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資料來源:Gokyilmaz, I.,2001

比較光和無線電波兩種傳輸,各自特性如下:

不同於光,無線電波的使用廣泛,使得電波的波段受到限制。窄頻微波被運用 在語音、數據和影像的傳遞,依照美國聯邦通訊委員會(FCC)的劃分,分為需要申 請使用執照和免申請執照。需使用執照的波段如800MHz,1800MHz,1900MHz,

也就是行動電話的使用波段。不需使用執照則屬於ISM (Industrial, Science, Medical) 波段,包含了提供給工業無線電傳輸的900MHz 波段,科學研究的 2.4GHz 波段,

和開放給醫療用途的5.7 GHz 共三個波段。由於這些波段是開放給所有人使用,為 避免相互干擾,裝置的輸出功率限制在1w 以內,相對的也使得傳輸範圍變小。

無線網路的廣域網路和區域網路分別使用上述不同的波段。廣域網路功率大,

涵蓋範圍也大,使用必須申請執照,例如行動電話系統。區域網路波段都在ISM 頻 率之內,做為建構企業內部網路,家庭網路之用。

附錄二 無線網路分類

以傳輸範圍來對無線網路做分類可分為:

1. 無線廣域網路 (WWAN)

WWAN(Wireless Wide Area Network) 是指傳輸範圍可跨越國家或不同城市之 間的無線網路,由於範圍廣大,通常都需由特殊的服務提供者來架設及維護整個網 路,一般人只是單純以終端連線裝置來使用無線廣域網路。例如:行動電話使用的 GSM(Global System for Mobile Communications) 通訊系統就屬於 WWAN。

2. 無線都會網路 (WMAN)

其他的展頻使用,如涵蓋一整個城市的高功率「點對點」(PtP)無線傳輸,則屬 WMAN。若以網狀方式使用許多的 WLAN PtP 連結以形成的一個大型區域連結,

亦可視為一個WMAN。

3. 無線區域網路 (WLAN)

WLAN(Wireless Local Area Network) 是指傳輸範圍在一百公尺左右的無線網 路,像是用於單一建築物或辦公室之內。需要使用 WLAN 的場合主要包括:

(1) 不方便架設有線網路的環境 (2) 使用者時常需要移動位置 (3) 臨時性的網路

在實用上,通常會將 WLAN 和現有的有線區域網路結合,不但增加原本網路 的使用彈性,也可擴大無線網路的使用範圍。目前最熱門的WLAN 技術就是 IEEE 的802.11 及其相關標準。WLAN 有趣的是,它除了能用在 LAN(Local Area Network) 市場而取代LAN。WLAN 提供室內移動性使用者(傳統方式為乙太網路),以及校園 內大樓對大樓的連線(傳統方式為 FDDI LAN 或 ATM 等技術)。

4. 無線個人網路 (WPAN)

顧名思義,WPAN(Wireless Personal Area Network) 是指在個人活動範圍內所使 用的無線網路技術,這類技術的主要用途是讓個人使用的資訊裝置,像是手機、

PDA、筆記型電腦等可互相通訊,以達到交換資料的目的。近來一般人都耳熟能詳 的藍芽 (Bluetooth) 就是 WPAN 技術的代表。

在 WLAN 之外,WPAN、WMAN、及 WWAN 也都能使用展頻技術。WPAN 使用藍芽技術,利用非常低的功率在很短的距離作無線通訊。WMAN 及 WWAN 使用高方向性天線,配合相當低的功率作長距離通訊。

附錄三 無線通訊規格—IEEE 802.11x 系列

目前 WLAN 規格眾多,除了一些標準組織所訂定的標準之外,尚有廠商自行開發 出來的通訊方式,目前仍以IEEE 聯盟所制定的 IEEE 802.11x 系列稱霸市場,因此以下 將針對IEEE 802.11x 做介紹(鄧友清,民國 92):

1. IEEE 802.11

IEEE 802.11 是 WLAN 最早制定的標準,制定於 1997 年。最高傳輸速率為 2Mbps , 傳 輸 的 型 態 多 半 使 用 展 頻 中 的 跳 頻 展 頻 (Frequency Hopping Spread Spectrum; FHSS)技術。跳頻展頻的技術傳輸先要確定發射與接收兩端已經同步,

收發兩端傳送資料經過一段極短的時間後,便同時切換到另一個頻段,以避免在一 特定頻段受其他雜訊干擾,由於不斷的切換頻段,因此較能減少在一個特定頻道受 到的干擾,也不容易被竊聽。

此外,IEEE 802.11 選擇 2.4GHz ISM(Industry、Scientific、Medical) 頻段,這 個頻段是開放給工業、科學及醫學使用,並不需要取得 FCC 的授權;使用者在使 用時只要符合FCC 的傳輸功率規定,不干擾現存 ISM 頻段上的系統即可。全球各 地在2.4GHz 頻段附近都有類似免執照的 ISM 頻段,但各國 ISM 頻段規畫則有些許 不同。

2. IEEE 802.11b

IEEE 802.11b 標準制定於 1999 年,傳輸速率最高可達到 11Mbps,主要用直序 展頻(Direct Sequence Spread Spectrum;DSSS)為傳輸方式。直序展頻是將原來 1 個 位元的訊號,利用 10 個以上的位元來表示,使得原來高功率、窄頻率的訊號,變 成低功率、寬頻率。

為了讓IEEE 802.11b 的產品達到互通性, 使得這個標準能夠達到全球化;1999 年3Com、Intersil、Lucent、Nokia、Symbol 等無線區域網路廠商成立的無線乙太網 路相容性聯盟(Wireless Ethernet Compatibility Alliance;WECA)組織,但在 2002 年 10 月份 WECA 更名為 Wi-Fi Alliance。Wi-Fi Alliance 對於符合該組織認證,經互通 性測試核可的IEEE 802.11b 規格產品,都發給「Wi-Fi」的產品認證,讓消費者可

以辨識所購買的產品是否可以互通。

3. IEEE 802.11g

為了彌補下一代規格IEEE 802.11a 與目前的 IEEE 802.11b 規格之間,因頻段不 同彼此無法互容的問題,IEEE 聯盟特別制定 IEEE 802.11g 這個過渡時期標準,讓 它建構在既有的IEEE 802.11b 實體層與媒體層標準基礎上,以 2.4 GHz 為頻段,傳 輸速率達 20Mbps 以上,讓已經擁有 IEEE 802.11b 產品的使用者能夠利用 IEEE 802.11g 產品達到一個速度升級的需求。

IEEE 802.11g 主要是 Intersil 提出,以 OFDM 為調變技術,傳輸速率理論值可 達54Mbps;而 TI 所提出的,以 PBCC 為調變技術、傳輸速率最高可達 33Mbps 則 為Option 版。目前 IEEE 802.11g 標準已在 2003 年第 2 季底定。

4. IEEE 802.11a

IEEE 802.11a 為 IEEE 聯盟所制定的高速無線區域網路標準,傳輸速率達 54Mbps。採用正交劃頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;OFDM) 為調變技術,OFDM 這項技術可以有效的解決傳輸訊號時所產生的多重路徑衰減問 題,讓頻道的利用率較一般調變技術好。

IEEE 802.11a 特殊的地方在於其採用 5GHz 作為傳輸訊號的頻段,主要是因為 2.4GHz 這個頻段已經有太多的標準(如:IEEE 802.11b、Bluetooth)及產品(如:微波 爐、嬰兒監視器等),產品間常會有訊號干擾的問題發生,IEEE 802.11a 因而選擇較 乾淨的5GHz 作為傳輸訊號的頻段,以確保傳輸品質。但這也衍生一個問題,就是 互通性的問題,也就是IEEE 802.11a 與目前主流 IEEE 802.11b 規格之間,因頻段與 調變方式不同,產品之間不能夠相通,讓已擁有IEEE 802.11b 產品的消費者,無法 利用IEEE 802.11a 設備來達到產品速度上的升級,這對已擁有 IEEE 802.11b 的使用 者而言,無疑是一種產品升級的門檻;所以現在有許多廠商生產Dual-band 的產品,

也就是產品同時具有IEEE 802.11b(或 IEEE 802.11g)以及 IEEE 802.11a,就可以解 決產品互通的問題了。

附錄四 WLAN 晶片組模組

WLAN 晶片組的模組包括:

1. RF (Radio Frequency):射頻 2. IF (Intermediate Frequency):中頻

3. BBP (Baseband Frequency Processor):基頻處理器 4. MAC (Medium Access Controller):媒體存取控制器 5. VCO (Voltage-controlled Oscillator):電壓控制振盪器 6. PA (Power Amplifier):功率放大器

7. LNA (Low Noise Amplifier):低雜訊放大器

8. SAW (Surface Acoustic Wave) Filter:表面聲波濾波器

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