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剖析下一代无线局域网标准两大派系

[日期:2004-10-18] 来源:PConline  作者:佚名 [字体: ]
 最近,业界巨头们正在为争夺下一代无线局域网标准(IEEE802.11n)的主动权而打得火热,并且已明显地分为两大技术阵营,在相隔不到半个月的时 间内分别向IEEE提交了下一代标准的技术提案。两大阵营均使用了多进多出(MIMO)技术,从而使下一代无线局域网的速率达到100Mbps以上,但两 大阵营采用了不同的频宽和裁波技术。

[被屏蔽广告]  一派是以Airgo、Bermai、Broadcom、科胜迅、意法半导体以及德州仪器等公 司主导的阵营,他们组成以“WWiSE(全球频谱效率)”为代号的制造商协作联盟。WWiSE阵营强调的是使用业经验证的、既存的2.4GHz(或 5Hz)下20MHz的通道带宽,与现有Wi-Fi网络的兼容性和快速实施,并且承诺该提案被IEEE采用后,其基本IP的互惠RAND-Z许可(即免版 税RAND)一经请求,即可供任何一方使用,WWiSE成员公司均不得因其各自专利声明而向开发商收取费用。这对于开发商、制造商及消费者来说,将意味着 降低成本。 
    
  另一派是以杰尔系统、Atheros,思科、英特尔、Marvell、诺基亚、北电网络、飞利浦电子、三星电 子、三洋电子、索尼和东芝等公司组成的TGn Sync联盟,该阵营通过在5GHz下采用40MHz频宽来实现更高的速度、更高的用户容量和特别针对手机等便携设备而设计的更低的功耗。 
    
   业界提出下一代局域网是要针对两大目标应用,一类是要求高速数据传输以及优异服务质量(QoS)的应用如无线高清电视等应用,另一类是需要为诸如大型企 业或社区等高密度环境提供等同于有线网络性能的应用。虽然在家庭网络中,802.11n将会面临速度更高的UWB技术的挑战,但802.11n的距离优势 是UWB不能比拟的,并且,UWB标准的制定已由于飞思卡尔派与TI派两大派系的竞争受到影响,标准制定时间表已一再延后。按计划,802.11n标准草 案将会在2005年中完成,而最终版本将会于2006年底或2007年中初完成。但是目前两大派系的竞争有可能使标准的制定变得困难,很有可能要重蹈 UWB标准面临的尴尬,从而制约下一代无线局域网的发展。如今,两大派系均已向IEEE802.11n任务组(TGn)提交了提案,对两种技术方案提出了 完整的说明。 
    
  “WWiSE”强调兼容性与免版税 
    
  “WWiSE”提交草案的技术基础为 MIMO-OFDM。该联盟指出"WWiSE"即代表全球频谱效率,WWiSE提案是遵照全球部署而制定的,可向后兼容其他Wi-Fi标准。提案中其它考 虑事项包括:在日本等重要的区域性市场上提供符合全球规范要求的数据速率。该项提案还包含WWiSE联盟提供的免版税许可选项。这些许可选项根据设计,可 简化802.11n技术的全球部署。 
    
  WWiSE提案以现有及全球采用的20MHz通道格式为基础,目前已有数千万台Wi-Fi设备使用这种通道。 
    
  WWiSE提案的突出重点包括以下几点:

  1. 强制使用业经验证的、既存的全球20MHzWi-Fi通道带宽,从而确保在所有规范权限范围内进行快速应用与部署; 
    
  2. 采用增强型MIMO-OFDM技术,它是在最低2x2强制配置以及单个20MHz通道中获得最大135Mbps数据速率的关键,以保持较低的实施成本,同时显著改进天线条件或通道键合方案; 
    
  3. 高达540Mbps的速率与4x4 MIMO结构和40MHz通道带宽(在各规范机构允许的条件下)相结合,可提供未来的器件与应用的发展策略; 
    
  4. 强制模式可提供与5GHz及2.4GHz频段下现有Wi-Fi器件的向后兼容性与互操作性,从而确保对原有部署的全方位支持; 
    
  5. 高级前向纠错编码选项有助于实现覆盖率及覆盖范围的最大化,适用于所有MIMO配置与通道带宽。 
    
   同时,该联盟还在知识产权方面进行了着重定位。它指出根据IEEE要求,所有提交给TGn的提案都必须宣称所有参与方均能遵守“合理与无差别” (RAND)许可授权条款。WWiSE成员公司将完全遵守此要求。此外,如果WWiSE提案被选为802.11n标准,则这些公司还应进一步同意其基本 IP的互惠RAND-Z许可(免版税RAND)一经请求,即可供任何一方使用。这项协议并非专利共享,而是一项互惠互利性质的免版税特别许可选项,这将降 低开发商、制造商及消费者的成本,推动下一代无线局域网的进程。该联盟成员Airgo已于2003年率先向 Wi-Fi 设备市场提供了大批量的 MIMO 芯片组。
    
  TGn Sync联盟强调高速与灵活性

  Sync联盟提案的重点在于支持40MHz的 通道带宽。40MHz通道由两个相邻的20MHz通道组成,其速率是当今54Mbps数据速率的两倍多,每次传输约为125Mbps。这是与另一个联盟最 大的不同,因为WWiSE仍沿用了现有的20MHz频宽。因此,它的速度比前者要高,TGn Sync寻求达到640mps左右的速率,相较之下WWiSE的最高速率为540mbps。 
    
  另外,Sync更倾向于工作 在5GHz。它指出在5GHz频谱下工作时,由于有440MHz带宽可用于5GHz频率范围,因此802.11n网络将拥有11个可用的40MHz通道, 而在2.4GHz频带中却只有两条可用高带宽通道,这些多余的通道为提高无线服务创造了机会。此外该技术还可以为更多不同的产品做优化,比入加入一些特殊 的功能,能够对一些专业市场及产品有更好的支持──例如手机、HDTV(高分辨率电视)、蓝光(Blu-ray)产品,以及商用(网络设备)产品等。因 此,该提案特别强调了对功耗的控制。该提案的重点包括: 
    
  1. 采用MIMO空分多路技术,通过两组天线可支持243Mbps的速率,在大型系统中速率可超过600Mbps。 
    
  2. 可扩展的灵活架构,可支持2至4组天线,频宽可配置为10,20或40MHz。 
    
  3. 与现有的802.11a/b/g和新的操作模式无缝互通。

  4. 通过定时接收模式和多路接收模式两种方式来减小接收设备的功耗。 
    
   5. 采用自适应射频技术,可以自动调整频率以应用于不同国家对频率的要求。由于该联盟的成员除了半导体厂商外还包括了思科、三星、诺基亚和东芝、三洋等整机厂 商,其定位会延伸到PC以外的市场,并且将会在日韩市场得到较大的支持。Sync联盟的成员杰尔公司已于2002年首次向公众展示了支持162Mbps无 线网络速度的3x3(三个发送器/三个接收机)MIMO系统。

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