Cellular和WiFi的区别是什么?
Cellular和Wi-Fi均为无线通信技术,能够在无需物理连接的情况下传输数据和信息。Cellular依赖于基站来发射和接收无线电波,而Wi-Fi则通过AP/WAC等路由交换设备进行信号传输。两者虽然都利用无线电波进行数据传输,但使用的频段有所不同。蜂窝网络主要使用较低的频段,例如800MHz至2.7GHz,适合广域覆盖和移动通信。Wi-Fi则主要使用较高的频段,如2.4GHz、5GHz和6GHz,适合高速数据传输及室内使用。更多关于Cellular和Wi-Fi的区别可参见下面表格。
表1-1 Cellular和Wi-Fi的区别
项目
Cellular网络
Wi-Fi网络
覆盖范围
由运营商的基站覆盖,适用于广泛区域,适合移动和广域覆盖,如户外活动。
覆盖范围有限,适合固定场所,如家庭和办公室,提供稳定连接。
传输速度
速度受信号质量和用户数量影响。
通常更快,特别是采用Wi-Fi 7时。
信号稳定性
可能受地形和基站负载影响。
在固定范围内通常更稳定,除非受到干扰。
Cellular有哪些应用?
在连接分布在不同地点的网络时,通常会使用有线网络,通过物理链路将不同地点的设备连接起来。但在某些情况下,因为物理链路的架设成本和难度,人们希望采用无线的方式进行接入。例如:
当部分网络设备部署在地理位置特殊的地方(如企业的偏远分支机构或海上油田)时,有线接入的成本过高。
在网络需要临时架设且频繁变更的场景下,比如在灾区现场需要进行快速建立网络,有线接入不仅成本高,而且移动性较差。
对于一些分布广泛的业务,如加油站或ATM机,站点过于分散,有线接入难以全面覆盖。
在这些场景下,网络设备可以通过无线接入Cellular网络的方式开展业务,提供所需的网络服务。
如下图所示,为了实现企业分支与总部间便捷、快速的的通信,免于布设有线网络,企业分支出口网关可以接入BSS(Base Station Subsystem,基站子系统),用无线广域接入代替有线广域接入,实现分支与总部间的网络互通。Cellular网络由三个部分构成:
用户设备:指用户接入Cellular网络的设备,如出口网关。
BSS:负责与用户设备进行无线通信,例如运营商的固定基站、移动基站等。可以将BSS看作无线网络与有线网络之间的转换器。
承载网与核心网:承载网负责承载与汇聚数据,核心网负责数据处理与路由。
Cellular网络基础架构
Cellular是如何工作的?
路由器等设备通过Cellular单板和SIM卡实现Cellular功能。如下图所示,Cellular单板是华为公司提供的具有Cellular功能的单板。
Cellular单板
将SIM卡插入Cellular单板,并将该单板插入路由器后,路由器设备即可通过拨号连接的方式与运营商网络进行连接。在开启拨号功能后,设备无需数据报文触发,会自动尝试与运营商网络建立拨号连接。若拨号失败,设备将每隔一段时间自动重试与运营商网络的拨号连接。拨号连接过程如下图所示。
拨号连接过程
详细过程如下:
Cellular通道接口向Cellular模组发送连接建立请求。
Cellular模组向运营商网络发送连接建立请求,该请求中包含用户的身份认证信息。
运营商网络对接入的用户进行认证,认证成功后,核心网与Cellular模组建立连接,并分配IP地址给Cellular模组。
Cellular模组通知Cellular通道接口物理Up。
Cellular通道接口与Cellular模组进行IP地址协商,并获取Cellular模组为通道接口分配的IP地址。
Cellular通道接口成功与运营商网络建立链路,进行数据业务转发。