本文將為您剖析在眾多標準中，人們知道得最多的IEEE（美國電子電氣工程師協會）802.11系列以及由ETSI（歐洲電信標準化組織）提出的HiperLAN和HiperLAN2、由 HomeRF工作組提出的HomeRF和HomeRF2標準以及藍牙等技術標準。那麼各個標準的特點和相對優勢是什麼？誰將是21世紀的主宰呢？下面將一一進行分析。
長期以來，WLAN的發展一直在由不同廠商進行推動，因此出現了標準百舸爭流、百花齊放的局面。在WLAN迅猛發展的同時，WLAN的標準之爭也成為眾多廠商和運營實體非常關注的一個話題。本文將為您剖析在眾多標準中，人們知道得最多的IEEE（美國電子電氣工程師協會）802.11系列以及由ETSI（歐洲電信標準化組織）提出的HiperLAN和HiperLAN2、由 HomeRF工作組提出的HomeRF和HomeRF2標準以及藍牙等技術標準。那麼各個標準的特點和相對優勢是什麼？誰將是21世紀的主宰呢？下面將一一進行分析。
802.11X系列趨向何方？
802.11X家族我們已經再熟悉不過了，在此就不多講，但我們要談談這個家族的最新動向：802.11n標準。
ABI Research發佈的一份新報告中指出，多項網路技術將會在未來五年為爭奪家庭娛樂設備的統治地位展開競爭，但最終使用802.11n的Wi-Fi會繼續保持其早期的領先地位。負責制訂這一標準的IEEE 802．11n任務組，為把無線局域網（WLAN）吞吐率提高到至少100Mb/s，甄選出的兩個提案是：TgnSync，支援者包括Atheros、思科、英特爾、諾基亞和高通等，獲得大約50％的投票；WWiSE，支援者包括Airgo、Broadcom、STI、德州儀器等，獲得大約34％的投票。高通最終撤回了自己的獨立提案，決定加入“TgnSync”陣營，而提案必須贏得至少75％的投票才能成為最終標準的基礎。兩個提案都基於一個叫多入多出（MIMO）的技術，該技術產生兩個或多個獨立無線電信號並採用兩個或多個收發天線。Airgo是目前實際交付MIMO晶片組的唯一一家廠商。
這個新標準的速度將是最令人們關注的。美國傑爾系統（Agere Systems）宣佈，將向IEEE802.11n標準化工作會議提交可將數據傳輸速度提高到最大500Mbps的傳輸方案，除此之外還宣佈，配合此次發表，將有8家廠商聯合向工作會議提交統一提案。傑爾系統的目的是聯合日、美、歐各大廠商，在標準制定的一體化工作中起主導作用，除這些廠商之外，它還包括多家非正式團體。
在傑爾系統的提案中，為實現高速化，採用了使用多個天線的空間多重傳輸技術 MIMO。天線數量最多為3×3，使用40MHz頻帶時可實現500M的傳輸速度。在像日本這樣很難使用40MHz頻帶的地區，還準備有使用20MHz頻帶的方法，2.4GHz頻帶和5GHz頻帶均可利用。此外，還確保了與現有的WLAN規格IEEE802.11a/b/g的相容性，傑爾系統計劃在面向 IEEE802.11n的RF收發IC中採用SiGe技術。以此看來，從IEEE802.11b發展到IEEE802.11g，只不過是升級；而到 IEEE802.11n，才能說是換代。
802.11n與UWB的逐鹿
據市場研究公司ABI日前發表的研究報告稱，在今後五年裏，電源線網路、Wi-Fi 802.11x網路和超寬帶網路這三種網路技術將角逐在家庭娛樂網路設備市場的統治地位，但是，採用802.11n標準的Wi-Fi網路技術最終將繼續保持其早期的領先地位。真正的競爭主要是Wi-Fi網路和超寬帶網路技術之間的競爭。
ABI研究公司的高級分析師PhilSolis指出，雖然802.11a和 802.11g協議的官方數據傳輸速度是54M，但是由於通信開銷的需求，實際的數據吞吐量只有每秒鐘54M的一半。超寬帶理論上的數據傳輸速度是 480M。但是，第一代超寬帶晶片將於今年推出，到2006至2007年才能真正用於設備中，其速度只有100M至200M，這還不包括通信開銷的部分。
與此同時，802.11系列的下一個標準802.11n將很快得到批准。因此， Wi-Fi將率先進入家庭網路市場，建立起牢固的地位。而UWB的面市顯然有些遲。據悉，去掉無線通信的網路開銷之後，802.11n還能提供100M的實際帶寬，這已經足夠多路高清視頻流。分析師PhilSolis的結論是：“最終，UWB的速度將更快，其晶片組的價格將更加便宜，在與Wi-Fi競爭時有可能在非實時數據轉移中尋求商機，比如把視頻數據從一台照相機或者攝錄機轉錄到一台PC中，這時候距離不是一個問題。”
不久前作為SOHO以及小型企業網路設備提供商的Linksys發佈了最新的 WRT300N Wireless-N 寬帶路由器和WPC300N Wireless-N 筆記本適配器產品，同時也把802.11n無線技術標準草案帶到中國。此次發佈的WRT300N Wireless-N 寬帶路由器和WPC300N Wireless-N 筆記本適配器作為第一批Linksys基於802.11n標準草案的Wireless-N產品，在產品性能和數據傳輸速率方面都獲得很大改進。其中，兩款產品的覆蓋範圍達到Wireless-G*的4倍，數據吞吐量則達到Wireless-G*的12倍，使無線網路擁有龐大的功能，可以同時上網沖浪, 觀賞多個高清視頻, 收聽收藏的數字音樂以及撥打網路電話。
如同SRX系列，Linksys的Wireless-N產品利用多個無線電接受器，在多個線路同時傳送二條數據流，使得網路性能實現最大化。多條空間流的運用，使每條20兆赫的線路都能包含多於一條的數據流, 極大地增加了它的容量。WRT300N和WPC300N預計零售價格分別是1,888人民幣和1,488人民幣。Linksys為家庭網路和小型企業設計的Wireless-N系列的其他產品將在2006年的下半年面世，技術的進步總是讓人們激動不已。
笑傲歐洲的HiperLAN
除了IEEE802．11家族，歐洲電信標準化協會（ETSI）的寬帶無線電接入網路（BRAN）1992年也制訂出HiperLAN標準作為“寬帶無線接入網”計劃的組成部分，並在歐洲得到了廣泛支援和應用，2000年， HiperLAN2標準制訂完成。該系列包含4個標準：HiperLAN1、HiperLAN2、HiperLink和HiperAccess。 HiperLAN1、HiperLAN2用於高速WLAN接入；HiperLink用於室內無線主干系統；HiperAccess則用於室外對有線通信設施提供固定接入。
HiperLAN1對應1EEE802．11b，它工作在5．3GHz，採用高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）調製，速率最大23．5Mbps。HiperLAN2工作在5GHz頻段，速率高達54Mbps。因為技術上的下列優點，它被一些人士看成目前最先進的WLAN技術：
1．為了實現54Mbps高速數據傳輸，物理層採用OFDM調製，MAC子層則採用一種動態時分復用的技術來保證最有效地利用無線資源。2．為使系統同步，在數據編碼方面採用了數據串列排序和多級前向糾錯，每一級都能糾正一定比例的誤碼。3．數據通過移動終端和接入點之間事先建立的信令鏈結來進行傳輸，面向鏈結的特點使得HiperLAN2可以很容易地實現QoS支援。每個鏈結可以被指定一個特定的QoS，如帶寬、時延、誤碼率等，還可以給每個鏈結預先指定一個優先級。4．自動進行頻率分配。接入點監聽周圍的HiperLAN2無線信道，並自動選擇空閒信道。這一功能消除了對頻率規劃的需求，使系統部署變得相對簡便。5．為了加強無線接入的安全性，HiperLAN2網路支援鑒權和加密。通過鑒權，使得只有合法的用戶可以接入網路，而且只能接入通過鑒權的有效網路。6．其協議棧具有很大的靈活性，可以適應多種固定網路類型。它既可以作為交換式乙太網的無線接入子網，也可以作為第三代蜂窩網路的接入網，並且這種接入對於網路層以上的用戶部分來說是完全透明的。當前在固定網路上的任何應用都可以在HiperLAN2網上運行。相比之下，IEEE802．11的一系列協議都只能由乙太網作為支撐，不如HiperLAN2靈活。
怡然自得的藍牙標準
藍牙這個頗為奇怪的名字來源於十世紀丹麥國王哈洛德(Harold)的外號。據說，這位丹麥國王靠出色的溝通和說服能力統一了當時的丹麥和挪威。因為他非常愛吃藍梅，牙齒經常被染藍，所以得了藍牙這個外號。1998年5月，愛立信、諾基亞、IBM、東芝和英特爾公司五家著名IT廠商，在聯合開展短程無線通信技術的標準化活動時提出了藍牙技術，其宗旨是提供一種短距離、低成本的無線傳輸應用技術。1999年下半年，著名的業界巨頭微軟、摩托羅拉、3Com、朗訊與藍牙特別小組Bluetooth SIG等5家公司共同發起成立了藍牙技術推廣組織，從那時起，全球變開始掀起了藍牙熱潮。
藍牙標準化團體藍牙SIG(特別興趣組)的成員企業數已增加到2000家以上。藍牙的主要技術特點在於：提供便攜資訊通信終端之間的無線通信，包括話音、數據和圖像；低功耗，基於藍牙規範的便攜資訊終端，即使在發送數據時其功率也低於100mW；小于10m的短距離連接。它與通常裝備有IrDA介面的便攜資訊終端不同，不受1m距離和IrDA介面在±15度範圍內對準以及無空間阻隔物等諸多限制，非常適合於個人區域網路（PAN）。為了使藍牙得到普及，藍牙產品的製造商關心兩個問題，一是使收發設備低價格化，二是國家對可利用頻率帶寬的規定。這兩個問題是推廣藍牙的關鍵。
由於採用的是較低的數據傳輸速度和短傳輸距離，因此藍牙設備可以實現低價格和低耗電。每個模組剛推出時估計為20～30美元，隨著大量生產和採用高頻CMOS技術，2001年其價格可降到每個5美元。關於頻率帶寬的規定，各國政府也在積極進行放寬對2.4GHz頻帶使用的限制。生產藍牙收發模組的廠家，已由最初的愛立信和VLSI Technology，發展到富士通、日立制作所、松下電器產業、三菱電機、美國國家半導體、德州儀器等一批廠家。藍牙收發模組製造成本正在降低，今後手錶、遊戲機、數位相機等個人攜帶的設備，都將搭載這種收發模組。
把藍牙收發模組的基本LSI和移動電話基本LSI做在一起，是一種降低價格的方法。用於藍牙的晶片組由類似于移動電話的收發電路組成，如果它們共用基本LSI，則只要新增RF收發LSI就可以了。但這將需要ROM和RAM的容量有些增加，介面部分的門數量提高1.5倍，但是它可使移動電話基本LSI附加值增加。各半導體廠家將於2001年實現基本LSI和RF收發LSI單晶片化，這樣便可使價格降到5美元。而現在基本LSI和RF收發LSI採用了不同的技術，基本LSI用CMOS技術，RF收發LSI用雙極型—CMOS技術，未來單晶片化時二者都將用CMOS技術製造。
力不從心的HomeRF
HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會領導，于1997年成立的，其主要工作任務是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數據通信網。它于2001年8月推出HomeRF2標準，該標準集成了語音和數據傳送技術，工作頻段為 10GHz，數據傳輸速率達到100Mbit/s，在WLAN的安全性方面主要考慮訪問控制和加密技術。
HomeRF是IEEE802．11與DECT的結合，原為家庭網路設計，旨在降低語音數據成本。HomeRF工作在2．4GHz頻段，它採用數字跳頻擴頻技術，速率為50跳／秒，並有75個帶寬為1MHz跳頻信道。調製方式為 2FSK與4FSK。數據的傳輸速率在2FSK方式下為1Mbps，在4FSK方式下為2Mbps。HomeRF正試圖將速率進一步提高。比如，通過把跳頻週期時間由現行的20ms進一步縮短，將速率提高到2Mbps至5Mbps；此外，採用直接擴頻方法，可望把數據傳送速度提高到7Mb/s；還有一種方法是把現行的2.4GHzISM波段變成5GHz波段，也可以提高數據傳送速度。 Intel于2000年4月推出基於SWAP協議的家庭無線網路產品——AnyPoint，IBM隨後宣佈將於近期推出採用AnyPoint的一體化電腦 ——NetVista。AnyPoint PC卡標價129美元；USB模組119美元。儘管如此，在速率更快、技術更先進的802．11和HiperLAN的夾攻下，HomeRF已不被看好。
各大標準比較分析
以上我們分析的四種標準雖然都工作在ISM頻段，但定位明顯不同，技術上也有區別。 IEEE 802.11hr定位於企業網應用領域，採用DSSS技術，速度達11Mb/s；HiperLAN2針對下一代寬帶無線通信；藍牙和SWAP雖然有很多相似之處，如他們同樣工作于2.4GHz ISM波段、短距離連接、採用FHSS技術和具備1～2Mbps的數據傳送速度，但兩者有不同的應用領域：藍牙強調用於移動電話和攜帶型資訊通信設備如 PDA等，而SWAP側重於家庭PC機、週邊設備和無繩電話應用。因此，技術細節方面還是有不同的地方：例如，為了既能傳送語音資訊又可傳送數據資訊，藍牙技術採用的聲音編碼方式為連續可變斜率增量調製（CVSDM）；並且，與工作在同一頻段的其他技術相比，藍牙技術採用了更頻繁的跳頻和更小的分組數據，這使得藍牙技術較其他技術更為可靠。
然而，更多的人希望基於藍牙技術的PDA也同樣能用於辦公室環境；同樣，在家庭採用HomeRF電腦的移動辦公者也希望能訪問公司的無線局域網。因而各個標準之間的互操作是製造商在設計產品時必須考慮的一個重點，目前，還沒有能完全相容各個無線標準的產品出現。
此外，還值得一提的是紅外局域網系統。它採用波長小于1微米的紅外線作為傳輸媒體，該頻譜在電磁光譜裏僅次於可見光，不受無線電管理部門的限制。紅外信號要求視距傳輸，方向性強，對鄰近區域的類似系統也不會產生干擾，並且竊聽困難。實際應用中由於紅外線具有很高的背景噪聲，受日光、環境照明等影響較大，一般要求的發射功率較高。儘管如此，紅外無線LAN仍是目前“100Mbps以上、性能價格比高的網路”唯一可行的選擇，主要用於設備的點對點通信。
作者：源元 來源：矽谷動力
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