络巨头们也展开了激烈的争夺,围绕着不同的标准形成了不同的利益集团。
Wi-Fi:局域网接入技术Wi-Fi是无线保真(Wireless fidelity)的缩写,Wi-Fi技术包括已经批准的IEEE802.11a、b和g规范以及等待批准的802.11n规范。
Wi-Fi是第一项得到广泛部署的高速无线技术。
Wi-Fi首先在笔记本电脑中顽强地站稳了脚跟,笔记本电脑快速上升和移动办公模式的逐渐深入人心奠定了Wi-Fi进一步流行的基础。
在英特尔、IBM、AT&T等众多IT和电信运营商的努力下,Wi-Fi被广泛部署在全球机场、酒店、咖啡馆等场所。
然而,Wi-Fi能够支持的范围非常有限,用户只有保持距离无线接入点设备(AP)300英尺的范围内才能实现高速连接。
尽管以目前的情况,希望通过公共服务来盈利还不够现实,但这些热点的存在无疑对Wi-Fi的推广起到了至关重要的作用。
Wi-Fi有着“无线版本以太网”的美称。
802.11b的带宽可以达到11Mbit/s,而802.11a及802.11g更可达54Mbit/s,如此高的带宽几乎赶上了线缆的连接,大大超过同类型的无线网络技术。
IEEE 802.11的影响不仅源于IEEE802.11a、IEEE 802.11b和IEEE 802.11g已经被广泛应用,而且在于802.11n将会使其应用格局跃上一个新台阶。
IEEE 802.11系列规范主要从无线局域网的物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)两方面来制订无线局域网标准。
其中物理层标准规定了无线局域网的传输速率、信号等基础规范,如IEEE 802.11b、802.11a、802.11g、802.11n等;而媒体访问控制层则在物理层的基础上提出一些应用要求规范,如IEEE 802.11e、802.11f、802.11i等。
目前,802.11n标准是横跨MAC与PHY两层的标准,预计带宽将达到108Mbps,最高速率或许会达到320Mbps,并加入服务质量管理功能。
以此看来,WLAN从IEEE 802.11b发展到IEEE 802.11g,只不过是升级;而到IEEE802.11n,才能说是换代。
虽然Wi-Fi拥有很多优点,但是它存几种宽带无线接入技术的对比分析田学军 湛江教育学院长期以来,无线技术一直被认为是有线技术的补充,不可能取代有线技术。
但是,随着技术的不断发展,一系列宽带无线技术已经带领无线技术走向关键应用领域。
以20世纪70年代诞生的以太网为代表的有线网络技术不但极大地扩展和提高了人类的工作模式和效率,促使互联网蓬勃地发展,也给后来的技术提供了充分想象的空间。
从历史的进程来看,现在的无线技术与当初有线网络初创时期的环境极为相似,面临着标准林立、市场错综复杂、带宽不足等等挑战。
而且,今天无线遇到的问题更为复杂,长距离传输的信号衰减、成本、辐射、QoS、安全脆弱和更高的带宽需求等。
相比起有线技术,无线应用的环境和需求也更加复杂,这也决定了无线技术必然是以多种不同的技术标准来满足不同的应用需求。
在众多的无线技术中,Wi-Fi、WiMAX、UWB、IEEE 802.20/3G成为不同领域的无线技术的代表,非常引人注目。
由于目前无线领域标准众多,即使是一种技术也可能存在多种竞争的标准。
为了争夺未来市场的主导权,制定标准的网在的安全隐患却是一个致命的缺点。
Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。
由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,无线电波能穿透墙壁和隔板,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据,甚至进入未受保护的公司内部局域网。
Wi-Fi崛起虽然迅速,但是面对WiMAX咄咄逼人的发展态势,有舆论认为WiMAX将取代Wi-Fi,但也有人认为WiMAX不会取代Wi-Fi,双方将在无线接入中互补。
WiMAX与Wi-Fi最明显的区别是覆盖范围存在巨大差别,Wi-Fi最高只能达到300英尺的覆盖范围,而只能在无线局域网环境中使用,而WiMAX802.16e通常可以达到几英里,主要定位在移动无线城域网环境中使用。
WiMAX:城域网无线技术WiMAX技术是微波接入全球互操作性的缩写(Worldwide Interoperability forMicrowave Access),主要任务是通过对产品进行兼容性和互操作性认证,消除IEEE802.16标准应用的障碍,扩大标准的应用范围。
802.16是由IEEE802开发的无线接入技术空中接口标准,具有代表性的标准包括802.16d固定无线接入和802.16e移动无线接入标准。
按照目前的技术发展情况,802.16d主要定位于企业用户,提供长距离传输的手段,而802.16e的用户群则定位于个人用户,支持用户在移动状态下宽带接入网络。
802.16d可支持TDD(时分双工)和FDD(频分双工)两种无线双工方式,根据使用频段的不同,分别有不同的物理层技术与之相对应,即单载波(SC)、OFDM(256点)、OFDMA(2048点)。
其中,10-66GHz固定无线接入系统主要采用单载波调制技术,而对于2-11GHz频段的系统,将主要采用OFDM和OFDMA技术。
OFDM和OFDMA具有较高的频谱利用率,且在抵抗多径效应、频率选择性衰落或窄带干扰上具有明显的优势,因此OFDM和OFDMA是低频段802.16系统采用的主要物理层方式。
802.16e的物理层实现方式与802.16d是基本一致的,主要差别是对OFDMA进行了扩展。
在802.16d中,仅规定了2048点OFDMA。
而在802.16e中,可以支持2048点、1024点、512点和128点,以适应不同地理区域从20MHz到1.25MHz的信道带宽差异。
在802.16标准中,MAC层定义了较为完整的QoS机制。
MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数,包括速率、延时等指标。
为了更好地控制上行数据的带宽分配,MAC层定义了四种不同的上行带宽调度模式,可以根据业务的需要提供实时、非实时的不同速率要求的数据传输服务。
按照人们原来的理解,Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题,它能把信号传送几英里之远,网络连接速度达到70Mbps。
实际上,整个行业对WiMAX的看法并不一致。
有些人把它看作是Wi-Fi未来的替代品,有些人认为它将取代目前的DSL和CATV有线宽带接入方式。
如果说Wi-Fi的成功是因为前无古人,那么以WiMAX无线技术所代表的新型无线WAN技术将强烈冲击传统的电信通信和运营架构。
二者是相辅相成的:Wi-Fi占领的是无线局域网市场,WiMAX则进军无线城域网和广域网。
WiMAX网络的建设成本更低,能为用户提供更经济的数据服务,尤其适合没有传统有线网络和偏远的地区。
WiMAX甚至能在50公里范围内提供75Mbps的连接速度,并能为成百上千用户同时访问提供足够的带宽。
更为吸引人的是,WiMAX还能作为Wi-Fi的备份,快速而容易地访问、漫游Wi-Fi热点。
笔记本电脑、PDA、手机可以通过在Wi-Fi和WiMAX间自由切换访问互联网,从而实现无缝的无线连接。
将WiMAX技术内置于笔记本电脑和移动设备的功能也许将于未来2~3年内实现。
UWB:超宽带无线技术超宽带(UWB)由Ultra Wideband缩写而成,它是一种无载波通信技术。
它利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,有人称它为无线电领域的一次革命性进展,认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。
传统的“窄带”和“宽带”都是采用无线电频率载波来传送信号,载波的频率和功率在一定范围内变化,从而利用载波的状态变化来传输信息。
相反的,超宽带以基带传输。
实现方式是发送脉冲无线电信号传送声音和图像数据,每秒可发送多至10亿个代表0和1的脉冲信号。
这些脉冲信号的时域极窄(0.1至1.5纳秒),频带极宽(数Hz到数GHz,可超过10GHz),其中的低频部分可以实现穿墙通信。
UWB脉冲信号的发射功率都十分低,仅仅相当于一些背景噪音,不会对其他窄带信号产生任何干扰。
由于UWB系统发射功率谱密度非常低,因而被截获概率很小,被检测概率也很低,与窄带系统相比,有较好的电磁兼容和频谱利用率。
超宽带无线技术本来是为军事目的而开发的,而巨大的商机使FCC批准其开始民用化,并将3.1GHz~10.6GHz作为其使用频带。
UWB被批准民用后,众多家电厂商和个人电脑厂商蜂拥而上,在产品研发上展开竞争。
与其他无线通信技术相比,UWB具有传输速率高、系统容量大、抗多径能力强、功耗低、成本低等特点。
UWB以极宽的频带换取高速、大容量、低功耗和低成本的优点。
一个相同作用范围10米的UWB通信系统,其速率可达到IEEE 802.11b的10倍,蓝牙的100倍,而其平均功率仅为上述系统的1/10~1/100,而且还具有更低的成本。
但这并不能说超宽带系统可以取代其他系统,而是要视具体情况而定。
UWB技术的主要应用包括室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等。
尤其是适用数据速度:低速(几十kbps) ̄超高速(数百Mbps),通信范围在几米(约10米)之内。
由于脉冲发生的电路结构简单,相对来说比较容易在芯片组中集成。
目前,英特尔公司正在进行研究和开发,以便将UWB集成到个人电脑芯片组中。
UWB是在笔记本电脑与外围设备之间实现无线接口连接的物理层技术,所以英特尔将UWB定位于“无线USB2.0”,将其作为10m以内的近距离高速无线传输接口使用,目前已达到100Mbit/s。
IEEE 802.20:新无线宽带标准2002年11月,IEEE 802标准委员会成立了802.20——移动宽带无线接入(MBWA)工作组。
工作组宣称,该标准在保留WLAN优势的基础上又具新的特点:它将在与蜂窝网络相当的覆盖范围内实现可与Wi-Fi媲美的传输速度。
802.20定位于提供一个基于IP的全移动网络,提供高速移动数据接入,业务定位与使用范围与3G系统相似。
按照设计者初衷,IEEE 802.20被用来与“传统”移动通信技术竞争而开发的技术标准,目标是弥补现有WMAN、WLAN、WPAN技术与蜂窝移动通信间所存在的不足,为无线城域网中移动速度较快的移动用户提供服务。
IEEE 802.20标准中将提供更高的QoS保障,以此实现频谱效率和更小的延时,给用户带来可媲美有线连接效果的高速数据应用;当然,802.20与各运营商推出的3G服务不同,它是一个基于IP的系统,因此更有利于数据传输。
在技术内核方面,IEEE 802.20标准将采用正交频分复用(OFDM)技术,实现高速的移动数据服务。
IEEE 802.20标准是面向基于IP的、移动宽带无线接入技术网而制订的,目标是发展成为一种基于移动空中接口、可以实现IP包高效传输的技术,以期为IP业务的传输寻找一种高度优化的移动解决途径,同时也希望发展成为一种可实现全球普及、可漫游且实时在线的公共无线宽带接入网络技术。