无线电波传输课件.ppt

1、建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二1二、二、無線網路技術簡介無線網路技術簡介柯錫卿建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二2章節大綱章節大綱2-1 無線電波技術無線電波技術2-2 窄頻微波技術窄頻微波技術2-3 展頻技術展頻技術2-4 紅外線技術紅外線技術2-5 IEEE802.11規格標準規格標準2-6 藍芽技術藍芽技術2-7 HomeRF技術技術2-8 HiperLAN技術技術2-9 個人行動通訊系統個人行動通訊系統建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二3前言前言n目前應用在無線網路上的無線資料傳輸技術，大致上可以分為下列

2、兩大類：光傳輸光傳輸：紅外線（Infra-Red）與雷射（Laser）所採用。無線電波傳輸無線電波傳輸：窄頻微波技術（Narrowband Microwave）、展頻技術（Spread Spectrum）、使用無線電波傳輸的各式無線網路技術（無線區域網路、藍芽技術、HomeRF及HiperLan技術等）。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二4光傳輸光傳輸(1)n以光傳輸方式為發展依據的主要有紅外線傳輸及雷射兩種類型。n紅外線與雷射是屬於光的一種，一旦考量到光傳輸模式，就不得不受限於光的特性所帶來的限制：光無法通過大部分的遮蔽物。當光線被不透明的物質完全遮蔽，或被影響而無

3、法辨識時，就失去傳輸的意義。因為光的特性是無法穿透大部分障礙物，也因此限制了紅外線與雷射技術的應用範圍。光會因傳輸的介質（如空氣、水分子或固狀物等），而產生散射和折射等物理現象。n紅外線的技術在日常生活中隨處可見，舉凡電視機、冷氣機、床頭音響等遙控器，均是利用紅外線來傳遞控制指令，只要稍加修加，便可利用來傳輸資料。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二5光傳輸光傳輸(2)n紅外線具有成本低、耗電省的優點，但是指向性太強，必須對準才能傳輸。再加上容易被障礙物遮蔽的特性，因而在無線區域網路的應用上較不適合，只能做簡單的點對點間的傳輸。n雷射的原理是物質在受到能量的激發時，原子

4、中的電子會因為吸收能量而達到較高電位的軌道，但是呈現不穩定的狀態，而必須釋放出能量以恢復到原來的位置。n這些釋出的能量以光的形式呈現，透過物理裝置而持續累積到一定的程度，並以光束的方式產生時，便是我們所說的雷射光。n雷射光具有高能量、單一波長及直線前進不易發散等特質，相當適合應用在需要進行長距離傳輸的應用領域。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二6無線電波傳輸無線電波傳輸(1)n無線電波傳輸相對於光傳輸技術來說，無線電波的穿透力遠大於光的穿透力，在有眾多障礙物的地方，以光進行傳送會遭遇很大的困難，而無線電波無疑是較佳的選擇。n因為無線電波具備較佳的穿透力，在使用規劃就會

5、比較有彈性，因此也是目前大部分的無線網路所採行的作法。n另外，透過光進行的通訊傳輸，兩組設備必須在一定的範圍內，以及特定方向（面對面）才能達到有效的傳送、接收。相較之下，無線電波不須特定方向，全方位的性質可以降低這部分的施工成本。n以無線電波傳輸方式為發展依據的主要有：窄頻微波技術、展頻技術、各式無線網路技術（無線區域網路、藍芽技術、HomeRF及HiperLan等）。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二7無線電波傳輸無線電波傳輸(2)n窄頻方式由於需要授權（License）特許，世界各國的法令規定不一，申請不易，目前除了摩托羅拉（Motorola）公司以外，並無其他類

6、似產品上市。n展頻技術產品是依據美國聯邦通訊委員會（Federal Communications Committee；FCC）規定的ISM（Industrial Scientific,and Medical）頻段，此頻段可不經授權直接使用，這對通訊產業而言，意謂著蘊含有無限的商機在裏面。n展頻技術主要區分為兩種不同類型，分別是直接序列展頻（DSSS）與跳頻展頻（FHSS）技術。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二82-1 無線電波技術無線電波技術(1)n無線電波是一種電磁波，在電磁波譜中，其範圍波長為15公分至2公里的電磁波。無線電波常被用於長距離的通訊，如電視機、收音

7、機等頻道都是運用到無線電波不易被阻擋、折射、變頻等特性。n採用無線電波作為無線網路技術的傳輸介質是目前應用最多的，這主要是因為無線電波的覆蓋範圍較廣，應用較廣泛。n使用展頻方式通訊時，特別是直接序列展頻調制方法因發射功率低於自然背景噪聲，具有很強的抗干擾、抗噪聲與抗衰落能力。這一方面使得通訊程序非常安全，基本避免了通訊信號的偷聽和竊取，具有很高的可用性。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二92-1 無線電波技術無線電波技術(2)n無線電波的頻譜很寬，但是任何一個波段都是相當重要而且珍貴的。n我們在使用時為了對不同的波段進行區分起見，依照了波長的不同，分為超短波、短波、中

8、波、長波、超長波這幾個波段。n在劃分這些波段時，主要是考慮到不同無線電波在產生及傳播時所擁有的不同特性，來進行不同範圍的應用。n正如公式所述，波長=速度/頻率，若速度不變，則頻率與波長成反比的關係，習慣上無線電波大都使用頻率的方式加以表示。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二102-1 無線電波技術無線電波技術(3)建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二112-1 無線電波技術無線電波技術(4)n無線電波的頻率範圍相當廣，也因為頻率的相異，所以有各種不同的傳輸方式。n主要的傳輸方式可以分成下列四種：天波傳輸、地表波傳輸、視距傳輸和散射式傳輸天波傳輸

9、天波傳輸：此種方式是最常見到的無線電波傳輸方式，發射天線朝天空發射電波之後，在大氣層中的電離層將電波反射，透過反射使得訊號可以傳送到接收端。地表波傳輸地表波傳輸：顧名思義，無線電波沿著地表進行傳輸，隨著距離增長而使得訊號逐漸衰減。若頻率較低，則傳輸距離較遠，而頻率較高的話，傳輸距離也較近。這和低沈的聲音往往比高亢的聲音傳的較遠，意思是一樣的。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二122-1 無線電波技術無線電波技術(5)視距傳輸視距傳輸：這種傳播是定義在短距離傳輸上，通常兩點之間（亦即發射端和接收端之間）距離較短，在可以見到的範圍之內，而電波的傳輸以直線為主。散射傳輸散射

10、傳輸：無線電波如同光一樣，也有散射的狀況產生。散射傳輸就是利用無線電波在大氣層的對流層和電離層之間，產生散射的作用以進行傳輸，傳輸距離可以相當遠，普遍用來進行遠距離的無線通訊。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二132-2 窄頻微波技術窄頻微波技術(1)n窄頻微波（窄頻微波（Narrow Microwave）顧名思義便是透過微波作為傳輸媒介的技術，它通常是應用在兩點之間的中長距離連結，與雷射應用的場合接近。n微波傳輸需要一個無遮蔽物的通道，所以發送端與接收端之間必須是在同一個視距內，中途不能有其他的阻礙。n窄頻微波使用高頻率短波長的無線電波來傳送訊號，頻帶約在3300G

11、Hz之間，因為它的性質非常容易受到外在因素的干擾，所以通常都避開使用頻繁的公用頻段，而使用特定一個區塊的頻段來傳送及接收資料。n為了避免不同頻道間的串音（CrossTalk）干擾，所以將使用頻段的頻寬限制在一個非常狹窄的範圍之間，如此一來不但可以降低干擾，而且也能節省頻寬的耗用，所以稱之為窄頻微波。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二142-2 窄頻微波技術窄頻微波技術(2)n窄頻微波通訊並沒有制定一個全球統一的標準，所以各家廠商所研發的設備，絕大部份都是獨立運作而無法相容的。n也正因為如此，微波通訊也不像前面所介紹的各種通訊協定來的普及。另外需要向政府單位申請通訊的頻

12、段，也是微波通訊較繁瑣的地方，但若利用在頻段範圍內的公用頻段通訊，干擾情況嚴重則是無法避免的。n窄頻微波技術主要是使用於不同建築物內、不同網路之間的連結，所以在不同的連結終端需要有個訊號發射與接收基地台，且基地台與基地台之間必需保持正對面（Line of Sight）的直徑距離。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二152-2 窄頻微波技術窄頻微波技術(3)n在使用微波頻率時，需要特許授權，在特定頻率使用權、且半徑範圍限制在27.5公里以內，所以除了申請不易之外，使用時也較多不便。n然而隨著各國家逐漸開放5.8 GHz為不須授權使用的頻段，將窄頻微波技術應用到此頻段將能夠

13、擴展其應用領域，也預測將有更多廠商投入此頻段的技術開發。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二162-3 展頻技術展頻技術(1)n無線頻寬是有限的，為了因應干擾及保密需求，無線網路技術皆運用了展頻技術，來克服相同頻段之間，不同設備相互干擾的問題。n展頻是在二次大戰中，軍方所使用的技術，目的是要求在惡劣的通訊環境下，所送出的訊號依舊能夠抗干擾和不易被偵測出來，達到足夠的穩定和保密性。n在這種技術的前提下，展頻過後的訊號對於非特定的訊號接受器而言，只是無法解析的雜訊，因此較為安全。n展頻技術產品主要運用在美國聯邦通訊委員會（FCC）規定的ISM頻段，此頻段可不經授權直接使用。

14、展頻通訊最大的特點是在訊號與雜訊比的值小於0dB的環境下仍能正常傳輸信號，且具有受干擾影響小及保密性高的特性。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二172-3 展頻技術展頻技術(2)n展頻技術（Spread Spectrum）主要區分為兩種不同類型，分別為直接序列式展頻通訊（Direct Sequence Spread Spectrum；DSSS）以及跳頻式展頻通訊（Frequency Hopping Spread Spectrum；FHSS）直接序列式展頻通訊（DSSS）將數位化的訊息訊號，透過假隨機序列（簡稱為PN碼）的調變將訊息訊號的頻率展開，再經中頻及射頻調變後把

15、訊號發射出去。跳頻式展頻通訊（FHSS）的PN碼產生器輸出隨著時脈的變化而不同，一個時脈間隔內產生一組PN碼，每一組PN碼皆被用來觸發產生一個不同頻率的正弦或餘弦波，這些正（餘）弦波與數位化的訊息調變後，再經中頻及射頻調變後把訊號發射出去。在接收端中的PN碼與傳送端的PN碼內容須相同並完成同步的程序才能將訊號解調回來。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二182-4 紅外線技術紅外線技術(1)n目前應用在無線網路上的光傳輸技術，主要採用紅外線（Infra-Red）與雷射（Laser）兩種主要類型，紅外線屬於光的一種，由於光的特性將帶來一些限制，例如：光只能穿越透明的物體，

16、因此無法穿透大部分障礙物。n光傳輸容易因傳輸的介質而產生散射和折射等物理現象，可能會影響資料傳輸的正確性。這些光傳輸方式的特點將大大限制了紅外線的應用範圍。n紅外線技術要求訊號發射的方向必須是處於正對面（Line of Sight）的角度才能傳輸，更加侷限其應用領域只能做簡單的點對點傳輸。n雖然採用光傳輸技術具有上述的限制特性，但是在障礙物不多以及只需要簡易無線傳輸的情形下，紅外線仍然是相當便利的無線網路技術。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二192-4 紅外線技術紅外線技術(2)n紅外線通訊有著成本低廉、連接方便、簡單易用和結構緊湊的特點，其次，紅外線的頻譜完全不受

17、管制，不像無線電波網路必須針對某些頻段申請核準之後才能夠使用，因此在小型的無線設備中獲得了廣泛的應用。n在日常生活中所使用的電器遙控器、小型遙控玩具等都可利用紅外線來傳遞控制指令。紅外線元件的製作成本低以及低耗電是一大優點，對於只需要簡易無線傳輸的裝置而言，採用紅外線技術將是最佳的選擇。n因此，紅外線傳輸仍然是目前常見的無線網路應用，應用紅外線技術的設備包括筆記本電腦、掌上型電腦、遊戲機、行動電話、計算器、儀器儀錶、MP3播放機、數位相機及印表機之類的電腦週邊設備等。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二202-4 紅外線技術紅外線技術(3)n紅外線接收器的構造簡單、售價

18、便宜，加上許多作業系統皆支援紅外線傳輸協定，例如：桌上型電腦的Microsoft Windows 2000作業系統，應用於掌上型電腦的Microsoft Windows CE、Palm OS等皆提供紅外線傳輸，造就了紅外線技術應用普及化。n目前紅外線裝置主要採用的連接方式是必須將兩個連接設備之間的紅外線連接埠正對面（Line-of-Sight）的彼此對準，兩者之間不能有任何物體阻隔，才能順利的連接以進行資料傳輸。n傳輸速率方面，紅外線技術定義了三種傳輸速率。傳輸速度標準最低提供115.2Kbps資料傳輸速率，第二代規格則擴展至4 Mbps，目前最新的技術進展到16 Mbps的資料傳輸速率。n紅

19、外線技術主要用於短距離傳輸。當傳輸距離在1公尺以內時，傳輸速率可達到16Mbps，當傳輸距離提高到5公尺以上之後，速率將會降至75Kbps。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二212-5 IEEE802.11規格標準規格標準(1)nIEEE 802.11家族技術就是被設計用來支援行動裝置在一些小範圍內進行無線運算，像是在建築物內、機場或是公園等等。n目前最被廣泛使用的無線區域網路標準即是IEEE 802.11規格，其制定的協定層（Protocol Stack）主要為兩個階層：實體層（Physical Layer）媒體存取控制層（MAC Layer）建國科技大學資管系建國

20、科技大學資管系課程投影片二課程投影片二222-5 IEEE802.11規格標準規格標準(2)n1985年，美國聯邦通訊委員會（FCC）決定開放三個ISM頻段，即902928 MHz，2.42.483 GHz、5.7255.875 GHz等三個頻段。此一動作不僅滿足了當時對通訊頻寬日益增加的需求，對於無線網路發展更有著重要的影響。nIEEE組織於1997年所制定之IEEE 802.11無線網路標準，主要讓各種符合該標準之無線網路設備利用2.4 GHz頻段傳遞無線電訊號，以達到交換資訊之目的。nIEEE 802.11標準所採用之2.4 GHz頻段則為共用頻道，使用者無需向任何單位申請即可使用。nI

21、EEE 802.11發展組織主要目標是要制訂一套適合在無線網路環境下作業的通訊協定，最重要的工作就是要制訂出媒體存取控制層（MAC Layer）和實體層（Physical Layer）規格。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二232-5 IEEE802.11規格標準規格標準(3)nIEEE 802.11的參考模式主要分成三個部分第一部分定義適用於所有無線網路系統的媒體存取控制層（MAC Layer）標準規格；第二部分制訂和傳輸媒介相關的實體層規格；第三部分則是說明省電模式（power saving functionality）的部分。n為了要促進無線網路之間的整合發展，

22、IEEE 802.11技術希望做到和其他不同網路之間的互通性。n這使得IEEE 802.11技術必須在媒體存取控制層（MAC Layer）中，提供裝置移動所需要的能力（例如：通話交遞以及網路漫遊功能）以及資料傳輸可靠性的相關功能，這和傳統有線網路在媒體存取控制層（MAC Layer）中所具有的功能項目是不同的。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二242-5 IEEE802.11規格標準規格標準(4)nIEEE 802.11規格標準的主要特性如下：資料傳輸速率高。IEEE 802.11b規格支援11Mbps的最高傳輸速率，802.11a規格則提高速率至54Mbps。傳輸媒

23、介為無線電波。為了因應無線區域網路的特性而採用了載波感測多重存取/衝突避免（CSMA/CA）技術。提供保證傳送服務。如果同時有兩個或兩個以上的無線裝置同時傳送資料封包，則會發生衝撞並將封包視為無效並且丟棄。而使用CSMA/CA技術可避免大部份不必要的資料封包衝撞，因此可提供保證傳送服務。頻寬使用不保證公平。每個工作站實際使用的頻寬量可能不同。適合多媒體資訊傳輸。111Mbps的資料傳輸速率足以應付資料傳輸量大且有及時需求的多媒體資訊。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二252-6 藍芽技術藍芽技術(1)n藍芽（Bluetooth）技術的概念最早起源於西元1994年，由易

24、利信公司（Ericsson）最先提出，它原本的設計構想是要用來取代紅外線這種短距離連線技術，而不是與IEEE 802.11無線區域網路競爭。n因為紅外線具有角度限制、易被遮蔽和距離短的缺點，而且只能一對一傳送，所以如何將各式各樣電子資訊產品間的線路簡化，以無線的方式取代有線的不便，並延長各樣設備之間的使用距離，便是藍芽技術誕生的主要訴求。n易利信公司的行動通訊部門為此研發出一種低成本的無線射頻收發技術，它擁有體積小、低耗電量的特性。這樣的技術讓兩個手機或資訊設備之間，能夠使用無線模式來傳遞資料，稱之為藍芽技術。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二262-6 藍芽技術藍芽

25、技術(2)n使用了藍芽技術，我們將不需要使用任何纜線即可將各式的筆記型電腦、手機和耳機，甚至鍵盤、滑鼠等等設備相互串連。使用無線電波傳輸具有穿透能力強、沒有傳輸角度限制的特性也比紅外線理想許多。n西元1998年由易利信、諾基亞（Nokia）、東芝（Toshiba）、IBM、英代爾（Intel）共同發起並成立藍芽SIG聯盟（Bluetooth SIG;Special Interest Group），這個組織在創立之初只有五家廠商。n到西元1999年六月時，加入了摩托羅拉（Motorola）、3Com、惠普（HP）、朗訊（Lucent）、三星（Samsung）及康柏（Compaq）等通訊大廠，成員

26、也迅速的增加到751個。n目前加入藍芽聯盟的廠商已達2千多家。藍芽SIG聯盟共同制訂出一種使用於短距離（小於10公尺）、低功率（小於100mW）、低成本應用的無線傳輸標準，也就是藍芽標準。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二272-6 藍芽技術藍芽技術(3)n藍芽計畫的目標著重在資料傳輸方式與傳輸速率的改革，它將取代可攜式電腦、週邊設備與行動電話間的纜線，成為一種開放的無線通訊標準。n藍芽技術可在1到10公尺範圍內建構起專屬個人的無線區域網路，其中最多可以容納八個裝置同時進行連線的區域網路（藍芽規格中稱之為Piconet網路），其最大傳輸速率約可達 1Mbps，未來則可

27、擴充為2 Mbps，將大量提高電腦及行動電話的通訊能力。n不過目前開發出的藍芽產品傳輸距離都為10公尺，未來傳輸距離與速率都會再增加。n藍芽技術使用2.4 GHz無線電頻率，並以1600次跳頻以及加密保密技術，避免其他電子裝置的干擾。藍芽設備發射無線電波範圍可達10公尺，可同時支援語音（voice）和數據（data）資料的傳送。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二282-6 藍芽技術藍芽技術(4)n因此藍芽（Bluetooth）技術的設計構想，是要將目前市面上各式各樣電子資訊產品之間的連接。它是短距離無線傳輸的解決方案，其目的是要整合資訊、娛樂、通訊及消費性電子設備，成

28、為一個完整的家庭無線網路。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二292-7 HomeRF技術技術(1)n由資訊大廠，如英代爾（Intel）、康柏（Compaq）所支持的HomeRF（Home Radio Frequency）技術，其開發的目標便是跨足家用及消費性電子的無線傳輸，企圖在家庭內的無線網路環境市場中佔有相當的地位。nHomeRF主要為家庭網絡設計，是IEEE 802.11與DECT（Digital Enhanced Cordless Telephone）技術的結合，旨在降低語音數據成本。HomeRF也採用了展頻技術，工作在2.4GHz頻段，能同步支持4條高質量語

29、音信道。n目前HomeRF的資料傳輸速率只有1Mbps2Mbps，美國聯邦通訊委員會（FCC）建議增加到10Mbps。n由HomeRF組織（HomeRF Working Group Inc.）在1998年12月發起的HomeRF技術，不單單只是著重在單純資料的傳送上，更擁有將一般類比語音整合的能力，為價格低廉的無線設備提出一個較佳的解決方案。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二302-7 HomeRF技術技術(2)nHomeRF技術可同時支援語音及數據資料傳輸技術，其應用領域包括：電腦設備（包含個人電腦、印表機、掃描器、影像裝置）手持式的資訊設備（包含PDA、筆記型電腦

30、）娛樂設備（DVD、音響、數位電視、電視遊樂器、卡拉OK、獨立揚聲器）通訊設備（室內無線電話）、資訊家電（如電冰箱、冷氣機等可供遙控的設備）。n上述設備皆可透過HomeRF技術的無線電波來相互連結。n其中最令人期待的將是個人聲光娛樂設備的開發，因為現在的設備多半需要透過線路連結，仍有許多不便，一旦能夠替代成無線方式來進行連結，則可以大幅降低線路鋪設的成本及提高空間的可利用性。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二312-7 HomeRF技術技術(3)nHomeRF建構在SWAP（Share Wireless Access protocol）技術上，採用類似跳頻展頻的模式傳

31、遞無線電波，而使用頻段也是在2.4GHz範圍的ISM公用頻段。n目前依照應用領域的不同，在技術規格上區分為兩種主要標準規格：速度較慢的Home RF Lite Firefly（傳輸速度約為128Kbps到2M，其傳輸的有效距離約為10公尺）較高速的HomeRF Multimedia（主要因應多媒體影音大量、高品質傳輸需求，傳輸速率約為10 Mbps，傳輸距離則可以達到2550公尺）。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二322-8 HiperLAN技術技術(1)nHiperLAN技術是由歐洲電信標準協會（European Telecommunications Standa

32、rds Institute；ETSI）所制定出來的高效率無線網路標準。n由歐洲電信標準協會所發展出一系列寬頻無線電存取網路（Broadband Radio Access Network；BRAN）的無線網路規範，其中共包含了四項技術：HiperLAN Type I：使用於高速的無線區域網路。運作在5 GHz的高頻段，資料傳輸速率最高可達24 Mbps。HiperLAN Type II：是繼HiperLAN Type I之後被發展出來，使用於更高速的無線區域網路。同樣運作在5GHz的高頻段，資料傳輸速率則擴展至54 Mbps。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二332-8

33、 HiperLAN技術技術(2)HiperLink：主要是使用在室內或是戶外無線網路環境中的骨幹部分，負責無線基地台（也就是擷取點（AP）之間的骨幹網路連接，訊號覆蓋範圍最遠可達到150公尺。nHiperLink可以使用在17 GHz的頻段。HiperAccess：主要使用於戶外環境中，可以負責提供無線HiperLAN網路與有線網路的介接工作、連接各個獨立的HiperLAN區域網路的中繼站或是提供遠距離的無線網路連結技術。n最遠可達5公里的訊號涵蓋範圍可以讓各處一地的HiperLAN區域網路進行串聯，透過此技術連結成一個公眾無線區域網路（Public Wireless Local Area N

34、etwork；PWLAN）。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二342-8 HiperLAN技術技術(3)建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二352-8 HiperLAN技術技術(4)n這個系列之中最早被提出的是HiperLAN Type I，它可使用GMSK（Gaussian Modular Shift Key）的調變方式，與GSM行動電話以及封巢式數位封包數據系統（Cellular Digital Packet Data；CDPD）相同，資料傳輸速率最高可達23.5 Mbps。nHiperLAN Type II的實體層（Physical La

35、yer）工作在5 GHz頻段，採用了正交分頻多工（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；OFDM）技術以及四種不同的調變機制，讓最高傳輸速率可以達到54 Mbps。n在語音訊號的處理方面則採用DECT（Digital Enhanced Cordless Telecommunication）技術，由於在調變技術上是新的突破，也因此顯著地提高了傳輸速率，其實體層的傳輸速率能夠達到54 Mbps，而使用者實際在使用上的傳輸速率最低也能保持在20 Mbps左右。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二362-8 HiperLAN技術技

36、術(5)n為了避開2.4 GHz的壅塞頻道，HiperLAN技術也突破目前無線區域網路在此頻段的限制，可以在5 GHz的頻段使用。n我們所知道的大多數無線網路設備都使用2.4 GHz的頻段，也知道其缺點是在此頻段只有約80 MHz的頻寬能夠使用。n因應這一頻段的使用已逐漸擁擠，大多數國家都考慮要開放5 GHz的頻段來提供其他無線網路設備使用。n除此以外，HiperLink技術更可以使用在17 GHz的頻段。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二372-9 個人行動通訊系統個人行動通訊系統(1)n近十年來，隨著類比式行動電話（Advanced Mobile Phone Se

37、rvice；AMPS）、泛歐數位式行動電話系統（Global System for Mobile Communication；GSM）、一般封包擷取服務（General Packet Radio Access；GPRS）、第三代行動通訊系統（3G；包括UMTS以及CDMA2000）的興起，行動通訊服務已成為目前最熱門的新興行業與研究主題。n個人行動通訊系統（Personal Communication System；PCS）並非指一種特定的系統或技術，而是一種與傳統通訊服務不同的概念。n傳統通訊服務的電話號碼必需與特定的地點相對應，同一家庭或辦公室的人可能使用同一電話號碼；反之，同一個人在家庭

38、與辦公室則必須使用不同的號碼。n個人行動通訊的最終目標是希望每個人都有一屬於個人的號碼，無論何時何地都可以使用同一帳號打電話，無論何時何地也都可以使用同一帳號接聽電話。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二382-9 個人行動通訊系統個人行動通訊系統(2)n當然目前有線電話網路的隨身功能以及行動通訊系統都或多或少可以達成部份功能，但是要達成真正的個人行動通訊則有賴於智慧型網路（Intelligent Network；IN）及無線通訊網路的進一步發展。n就無線通訊部份而言，必須整合目前的行動通訊系統（如：AMPS、GSM、GPRS與3G）、低功率無線電話系統（如CT-2、P

39、HS、DECT等）以及衛星通訊（如Irdium、Global Star）等技術。n第1代的行動電話是類比式，包括下列標準規格：AMPS（Advanced Mobile Phone System）TACS（Total Access Communications System）NMT-450NMT-900NAMTS建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二392-9 個人行動通訊系統個人行動通訊系統(3)n類比式行動電話的通話品質差、提供服務種類少、沒有安全措施、門號容量小也沒有網路連接概念。n為了改良類比式行動電話的缺點，因此出現了第2代行動電話，純粹以數位技術和未來擴充性的角

40、度來進行規劃，因此第2代行動通訊系統都以數位技術為基礎。n推展較為成功的第2代行動通訊系統規格包括：GSM（Global System for Mobile communication）CDMA（Code Division Multiple Access）D-AMPS（Digital AMPS）PDC（Personal Digital Communication）建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二402-9 個人行動通訊系統個人行動通訊系統(4)n行動通訊系統從採用數位式技術的GSM系統開始蓬勃發展，主要是因為全球採用歐洲GSM系統的使用者數目迅速成長，讓GSM系統成

41、為一個全世界通用的行動通訊服務。n而CDMA系統（最早開發的CDMA系統稱之為IS-95系統）則在美國地區得到良好的發展。nCDMA系統是採用分碼多重擷取（Code Division Multiple Access；CDMA）的存取模式。n分碼多重擷取（CDMA）技術具有頻寬利用率高、頻段規劃簡單、通話品質好、可支援軟式交遞（soft handoff）、系統容量大、理論上無用戶容量極限、保密性佳、減低頻率選擇衰減之效應、時間利用度高等等良好的特性。n由於上述優點，CDMA系統也因而成為第2代行動通訊系統的主流技術之一。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二412-9 個人

42、行動通訊系統個人行動通訊系統(5)n由於GSM標準只提供語音部分的功能，對於逐漸增加的數據傳輸需求則必須使用同時具有語音與數據傳輸功能的GPRS系統。nGPRS系統所支援的數據傳輸速率已達115 Kbps，可支援高品質的語音、支援寬頻及多媒體服務以及其他支援各種數據傳輸的服務項目（如鈴聲、小圖片下載等）。n然而GPRS的資料傳輸速度仍然不能滿足多媒體影音的傳輸需求，需要具有更高傳輸速率的下一代行動通訊系統來支援多媒體服務的能力。n因此GPRS系統只被歸類於過渡時期的技術（所以又稱為2.5G），作為進展至下一代系統之間的橋樑與緩衝技術，而此下一代系統便是大家耳熟能詳的第3代行動通訊系統（Thir

43、d Generation；3G）。建國科技大學資管系建國科技大學資管系課程投影片二課程投影片二422-9 個人行動通訊系統個人行動通訊系統(6)n第3代行動通訊系統（3G）的標準規格主要是採用UMTS（Universal Mobile Telecommunication System）以及CDMA2000兩項主流系統。n新一代制定的UMTS系統將能提供高達2 Mbps以上的封包傳輸服務，能供應使用者更多樣的封包式服務（例如：電子郵件服務、網際網路語音服務、即時影音傳輸等）。n由美系廠商所主導的CDMA2000規格，則可由原本第2代行動通訊規格的CDMA設備直接升級，設備建設費用較低，傳輸速率也可達到2.4 Mbps，因此CDMA 2000仍有與UMTS系統一較高下的實力。