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2001年初几乎还没有802.11b用户,而到年底就突破了1500万,无线LAN大有和铜线与光纤网并驾齐驱的发展态势。但802.11b的11Mbps速率实在不能让人满意,所以人们又瞄向了能够达到54Mbps的802.11a。
依命名来看,802.11a标准应先被提议,这意味着“新”标准802.11a比现行使用的802.11b要“老”;而事实是,802.11b比802.11a先开发出来,原因在于前者采用了相对较为简单的 “顺序传播频谱(DSSS)” 技术,而802.11a采用的是“正交频分多路复用(OFDM)”技术。由于802.11a采用的技术要复杂得多,因而提供的数据率也大不一样:802.11b只能达到11Mbps,802.11a则可达54M。
速度翻了好几番
当然,这个通信速率只是理论上的,由于物理层的限制,吞吐率至少降低40%,这就是说,802.11b在实际运用中的速率最多能达到6M,甚至更低。另外,802.11b使用的频谱无需特别许可,因而容易造成冲突和传输故障。通信传输错误意味着重复发送,这会浪费掉大量带宽。50%的故障率会造成实际数据吞吐率降低三分之二,也就是说,802.11b的数据率降级为2M。这只是半双工通信,而且未考虑结点转发对网络性能造成的影响。
为减少故障率,802.11b与802.11a都自动下调了物理层数据率:IEEE 802.11b有三种较低的数据率,5.5M、2M和1M;802.11a有七种数据率,分别为48M、36M、24M、18M、12M、9M和6M。如此看来,低数据率运用最多;高数据率仅适于无冲突环境,而且是在小范围内。
高数据率是802.11a的一大优势,还有就是它采用高频段,即5GHz,这比802.11b所使用的2.4GHz频段宽得多,引发拥塞的概率要小,因为后者还得与无线电话、微波炉以及“蓝牙”设备共享频段。较宽的频段意味着更多的无线信道共存而不致引发冲突,每个无线信道负责协调同一网络中的分离子网或交换网段的通信。
无线信道数目没有一定之规,因为对频谱的分配使用,不同国家有不同的要求。可以肯定的一点是,5GHz频段的信道数要多得多。在美国,2.4GHz频段只能划分为三个信道,而5GHz频段为11个。最初面世的802.11a卡仅支持8个这样的信道,但已能满足大部分用途。现在还出现了一种专有配置方案,Atheros公司将两个802.11a信道组合到一起,提供双倍数据率。
实现高密度网络覆盖
不同类型的无线LAN技术,其提供的有效地域覆盖也成为人们争论的热点。大多数802.11b网实际覆盖地域可达100米(330英尺),不过这只是个大概:若配置的转发器功率较高,覆盖范围要广一些;而出现信道冲突或信号阻塞时则距离会减小。另外,还有其它一些因素影响覆盖范围:无线LAN通常都运用于室内,一些安全规则限制了转发器的功率;再就是墙壁或其它物体的干扰。
任何无线系统,频率越高越容易被吸收(包括所有物质,如空气和纸张),从而使传输距离减小。但不能简单地认为,采用5GHz频段的802.11a技术,覆盖地域一定就比802.11b小。据Atheros测试,当用于典型的办公环境时,每个标准距离段内802.11a提供的速率要比802.11b高。原因在于5G频段采用的是OFDM技术,多信道干扰问题较少。OFDM具备的优势与高频率存在的缺点互补,最终802.11a与802.11b的地域覆盖大体相当。
人员比较多的场所,如会议中心和机场,则需要高密度(高带宽)的网络覆盖,从而使802.11a成为首选。由于基站广泛配置,802.11b网在今年和今后一段时期内仍将成为主流;IEEE 802.11g与此类基站相兼容,但不适于双模式的802.11a与802.11b系统。802.11b芯片制造商Intersil认为,在今年底能够大规模应用802.11g网的可能性不大。
对于不使用定向天线的用户,将802.11b升级至802.11a也不存在什么问题。一些开发商已开发出“灵活”的接入点,它具备两个或多个插槽(称为CardBus),插槽本身支持不同类型的802.11协议卡,可方便实现升级。接入卡通常在某一时刻仅支持一类无线信道,因而同型号的多块卡可用来配置一个交换网段。
芯片开发商积极支持
尽管很多公司在销售802.11b设备,但所采用的芯片和相关设计方案无外乎来自两大厂商,无论谁的设计方案确定为最终标准,几乎可以肯定地赢得最大OEM市场份额。目前最大的802.11b芯片制造商是Intersil,它运用的是2.4GHz频段的OFDM技术。德州仪器公司(TI)也将生产802.11芯片,并采用自身开发的增强型DSSS技术。最终的芯片标准将是两类方案的折衷。
目前有很多开发商直接支持802.11a,有很多芯片制造商在进行相关设计开发,包括Atheros、(美国)国家半导体公司、Resonext、Envara以及Cisco,其中Cisco收购的Radiata公司在2000年就首次演示过802.11a应用原型。业界也认为,802.11a将会成为升级无线网络的首选。 |