1、从最高速率 2Mbps 的 802.11 到 Gbps 的 802.11ac,从青涩到成熟,十六年的时间里,无线技术的发展速度超出了所有人的预料。今天,笔者就和大家一起回顾一下过去 16 年里WIFI 的辉煌发展历程。802.11 是多个电子行业公司在 IEEE 的主持下共同制定的无线局域网标准,从 1997 年第一代标准制定至今,WiFi 标准已经走过了 802.11、802.11b、802.11g/a、802.11n、802.llac 五代发展历程。从最高速率 2Mbps 的 802.11 到 Gbps 的 802.11ac,从青涩到成熟,十六年的时间里,无线技术的发展速度超出了所有人的预
2、料。今天,笔者就和大家一起回顾一下过去 16 年里 WIFI 的辉煌发展历程。802.11第一代 802.11 标准面世之前,无线局域网发展缓慢,推广应用十分困难,这其中有传输速度低、成本高的原因,但是更多的是因为产品之间的不兼容,没有统一的标准。802.11 的面世从根本上解决了这一问题,吹响了无线领域飞速发展的号角。1997 年,IEEE 制定了第一个无线局域网标准802.11,主要用于解决办公室局域网和校园网中,用户与用户终端的无线接入,业务主要限于数据存取。受到工艺和成本的限制,芯片的工作频率只能固定在2.4GHz,最高传输速率只有 2Mbps,相当于每秒只能传输约 0.016MB 的
3、内容。这个传输速率连基本的使用需求都无法满足,站在现在的角度看甚至有些可笑,但是在当时确实就是它开启了无线世界的新纪元。1999 年,具备更高传输速率的 IEEE 802.11b 标准面世了,它将无线局域网的速率直接提升了 5 倍,最高速度可达 11Mbps,实际的工作速度也达到了 5Mbps 左右,可以基本满足使用需求。除了速率大幅提升以外,IEEE 802.11b 在使用范围和可靠性上也取得了长足的进步。802.11b 支持以百米为单位的范围(在室外为 300 米;在办公环境中最长为 100 米),能够在一些不易接线或接线费用较高的区域(如古建筑,教室等)中提供网络服务。总的来说,IEEE
4、 802.11b 是无线技术迈向实用的最重要一步,不仅能够应付手机、掌上电脑等简易数据传递,对于日常办公甚至影像传输方面也有了不错的表现。伴随着 IEEE 802.11b 性价比的不断提高,802.11b 在当时的纵向、横向市场都取得了全面性的突破,它让更多的大中企业、小企业以及家庭用户开始接触到了无线局域网,它已经在慢慢改变人们的生活方式了。802.11g/a作为 802.11b 的继承者,802.11a 在许多方面做了改进,主要包括:第一其安全性较佳,很多企业就看中了这一点,有 12 个频道可以利用,能减少干扰问题;第二 802.11a 传输速度比 802.11b 快五倍,能同时提供更多用
5、户同时使用,最高理论速度可以达到 54Mbps。第三 802.11a 开创性地采用了 5GHz 的工作频段,相比于 802.11b 具备了更强的抗干扰性。但是,在当时射频技术尚未成熟时,冒然性的选择 5GHz 的工作频段,就预示着 802.11a 已经离灭亡不远了:由于频段较高,使得 802.11a 的传输距离大打折扣,5GHz 频段的电磁波在遭遇墙壁、地板、家具等障碍物时的反射与衍射效果均不如 2.4GHz 频段的电磁波好,因而造成 802.11a 覆盖范围偏小的缺陷;其次,由于设计复杂,基于 802.11a 标准的无线产品的成本要比 802.11b 高的多;还有一致命的弱点 802.11a
6、 设备与 802.11b 网络并不兼容。2003 年,IEEE 制定了新的 802.11g 标准,这项标准在提供了 54Mbps 高速率同时,还采用了与 802.11b 相同的 2.4GHz 频段,因而不存在升级后的兼容性问题。同时,802.11g 也继承了 802.11b 覆盖范围广的优点,其价格也相对较低。唯一有点遗憾的是,802.11g 采用了与 802.11b 一样的三频道通信线路,由于通信线路过少,其安全性较 802.11a 还是略逊一筹。尽管如此,802.11a 的高速、良好的安全优势仍然可以吸引到不少用户的青睐,在无线语音传输、矿山和医院等应用领域,其抗干扰性强和多信道的设计仍是
7、 802.11g 所望尘莫及的。市场急需一个更新、更强、优点更出众的标准来结束这场混战,于是 802.11n 就诞生了。2007 年上半年,IEEE 确定了 802.11n 的 2.0 草案,其中最核心的技术莫过于 MIMO OFDM 技术,它有效地将 MIMO(多入多出)与 OFDM(正交频分复用)技术相结合,从而显著地提升了无线传输的质量和速率。但是由于当时 802.11n 的两大主导技术阵营 WWiSE 和 TGn Sync 之间的斗争,802.11n 的正式标准迟迟没有出台,直至 2009 年才得到 IEEE 的正式批准。其实在标准正式批准之前,已经有许多厂商开始采用 MIMO OFD
8、M 技术了,基于 802.11n 标准的无线网卡、无线路由器产品早已在市场上风行许久,802.11n 陷入了一种“标准滞后、产品先行”的尴尬境地。在传输速率方面,802.11n 可以将 WLAN 的传输速率由 802.11a/g 提供的 54Mbps,提高到 300Mbps 甚至高达 600Mbps。在覆盖范围方面,802.11n 采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让 WLAN 用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里,使 WLAN 移动性极大提高。802.11n 配合着笔记本、智能手机、平板机等移动设备的大浪,
9、彻底地将无线融入了人们日常生活的方方面面。笔记本、智能手机和平板电脑的全民普及,让人们对 WiFi 的要求也越来越高,即便是 802.11n,300Mbps的传输速度也已经逐渐变得捉襟见肘。于是乎,第五代 WiFi 标准规范802.11ac 应运而生了,据传其理论传输速度最高可以达到惊人的 3.6Gbps!2012 年底或者 2013 年初,人们有望迎来 802.11ac 的正式标准。另一方面,移动端厂商也丝毫没有落后,据传配置 802.11ac 芯片组的笔记本电脑将在圣诞节前上市,智能手机和平板电脑等移动设备也将在 2013 年年初上市。届时,802.11ac 一定会以迅雷不及掩耳之势覆盖整个无线市场的。