近年來，隨著各種短距離無線通信技術的發(fā)展，學術界提出了一個新的概念，個人局域網（Ｐｅｒｓｏｎａｌ?。粒颍澹帷。危澹簦鳎铮颍?，ＰＡＮ）。

　　ＰＡＮ的思想是，用無線電或紅外線代替?zhèn)鹘y的有線電纜，實現個人信息終端的智能化互聯，組建個人化的信息網絡。從計算機網絡的角度來看，ＰＡＮ是一個局域網；從電信網絡的角度來看，ＰＡＮ是一個接入網，因此有人把ＰＡＮ稱為電信網絡“一米”的解決方案。

　?。校粒味ㄎ辉诩彝ヅc小型辦公室的應用場合。其主要應用范圍包括：話音通信網關、數據通信網關、信息電器互聯與信息自動交換等。

　　四種ＰＡＮ技術

　　ＰＡＮ的實現技術主要有：Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩｒＤＡ、Ｈｏｍｅ?。遥婆cＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ－Ｗｉｄｅｂａｎｄ　Ｒａｄｉｏ）四種。

　　藍牙（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）技術是一種支持點到點、點到多點的話音、數據業(yè)務的短距離無線通信技術。它由愛立信、諾基亞、英特爾、ＩＢＭ和東芝等公司提出與推廣。從１９９８年以來，推出了１．０Ａ、１．０Ｂ標準并將推出２．０標準。它極大地推動了ＰＡＮ技術的發(fā)展，ＩＥＥＥ專門成立了ＩＥＥＥ?。福埃玻保敌〗M負責研究基于藍牙的ＰＡＮ技術。

　?。桑颍模良夹g是目前四種技術中市場份額的，已經安裝了至少５０００萬個單元。它采用紅外線作為通信媒介，支持各種速率的點到點的話音和數據業(yè)務，主要應用在嵌入式的系統和設備中。

　?。龋铮恚濉。遥剖怯晌④?、英特爾、惠普、摩托羅拉和康柏等公司開發(fā)的。它的工作頻段為２．４ＧＨｚ，話音通信采用ＤＥＣＴ標準，數據通信采用ＴＣＰ／ＩＰ。

　　ＵＷＢ是一種新技術。其概念類似于雷達，在很寬的頻段內傳送短脈沖，將信息調制到脈沖的時間和頻率上。ＵＷＢ的高性能和低功耗的優(yōu)點使得它將成為未來市場上強有力的競爭者之一。

　　藍牙和ＩｒＤＡ做為兩種主要的ＰＡＮ技術，各有特點。

　　藍牙技術特征

　　藍牙技術是做為一種“電纜替代”的技術提出來的，發(fā)展到今天已經演化成了一種個人信息網絡的技術。它將內嵌藍牙芯片的設備互聯起來，提供話音和數據的接入服務，實現信息的自動交換和處理。

　　藍牙主要針對三大類的應用：話音／數據的接入、外圍設備互聯和個人局域網。話音／數據的接入是將一臺計算設備通過安全的無線鏈路連接到一個通信設備，完成與廣域通信網絡的互聯。外圍設備互聯是指將各種外設通過藍牙鏈路連接到主機。個人局域網的主要應用是個人網絡和信息的共享和交換。

　　ＩｒＤＡ技術特征

　?。桑颍模潦且环N短距離紅外線通信技術，適合于低成本、跨平臺、點對點高速數據連接，尤其是嵌入式系統。

　　ＩｒＤＡ的主要應用：設備互聯、信息網關。設備互聯后可完成不同設備內文件與信息的交換。信息網關負責連接信息終端和互聯網。

　　藍牙與ＩｒＤＡ的比較

　　下面將從協議架構、基帶與射頻、應用協議與安全性四個方面對藍牙和ＩｒＤＡ進行對比。

　　１　協議架構　　

　　ＩｒＤＡ和藍牙的協議堆都可以劃分成兩部分：協議和可選協議。

　　ＩｒＤＡ和藍牙的協議非常類似，包括：物理層協議、鏈路接入協議、鏈路管理協議和服務發(fā)現協議。協議完成對物理傳輸媒介的監(jiān)測與控制，發(fā)現設備，可靠的數據鏈路的建立與維持，高層數據包的適配，不同協議數據的復用與流量控制。ＩｒＤＡ與藍牙在協議上的區(qū)別在于實現方式的不同，原因在于物理傳輸媒質的不同。

　?。桑颍模梁退{牙的可選協議中有一些相同之處：提供虛擬串口通信，支持ＯＢＥＸ協議，支持話音數據流和呼叫控制。由于協議的差異和應用的不同，導致兩者的可選協議有相當大的區(qū)別，相同功能的實現方式也不盡相同。其區(qū)別主要基于：

　?。保﹨f議的實現方式不同：藍牙的ＬＭＰ負責兩個藍牙設備問的建鏈與控制，包括狀態(tài)監(jiān)測、鑒權與加密和能源管理，但不負責業(yè)務數據的傳遞；ＩｒＤＡ的ＩｒＬＭＰ負責數據的復用和別的業(yè)務發(fā)現。ＩｒＬＡＰ建立可靠的數據鏈路，有差錯監(jiān)測、數據重傳和低級別流控；藍牙的相應功能由Ｌ２ＣＡＰ協議完成。

　?。玻┓瞻l(fā)現機制不同：藍牙中設備發(fā)現和服務發(fā)現分別由基帶協議和ＳＤＰ協議完成。ＩｒＤＡ中對應的協議為ＩＴＬＡＰ和ＩｒＬＭＰ，ＩｒＬＭＰ中的信息接入服務（ＩＡＳ）提供了本設備所支持的服務類型的信息。

　　３）話音通信的處理方式不同：在藍牙中，話音編碼數據直接通過基帶協議傳輸，呼叫控制命令（ＴＣＳ－ＢＩＮ和ＡＴ－Ｃｏｍｍａｎｄｓ）建立在虛擬串口協議ＲＦＣＯＭＭ上，通過Ｌ２ＣＡＰ處理后，進入基帶傳輸。ＩｒＤＡ中，話音數據流和呼叫控制信令都承載于ＴｉｎｙＴＰ協議上，話音數據流的處理開銷比藍牙大。藍牙的ＴＣＳ－ＢＩＮ協議，基于ＩＴＵ－Ｔ　Ｑ．９３１標準，ＩｒＤＡ和藍牙的ＡＴ－Ｃｏｍｍａｎｄｓ都基于ＩＴＵ－Ｔ?。郑玻岛停牵樱停埃罚埃穮f議。

　?。矗┩ㄐ诺奶幚矸绞讲煌?。藍牙支持兩種數據通信方式：ＯＢＥＸ協議和ＰＰＰ協議。在ＯＢＥＸ的基礎上，藍牙支持各種數據對象的交換與同步，如ｖＣａｒｄ、ｖＣａｌｅｎｄａｒ、ｖＮｏｔｅ和ｖＭｅｓｓａｇｅ等。在ＰＰＰ協議上，構筑了ＷＡＰ／ＵＤＰ／ＩＰ和ＴＣＰ／ＩＰ兩種協議架構，使得藍牙有能力承載互聯網和移動互聯網的各種業(yè)務數據，極大地擴展了藍牙的應用范圍，這也是藍牙相對于ＩｒＤＡ的優(yōu)點之一。未來的藍牙２．０的版本中，ＯＢＥＸ協議將采用ＴＣＰ／ＩＰ實現，從而藍牙的數據通信將以ＩＰ作為統一網絡層的協議，便于藍牙設備與基于ＩＰ的通信設備的互聯。ＩｒＤＡ的數據通信主要建立在ＯＢＥＸ的基礎上，立足于各種數據對象的高速交換與處理，提供了眾多的數據對象格式和靈活的操作方式。ＩｒＤＡ也提供了虛擬串口和并口，供應用程序選擇使用。

　?。病』鶐c射頻

　　由于技術目標和傳輸媒介的不同，ＩｒＤＡ和藍牙在基帶和射頻部分（物理層和數據鏈路層）上有很大的區(qū)別，而正的差異（見表1）。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1 IrDA和Bluetooth基帶與射頻部分對比

　　從表１可以看出，ＩｒＤＡ具有這樣一些優(yōu)點：數據傳輸速率高，適合于傳輸容量較大的數據文件和多媒體數據流；紅外線發(fā)射角度較小，有一定的物理傳輸上的安全性。主要缺點是：傳輸距離短，受視距影響；要求通信設備的位置固定；點對點的傳輸，無法靈活地組成網絡。

　　藍牙的優(yōu)勢在于：使用全向天線，更容易發(fā)現設備；支持終端的移動性；信號傳輸不受視距的影響，全雙工，適合開展話音業(yè)務，支持點到多點的連接，易于組網。

　　３　應用協議

　　從技術的角度看，藍牙的應用可以分成基于ＯＢＥＸ的對象交換的應用、基于ＰＰＰ的互聯網應用和話音通信應用三種。ＩｒＤＡ的應用有基于ＯＢＥＸ的對象交換的應用、基于ＩｒＬＡＮ的局域網的應用和基于ＩｒＭＣ的移動通信的應用三種。

　?。桑颍模梁退{牙都把數據對象的交換做為基本的功能，以ＯＢＥＸ協議作為高層的基礎協議，應用主要有：文件傳送（Ｆｉｌｅ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ）、對象推送（Ｏｂｊｅｃｔ　Ｐｕｓｈ）和同步（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ）等。對象的類型有：ｖＣａｒｄ、ｖＭｅｓｓａｇｅ、ｖＮｏｔｅｓ和ｖＣａｌｅｎｄａｒ等。ＩｒＤＡ中、短距離通信和窄的信號角度提供了簡單的安全性，無需復雜的設備搜索程序，而藍牙則必須執(zhí)行耗時的設備搜索和服務搜索程序，而且必須采用鑒權和加密機制才能保證信息的保密性。藍牙設備具有一定的移動能力，而且無線電波的傳輸不受視距和障礙物的影響，從而保證了數據對象自動地、隱蔽地完成交換，易于完成數據的同步，而ＩｒＤＡ技術由于受紅外線的限制，同步時設備的位置固定，通信鏈路上不能有任何障礙物：藍牙具有自動組成ｐｉｃｏｎｅｔ的能力，便于多臺終端之間交換數據對象，ＩｒＤＡ只能是點到點的通信。

　　計算機網絡通信方面，ＩｒＤＡ與藍牙的應用大致相同：ＬＡＮ接入和撥號網絡，但是兩者的概念、實現方式和應用范圍有很大的不同。用做ＬＡＮ接入點時，藍牙不受視距和障礙物的限制，而且具有多點連接的能力，使得多臺藍牙設備可以分享ＬＡＮ資源；ＩｒＤＡ則受限于視距傳輸和１ｍ的傳輸距離，但是ＩｒＤＡ在近距離時的傳輸速率比藍牙高，適合于極短距離和高速ＬＡＮ連接的應用場合。在撥號網絡的應用中，藍牙提供ＡＴ－Ｃｏｍｍａｎｄｓ建立呼叫，業(yè)務數據采用ＴＣＰ／ＩＰ／ＰＰＰ／ＲＦＣＯＭＭ的方式傳遞，信令與數據分開傳送。ＩｒＤＡ是基于ＩｒＣＯＭＭ，撥號網絡是ＩｒＤＡ的典型應用之一，但是與藍牙相比，它要求數據終端和調制解調器的距離小于１ｍ，而且必須有視距信號。藍牙在計算機網絡通信方面的優(yōu)勢在于：數據和話音可以同時傳遞，具有更加靈活的業(yè)務傳遞能力。

　　可進行話音通信是藍牙技大的特點之一，藍牙特意設計了ＳＣＯ的數據包用于承載話音編碼數據，為話音數據包預留了帶寬，充分保證話音質量（ＱｏＳ），制訂了處理話音通信信令的協議ＴＣＳ－ＢＩＮ。話音通信時，信令數據的傳遞建立在Ｌ２ＣＡＰ上，話音數據直接通過基帶協議傳輸。藍牙話音通信的特點是話音業(yè)務和數據業(yè)務可以同時傳輸，但是應該指出話音數據的傳遞將導致ｐｉｃｏｎｅｔ內數據吞吐量的急劇下降。理論上在一個ｐｉｃｏｎｅｔ內藍牙技術多同時支持三路全雙工的話音通信。話音通信并不是ＩｒＤＡ的設計出發(fā)點，但是在ＩｒＭＣ協議中的ＲＴＣＯＮ規(guī)定了在紅外鏈路上如何傳遞全雙工話音數據。ＲＴＣＯＮ只支持一路話音數據，并且不能與其他數據業(yè)務共享復用信道。ＩｒＤＡ的話音通信要求通信的雙方的位置固定，距離小于１ｍ。ＩｒＤＡ話音通信典型的場合是手機與耳機之間的通信。

　?。础“踩ＷC

　　ＩｒＤＡ并不提供鏈路級的安全保證，它的安全保障來自兩個方面：紅外線的短距離和小角度的傳輸特性提供了物理層的安全特性，但是無法避免通過監(jiān)測反射的紅外線和濾除環(huán)境噪聲的竊聽；ＩｒＤＡ主要依賴于高層協議提供的鑒權和加密機制，來保證通信的保密。

　?。拢欤酰澹簦铮铮簦簦璧囊粋€重要作用是“電纜替代”，而且藍牙采用了全向天線，這些都要求在藍牙的協議中充分保證通信的安全。藍牙的跳頻速度達到了１６００ｈｏｐ／ｓ，屬于快速跳頻技術，加上通信的短距離的特性，提供了一定程度的物理層的安全特性。藍牙的內置式安全特性主要有鏈路級和業(yè)務級的安全措施。采用了鑒權和加密手段。

　　藍牙鏈路級的安全特性在Ｌ２ＣＡＰ協議中完成。基于鏈路密鑰的概念，密鑰為１２８比特長的隨和序列。藍牙設備在每次建鏈時都要核對密鑰，通信時該密鑰將用于鑒權和加密。

　　業(yè)務級的安全措施中采用了安全管理器的概念，來往制對藍牙設備和服務的接入。安全管理器可以對每一個設備和服務指定信任等級和訪問極限。

　　藍牙從物理層、鏈路層、業(yè)務層三個層次上提供安全措施，充分保證通信的保密性，使得藍牙成為ＰＡＮ的技術方案之一。

　　ＩｒＤＡ和藍牙互通的可行性

　?。桑颍模梁退{牙作為兩種主要的ＰＡＮ技術，他們之間是一種互補的競爭關系，將會在市場上長期共存下去，而彼此間的互通是一個亟待解決的問題。

　　ＯＢＥＩ是ＩｒＤＡ和藍牙間互通的基礎之一。從系統實現的角度來看，ＩｒＤＡ和藍牙的系統架構基本相同?；鶐酒蜕漕l單元組成一個模塊，運行底層的物理層和鏈路層的功能；高層協議由單獨的ＣＰＵ來運行。

　　從市場的角度看，ＩｒＤＡ和藍牙都屬于低成本的無線互聯技術，其價格大約為７美元左右。因此應該發(fā)展基于ＩＴＤＡ和藍牙的雙模ＰＡＮ終端。

　?。桑颍模梁退{牙雙模終端應具備以下特點：高層協議統一采用ＯＢＥＸ，基帶與射頻單元的集成芯片獨立放置，其余中間層協議在共用的ＣＰＵ中獨立完成。這樣需要定義兩個接口：ＯＢＥＸ傳送層接口（ＯＴＩ）和基帶射頻單元接口（ＢＲＩ）。從軟件的角度來看，ＯＴＩ是一個軟件接口，是操作系統的ＡＰＩ，負責處理對不同的傳輸層函數的調用。ＢＲＩ是一個硬件接口，它有相應的驅動程序，負責ＣＰＵ單元與ＩｒＤＡ、藍牙的基帶射頻單元的連接。

　　在這種互通的模式下，互通是通過相同的應用程序的數據對象實現的，也就是在文件對象層次上的互通。兩個協議的實現仍然是相互獨立的，對協議的選擇由應用程序根據實際需求在建鏈時協商決定。

　　很多的分析家在分析ＰＡＮ技術時，認為ＩｒＤＡ和藍牙技術兩者相同點甚多，市場的競爭將導致其中一種技術的消亡。但根據ＩＴＤＡ和藍牙各自的技術特點，兩種技術將長期共存，互補發(fā)展。

　　如進一步開發(fā)ＩｒＤＡ和藍牙雙模終端。則更將有助于兩種技大的優(yōu)勢互補，開辟出個人局域網的新時代。

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