1、 絡巨頭們也展開了激烈的爭奪,圍繞著不同的標準形成了不同的利益集團。Wi-Fi:局域網(wǎng)接入技術(shù)Wi-Fi是無線保真(Wirelessfidelity的縮寫,W i -F i 技術(shù)包括已經(jīng)批準的IEEE802.11a、b 和g 規(guī)范以及等待批準的802.11n 規(guī)范。Wi-Fi 是第一項得到廣泛部署的高速無線技術(shù)。Wi-Fi 首先在筆記本電腦中頑強地站穩(wěn)了腳跟,筆記本電腦快速上升和移動辦公模式的逐漸深入人心奠定了Wi-Fi 進一步流行的基礎(chǔ)。在英特爾、IBM、AT&T 等眾多IT 和電信運營商的努力下,Wi-Fi 被廣泛部署在全球機場、酒店、咖啡館等場所。然而,Wi-Fi 能夠支持的范圍

2、非常有限,用戶只有保持距離無線接入點設(shè)備(AP300英尺的范圍內(nèi)才能實現(xiàn)高速連接。盡管以目前的情況,希望通過公共服務來盈利還不夠現(xiàn)實,但這些熱點的存在無疑對Wi-Fi 的推廣起到了至關(guān)重要的作用。W i -F i 有著“無線版本以太網(wǎng)”的美稱。802.11b 的帶寬可以達到11Mbit/s,而802.11a 及802.11g 更可達54Mbit/s ,如此高的帶寬幾乎趕上了線纜的連接,大大超過同類型的無線網(wǎng)絡技術(shù)。IEEE802.11的影響不僅源于IEEE 802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g已經(jīng)被廣泛應用,而且在于802.11n將會使其應用格局躍上一個新臺階。IEE

3、E802.11系列規(guī)范主要從無線局域網(wǎng)的物理層(PHY和媒體訪問控制層(MAC兩方面來制訂無線局域網(wǎng)標準。其中物理層標準規(guī)定了無線局域網(wǎng)的傳輸速率、信號等基礎(chǔ)規(guī)范,如IEEE802.11b、802.11a、802.11g、802.11n 等;而媒體訪問控制層則在物理層的基礎(chǔ)上提出一些應用要求規(guī)范,如IEEE802.11e、802.11f、802.11i等。目前,802.11n 標準是橫跨M A C 與P H Y 兩層的標準,預計帶寬將達到108Mbps,最高速率或許會達到320Mbps,并加入服務質(zhì)量管理功能。以此看來,WLAN 從IEEE802.11b 發(fā)展到IEEE802.11g,只不過是

4、升級;而到IEEE 802.11n,才能說是換代。雖然Wi-Fi 擁有很多優(yōu)點,但是它存幾種寬帶無線接入技術(shù)的對比分析田學軍湛江教育學院長期以來,無線技術(shù)一直被認為是有線技術(shù)的補充,不可能取代有線技術(shù)。但是,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,一系列寬帶無線技術(shù)已經(jīng)帶領(lǐng)無線技術(shù)走向關(guān)鍵應用領(lǐng)域。以20世紀70年代誕生的以太網(wǎng)為代表的有線網(wǎng)絡技術(shù)不但極大地擴展和提高了人類的工作模式和效率,促使互聯(lián)網(wǎng)蓬勃地發(fā)展,也給后來的技術(shù)提供了充分想象的空間。從歷史的進程來看,現(xiàn)在的無線技術(shù)與當初有線網(wǎng)絡初創(chuàng)時期的環(huán)境極為相似,面臨著標準林立、市場錯綜復雜、帶寬不足等等挑戰(zhàn)。而且,今天無線遇到的問題更為復雜,長距離傳輸?shù)男盘?/p>

5、衰減、成本、輻射、QoS、安全脆弱和更高的帶寬需求等。相比起有線技術(shù),無線應用的環(huán)境和需求也更加復雜,這也決定了無線技術(shù)必然是以多種不同的技術(shù)標準來滿足不同的應用需求。在眾多的無線技術(shù)中,W i -F i 、WiMAX、UWB、IEEE802.20/3G 成為不同領(lǐng)域的無線技術(shù)的代表,非常引人注目。由于目前無線領(lǐng)域標準眾多,即使是一種技術(shù)也可能存在多種競爭的標準。為了爭奪未來市場的主導權(quán),制定標準的網(wǎng)在的安全隱患卻是一個致命的缺點。Wi-Fi 采用的是射頻(RF技術(shù),通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,無線電波能穿透墻壁和隔板,黑客可以

6、比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù),甚至進入未受保護的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。W i -F i 崛起雖然迅速,但是面對W i M A X 咄咄逼人的發(fā)展態(tài)勢,有輿論認為WiMAX 將取代Wi-Fi ,但也有人認為W i M A X 不會取代W i -F i ,雙方將在無線接入中互補。WiMAX 與Wi-Fi 最明顯的區(qū)別是覆蓋范圍存在巨大差別,Wi-Fi 最高只能達到300英尺的覆蓋范圍,而只能在無線局域網(wǎng)環(huán)境中使用,而W i M A X 802.16e通常可以達到幾英里,主要定位在移動無線城域網(wǎng)環(huán)境中使用。WiMAX:城域網(wǎng)無線技術(shù)W i M A X 技術(shù)是微波接入全球互操作性的縮寫(Worldw

7、ideInteroperabilityfor MicrowaveAccess,主要任務是通過對產(chǎn)品進行兼容性和互操作性認證,消除IEEE802.16標準應用的障礙,擴大標準的應用范圍。802.16是由IEEE802開發(fā)的無線接入技術(shù)空中接口標準,具有代表性的標準包括802.16d固定無線接入和802.16e 移動無線接入標準。按照目前的技術(shù)發(fā)展情況,802.16d主要定位于企業(yè)用戶,提供長距離傳輸?shù)氖侄?而802.16e的用戶群則定位于個人用戶,支持用戶在移動狀態(tài)下寬帶接入網(wǎng)絡。802.16d 可支持T D D (時分雙工和FDD(頻分雙工兩種無線雙工方式,根據(jù)使用頻段的不同,分別有不同的物理

8、層技術(shù)與之相對應,即單載波(SC、OFDM(256點、OFDMA(2048點。其中,10-66GHz 固定無線接入系統(tǒng)主要采用單載波調(diào)制技術(shù),而對于2-11GHz 頻段的系統(tǒng),將主要采用O F D M 和O F D M A 技術(shù)。O F D M 和O F D M A 具有較高的頻譜利用率,且在抵抗多徑效應、頻率選擇性衰落或窄帶干擾上具有明顯的優(yōu)勢,因此O F D M 和OFDMA 是低頻段802.16系統(tǒng)采用的主要物理層方式。802.16e的物理層實現(xiàn)方式與802.16d 是基本一致的,主要差別是對OFDMA 進行了擴展。在802.16d 中,僅規(guī)定了2048點OFDMA。而在802.16e

9、中,可以支持2048點、1024點、512點和128點,以適應不同地理區(qū)域從20MHz 到1.25MHz 的信道帶寬差異。在802.16標準中,MAC 層定義了較為完整的QoS 機制。MAC 層針對每個連接可以分別設(shè)置不同的QoS參數(shù), 包括速率、延時等指標。為了更好地控制上行數(shù)據(jù)的帶寬分配,M A C 層定義了四種不同的上行帶寬調(diào)度模式,可以根據(jù)業(yè)務的需要提供實時、非實時的不同速率要求的數(shù)據(jù)傳輸服務。按照人們原來的理解,Wi-Fi 解決的是無線局域網(wǎng)的接入問題,而W i M A X 解決的是無線城域網(wǎng)的問題,它能把信號傳送幾英里之遠,網(wǎng)絡連接速度達到70Mbps。實際上,整個行業(yè)對WiMAX

10、 的看法并不一致。有些人把它看作是Wi-Fi 未來的替代品,有些人認為它將取代目前的D S L 和CA T V 有線寬帶接入方式。如果說W i -F i 的成功是因為前無古人,那么以W i M A X 無線技術(shù)所代表的新型無線W A N 技術(shù)將強烈沖擊傳統(tǒng)的電信通信和運營架構(gòu)。二者是相輔相成的:W i -F i 占領(lǐng)的是無線局域網(wǎng)市場,W i M A X 則進軍無線城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。W i M A X 網(wǎng)絡的建設(shè)成本更低,能為用戶提供更經(jīng)濟的數(shù)據(jù)服務,尤其適合沒有傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡和偏遠的地區(qū)。W i M A X 甚至能在50公里范圍內(nèi)提供75Mbps 的連接速度,并能為成百上千用戶同時訪問提供足夠的

11、帶寬。更為吸引人的是,WiMAX 還能作為Wi-Fi 的備份,快速而容易地訪問、漫游Wi-Fi 熱點。筆記本電腦、PDA、手機可以通過在Wi-Fi 和WiMAX 間自由切換訪問互聯(lián)網(wǎng),從而實現(xiàn)無縫的無線連接。將W i M A X 技術(shù)內(nèi)置于筆記本電腦和移動設(shè)備的功能也許將于未來23年內(nèi)實現(xiàn)。U W B :超寬帶無線技術(shù)超寬帶(UWB由UltraWideband 縮寫而成,它是一種無載波通信技術(shù)。它利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),有人稱它為無線電領(lǐng)域的一次革命性進展,認為它將成為未來短距離無線通信的主流技術(shù)。傳統(tǒng)的“窄帶”和“寬帶”都是采用無線電頻率載波來傳送信號,載波的頻率和功率在

12、一定范圍內(nèi)變化,從而利用載波的狀態(tài)變化來傳輸信息。相反的,超寬帶以基帶傳輸。實現(xiàn)方式是發(fā)送脈沖無線電信號傳送聲音和圖像數(shù)據(jù),每秒可發(fā)送多至10億個代表0和1的脈沖信號。這些脈沖信號的時域極窄(0.1至1.5納秒,頻帶極寬(數(shù)Hz 到數(shù)GHz,可超過10GHz,其中的低頻部分可以實現(xiàn)穿墻通信。UWB 脈沖信號的發(fā)射功率都十分低,僅僅相當于一些背景噪音,不會對其他窄帶信號產(chǎn)生任何干擾。由于UWB 系統(tǒng)發(fā)射功率譜密度非常低,因而被截獲概率很小,被檢測概率也很低,與窄帶系統(tǒng)相比,有較好的電磁兼容和頻譜利用率。超寬帶無線技術(shù)本來是為軍事目的而開發(fā)的,而巨大的商機使FCC 批準其開始民用化,并將3.1GH

13、z10.6GHz 作為其使用頻帶。UWB 被批準民用后,眾多家電廠商和個人電腦廠商蜂擁而上,在產(chǎn)品研發(fā)上展開競爭。與其他無線通信技術(shù)相比,UWB 具有傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、抗多徑能力強、功耗低、成本低等特點。UWB 以極寬的頻帶換取高速、大容量、低功耗和低成本的優(yōu)點。一個相同作用范圍10米的UWB 通信系統(tǒng),其速率可達到IEEE802.11b的10倍,藍牙的100倍,而其平均功率僅為上述系統(tǒng)的1/101/100,而且還具有更低的成本。但這并不能說超寬帶系統(tǒng)可以取代其他系統(tǒng),而是要視具體情況而定。UWB 技術(shù)的主要應用包括室內(nèi)通信、高速無線LAN、家庭網(wǎng)絡、無繩電話、安全檢測、位置測定、雷達等

14、。尤其是適用數(shù)據(jù)速度:低速(幾十kbps超高速(數(shù)百Mbps,通信范圍在幾米(約10米之內(nèi)。由于脈沖發(fā)生的電路結(jié)構(gòu)簡單,相對來說比較容易在芯片組中集成。目前,英特爾公司正在進行研究和開發(fā),以便將UWB 集成到個人電腦芯片組中。UWB 是在筆記本電腦與外圍設(shè)備之間實現(xiàn)無線接口連接的物理層技術(shù),所以英特爾將UWB 定位于“無線USB2.0”,將其作為10m 以內(nèi)的近距離高速無線傳輸接口使用,目前已達到100Mbit/s。IEEE802.20:新無線寬帶標準2002年11月,IEEE802標準委員會成立了802.20移動寬帶無線接入 (M B W A 工作組。工作組宣稱,該標準在保留WLAN 優(yōu)勢的

15、基礎(chǔ)上又具新的特點:它將在與蜂窩網(wǎng)絡相當?shù)母采w范圍內(nèi)實現(xiàn)可與Wi-Fi 媲美的傳輸速度。802.20定位于提供一個基于IP的全移動網(wǎng)絡,提供高速移動數(shù)據(jù)接入,業(yè)務定位與使用范圍與3G 系統(tǒng)相似。按照設(shè)計者初衷,IEEE802.20被用來與“傳統(tǒng)”移動通信技術(shù)競爭而開發(fā)的技術(shù)標準,目標是彌補現(xiàn)有W M A N 、W L A N 、W P A N 技術(shù)與蜂窩移動通信間所存在的不足,為無線城域網(wǎng)中移動速度較快的移動用戶提供服務。IEEE802.20標準中將提供更高的QoS 保障,以此實現(xiàn)頻譜效率和更小的延時,給用戶帶來可媲美有線連接效果的高速數(shù)據(jù)應用;當然,802.20與各運營商推出的3G 服務不同

16、,它是一個基于IP 的系統(tǒng),因此更有利于數(shù)據(jù)傳輸。在技術(shù)內(nèi)核方面,IEEE802.20標準將采用正交頻分復用(OFDM技術(shù),實現(xiàn)高速的移動數(shù)據(jù)服務。IEEE802.20標準是面向基于IP的、移動寬帶無線接入技術(shù)網(wǎng)而制訂的,目標是發(fā)展成為一種基于移動空中接口、可以實現(xiàn)IP包高效傳輸?shù)募夹g(shù),以期為IP業(yè)務的傳輸尋找一種高度優(yōu)化的移動解決途徑,同時也希望發(fā)展成為一種可實現(xiàn)全球普及、可漫游且實時在線的公共無線寬帶接入網(wǎng)絡技術(shù)。依賴這一技術(shù),多數(shù)商業(yè)用戶以及家庭終端用戶未來所產(chǎn)生的無線網(wǎng)絡需求,都能夠得到滿足。另外,802.20標準與現(xiàn)有的移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)標準(如GPRS、3G 等相結(jié)合,將一同構(gòu)成移動寬帶無線接入領(lǐng)域比較完整的標準體系結(jié)構(gòu)。值得一提的是,802.20的有效覆蓋范圍高達15公里,可以支持等同于無線城域網(wǎng)級別的實時數(shù)據(jù)傳輸,而傳輸速度卻達到了WLAN 網(wǎng)絡的水平,故與現(xiàn)在的移動通信網(wǎng)絡相比具有明顯的性價比優(yōu)勢。同3G技術(shù)相比,802.20標準提供更低價位的服務,能有效地滿足用戶需求,使運營商不再為搭建系統(tǒng)需要的高昂成本擔憂。同時,802.20標準也有超越3G系統(tǒng)的優(yōu)勢:其在高速移動狀態(tài)下的通信連接表現(xiàn)出不錯的支持能力。例如,用戶坐在最高時速250公里的行使車輛中,仍然能夠維持順暢的通信連接。由此可見,在高速移動過程中,802.20標準提供的目標