简介IEEE802.11n两大派系之争

  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。
  
  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2×2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4×4 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3×3(三个发送器/三个接收机)MIMO系统。