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無線通訊的分類
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❒ 無線通訊系統的種類
無線通訊系統依照不同的通訊距離,分為下列四種,如<表一>所示:
➤無線個人網路(WPAN:Wireless Personal Area Network):通常應用在週邊設備,例如:搖控器、無線耳機、無線鍵盤、無線滑鼠等,可以使用藍牙(Bluetooth)、紅外光無線傳輸(IrDA)、家用射頻(Home RF)、紫蜂(Zigbee)、超寬頻(UWB)等技術,資料傳輸率小於10Mbps(除了UWB以外),傳輸距離1~10公尺。
➤無線區域網路(WLAN:Wireless Local Area Network):能夠讓使用者在公司或家庭的內部連接網路,可以使用WiFi(IEEE802.11)、Hiper LAN等技術,資料傳輸率小於100Mbps,傳輸距離10~100公尺。
➤無線都會網路(WMAN:Wireless Metropolitan Area Network):讓使用者在都會地區的任何地方連接網路,屬於移動或行動無線寬頻網路,可以使用LMDS、MMDS、WiMAX等技術,資料傳輸率小於70Mbps,傳輸距離1~50公里。知識力www.ansforce.com。
➤無線廣域網路(WWAN:Wireless Wide Area Network):應用在全球各地區的行動網路,早期由於技術限制只能應用在語音通信,目前的技術已經可以讓使用者連接網路,而且達到真正的行動無線寬頻網路,可以使用GSM、WCDMA、LTE等技術,資料傳輸率可達1Gbps,傳輸距離1~20公里。
表一 無線通訊系統的種類。
❒ 無線通訊系統的移動特性
無線通訊系統依照不同的移動特性,可以分為下列三種:
➤固定無線網路(Fixed wireless network):通訊設備固定,但是可以透過無線寬頻連接網路,例如:個人電腦使用的無線區域網路(WLAN/WiFi)。
➤移動無線網路(Portable wireless network):通訊設備可以移動,但是必須在某一個固定的區域內移動,例如:筆記型電腦內建無線區域網路(WLAN)。
➤行動無線網路(Mobile wireless network):通訊設備可以移動,而且可以行動上網(一邊移動、一邊上網),例如:第2.5代行動電話GPRS系統、第三代行動電話WCDMA系統、第四代行動電話LTE系統等。
❒ 無線通訊的功率計算
➤分貝毫瓦(dBm):是指功率的絕對值,我們定義1毫瓦(1mW)為0dBm,由下列公式可以算出功率(毫瓦)與分貝毫瓦(dBm)的關係:
所以0dBm=1mW、10dBm=10mW、20dBm=100mW、30dBm=1000mW=1W,<表二>列出幾種常見的無線通訊設備功率可以給大家參考。
➤分貝(dB:decibel):是指功率的相對值(兩個相同單位數量的比值),由下列公式可以算出功率的增益(功率放大的比例)與衰減(功率減小的比例):
表二 常見的無線通訊設備功率。
【實例】
行動電話的天線發射電磁波功率大約為1瓦特(W),相當於多少分貝毫瓦(dBm)?距離一公里外量測電磁波衰減為10mW,相當於多少分貝毫瓦(dBm)?請問這支手機的電磁波一公里衰減多少分貝(dB)?
〔解〕
P1 = 1W = 1000mW代入公式dBm = 10log[1000(mW)] = 30dBm所以1W = 1000mW = 30dBm
P2 = 10mW代入公式dBm = 10log[10(mW)] = 10dBm所以10mW = 10dBm
所以手機天線發射電磁波功率P1 = 1000mW = 30dBm = dBm1,
距離一公里外量測電磁波衰減為P2 = 10mW = 10dBm = dBm2,
= 10dBm - 30dBm = dBm2 - dBm1
由這個例子可以看出,分貝(dB)為負值代表電磁波衰減,分貝(dB)為正值代表電磁波增益,如果直接以功率計算,則必須使用除法與對數公式,計算起來很麻煩,如果以分貝毫瓦(dBm)計算,則可以直接使用減法,計算起來容易得多,這是為什麼科學家要用分貝毫瓦(dBm)這種功率單位的主要原因。
【請注意】上述內容經過適當簡化以適合大眾閱讀,與產業現狀可能會有差異,若您是這個領域的專家想要提供意見,請自行聯絡作者;若有產業與技術問題請參與社群討論。
【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「雲端通訊與多媒體產業,全華圖書公司」。<我要買書>