Wi-Fi、UWB和其它鲜为人知的无线技术的未来

作者：Louis E. Frenzel    来源：电子系统设计

欢迎访问e展厅 展厅 2 手机/通信/网络设备展厅 手机, 调制解调器, 网管控制器, 光传输系统, 程控交换机, ... 蜂窝网络在更新换代，其它无线技术也一样，Wi-Fi和超宽带(UWB)这两种广为人知的无线技术也随着半导体和天线技术的进步与蜂窝标准一同变化。 Wi-Fi，也被称为IEEE 802.11 WLAN标准，是使用范围最广的无线技术，它也有了很大改变。最初的802.11标准诞生于1997年，最高速率为2Mbits/s。1999年，802.11b标准诞生，它提供11Mbits/s的速率，成功地掀起了第一波无线网络浪潮。 自此开始，调制/访问从直接序列展频(DSSS)变为正交频分复用(OFDM)。该标准的后续版本使用了OFDM的多种配置。802.11a是第一个在5GHz频段下使用它的标准，2.4GHz频段下的速率提升至54Mbits/s。接下来802.11g在2.4GHz频段下带来了54Gbits/s的速度。最新标准是802.11n，通过采用最多四条输入输出(MIMO)流以及频宽更大(40MHz)的频道在2.4GHz和5GHz下进一步将速度提升至150Mbits/s。 下一代Wi-Fi标准现在已经处于最后的完善阶段：802.11ac和802.11ad。802.11n标准的逻辑延伸是802.11ac。它预期会在5GHz频段下实现最大1Gbit/s的速率。802.11ac的介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)配置都与此前相同，不过将通过一些调整来实现更高的速率。 802.11ac的调整包括采用频宽更广(80或160MHz)的频道，相比之下802.11n的频道只有40MHz。新标准也将支持最多八条MIMO空间流，802.11n仅支持四条。多用户MIMO(MU-MIMO)也将被引入新标准以提升速率。802.11ac还用256位的正交振幅调制(QAM)替代了802.11n所采用的64位QAM。 在采用单天线和80MHz频宽的情况下，256QAM的理论峰值速率可以达到433Mbits/s。在单80MHz天线下采用2x2 MIMO可以进一步将速率提升至867Mbits/s。使用160MHz频道和单天线，最大速率可以达到867Mbits/s。如果在160MHz采用2x2 MIMO，理论速率可以达到1.73Gbits/s。若采用MU-MIMO排布的MIMO配置甚至可以实现更高的速率。 802.11ad标准则是采用60GHz毫米波频段的另一种高速变种。数据速率预期最高可达7Gbits/s。802.11ac和802.11ad标准工作都还没有完成最终化共识，正在为2012年获批而努力。 UWB无线网络标准的开发工作也努力进行。IEEE标准工作组802.15.3a未能通过UWB的一种方案，但多家公司还是开发了OFDM版本，并在过去几年里销售相关芯片组。 目前只有Alereon、Wisair等少数几家是拥有可行的UWB芯片的公司。这两家的芯片主要都被用于向视频监视器、高清电视等视频设备传输压缩后的视频。最近这种技术还被用于笔记本电脑和大型显示器或底座的连接。 UWB采用3.1-10.6GHz的频段，可以在10米范围内实现53.3-480Mbits/s的数据传输速率。UWB标准的制定者WiMedia联盟在最新的1.5版标准中提供了更高的速率，只需对模块和代码进行简单调整就能实现1.024Gbits/s的数据传输速率。UWB领军供应商Alereon的首席执行官Eric Boockman看到该技术正在越来越多地被接受，因为它简化了短距离视频传输的过程。 此外还有些鲜为人知的无线技术的确存在，但它们前景未卜。无线视频流是一个重点。举个例子，英特尔推出WiDi软件功能，可以通过Wi-Fi网络(802.11n)将视频流传输给装有兼容接收器的高清电视。 ECMA-387是欧洲的60GHz WLAN标准。它在单载波模式下可以提供6.35Gbits/s的速率，OFDM模式下可达到4.032Gbits/s。该标准独特的MAC符合开放系统互联(OSI)标准。 此外还有无线家庭数字接口(WHDI)，这是一种将视频流从电脑传输到高清电视的独特标准。该标准采用40MHz频道在未获授权的5GHz频段下进行传输。它还通过802.11a的OFDM、独有的压缩方案和5x4MIMO带来3Gbits/s的稳定数据传输。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (8/5/2011)