决定Wi-Fi未来的八项技术及六大新标准

前不久IEEE 802.11n无线标准的正式获批并不是一个结束，而是Wi-Fi创新浪潮的一个新起点。在未来的3到5年内，Wi-Fi体验将会与今天完全不同。

　　11n在性能上的巨大提升——300Mbps数据传输率和接近100M到150Mbps的吞吐量——将使其奠定比以往范围更广的无线工作与生活的基础。你可以将其描绘成数量快速增加的、用AP进行无线连接的列岛版图，它会日益扩张，用网状网群集方式相连接，并通过更为智能的Wi-Fi客户端开展更紧密的互操作。这里，我们主要关注可能改变Wi-Fi未来的八大技术，性能会变得更好，信号质量更高，连接更可靠，带宽更优化，电池寿命更长，网络更安全。

　　1. 更宽的宽带

　　虽然IEEE已为802.11标准实现千兆和多千兆位数据传输率推出了两个项目，但是尚未拟出一个初稿。

　　不过11n标准已使高数据速率成为可能，并可适用于不同的功能和设备。今天，所有11n射频都支持两个空间数据流，可利用同样的2根或3根天线的组合实现收发功能，这些射频已出现在了移动设备中。例如苹果最新的Wi-Fi功能iPod Touch就用了一块Broadcom射频芯片，可支持11n但未使用11n。

　　很快，更多的Wi-Fi芯片都将支持3个甚至4个数据流，分别有450Mbps和600Mbps两种不同的数据速率。2009年初，Quantenna通信演示了它的4x4芯片组，可以在住宅内传输几路高清电视信号。

　　“尽管还没有多少客户端设备能够支持4个空间流，但是适当设计的AP却可以利用600Mbps物理层的数据速率使高速、无线骨干网成为可能，”Wi-Fi设备厂商Ruckus的共同创始人兼CTO William Kish说。

　　我们可以利用802.11s标准(预计2010年9月通过)以网状网连接这些高端节点，创建一个类似互联网的Wi-Fi网络，该网络是冗余的，而且可以绕开故障点去选择路由。

　　2. 更健壮的射频信号

　　今后的射频芯片将会出现更多的11n可选性能，用于客户机和AP，令射频信号更具适应性、连续性和可靠性。换句话说，就是会让无线连接更像有线连接。

　　“新的11n物理层技术会让Wi-Fi更健壮，在给定范围和更长距离内具有更高的数据率，”芯片厂商Atheros通信公司的CTO William McFarland说。

　　这些性能包括：低密度奇偶校验编码，可提高纠错能力;发射波束成形，可从Wi-Fi客户机获得反馈从而让一个AP更专注于为该客户机发送射频信号;空时分组码(STBC)可利用多根天线更好地改善信号的可靠性，提高数据传输率。

　　“今天，当你带着笔记本绕着一座楼宇转圈时会发现，数据传输率是忽高忽低的，”McFarland说。“但是有了STBC，连接就会相当稳定。”

　　3. Wi-Fi物联网

　　在功耗管理方面的一些创新不仅使得Wi-Fi智能手机的电池续航能力延长了，而且还能把Wi-Fi嵌入到各种新的设备，甚至是传感器中：比如医疗监控设备、楼宇控制系统、实时定位标签跟踪和消费电子等。这使得人们拥有了可以连续不断地监控和收集数据的能力，利用这一能力便可基于用户的身份和位置对用户提供个性化服务。

　　“现当代没有哪种有限距离的射频技术可以做到Wi-Fi所能做到的事情，”无线咨询专家兼美国《Network World》博客作者Craig Mathias写道。　“企业WLAN这种基础架构早已就位，”Atheros的McFarland说。“需要做的只是再增加一些低功耗的传感器而已。”

　　Wi-Fi嵌入厂商Summit Data通信最近宣称，有着各种组合格式的802.11a射频可允许设备使用不拥挤的5GHz频段。新创企业Gainspan就提供一种有11bg Wi-Fi射频、带IP软件堆栈，用标准电池便可工作数年的低功耗无线传感器。而Redpine Signals公司还可提供单一数据流的嵌入式11n射频。

　　4. 安全性提高

　　互联网最有害的影响之一就是网民成了各种威胁的牺牲品，这些威胁包括身份窃贼、DoS攻击、隐私曝光、间谍件和缺乏信任等。移动性有可能会让这种状况变得更糟，因为Wi-Fi连接使用户更加暴露在了无法承受的风险威胁之下。

　　Trapeze网络的首席战略官Matthew Gast认为，IEEE最近已批准了802.11w标准，可以保护无线管理帧，便于更好地进行射频链接。如今，一台Wi-Fi客户机可以在攻击者利用AP进行MAC地址欺骗攻击时，接收并服从由此而生成的一个“离开网络”信息，这时11w标准便会完全断掉网络连接。

　　Aruba网络负责战略营销的Michael Tenefoss说，一般说来，Wi-Fi借助于基于身份的安全，将会为用户提供越来越安全的无线自由。在Wi-Fi网络中，安全策略是和用户有关，而和交换机端口无关。与此相关的好处是：用户可以在家庭、工作场所、旅店、分支机构和公共热点之间自由移动，而不会影响安全，Tenefoss说。

　　5. 与其他Wi-Fi网络联合

　　如果你是T-Mobile Wi-Fi的用户，但是却处在另一家运营商的一个Wi-Fi热点的覆盖范围之内，那你就不走运了。未来，你的Wi-Fi设备将能够查询“陌生的(即其他运营商的)”服务，检查你是否可以使用这些服务，如果可以便可安全地连入其他运营商的网络。你的手机用户的身份也可随你一起移动，保证可以享受各种Wi-Fi服务。

　　这种可以把几个网络连缀在一起，增加无线用户活动范围的能力是通过802.11u标准实现的，可以和外部网络互通。未来，各家Wi-Fi运营商将会做广告宣传他们的各种服务，以及你连接这些服务时需遵守的服务条款。根据你的某家网络运营商用户的身份，你可以访问另一家运营商的所有或部分服务。出现紧急情况时，你还可以使用一组范围较窄的基础连接和服务。11u标准估计将会在2010年最终获得通过。

　　6. 自我管理的Wi-Fi客户机

　　Wi-Fi厂商已经研发了很多专利产品，令用户的设备变得更加智能，可以知道它们是与哪个AP连接的。如今，AP通常标志着Wi-Fi网络管理的局限性，因为客户机的射频是处在一个相对薄弱的管理真空中的。

　　如果借助新的标准Wi-Fi管理协议为客户机和AP增加智能性功能，那么双方之间就可以产生很多有趣的协作。

　　想象一下，你的笔记本电脑的无线网卡或者你的Wi-Fi VoIP电话可以在不收发射频信号时具有节电功能;或者在分享位置数据时，一个AP可以将一个Wi-Fi语音重定向给一个最优的邻居;或者在某个AP负载过重可能引发断网故障时可以转移到邻近的负载不大的AP上去。例如，Wi-Fi网络基础架构还可以定位客户机在室外的位置，然后根据数据禁止或者允许它连入网络。

　　[FS:Page]很可能在2010年7月通过的802.11v标准有很多内容可以极大地改善Wi-Fi的管理。它将增加用于收集统计数据的计数器阵列，增加电源管理以延长电池使用时间，改善对定位数据的支持等。不过这一标准必须在客户机和AP射频两方面同时实现。

Wi-Fi联盟正在研发的Wi-Fi多媒体准入控制规范也将处理这种有关客户机协作的概念。这一规范将允许无线网络之间进行协商，管理流媒体会话，即便在同一个AP上请求高清视频服务时也不回阻断Wi-Fi语音用户的连接。Wi-Fi联盟正字评估一个Wi-Fi网络管理规范，这是借用了几个相关的IEEE标准和一些附加的管理功能后制定的。

　　7. 借助更智能的射频管理改善移动性

　　缺乏协作可以说在折磨着射频管理，因为AP和客户机一般来说彼此很少知道对方的情况或者无线邻居的情况，因而无法了解各自的射频环境。这种单边性使得优化和管理射频变得很困难。

　　例如，当一部Wi-Fi手机离开某个AP时，它便会进入一个无目的寻找另一个AP的进程。但如果该客户机可以询问自己的AP，“你的邻居都有谁，哪个AP是我下一步连接的最佳选择?”那么客户机和网络便可以协作的更好。同时，Wi-FI接入点也将能够“看到”客户机的射频环境，确认较弱的信号或不良覆盖，然后采取措施对连接实施优化。

　　IEEE 802.11k射频资源管理标准时去年发表的，就是为了解决这个问题，不过Wi-Fi厂商已经实现了解决这一问题的一系列专利的产品。它们都在扩展自己对于Wi-Fi客户机的控制，并增加其智能性，从而协同与Wi-Fi接入点基础架构的请求、行为和活动。Aruba所发布的Adaptive Radio Management 2.0技术就是一个例子。

　　与此同时，Wi-Fi联盟也正在利用11k的某些功能，草拟一个Voice Enterprise的认证规范。目的就是要优化大范围、企业级Wi-Fi语音环境中的通话质量。

　　8. 个人区域Wi-Fi

　　今天，“你的”Wi-Fi就是跟一个AP之间的点对点连接，而在未来，Wi-Fi可以进入任何的个人设备，使其可直接与其他的客户机连接。例如Ozmo Devices就生产一种低功耗芯片，可允许外部设备直接通过Wi-Fi与笔记本电脑连接。

　　前不久Wi-Fi联盟刚发布的Wi-Fi Direct(WFD)项目将允许笔记本的Wi-Fi网卡绕过AP，直接与无线打印机、相机、投影机、传感器或者等离子显示屏相连接。作为一种行业规范，WFD将引入新的可由固件实现的协议，而无须对硬件做什么改变。

　　与此同时，通过802.11z标准(预计将在2010年7月完成)，Wi-Fi AP还将使P2P连接成为可能。在这种配置中，客户端设备可以从一个AP请求直连到另一个邻近客户端设备的“许可”，而不必非得经过这个AP。但如果你的客户机仍然与该AP相连的话，就会处于安全与管理服务的完全保护之下。