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Wi-Fi的最新技術進展及未來應用方向

2009/03/17

　　Wi-Fi是人們所熟知的一個名詞，它是世界上最熱門的無線局域網(wǎng)絡(WLAN)系統(tǒng)，又稱為IEEE 802.11標準。Wi-Fi技術已有近十年的歷史，這是一段很長的時間(至少對電子行業(yè)而言)。目前，它已經(jīng)達到如此成功的地步，而這一切根本就是理所當然的。

　　大多數(shù)筆記本電腦以及很多家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)都采用了Wi-Fi技術。很多人也在辦公室采用Wi-Fi接入網(wǎng)絡。如果你想通過筆記本電腦發(fā)送電子郵件或在互聯(lián)網(wǎng)上進行檢索，你可以從機場、會展中心、咖啡廳或者酒店進行接入，全世界有超過10萬個熱點。在少數(shù)其他應用中也采用了這一技術，如工業(yè)監(jiān)測和控制等。對于如此成功的一項技術，你必須知道其未來將如何發(fā)展。

　　11n即將到來

　　或許Wi-Fi最痛苦的過程是在過去幾年一直進行802.11n標準的開發(fā)。這一最新、最重要的Wi-Fi技術采用多輸入/多輸出(MIMO)和某些外來技術來實現(xiàn)超過100Mbits/s的無線數(shù)據(jù)速率。目前最快的是11g和11a，在優(yōu)化條件下最高速率達到54-Mbit/s。較為典型的連接速率是在20-Mbit/s范圍內。這對于無線應用而言并不差。

　　嚴格地講，最大范圍是100M，而通常而言要比任何真正的速度小得多。對大多數(shù)應用而言，20至54Mbits/s已經(jīng)很大了。但802.11的擁護者已經(jīng)推動該技術超過100Mbits/s的速率，開辟了例如視頻等新的應用，并開展新芯片的銷售。802.11n可以用于家庭視頻播放，隨著高清電視(HDTV)和數(shù)字視頻錄像機(DVR)銷售的增長，這正成為消費市場中一個日益增長的領域，經(jīng)過多年的奮斗才最終達成一致標準，生產(chǎn)商正在供貨第一款芯片組，而且終端產(chǎn)品目前正在銷售之中。這完全符合所謂的pre-n 2.0準則草案。該標準的早期版本大約是最終11n標準的99%，其尚未獲得完全批準以及IEEE的認可。這將在2008年的某個時候實現(xiàn)。與此同時，芯片與調制解調器生產(chǎn)商已經(jīng)等得不耐煩了，并開始生產(chǎn)第一批供貨的芯片和產(chǎn)品。目前，產(chǎn)品正在供貨并銷售中。

　　行業(yè)組織Wi-Fi聯(lián)盟提倡并進行互操作性測試和認證，已經(jīng)通過對pre-n 2.0草案產(chǎn)品的認證。目前已經(jīng)認證了多款芯片和路由器。大部分廠商似乎相當肯定該草案指標將與最終標準幾乎完全一致，并將不會出現(xiàn)互操作性問題。盡管該標準的最終批準過程是痛苦而緩慢的，但在任何情況下，Wi-Fi社區(qū)都將推動盡早實現(xiàn)更多的銷售。

　　推動雙模手機的發(fā)展

　　另一熱點(但不是更熱)的新應用是傳送數(shù)字無線語音互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(VoIP)。這一思想就是利用標準VoIP，而不是Wi-Fi來傳送。你可以通過筆記本電腦來打電話，但更有可能你將通過被稱為雙模手機的專門配備的手機利用VoIP語音來打電話。

　　雙模手機擁有常規(guī)的蜂窩技術還附加了Wi-Fi和VoIP。已有數(shù)百種類似的手機在市場上銷售，并且Wi-Fi聯(lián)盟已經(jīng)對其中的120種進行了認證。其他包含了Wi-Fi的手機并不具有這一功能。其還可用于電子郵件和互聯(lián)網(wǎng)接入。蘋果(Apple)公司新推出的iPhone就是一個例子。

　　手機運營商常常痛恨Wi-Fi，并不會在其手機中采用它，這是因為可能會與其自身的語音或數(shù)據(jù)服務進行競爭。但是目前，他們已經(jīng)領會到如何從蜂窩加Wi-Fi中獲取額外的收入，許多運營商正朝著這一方向發(fā)展。

　　T-Mobile和Cincinnati Bell近來都開始啟動VoIP手機服務。Sprint Nextel也在一定程度上開展這一工作，并且AT&T和Verizon都正在逐步提供這一服務。這意味著擁有雙模手機，只要可以獲得一項服務或其他服務，你可以從任何地方打電話。某些手機會自動從一項服務切換到另一項服務。機遇就是你未來的手機是一款雙模手機。

　　網(wǎng)格城域網(wǎng)

　　最近，另一個趨勢是建立具有Wi-Fi的網(wǎng)格網(wǎng)絡來覆蓋大都市地區(qū)。數(shù)以百計的城市已建立起網(wǎng)格網(wǎng)絡，這將讓市民通過其筆記本電腦或家庭PC從該城市的任何部分接入互聯(lián)網(wǎng)。部分城市對這一服務收費，而有的則沒有。盡管過去一年以來這一運動蓬勃發(fā)展，某些城市已經(jīng)出現(xiàn)令人滿意的表現(xiàn)，但其已經(jīng)趨于減緩。然而，這是一項偉大的服務，并擴展了這項已經(jīng)成功的無線技術。

　　未來會是怎樣的？

　　超越雙模手機和11n的將會是什么？誰知道呢？我們不太可能會看到1-Gbit/s的Wi-Fi，但你永遠不會知道。由于Wi-Fi產(chǎn)業(yè)迅速傳播的本性，它可能會是名單上的下一個。如果不是已經(jīng)采取行動，一個研究小組下一步將是開發(fā)實現(xiàn)1Gbit/s無線通信的方式。這就是以太網(wǎng)。IEEE標準化組織(802.3)的有線以太網(wǎng)領域已經(jīng)通過標準光纖實現(xiàn)100-Gbit/s。

　　100-Gbit/s無線通訊還會遠嗎？肯定不是在當前未經(jīng)許可的2.4-或5.8-GHz波段。也許會在毫米波波段。例如，將會是Wi-Fi聯(lián)盟取得新近成立的無線HD工作組，這是一個用于家庭的工作在60-GHz波段的無線標準么？無論是怎樣的解決方案，更大的問題是我們?yōu)楹涡枰�。什么是令人喜愛的應用？一如既往，當硬件可供使用時，這些問題將很快得到回答。

　　理所當然，Wi-Fi仍是可行的并且正在增長。各方面的期望都很高。你可以打賭我們將在未來看到更多。盡管我們未必會在未來實現(xiàn)1-Gbit/s的版本(如果發(fā)生的話)，仍會持續(xù)有很多對標準的調整、提高和擴展，使其比過去更好。

　　然而，會看到的一件大事就是推出WiMAX無線寬帶服務，其目的是要替代那些地區(qū)的有線電視和DSL互聯(lián)網(wǎng)接入，而不是那些服務，并在市場上提供類似IPTV的特定競爭。該IEEE標準(802.16)在固定和移動版本中已被完全批準。就像Wi-Fi，其在2-至11-GHz波段內采用正交頻分復用(OFDM)。盡管3.5-GHz波段在世界其他地區(qū)的使用更加廣泛，但美國將采用2.3-至2.5-GHz波段。

　　該標準可以在幾公里范圍內提供高達10至15Mbits/s的數(shù)據(jù)速率。其將采用類似手機行業(yè)的移動網(wǎng)站。部分專家甚至說移動版本是第四代(4G)手機系統(tǒng)的競爭者。有待于看到WiMAX是否會與Wi-Fi競爭或是成為Wi-Fi的補充。筆記本電腦預計在將來會結合這些技術。Clearwire和Sprint Nextel都會推出最初的WiMAX服務，你會見到行動。無論結果如何，我們將始終保持充分地連接。

電子系統(tǒng)設計網(wǎng)


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