Wi-Fi、UWB和其它鮮為人知的無線技術(shù)的未來

蜂窩網(wǎng)絡(luò)在更新?lián)Q代，其它無線技術(shù)也一樣，Wi-Fi和超寬帶(UWB)這兩種廣為人知的無線技術(shù)也隨著半導(dǎo)體和天線技術(shù)的進(jìn)步與蜂窩標(biāo)準(zhǔn)一同變化。

Wi-Fi，也被稱為IEEE 802.11 WLAN標(biāo)準(zhǔn)，是使用范圍最廣的無線技術(shù)，它也有了很大改變。最初的802.11標(biāo)準(zhǔn)誕生于1997年，最高速率為2Mbits/s。1999年，802.11b標(biāo)準(zhǔn)誕生，它提供11Mbits/s的速率，成功地掀起了第一波無線網(wǎng)絡(luò)浪潮。

自此開始，調(diào)制/訪問從直接序列展頻(DSSS)變?yōu)檎活l分復(fù)用(OFDM)。該標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)版本使用了OFDM的多種配置。802.11a是第一個(gè)在5GHz頻段下使用它的標(biāo)準(zhǔn)，2.4GHz頻段下的速率提升至54Mbits/s。接下來802.11g在2.4GHz頻段下帶來了54Gbits/s的速度。最新標(biāo)準(zhǔn)是802.11n，通過采用最多四條輸入輸出(MIMO)流以及頻寬更大(40MHz)的頻道在2.4GHz和5GHz下進(jìn)一步將速度提升至150Mbits/s。

下一代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在已經(jīng)處于最后的完善階段：802.11ac和802.11ad。802.11n標(biāo)準(zhǔn)的邏輯延伸是802.11ac。它預(yù)期會(huì)在5GHz頻段下實(shí)現(xiàn)最大1Gbit/s的速率。802.11ac的介質(zhì)訪問控制(MAC)和物理層(PHY)配置都與此前相同，不過將通過一些調(diào)整來實(shí)現(xiàn)更高的速率。

802.11ac的調(diào)整包括采用頻寬更廣(80或160MHz)的頻道，相比之下802.11n的頻道只有40MHz。新標(biāo)準(zhǔn)也將支持最多八條MIMO空間流，802.11n僅支持四條。多用戶MIMO(MU-MIMO)也將被引入新標(biāo)準(zhǔn)以提升速率。802.11ac還用256位的正交振幅調(diào)制(QAM)替代了802.11n所采用的64位QAM。

在采用單天線和80MHz頻寬的情況下，256QAM的理論峰值速率可以達(dá)到433Mbits/s。在單80MHz天線下采用2x2 MIMO可以進(jìn)一步將速率提升至867Mbits/s。使用160MHz頻道和單天線，最大速率可以達(dá)到867Mbits/s。如果在160MHz采用2x2 MIMO，理論速率可以達(dá)到1.73Gbits/s。若采用MU-MIMO排布的MIMO配置甚至可以實(shí)現(xiàn)更高的速率。

802.11ad標(biāo)準(zhǔn)則是采用60GHz毫米波頻段的另一種高速變種。數(shù)據(jù)速率預(yù)期最高可達(dá)7Gbits/s。802.11ac和802.11ad標(biāo)準(zhǔn)工作都還沒有完成最終化共識(shí)，正在為2012年獲批而努力。

UWB無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工作也努力進(jìn)行。IEEE標(biāo)準(zhǔn)工作組802.15.3a未能通過UWB的一種方案，但多家公司還是開發(fā)了OFDM版本，并在過去幾年里銷售相關(guān)芯片組。

目前只有Alereon、Wisair等少數(shù)幾家是擁有可行的UWB芯片的公司。這兩家的芯片主要都被用于向視頻監(jiān)視器、高清電視等視頻設(shè)備傳輸壓縮后的視頻。最近這種技術(shù)還被用于筆記本電腦和大型顯示器或底座的連接。

UWB采用3.1-10.6GHz的頻段，可以在10米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)53.3-480Mbits/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。UWB標(biāo)準(zhǔn)的制定者WiMedia聯(lián)盟在最新的1.5版標(biāo)準(zhǔn)中提供了更高的速率，只需對(duì)模塊和代碼進(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)整就能實(shí)現(xiàn)1.024Gbits/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。UWB領(lǐng)軍供應(yīng)商Alereon的首席執(zhí)行官Eric Boockman看到該技術(shù)正在越來越多地被接受，因?yàn)樗?jiǎn)化了短距離視頻傳輸?shù)倪^程。

此外還有些鮮為人知的無線技術(shù)的確存在，但它們前景未卜。無線視頻流是一個(gè)重點(diǎn)。舉個(gè)例子，英特爾推出WiDi軟件功能，可以通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)(802.11n)將視頻流傳輸給裝有兼容接收器的高清電視。

ECMA-387是歐洲的60GHz WLAN標(biāo)準(zhǔn)。它在單載波模式下可以提供6.35Gbits/s的速率，OFDM模式下可達(dá)到4.032Gbits/s。該標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)特的MAC符合開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)標(biāo)準(zhǔn)。

此外還有無線家庭數(shù)字接口(WHDI)，這是一種將視頻流從電腦傳輸?shù)礁咔咫娨暤莫?dú)特標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)采用40MHz頻道在未獲授權(quán)的5GHz頻段下進(jìn)行傳輸。它還通過802.11a的OFDM、獨(dú)有的壓縮方案和5x4MIMO帶來3Gbits/s的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸。