無線知識——Wi-Fi的發展史
作者:IT專家網
來源:RFID世界網
日期:2007-03-19 22:08:16
摘要:無線網絡的應用開始朝著高頻無線電波的方向走,包括窄帶微波。由于源自軍事應用的展頻通訊具備高可靠性,高保密性而且不易受到干擾的特性。現在已蔚為主流。而wi-fi展頻技術主要又分為直接序列展頻DSSS,跳頻展頻兩類。
廣義而言,無線局域網絡可歸類為光束,高頻無線電波兩大種。經光作為傳輸媒介的無線網絡時,兩個端點必須在可以互相看得到的一直線,也就是所謂的LOS,中間若有阻隔則通訊就會停擺,相信擁有筆記本電腦的讀者大多都能了解,畢竟IRDA紅外線傳輸已大量內建于商用筆記本電腦及PDA等,有鑒于光束難以穿透大多障礙物,無線網絡的應用開始朝著高頻無線電波的方向走,包括窄帶微波。由于源自軍事應用的展頻通訊具備高可靠性,高保密性而且不易受到干擾的特性。現在已蔚為主流。而wi-fi展頻技術主要又分為直接序列展頻DSSS,跳頻展頻兩類。
802.11n是屬于現在和未來的事物,今天,我們只談歷史。
1999年 802.11a定義了一個在5GHz ISM頻段上的數據傳輸速率可達54Mbit/s的物理層,802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但數據傳輸速率高達11Mbit/s的物理層。 2.4GHz的ISM頻段為世界上絕大多數國家通用,因此802.11b得到了最為廣泛的應用。蘋果公司把自己開發的802.11標準起名叫AirPort。1999年工業界成立了Wi-Fi聯盟,致力解決符合802.11標準的產品的生產和設備兼容性問題。 802.11標準和補充。
802.11 ,1997年,原始標準(2Mbit/s 工作在2.4GHz)。
802.11a,1999年,物理層補充(54Mbit/s工作在5GHz) 。
802.11b,1999年,物理層補充(11Mbit/s工作在2.4GHz) 。
802.11c,符合802.1D的媒體接入控制層(MAC) 橋接(MAC Layer Bridging) 。
802.11d,根據各國無線電規定做的調整。
802.11e ,對服務等級(Quality of Service, QS) 的支持。
802.11f,基站的互連性(Interoperability) 。
802.11g,物理層補充(54Mbit/s工作在2.4GHz) 。
802.11h,無線覆蓋半徑的調整,室內(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz頻段) 。
802.11i,安全和鑒權(Authentification)方面的補充。
802.11n,導入多重輸入輸出 (MIMO) 技術,基本上是802.11a的延伸版。
除了上面的IEEE標準,另外有一個被稱為IEEE802.11b+的技術,通過PBCC技術(Packet Binary Convolutional Code) 在IEEE802.11b(2.4GHz頻段) 基礎上提供22Mbit/s的數據傳輸速率。但這事實上并不是一個IEEE的公開標準,而是一項產權私有的技術(產權屬于美國德州儀器,Texas Instruments)。也有一些被稱為802.11g+的技術,在IEEE802.11g的基礎上提供108Mbit/s的傳輸速率,跟802.11b+一樣,同樣是非標準技術,由無線網絡芯片生產商Atheros所提倡的則為SuperG。
IEEE wi-fi 802.11b
當今使用最廣泛的莫過于操作于wi-fi IEEE802.B,這個協定于1999年被定案,以CCK通訊調變及IEEE802.11相容。其中DBPSK被用于1MBS的組態,而效率加倍的則用于2MPS。此外,有種當初為了與IEEE 802.11FHSS產品兼容所開發的PBCC,某些號稱可達到的802.11B產品,即由此而來。
Wi-Fi的全稱是Wireless Fidelity,又叫802.11b標準。它的最大優點就是傳輸速度較高,可以達到11Mbps,另外它的有效距離也很長,同時與已有的各種802.11DSSS設備兼容。伴隨著Intel公司提出的筆記本電腦芯片組—“迅馳”被越來越多的人認可,這一技術也逐漸成為了大家關注的話題。不過自2005年底開始,很多手機廠商,特別是以生產智能手機為主的品牌便開始將WiFi引入自己的產品當中。
各國對于2.4GHZ頻段開放程度的不同,也因此為何在美國的WLAN信道選擇的是從1到11,而歐州大多地區的信道選擇可以人1到13。由于同一地區內使用的信道最好不要重迭,以相隔25MHZ以上避干擾,一般兩個信道的數字差別在5以上,都可以視為沒有互相干擾的頻道。我們可以清楚地看到第1,6,11三個重迭的信道可同時同地使用。這就是為何最大帶寬容量是用三去乘以11MBPS來計算。這對布建網絡而言,是個非常重要的觀念與技巧。
由于802.11B技術已相當成熟,在芯片設計業者與無線網絡設備制造廠競爭下,價錢已經相當低廉,盡管數據實際吞吐量僅達3-5MBPS,但已足夠一般人無線上網的基本需求,加上CPU大廠極力推展其迅馳的助益下,802.11B網卡已成大多新出廠的筆記本電腦或PDA內建選購的配備。
IEEE 802.11A
其實wi-fi IEEE 802.11A是與802.11B于1999年九月十六日同時推出的標準,該標準使用正交頻分復用OFDM調變技術,理論上可達54MBPS高速設備傳輸。在實測上對數據的真正吐吞量可達到27MBPS上下,某些無線通訊芯片廠商運用其獨家技術。可以將理論傳輸速率推至72MBPS,甚至用合并信道的方式,達到108MBPS。但在標準中,802.11A支持以下速率模式:6,9,12,18,24,36,48,54MBPS。
此外,802.11在UNII頻段上通訊受到其它裝置的干擾較小,加上非重迭信道的數量較多,每一階段的UNII頻段都可有各別四個非重迭信道可供增加帶寬容量,困此802.11A不僅傳輸速率高而且穩定,對高密度負荷的使用環境,也是較為適當的。同一定點可建立高達八個非重迭信道的通訊,最大載容量高達432MBPS,相當適合企業內部辦公室WLAN應用。
可惜的是wi-fi 802.11A的成本較為高昂,與使用2。4GHZ頻段的802.11B互不兼容,且802.11A的PCMCIA網卡只能接受32BIT的數據接口帶寬,支持5GHZ外接可拆換天線機種也較少見,在業界缺乏關愛的眼神下,單純802.11A產品已多銷聲匿跡。現在市面上幾乎只有2.4和5GHZ的雙頻機。當然,5GHZ產品最讓人詬病的無非還是其較短通訊距離,與一般802.11B室內100至150英尺的通訊距離比起來,802.11A可能只有25至75英尺的通訊距離,而且wi-fi 5GHZ的無線電波對障礙物的穿透性較差,比起2.4GHZ的無線電波衰減來得快,只適合小區域的高速無線通訊,然而,對于想要局限無線電波涵蓋范圍的辦公室應用而言,有些人認為802.11A的特點還有助于網絡安全,不易受到建筑物外黑客的監聽與侵入,至于這點看法就見仁見智了。
IEEE wi-fi 802.11G
802.11n是屬于現在和未來的事物,今天,我們只談歷史。
1999年 802.11a定義了一個在5GHz ISM頻段上的數據傳輸速率可達54Mbit/s的物理層,802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但數據傳輸速率高達11Mbit/s的物理層。 2.4GHz的ISM頻段為世界上絕大多數國家通用,因此802.11b得到了最為廣泛的應用。蘋果公司把自己開發的802.11標準起名叫AirPort。1999年工業界成立了Wi-Fi聯盟,致力解決符合802.11標準的產品的生產和設備兼容性問題。 802.11標準和補充。
802.11 ,1997年,原始標準(2Mbit/s 工作在2.4GHz)。
802.11a,1999年,物理層補充(54Mbit/s工作在5GHz) 。
802.11b,1999年,物理層補充(11Mbit/s工作在2.4GHz) 。
802.11c,符合802.1D的媒體接入控制層(MAC) 橋接(MAC Layer Bridging) 。
802.11d,根據各國無線電規定做的調整。
802.11e ,對服務等級(Quality of Service, QS) 的支持。
802.11f,基站的互連性(Interoperability) 。
802.11g,物理層補充(54Mbit/s工作在2.4GHz) 。
802.11h,無線覆蓋半徑的調整,室內(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz頻段) 。
802.11i,安全和鑒權(Authentification)方面的補充。
802.11n,導入多重輸入輸出 (MIMO) 技術,基本上是802.11a的延伸版。
除了上面的IEEE標準,另外有一個被稱為IEEE802.11b+的技術,通過PBCC技術(Packet Binary Convolutional Code) 在IEEE802.11b(2.4GHz頻段) 基礎上提供22Mbit/s的數據傳輸速率。但這事實上并不是一個IEEE的公開標準,而是一項產權私有的技術(產權屬于美國德州儀器,Texas Instruments)。也有一些被稱為802.11g+的技術,在IEEE802.11g的基礎上提供108Mbit/s的傳輸速率,跟802.11b+一樣,同樣是非標準技術,由無線網絡芯片生產商Atheros所提倡的則為SuperG。
IEEE wi-fi 802.11b
當今使用最廣泛的莫過于操作于wi-fi IEEE802.B,這個協定于1999年被定案,以CCK通訊調變及IEEE802.11相容。其中DBPSK被用于1MBS的組態,而效率加倍的則用于2MPS。此外,有種當初為了與IEEE 802.11FHSS產品兼容所開發的PBCC,某些號稱可達到的802.11B產品,即由此而來。
Wi-Fi的全稱是Wireless Fidelity,又叫802.11b標準。它的最大優點就是傳輸速度較高,可以達到11Mbps,另外它的有效距離也很長,同時與已有的各種802.11DSSS設備兼容。伴隨著Intel公司提出的筆記本電腦芯片組—“迅馳”被越來越多的人認可,這一技術也逐漸成為了大家關注的話題。不過自2005年底開始,很多手機廠商,特別是以生產智能手機為主的品牌便開始將WiFi引入自己的產品當中。
各國對于2.4GHZ頻段開放程度的不同,也因此為何在美國的WLAN信道選擇的是從1到11,而歐州大多地區的信道選擇可以人1到13。由于同一地區內使用的信道最好不要重迭,以相隔25MHZ以上避干擾,一般兩個信道的數字差別在5以上,都可以視為沒有互相干擾的頻道。我們可以清楚地看到第1,6,11三個重迭的信道可同時同地使用。這就是為何最大帶寬容量是用三去乘以11MBPS來計算。這對布建網絡而言,是個非常重要的觀念與技巧。
由于802.11B技術已相當成熟,在芯片設計業者與無線網絡設備制造廠競爭下,價錢已經相當低廉,盡管數據實際吞吐量僅達3-5MBPS,但已足夠一般人無線上網的基本需求,加上CPU大廠極力推展其迅馳的助益下,802.11B網卡已成大多新出廠的筆記本電腦或PDA內建選購的配備。
IEEE 802.11A
其實wi-fi IEEE 802.11A是與802.11B于1999年九月十六日同時推出的標準,該標準使用正交頻分復用OFDM調變技術,理論上可達54MBPS高速設備傳輸。在實測上對數據的真正吐吞量可達到27MBPS上下,某些無線通訊芯片廠商運用其獨家技術。可以將理論傳輸速率推至72MBPS,甚至用合并信道的方式,達到108MBPS。但在標準中,802.11A支持以下速率模式:6,9,12,18,24,36,48,54MBPS。
此外,802.11在UNII頻段上通訊受到其它裝置的干擾較小,加上非重迭信道的數量較多,每一階段的UNII頻段都可有各別四個非重迭信道可供增加帶寬容量,困此802.11A不僅傳輸速率高而且穩定,對高密度負荷的使用環境,也是較為適當的。同一定點可建立高達八個非重迭信道的通訊,最大載容量高達432MBPS,相當適合企業內部辦公室WLAN應用。
可惜的是wi-fi 802.11A的成本較為高昂,與使用2。4GHZ頻段的802.11B互不兼容,且802.11A的PCMCIA網卡只能接受32BIT的數據接口帶寬,支持5GHZ外接可拆換天線機種也較少見,在業界缺乏關愛的眼神下,單純802.11A產品已多銷聲匿跡。現在市面上幾乎只有2.4和5GHZ的雙頻機。當然,5GHZ產品最讓人詬病的無非還是其較短通訊距離,與一般802.11B室內100至150英尺的通訊距離比起來,802.11A可能只有25至75英尺的通訊距離,而且wi-fi 5GHZ的無線電波對障礙物的穿透性較差,比起2.4GHZ的無線電波衰減來得快,只適合小區域的高速無線通訊,然而,對于想要局限無線電波涵蓋范圍的辦公室應用而言,有些人認為802.11A的特點還有助于網絡安全,不易受到建筑物外黑客的監聽與侵入,至于這點看法就見仁見智了。
IEEE wi-fi 802.11G