基于HomeRF的家庭寬帶網(wǎng)絡(luò)
加入技術(shù)交流群
2．4 語音通信
為了提供高質(zhì)量的語音通信，HomeRF繼承了目前相當(dāng)成功的無繩電話系統(tǒng)——DECT的協(xié)議與規(guī)范。
HomeRF2．0的話音質(zhì)量可以達(dá)到4．1MOS，而一般的公用電話的質(zhì)量為4．3MOS，移動(dòng)電話的語音質(zhì)量只有3．4MOS。由于是以DECT為基礎(chǔ)，HomeRF能繼續(xù)支持各種新業(yè)務(wù)，諸如呼叫等待、呼叫轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)中可容納多達(dá)8個(gè)激活的話音信道。
2．4GHz ISM頻帶是對(duì)全球都開放的頻帶，廣泛應(yīng)用于科研、工業(yè)、醫(yī)療系統(tǒng)中，這一頻段幾乎所有國(guó)家、企業(yè)、個(gè)人都無需申請(qǐng)就可以使用，因此工作在這個(gè)頻段的無線通信系統(tǒng)會(huì)遇到不可預(yù)測(cè)的干擾源，例如某些家電、無繩電話、其它的無線局域網(wǎng)、微波爐等等，這些干擾會(huì)造成分組包的丟失，為解決這個(gè)問題，HomeRF采用了重傳的機(jī)制，如圖5所示，在頻點(diǎn)fN處，由于外界的干擾造成語音數(shù)據(jù)包丟失，于是由CP控制點(diǎn)（ControlPoint）安排在下一個(gè)頻點(diǎn)的10ms時(shí)間里重傳。
2．5 數(shù)據(jù)通信與流業(yè)務(wù)（Stream Media）
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)包的高效傳輸，HomeRF采用了IEEE802．11標(biāo)準(zhǔn)中的CSMA/CA模式，它與CSMA/CD類似，以競(jìng)爭(zhēng)的方式來獲取對(duì)信道的控制權(quán)，在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上只能有一個(gè)接入點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)。
與其它協(xié)議不同的是，HomeRF提供了對(duì)流業(yè)務(wù)（Stream Media）真正意義上的支持。由于對(duì)流業(yè)務(wù)規(guī)定了高級(jí)別的優(yōu)先權(quán)并采用了帶有優(yōu)先權(quán)的重發(fā)機(jī)制，這樣就確保了實(shí)時(shí)性流業(yè)務(wù)所需的帶寬和低干擾、低誤碼。SWAP最多可以同時(shí)支持8個(gè)激活的流業(yè)務(wù)信道，這些流業(yè)務(wù)可以采用單工 、雙工及多播方式。
流業(yè)務(wù)的典型應(yīng)用為交互式的視頻會(huì)議、無線耳機(jī)、杜比環(huán)繞立體聲等。
2．6 安全機(jī)制
隨機(jī)的跳頻方式以及低功率傳輸，可以有效防止外界對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行惡意攻擊及截獲數(shù)據(jù)。HomeRF對(duì)數(shù)據(jù)采用了Blowfish加密算法（有多達(dá)1萬億個(gè)碼字），進(jìn)一步增加了數(shù)據(jù)的安全性 。
3 與其它家庭網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的比較
家庭網(wǎng)絡(luò)主要分為兩大類：有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。有線網(wǎng)絡(luò)主要是利用家中的電話線或電力線進(jìn)行組網(wǎng)；無線網(wǎng)絡(luò)則主要是利用2．4GHz頻段的無線資源組網(wǎng)。
3．1 有線組網(wǎng)
3．1．1 電話線組網(wǎng)
HPNA組織（Home Phoneline Networking Alliance）制定了在現(xiàn)有電話線上實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，有1．0和2．0兩個(gè)版本，其中HPNA1．0支持1Mbps的傳輸速率，而HPNA2．0可以達(dá)到2Mbps。
HomePNA采用頻分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在現(xiàn)有電話線上承載多業(yè)務(wù)而不相互干擾，不同的業(yè)務(wù)被分配到了不同的頻段。HomePNA使用簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，有較合適的性價(jià)比，支持Internet接入，支持接口V．90、ADSL和Cable Modem，而且它可以與以太網(wǎng)或HomeRF共同使用。
3．1．2 電力線組網(wǎng)
利用家中現(xiàn)有的電力線也可以組網(wǎng)，Enikia、Intellon和Intelogis公司正從事這方面的工作 。數(shù)據(jù)在傳輸前先進(jìn)行加密，而且信號(hào)衰減較快，從而保證了安全性。但電力線有其缺陷：易受到諸如閃電之類的干擾，而且閃電還會(huì)對(duì)設(shè)備造成威脅。目前，電力線網(wǎng)絡(luò)支持以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，所以它們之間的軟件可以通用。
3．2 無線組網(wǎng)
連接家庭網(wǎng)絡(luò)最理想的技術(shù)就是無線通信技術(shù)。目前，主要有三種家庭無線組網(wǎng)技術(shù)：IEEE802．11（無線局域網(wǎng)）、HomeRF和Bluetooth藍(lán)牙技術(shù)。
3．2．1 IEEE802．11標(biāo)準(zhǔn)
IEEE802．11是無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它主要定義了物理層和MAC層的規(guī)范。在物理層，支持紅外線、FHSS跳頻擴(kuò)譜以及DSSS直擴(kuò)方式。其MAC層采用了CSMA／CA載波監(jiān)聽多重訪問／沖突避免（Carrier Sense Multi ple Access with Collision Avoidance）協(xié)議。 802.11a和802．11b是兩個(gè)擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)，802．11a工作在5GHz頻段，傳輸速率高達(dá)54Mb／s，而工作在2．4GHz頻段的802．11b則適合于家居環(huán)境，最高速率可達(dá)11Mb／s。
不過，IEEE802．11產(chǎn)品與HomeRF相比，價(jià)格過高，而且目前它只支持?jǐn)?shù)據(jù)通信。
3．2．2 Bluetooth技術(shù)
藍(lán)牙計(jì)劃是由愛立信、諾基亞、英特爾和東芝等五大公司發(fā)起的，它的目標(biāo)是提供一種通用的無線接口標(biāo)準(zhǔn)，用微波取代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中錯(cuò)綜復(fù)雜的電纜，在藍(lán)牙設(shè)備間實(shí)現(xiàn)方便快捷、靈活安全、低成本低功耗的數(shù)據(jù)和話音通信。
藍(lán)牙的工作頻段選在全球都可用的2．45 GHz，以1600跳／s的速率進(jìn)行跳頻通信，以2.45GHz為中心頻率，選用了79頻點(diǎn)，信道帶寬為1MHz。在發(fā)射帶寬為1MHz時(shí)，其有效數(shù)據(jù)速率為721 kbit／s，通信范圍約為10米。藍(lán)牙規(guī)范的協(xié)議棧采用分層結(jié)構(gòu)，完成數(shù)據(jù)流的過濾和傳輸、跳頻和數(shù)據(jù)幀傳輸、連接的建立和釋放、鏈路的控制、數(shù)據(jù)的拆裝、業(yè)務(wù)質(zhì)量（QoS）、協(xié)議的復(fù)用和分用等功能。
目前，藍(lán)牙技術(shù)得到了許多廠家的支持，但其在家居環(huán)境下的通信質(zhì)量依然不太理想，與HomeRF相比，抗干擾能力不強(qiáng)，而且受到干擾后，數(shù)據(jù)速率迅速下降。
總的來講，IEEE802．11比較適于商業(yè)環(huán)境下的無線網(wǎng)絡(luò)，藍(lán)牙技術(shù)適合于移動(dòng)設(shè)備之間的互連，而HomeRF則適合家居環(huán)境中的通信。表1比較了這幾種技術(shù)的特點(diǎn)。
4 結(jié)束語
HomeRF不同于其它技術(shù)之處在于，它從一開始就定位于構(gòu)建家庭網(wǎng)絡(luò)，充分考慮了家居環(huán)境中的各種因素，因此適合今后家庭的寬帶通信。
在今后幾年，家庭網(wǎng)絡(luò)的年平均增長(zhǎng)率將達(dá)到95%，而利用無線技術(shù)組網(wǎng)將呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，HomeRF技術(shù)以其良好的性價(jià)比已得到用戶的肯定。本文引用地址：http://www.bjwjmy.cn/article/156464.htm
評(píng)論