Wi-Fi演化史及其发展趋势

　　引言

　　IEEE标准802.11，也就是被人们称之为Wi-Fi的技术，始于1997年，是IEEE采用的标准系统。此标准已经演化了多年，现在已经到802.11n版本。在这篇文章中，我们将对这项新技术的基本情况进行介绍，并概括其演化史。

　　IEEE

　　先让我们简单介绍一下IEEE。IEEE是“电气电子工程师协会”的简称，其核心是一个标准制订组织。它由多个电气电子工程师组成，这些工程师都是其各自领域的专家。在全球范围内推行统一的标准才有能确保不同产品间的互操作性。事实上，对于IEEE而言，这是最棘手的任务之一，因为他们有时候无法实现在全球推广其标准。IEEE推出的标准涵盖电气工程的各个领域，其中也包括电脑网络。当有人分析这些标准时，要牢记性能优劣通常不是这些标准的设计初衷。实际上，其标准可能存在很多不足。但是，如前所述，一项标准只有在全球普遍推广后才显现其价值，在标准制订过程中，这一点要压倒其他所有因素。

　　本文涉及的IEEE小组委员会是LAN/MAN小组委员会。该委员会被指定使用802标识符，因此基于此产生的每个标准都以802开头。802.11中的11表明该标准涉及无线调制;所有以802.11冠名的标准都由802小组委员会制订且都使用无线调制。通常我们会看到在这样的标准后面还尾随着时间，如802.11-1997。这一时间代表的就是该标准推出的时间。随着标准的不断演化，小组委员会也会不断将时间更新。此外，我们还会看到802.11b这样的标识符。后面的小写字母表明了对原始标准所作出的更改。在802.11中，这些修改增加了802.11技术的速度，范围和可靠性等。

　　802.11-1997

　　最先推出的Wi-Fi标准是802.11-1997。我们之前提到过，IEEE有时无法让广泛推广其标准，802.11-1997就是一个例子。这一原始标准没有获得广泛认可，某种程度上要归咎于其缓慢的传输速度(1至2MB/s)。802.11-1997标准可以被下列三种技术替代：

　　1. Infrared(红外传输)：流量达到1MB/s。

　　2. FHSS (调频扩频技术)：流量为1至2MB/s。

　　3. DSSS (直接序列扩频技术)：流量为1至2MB/s。

　　除此以外，价格昂贵也是该技术标准无法被大量采用的原因之一。1997年，用于802..11-1997的传输器和接收器都比较昂贵。直到1999年，该标准被更新至802.11a和802.11b版本，Wi-Fi技术才获得了广泛认可。尽管802.11a和802.11b于1999年同时推出，但是，只有802.11b被广泛接受。

　　802.11a和802.11b

　　802.11a在速度上有所改进。802.11-1997只能以2MB/s的速度传输，而802.11a能以54MB/s的速度进行传输。速度增快主要是因为它用5GHz频率取代了原来的2.4GHz频率。除了能增快速度，使用5GHz频率还有另一个好处：以前原先的设备很少使用该频率，所以它受到的干扰也少。不过，使用5GHz频率存在一个缺陷。该频率的波长较短，它覆盖的范围因此也缩短了，所以其信号不容易穿透障碍。通常，容易被吸收的短波就意味着难以穿透障碍物。

　　802.11b继承了DSSS技术，其操作频道为2.4GHz。2.4GHz频率的沿用既有优点又有缺点。优点是该频率未受管制，因此使用价格相对低廉。缺点是，许多设备都使用该频段，那么它受到干扰的几率比较大。

　　802.11b中最大的改变是实现了数率传输的最大化——11MB/s。这一速度相对于传统以太网速度而言是极大进步。这一速度的提升意味着许多消费者都可以使用Wi-Fi，移动性网络的优势也得到彰显。而价格的降低也使802.11b技术得到广泛接受。

　　802.11g

　　随着以太网速度的增快以及802.11标准的改进。2003年，IEEE批准了802.11g标准。802.11g同样使用2.4GHz频率，但是它使用802.11a所使用的正交频分复用技术(OFDM)。该技术可让802.11g的传输速度达到54MB/s;毫无疑问，该标准以其价格和速度优势再次获得广泛认可。

　　802.11n

　　最新的标准是802.11n，该标准现已获认可。该标准中的的主要改进是多输入输出(MI/MO)技术，顾名思义，这项技术要求使用多个传输器和接收器;比如，如果用户拥有两个传输器和两个接收器，传输器会将信号一分为二，然后将两个分信号同时传出，而接收器会同时接收到两个分信号，然后再将信号合二为一，因此传输时间便减少了一半。我们将就此进行详细阐述。

　　MIMO

　　802.11n中最大的创新是在Wi-Fi标准中引入多传入传出(MIMO)技术。以前的Wi-Fi天线配置只使用单一输入输出(SISO)技术。如MIMO的名称所言，该技术使用多个天线用于输入和输出。MIMO配置是多天线可选择的三种常规配置中的一种。这三种配置分别是：

　　1.单输入多输出(SIMO)

　　2.多输入单输出(MISO)

　　3.多输入多输出(MIMO)

　　MIMO技术将很快显示出其优势。上图中，MIMO适合多人使用同一Wi-Fi资源的情况。例如，在办公室中，用户希望在休息区使用单独的Wi-Fi节点，那么所有同事就可以同时使用该节点了。而在802.11n出现以前，如果多个用户同时使用一个节点，网络性能会被弱。现在，有了802.11n和MIMO，单独的天线也可以分配给多个用户使用，而其速度不会有明显影响。、　802.11g

　　随着以太网速度的增快以及802.11标准的改进。2003年，IEEE批准了802.11g标准。802.11g同样使用2.4GHz频率，但是它使用802.11a所使用的正交频分复用技术(OFDM)。该技术可让802.11g的传输速度达到54MB/s;毫无疑问，该标准以其价格和速度优势再次获得广泛认可。

　　802.11n

　　最新的标准是802.11n，该标准现已获认可。该标准中的的主要改进是多输入输出(MI/MO)技术，顾名思义，这项技术要求使用多个传输器和接收器;比如，如果用户拥有两个传输器和两个接收器，传输器会将信号一分为二，然后将两个分信号同时传出，而接收器会同时接收到两个分信号，然后再将信号合二为一，因此传输时间便减少了一半。我们将就此进行详细阐述。

　　MIMO

　　802.11n中最大的创新是在Wi-Fi标准中引入多传入传出(MIMO)技术。以前的Wi-Fi天线配置只使用单一输入输出(SISO)技术。如MIMO的名称所言，该技术使用多个天线用于输入和输出。MIMO配置是多天线可选择的三种常规配置中的一种。这三种配置分别是：

　　1.单输入多输出(SIMO)

　　2.多输入单输出(MISO)

　　3.多输入多输出(MIMO)

　　MIMO技术将很快显示出其优势。上图中，MIMO适合多人使用同一Wi-Fi资源的情况。例如，在办公室中，用户希望在休息区使用单独的Wi-Fi节点，那么所有同事就可以同时使用该节点了。而在802.11n出现以前，如果多个用户同时使用一个节点，网络性能会被弱。现在，有了802.11n和MIMO，单独的天线也可以分配给多个用户使用，而其速度不会有明显影响。