【IT168 专稿】随着互联网的不断普及,人们对无线传输技术的需求也在不断增长。在人们享受无线网络便捷的同时,也在承受着无线网络信号的种种质量问题以及信号“盲区”和低速率所带来的困扰。
当今日新月异的技术发展,不断推动着802.11系列无线局域网技术的进步和完善。作为更高一级别的IEEE 802.11n协议就是在这样的情况中诞生的,300M的无线传输速率和覆盖更广的信号范围,可以更好地满足人们对带宽、速度和便捷性的需求。
一、802.11n技术介绍
802.11n是Wi-Fi联盟在802.11a/b/g之后推出的一个无线传输标准协议。在当今各种无线局域网技术交织的时代,WLAN、蓝牙、HomeRF、UWB等竞相绽放,但IEEE802.11系列的WLAN是应用最广泛的。自从 1997年IEEE802.11标准实施以来,先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等标准制定或者酝酿,但是WLAN依然面带宽不足、漫游不方便、网管不强大、系统不安全和没有杀手级的应用等。就像当今VoIP应用中一个全新的领域VoWLAN那样,虽被业内人士看作是WLAN最有希望的杀手级应用,却因为这四个“不”,很难进一步发展。为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11n应运而生。
在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps,提供到300Mbps甚至高达 600Mbps。得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。
在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里,使WLAN移动性较高提升。
在兼容性方面,802.11n采用了一种软件无线电技术,它是一个完全可编程的硬件平台,使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容,这使得WLAN的兼容性得到极大改善。这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容,而且可以实现WLAN与无线广域网络如3G的结合。

二、802.11n与WiMax对比
WiMAX是一项无线城域网(WMAN)技术,它的全称为Worldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互联接入。是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准,能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带连接解决方案。它基于IEEE802.16标准,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50km。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高,采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、 AAS、MIMO等先进技术,随着技术标准的发展,WiMAX将逐步实现宽带业务的移动化。
毫无疑问,Wi-Fi技术的进步以及设备和热点数量的增加,促使未来使用Wi-Fi无线宽带上网将像人们使用手机一样平常。但是,Wi-Fi的拳脚只有在覆盖区域达数十米的范围内施展。在有效距离达50公里的无线传输上,WiMAX将是Wi-Fi下一步发展自然而然的延续。WiMAX利用了和用于蜂窝式通信网络的收发器大致相像的基站,能确保在基站周围3~10千米的范围内固定数据率高达40Mbps,3000米范围内移动率达到15Mbps,可以将Wi-Fi热点连接到互联网,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展,实现最后一公里的宽带接入。
据In-Stat的研究报告,到2009年,全球将有3%的宽带用户即850万用户采用基于WiMAX技术的宽带无线接入服务,其中接近450万的 WiMAX用户将使用基于WiMAX语音的通信业务;而在城市里,WiMAX在宽带市场的份额将达到15%;包括WiMAX CPEs、WiMAX基站和WiMAX商用业务等在内的亚太市场,今年将达到1.064亿美元,未来5年会增长40.4倍,在2011年会达到43亿美元。2011年,WiMAX业务用户预计能达到13980万人。ABI最新发布的研究表明,许多无线互联网服务商(WISP)都渴望采用WiMAX技术。
802.11n则是作为无线局域网技术而出现。在以前WiMAX还在形成发展的阶段,无线局域网技术已经很成熟,近几年来,由于WiMAX发展迅猛,大有取代802.11n技术的气势。不过话说回来,“闻道有先后,术业有专攻”,802.11n和WiMAX都有各自的优势所在,下面,我们就对它们进行一番简要比较:
802.11n和WiMAX都是出于IEEE美国电子电气工程师委员会推出的一种无线传输标准,所不同的是,前者为2004年1月IEEE宣布的802.11标准,后者为2005年12月订定的802.16-2005(之前的名称为802.16e 或称为 Mobile WiMAX)。
速率方面,802.11n可以提供300Mbps甚至高达600Mbps的传输标准;后者则远没有这么高,而且它的速率与同基站之间的距离有很大的关系,通常来说,WiMAX速率为15Mbps至40Mbps之间。
覆盖区域来说,802.11n作为无线局域网技术,只能适用于WLAN;而WiMAX则是一种无线城域网技术,犹如GSM一样,可以实现城区无缝覆盖,不过覆盖区域不能保证拥有同样的速率和接入。
802.11n可以由设备厂商通过内置无线模块来实现,然后由用户搭建自己的无线局域网;WiMAX需要运营商的支持,包括基站和天线等基础设施的投入,用户需要与运营商签订合作协议才能使用。
从网络架构上看,Wi-Fi可以作为以太网在无限领域的延伸,其拓扑结构相对简单,有着“无线版本以太网”的美称。Wi-Fi覆盖范围较小,决定了只能主要用于室内办公,而WiMax覆盖范围能够在室外进行大面积组网,达到室外空间的网络 覆盖,可以为无线城域网使用。Wi-Fi可以作为WiMax的网络补充,特别是已经建成的Wi-Fi仍然会得到很好的利用。
虽然Wi-Fi是WiMax的发展,但从建网费用看,Wi-Fi建网费用低,而WiMax投入成本还相当的高,有专家估计如果建成覆盖全国的网络,每用户成本相当于3000美元。所以在相当长时期内,Wi-Fi不会被WiMax取代。由于Wi-Fi技术传播距离的局限性,它可能只是作为其它无线技术组网的补充,而且无法成为主导的无线组网技术,它在很多方面具备的优势还无法被其它技术完全替代,它在一定情况下还会长期使用。WiMax作为一种无线城域网技术,它可以将Wi-Fi热点连接到互联网,也可作为 DSL等有线接入方式的无线扩展,实现最后一公里的宽带接入,但它的规模化应用仍存在很多难点问题有待解决。

三、802.11n与3G对比
第三代移动通信技术3G,现在正被广大媒体和电信运营商炒的纷纷扬扬。第三代移动通信系统(3G)的标准由ITU-R提出,因为其主要工作频段在2000MHz左右,并具有最高速率为2000Kbps的业务能力,一般被称为IMT-2000。3G系统能够满足高速率传输以支持多媒体业务,它在室内静止环境可达 2Mbps、在室内外步行环境可达384Kbps、在室外快速移动环境可达144Kbps。全球主流的3G制式有三种,分别为WCDMA、 CDMA2000、TD-SCDMA,目前世界上绝大多数拿到3G许可证的运营商选择了WCDMA制式,其标准化工作主要由3GPP负责。
802.11n属于WLAN标准中的一种,由于WLAN的推广和认证工作主要由产业标准组织WiFi(Wireless Fidelity,无线保真)联盟完成,所以WLAN技术常常被称之为WiFi。3G网络可以利用WiFi高速数据传输的特点以弥补自己数据传输速率受限的不足,而WiFi不仅可利用3G网络完善的鉴权与计费机制,而且可结合3G网络广覆盖的特点进行多接入切换功能。这样就能实现WiFi与3G的融合,使3G运营锦上添花,进一步扩大业务量。
速度方面,WiFi最高可以提供300至600Mbps的理论传输速度,而3G网络方面,最高为7.2Mbps(WCDMA/HSPA)。
网络建设方面,3G网络现在还处在建设之中,并且只有在大中型城市进行了3G建设,对于3、4级城市来说短时间内还很难体验到3G网络。反观WiFi,虽然基站建设也没有完成,但可以通过无线路由加无线网卡的方式实现WiFi网络,实际应用中更加灵活,随着WiFi基站的逐步建设,无线城市也是指日可待的。并且WiFi在速度方面的优势明显,即使未来WCDMA通过HSDPA技术提高了网络速度达到14.4Mbps,但仍不及WiFi的网络速度,况且未来802.11X的速度还会提升。随着人们对网络速度的要求越来越高,速度更快的WiFi自然会成为用户的首选。
成本与资费方面,很明显WiFi成本会比3G小的多,WiFi资费也可以说是完全免费的。不过未来随着利益的需求,WiFi可能会以包月的形式收费,但资费肯定比现有的有线宽带网络便宜。而如果是自己组建WIFI网络,现在主流的11n设备一共只需500元左右,与有线宽带搭配使用就无需支付无线网络资费了。
3G资费方面,我们仅以TD-SCDMA为例。157号段,最便宜的是28元套餐,含150分钟本地的可视通话,以及10M的GPRS流量,超过150分钟之后,本地的语音通话是0.2元/分钟,本地的视频通话是0.6元/分钟。188号段,最便宜的是全球通的98元每月的套餐,包含300分钟省内的语音主叫,150M的GPRS上网流量,超过150M是1元 /M,视频通话是0.6元/分钟。从中我们可以看出3G的成本及风险都比较高,而且资费也并不便宜,1M/1元并不是一般的用户能承受的。反观WIFI网络则几乎是免费的,通过WIFI打网络电话更是便宜的让人难以置信,即使有的运营商把WIFI变为包月形式收费,资费相比3G也便宜很多。虽然3G网络的成本和风险都不低,但有巨大的利润存在,所以得到了运营商的大力推广。WIFI这种免费的无线网络会大大冲击了运营商的利益,自然会受到运营商的制约。
终端设备方面,3G网络自然需要3G手机的支持,目前来看支持TD的手机大约有30款,不过比起现在的主流手机,外观功能都不敢恭维,几个国外大厂对TD的不感冒也阻碍了新品的推出以及TD的推广。WCDMA到是有不少手机支持,不过现在还不能使用3G网络,CDMA2000已经说过,还没有手机终端设备。所以我们不难看出现在的手机大厂还处于观望的状态,等待时机成熟了才会真正加入到3G中来。再看看WiFi,其实很多手机终端都支持,可无奈于中国国内通信行业的政策,所有行货手机的WiFi模块全部取消,水货手机则成为了人们得以体验WiFi的载体。
不过,笔者认为802.11n作为WiFi技术前沿的代表,应该与3G形成一种相互补充的关系。802.11n的优势是速度,但移动性不足,即使是未来的IEEE 802.11s也不支持在高速移动下上网。而3G的优势就在于它的移动性,广泛的覆盖率及先进的技术使其在高速公路上也可上网。这两种技术都是为了更好的为用户服务,同时支持WiFi和3G的双模终端设备其实是不错的选择。目前来看,我们只能期盼3G的费用能趋于合理,WIFI的基站能加紧建设,这样用户才能得到真正的实惠,才能体验到科技进步带来的便捷。
