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看到這邊大家也許會覺得奇怪,Santa Rosa又是WiFi,又是MIMO,又有3.5G、WiMAX,究竟要這麼多無線功能作什麼?它們之間又有什麼差別呢?
以距離分
我們先回想一下教科書上寫的,有線網路依距離分為WAN(廣域網路)、MAN(都會網路)、LAN(區域網路),到了無線時代加個W(=wireless)就變成了WWAN、WMAN、WLAN,此外再加上個WPAN(無線個人網路)。
其中WLAN無線區網大家比較熟悉,WiFi、MIMO都屬於無線區網,可以傳輸的距離最多數十公尺,主要在家中或辦公室使用。
WiMAX屬於WMAN無線都會網路,理論傳輸距離號稱50公里,實際情況則約有10幾公里,一個基地台就足以涵蓋整個台北市。
3G、3.5G或是之前的GPRS(2.5G),則屬於WWAN無線廣域網路,類比到有線網路的WAN就會像是傳統數據撥接或ADSL寬頻撥接的無線版本,只要有系統服務的地方,WWAN並不會受到區域限制,而且是直接連上Internet,不需經過閘道,也不跟其他用戶分享頻寬。
另外一個WPAN無線個人網路,指的是像藍芽,或是未來的Wireless USB等技術,只在個人的數位裝置間作訊號傳輸,使用距離通常不須超過10公尺。
以連線速度分
先以ADSL連線的速度作為參考值,現在台灣提供家用的ADSL寬頻,最快速度是12M/1M(下行/上行)。這邊以及接下來提到的網路速度單位,都將以M簡稱Mbps,以K簡稱Kbps。
大家最熟悉的WiFi,目前有IEEE 802.11 a/b/g三種標準,802.11b的速度只有11M,802.11 a/g都是54M,但兩者使用的無線頻段不同。WiFi屬於區網技術,因此無上/下行速度之分。
很明顯的,WiFi的連線速度優於現有的ADSL,但這只是在區網間傳輸的速度,要連上網路的話,終究還是得透過無線AP,分享ADSL撥接的頻寬,因此無論如何速度都不可能比有線寬頻的速度快。
此外,許多公共提供的WiFi熱點,例如店家提供的無線上網,或是台北市的Wifly,都仍是WiFi技術的應用,連上Internet的速度仍受限於店家或Wifly後端的網路頻寬,在多人分享的情況下,速度更是快不起來。
Santa Rosa即將內建的MIMO,屬於WiFi的加強版,提升理論速度到300M,實際速度約100多M。主要作用是加強無線區網連線,以應付大容量檔案的傳輸,或是越來越重要的數位家庭影音串流需求。如同WiFi一般,MIMO速度再怎麼快,上網速度最後仍會受到ADSL速度的限制。
WiMAX其實也算是WiFi技術的延伸,它大大地延長了訊號的傳輸範圍,頻寬也稍微提高到70M(仍不比MIMO快)。要以WiMAX連上Internet,同樣需透過WiMAX基地台業者提供的頻寬。這個頻寬雖然會比家用大得多,但在這麼大區域、這麼多用戶的分享使用下,儘管我們還沒實際用過,但可想而知速度仍舊不會太快。
重頭戲還是落在WWAN技術這邊,3G上網連線跟撥接上網一樣,直接就是連到Internet,每個用戶享有獨立的頻寬,而且在理想的狀態下,實際上網頻寬跟ISP提供的頻寬不會差太多。
最早期的GPRS,下行頻寬只有20~40K而已,速度慢到令人無法忍受,而且連線是以封包計費,費率高得嚇人,因此用的人一直不多。
直到3G時代來臨,終於有突破性的進步。3G陣營中採用WCDMA系統的業者,包括中華電信、台哥大、遠傳、威寶,提供的是384K/128K的下/上行頻寬,速度比GPRS快了十倍,也終於可以順暢的無線上網了。另一個CDMA2000系統的業者,目前只有亞太行動一家,提供153.6K/153.6K的頻寬,雖然下行沒有WCDMA快,但是對等的上下行頻寬,較有利於VoIP的應用。
至此為止,各種WWAN技術能提供的連線速度,仍比不上透過AP轉接上網的WiFi。但一進入3.5G時代,速度的勝負就要被逆轉了。
接下來Santa Rosa將提供內建的3.5G,是支援WCDMA陣營的HSDPA下行加速技術,初期理論頻寬可以達到14.4M/384K,速度又比3G快了將近4倍。對於影音串流傳輸、無線行動上網等應用來說,3.5G都能提供相當令人滿意的表現了。
以3.5G的理論值來說,下行頻寬的14.4M也將會勝過目前ADSL的12M,不過上行速度還是不太行。接下來的幾個WCDMA版本,預定會將下行頻寬增加到50M,上行頻寬則要靠HSUPA(高速上行封包存取)技術來提升,預計會拉高到5.76M的上行速度,也就是一般稱為3.75G的行動數據技術。
在最終的3G LTE長程版本,還打算朝向100M/50M的驚人目標邁進,到那時候的無線上網還真難令人想像。
能否移動中連線
能不能在交通工具移動中提供上網能力,也是無線技術的一個重要課題。諸如WiFi、MIMO等WLAN技術,因為傳輸距離極為有限,單一基地台不可能提供大範圍移動的連線能力。儘管使用許多AP作WDS漫遊,類似台北建置的Wifly,在高速移動中的效果也會很差,而且涵蓋率仍不理想。
WiMAX具有足夠的涵蓋範圍,但初期的WiMAX標準IEEE 802.16d只支援定點連線,主要是要解決「最後一哩」的佈線問題。直到802.16e標準,才加入了行動連線的功能,可以在其涵蓋範圍內提供移動中的上網連線,Intel即將推出的WiMAX網卡便是採用了802.16e標準。
移動能力與涵蓋範圍最廣的,還是非WWAN技術莫屬,因為像3G等技術原本就是針對手機這類行動裝置設計的。只要在基地台建置的涵蓋範圍足夠,就算開車或作火車環台一周,都能持續連在網路上而不斷線。
網路類型 |
技術名稱 |
涵蓋範圍 |
頻寬 |
上網能力 |
移動能力 |
WPAN |
藍芽、Wireless USB… |
十公尺內 |
各技術不同 |
間接 |
無 |
WLAN |
WiFi 802.11b |
數十公尺 |
11M |
間接 |
極低 |
WiFi 802.11g |
54M |
WiFi 802.11a |
54M |
802.11n (MIMO) |
300M |
WMAN |
WiMAX 802.16d |
數十公里 |
70M |
間接 |
無 |
WiMAX 802.16e |
70M |
高 |
WWAN |
GPRS(2.5G) |
極大 |
20~40K |
直接 |
極高 |
WCDMA(3G) |
384K/128K |
CDMA2000(3G) |
153.6K/153.6K |
WCDMA+HSDPA(3.5G) |
14.4M/384K |
WCDMA+HSDPA
+HSUPA(3.75G) |
上行5.76M |
3G LTE |
100M/50M |