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无线网络技术发展 灵活多样 安全可靠

    【IT168 评论】无线技术是当前最热门的技术之一。无线技术出现在几乎所有电子设计的每个领域。目前,市场上的近距离无线通信技术主要有无线局域网Wi-Fi、蓝牙和一些专用标准(如Adhoc网等)的产品。一些大公司为开拓市场和应用领域,也在积极研究和制定一些新的无线组网通信技术标准,如无线USB、超宽带通信UWB和WiMAX等。

    无线技术的发展趋势

    IC已经在许多应用中取代混合集成电路和门阵列器件。如果没有无线芯片组,包括移动电话、WiFi和蓝牙在内的这类高增长无线应用技术,是不大可能用于主流消费类电子中的,否则它们或者太大、太贵或者在移动应用中耗费太多的功率。目前已经确立的无线技术发展趋势包括:

    基于语音、数据和视频无线网络的手机
    手机、PDA(个人数字助理)和PC用蓝牙个人区域网(PAN)
    802.11、WiFi、以太局域网:b、g和n。

    未来将出现的重要无线应用技术包括:IEEE 802.16 和20 WiMax (替代DSL和电缆的宽带城域网) ;IEEE 802.15.4 Zigbee (工业、科学、医疗用低功率低成本 PAN) ;在大于3米距离、480Mbps速率下工作的认证无线通用串行总线(CWUSB) ;IEEE 802.11 无线局域网(WLAN) ;IEEE 802.15 无线个人区域网(WPAN) IEEE 802.16 无线城域网 (WMAN) ;IEEE 802.22无线区域网(WRAN) 。

    IEEE:最终将带来灵活迅速安全可靠体验

    IEEE拥有不同的工作组适应不同的技术领域开展研究工作。无线LAN(WLAN)主要是冠以802.11命名,而以太网则冠以802.3名称。每个工作组都会对命名下的规范推出一些标准,从而最终确定802.11n后的"N"。现在,我们已经知道的有:

    802.11b:11Mbps带宽(2.4GHz频段 )
    802.11a:54Mbps 数据传输速率的无线网络标准(5GHz频段)
    802.11g:54Mbps 数据传输速率的无线网络标准(2.4GHz频段)
    802.11i:新一代安全标准
    802.11e:定义音视频服务质量规范

    一直以来,11n都如此重要就在于它暂时满足了这样一种需求:更高的吞吐量和更宽广的无线覆盖--激发人们的向往。因而,IEEE802委员会成立1Gbit/秒以上超高速无线LAN工作组"TG ac(Task Group ac)"和"TG ad(Task Group ad)"也就不足为奇了,它们最终将有可能会发展成802.11ac和802.11ad标准。

    11ac是名为"VHT(Very High Throughput)"(超高吞吐量)的研究小组设立的标准化项目,利用6GHz以下频带,目标是制定1Gbit/秒以上数据传输速度的无线LAN标准。有关人士表示,争取2011年前后完成11ac相关标准的制定。

    根据目前802.11ac的发展动态,未来802.11ac将允许企业或家庭用户实现无缝漫游,并且在漫游过程中能支持Wi-Fi产品安装相应的安全,管理,诊断等应用管理策略 。此外,802.11ac还将向后兼容全系列的现有和新兴的802.11标准,如支持802.11i安全标准,以及802.11s的无线网状网。VHT研究小组还提出了利用60GHz频带等毫米波频带的标准化项目方案,项目名称为"IEEE802.11ad",预定最早于2009年1月启动标准化活动。

    工作组不仅忙于制订这两个新规范,也出现了802.11s规范--无线网状网标准,它最初是在2003年9月的时候被人提上议程(最早恐怕也得到2010年9月才能完成标准的制订)。支持11s的笔记本电脑和其他设备在整个无线网状网中担任各个网格点,并且彼此互相连接,"织"成一张大网并让数据包直接覆盖整个网络。

    网络中的每个节点都具备自动路由功能,每个节点只和邻近节点进行通信,因此是一种自组织、自管理的智能网络。传统无线通信网络必须预先设计和布置网络,它的传输路径是固定的,而无线mesh网络的传输路径是动态。无线Mesh网络也称为"多跳网络",它是一个动态的可以不断扩展的网络架构,并能有效地在无线设备之间传输。

    无线网状网的前景是美妙的。无线网状网已经在国内一些大学,我国台湾,韩国日本,欧美都有商业应用的例子,相信在无线网状网标准802.11s批准以后,未来无线网状网会大规模推广开来,

    802.11u,也称"与外部网络互通(InterWorking with External Networks)",它定义了不同种类的无线网络之间的网络安全互连功能,让802.11a/b/g/n网络能够访问蜂窝网络或者wimax等其它未来的无线网络。它也能让Wi-Fi设备搜寻到更多的外部网络信息,比如该网络是否收费。.11u预计将于2010年3月份被正式推出。

    最后需要谈到的是802.11z标准,它是一种专门为了加强无线局域网安全的标准,是802.11工作组提高点对点连接的规范。它与Wi-Fi联盟致力于设备到设备通信完全不同。11n允许两台笔记本电脑(通常会在一个安全的通信网络中)形成一个P2P连接,前提是该点对点连接已经通过安全认证。不过,这种超级安全的点对点连接需要进行安全设置。

     无线应用更多样更可靠的体验

    工业、医疗、汽车和可靠性极为重要的应用领域向无线技术转移,虽尚不太普遍,但是对其它市场却有重要影响。在这些应用中,有些应用领域采用无线技术具有迫不得已的性原因。尽管不同的政府法规和带宽竞争导致在世界范围内无缝地采用无线技术存在着障碍,但无线标准却在大步向前推进。

    我们现在看得到的只是无线应用的极小一部分,更多的无线应用将会很快出现,现有的无线应用将逐步发展得更加普遍。

    美国联邦通讯委员会(FCC)和国际法规实体正在加紧解决带宽竞争问题。多年来已经在飞机、军事、急救、及其它领域确立的移动无线电通讯,现在与更崭新的无线应用展开了频率分配的竞争 。这种竞争在仪器、科学和医疗用0.9GHz~5.8GHz频带内已经出现,目前正在向8GHz频带延伸。在此频带内的设备包括无绳和移动电话、微波炉以及无线局域网。

    还有许多新型短距离无线应用--个人区域网(PAN),如无线USB、蓝牙、Zigbee以及新型无源射频识别(RFID)技术。这些技术分支可能预示着未来将出现以个人为中心的规模巨大的新型应用。驱动这些新型无线技术应用的因素包括:

    方便而可靠的无线应用被广泛接受。
    现有的应用,如USB、WiFi及蓝牙。
    业界的领导厂商,如因特尔(Intel)公司,推动发展和制定标准。
    低成本IC的发展使得产生单芯片无线电成为可能。
    消费电子、计算机和通讯市场的创新设计

    结束语

    由于无线网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线网络的整体优势和综合能力。

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