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厌祝Wi-Fi技术诞生20周年(II)
 

【作者: Prabhu Loganathan】2017年12月29日 星期五

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这是涵盖Wi-Fi技术发展历史的系列部落客文章中的第二部分。第一部分记述了无线网路的发展起源,第二部分我们将看看这项技术,如何发展到今天所熟知的高速连接。


无线革命

在2000年开始的初期,由於无线连接的优势变得越来越清晰,无线网路得以迅速普及。随着企业和消费者开始认识到Wi-Fi的应用潜力,成就我们现在所谓的「移动运算」的雏型,无线热点开始出现在咖啡店、机场和酒店。而家庭用户中的许多人也开始利用宽频互联网,能够轻松地在整个房子实现无线连接。


由於IEEER802.11工作团队的努力,这种最初设计用於连接收银机(叁见第一部分文章)的专用无线协议已经成为无线网路标准的基础,也正在改变整个社会的架构。


提高速度

802.11b在1999年问世,为无线网路的广泛应用奠定了基础。其便宜的价格让消费者易於接受,11Mbit /s的速度使其足够快速,从而能够替代企业用户原有的乙太网路连接。在21世纪开始的最初几年中,宽频互联网迅速被市场接受,支援802.11b取得了显着地成功。无论是普通消费者或企业用户都发现,和之前的DSL、有线或其他宽频技术相比,无线是一种更好的高速连接方式。


随着宽频互联网提供的高速度成为常态,消费者的电脑使用习惯也随之改变。音乐/电影分享和串流媒体音乐等更高频宽的应用,开始在消费领域愈来愈受欢迎。


与此同时,在商务需求上为达成,VoIP、文件共享、印表机共享、以及桌面虚拟化等各种业务应用,无线网路必须提供更高速来与乙太网路竞争。


即使在2000年代初期,802.11b能够支援的速度也远远没有达到非常高的水平。但在有线方面,10/100乙太网却已经是一个普遍的标准。在100Mbit/s速度下,它比802.11b标准的11Mbit/s速度快了近10倍。 扣除802.11b通讯协定本身的必要浪费意味着可以达到的最大理论速度是5.9Mbit/s,但实际上,由於802.11b使用的是愈来愈流行的2.4GHz频段,实际速度证明比理论值要低。来自微波炉、无线电话和其他消费性电子产品的干扰,意味着现实世界的速度通常不能达到5.9Mbit/s的标准(有时甚至不能接近这个速度)。


802.11g标准

为了解决速度问题,IEEE 802.11工作小组在2003年推出了802.11g。尽管802.11g使用与802.11b同样的2.4GHz频段,但却能够达到高达54Mbit/s的速度。即使扣除通讯协定必要浪费而导致速度降低之後,其理论最大值也可以达到31.4Mbit/s,足以满足要求愈来愈快的家庭宽频速度要求。


实际上802.11g并不是第一个达到54Mbit/s的802.11无线标准,802.11a在1999年已经实现了这样的速度,但它所使用的是另一个单独的5.8GHz频段来实现上述速度。虽然5.8GHz的优点是具有较少的消费性电子产品的无线电干扰,但却与802.11b不兼容。考虑到这个情况,以及它较为昂贵的设备,使802.11a只能够在商业市场中得到一些订单,并没有大量普及家庭/消费领域等应用。


透过使用2.4GHz频段而达到54Mbit/s的速度,802.11g在实现高速度的同时也保持了与802.11b的全面兼容性。这一点至关重要,因为此时802.11b已经被确立作为消费设备的主要无线标准。与802.11a相比,802.11g的向後兼容性以及更便宜的硬体设备是很大的卖点,因此能够很快成为消费领域,甚至渐渐地在相关的商业应用领域成为全新的、更加快速的无线标准。


802.11n标准

於2009年推出的802.11n进一步提高了802.11g和802.11a的速度。802.11n工作在2.4GHz或5.8GHz频段(不同时运行),透过采用封包聚合(frame aggregation)提高了传输效率,还引入了可选的MIMO和40Hz频宽,使802.11n的频道宽度达到了802.11g的两倍。


802.11n能够大幅度地提高网路速度。在低端应用中,如果采用与802.11g同一类型的单天线作业,采用相同的20Hz频道宽度配置,802.11n网路可以达到72Mbit/s的速度。另外,如果使用双倍宽度的40Hz频道,采用多个天线,那麽数据速度可能会更快,甚至能够高达600Mbit/s(采用四天线配置)。


在本系列部落客文章的第三篇,也就是最後一篇,我们将阐述当今的Wi-Fi技术,也将讨论未来Wi-Fi的发展潜力。


(本文作者Prabhu Loganathan为Marvell公司连接行销业务部资深市场总监)


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