① 無線網路協議802.11主要經歷了哪些階段,簡要介紹一下WIFI6技術
大的來說,經歷來6代,但是在Wi-Fi 5時代實際上還可以劃分為兩個階段,wave1階段和wave2階段,Wi-Fi 6是2017年的。
② wifi網路延遲高怎麼辦
如果是自己的WiFi網路,先不用WiFi路由器,電腦直接連貓或者主網線上網,如果網路依然慢,則說明是寬頻線路質量本身不佳,建議報修寬頻運營商客服檢修下。
由於普通單片機WiFi路由器自身硬體設計缺陷和製造中材料簡配嚴重,無法高效處理來自游戲等網路應用的數據和吞吐量,所以一款性能優異的WiFi路由器對整個無線網速、信號強度、穩定性至關重要。
禁用占網速的應用。有時候你的電腦後台運行的占網速的軟體太多,就會導致你的網速慢延遲高。解決方法:點擊電腦管家加速球 打開流量監控。在裡面找到佔用高的那個應用,點擊禁用網路即可。下次要用這個軟體再啟用即可。
重新啟動你的無線路由器。如果電腦的問題解決了,無線網還是卡頓,那說明是你路由器的問題了,可以把路由器斷電重啟下試試。
如果還是不行的話,你可以撥打當地網路運營商的電話,讓專業人員上門給你修理。
路由器(Router),是連接網際網路中各區域網、廣域網的設備,它會根據信道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序發送信號。路由器是互聯網路的樞紐,"交通警察"。目前路由器已經廣泛應用於各行各業,各種不同檔次的產品已成為實現各種骨幹網內部連接、骨幹網間互聯和骨幹網與互聯網互聯互通業務的主力軍。
路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層(數據鏈路層),而路由發生在第三層,即網路層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息,所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。
路由器(Router)又稱網關設備(Gateway)是用於連接多個邏輯上分開的網路,所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時,可通過路由器的路由功能來完成。因此,路由器具有判斷網路地址和選擇IP路徑的功能,它能在多網路互聯環境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網,路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網路層的一種互聯設備。
③ wifi延時太高怎麼解決
家裡WIFI延遲高,教你幾招搞定網路延遲!玩游戲時戰個痛快
網路延遲,是現在困擾所有用戶的一大難題,為了解決,可能我們裝了光纖,換了路由,可是當我們玩游戲、看視頻的時候還是卡的不行,為什麼我們連WIFI的時候會有這么高的延遲呢?應該怎樣解決這個問題,今天小編教大家幾招,解決網路延遲,跟網路延遲說拜拜。
大家可以測試一下自己的網路延遲是否過高。測試網路延遲的命令是ping,使用方法,可以在【開始】--【運行】,輸入命令【ping 本地區網路】進行測試。如果不會,可以關注小編,發布的文章裡面有ping命令的使用方法。如何定義延遲程序,大家可參考下面的值:
1-30ms:極快,幾乎察覺不出延遲,玩任何游戲都特別順暢。
31-50ms:良好,可以正常游戲,沒有明顯的延遲情況。
51-100ms:普通,對抗類游戲能夠感覺出延遲明顯,有卡頓情況。
>100ms:差,無法正常游戲,會有丟包並掉線現象。
可以查看是否延遲
第一招:修改無線路由器的信道
1,首先我們進入無線路由器的設置頁面,在無線網路設置中找到信道設置。
信道設置
2,開啟WDS並掃描周圍無線網路情況。
開啟WDS
3.根據周圍無線網路信道選擇比較少人知道的信道。
選擇比較少人知道的信道
4.重啟路由器,看一下網路延遲是否降低了?
第二招:更改無線頻段
此種方法與更改信道的原因相同,因為現在我們使用的路由器大部分都在使用2.4GHz的頻段,5GHz頻段使用的比較少,我們可以可以把路由器更改並使用5GHz的頻段。
更改頻段為5GHz
第三招:升級無線路由器固件
有的時候,由於固件原因,無線路由器會因為估計錯誤導致WIFI的不穩定情況,所以建議大家每隔一段時間登陸路由器檢查更新固件。
家裡的WIFI出現延遲,也有可能是連接的人數過多,可以查看下,自己家裡的WIFI是否被其它人盜用,最好可以綁定MAC進行連接,或者更換一個比較復雜的密碼。
④ 請問網路時延都有哪些影響因素
我從網上找了些原因過來.看了下寫的很具體全面.希望對你有所幫助!!!
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物理原因,無外乎,你的電腦(包括網卡等設備),通信線路,伺服器這三者
電腦物理方面:網卡性能差,不穩定,軟網卡,均會造成丟包幾率大幅上升
通信線路方面:線路質量差,如現在市場上的5類非屏蔽雙絞線,大多都是質量極差的,質量過關的這類雙絞線能傳輸的距離一般為100M,而市場上的這些垃圾只能在30M左右(實際使用過程中多次測過都如此)。以及線路附近的電磁干擾均會導致通信線路的數據傳輸出現問題,最終結果就是導致延遲
伺服器方面:網路高峰期,網路負載高都會造成延遲,其他的都不必說了
一、網路自身問題
您想要連接的目標網站所在的伺服器帶寬不足或負載過大。處理辦法很簡單,請換個時間段再上或者換個目標網站。
二、網線問題導致網速變慢
我們知道,雙絞線是由四對線按嚴格的規定緊密地絞和在一起的,用來減少串擾和背景噪音的影響。同時,在T568A標准和T568B標准中僅使用了雙絞線的 1、2和3、6四條線,其中,1、2用於發送,3、6用於接收,而且1、2必須來自一個繞對,3、6必須來自一個繞對。只有這樣,才能最大限度地避免串擾,保證數據傳輸。本人在實踐中發現不按正確標准(T586A、T586B)製作的網線,存在很大的隱患。表現為:一種情況是剛開始使用時網速就很慢;另一種情況則是開始網速正常,但過了一段時間後,網速變慢。後一種情況在台式電腦上表現非常明顯,但用筆記本電腦檢查時網速卻表現為正常。對於這一問題本人經多年實踐發現,因不按正確標准製作的網線引起的網速變慢還同時與網卡的質量有關。一般台式計算機的網卡的性能不如筆記本電腦的,因此,在用交換法排除故障時,使用筆記本電腦檢測網速正常並不能排除網線不按標准製作這一問題的存在。我們現在要求一律按T586A、T586B標准來壓制網線,在檢測故障時不能一律用筆記本電腦來代替台式電腦。
三、網路中存在迴路導致網速變慢
當網路涉及的節點數不是很多、結構不是很復雜時,這種現象一般很少發生。但在一些比較復雜的網路中,經常有多餘的備用線路,如無意間連上時會構成迴路。比如網線從網路中心接到計算機一室,再從計算機一室接到計算機二室。同時從網路中心又有一條備用線路直接連到計算機二室,若這幾條線同時接通,則構成迴路,數據包會不斷發送和校驗數據,從而影響整體網速。這種情況查找比較困難。為避免這種情況發生,要求我們在鋪設網線時一定養成良好的習慣:網線打上明顯的標簽,有備用線路的地方要做好記載。當懷疑有此類故障發生時,一般採用分區分段逐步排除的方法。
四、網路設備硬體故障引起的廣播風暴而導致網速變慢
作為發現未知設備的主要手段,廣播在網路中起著非常重要的作用。然而,隨著網路中計算機數量的增多,廣播包的數量會急劇增加。當廣播包的數量達到30%時,網路的傳輸效率將會明顯下降。當網卡或網路設備損壞後,會不停地發送廣播包,從而導致廣播風暴,使網路通信陷於癱瘓。因此,當網路設備硬體有故障時也會引起網速變慢。當懷疑有此類故障時,首先可採用置換法替換集線器或交換機來排除集線設備故障。如果這些設備沒有故障,關掉集線器或交換機的電源後,DOS下用 「Ping」命令對所涉及計算機逐一測試,找到有故障網卡的計算機,更換新的網卡即可恢復網速正常。網卡、集線器以及交換機是最容易出現故障引起網速變慢的設備。
五、網路中某個埠形成了瓶頸導致網速變慢
實際上,路由器廣域網埠和區域網埠、交換機埠、集線器埠和伺服器網卡等都可能成為網路瓶頸。當網速變慢時,我們可在網路使用高峰時段,利用網管軟體查看路由器、交換機、伺服器埠的數據流量;也可用 Netstat命令統計各個埠的數據流量。據此確認網路數據流通瓶頸的位置,設法增加其帶寬。具體方法很多,如更換伺服器網卡為100M或1000M、安裝多個網卡、劃分多個VLAN、改變路由器配置來增加帶寬等,都可以有效地緩解網路瓶頸,可以最大限度地提高數據傳輸速度。
六、蠕蟲病毒的影響導致網速變慢
通過E-mail散發的蠕蟲病毒對網路速度的影響越來越嚴重,危害性極大。這種病毒導致被感染的用戶只要一上網就不停地往外發郵件,病毒選擇用戶個人電腦中的隨機文檔附加在用戶機子的通訊簿的隨機地址上進行郵件發送。成百上千的這種垃圾郵件有的排著隊往外發送,有的又成批成批地被退回來堆在伺服器上。造成個別骨幹互聯網出現明顯擁塞,網速明顯變慢,使區域網近於癱瘓。因此,我們必須及時升級所用殺毒軟體;計算機也要及時升級、安裝系統補丁程序,同時卸載不必要的服務、關閉不必要的埠,以提高系統的安全性和可靠性。
七、防火牆的過多使用
防火牆的過多使用也可導致網速變慢,處理辦法不必多說,卸載下不必要的防火牆只保留一個功能強大的足以。
八、系統資源不足
您可能載入了太多的運用程序在後台運行,請合理的載入軟體或刪除無用的程序及文件,將資源空出,以達到提高網速的目的
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專業版的 Windows XP默認保留了20%的帶寬,其實這對於我們個人用戶來說是沒有多大的作用。與其閑著還不如充分地利用起來,方法如下:在「開始→運行」中輸入 gpedit.msc,打開組策略編輯器。找到「計算機配置→管理模板→網路→QoS數據包調度程序」,選擇右邊的「限制可保留帶寬」,選擇「屬性」打開限制可保留帶寬屬性對話框,選擇「禁用」即可。經過這樣重新設置就可以釋放保留的20%的帶寬了。
1.網卡綁定的協議太多 這種情況在區域網用戶中很常見。網卡上如果綁定了許多協議,當數據通過網卡時,計算機就要花費很多時間來確定該數據使用哪種協議來傳送,這時用戶就會感覺到速度慢。解決方法是:用一塊網卡只綁定PPPoE協議來連接ADSL
提供上網的外部連接,用另一塊網卡綁定區域網的其他協議,從而各盡其職,提高性能,這樣客戶端上網速度就會提高。
2.ADSL設備散熱不良 ADSL設備工作時發熱量比較大,平時要注意散熱。許多用戶把ADSL設備和路由器、集線器等放在一個機櫃里,不利於散熱,對ADSL的正常工作有影響。ADSL等設備不可放在櫃內,要分開擺放,設備之間留有通風散熱通道,機房最好做到恆溫,一般環境溫度應控制在10~30℃。
3.訪問互聯網介面錯誤 這是由於Windows系統的Internet連接向導給IE指定的訪問互聯網介面錯誤引起的。EnterNet 300(虛擬撥號軟體)使用的是區域網類型虛擬撥號,而IE預設使用普通撥號。瀏覽的時候IE首先尋找撥號介面,找不到撥號以後就找區域網裡面有沒有代理伺服器,最後才會找到EnterNet 300的介面,因此會很慢。只需要重新運行一遍Internet連接向導,選擇區域網方式,並取消自動搜索代理伺服器就可解決。
4.不能綁定TCP/IP協議 不能綁定TCP/IP多為網卡驅動程序未正確安裝、網卡質量問題和PCI插槽不良。應先把設備管理器里的網卡驅動刪除,重啟後安裝驅動程序;如果不好,再把網卡換一個PCI插槽;仍不好換一塊網卡。
5.電話線路質量低劣 ADSL技術對電話線路的質量要求較高,目前採用的ADSL是一種RADSL(速率自適應DSL)。如果電信局到用戶間的電話線路在某段時間受到外界因素干擾,RADSL會根據線路質量的優劣和傳輸距離的遠近,動態地調整用戶的訪問速度。如訪問的是國外站點,速度會受到出口帶寬及對方站點線路、設備配置情況等因素影響,需要全網協調配合解決。線路問題主要有施工時未遵循施工標准而遺留的質量隱患,如沒加塑料套管導致老鼠咬斷線路;配線架或其他材料質量問題導致跳線接觸不良;用戶在裝修時暗敷的室內線損壞等。
6.軟體沒有重新設置 用戶裝了ADSL後,上網條件已經發生變化,相應的工具軟體沒有重新設置,也是造成速度慢的原因之一。如通信軟體QQ,就需要對它進行一些設置。從QQ面板中選擇「系統參數」命令,點擊「網路設置」標簽,將原來的「撥號上網」改為「區域網接入Internet」就可以了。
7.微機硬體軟體問題 硬體故障主要表現在網卡壞或沒有正確安裝;微機主板和網卡不兼容;微機配置低,尤其內存少導致運行速度慢。軟體故障主要是由於用戶不了解計算機知識,在使用過程中誤操作,導致操作系統出錯或撥號軟體損壞而無法上網;用戶瀏覽一些網頁後,系統出現問題,在處理時不慎將備份的撥號軟體刪掉;微機重裝系統後,沒有安裝撥號軟體等等。這些軟體故障只要重新安裝撥號軟體即可排除。
8.某一網站長時間網頁打不開。 原因是在上網高峰期,許多用戶訪問同一個熱點網站,由於該網站伺服器處理不過來,或帶寬較窄
會出現網路速度慢、長時間網頁打不開的情況,請您最好避開高峰時段上網或改訪問其它站點。
9.由於互聯網節點故障,網路系統自動進行路由迂迴,產生網路速度慢。請您耐心等待系統恢復。
10.由於"貓"的自身品質問題,引起的上網速度慢。請您更換優質"貓"。
11.電話線路的電氣指標過低,引起的上網速度慢,請您更換優質線路。
12.外"貓"和主機的連接速率低,引起的上網速度慢,請您重新進行介面參數設置。
13.在低檔機上運行高級操作系統,引起的上網速度慢,請您重新選擇適合自己電腦的操作系統和瀏覽器。
14.由於瀏覽器的設置不當,引起的上網速度慢,請您重新設置網頁的保留天數,把瀏覽器的緩存目錄設置在傳輸速率最高的硬碟上,並適當增 加容量。
目前大多數撥號上網用戶的電腦都用Windows系統,很多時都聽到用戶抱怨上網速度慢,但我們發現有一種情況是:當認為慢的時候其實是已經斷線了,不過此時上網的圖標仍然存在,這就造成了還在上網的假象。如你身邊有電話可拿起電話來鑒別,還可以將滑鼠拉至上網的圖標上,按右鍵選擇「狀態」,觀察有否收到數據,如在一段時間內都未有數據收到則可認定線路已斷開,只能重新撥號
最終解決方法:去搞個 迅游,金山網游加速器之類的軟體,繳費後,通過他們提供的技術服務,可以使你的網路延遲大幅降低,但也只是對那先延遲在600MS以上的比較明顯
我們平時上網不論是 用QQ傳文件,還是網路游戲~ 我們經常都會遇到延時這一問題,有時候可能是Moden原因,有的則是劣質網線或電話線的原因,今天我們一起看看到低有些什麼原因,再結合自己的電腦網路情況分析 就知道問題所在和解決方法了。
⑤ 關於WiFi 6技術,這篇說得最詳細
12 個空間流與 256-QAM 調制。
2 2 個空間流與 256-QAM 調制。
3 3 個空間流與 64-QAM 調制。
Wi-Fi 已成為當今世界無處不在的技術,為數十億設備提供連接,也是越來越多的用戶上網接入的首選方式,並且有逐步取代有線接入的趨勢。為適應新的業務應用和減小與有線網路帶寬的差距,每一代 802.11 的標准都在大幅度的提升其速率。
1997 年 IEEE 制定出第一個無線區域網標准 802.11,數據傳輸速率僅有 2Mbps,但這個標準的誕生改變了用戶的接入方式,使人們從線纜的束縛中解脫出來。
隨著人們對網路傳輸速率的要求不斷提升,在 1999 年 IEEE 發布了 802.11b 標准。802.11b 運行在 2.4 GHz 頻段,傳輸速率為 11Mbit/s,是原始標準的 5 倍。同年,IEEE 又補充發布了 802.11a 標准,採用了與原始標准相同的核心協議,工作頻率為 5GHz,最大原始數據傳輸率 54Mbit/s,達到了現實網路中等吞吐量(20Mbit/s)的要求,由於 2.4GHz 頻段已經被到處使用,採用 5GHz 頻段讓 802.11a 具有更少沖突的優點。
2003 年,作為 802.11a 標準的 OFDM 技術也被改編為在 2.4 GHz 頻段運行,從而產生了 802.11g,其載波的頻率為 2.4GHz(跟 802.11b 相同),原始傳送速度為 54Mbit/s, 凈傳輸速度約為 24.7Mbit/s(跟 802.11a 相同)。
對 Wi-Fi 影響比較重要的標準是 2009 年發布的 802.11n,這個標准對 Wi-Fi 的傳輸和接入進行了重大改進,引入了 MIMO、安全加密等新概念和基於 MIMO 的一些高級功能 (如波束成形,空間復用......),傳輸速度達到 600Mbit/s。 此外,802.11n 也是第一個同時工作在 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段的Wi-Fi 技術。
然而,移動業務的快速發展和高密度接入對 Wi-Fi 網路的帶寬提出了更高的要求,在2013 年發布的 802.11ac 標准引入了更寬的射頻帶寬(提升至 160MHz)和更高階的調制技術(256-QAM),傳輸速度高達 1.73Gbps,進一步提升 Wi-Fi 網路吞吐量。另外,在 2015 年發布了 802.11ac wave2 標准,將波束成形和 MU-MIMO 等功能推向主流,提升 了系統接入容量。但遺憾的是 802.11ac 僅支持 5GHz 頻段的終端,削弱了 2.4GHz 頻段下的用戶體驗。
然而,隨著視頻會議、無線互動 VR、移動教學等業務應用越來越豐富,Wi-Fi 接入終端越來越多,IoT 的發展更是帶來了更多的移動終端接入無線網路,甚至以前接入終端較少的家庭 Wi-Fi 網路也將隨著越來越多的智能家居設備的接入而變得擁擠。因此 Wi-Fi 網路仍需要不斷提升速度,同時還需要考慮是否能接入更多的終端,適應不斷擴大的客戶端設備數量以及不同應用的用戶體驗需求。
下一代Wi-Fi 需要解決更多終端的接入導致整個Wi-Fi 網路效率降低的問題,早在2014 年 IEEE 802.11 工作組就已經開始著手應對這一挑戰, 預計在 2019 年正式推出的802.11ax(下個章節介紹為什麼叫 Wi-Fi 6)標准將引入上行 MU-MIMO、OFDMA 頻分復用、1024-QAM 高階編碼等技術,將從頻譜資源利用、多用戶接入等方面解決網路容量和傳輸效率問題。目標是在密集用戶環境中將用戶的平均吞吐量相比如今的 Wi-Fi 5 提高至少4 倍,並發用戶數提升 3 倍以上,因此,Wi-Fi 6(802.11ax)也被稱為高效無線(HEW)。
Wi-Fi 6 是下一代 802.11ax 標準的簡稱。隨著 Wi-Fi 標準的演進,WFA 為了便於 Wi- Fi 用戶和設備廠商輕鬆了解其設備連接或支持的 Wi-Fi 型號,選擇使用數字序號來對 Wi- Fi 重新命名。另一方面,選擇新一代命名方法也是為了更好地突出 Wi-Fi 技術的重大進步, 它提供了大量新功能,包括增加的吞吐量和更快的速度、支持更多的並發連接等。根據 WFA 的公告,現在的 Wi-Fi 命名分別對應如下 802.11 技術標准:
和以往每次發布新的 802.11 標准一樣,802.11ax 也將兼容之前的 802.11ac/n/g/a/b 標准,老的終端一樣可以無縫接入 802.11ax 網路。
4G 是移動網路高速率的代名詞,同樣,Wi-Fi 6 是無線區域網高速率的代名詞,但這個高速率是怎麼來的,由以下幾個因素決定。
1.空間流數量 空間流其實就是 AP 的天線,天線數越多,整機吞吐量也越大,就像高速公路的車道一樣,8 車道一定會比 4 車道運輸量更大。
表 2 不同 802.11 標准對應的空間流數量 2.Symbol 與 GI Symbol 就是時域上的傳輸信號,相鄰的兩個Symbol 之間需要有一定的空隙(GI),以避免 Symbol 之間的干擾。就像中國的高鐵一樣,每列車相當於一個 Symbol, 同一個車站發出的兩列車之間一定要有一個時間間隙,否則兩列車就可能會發生碰撞。不同 Wi-Fi 標准下的間隙也有不同,一般來說傳輸速度較快時 GI 需要適當增大,就像同一車道上兩列 350KM/h 時速的高鐵發車時間間隙要比時速 250KM/h 時速的高鐵發車間隙要大一些。
表 3 802.11 標准對應的 Symbol 與GI 數據
3.編碼方式 編碼方式就是調制技術,即 1 個 Symbol 裡面能承載的 bit 數量。從 Wi-Fi 1 到 Wi-Fi 6,每次調制技術的提升,都能至少給每條空間流速率帶來 20%以上的提升。
表 4 802.11 標准對應的 QAM 4.碼率 理論上應該是按照編碼方式無損傳輸,但現實沒有這么美好。傳輸時需要加入一些用於糾錯的信息碼,用冗餘換取高可靠度。碼率就是排除糾錯碼之後實際真實傳輸的數據碼占理論值的比例。
表 5 802.11 標准對應的碼率 5.有效子載波數量 載波類似於頻域上的 Symbol,一個子載波承載一個 Symbol,不同調制方式及不同頻寬下的子載波數量不一樣。
表6.802.11 標准對應的子載波數量
至此,我們可以計算一下 802.11ac 與 802.11ax 在 HT80 頻寬下的單條空間流最大速率:
Wi-Fi 6(802.11ax)繼承了Wi-Fi 5(802.11ac)的所有先進 MIMO 特性,並新增了許多針對高密部署場景的新特性。以下是Wi-Fi 6 的核心新特性:
下面詳細描述這些核心新特性。
圖 2-1 OFDM 工作模式 802.11ax 中引入了一種更高效的數據傳輸模式,叫 OFDMA(因為 802.11ax 支持上下行多用戶模式,因此也可稱為 MU-OFDMA),它通過將子載波分配給不同用戶並在OFDM 系統中添加多址的方法來實現多用戶復用信道資源。迄今為止,它已被許多無線技術採用,例如 3GPP LTE。此外,802.11ax 標准也仿效 LTE,將最小的子信道稱為「資源單位(Resource Unit,簡稱 RU)」,每個 RU 當中至少包含 26 個子載波,用戶是根據時頻資源塊 RU 區分出來的。我們首先將整個信道的資源分成一個個小的固定大小的時頻資源塊 RU。在該模式下,用戶的數據是承載在每一個 RU 上的,故從總的時頻資源上來看,每一個時間片上,有可能有多個用戶同時發送(如下圖)。
圖 2-2 OFDMA 工作模式 OFDMA 相比 OFDM 一般有三點好處:
圖 2-3 不同子載波頻域上的信道質量
因為 802.11ac 及之前的標准都是占據整個信道傳輸數據的,如果有一個 QOS 數據包需要發送,其一定要等之前的發送者釋放完整個信道才行,所以會存在較長的時延。在OFDMA 模式下,由於一個發送者只佔據整個信道的部分資源,一次可以發送多個用戶的數據,所以能夠減少 QOS 節點接入的時延。
表 7不同頻寬下的 RU 數量
圖 2-4RU 在 20MHz 中的位置示意圖 RU 數量越多,發送小包報文時多用戶處理效率越高,吞吐量也越高,下圖是模擬收益:
圖 2-5 OFDMA 與 OFDM 模式下多用戶吞吐量模擬
圖 2-6 SU-MIMO 與 MU-MIMO 吞吐量差異
圖 2-7 8x8 MU-MIMO AP 下行多用戶模式調度順序
圖 2-8 多用戶模式上行調度順序 雖然 802.11ax 標准允許OFDMA 與 MU-MIMO 同時使用,但不要 OFDMA 與 MU- MIMO 混淆。OFDMA 支持多用戶通過細分信道(子信道)來提高並發效率,MU-MIMO 支持多用戶通過使用不同的空間流來提高吞吐量。下表是 OFDMA 與 MU-MIMO 的對比:
表 8 OFDMA 與 MU-MIMO 對比
圖 2-9 256-QAM 與 1024-QAM 的星座圖對比 需要注意的是 802.11ax 中成功使用 1024-QAM 調製取決於信道條件,更密的星座點距離需要更強大的 EVM(誤差矢量幅度,用於量化無線電接收器或發射器在調制精度方面的性能)和接受靈敏度功能,並且信道質量要求高於其他調制類型。
圖 2-10 802.11 默認 CCA 門限
例如圖 12,AP1 上的 STA1 正在傳輸數據,此時,AP2 也想向 STA2 發送數據,根據Wi-Fi 射頻傳輸原理,需要先偵聽信道是否空閑,CCA 門限值默認-82dBm,發現信道已被STA1 佔用,那麼 AP2 由於無法並行傳輸而推遲發送。實際上,所有的與 AP2 相關聯的同信道客戶端都將推遲發送。引入動態 CCA 門限調整機制,當 AP2 偵聽到同頻信道被佔用時,可根據干擾強度調整 CCA 門限偵聽范圍(比如說從-82dBm 提升到-72dBm),規避干擾帶來的影響,即可實現同頻並發傳輸。
圖 2-11 動態 CCA 門限調整 由於 Wi-Fi 客戶端設備的移動性,Wi-Fi 網路中偵聽到的同頻干擾不是靜態的,它會隨著客戶端設備的移動而改變,因此引入動態 CCA 機制是很有效的。802.11ax 中引入了一種新的同頻傳輸識別機制,叫 BSS Coloring 著色機制,在 PHY 報文頭中添加 BSS color 欄位對來自不同BSS 的數據進行「染色」,為每個通道分配一種顏色,該顏色標識一組不應干擾的基本服務集(BSS),接收端可以及早識別同頻傳輸干擾信號並停止接收,避免浪費收發機時間。如果顏色相同,則認為是同一 BSS 內的干擾信號, 發送將推遲;如果顏色不同,則認為兩者之間無干擾,兩個 Wi-Fi 設備可同信道同頻並行傳輸。以這種方式設計的網路,那些具有相同顏色的信道彼此相距很遠,此時我們再利用動態CCA 機制將這種信號設置為不敏感,事實上它們之間也不太可能會相互干擾。
圖 2-12 無BSS Color 機制與有BSS Color 機制對比
圖 2-13 Long OFDM symbol 與窄帶傳輸帶來覆蓋距離提升
前面的幾大核心技術已經足夠證明 802.11ax 帶來的高效傳輸和高密容量,但802.11ax 也不是 Wi-Fi 的最終標准,這只是高效無線網路的開始,新標準的 802.11ax 依然需要兼容老標準的設備,並考慮面向未來物聯網路、綠色節能等方向的發展趨勢。以下是 802.11ax 標準的其他新特性:
下面詳細描述這些新特性。
我們都知道 2.4GHz 頻寬窄,且僅有 3 個 20MHz 的互不幹擾信道(1,6 和 11),在 802.11ac 標准中已經被拋棄,但是有一點不可否認的是 2.4GHz 仍然是一個可用的 Wi-Fi 頻段,在很多場景下依然被廣泛使用,因此,802.11ax 標准中選擇繼續支持 2.4GHz,目的就是要充分利用這一頻段特有的優勢。
無線通信系統中,頻率較高的信號比頻率較低的信號更容易穿透障礙物,而頻率越低, 波長越長,繞射能力越強,穿透能力越差,信號損失衰減越小,傳輸距離越遠。雖然 5GHz 頻段可帶來更高的傳播速度,但信號衰減也越大,所以傳輸距離比 2.4GHz 要短。因此,我們在部署高密無線網路時,2.4GHz 頻段除了用於兼容老舊設備,還有一個很大的作用就是邊緣區域覆蓋補盲。
現階段仍有數以億計的 2.4GHz 設備在線使用,就算如今成為潮流的 IoT 網路設備也使用的 2.4GHz 頻段,對有些流量不大的業務場景(如電子圍欄、資產管理等),終端設備非常多,使用成本更低的僅支持 2.4GHz 的終端是一個性價比非常高的選擇。
圖 2-14 廣播目標喚醒時間操作
為什麼要 Wi-Fi 6(802.11ax)
802.11ax 設計之初就是為了適用於高密度無線接入和高容量無線業務,比如室外大型公共場所、高密場館、室內高密無線辦公、電子教室等場景。
圖 3-1 高密高帶寬應用場景 在這些場景中,接入Wi-Fi 網路的客戶端設備將呈現巨大增長,另外,還在不斷增加的語音及視頻流量也對 Wi-Fi 網路帶來調整,根據預測,到 2020 年全球移動視頻流量將占移動數據流量的 50%以上,其中有 80%以上的移動流量將會通過 Wi-Fi 承載。我們都知道 4K 視頻流(帶寬要求 30Mbps/人)、語音流(時延小於 30ms)、VR 流(帶寬要求 50Mbps/人,時延 10~20ms)對帶寬和時延是十分敏感的,如果網路擁塞或重傳導致傳輸延時,將對用戶體驗帶來較大影響。而現有的Wi-Fi 5(802.11ac)網路雖然也能提供大帶寬能力,但是隨著接入密度的不斷上升,吞吐量性能遇到瓶頸。而Wi-Fi 6 (802.11ax)網路通過 OFDMA、UL MU-MIMO、1024-QAM 等技術使這些服務比以前更可靠,不但支持接入更多的客戶端,同時還能均衡每用戶帶寬。比如說電子教室,以前如果是 100 多位學生的大課授課形式,傳輸視頻或是上下行的交互挑戰都比較大,而802.11ax 網路將輕松應對該場景。
5G 與 Wi-Fi 6(802.11ax)的共存關系
這不是一個新穎的話題,在 1999 年~2000 年間,就有人提出 2G 將替代 Wi-Fi 的觀點;2008 年~2009 年也出現了 4G 將代替 Wi-Fi 的猜測;現在又有人開始討論 5G 代替 Wi- Fi 的話題了。可是,5G 與 Wi-Fi 的應用場景模式是不相同的。Wi-Fi 主要用於室內環境, 而 5G 則是一種廣域網技術,它在室外的應用場景更多。所以我們相信 Wi-Fi 和 5G 將長期共存下去。我們從以下幾個角度進一步分析:
假設 5G 技術取代 Wi-Fi,那麼就必須推出無限流量的套餐,否則費用會遠遠大於寬頻的使用的費用,更何況目前寬頻的價格一年比一年低,誰也不會去選擇更貴的 5G。在目前的 4G 時代無限流量的套餐就是個噱頭,三大運營商都紛紛推出過無限流量的套餐,當時流量超出套餐的流量之後,網路會自動將為 2G 模式,最高速度只有 128Kbps,這個速度看視頻不如看漫畫,因此所謂的無限流量只是個無稽之談。
5G 網路技術採用的是超高頻頻譜(5G 網路頻段: 24GHz~52GHz;4G 網路頻段:1.8GHz~2.6GHz,不包括 2.4GHz),前面已經提到,頻率越高衍射現象越弱,穿越障礙的 能力也就越弱,所以 5G 信號是很容易衰弱的。如果保持 5G 信號的覆蓋需要比 4G 建設更多的基站。而且由於信號的衰減,如果在大樓的內部,隔著幾道牆,信號衰減就更加嚴重了。 再有個極端的例子就是地下室,Wi-Fi 網路可以將路由器通過有線連接放入地下室產生信號, 但是 5G 網路是不可能覆蓋到所有大樓的地下室的,單就這一個弊端,5G 也無法取代 Wi- Fi。另外,現在幾乎所有智能設備都有 Wi-Fi 模塊,大多數物聯網設備也配備了 Wi-Fi 模塊, 出口只用一個公網 IP 地址,區域網內部佔用大量地址也沒關系,用戶在自己的 Wi-Fi 網路下管理這些設備都很方便,而用 5G 勢必會佔用更多公網的 IP 地址。
帶寬 x 頻譜效率 x 終端數量 = 總容量。
5G 的優點在於它的載波聚合技術,提升了頻譜利用率,大大提升了網路容量。在 3G/4G 時代,當用戶在人群密集的場所如地鐵、車站等地方使用手機上網時,可以明顯感覺到上網延遲變大,網速變慢。而在 5G 時代,隨著網路容量大幅提升上述現象帶來的影響明顯降低。也正是這樣的特性,讓人們覺得 5G 網路下可以無限量接入,但很多人忽視了一點,那就是隨著物聯網時代的到來,入網設備的數量也在大幅提升,如果真的所有的上網設備都直連區域內的基站,這條 5G 高速路再寬也得堵死啊!而要想降低基站塔的負擔,就必須依靠Wi-Fi 來做分流。
移動設備廠商宣傳的 5G 最重要的 3 個特徵是高速度、大容量、低時延,其實最新一代的 Wi-Fi 速率比 5G 還要快,最新的 802.11ax(Wi-Fi 6)單流峰值速率 1.2Gbps(5G 網路峰值速率 1Gbps),平均來看,Wi-Fi 每升級一代所用的時間大約只是移動網路的一半左右,所以從最新的Wi-Fi 6 開始,速率會持續領先於移動網路。
辦公、物流、商業、智能家居等各行各業都在走向無線化,首先要做的就是把設備、人員、終端等全部聯網使用。假設 5G 替代了 Wi-Fi 的存在,那麼未來的所有聯網終端都需要配備一張類似手機 SIM 卡的東西才可以上網。這一個理由也註定了目前在室內場景 5G 是不可能取代Wi-Fi 的。類似的設備還有 VR、游戲機、電子閱讀器、機頂盒等等……
大家都知道手機、pad 等移動終端都是用的電池,大家通常都認為電池的耐用性與安裝的業務,和使用頻率有關,但人們往往忽略了一點,終端的各種移動信號接入質量好與差也 與電池耗電量有關。當信號變差時,移動終端為了確保給用戶提供一個良好的體驗,會自動增加發射功率來提升信號質量,這就導致電池耗電量增加。由於 Wi-Fi 的信號源基本是在室內范圍,而 5G 信號在室外幾十公里外的基站,這樣就導致移動終端上傳數據時,Wi-Fi 的傳送距離遠遠小於 5G 信號。通常情況下 5G 的通信距離是 Wi-Fi 的幾千倍以上,這樣就需要手機的信號發射強度大大增加,這就增加了耗電量。曾經有人做過實驗,以 4G 為例,使用網路數據半小時,Wi-Fi 會比移動網路節省 5%的電量。另外,最新一代的 Wi-Fi 6 (802.11ax)支持 TWT 功能,可以在業務需要時自動喚醒,在業務不適用時自動休眠,進一步節省了電量。
因此,目前所面臨的這些問題使得 5G 還無法徹底取代 Wi-Fi,更多的是與 Wi-Fi 進行深度融合,因此使用 Wi-Fi 的企業和用戶並不用過於慌張。今天的 Wi-Fi 已不再是一個提供無線網路的設備,更多的應該被視為企業數字化轉型的必備設施或中央樞紐。例如目前絕大部分的智慧零售、智慧物流、智慧辦公等解決方案的中央樞紐就是 Wi-Fi 網路。
參考:
關於WiFi 6技術,這篇說得最詳細
不同的 Wi-Fi 協議和數據速率
HZ (物理單位
⑥ 急!!無線網路中時延影響因素及解決方法(丟包問題等等)
無線網路如果信號不好說明,該線路供應商的基站覆蓋不是很好,當然也有辦法,可以用信號放大器,這個具體如何弄可以咨詢你所用的網路的運營商,比如聯通就問聯通的 移動就問移動的。但是有一點不太好,這信號放大器有輻射。盡量別用。
⑦ 常見無線通信協議詳細介紹
本文主要是給大家梳理一下目前市面上常用的一些無線通訊協議標准,幫助大家了解一下不同的無線網路技術由來和各自特點。
首先說一下IEEE 802.15.4,IEEE 802.15.4是一種技術標准,目前常用的無線通訊協議大多數是在802.15.4標准規定的底層協議基礎上,開發的上層協議而演變出來的,它規定了低速率無線個域網 (LR-WPAN)的 物理層 和 媒體訪問控制 ,並由 IEEE 802.15 工作組維護,該工作組在2003年定義了該標准。它是 Zigbee 的基礎,另外像諸如 ISA100.11a , WirelessHART ,WIA-PA , 6LoWPAN 和 SNAP 規范,每個標准規范都是通過開發IEEE 802.15.4中未定義的上層進一步擴展了標准。類似於以上幾種協議標准,Lora是基於IEEE802.15.4g標准進行了上層標準的擴展定義,而IEEE802.15.4g是在IEEE802.15.4基礎上對物理層和MAC層做了調整。除此之外wifi是基於IEEE802.11b標准創建的一種無線區域網技術,通常使用2.4G UHF或者5G SHF ISM射頻頻段。IEEE 802.15.1是由 IEEE 制定的一種藍牙無線通信規范標准,應用於無線個人區域網(WPAN)。可以說原版IEEE802.15.1來源於藍牙規范並與藍牙1.1完全兼容使用。
接下來我們詳細說一下目前在工業物聯網和消費電子領域應用比較廣泛的幾種無線技術,有ZigBee、WirelessHart、WIA-PA、Lora、WiFi、藍牙bluetooth、NB-IOT、BeeLPW-T。
ZigBee是基於IEEE802.15.4標準的低功耗區域網協議。根據國際標准規定,ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用於自動控制和遠程式控制制領域,可以嵌入各種設備。ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網路層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。在工業領域的典型應用是中國油氣田生產物聯網自動化採集控制設備規范中明確物理層、鏈路層、網路層採用ZigBee通訊協議,應用層通訊採用A11-GRM通訊協議。
WirelessHART是第一個專門為過程工業而設計的開放的可互操作的無線通訊標准,滿足了工業工廠對於可靠、強勁、安全的無線通訊方式的迫切需求。作為HART7技術規范的一部分,除了保持現有HART設備、命令和工具的能力,它增加了HART協議的無線能力。國際電工委員會於2010年4月批准發布了完全國際化的WirelessHART標准IEC 62591(Ed.1.0),是第一個過程自動化領域的無線 感測器 網路國際標准。該網路同樣使用運行在2.4GHz頻段上的無線電IEEE802.15.4標准,採用直接序列擴頻(DSSS)、通信安全與可靠的信道跳頻、時分多址同步、網路上設備間延控通信等技術,WirelessHART標准協議主要應用於工廠自動化領域和過程自動化領域,彌補了高可靠、低功耗及低成本的工業無線通信市場的空缺。典型應用以Emerson為例,從2010年就已經開始供應WirelessHART兼容產品,從壓力、流量、液位、溫度、振動、pH測量等各類儀表變送器到網關節點等,逐漸有了品類齊全的無線類工業儀表產品系列。
WIA-PA標準是具有我國自主知識產權、符合我國工業應用國情的一種無線標准體系,2008年10月,該規范獲得了國際電工委員會(IEC)全體成員國96%的投票,成為與Wireless HART被同時承認的兩個國際標准化文件之一。WIA-PA同樣基於IEEE802.15.4標准,通訊速率250kbps,頻段2.4GHz,工業室內通訊距離200m,室外環境可達800m,數據可靠性大於99%,自適應跳頻技術,避免干擾,冗餘路由技術,自組織修復網路。同時支持HART命令,兼容WirelessHART標准。典型應用是中科院沈陽自動化研究所提供技術支持參與合作的在國內遼河油田、吉林油田、大慶油田、新疆油田等現場的遠程油井監測控制系統。
LoRa是semtech公司創建的低功耗區域網無線協議,基於IEEE 802.15.4g標准,它最大特點就是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠,實現了低功耗和遠距離的統一,它在同樣的功耗下比傳統的無線射頻通信距離擴大3-5倍。Lora的工作頻率在ISM 頻段,包括433、868、915 MHz。
WiFi俗稱無線寬頻,又叫802.11b標准,工作在2.4GHz或者5GHz頻段,最高傳輸速率能達到11Mbps,網路覆蓋范圍最高可達300m,適合辦公室和樓內區域使用。由於WiFi技術在結構上與乙太網完全一致,所以能夠將WLAN集成到已有的寬頻網路中,也能夠將已有的寬頻業務集成到WLAN中,這樣,就可以利用已有的寬頻有線接入資源,迅速地部署WLAN網路,形成無縫覆蓋。
藍牙是一種短距離無線通信的技術規范,它最初的目標是取代現有的掌上電腦、行動電話等各種數字設備上的有線線纜連接。在制定藍牙規范之初,就建立了統一全球的目標,向全球公開發布工作頻段為全球統一開放的2.4GHz工業、科學和醫學(ISM)頻段。從目前的應用看,藍牙體積小、功率低,其應用早已不局限於計算機外設,可以集成到任何數字設備中,尤其是對數據傳輸速率要求不高的移動設備。藍牙有幾大特點,一是全球范圍適用,無需申請許可證,二是同時可傳輸語音和數據,三是可以建立臨時性對等連接,四是具有很好的抗干擾能力。
窄帶物聯網(NB-IOT)是國際移動通信標准化組織為了應對日漸強烈的物聯網需求,制訂的一個新的蜂窩物聯網的標准(CIOT),這個新標准要實現超強覆蓋、超低功耗、超低成本、超大連接。NB-IOT是一個空中介面標准,主要是用在終端與基站之間的約定,包括物理層和數據鏈路層的一些設計規定。NB-IoT構建於 蜂窩網路 ,只消耗大約180kHz的帶寬,可直接部署於GSM網路、UMTS網路或LTE網路,以降低部署成本、實現平滑升級。
BeeLPW-T是必創科技聚焦工業場景應用,基於IEEE802.15.4標准自主開發的一種無線通信協議,具有同步精度高、功耗低、網路自恢復等優點。大容量的同步網路節點數量和多跳能力,可為工業現場的網路覆蓋及節點架設提供強大的網路協議支撐。該協議具有的天然物聯網基因,能以更優的功耗將感測器的感知層數據傳輸至雲端,較往代產品效率提高近四倍。
1、更高速靈敏的反饋
基於高精度的網路同步性能,所有設備可以工作在最優的功耗狀態下,保持全網秒級的響應速度,可以滿足絕大多數尤其是具有邊緣計算能力低功耗設備的需求。
2、更豐富的應用方式
同步網路下的節點,真正實現協同工作,賦予數據在無線應用中時間的屬性,無論星型,樹狀等網路模式,均可滿足各種設備密度、覆蓋距離的應用要求。
3、更低的維護成本
協議可以隨意切換周期采樣及大數據採集狀態 ,針對不同工況及應用需要,兼容有線狀態分析系統的採集需求;時間同步及低功耗設計,在確保網路運行精準的同時,降低了設備的無效工作時間,使得設備整體更加簡練、高效。更低的功耗,可改善設備的維護周期,降低維護難度和平均維護成本,為客戶提供一個安心可靠並幾近無感的防護體驗。
最後附表總結一下幾種典型無線技術標準的特點區別:
NB--TWIAPA
組網方式基於現有蜂窩組網基於LoRa網關基於Zigbee網關基於無線路由器基於藍牙Mesh網關基於BeeLPW-T網關基於WIA-PA網關
網路部署方式節點節點+網關
受現場遮擋影響
節點+網關節點+路由器節點-節點節點+中繼+網關節點+中繼+網關
傳輸距離遠距離,基站覆蓋10公里以上遠距離,可達十幾公里短距離
10-100m
短距離50米10米不含中繼200m不含中繼200m
單網接入節點容量約20萬理論約6萬,實際500-5000理論6萬,一般200-500個約50個理論6萬理論5000通道理論6萬,一般200-500個
電池續航理論10年/AA電池理論10年/AA電池理論約2年/AA電池數小時數天理論約2年/AA電池理論約2年/AA電池
成本30-70元30-40元5-15元模塊約7-8s小於10元
頻段License頻段
運營商頻段
unLicense頻段
Sub-GHZ(433/868/915MHz)
unLicense頻段
2.4GHz
2.4G和5G2.4GunLicense頻段
2.4GHz
unLicense頻段
2.4GHz
傳輸速度理論160kbps-250kbps
實際小於100kbps
0.3-50kbps理論250kbps,實際小於100kbps2.4G:1-11Mbps
5G:1-500Mbps
1M理論250kbps理論250kbps
網路時延6-10sTBD<1s<1s<1s<1s<1s
適合領域戶外戶外,工廠工廠,室內辦公室,工廠移動設備工廠,車間工廠,車間
聯網所需時間3 30ms3s10s3s3s
⑧ 無線網路技術和移動通信技術有什麼不同,有哪些相同。
其實這兩種差不多,以下做分別介紹:
(一)、無線網路技術
1、所謂的無線網路,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網路,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術,與有線網路的用途十分類似,最大的不同在於傳輸媒介的不同,利用無線電技術取代網線,可以和有線網路互為備份。
2、採用無線傳輸媒體如無線電波、紅外線等的網路。與有線網路的用途十分類似,最大的不同在於傳輸媒介的不同,利用無線電技術取代網線。
3、無線網路技術涵蓋的范圍很廣,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網路,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術。通常用於無線網路的設備包括攜帶型計算機、台式計算機、手持計算機、個人數字助理(PDA)、行動電話、筆式計算機和尋呼機。無線技術用於多種實際用途。例如,手機用戶可以使用行動電話查看電子郵件。
4、使用攜帶型計算機的旅客可以通過安裝在機場、火車站和其他公共場所的基站連接到Internet。在家中,用戶可以連接桌面設備來同步數據和發送文件目前主流應用的無線網路分為GPRS手機無線網路上網和無線區域網兩種方式。
5、而GPRS手機上網方式,是一種藉助行動電話網路接入Internet的無線上網方式,因此只要所在城市開通了GPRS上網業務,在任何一個角落都可以通過筆記本電腦來上網。
6、無線網路並不是何等神秘之物,可以說是相對於目前普遍使用的有線網路而言的一種全新的網路組建方式。無線網路在一定程度上扔掉了有線網路必須依賴的網線。
(二)、移動通信技術
第一代
第一代 移動通信系統(1G)是在20世紀80年代初提出的,它完成於20世紀90年代初,如NMT和AMPS,NMT於1981年投入運營。第一代移動通信系統是基於模擬傳輸的,其特點是業務量小、質量差、安全性差、沒有加密和速度低。1G主要基於蜂窩結構組網,直接使用模擬語音調制技術,傳輸速率約2.4kbit/s。不同國家採用不同的工作系統。
第二代
第二代移動通信系統(2G)起源於90年代初期。歐洲電信標准協會在1996年提出了GSM Phase 2+,目的在於擴展和改進GSM Phase 1及Phase 2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網路增強邏輯),S0(支持最佳路由)、立即計費,GSM 900/1800雙頻段工作等內容,也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術,使得話音質量得到了質的改進;半速率編解碼器可使GSM系統的容量提近一倍。在GSM Phase2+階段中,採用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術,引入智能天線技術、雙頻段等技術,有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM系統容量不足的缺陷;自適應語音編碼(AMR)技術的應用,極大提高了系統通話質量;GPRs/EDGE技術的引入,使GSM與計算機通信/Internet有機相結合,數據傳送速率可達115/384kbit/s,從而使GSM功能得到不斷增強,初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善,但隨著用戶規模和網路規模的不斷擴大,頻率資源己接近枯竭,語音質量不能達到用戶滿意的標准,數據通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。
第三代
3G技術
第三代移動通信系統(3G),也稱IMT 2000,是正在全力開發的系統,其最基本的特徵是智能信號處理技術,智能信號處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數據通信,它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬頻信息業務,例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps,在用戶高速移動是最大支持144Kbps,說占頻帶寬度5MHz左右。但是,第三代移動通信系統的通信標准共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個IMT 2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信;再者,3G的頻譜利用率還比較低,不能充分地利用寶貴的頻譜資源;第三,3G支持的速率還不夠高,如單載波只支持最大2~fDps的業務,等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要,因此尋求一種既能解決現有問題,又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動通信:next generation mobile communication)是必要的。
高速鐵路移動通信和3G技術
一般來說,在高速移動的物體上,當速度超過時速150千米時,2G/3G的快速功率控制效果不佳,此時就要看哪種通信制式的抗衰落手段多,且衰落儲備量大。TD-SCDMA對高速移動情況不太適應,主要是因為技術性能先進的只能天線沒有在高鐵上全面普及和覆蓋,且系統的增益又不高,再加上使用終端的功率不大,使得在高鐵上,對於覆蓋邊緣由於衰落儲備不足而掉話;到目前為止,GSM制式在高鐵系統中還沒有啟用功控裝置,不過GSM制式只提供語音通話,信道編碼糾錯技術在這種情況下的作用顯著,在通信基站功率達到40W,終端功率達到2W,且基站距離較短的情況下,衰落儲備量發揮作用,高鐵的應用效果還可以。GSM系統中的EDGE制式在高鐵中的效果不好,主要是由於EDGE在高速數據時的編碼效率為1,沒有編碼冗餘度,對應的信道編碼增益相對較低,此外,高階的數據8PSK調制,會使得解調EDGE數據的信噪比較高,導致EDGE邊緣的覆蓋電壓需要更高,其衰落儲備要更大;但在實際的高鐵系統中,兩個基站覆蓋區之間的衰落儲備一般都不足,使得傳輸的數據率會迅速下降。所以,就要尋求新的技術體系來解決高鐵中的移動通信問題。 3G通信技術在我國的發展是日新月異。2009年1月7日,我國同時發放了三張3G牌照,即:TD-SCDMA、WCDMA、CDMA200,標志著我國正式進入了3G時代。3G網路運行的兩年多時間里,在拉動我國GDP增長的同時,還為國內創造了大量的就業機會。從技術角度來分析,3G移動通信網路相對於2G網路的優勢在於更大的系統容量和更好的通信質量,且能夠實現全球范圍的無縫漫遊,為通信用戶提供包括語音、數據和多媒體等多種形式的通信服務。 在國際移動通信領域,國際電聯對3G網路有其最低的要求和標准,即:在高速移動的地面物體上,3G網路所能提供的數據業務為64~144kb/s,要能夠適應500km/h的移動環境。針對該標准,我國現行的3種3G網路中,WCDMA和CDMA2000主要採用「軟切換」技術,能夠實現移動終端在時速500km時的正常通信,即能夠實現在與另一個新基站通信時,首先不中斷跟原基站的聯系,而是在跟新的基站連接好後,再中斷跟原基站的連接,這也是3G網路優於2G網路的一個突出特點;WCDMA技術已經解決了高速運動物體的無縫覆蓋問題;此外,TD-SCDMA也對高鐵通信的覆蓋方案進行了研究。 因此,3G移動通信網路在技術層面上已經具有為高鐵提供通信保障的基本條件,為我國高鐵發展過程中移動通信問題的完滿解決奠定了堅實基礎。
第四代
4G是第四代移動通信及其技術的簡稱,是集3G與WLAN於一體並能夠傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。 4G系統能夠以100Mbps的速度下載,比撥號上網快2000倍,上傳的速度也能達到20Mbps,並能夠滿足幾乎所有用戶對於無線服務的要求。而在用戶最為關注的價格方面,4G與固定寬頻網路在價格方面不相上下,而且計費方式更加靈活機動,用戶完全可以根據自身的需求確定所需的服務。此外,4G可以在DSL和有線電視數據機沒有覆蓋的地方部署,然後再擴展到整個地區。 很明顯,4G有著不可比擬的優越性。
4G移動系統網路結構可分為三層:物理網路層、中間環境層、應用網路層。物理網路層提供接入和路由選擇功能,它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網路層與中間環境層及其應用環境之間的介面是開放的,它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易,提供無縫高數據率的無線服務,並運行於多個頻帶。這一服務能自適應多個無線標准及多模終端能力,跨越多個運營者和服務,提供大范圍服務。第四代移動通信系統的關鍵技術包括信道傳輸;抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術;高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線;大容量、低成本的無線介面和光介面;系統管理資源;軟體無線電、網路結構協議等。第四代移動通信系統主要是以正交頻分復用(OFDM)為技術核心。OFDM技術的特點是網路結構高度可擴展,具有良好的抗雜訊性能和抗多信道干擾能力,可以提供無線數據技術質量更高(速率高、時延小)的服務和更好的性能價格比,能為4G無線網提供更好的方案。例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等,預計都採用OFDM技術。4G移動通信對加速增長的廣帶無線連接的要求提供技術上的回應,對跨越公眾的和專用的、室內和室外的多種無線系統和網路保證提供無縫的服務。通過對最適合的可用網路提供用戶所需求的最佳服務,能應付基於網際網路通信所期望的增長,增添新的頻段,使頻譜資源大擴展,提供不同類型的通信介面,運用路由技術為主的網路架構,以傅利葉變換來發展硬體架構實現第四代網路架構。移動通信會向數據化,高速化、寬頻化、頻段更高化方向發展,移動數據、移動IP預計會成為未來移動網的主流業務。
⑨ 無線區域網的性能指標
全面解析802.11無線技術
作者:中關村在… 文章來源:CNET中國·ZOL 點擊數:111 更新時間:2006-10-26 21:16:21
一、1997年版無線網路標准
1997年版IEEE802.11無線網路標准規定了三種物理層介質性能。其中兩種物理層介質工作在2400--2483.5 GHz無線射頻頻段(根據各國當地法規規定),另一種光波段作為其物理層,也就是利用紅外線光波傳輸數據流。而直序列擴頻技術(DSSS)則可提供 1Mb/S及2Mb/S工作速率,而跳頻擴頻(FHSS)技術及紅外線技術的無線網路則可提供1Mb/S傳輸速率(2Mb/S作為可選速率,未作必須要求),受包括這一因素在內的多種因素影響,多數FHSS技術廠家僅能提供1Mb/S的產品,而符合IEEE802.11無線網路標准並使用DSSS直序列擴頻技術廠家的產品則全部可以提供2Mb/S的速率,因此DSSS技術在無線網路產品中得到了廣泛應用。
1.介質接入控制層功能
無線網路(WLAN)可以無縫連接標準的乙太網絡。標準的無線網路使用的是(CSMA/CA)介質控制信息而有線網路則使用載體監聽訪問/沖突檢測(CSMA/CA),使用兩種不同的方法均是為了避免通信信號沖突。
2.漫遊功能
IEEE802.11無線網路標准允許無線網路用戶可以在不同的無線網橋網段中使用相同的信道,或在不同的信道之間互相漫遊,如Lucent的 WavePOINT II無線網橋每隔100 ms發射一個烽火信號,烽火信號包括同步時鍾、網路傳輸拓撲結構圖、傳輸速度指示及其他參數值,漫遊用戶利用該烽火信號來衡量網路信道信號質量,如果質量不好,該用戶會自動試圖連接到其他新的網路接入點。
3.自動速率選擇功能
IEEE802.11無線網路標准能使移動用戶(Mobile Client)設置在自動速率選擇(ARS)模式下,ARS功能會根據信號的質量及與網橋接入點的距離自動為每個傳輸路徑選擇最佳的傳輸速率,該功能還可以根據用戶的不同應用環境設置成不同的固定應用速率。
4.電源消耗管理功能
IEEE802.11 還定義了MAC層的信令方式,通過電源管理軟體的控制,使得移動用戶能具有最長的電池壽命。電源管理會在無數據傳輸時使網路處於休眠(低電源或斷電)狀態,這樣就可能會丟失數據包。為解決這一問題,IEEE802.11規定了AP接入點應具有緩沖區去儲存信息,處於休眠的移動用戶會定期醒來恢復該信息。
5.保密功能
僅僅靠普通的直序列擴頻編碼調制技術不夠可靠,如使用無線寬頻掃描儀,其信息又容易被竊取。最新的WLAN標准採用了一種載入保密位元組的方法,使得無線網路具有同有線乙太網相同等級的保密性。此密碼編碼技術早期應用於美國軍方無線電機密通信中,無線網路設備的另一端必須使用同樣的密碼編碼方式才可以互相通信,當無線用戶利用AP接入點連入有線網路時還必須通過AP接入點的安全認證。該技術不但可以防止空中竊聽,而且也是無線網路認證有效移動用戶的一種方法。
二、1999版無線網路標准
該版本於1999年8月頒布。除原IEEE802.11的內容之外,增加了基於SNMP協議的管理信息庫(MIB),以取代原OSI協議的管理信息庫。另外還增加了高速網路內容:
1.IEEE802.11a
規定的頻點為5GHz,用正交頻分復用技術(OFDM)來調制數據流。OFDM技術的最大的優勢是其無與倫比的多途徑回聲反射,因此特別適合於室內及移動環境。
2.IEEE802.11b
工作於2.4GHz頻點,採用補償碼鍵控CCK調制技術。當工作站之間的距離過長或干擾過大,信噪比低於某個門限值時,其傳輸速率可從11Mb/s自動降至5.5Mb/s,或者再降至直序列擴頻技術的2Mb/s及1Mb/s速率。
三、無線網路 前途無量
建設符合IEEE802.11標準的無線網路,不僅可以滿足目前的需要,而且日後網路還可以平滑升級,可以有效地保護投資。目前IEEE802.11工作小組已成立了新的研究小組,對大信息流量及多工作組同時工作、流量控制及更安全的保密編碼、安全認證等技術問題進行研究,隨著無線網路成本的不斷下調、配套技術的不斷完善、覆蓋范圍的不斷增大,無線網路的應用將會成為未來網路的技術主流。
·802.11協議的重要技術指標
由於無線區域網傳輸介質(微波、紅外線)非「有限」的有線,客觀上存在一些全新的技術難題,為此IEEE802.11協議規定了一些至關重要的技術機制。
1.CSMA/CA協議
我們知道匯流排型區域網在MAC層的標准協議是CSMA/CD,即載波偵聽多路存取/沖突檢測(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。但由於無線產品的適配器不易檢測信道是否存在沖突,因此802.11全新定義了一種新的協議,即載波偵聽多路存取/沖突避免 CSMA/CA(with Collision Avoidance)。一方面,載波偵聽--查看介質是否空閑;另一方面,沖突避免--通過隨機的時間等待,使信號沖突發生的概率減到最小,當介質被偵聽到空閑時,優先發送。不僅如此,為了系統更加穩固,IEEE802.11還提供了帶確認幀ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他雜訊干擾,或者由於偵聽失敗時,信號沖突就有可能發生,而這種工作於MAC層的ACK此時能夠提供快速的恢復能力。
2.RTS/CTS協議
RTS/CTS協議即請求發送/允許發送協議,相當於一種握手協議,主要用來解決「隱藏終端」問題。「隱藏終端」(Hidden Stations)是指,基站A向基站B發送信息,基站C未偵測到A也向B發送,故A和C同時將信號發送至B,引起信號沖突,最終導致發送至B的信號都丟失了。「隱藏終端」多發生在大型單元中(一般在室外環境),這將帶來效率損失,並且需要錯誤恢復機制。當需要傳送大容量文件時,尤其需要杜絕「隱藏終端」 現象的發生。WaveLAN802.11提供了如下解決方案。在參數配置中,若使用RTS/CTS協議,同時設置傳送上限位元組數--一旦待傳送的數據大於此上限值時,即啟動RTS/CTS握手協議:首先,A向B發送RTS信號,表明A要向B發送若干數據,B收到RTS後,向所有基站發出CTS信號,表明已准備就緒,A可以發送,其餘基站暫時「按兵不動」,然後,A向B發送數據,最後,B接收完數據後,即向所有基站廣播ACK確認幀,這樣,所有基站又重新可以平等偵聽、競爭信道了。
3.信道重整
當傳送幀受到嚴重干擾時,必定要重傳。因此若一個信包越大時,所需重傳的耗費(時間、控制信號、恢復機制)也就越大;這時,若減小幀尺寸--把大信息包分割為若干小信包,即使重傳,也只是重傳一個小信包,耗費相對小得多。這樣就能大大提高WirelessLAN產品在雜訊干擾地區的抗干擾能力。當然,作為一個可選項,用戶若在一個「干凈」地區,也可以關閉這項功能。
4.多信道漫遊
人類是無限追求自由的,隨著移動計算設備的日益普及,我們希望出現一種真正無所羈絆的網路接入設備。WaveLAN802.11就是這樣的一種設備。傳輸頻帶是在接入設備AP(Access Point)上設置的,而基站不須設置固定頻帶,並且基站具有自動識別功能,基站動態調頻到AP設定的頻帶,這個過程稱之為掃描(Scan)。 IEEE802.11定義了兩種模式:被動掃描和主動掃描。被動掃描是指,基站偵聽AP發出的指示信號,並切換到給定的頻帶;主動掃描是指,基站提出一個探視請求,接入點AP回送一個包含頻帶信息的響應,基站就切換到給定的頻帶。WaveLAN802.11採用的是主動掃描,並且能結合天線接收靈敏度,以信號最佳的信道確定為當前傳輸信道。這樣,當原來位於接入點AP(A)覆蓋范圍內的基站漫遊到接入點AP(B)時,基站能自適應,重新以AP(B)為當前接入點。
5.可靠的安全性能
WaveLAN本身的發射功率很小,小於35mV,而且還被擴展到 22MHz帶寬。一方面,平均能量很低(15dBm),另一方面,不存在頻率單一的載波,因此很難被掃描跟蹤,這也是次項技術一直用於軍事上的原因。這些是物理上的安全機制,在軟體上,還採用了域名控制、訪問許可權控制和協議過濾等多重安全機制;並且在有線同等保密(WEP)方面,對於特殊用戶,可選以下附件:基於RC4加密(1988RSA運演算法則)和密碼(40位加密鑰匙)。
·802.11協議的重要技術指標
由於無線區域網傳輸介質(微波、紅外線)非「有限」的有線,客觀上存在一些全新的技術難題,為此IEEE802.11協議規定了一些至關重要的技術機制。
1.CSMA/CA協議
我們知道匯流排型區域網在MAC層的標准協議是CSMA/CD,即載波偵聽多路存取/沖突檢測(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。但由於無線產品的適配器不易檢測信道是否存在沖突,因此802.11全新定義了一種新的協議,即載波偵聽多路存取/沖突避免 CSMA/CA(with Collision Avoidance)。一方面,載波偵聽--查看介質是否空閑;另一方面,沖突避免--通過隨機的時間等待,使信號沖突發生的概率減到最小,當介質被偵聽到空閑時,優先發送。不僅如此,為了系統更加穩固,IEEE802.11還提供了帶確認幀ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他雜訊干擾,或者由於偵聽失敗時,信號沖突就有可能發生,而這種工作於MAC層的ACK此時能夠提供快速的恢復能力。
2.RTS/CTS協議
RTS/CTS協議即請求發送/允許發送協議,相當於一種握手協議,主要用來解決「隱藏終端」問題。「隱藏終端」(Hidden Stations)是指,基站A向基站B發送信息,基站C未偵測到A也向B發送,故A和C同時將信號發送至B,引起信號沖突,最終導致發送至B的信號都丟失了。「隱藏終端」多發生在大型單元中(一般在室外環境),這將帶來效率損失,並且需要錯誤恢復機制。當需要傳送大容量文件時,尤其需要杜絕「隱藏終端」 現象的發生。WaveLAN802.11提供了如下解決方案。在參數配置中,若使用RTS/CTS協議,同時設置傳送上限位元組數--一旦待傳送的數據大於此上限值時,即啟動RTS/CTS握手協議:首先,A向B發送RTS信號,表明A要向B發送若干數據,B收到RTS後,向所有基站發出CTS信號,表明已准備就緒,A可以發送,其餘基站暫時「按兵不動」,然後,A向B發送數據,最後,B接收完數據後,即向所有基站廣播ACK確認幀,這樣,所有基站又重新可以平等偵聽、競爭信道了。
3.信道重整
當傳送幀受到嚴重干擾時,必定要重傳。因此若一個信包越大時,所需重傳的耗費(時間、控制信號、恢復機制)也就越大;這時,若減小幀尺寸--把大信息包分割為若干小信包,即使重傳,也只是重傳一個小信包,耗費相對小得多。這樣就能大大提高WirelessLAN產品在雜訊干擾地區的抗干擾能力。當然,作為一個可選項,用戶若在一個「干凈」地區,也可以關閉這項功能。
4.多信道漫遊
人類是無限追求自由的,隨著移動計算設備的日益普及,我們希望出現一種真正無所羈絆的網路接入設備。WaveLAN802.11就是這樣的一種設備。傳輸頻帶是在接入設備AP(Access Point)上設置的,而基站不須設置固定頻帶,並且基站具有自動識別功能,基站動態調頻到AP設定的頻帶,這個過程稱之為掃描(Scan)。 IEEE802.11定義了兩種模式:被動掃描和主動掃描。被動掃描是指,基站偵聽AP發出的指示信號,並切換到給定的頻帶;主動掃描是指,基站提出一個探視請求,接入點AP回送一個包含頻帶信息的響應,基站就切換到給定的頻帶。WaveLAN802.11採用的是主動掃描,並且能結合天線接收靈敏度,以信號最佳的信道確定為當前傳輸信道。這樣,當原來位於接入點AP(A)覆蓋范圍內的基站漫遊到接入點AP(B)時,基站能自適應,重新以AP(B)為當前接入點。
5.可靠的安全性能
WaveLAN本身的發射功率很小,小於35mV,而且還被擴展到 22MHz帶寬。一方面,平均能量很低(15dBm),另一方面,不存在頻率單一的載波,因此很難被掃描跟蹤,這也是次項技術一直用於軍事上的原因。這些是物理上的安全機制,在軟體上,還採用了域名控制、訪問許可權控制和協議過濾等多重安全機制;並且在有線同等保密(WEP)方面,對於特殊用戶,可選以下附件:基於RC4加密(1988RSA運演算法則)和密碼(40位加密鑰匙)。
新一代Wi-Fi標准
由Airgo、Bermai、Broadcom (博科通訊)、Conexant (科勝訊)、STMicroelectronics (意法半導體)及Texas Instruments (德州儀器)等業界大廠組成的WWiSE聯盟日前宣布將把一份完整的共同建議案提交給IEEE 802.11 Task Group N (TGn),其目標是發展新一代Wi-Fi標准,並使它擁有100 Mbps以上的持續數據產出能力,MIMO-OFDM將是這種新技術的基礎。IEEE 802.11n將成為無線網路市場上特別重要的標准,因為它會運用和擴大這些功能,使其支持目前正在享受Wi-Fi連接技術優點的眾多使用者。
WWiSE代表全球頻譜效率,它是提交給Task Group N所有建議案的重要元素,就這方面而言,WWiSE建議案的發展是以全球布署能力和向後兼容於所有其它Wi-Fi標准為主要的宗旨和強制要求,其它考量還包括數據速率必須符合重要區域市場的全球電信法規要求,例如日本。這個建議案還包含由WWiSE廠商提供的免權利金授權選項,主要目標是協助推動 802.11n技術在世界各地的布署應用。
WWiSE建議案是以目前獲得全球採用的20 MHz通道格式為基礎,世界各地已有超過數千萬部Wi-Fi裝置正在使用此格式,這種方法不但確保現有Wi-Fi產品獲得支持,還可以改善Wi-Fi網路在指定頻帶內的工作效能。除此之外,聯盟廠商也代表了組成Wi-Fi市場的半導體供應和消費領域重要交集,這將在發展廠商和最終產品製造商之間建立起堅強的合作關系。
就技術層面而言,WWiSE建議案標示著802.11實作功能的重大進步,主要特點包括:
•強制使用已經核准、現已存在且全球適用的20MHz Wi-Fi通道寬度,確保它在任何電信法規要求下都能立即使用和布署。
•更強的MIMO-OFDM技術,它是在2×2組態配置和一個20 MHz通道的最低要求下達到135 Mbps最大數據速率、進而降低實作成本的關鍵。這種技術還能大幅改善簡單的天線延伸或信道匯整技術。
•利用4×4 MIMO架構和40 MHz通道寬度(只要主管單位允許)實現的540 Mbps最高數據速率,它能替未來的裝置和應用提供持續發展的藍圖。
•強制模式提供與5 GHz和2.4 GHz頻帶內現有Wi-Fi裝置的向後兼容性與互用性,確保已安裝的設備仍能獲得強大支持。
•先進的FEC編碼功能幫助實現最大覆蓋率和聯機距離,它適用於所有的MIMO組態和通道帶寬。
新無線標准802.11n
802.11n來龍去脈
在當今各種無線區域網技術交織的戰國時代,WLAN、藍牙、HomeRF、UWB等競相綻放,但IEEE802.11系列的WLAN是應用最廣泛的。自從1997年IEEE802.11標准實施以來,先後有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等標准制定或者醞釀,但是WLAN依然面對著「四不一沒有」的問題,即帶寬不足、漫遊不方便、網管不強大、系統不安全和沒有殺手級的應用等。就像當今VoIP應用中一個全新的領域VoWLAN那樣,雖被業內人士看作是WLAN最有希望的殺手級應用,卻因為這四個「不」,很難進一步發展。
為了實現高帶寬、高質量的WLAN服務,使無線區域網達到乙太網的性能水平,802.11n應運而生。
500Mbps的美妙前景
在傳輸速率方面,802.11n可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps,甚至高達500Mbps。這得益於將MIMO(多入多出)與OFDM(正交頻分復用)技術相結合而應用的MIMO OFDM技術,這個技術不但提高了無線傳輸質量,也使傳輸速率得到極大提升。
應用前景:802.11n將使WLAN傳輸速率達到目前傳輸速率的10倍,而且可以支持高質量的語音、視頻傳輸,這意味著人們可以在寫字樓中用Wi-Fi手機來撥打IP電話和可視電話。
在覆蓋范圍方面,802.11n採用智能天線技術,通過多組獨立天線組成的天線陣列,可以動態調整波束,保證讓WLAN用戶接收到穩定的信號,並可以減少其它信號的干擾。因此其覆蓋范圍可以擴大到好幾平方公里,使WLAN移動性極大提高。
應用前景:這使得使用筆記本電腦和PDA可以在更大的范圍內移動,可以讓WLAN信號覆蓋到寫字樓、酒店和家庭的任何一個角落,讓我們真正體驗移動辦公和移動生活帶來的便捷和快樂。
在兼容性方面,802.11n採用了一種軟體無線電技術,它是一個完全可編程的硬體平台,使得不同系統的基站和終端都可以通過這一平台的不同軟體實現互通和兼容,這使得WLAN的兼容性得到極大改善。這意味著WLAN將不但能實現802.11n向前後兼容,而且可以實現WLAN與無線廣域網路的結合,比如3G。
兩個陣營在爭標准
讓人遺憾的是,802.11n現在處於一種「標准滯後、產品早產」的尷尬境地。802.11n標准還沒有得到IEEE的正式批准,但採用 MIMO OFDM技術的廠商已經很多,包括Airgo、Bermai、Broadcom以及傑爾系統、Atheros、思科、Intel等等,產品包括無線網卡、無線路由器等,而且已經大量在PC、筆記本電腦中應用。
主導802.11n標準的技術陣營有兩個,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)聯盟和TGn Sync聯盟。這兩個陣營都希望在下一代無線區域網標准之爭中處於優先地位,不過兩大陣營的技術構架已經越來越相似,例如都是採用MIMO OFDM技術,而且在8月2日有消息稱,他們已經決定不計前嫌,共同向美國電氣電子工程師學會(IEEE)遞交了802.11n的無線技術版本。
在這激烈的競爭中,我們卻看不到中國的身影,讓我們不得不感到有些遺憾。這也是我們沒有核心技術的後果。標准之爭最終還是利益之爭,中國企業很難在WLAN核心技術方面取得巨大效益,這是很值得人們深思的。
新無線標准802.11n
802.11n來龍去脈
在當今各種無線區域網技術交織的戰國時代,WLAN、藍牙、HomeRF、UWB等競相綻放,但IEEE802.11系列的WLAN是應用最廣泛的。自從1997年IEEE802.11標准實施以來,先後有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等標准制定或者醞釀,但是WLAN依然面對著「四不一沒有」的問題,即帶寬不足、漫遊不方便、網管不強大、系統不安全和沒有殺手級的應用等。就像當今VoIP應用中一個全新的領域VoWLAN那樣,雖被業內人士看作是WLAN最有希望的殺手級應用,卻因為這四個「不」,很難進一步發展。
為了實現高帶寬、高質量的WLAN服務,使無線區域網達到乙太網的性能水平,802.11n應運而生。
500Mbps的美妙前景
在傳輸速率方面,802.11n可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps,甚至高達500Mbps。這得益於將MIMO(多入多出)與OFDM(正交頻分復用)技術相結合而應用的MIMO OFDM技術,這個技術不但提高了無線傳輸質量,也使傳輸速率得到極大提升。
應用前景:802.11n將使WLAN傳輸速率達到目前傳輸速率的10倍,而且可以支持高質量的語音、視頻傳輸,這意味著人們可以在寫字樓中用Wi-Fi手機來撥打IP電話和可視電話。
在覆蓋范圍方面,802.11n採用智能天線技術,通過多組獨立天線組成的天線陣列,可以動態調整波束,保證讓WLAN用戶接收到穩定的信號,並可以減少其它信號的干擾。因此其覆蓋范圍可以擴大到好幾平方公里,使WLAN移動性極大提高。
應用前景:這使得使用筆記本電腦和PDA可以在更大的范圍內移動,可以讓WLAN信號覆蓋到寫字樓、酒店和家庭的任何一個角落,讓我們真正體驗移動辦公和移動生活帶來的便捷和快樂。
在兼容性方面,802.11n採用了一種軟體無線電技術,它是一個完全可編程的硬體平台,使得不同系統的基站和終端都可以通過這一平台的不同軟體實現互通和兼容,這使得WLAN的兼容性得到極大改善。這意味著WLAN將不但能實現802.11n向前後兼容,而且可以實現WLAN與無線廣域網路的結合,比如3G。
兩個陣營在爭標准
讓人遺憾的是,802.11n現在處於一種「標准滯後、產品早產」的尷尬境地。802.11n標准還沒有得到IEEE的正式批准,但採用 MIMO OFDM技術的廠商已經很多,包括Airgo、Bermai、Broadcom以及傑爾系統、Atheros、思科、Intel等等,產品包括無線網卡、無線路由器等,而且已經大量在PC、筆記本電腦中應用。
主導802.11n標準的技術陣營有兩個,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)聯盟和TGn Sync聯盟。這兩個陣營都希望在下一代無線區域網標准之爭中處於優先地位,不過兩大陣營的技術構架已經越來越相似,例如都是採用MIMO OFDM技術,而且在8月2日有消息稱,他們已經決定不計前嫌,共同向美國電氣電子工程師學會(IEEE)遞交了802.11n的無線技術版本。
在這激烈的競爭中,我們卻看不到中國的身影,讓我們不得不感到有些遺憾。這也是我們沒有核心技術的後果。標准之爭最終還是利益之爭,中國企業很難在WLAN核心技術方面取得巨大效益,這是很值得人們深思的。
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⑩ 5g無線網路關鍵技術有哪些
摘要 前傳和回傳