加了接收数据的功能,如接受电子邮件或网页;第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升,它能够要能在全球范围内更好地实现无缝漫游,并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务,同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的传输速度。(此数值根据网络环境会发生变化)




3G的标准




(1) W-CDMA




全称为Wideband CDMA,也称为CDMA Direct Spread,意为宽频分码多重存取,这是基于GSM网发展出来的3G技术规范,是欧洲提出的宽带CDMA技术,它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同,目前正在进一步融合。其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,日本公司也或多或少参与其中,包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电,以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较轻易地过渡,而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W—CDMA具有先天的市场优势。该标准提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演进策略。GPRSGeneral Packet Radio Service (通用分组无线业务)的简称,EDGEEnhanced Data rate for GSM Evolution (增强数据速率的GSM演进)的简称,这两种技术被称为2.5代移动通信技术。




(2)CDMA2000




CDMA2000是由窄带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术,也称为CDMA Multi-Carrier,由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G,建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的,许多3G手机已经率先面世。该标准提出了从CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA20001x被称为2.5代移动通信技术。 CDMA20003xCDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术,通过采用三载波使带宽提高。目前中国联通正在采用这一方案向3G过渡,并已建成了CDMA IS95网络。




(3)TD-SCDMA




全称为Time Division ——Synchronous CDMA(时分同步CDMA),该标准是由中国大陆独自制定的3G标准,1999629日,中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD—SCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。




(4)WiMAX




WiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),又称为802·16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后,由于成本较低,将扩大宽带无线市场,改善企业与服务供应商的认知度。20071019日,在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上,经过多数国家投票通过,WiMAX正式被批准成为继WCDMACDMA2000TDSCDMA之后的第四个全球3G标准。




这么多标准,这么复杂的介绍,可是3G到底能给我们带来些什么呢?答案很简单,那就是更高速更便捷的移动网络体验,在3G高速网络的支持下,使用手机进行视频电话成为了可能,而且手机之间的高速网络连接更是能为用户的商业,休闲,通讯,带来无法比拟的新鲜体验。


说了这么多,3G的未来看起来是光明一片,可惜中国大陆地区现在还没有正式运营3G,不过好在中国相关部门承诺在2008年北京奥运会期间要覆盖3G信号,我们有理由相信,3G的未来会更美好!




结束语




本文笔者凭为大家介绍了目前移动设备采用的各种无线连接方式,希望本文能带领那些仍对这些概念不理解的朋友们穿越迷雾,拨云见青天。今年是是3G在中国的第一个年头,希望大家都能在今年享受到移动设备无线连接带给我们的便利