802.11n技术历程和特点介绍

【前言】802.11n技术历程和特点介绍由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。(1.Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300000, China;2.Hebei University of Technology LangFang Department, Langfang 065000, China) Abstract: Wireless LAN technology is the new century, the field of wireless communications, the most promising te...

摘要:无线局域网技术是新世纪无线通信领域最有发展前景的技术之一。经过近几年的发展,无线局域技术已经日渐成熟,应用日趋广泛,较低的价格和成熟的产品推动着无线局域网技术从小范围应用进入主流应用。该文介绍了无线局域网技术的发展历程和各种无线网络的特点。着重介绍IEEE802.11n技术,包括IEEE802.11n发展现状、优点和应用发展前景。在今后的网络中,随着无线技术的不断发展,无线网络应用必将越来越广泛。

关键词:速率;WLAN;802.11a;802.11n;局域网

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)31-pppp-0c

History and Characteristics of 802.11n Technology

LONG Yang1,2, NIU Ping-juan1

(1.Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300000, China;2.Hebei University of Technology LangFang Department, Langfang 065000, China)

Abstract: Wireless LAN technology is the new century, the field of wireless communications, the most promising technologies. After the development in recent years, wireless LAN technology has become mature, the application of the increasingly wide range of lower prices and a mature product with wireless LAN technology to promote the scope of application from small applications to enter the mainstream.This paper introduces wireless LAN technology, the development process and the characteristics of wireless networks. IEEE802.11n highlight technologies, including the status quo IEEE802.11n development, advantages and applications development. Network in the future, with the continuous development of wireless technology, wireless networks will be more widely applied.

Key words: Rate; WLAN; 802.11a; 802.11n; LAN

1 无线网络的概括

当今各种无线局域网技术交织的战国时代,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。该标准是IEEE推出的最新标准。802.11n通过采用智能天线技术,可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps,提供到300Mbps甚至是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。所谓的MIMO,就字面上看到的意思,是Multiple Input Multiple Output的缩写,大部分您所看到的说法,都是指无线网络讯号通过多重天线进行同步收发,所以可以增加资料传输率。然而比较正确的解释,应该是说,网络资料通过多重切割之后,经过多重天线进行同步传送,由于无线讯号在传送的过程当中,为了避免发生干扰起见,会走不同的反射或穿透路径,因此到达接收端的时间会不一致。为了避免资料不一致而无法重新组合,因此接收端会同时具备多重天线接收,然后利用DSP重新计算的方式,根据时间差的因素,将分开的资料重新作组合,然后传送出正确且快速的资料流。

另外,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与无线广域网络的结合。

2 各种无线网络的优缺点对比

无论是家庭还是商业用户,在寻求无线局域网(WLAN)解决方案上都有许多选择。

2.1 802.11g

在2002年和2003年间,WLAN产品开始拥有了一个全新的标准802.11g。802.11g结合了802.11a和802.11b二者的优点,可以说是一种混合标准。它既能适应传统的802.11b标准,在2.4GHz频率下提供每秒 11Mbit/s数据传输率,也符合802.11a标准在 5GHz频率下提供 56Mbit/s数据传输率。

802.11g优点――较高的网络速率;信号质量好,不容易被阻隔。

802.11g缺点――成本比802.11b高;电器设备可能会影响到2.4GHz频段信号。

2.2 802.11b

1999年7月,IEEE扩大了802.11应用标准,创建了802.11b标准。相比传统的以太网,该标准可以支持最高11Mbps的数据传输速率。802.11b继承了802.11的无线信号频率标准,采用2.4GHz直接序列扩频。厂商也更乐意采用这一频率标准,因为这可以降低产品成本。另一方面,由于使用了未受规范的2.4GHz扩频,无线局域网信号也很容易被微波炉、无绳电话或者其他电器设备发出的信号所干扰。当然,解决这一问题也很简单,安装802.11b设备的时候,注意与其他设备保持一定的距离即可。

802.11b优点――成本低;信号辐射较好,不容易被阻隔。

802.11b缺点――带宽速率较低;信号容易受到干扰。

2.3 802.11a

当802.11b还在发展之中的时候,IEEE又创建了另一个无线局域网标准802.11a。由于802.11b比802.11a流行得更快,所以一些人就认为802.11a是在802.11b之后被创建的。其实,802.11a和802.11b几乎是同一个时期被创建的。由于802.11a的成本较高,所以它主要是被应用在商业领域,而802.11b则主要被用在家庭市场。

802.11a提供的最高数据传输速率为54Mbps,工作在5GHz频段上。这一更高的频率也就意味着,802.11a信号更容易受到墙壁或者其他障碍物的影响。

此外,由于802.11a和802.11b使用了不同的频率标准,因此这二者是互不兼容的。为此,有一些厂商在电脑中提供了802.11a/b网络模块,以便应对不同环境下的无线联网需要。

802.11a优点――具有较高的网络速率;信号不易扰。

802.11a缺点――成本较高;信号容易被障碍物阻隔。

2.4 蓝牙及其他

除了上面所讲的这四种常见的Wi-Fi标准外,还有其他的无线网络技术。

其他IEEE802.11工作组标准比如802.11h和802.11j,它们也是作为Wi-Fi技术的一个扩展分支而存在。

蓝牙是一种替代性无线网络技术,它是对802.11家族的补充。蓝牙可以实现在短距离内(大约10米)的低功耗网络设备上实现网络传输(1~3Mbps速率),比如掌上电脑、蓝牙手机等。蓝牙制造成本的低廉,使得蓝牙很快就形成了产业化规模。当今,你可以随时随地看到应用蓝牙技术的PDA、智能手机。但是蓝牙很少应用在WLAN网络上,这是因为考虑到蓝牙应用范围和传输速率方面的不利因素。

WiMax(又名802.16)是一项新兴的宽带无线接入技术,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同时也是一种互联网阵营提出的未来公共无线宽带数据网的技术体制,代表着未来无线通信系统的宽带和智能特征,例如协议结构和网络结构扁平化、支持高速数据传输和无缝漫游、支持各种类型的业务并在MAC层和物理层保障其QOS等。

2.5 802.11n

该标准是IEEE推出的最新标准。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与无线广域网络的结合,比如3G。

802.11n优点――具有最快的网络速率和最广的信号覆盖范围;信号干扰影响较小。

802.11n缺点――标准没有被正式确定;成本较高;使用多个信号,容易干扰附件的802.11b/g网络。

3 802.11n的特殊特点

3.1 全面兼容各标准

802.11n采用软件无线电技术解决了不同标准采用不同的工作频段、不同的调制方式造成系统间难以互通、移动性差的问题,这样,不但保障了与以往的802.11a、11b、11g标准的兼容,而且还可以实现与无线广域网络的结合,极大的保护了用户的投资。

Wi-Fi早已发展得如火如荼,WiMAX是Wi-Fi的延续,目前还没有进入到实质性的应用之中,而且其发展也受到一些实际的问题的制约与挑战。Wi-Fi全称为WirelessFidelity,又称802.11b标准,传输速度为11Mbps,是在办公室和家庭中使用的短距离无线技术,其目前可使用的标准有两个。而WiMAX是IEEE802.16标准的代名词,全称为World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作性,为了推广IEEE 802.16无线宽带接入技术,促进和认证符合IEEE802.16标准的宽带无线接入设备的兼容性和互操作性,由Intel和Nokia在2001年发起并成立了WiMAX论坛组织。WiMAX的基本目标是提供一种在城域网接入多厂商环境下,确保不同厂商的无线设备互连互通;主要用于为家庭、企业以及移动通信网络提供最后一公里的高速宽带接入,以及对将来的个人移动通讯业务提供服务。802.11n作为WiMAX的前奏,它的出现为WiMAX满足无线世界对带宽、速度和便捷性的应用需求提供了保证,即将出炉的802.11n标准,将以其优势把WiMAX推向新的发展高度。而且,WiMAX还可以利用目前至近九成的移动网络设备内置了Wi-Fi的现成优势,在市场应用中加速腾飞。

3.2 工作和生活的需要

无线网络的出现使得我们的生活工作更加的便捷更加的轻松,无论在公司还是在家庭中,只要连入无线网络就可以轻松的移动办公、与家人分享愉快时光。可以说无线网络是我们彻底的摆脱了有线的拘束感,在更自由的空间里享受无线带来的愉悦心情。

802.11n将使WLAN传输速率达到目前传输速率的10倍,而且可以支持高质量的语音、视频传输,这意味着人们可以在写字楼中用Wi-Fi手机来拨打IP电话和可视电话,VOIP电话可从802.11n接入点增强的覆盖范围和可靠性中获益,使我们以后在办公室里可以不再使用手机、不需要再使用桌面电话,而是使用Wi-Fi手机,笔记本电脑不必中断网络就可以在各个办公室、会议室中移动办公;在家里我们可以享受IPTV,视频电话等无线宽带服务,各种智能家电等也都可以通过11n实现连接。另外,个人NAS(网络附加存储)等新应用也会因802.11n而兴起,通过可靠的高带宽连接的视频存储中心,家里的电视、电脑可以流播预先录制的电视节目、音乐视频和整部故事片。不过数字家庭和流媒体等应用还并没有在中国的家庭中普及,多媒体应用环境也还并未完全成熟,所以,在国内要实现上述的应用尚需时日。但11n已经为我们实现这种生活做好了准备。

当前无线办公应用已经取得了相当的发展,而正是在这样的应用场景下,802.11g无线标准的速率慢、传输范围小的问题就越突出,它对企业的无线办公的影响就越大。所以802.11n的引入,将更加迫切。

3.3 实际应用需求呼唤802.11n

由于标准的空缺,802.11n的产品尚未能摆脱草案产品之名,而价格方面与目前主流的802.11品相比起来,足可以倍数计,所以其使用范围局限性比较强,就目前而言,11n产品主要面向的用户群还主要是高档写字楼、酒店、高收入家庭或是无线发烧友。但是,从目前市场发展的相关数据显示以及802.11n的发展态势来看,802.11n的使用范围绝对不会局限与目前的少部分人,其市场占有率井喷式发展将指日可待。

据市场研究公司Forrester Research称,将近70%的美国企业正在使用无线局域网,而这些无线局域网的规模正在逐渐扩大,11n技术的成熟将推动流媒体、数字家庭、移动办公等应用的向前发展,反之,这些应用的迫切需求也更将进一步推动整个市场的前行。

802.11n可以提供200Mbps以上的数据传输率,信号覆盖范围在几千平方米,可完全能满足国内一般企业的网络使用需求,企业在搭建无线网络时将不用再担心出现信号死角和传输大型文件断线、非常慢等这些都是企业非常需要的解决的问题。在这样的情况下,华硕将802.11n锁定在了企业市场,特别是中小企业市场。而Linksys方面,一方面锁定发烧友等家庭用户,另一方面,则锁定了中小企业以及一些热点地区。

4 结束语

随着无线网络技术的快速发展,可以预见的是,802.11n势必将会引起一场企业的无线办公革命,特别是在中小企业,甚至可能会取代有线网络。

参考文献:

[1] 严国荣.无线局域网的最新发展[J].电声技术,2003,(1).

[2] 孙树峰,贺,石兴方,顾君忠. 802.11无线局域网安全技术研究[J].计算机工程与应用, 2003,(7).

[3] 韩旭东,韩卫东,史小兵. IEEE802.11无线局域网及其最新发展[J].现代通信,2003,(12).

[4] 王德成.无线局域网技术及组建[J].南京广播电视大学学报, 2005,(4).

[5] 徐海峰.无线局域网技术及设计方案[J]..科技资讯, 2005,(24).

[6] 徐周斌.基于IEEE802.11的无线局域网构建[J].舰船电子工程, 2005,(6).

[7] 尹桂杰,卢建川,邓洁.无线局域网关键技术与发展综述[J].电讯技术, 2002,(2).