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基于HomeRF的家庭寬帶網絡
[ 通信界 / 南京郵電學院 / www.6611o.com / 2011/8/17 18:44:22 ]
 

摘 要】討論了HomeRF技術的原理和機制,并與其它幾種家庭網絡技術作了比較。

1 引 言

為了解決消費類電子設備(如PC機、可視電話、無繩電話、PDA等)之間互聯的問題,使它們之間能實現信息共享,各種家庭網絡技術應運而生。

目前最引人注目的家庭網絡技術有HomeRF、Bluetooth、IEEE802.11(b)及HomePAN等。由ITU贊助,在Compaq、Intel、Philips、HP、IBM和Microsoft等幾大公司的參與下,HomeRF工作小組致力于實現PC與其它來自不同國度、不同制造商的家用電器設備之間的數字通信。它制定的共享無線接入協議(Share Wirle ss Access Protocol,SWAP)結合了DECT和IEEE802.11的特點,提供了對語音和數據業務的支持,非常適合家居環境中的組網。

2 HomeRF技術

HomeRF的SWAP協議模型見圖1,其協議層次與OSI網絡模型有一定的映射關系,但不是完全一一對應。在SWAP中,MAC(介質訪問層)對應數據鏈路層,在其上的協議層則根據開展的業務不同而有所差異,它用TCP/IP承載數據業務、UDP/IP承載流業務(諸如視頻數據流等),同時,為了提供高質量的語音業務,還集成了DECT協議。

基于HomeRF的家庭寬帶網絡

2.1 物理層

HomeRF工作在2.4GHz頻段,它采用數字跳頻擴頻技術,速率為50跳/s,共有75個帶寬為1MHz的跳頻信道。調制方式為恒定包絡的FSK調制,分為2FSK與4FSK兩種。采用調頻調制可以有效地抑制無線環境下的干擾和衰落。

在2FSK方式下,最大的數據傳輸速率為1Mb/s,4FSK方式下,速率可達2Mb/s。最新版HomeRF2.x中,采用了WBFH(Wide BandFrequency Hopping)技術來增加跳頻帶寬,由原來的1MHz增加到3MHz、5MHz,跳頻的速率也增加到75跳/s,當然其數據峰值也高達10Mb/s,接近IEEE802.11b標準的11Mb/s,能滿足未來的家庭寬帶通信。它能根據數據傳輸速率動態調整跳頻帶寬,當傳輸速率較低(<2Mb/s)時,采用1MHz的帶寬,當速率為10Mb/s時,則用5MHz的帶寬進行通信,如圖2所示。

基于HomeRF的家庭寬帶網絡

SWAP系統的功耗非常低,100mPW就能覆蓋40米左右的范圍,可以實現一般用戶居室和花園的無縫覆蓋 。

2.2 介質訪問層(MAC)

SWAP的MAC層就相當于OSI模型中的數據鏈路層,因此它的功能主要是完成數據幀的封裝、拆封等。

如圖3所示,HomeRF將一個跳頻點上的大部分時間用于數據通信,同時根據激活的話音信道數目,動態地為語音業務預留一部分資源,這符合了未來家庭通信以數據為主的發展趨勢。為了滿足實時通信的要求,SWAP為流業務(Stream Meadia)定義了高級別的優先權,可以隨時占用信道資源。丟失的語音數據包,SWAP將在下一個跳頻點的起始時刻進行重傳。

基于HomeRF的家庭寬帶網絡

 

作者:南京郵電學院 合作媒體:南京郵電學院 編輯:顧北

 

 

 
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