定義
個人域網(PAN)是套用短距離無線電新技術構成的“個人小範圍”的信息網路。其中“個人小範圍”是指用戶個人家庭、辦公室或個人攜帶的信息設備之間。無需使用電線、電纜、插銷等進行相互連線;只需要在互聯的設備上加上一片很小的無線電收發晶片,就可以實現個人身邊的各種信息電器之間的互聯。其覆蓋範圍一般在10米半徑以內 。
個人域網可以看做是一種覆蓋範圍比WLAN更小的無線區域網路,其核心思想是用無線電傳輸代替傳統的有線電纜,實現個人信息終端的智慧型化互聯,組建個人化的信息網路,比如,家庭娛樂設備之間的無線連線、計算機與其外設之間的無線連線、蜂窩電話與頭戴式藍牙耳機之間的連線等。
PAN的優點在於:它能夠以一種無縫和透明的方式自動發現落在POS內的任何設備,並與其建立連線。PAN的範圍通常只有幾米,但是這很有效,因為個人需求很少會超出這個距離。
四種核心技術
PAN 的實現技術有多種 ,主要有 Bluetooth、IrDA、HomeRF及UWB( Ultra-Wideband Radio)這四種技術。
IrDA技術
IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術,它在技術上具有移動通信設備所必需的體積小、功率低、耗電量低的特點。傳輸速率在這四種技術中是最高的,由於採用點到點的連線,數據傳輸所受到的干擾較少,速率可達16Mb/s。但是,IrDA是一種視距傳輸技術,也就是說兩個具有IrDA連線埠的設備之間如果傳輸數據,中間就不能有阻擋物,這在兩個設備之間是容易實現的,但在多個電子設備間就必須彼此調整位置和角度等。另外,IrDA設備中的核心部件一紅外線LED並不耐用,如果經常用裝配IrDA連線埠的手機上網,可能很快就不堪重負了。
IEEE802.11技術
IEEE802.11工作在開放式系統互聯參考模型(OSI/RM)的物理層和MAC層.其MAC層利用載波監聽多重訪問,衝突避免(CSMA/CA)協定;而在物理層,IEEE802.1l定義了三種不同的物理介質:紅外線、跳頻擴頻方式(F}I)以及直擴方式(Ds)。IEEE802.11支持1.11Mb/s較高的數據速率,但是由於它的成本比較高而且功耗比較大,因此很少用在PAN的實現中。
HomeRF技術
HomeRF是專門為家庭用戶設計的。HomeRF利用跳頻擴頻方式,通過家庭中的一台主機在移動數據和語音設備之間實現通信,既可以通過時分復用支持語音通信,又可以通過載波監聽多重訪問/衝突避免協定提供數據通信服務。HomeRF是IEEE 802.11與DECT的結合,旨在降低語音數據成本,採用了擴頻技術,工作在2.4GHz頻段,能同步支持4條高質量語音信道,目前HomeRF的傳輸速率可以達到11Mb/s。
藍牙技術
藍牙技術是一種開放性的全球個人域網組網技術規範,用以組成鄰近用戶或無線裝置使用的微微網,標準配置的通信距離為10m,在外接功率放大器時,通信距離可以擴大到100m。各種移動裝置可以在多個微微網中註冊,而在一個微微網中任何時候都可以使用8種移動裝置。
藍牙技術是一種支持、點到點到點多點的話音、數據業務的短距離無線通信技術。藍牙技術的發展極大地推動了PAN技術的發展,藍牙的設計初衷就是利用一種小型化、低成本和低功率的無線通信技術,形成一種個人身邊的網路,使得其覆蓋範圍之內各種信息化的移動或固定設備都能‘無縫’地實現資源共享。其實質內容是要建立通用的無線電空中接口及其控制軟體的公開標準,使通信和計算機進一步結合,使不同廠家生產的這類設備在沒有電線或電纜相互連線的情況下,也能在近距離範圍內具有互用、互操作的性能。因為藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS晶片中,因此它特別適用於小型的移動通信設備。藍牙技術的特點如下 :
( 1)將設備無線互聯組成小型PAN,並可為其提供接入數據網的功能,能夠實現與Internet互聯。
( 2)工作於 2. 4G Hz的 ISM頻段,無需申請頻率許可證。
( 3)採用 1600hop /s的快速跳頻技術 ,提供了一定程度的物理層安全保證。
( 4)採用正向糾錯編碼 ( FEC)技術降低了誤碼率,保證通信質量。
( 5)採用FM調製方式 ,設備簡單。
( 6)支持點到多點通信 ,具有自動查詢設備及服務類型的功能。
( 7)協定體系完備 ,充分支持現有高層協定 ,具有多種工作模式。
( 8)支持多通道傳輸 ,可實現非對稱連線。
( 9)支持電路交換和分組交換兩種交換形式。
( 10)設備體積小 ,便於攜帶或移動 ,成本低廉。
總的來講,IrDA對於要求傳輸速率高、使用次數少、移動範圍小、價格比較低的設備,如印表機、掃瞄器、數碼像機等比較適合;IEEE802.11傳輸距離長,速度快,比較適於公司企業中距離較大的無線網路。HomeRF技術比較適於家居環境的通信,因為這種環境的活動半徑大於藍牙技術規定的活動範圍,而且一般又小於IEEE 802.1l的半徑。藍牙技術跳頻快,功耗低、靈活性強,因而在移動設備互連方面更具有優勢,尤其適合於那種活動範圍比較廣、要求能和多種設備迅速互聯的設備,如:筆記本電腦、數字無繩電話、PDA、手機等,從而在新興的個人區域網路領域也更具有吸引力和競爭力。
無線個人域網
無線個人域網(Wireless Personal Area Neawork,WPAN)指的是在攜帶型消費者電器和通信設備之間進行短距離特別連線的網。WPAN的覆蓋範圍一般是半徑10m以內,比無線區域網路還小。特別連線包含兩層意思,一是指設備既能承擔主控功能,又能承擔被控功能的能力;二是指設備加入或離開現有網的方便性。
藍牙技術實際上就屬於WPAN的範疇,但其速率較低。為滿足多媒體設備之間的通信就需要對等的特別連線,這樣能保證20Mbit/s以上的數據速率以及在確保的頻寬內提供一定的Qos。為了達到所需要的物理層數據速率和媒體接入控制層的Qos要求,IEEE 802.15 WPAN工作組發起了一個新的任務組——802.15.3高速率WPAN任務組,其任務是針對消費者圖像和多媒體套用,為低功率成本的短距離通信制定高速率的WPAN標準。
無線個人域網用於實現點到點的短距離無線接入,無線個人域網接入技術很多,主要有藍牙技術、超寬頻無線電技術。