在2007年全球Wi-Fi高峰會議上，Wi-Fi聯(lián)盟高級總監(jiān)Karen Hanley在其“全球Wi-Fi發(fā)展及部署”的演講中以具體數(shù)字描畫出下一代Wi-Fi的誘人前景：2012年Wi-Fi行業(yè)總值將達到120億美元，約有20萬個Wi-Fi“熱點”遍布于機場、咖啡廳、旅館、公園、會展中心、購物區(qū)等場所，甚至是火車和汽車上。隨著802.11n規(guī)范的進一步發(fā)展，在全球范圍內(nèi)，Wi-Fi技術(shù)應用領(lǐng)域正逐漸發(fā)生變革，從過去以PC為主的應用擴展到消費電子產(chǎn)品以及手持終端產(chǎn)品中，下一代Wi-Fi將成為連接計算設備、通訊設備與消費電子設備的主流技術(shù)。

Wi-Fi在全球應用領(lǐng)域的變化趨勢也折射出中國本土消費電子領(lǐng)域的市場發(fā)展方向，而即將到來的北京奧運會又將激發(fā)出更多的無線應用商機。據(jù)悉，2008年奧運會期間，眾多奧運場館中都將大量使用Wi-Fi技術(shù)，參加北京奧運會的數(shù)百萬人將能體驗到高速無線數(shù)據(jù)通信服務；此外，地鐵上也將部署Wi-Fi網(wǎng)絡，在奧運期間即使身處地鐵車廂也能收看到奧運賽況。與各類WLAN應用相關(guān)的Wi-Fi產(chǎn)品方案也陸續(xù)出臺，尤其是802.11n草案產(chǎn)品在“標準滯后，產(chǎn)品先行”的狀況下備受關(guān)注。有數(shù)據(jù)顯示，到2012年全球約有90％的Wi-Fi芯片產(chǎn)品都將支持802.11n標準。無論是802.11n標準和認證產(chǎn)品的出臺以及公共網(wǎng)絡的部署，還是個人消費終端功能的新需求，都將為Wi-Fi產(chǎn)業(yè)帶來新的增長點，創(chuàng)造更多無線應用商機。

先進技術(shù)助力.11n躍升下一代Wi-Fi主流

隨著無線多媒體設備的普及以及高帶寬應用需求的增加，WLAN必須具有更高的數(shù)據(jù)率。802.11n基于MIMO空中接口技術(shù)，使用多個接收機和發(fā)射機，可以在同一頻道同時傳輸兩組或兩組以上的數(shù)據(jù)流。與前代技術(shù)相比，802.11n的覆蓋范圍擴大2倍，性能增加5倍，改變了Wi-Fi配置和使用的方式，支持更大的海量數(shù)據(jù)應用，包括視頻。從性能指標上看，802.11n已然成為下一代主流Wi-Fi技術(shù)。

802.11n實現(xiàn)的高速率不僅源于MIMO技術(shù)，還得益于OFDM技術(shù)。MIMO-OFDM技術(shù)通過在OFDM傳輸系統(tǒng)中采用陣列天線實現(xiàn)空間分集，提高了信號質(zhì)量，并增加了多徑的容限，使無線網(wǎng)絡的有效傳輸速率有質(zhì)的提升。使802.11n在支持2.4GHz頻段和5GHz頻段的基礎上，使無線傳輸?shù)馁|(zhì)量和速度得到極大提升。由于采用智能天線技術(shù)，解決了802.11n的傳輸覆蓋范圍問題，通過多組獨立天線組成的天線陣列系統(tǒng)，動態(tài)調(diào)整波束方向，保證用戶能接收到穩(wěn)定的信號，同時也能有效減少其它噪音信號的干擾，使無線網(wǎng)絡的傳輸距離增加到幾公里，移動性顯著增強。

圖：智能無線網(wǎng)體系打破WLAN局限，智能交架構(gòu)換滿足不同應用需求。

而在兼容性方面，802.11n通過采用軟件無線電技術(shù)解決不同標準采用不同的工作頻段、不同的調(diào)制方式，造成系統(tǒng)間難以互通，移動性差等問題。軟件無線電技術(shù)實現(xiàn)無線局域網(wǎng)與無線廣域網(wǎng)融合，并能容納各種標準、協(xié)議，提供更為開放的接口，最終大幅提升了網(wǎng)絡的靈活性，使得WLAN不但能實現(xiàn)802.11n向前向后兼容，而且可以實現(xiàn)WLAN與無線廣域網(wǎng)絡的結(jié)合，例如3G。此外，802.11n技術(shù)還采用了最新的安全技術(shù)WPA2，配置AES加密，支持五種可擴展身份驗證協(xié)議，支持數(shù)據(jù)密集型應用和多用戶接入、幫助企業(yè)消除信號盲點等等，從而提高工作效率。

盡管現(xiàn)階段實際部署最多的仍然是802.11a/b/g，但802.11n的安全以及QoS特性吸引眾多商家從b/g升級。在這種情況下，如何保護用戶在現(xiàn)有設備上的投資就成為設備廠商面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。作為802.11n標準協(xié)議的參與者和制定者之一，Trapeze?Networks公司使用“分離-MAC”架構(gòu)和輕量級接入點，并通過控制器處理接入點的流量轉(zhuǎn)發(fā)?！盀榱司徑鈱τ芯€網(wǎng)絡的壓力，以及保護用戶對現(xiàn)有設備的投資，我們開發(fā)了Smart Mobile (智能交換)架構(gòu)?！痹摴緫?zhàn)略技術(shù)首席工程師Matthew Gast介紹。

Smart Mobile是一種突破性技術(shù)，克服了目前WLAN架構(gòu)的限制。“該技術(shù)支持802.11n，可以根據(jù)底層應用的要求，實現(xiàn)集中式和分布式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，從而優(yōu)化業(yè)務流、大幅縮短時延、實現(xiàn)卓越的可擴展性，無需花費高昂的成本升級網(wǎng)絡控制器基礎設施?！盡atthew Gast強調(diào)，“Smart Mobile首次使得企業(yè)能夠經(jīng)濟有效地部署安全可靠和具有良好可擴展的企業(yè)級無線局域網(wǎng)，支持要求苛刻的數(shù)據(jù)和語音應用，同時可實現(xiàn)不受限制的室內(nèi)和戶外覆蓋。”

標準化進程加速，.11n應用向消費電子滲透

目前，IEEE正在加緊對于802.11n標準進行驗證，在全球已有3900中產(chǎn)品通過Wi-Fi認證的基礎上，Wi-Fi聯(lián)盟推出802.11n draft 2.0認證。其中對于802.11n草案產(chǎn)品兼容和互操作性的工作更是緊鑼密鼓，包括Broadcom、高通、英特爾等企業(yè)就802.11n標準達成了一定共識，都在積極推進IEEE 對于802.11n最終標準的頒布。截止2007年9月底，已有超過95款802.11n產(chǎn)品獲得Wi-Fi聯(lián)盟認證。在本文發(fā)稿前，IEEE 802.11會議對.11n標準draft 3.0進行了投票表決，且已收到超過八成的贊成票。目前802.11n任務組的計劃是解決來自draft3.0投票過程中的意見，并將在2008年三月份的會議上形成draft4.0。

在應用趨勢方面，手持設備和消費類電子產(chǎn)品正成為Wi-Fi市場增長的主要驅(qū)動力。隨著支持Wi-Fi的消費電子產(chǎn)品日益增多，連網(wǎng)娛樂設備中802.11n的增長速度將超過其它網(wǎng)絡技術(shù)。許多消費電子產(chǎn)品供應商認為Wi-Fi是將網(wǎng)絡內(nèi)容傳送到其產(chǎn)品中的主要方式。越來越多的消費者希望從網(wǎng)絡上獲得視頻內(nèi)容，并進行多場所分發(fā)，以往的Wi-Fi技術(shù)不具有傳送這些內(nèi)容的足夠帶寬，尤其是遠距離傳送，而現(xiàn)在802.11n方案則能幫助解決這些問題。

圖1：802.11n市場應用發(fā)展趨勢。

事實上，802.11n在消費電子領(lǐng)域的增長是Wi-Fi在PC和路由器市場中逐步發(fā)展的結(jié)果。802.11n作為高端筆記本的標準配置帶動支持802.11n的家庭路由器發(fā)展，而802.11n路由器和網(wǎng)關(guān)得到廣泛布署，以及終端用戶對消費電子設備獲取流媒體內(nèi)容的需求，又將促使消費電子OEM在其產(chǎn)品中集成Wi-Fi功能。

“802.11n的傳輸速率超過最快的有線以太網(wǎng)，且允許在多個消費電子設備中同時傳送多重高清視頻流?！盉roadcom公司副總裁兼家庭與無線業(yè)務總經(jīng)理Michael Hurlston表示，在今天的家庭網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡用戶需要高清視頻流、聽音樂和傳送大量文件，而802.11n可滿足這些需求。Marvell半導體德國分公司W(wǎng)LAN區(qū)域工程經(jīng)理Peter Grabienski也指出，802.11n的關(guān)鍵應用在于視頻。除了為企業(yè)和公共熱點帶來益處，802.11n還為家庭和個人用戶體驗豐富的多媒體應用開辟了新機會。很多消費電子設備廠商已經(jīng)開始有意識地在娛樂或便攜終端中植入Wi-Fi功能，例如微軟的Zune音樂播放器、尼康的Coolpix數(shù)碼相機和蘋果公司的Apple TV等。

“802.11n產(chǎn)品將會在2008年下半年和2009年成為主流，且價格將會繼續(xù)下降。”科勝訊(Conexant)公司營銷執(zhí)行總監(jiān)Jayant Somani指出，具有1×1和1×2配置的802.11n方案將在低功耗應用方面?zhèn)涫芮嗖A。一些對功耗敏感的產(chǎn)品，例如多媒體智能手機將需要更低功耗的802.11n方案。目前在摩托羅拉、索愛、NEC、諾基亞等手機制造商所提供的3G手機上，支持Wi-Fi 已經(jīng)成為標配功能?？梢灶A見，隨著802.11n進一步向低功耗嵌入式應用領(lǐng)域滲透，未來將有更多的802.11n解決方案集成進手機中，支持更高帶寬的視頻等應用。

突破體積功耗瓶頸，單芯片方案顯優(yōu)勢

時下，消費電子領(lǐng)域幾乎所有主要的OEM都將無線網(wǎng)絡能力集成到其產(chǎn)品中。為滿足系統(tǒng)產(chǎn)品對體積和功耗等方面的苛求，他們正在尋找小尺寸、低功耗且具有低CPU負載的產(chǎn)品，而WLAN芯片廠商也紛紛借助先進的工藝技術(shù)實現(xiàn)小型化方案。從未來發(fā)展看，單芯片方案將是主導?！皢纹鉀Q方案對開發(fā)家用802.11n消費類電子產(chǎn)品至關(guān)重要?！笔袌稣{(diào)查公司ABI Research的首席分析師Philip Solis指出，在家中的設備之間傳送多媒體內(nèi)容，將極大地受益于單片解決方案，因為單片解決方案成本較低、尺寸較小并減少了外部組件數(shù)，因此更容易設計到產(chǎn)品中?！?

例如Broadcom公司的BCM4322就是一款單芯片802.11n解決方案，該產(chǎn)品集成了媒體訪問控制器(MAC)、基帶處理器、2.4GHz和5GHz無線收發(fā)器、多頻帶功率放大器以及其他無線局域網(wǎng)組件，可同時支持幾路多媒體應用，包括高清視頻流。此外，BCM4322還是第一個采用65nm CMOS工藝制造的802.11n解決方案。其尺寸不到多芯片方案的一半，功耗低50%。因此制造商能夠?qū)?02.11n加到以前從未具有無線局域網(wǎng)功能的消費類電子產(chǎn)品上，如電視機、機頂盒和便攜式攝像機。BCM4322是第二代Broadcom Intensi-fi產(chǎn)品，Intensi-fi技術(shù)符合IEEE 802.11n 2.0版規(guī)范草案。這款WLAN芯片采用獨特的架構(gòu)，最高數(shù)據(jù)速率為300Mbps，實際吞吐量超過200Mbps。BCM4322還采用了一些創(chuàng)新方法，以實現(xiàn)更加可靠的無線連接，并擴大無線網(wǎng)絡的覆蓋范圍。

另一款單芯片方案是科勝訊公司的低功耗產(chǎn)品系列CX53322和CX53328。該方案采用專利PowerSave技術(shù)，可提供智能的功率控制能力和低功耗待機模式，以減少峰值和總體功耗，并延長電池壽命。這些高度集成的802.11n無線單芯片基于完整獨立的媒體存取控制架構(gòu)，可以減少主機負載，易于集成到低端嵌入式應用中。CX53322帶有一個USB接口，而CX53328具有一個串行外設接口和安全數(shù)字輸入輸出接口。該方案的另外一個特點是在小于64平方毫米的占位面積上, 集成了802.11n Wi-Fi射頻和相關(guān)外部元件的能力，可為制造商節(jié)省空間和增加設計靈活性。

在方案部署方面，802.11n支持多種不同模式，并可通過定義來兼容現(xiàn)有系統(tǒng)。工作在2.4GHz頻段上的802.11n必須支持802.11g和802.11b；工作在5GHz頻段上的802.11n必須支持802.11a。802.11n最低數(shù)據(jù)率為6.5Mbps，理論上所能實現(xiàn)的最大吞吐率達600Mbps。但在實際設計中通常有許多折衷和約束，首要的也是最重要的就是成本問題。設計方案必須考慮天線的成本因素；此外還要考慮功耗、天線間距、發(fā)射功率限制等問題。