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是蓝牙还是WLAN |
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作者： 安烨 / Sm@rtPartner 自2000年下半年以来，蓝牙产品相继问世。于是，WLAN与蓝牙的冲突开始走到前台。本文将围绕这两个通信技术规范的竞争焦点，做一番比较。 成本能竞争 在SOHO和家庭网络市场，2000年之前WLAN占压倒优势：产品种类多，支持的设备多；而蓝牙面向SOHO和家庭网络应用的产品尚处于起步阶段，通信适配器的售价超过200美元。到2001年下半年，支持蓝牙的设备相继面市，WLAN受到挑战。 首先，蓝牙的功耗问题，可以通过使用CMOS技术制造芯片组得到解决。现在的蓝牙模块，主流是3芯片结构，即控制器芯片、进行数据和模拟电磁波转换的基带芯片和产生电磁波的RF芯片。而目前的发展趋势是要将它们集成到1块或2块芯片上。如果能如愿以偿，这不仅缩小了安装面积，而且与IEEE802.11b相比，将会大大降低功耗，同时芯片组的成本也会降下来。据业界专家分析，蓝牙芯片组的价格是20'25美元，而IEEE802.11b的价格是它的2倍。除了局域网相关产品外，蓝牙还可以嵌入到其他产品，特别是手机。这将会大大加速蓝牙的普及。爱立信已开始提供面向欧洲的内置蓝牙的手机，索尼等也将内置蓝牙的手机投入了市场。不单是手机，就连只能内附纽扣电池的“笔”式设备，也可以配置蓝牙模块。实际上，索尼已经将蓝牙模块装在了内存条中，而瑞典Anoto公司已将蓝牙模块装在了“笔”中。 蓝牙产品应用领域的扩大，特别是内置蓝牙手机的大量生产，必然导致蓝牙硬件成本下降，在SOHO市场，将对WLAN构成严重威胁。 协议栈简繁不一 在WLAN的规范中，规定了无线通信方式等MAC子层以下的技术标准。802.11b的调制方式是采用直序扩频，访问控制方式是采用“CSMA/CA(Collision Avoidance，避免冲突)”，它近似于以太网的“CSMA/CD（冲突检测）”，在它上面规定IEEE802.11的MAC帧。LLC子层与以太网一样，是IEEE802.2。 蓝牙中，不同终端协议子集不同。蓝牙的通信方式是着眼于用户能便捷实现各种设备间互连的机制，它在高层按通信对象设备和应用种类，来规定最佳的连接步骤。具体的说，根据称之为“内核”的物理层和数据链路层，按用途来规定Profile（协议子集）协议栈。“内核”的无线通信部分，采用FH(Frequency Hopping，跳频)调制方式，一台终端最大可以使用32个信道。支持蓝牙的外部设备，在上层安装有适应各自用途的“Profile”。有用于FAX通信的，还有用于文件传输和语音通信的协议子集等等。例如，内置蓝牙的笔记本PC，是用蓝牙模块作为虚拟串行接口的协议子集进行相互通信的。还有用来接入LAN的“LAN Access Profile”，不过，即使是在这种方式下，也要转换成PPP连接。 另外，蓝牙为了能支持受话器与手机之间的通话，以及文件传送等交互式、双向数据通信的应用，采用了时分方式控制终端接入的机制。用多个支持蓝牙的设备构成网络时，使用一个无线信道的设备要形成叫做“piconet”的“组”。 在piconet内，要有一台设备作为主设备，其他为子设备。主设备以0.625ms的时隙来控制来自子设备的访问。 另外，现在支持蓝牙的设备大多是依据1.0B版的。但该版规范中，并未包罗无线通信方式的详细技术规格，各厂家对于技术规格的解释也不同。因此，各厂家只能保证自家的产品间有互连接性。 蓝牙特别兴趣小组为了能确保不同厂家产品的互连接性，在2001年3月公布了蓝牙 1.1，在这个版本中，对过去含混不清的部分作了明确规定。2001年下半年，支持蓝牙1.1的产品开始上市。 速率与距离大相径庭 WLAN和蓝牙在通信速率、通信距离上也相差甚远。WLAN的终端用户共享11Mbps带宽。而蓝牙的最大通信速率为723.2Kbps，在piconet内共享这个带宽,且这个速率只是单向的，反方向速度为57.6Kbps。蓝牙中也有双向通信速率相同的通信模块，但最大速率也只有433.9Kbps。另外，现行的多数产品即使是用最大速率723.2Kbps进行通信时，实际有效速率也只有400Kbps左右，只相当于WLAN的1/10左右。 在WLAN中，通信速率越高通信距离就越短。在IEEE802.11b中采用的直序扩频方式与跳频方式相比，容易实现高速化，但传送距离一长，容易造成吞吐量下降。因此，支持IEEE802.11b的产品一般备有这样的功能：能以5Mbps、2Mbps、1Mbps三档速度自动下降，以便维持不同距离的稳定通信。以2Mbps、1Mbps进行通信时，室内的传播距离可以超过100米。 蓝牙原本设想的是进行10米左右的通信。在手机间只用来收发电话本文件这样的用途中，通信距离短也无关紧要，但也有通信距离超过10米的产品。蓝牙有选择无线通信部分发送输出功率的技术指标。最大输出功率分3级：1级—100mw；2级—25mw；3级—10mw。 目前的蓝牙，在通信速率和通信距离上，都还落后于无线LAN，但蓝牙2.0标准的速率可达10Mbps，而且，蓝牙终端连接到WLAN上的协议子集也将会固定下来。 蓝牙更抗干扰 由于两者都使用2.4GHz波段，随着这两个技术规范的普及，电磁波干扰问题将会成为严重问题。由于两者通信方式不同，各自受到的干扰影响也不同。蓝牙采用的调制方式比802.11b采用的调制方式不容易受到干扰，所以WLAN受蓝牙的干扰之害更深重。另外，还有由接入控制方式不同所带来的差异。在蓝牙中，无论有无干扰数据照送不误，而WLAN一旦检测到来自蓝牙的干扰，就推迟发送数据的时序。 有人认为，在导入2.4GHz波段WLAN的办公室和家庭中，使用手机等小型蓝牙设备没有问题。因为配置在手机中的蓝牙模块输出功率要比PC中WLAN通信模块的电磁波输出功率小。WLAN厂商认为，如果是输出10mw的3类蓝牙设备，对WLAN基本上没有影响。 在应用上竞争 蓝牙和无线LAN不仅在争夺SOHO和家庭网络应用领域，而且在无线接入服务领域也在竞争。日本爱立信已经开始实验面向支持蓝牙终端的信息发布平台“BLP”(蓝牙 Local Information Point)，给支持蓝牙的终端发布文本、静止图像和动画，提供互联网接入服务。 蓝牙的最大好处是连接简单便捷，在PC的使用中，这点体现得还不充分。微软在Windows XP中，以互连接性有限和支持的设备少为理由，对支持蓝牙持消极观望态度。因此，要想在PC中使用PC插卡型等外附蓝牙适配器，必需要另外安装协议子集。由此可见，蓝牙还不大可能去抢占WLAN的应用领域。充分发挥蓝牙优势的应用领域，仍然是和手机这类移动终端的连接。如果内置蓝牙的PC和外部设备都出台了，也只是会在PAN(personal area network)中得到广泛应用。（责任编辑：王岳） |
