终极无线技术:千兆位级Wi-Fi

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  Wi-Fi技术始于上世纪90年代,此后有过几次更新,但没有大的突破。Wi-Fi基于IEEE的802.11系列标准。1999年推出的802.11a设备使用5GHz波段,后来的802.11b/g则使用拥挤的2.4GHz波段。最新的双频段802.11n在这两个波段上都能使用。每次802.11更新都只是逐步提高了Wi-Fi的速度,而WiGig(无线千兆位)有望来一次大的突破。
  WiGig规范
  无线千兆位联盟(Wireless Gigabit Alliance)正在从事一项“把Wi-Fi真正带入21世纪”的工作,这个由多家科技公司组成的联盟制定了一项名为WiGig(无线千兆位)的规范,可支持速度达到千兆位级的无线通信,而推动这个组织的最大动力之一是高清视频内容的普及,Wi-Fi显然并没有跟上这个潮流。
  WiGig规范增加了60GHz这一传输波段。由于可用频谱比2.4GHz和5GHz波段多得多,60GHz波段得以大幅提升传输速度。WiGig的运行速度高达7Gbps,比如今的802.11n(速度最快只有600Mbps)快了一个数量级。
  换句话说,WiGig提供了真正的千兆位级传输速度——足以在几秒内传输完整部高清电影,或者流畅地传送给观众。在一些家庭渴求数据的几个用户同时连接上网:比如小孩在书房玩在线游戏,大人在客厅下载含有大量视频的工作文稿,大点的女儿在卧室与男友进行视频聊天。这种情况下,WiGig也提供了足以满足要求的带宽。
  WiGig还可以用来将电脑连接到高清显示器或网络硬盘等外设上,无需线缆,这项新的无线规范还与现有的Wi-Fi设备兼容。
  波束成形技术是关键
  WiGig采用了一项名为波束成形的技术来提高数据传输速度。不像大多数无线数据系统,WiGig的信号不会成球形向外发散而使信号大幅衰减。WiGig很智能,可以在收发两端调整天线的工作参数,沿着一条干扰最小的直接链路精准地传送数据。波束成形技术已经应用于一些Wi-Fi产品,但不像其他的Wi-Fi标准,WiGig高度依赖该技术。
  美国商务部国家标准与技术研究所(NIST)半导体电子产品部门负责人David Seiler说:“波束成形技术很酷,它让WiGig等高速无线技术成为了可能。”由于WiGig基于跟Wi-Fi一样的802.11规范,这项技术可以将Wi-Fi的寿命延长5年到10年。
  不过该技术有一个缺点:让WiGig保持最高速度局限于仅45英尺的距离。如果家庭用户想用地下室的路由器连接卧室的电视,或者公司想无线连接小型办公室里面的所有员工就会成问题。
  目前有两种办法用以解决WiGig距离受限问题,但都不尽如人意。一种方法是,为家庭或办公室的每个房间或区间建立个人区域网(PAN)。那样,每个PAN网段都可以将数据传送给下一个房间或区间的PAN网段。只是信号每转发一次,延迟会相应增加。另一种方法传统一些,需要铺设千兆以太网线,为放在大楼中几个关键位置的WiGig发射机充当骨干网——这种解决办法可能更适合小公司,因为这需要线缆穿墙。
  当然,WiGig还需要使用60GHz传输波段的新一代Wi-Fi路由器和接收器。这些设备配备了三波段无线电模块,还能够在2.4GHz和5GHz频段上使用,从而与今天的Wi-Fi设备协同运行。
  到今年年底,预计会有4家半导体公司将生产出WiGig参考设计芯片的样品,都面向新一代无线电子产品,而商业化的芯片有望在2012年全面投产。预计到2013年,WiGig设备可能应用于电视、传统电脑、手机、平板电脑及其他电子产品中,甚至有可能会应用于我们今天无法想象的一些领域。
  
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