技術解密篇:
802.11n這種“標準滯后于產品”的現象并不罕見,千兆、萬兆產品的推出走的也是這種路線,這是廠商為搶占市場優勢的慣用招式,廠商們之所以會不顧一切地提前拼搶市場,足見802.11n的誘人之處確實不可小覷。
競爭力:強勁的多項實力派技術
新興的802.11n在高吞吐量上有比較大的突破,是下一代的無線網絡技術的標準,可提供支持對帶寬最為敏感的應用所需的速率、范圍和可靠性。 802.11n 結合了多種技術,其中包括 Spatial Multiplexing MIMO(Multi-In, Multi-Out)(空間多路復用多入多出)、20和 40MHz 信道和雙頻帶(2.4 GHz 和5 GHz),以便形成很高的速率,同時又能與以前的 IEEE 802.11b/g 設備兼容。
其中,MIMO(多入多出)或MTMRA(多發多收天線)技術是無線移動通信領域智能天線技術的重大突破,該技術能在不增加帶寬的情況下成倍地 提高通信系統的容量和頻譜利用率,是新一代移動通信系統必須采用的關鍵技術。MIMO系統在發射端和接收端均采用多天線(或陣列天線)和多通道。傳輸信息 流S(k)經過空時編碼形成N個信息子流Ci(k),i=1,……,N。這N個子流由N個天線發射出去,經空間信道后由M個接收天線接收,多天線接收機利 用先進的空時編碼處理能夠分開并解碼這些數據子流。這樣,MIMO系統可以創造多個并行空間信道,解決了帶寬共享的問題。802.11n天線數量可以支持 到3×3,比802.11g的3增加了3倍。
而802.11n可以實現高達320Mbps甚至500Mbps速率有賴于MIMO技術支撐的同時,更少不了OFDM技術的功勞,OFDM技術是多載波 調制(Multi-CarrierModulation,MCM)的一種,它曾經效勞于802.11g標準,但相比802.11n中與MIMO技術的結 合,昔日的表現自然遜色不少。該技術的核心是將信道分成許多進行窄頻調制和傳輸正交子信道,并使每個子信道上的信號頻寬小于信道的相關頻寬,用以減少各個 載波之間的相互干擾,同時提高頻譜的利用率的技術。
將MIMO與OFDM技術相結合,就產生了MIMO OFDM技術,該技術通過在OFDM傳輸系統中采用陣列天線實現空間分集,提高了信號質量,并增加了多徑的容限,使無線網絡的有效傳輸速率有質的提升。得 益于將MIMO與OFDM技術相結合而應用的MIMO-OFDM技術,802.11n在支持2.4GHz頻段和5GHz頻段的基礎上,使無線傳輸的質量和 速度得到極大提升。 而為了提升整個網絡的吞吐量,802.11n還對802.11標準的單一MAC層協議進行了優化,改變了數據幀結構,增加了凈負載所占的比重,減少管理檢 錯所占的字節數大大提升了網絡的吞吐量。
其次,為了提升整個網絡的吞吐量,802.11n還對802.11標準的單一MAC層協議進行了優化,改變了數據幀結構,增加了凈負載所占的比重,減少 管理檢錯所占的字節數,使得網絡的吞吐量得到大大提升。而在天線方面,智能天線技術的應用也解決了802.11n的傳輸覆蓋范圍問題,通過多組獨立天線組 成的天線陣列系統,動態地調整波束的方向,使得802.11n能保證用戶能接收到穩定的信號,同時也能有效減少其它噪音信號的干擾,使無線網絡的傳輸距離 能夠增加到幾公里,移動性大大增強。
第三,在兼容性方面,802.11n通過采用軟件無線電技術解決不同標準采用不同的工作頻段、不同的調制方式,造成系統間難以互通,移動性差等問題。這 種軟件無線電技術是一個完全可編程的硬件平臺,所有的應用都通過在該平臺上的軟件編程實現,也就是說,不同系統的基站和移動終端都可以通過這一平臺的不同 軟件實現互通和兼容,這使得WLAN的兼容性得到極大改善。軟件無線電技術將根本改變網絡結構,實現無線局域網與無線廣域網融合并能容納各種標準、協議, 提供更為開放的接口,最終大大增加網絡的靈活性,這意味著WLAN將不但能實現802.11n向前后兼容,而且可以實現WLAN與無線廣域網絡的結合,比 如3G。
較量:對802.11b/g技術的革命?
WLAN市場的發展可以說是日新月異,自1999年IEEE正式頒布IEEE 802.11a、11b標準后,到2004年11b產品成為WLAN的市場主流,經過了近5年的時間;而2006年11g產品成為主流,只用了不到2年的 時間。由此可見,11n的產品替代11g的歷時將會更短。可以這么說,從11b過渡到11g,只不過是一次升級行為,而從11g發展到11n,則是一個換 代問題,11n在802.11b/g的基礎上已經實現了質的飛躍。
傳輸速率提升10倍
802.11n可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps,甚至高達600Mbps。即在理想狀 況下,802.11n將可使WLAN傳輸速率達到目前傳輸速率的10倍左右,拷貝需要30分鐘時間的視頻文件,在最高數據傳輸率上,用802.11b拷貝 文件需要耗時42分鐘,用雙天線草案802.11n客戶端只需要不到一分鐘。
覆蓋范圍到幾平方公里
802.11n采用智能天線技術,通過多組獨立天線組成的天線陣列系統,動態地調整波束的方 向,802.11n保證讓用戶接收到穩定的信號,并減少其它噪音信號的干擾,覆蓋范圍可擴大到好幾平方公里,這使得原來需要多臺11g設備的地方,只需要 一臺11n產品就可以了,不僅方便了使用,還減少了原來多臺11g產品互聯通時可能出現的信號盲點,移動性大大增強。
全面兼容各標準
802.11n采用軟件無線電技術解決了不同標準采用不同的工作頻段、不同的調制方式造成系統間難以互通、移動性差的問題,這樣,不但保障了與以往的802.11a、11b、11g標準的兼容,而且還可以實現與無線廣域網絡的結合,極大的保護了用戶的投資。
紐帶:連接Wi-Fi與WiMAX
隨著人們對網絡的使用越來越廣泛,現有的Wi-Fi技術根本滿足不了人們不斷變化的使用需求,人們渴望一種具有更高帶寬、更高傳輸速度、覆蓋面更廣的無線傳輸技術,802.11n的出現,彌補了Wi-Fi不足的同時,也成為了WiMAX實現市場飛躍的跳板。
其中,Wi-Fi全稱為WirelessFidelity,又稱802.11b標準,傳輸速度為11Mbps,是在辦公室和家庭中使用的短距 離無線技術,其目前可使用的標準有兩個。而WiMAX是IEEE802.16標準的代名詞,全稱為World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作性,為了推廣IEEE 802.16無線寬帶接入技術,促進和認證符合IEEE802.16標準的寬帶無線接入設備的兼容性和互操作性,由Intel和Nokia在2001年發 起并成立了WiMAX論壇組織。WiMAX的基本目標是提供一種在城域網接入多廠商環境下,確保不同廠商的無線設備互連互通;主要用于為家庭、企業以及移 動通信網絡提供最后一公里的高速寬帶接入,以及將來的個人移動通訊業務。
Wi-Fi早已發展得如火如荼,WiMAX是Wi-Fi的延續,目前還沒有進入到實質性的應用之中,而且其發展也受到一些實際的問題的制約與 挑戰,802.11n作為WiMAX的前奏,它的出現為WiMAX滿足無線世界對帶寬、速度和便捷性的應用需求提供了保證,即將出爐的802.11n標 準,將以其優勢把WiMAX推向新的發展高度。而且,WiMAX還可以利用目前至近九成的移動網絡設備內置了Wi-Fi的現成優勢,在市場應用中加速騰 飛。