您是否曾经疑惑为什么手机能支持LTE、WiFi 和蓝牙无线通信技术,而平板电脑和电脑中通常只能支持WiFi和蓝牙?进一步讲,为什么您会知道Wi-Fi、蓝牙和LTE 这些名称呢?
当无线数据通信技术和标准仍在继续发展的同时,新的标准和专有技术(如Zigbee)也开始引起人们的注意。我们如何区分噪声和真正重要的信息?下图展示了在日常生活中发挥作用的各种无线技术,让Cees Links带着我们从全局出发,一起了解无线通信标准的发展史吧。
技术先行,三大因素相互制约无线电技术
目前,覆盖范围、数据速率和功率这三个因素比无线电技术更重要,而且我们在日常生活中也都遇到过,例如如下的场景:当我们的手机连接至基站时,笔记本电脑连接至家中路由器时,蓝牙耳机连接至手机时,必须要在设备的“覆盖范围之内”。我们还非常熟悉数据速率,尤其是在我们观看视频或听音乐的时候。迄今为止,Wi-Fi 在数据速率领域一直占据优势,但现在我们已经能够利用LTE 和5G 实现类似的数据速率,虽然价格可能会很高。最后,尽管我们已经习惯定期对手机和笔记本电脑进行充电,但在那些令人烦心的时刻,即当我们准备使用耳机或智能腕带等小型设备,结果发现它们没电的那一刻,我们才会记起功耗的重要性。这三个因素以一种有趣的方式组合在一起,如果尝试改进其中一个因素,另外两个因素就必须让路。当然,随着时间的推移这三者已经实现了整体改进,但是相互之间的关系仍未发生改变。例如,如果您想要提高数据速率,那么您必须缩小覆盖范围或提高输出功率。目前速度(数据速率)更高的Wi-Fi 却拥有比过去更小的覆盖范围,而且通常都需要使用中继器——这是分布式Wi-Fi 或网格Wi-Fi 发展的推动因素之一。这种关系同样适用于Zigbee(“低功耗Wi-Fi”),实质上,Zigbee 的覆盖范围和Wi-Fi 一样,数据速率也较低,但其功耗却明显更低,因此可实现非常长的电池续航时间。这种平衡局面中还存在第四种因素,而且我们在日常生活中可能很少意识到这点,这个因素就是频率。更高的频率会缩小覆盖范围,或要求更高功率来实现相同的覆盖范围。但是更高频率具有更多带宽的优势,因此可实现更高的数据速率。这说明了为什么提高数据速率往往需要提高频率。Wi-Fi 的最新版本都是在60 GHz 频段中实现的,目标是实现高达100 Gb/s 的数据速率 (.11ay)。对于无线电技术我们有很多内容可以说,但在很大程度上,以上因素就是在手机中采用三种无线电的原因。 · LTE 用于实现覆盖范围,以连接至离您小区最近的基站 ; · Wi-Fi 用于实现家中或办公室中的连接性能 ;蓝牙则用于实现短程连接至您随身携带的小型设备,如手机耳机或智能腕带。那么,为什么笔记本电脑和平板电脑通常只采用两种无线电呢?虽然存在一个合乎逻辑的答案,但我们还必须了解一点历史知识。
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