CTIMES - 802.11n应用渐入佳境:802.11n,QoS,OFDM,MIMO,DFS,PoE,无线配接设备,网际建构与管理,網際骨幹,无线通信收发器

今年802.11n应用趋势已越来越清楚，从NB延伸至低价计算机与MID，11n正成为携带型主机产品必备的功能，同时11n在企业网通与数字家庭传输应用更是备受看好。芯片厂商、网通设备供货商及电信营运商陆续接踵推出各项解决方案，802.11n迈向普及商业化的阶段指日可待。

802.11n在企业无线基地台、企业和数字家庭路由器和网桥（AP）的应用，已成为今年最主要的发展重点，从Computex展会上更可明显看出。根据iSupply预估，802.11n无线基地台与网络桥接和路由器的出货量，在2011年将会成长至31亿台以上；且根据In-Stat Research的研究指出，今年消费性802.11n路由器、网关与无线网络网桥（AP）的芯片销售量将达到3080万颗。从储存装置互通链接、影像监控、视频会议，到数字家庭语音、高画质视讯串流和IP影音视讯传输等多媒体应用，11n在企业网通及数字家庭领域所扮演的角色越来越吃重。

这些应用都需要高速传输、容量大、覆盖范围广、具备正确可靠讯号质量（QoS）和方便性的通讯标准。802.11n在传输功能上可比拟既有有线以太网络（Ethernet），在成本及方便性更具优势，因此电信营运商通常寄希望于802.11n，作为提升新一代无线版交换式以太网络行动应用的要角。因此，无论是无线基地台、路由器和网桥的11n解决方案，在功能上均强调可支持 5GHz （11a/g/n）和 2.4GHz （11b/g/n）双信道频段。因为运作两种频段，路由器平台可利用相对不受干扰的 5GHz 带宽，支持高画质视讯串流等对传输延迟敏感度高的应用，并将可容忍延迟的电子邮件和网络浏览等数据传输，分散至 2.4GHz 带宽。同时11n以OFDM技术为基础搭配MIMO传输技术，可提供600Mbps高速高容量传输效率；可存取多重信道的设计，则有效传输高带宽多媒体内容，提供家庭网络不断增加的设备容量需求和链接能力。

不过降低干扰与功耗一直是802.11n应用正在克服的重要课题，这也牵涉到11n能否进一步扩展影响力的关键。为了避免各类干扰影响2.4GHz的传输质量，有的芯片设计厂商会透过动态数据传输率（dynamic Data Rate；DR）与动态电源放大器（dynamic Power Amplification；PA），来达到抗干扰的目的。有的厂商则推出动态频率选择（Dynamic Frequency Selection；DFS）技术，侦测并降低卫星雷达讯号的干扰。或者加上利用低密度奇偶检查码LDPC进阶编码、采用UDP协议、封装汇聚提升MAC层功能，以及整合式MAC架构、降低Host处理器负担与功耗等方式，进一步增加传输效率，扩大家庭室内的覆盖范围，提升输出功率来增加家庭网络末端的讯号强度。

另外在设计11n路由器解决方案时，网通设备厂商会提出有效分配频谱资源、封包分类及优先级排定的技术。主要是采用可分析宽带网络传输或接收封包的算法，自动侦测多媒体串流、并自动调整理想的传送方式，找出传输多媒体的最短路径、降低干扰机会、减少传输时间、确保无线网络中的多点传播流量稳定顺畅，进一步支持多个天线传输质量。此外厂商也会采用支持WPA/WPA2和128-bit WEP加密安全功能，保护网络用户的数据传输安全，进一步强化智能运算的传输效能。

若从降低功耗来看，由于11n尚无法全面取代Ethernet，因此无论是在芯片设计和路由器、无线网桥、或无线基地台等应用上，都还是会强调链接快速以太网络与Gb以太网络等功能。因此处理器会提供物理层的选择，使AP利用现有的以太网络供电（PoE）基础设备，在双信道频段同时工作。企业也会利用11n双频无线基地台提供更高的带宽和功能。不过企业用11n链接到网桥AP时的功耗，会比既有PoE要来得高；另一方面无线基地台2组无线电波同时运作，往往会超过大部分PoE的功耗上限。

现在主要的解决方式是，在无线基地台使用二个PoE埠，采用支持具备援电源功能确保更多运作时间；或升级整个网络来支持新的IEEE 802.3at PoE+标准；或采用技术检测调节网络功耗；或在无线基地台采用动态信道规划、支持多重基本服务群组辨识码（BSSIDs）等弹性设计。企业用11n网络更重视AP无间断、不延迟、低成本、可靠性高、安全性强、且能自动化动态冗余备援与扩充的设计，因此厂商会设计不需MCU管理流量的 11n AP，或者采用无间断无线网络（NonStop Wireless）网络技术，提升运作中升级与无损耗故障复原（hitless failover）效能，简化冗余备援设定，让11n自动化进行动态冗余备援与扩充作业。

藉由技术降低干扰与功耗并非难事，在企业无线基地台、企业和数字家庭路由器和网桥（AP）的推波助澜下，802.11n网络应用会越来越成熟。IEEE也将在2009年3月确定最终现行的802.11n标准草案，并预计于12月公布最终规格。市场与业界早已看准时势蓄势待发，11n的发展前景值得期待。