无线传输技术、标准在不断进步发展,从个域网、局域网到城域网,从低速率到高速度,从控制信号传输到高清信号传输,为不同的应用需求提供了丰富的选择。
无线传输技术的应用已经越来越多,具有无线功能的设备每年都在大幅度增长,成为有线传输的替代和延伸。这不仅给用户带来了更多的方便、更大的空间弹性,更降低了安装成本。与此同时,无线传输技术、标准也在不断进步发展,从个域网、局域网到城域网,从低速率到高速度,从控制信号传输到高清信号传输,为不同的应用需求提供了丰富的选择。
无线局域网
无线局域网(Wireless Local Area Network,简称为WLAN),是无线连接的局域网,以无线信道为数据传输媒介,覆盖范围百米左右,广泛适用于需要可移动数据处理或无法进行物理传输介质布线的领域。无线局域网的主干网路通常使用电缆,无线局域网用户通过一个或更多无线接取器(wireless access points,WAP)接入无线局域网,其基本的网络成员包括站点、基本服务单元、分配系统、接入点、扩展服务单元和关口。无线局域网最通用的标准是IEEE定义的802.11系列标准,它的第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。目前,经过不断的修订与补充,IEEE802.11已经拥有802.11a、802.11b、802.11c、802.11d、802.11e、802.11f、802.11g、802.11h、802.11i等多个版本的补充标准。在2009年9月11日,IEEE正式批准通过了802.11n高速WLAN标准,它在传输速率和距离上得到了很大的提升,更适合高清视频的传输。
而我们所熟悉的Wi-Fi则是无线局域网技术的品牌,它由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有,用于经验证的基于802.11标准的产品上,旨在改善基于802.11标准的无线网络产品之间的互通性,目前有802.11a、802.11b、802.11g和802.11n四种标准接受认证。
ZigBee
ZigBee是一种短距离、低速率、低功耗无线网络技术,是介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离的无线连接。ZigBee联盟成立于2001年8月,是一个高速成长的非盈利业界组织,其主要目标是以通过加入无线网络功能,为消费者提供更富有弹性、更容易使用的电子产品。ZigBee基于IEEE 802.15.4标准,是一个由可多达65,000个无线数字传感器模块组成的一个无线数字传感器网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数字传感模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。ZigBee有着非常高的通信效率,数据可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。ZigBee应用前景广阔,特别是在楼宇、家居、工业自动化、医疗等控制领域。
WiMAX
WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互联接入),近年来炙手可热,它是一项基于802.16标准的高速无线数据网络标准,主要用在城域网络(MAN),其无线信号传输距离最远可达50公里,其基本目标是提供一种在城域网一点对多点的多厂商环境下,可有效地互操作的宽带无线接入手段。WiMAX能提供许多种应用服务,包括最后一英里无线宽带接入、热点(hotspot)、小区回程线路以及作为商业用途在企业间的高速连线。通过WiMAX一致性测试的产品都能够对彼此建立无线连接并传送互联网分组数据。WiMAX在概念上类似Wi-Fi,但改善了性能,并允许使用更大传送距离。WiMAX还能够提供广泛的多媒体通信服务,由于它具有更好的可扩展性和安全性,能够实现电信级的多媒体通信服务,大幅度提高VoIP的服务质量。
LTE
LTE(Long Term Evolution)项目是3G的演进,被视为“准4G”技术,它改进并增强了3G的空中接入技术,以OFDM/FDMA为核心的技术,在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbit/s、上行50Mbit/s的峰值速率;支持100公里半径的小区覆盖;能够为350公里/小时高速移动用户提供高于100kbit/s的接入服务;支持成对或非成对频谱,并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽。它改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟,具有高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容的特点。
除了上述无线局域网或城域网的传输技术之外,还有更短距离(10米内)的无线个域网,典型如蓝牙、UWB技术,虽然以上的几种技术都有自己的目标定位,但目前也存在竞争和重叠。例如WiMAX在接入方式上比较类似于Wi-Fi,但其覆盖范围则要大得多,所以自它诞生之日起,就一直存在要取代Wi-Fi的声音;而Wi-Fi在消费电子方面的应用与蓝牙也有很多重叠,特别是无线网络直接联结(Wi-FiDirect)新规格标准出台后,能够支持设备间连接,对蓝牙直接构成挑战。目前,Wi-Fi和蓝牙的普及程度都已经非常高,基本已成为消费电子产品的标配,Wi-Fi在专业视听领域例如显示器、投影机、控制系统、会议传输等方面的应用也正逐渐渗透,而WiMAX的推广普及则要更多依赖电信运营商,它的主要竞争对手也主要成为通信类的标准和技术,例如3G、LTE等。
另外,随着高清的普及,无线高清传输亦愈来愈受到重视,目前WHDI和WirelessHD都有比较良好的发展,新的竞争者WiGig又加入进来,同时,802.11n批准后,其传输速率得到大幅提升,使得Wi-Fi亦可以用于高清音视频的传输,令无线高清传输领域同样热闹非常。
WiGig
WiGig无线吉比特联盟(Wireless Gigabit Alliance),2009年5月,由包括英特尔、微软、松下等在内的IT行业和家庭娱乐的巨头联合成立,旨在开发下一代家用无线传输技术。WiGig标准支持高质量的图像、声音以及数据的无线传输,在60GHz频段支持高达6Gbit/s的数据传输速率,是一般无线域网技术的10倍,在没有障碍的情况下,传输距离可能达到100米左右,可向后兼容Wi-Fi设备,是Wi-Fi技术的延伸。WiGig联盟认为短程60GHz连接和今天的远程Wi-Fi接入点之间可以无缝地切换,这样就可以覆盖整个家庭。协议适应层目前正在发展中,以支持特定的系统接口,如PC外围设备的系统总线,HDTV的显示接口,以及显示器和投影机等。
WHDI
WHDI无线家庭高清标准(Wireless Home Digital Interface),提供高质量、无压缩的无线链路,在5GHz免许可频带40MHz通道模式下可支持最高3Gbit/s的视频数据传输率,能够支持采用Deep Color(深色)技术的1080p/60Hz全高清显示,有效传输距离为100英尺,并可透过墙壁。在家庭内部,采用WHDI标准的高清电视、投影机、高清播放机、机顶盒、游戏机和HTPC等设备之间可以通过无线传输1080p的高清内容。
WirelessHD
WirelessHD,是一个运行在60GHz高频率上的无线高清视频传输协议,也是IEEE 802.15.3c全球标准内的唯一一个60GHz规范,它能够以最高达25Gbit/s的理论数据传输速率(目前传输速率为4Gbit/s),传输未经压缩的高清晰度视频、多通道音频、智能格式和控制数据。WirelessHD1.0版产品从2009年初开始推出,而2010年初新版本WirelessHD2.0也已经推出,并在性能上有了很大改进,包括支持3D立体内容、支持4K分辨率等。