手機(jī)vs筆記本電腦無(wú)線電技術(shù)如何選擇

手機(jī)vs筆記本電腦，無(wú)線電技術(shù)如何選擇？您是否曾經(jīng)疑惑為什么手機(jī)能支持LTE、Wi-Fi和藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)，而平板電腦和電腦中通常只能支持Wi-Fi和藍(lán)牙？進(jìn)一步講，為什么您會(huì)知道Wi-Fi、藍(lán)牙和LTE這些名稱呢？當(dāng)無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)仍在繼續(xù)發(fā)展的同時(shí)，新的標(biāo)準(zhǔn)和專有技術(shù)（如Zigbee）也開(kāi)始引起人們的注意。我們?nèi)绾螀^(qū)分噪聲和真正重要的信息？下圖展示了在日常生活中發(fā)揮作用的各種無(wú)線技術(shù)，讓CeesLinks帶著我們從全局出發(fā)，一起了解無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展史吧。無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)技術(shù)先行，三大因素相互制約無(wú)線電技術(shù)目前，覆蓋范圍、數(shù)據(jù)速率和功率這三個(gè)因素比無(wú)線電技術(shù)更重要，而且我們?cè)谌粘Ｉ钪幸捕加龅竭^(guò)，例如如下的場(chǎng)景：當(dāng)我們的手機(jī)連接至基站時(shí)，筆記本電腦連接至家中路由器時(shí)，藍(lán)牙耳機(jī)連接至手機(jī)時(shí)，必須要在設(shè)備的“覆蓋范圍之內(nèi)”。我們還非常熟悉數(shù)據(jù)速率，尤其是在我們觀看視頻或聽(tīng)音樂(lè)的時(shí)候。迄今為止，Wi-Fi在數(shù)據(jù)速率領(lǐng)域一直占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)在我們已經(jīng)能夠利用LTE和5G實(shí)現(xiàn)類似的數(shù)據(jù)速率，雖然價(jià)格可能會(huì)很高。最后，盡管我們已經(jīng)習(xí)慣定期對(duì)手機(jī)和筆記本電腦進(jìn)行充電，但在那些令人煩心的時(shí)刻，即當(dāng)我們準(zhǔn)備使用耳機(jī)或智能腕帶等小型設(shè)備，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們沒(méi)電的那一刻，我們才會(huì)記起功耗的重要性。這三個(gè)因素以一種有趣的方式組合在一起，如果嘗試改進(jìn)其中一個(gè)因素，另外兩個(gè)因素就必須讓路。當(dāng)然，隨著時(shí)間的推移這三者已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了整體改進(jìn)，但是相互之間的關(guān)系仍未發(fā)生改變。例如，如果您想要提高數(shù)據(jù)速率，那么您必須縮小覆蓋范圍或提高輸出功率。目前速度（數(shù)據(jù)速率）更高的Wi-Fi卻擁有比過(guò)去更小的覆蓋范圍，而且通常都需要使用中繼器——這是分布式Wi-Fi或網(wǎng)格Wi-Fi發(fā)展的推動(dòng)因素之一。這種關(guān)系同樣適用于Zigbee（“低功耗Wi-Fi”），實(shí)質(zhì)上，Zigbee的覆蓋范圍和Wi-Fi一樣，數(shù)據(jù)速率也較低，但其功耗卻明顯更低，因此可實(shí)現(xiàn)非常長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)間。這種平衡局面中還存在第四種因素，而且我們?cè)谌粘Ｉ钪锌赡芎苌僖庾R(shí)到這點(diǎn)，這個(gè)因素就是頻率。更高的頻率會(huì)縮小覆蓋范圍，或要求更高功率來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的覆蓋范圍。但是更高頻率具有更多帶寬的優(yōu)勢(shì)，因此可實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率。這說(shuō)明了為什么提高數(shù)據(jù)速率往往需要提高頻率。Wi-Fi的最新版本都是在60GHz頻段中實(shí)現(xiàn)的，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高達(dá)100Gb/s的數(shù)據(jù)速率(.11ay)。對(duì)于無(wú)線電技術(shù)我們有很多內(nèi)容可以說(shuō)，但在很大程度上，以上因素就是在手機(jī)中采用三種無(wú)線電的原因?！TE用于實(shí)現(xiàn)覆蓋范圍，以連接至離您小區(qū)最近的基站；·Wi-Fi用于實(shí)現(xiàn)家中或辦公室中的連接性能；·藍(lán)牙則用于實(shí)現(xiàn)短程連接至您隨身攜帶的小型設(shè)備，如手機(jī)耳機(jī)或智能腕帶。那么，為什么筆記本電腦和平板電腦通常只采用兩種無(wú)線電呢？雖然存在一個(gè)合乎邏輯的答案，但我們還必須了解一點(diǎn)歷史知識(shí)。三種無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展歷史在相對(duì)較短的時(shí)間里，我們已經(jīng)了解了三種新技術(shù)的發(fā)展和趨同：手機(jī)：通過(guò)低速數(shù)據(jù)通信的方式遠(yuǎn)程連接我們。無(wú)線電/電視：通過(guò)有線或衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商采用單向高速數(shù)據(jù)通信的方式進(jìn)行音頻/視頻廣播。電腦：包括將所有事物聯(lián)系在一起的雙向高速網(wǎng)絡(luò)。所有的通信最初都是通過(guò)有線電纜（銅或光纖）實(shí)現(xiàn)，但是隨著無(wú)線便利性的體現(xiàn)，無(wú)線通信開(kāi)始流行起來(lái)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)、電視、筆記本和平板電腦之間的差異開(kāi)始慢慢消失。在某種程度上，它們都逐漸成為“聯(lián)網(wǎng)電腦”，但是仍擁有各自的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)歷史，因?yàn)樗鼈兌几髯越?jīng)歷了從有線到無(wú)線技術(shù)的過(guò)渡。手機(jī)和電腦的發(fā)展更具動(dòng)態(tài)性，但是由于電視基本上是靜態(tài)（非移動(dòng)）設(shè)備，有線/衛(wèi)星行業(yè)大部分時(shí)間都停留在自己的有線世界之中。隨著手機(jī)變得更類似于電腦（即智能手機(jī)），以及電腦開(kāi)始支持各種類似于視頻和手機(jī)的通信能力，過(guò)去和目前發(fā)展的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有時(shí)候會(huì)存在矛盾，這點(diǎn)并不奇怪。3GPP&IEEE802.11，不同的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3GPP是當(dāng)今的無(wú)線手機(jī)通信標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，而IEEE802.11則是無(wú)線電腦數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。3GPP主要由手機(jī)運(yùn)營(yíng)商及其政府贊助部門(mén)組成，因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商最初都是政府機(jī)構(gòu)（在一些國(guó)家，運(yùn)營(yíng)商目前仍是政府機(jī)構(gòu)）。IEEE802.11則在計(jì)算機(jī)行業(yè)根深蒂固，除了學(xué)術(shù)界和監(jiān)管機(jī)構(gòu)，IEEE802.11還擁有大批工程師會(huì)員，他們大部分由其雇主公司贊助。IEEE802.11和3GPP還具有另一個(gè)根本性區(qū)別：政府贊助的3GPP采用許可頻譜——可在一定時(shí)間內(nèi)獲得，用于提供通信服務(wù)。作為頻譜許可方，政府負(fù)責(zé)確保頻譜只能由被許可人使用；但I(xiàn)EEE802.11卻并非如此，該標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)根據(jù)一組權(quán)限有限的規(guī)則制定了“無(wú)牌”頻帶（由政府撥出用于“免費(fèi)使用”的頻段）領(lǐng)域適用的標(biāo)準(zhǔn)，這樣實(shí)際應(yīng)用的干擾范圍停留在局部。這些頻段被稱為ISM（工業(yè)、科學(xué)及醫(yī)學(xué)）頻段，并可在2、5和60GHz頻段范圍內(nèi)找到。贊助其工程師制定IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的公司需要強(qiáng)制遵守IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)定義。（IEEE802.11本身并不對(duì)合規(guī)性進(jìn)行監(jiān)管。）所以，這些感興趣的公司成立了一個(gè)Wi-Fi聯(lián)盟，以便在Wi-Fi品牌下強(qiáng)制執(zhí)行和推廣IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)——毫不夸張的說(shuō)，Wi-Fi品牌是當(dāng)今最有價(jià)值的品牌之一。另一方面，3GPP從未真正地致力于實(shí)施一個(gè)針對(duì)消費(fèi)者的具有凝聚力的品牌戰(zhàn)略。3GPP這樣做是有道理的，因?yàn)樗沁\(yùn)營(yíng)商組成的利益集團(tuán)，通常對(duì)市場(chǎng)具有一定的掌控力，它們從不需要像Wi-Fi和藍(lán)牙那樣去贏得消費(fèi)者的支持。所以，它們無(wú)需擔(dān)憂品牌一致性問(wèn)題，只需將一整套不斷完善的標(biāo)準(zhǔn)從GSM/GPRS遷移至3G、Edge、4G、LTE以及現(xiàn)在的5G，而這種遷移可能涉及一系列新的實(shí)施。Wi-Fi的競(jìng)爭(zhēng)與成功20世紀(jì)90年代出現(xiàn)Wi-Fi時(shí)，“3GPP領(lǐng)域”普遍都在問(wèn)：為什么需要Wi-Fi？那時(shí)，3G標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展順利并承諾實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率，而連接至或集成至筆記本電腦的3G調(diào)制解調(diào)器可提供無(wú)所不在的連接。那么，為什么要使用Wi-Fi呢？人們普遍認(rèn)為，“無(wú)牌技術(shù)”遲早會(huì)消失，因?yàn)樵跓o(wú)牌頻帶中，缺乏監(jiān)管會(huì)導(dǎo)致性能呈螺旋形迅速下降。當(dāng)然，如今我們都知道結(jié)果截然不同。Wi-Fi已經(jīng)找到了一種方法使其能夠在無(wú)牌ISM頻段中適當(dāng)運(yùn)行，并滿足室內(nèi)、家中或建筑中的無(wú)線連接需求，而3G卻不具備良好的穿透性能。通過(guò)從2.4GHz頻段發(fā)展到5GHz頻段，Wi-Fi可迅速提高其數(shù)據(jù)速率，并擴(kuò)展其能力。此外，通過(guò)發(fā)展至60GHz頻段，其數(shù)據(jù)速率和能力預(yù)計(jì)將進(jìn)一步提高。増程器技術(shù)以及最近的分布式Wi-Fi（“Wi-Fi網(wǎng)格”）理念亦為Wi-Fi迄今為止取得的成功提供了支持。Wi-Fi之所以能夠成功，其中一個(gè)很重要的原因就是通過(guò)3G實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)通信要求手機(jī)運(yùn)營(yíng)商訂閱付費(fèi)服務(wù)，并需要一個(gè)初期成本非常高的數(shù)據(jù)計(jì)劃，更不必說(shuō)漫游費(fèi)用。相比之下，Wi-Fi是免費(fèi)的——或至少通過(guò)固定電話、ISDN和之后的ADSL實(shí)現(xiàn)的Wi-Fi技術(shù)增量成本比較有限。所以現(xiàn)在出現(xiàn)了有線運(yùn)營(yíng)商與無(wú)線運(yùn)營(yíng)商直接競(jìng)爭(zhēng)的局面，最終推動(dòng)Wi-Fi獲得了全球認(rèn)可。由于擔(dān)心如果“過(guò)度使用”3G技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信會(huì)導(dǎo)致語(yǔ)音服務(wù)崩潰，無(wú)線運(yùn)營(yíng)商最初不鼓勵(lì)使用3G技術(shù)（因而鼓勵(lì)使用Wi-Fi），從而為Wi-Fi的推廣做出了貢獻(xiàn)。盡管3G實(shí)際上被設(shè)計(jì)用于語(yǔ)音通信，但通過(guò)將3G營(yíng)銷為具有數(shù)據(jù)元素，3G支持者在這方面并