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無線音頻之WiFi技術及802.11標準
文章來源: 更新時間:2011/8/14 14:05:00
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       在我們周邊,最常見的無線傳輸方式,除了藍牙技術外,另一個就是WIFI。WiFi的全稱是:Wireless Fidelity,目前比較通俗的說法是:WiFi是一種無線技術,主要用于網絡連接。這種說法并不能算錯,因為我們平時接觸最多的無線路由了,其特點就是利用WiFi技術來組建網絡。

        然而,這種說法并不嚴謹。首先,WiFi是一種可以將個人電腦、手持設備(如PDA、手機)等終端以無線方式互相連接的技術,而非單單組建無線網絡。

        其次,WiFi是一個無線網路通信技術的品牌,由Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)所持有,目的是改善基于IEEE 802.11標準的無線網路產品之間的互通性。所以,WiFi和IEEE 802.11標準是不能夠完全劃等號的。

802.11基本原理和特點簡述

        說到這里,我們不得不補充一些有關于IEEE 802.11標準的東西——IEEE 802.11第一個版本發表于1997年,其中定義了介質訪問接入控制層(MAC層)和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調頻方式和一種紅外傳輸的方式,總數據傳輸速率設計為2Mbit/s。兩個設備之間的通信可以自由直接(ad hoc)的方式進行,也可以在基站(Base Station,BS)或者訪問點(Access Point,AP)的協調下進行。

了解無線音頻:WiFi及802.11標準講解

主要用于無線網絡

       1999年,IEEE 802.11標準加上了兩個補充版本:802.11a定義了一個在5GHz ISM頻段上的數據傳輸速率可達54Mbit/s的物理層,802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但數據傳輸速率高達11Mbit/s的物理層。

        2.4GHz的ISM頻段為世界上絕大多數國家通用,因此802.11b得到了最為廣泛的應用。蘋果公司把自己開發的802.11標準起名叫AirPort。1999年工業界成立了WiFi聯盟,致力解決符合802.11標準的產品的生產和設備兼容性問題。WiFi為制定802.11無線網絡的組織,并非代表無線網絡。

802.11標準及內容補充

       和其它的技術一樣,IEEE 802.11標準也經歷了不斷的完善和補充,才形成了現在這種技術應用規模。

了解無線音頻:WiFi及802.11標準講解

筆記本、手機等設備不少都帶有WiFi

    802.11     1997年,原始標準(2Mbit/s,2.4GHz頻道)。
    802.11a    1999年,物理層補充(54Mbit/s,5GHz頻道)。
    802.11b    1999年,物理層補充(11Mbit/s,2.4GHz頻道)。
    802.11c    符合802.1D的媒體接入控制層(MAC)橋接(MAC Layer Bridging)。
    802.11d    根據各國無線電規定做的調整。
    802.11e    對服務等級(Quality of Service, QoS)的支持。
    802.11f    基站的互連性(Interoperability)。
    802.11g    物理層補充(54Mbit/s,2.4GHz頻道)。
    802.11h    無線覆蓋半徑的調整,室內(indoor)和室外(outdoor)信道(5GHz頻段)。
    802.11i    安全和鑒權(Authentification)方面的補充。
    802.11n    導入多重輸入輸出(MIMO)和40Mbit信道寬度(HT40)技術,基本上是802.11a/g的延伸版。

        除了上面的IEEE標準,另外有一個被稱為IEEE 802.11b+的技術,通過PBCC技術(Packet Binary Convolutional Code)在IEEE802.11b(2.4GHz頻段)基礎上提供22Mbit/s的數據傳輸速率。但這事實上并不是一個IEEE的公開標準,而是一項產權私有的技術(產權屬于美國德州儀器,Texas Instruments)。

        另外,也有一些被稱為802.11g+的技術,在IEEE 802.11g的基礎上提供108Mbit/s的傳輸速率,跟802.11b+一樣,同樣是非標準技術,由無線網絡芯片生產商Atheros所提倡的則為SuperG。

802.11標準及內容補充

       好了,我們在來看一下WiFi技術在無線音頻中應用的情況。首先,帶寬是絕對絕對的沒有問題:現如今我們見到的多是802.11g和802.11n的設備,而前者的理論帶寬是54Mbps、后者的理論帶寬是300Mbps,都遠高于傳輸CD級信號需要的1.4112Mbps。

       另外,WiFi在傳輸距離上也占有明顯的優勢。在前面,我們曾介紹藍牙的傳輸距離也就是在10m左右。然而,WiFi是它的10倍,也就是在100m左右。所以,WiFi可以應用在一些比較大場景中,例如大型的會議室等。

了解無線音頻:WiFi及802.11標準講解

Linksys的無線音樂橋

       但是WiFi也有自身的一些弊病,這里主要還是干擾的問題。因為,WiFi也是工作在2.4GHz-2.48 GHz ISM射頻頻段上的。其中,它是在22MHz帶寬中的12個重疊信道中選用一個來使用。這樣,也無法避免與其它WiFi設備,甚至是藍牙、2.4G設備的沖突。

       另外還有一點,但我們還沒有仔細的驗證,就當是傳言吧,那就是:WiFi技術傳輸的無線通信質量不是很好,數據安全性能比藍牙差一些。同時,WiFi在延遲方面,貌似也稍微多一些。

        因此,WiFi用于音頻的無線傳播的前景還是不錯的。尤其是帶寬和距離上的優勢,給WiFi增添了競爭的實力。不過,目前使用WiFi的設備還非常少,還需要廠商付出更大的精力!

 
 
 
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