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全面对比 无线路由器11n和11g要如何选

   【IT168 专稿】 随着Intel迅驰4代笔记本对802.11n标准的全面支持,以及各大网络设备厂商不遗余力的推出802.11n无线产品,802.11n正真真正正的开始成为未来无线的主流标准。而对于很多用户来说,他们更关心的是,802.11n和11g产品有何区别,它们是否能兼容呢?

    11g与11n的技术对比

    IEEE 802.11g

    802.11g是802.11b的继任者,在802.11b所使用的相同的2.4GHz频段上提供了最高54Mbps的数据传输率。

    从技术角度上看,802.11g的高速来源于“正交频分多路复用(OFDM)技术的模块设计,这个技术与802.11a所使用的技术相同。事实上早在1999年,OFDM技术就曾被提出应用在802.11b标准中,由于当时FCC禁止在2.4GHz频段中使用OFDM,因此802.11b转向使用了“互补码移位键”(CCK)的模块设计。直至2001年5月FCC解除此限令,OFDM才得以在802.11g标准中大显身手,从而实现2.4GHz频段WLAN的高速传输率。

    OFDM技术实质上是MCM(Multi   Carrier   Modulation,多载波调制)的一种,其原理是:将无线信道分成若干正交子信道,然后将高速的数据信号,转换成并行的低速子数据流,并调制到每个子信道上进行传输。同时在接收端,OFDM也采用了类似的方法,将正交信号分开,从而减少子信道之间的相互干扰,信道的均衡性也更加容易实现。由于OFDM允许每个频带可以有不同的调制方法,因而可以增加子载波的数目,从而大大提高数据的传输速率。

    IEEE 802.11n

    802.11n :使用2.4GHz频段和5GHz频段,传输速度300Mbps,最高可达600Mbps,可向下兼容802.11b、802.11g,目前还不是一个正式的标准,只是一个草案。

    在传输速率方面,802.11n草案可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps,提供到300Mbps,理论值高达600Mbps。在实际使用中已经达到了有线宽带的速度。

    得益于将MIMO(Multiple Input Multiple Output)多入多出技术与OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交频分复用技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,还有20和 40MHz 信道和双频带 (2.4 GHz 和5 GHz)技术,这些技术提高了11n的无线传输质量。

    11g与11n的传输速度对比

    相比目前主流的11g,802.11n标准最大的特点便是在速度上有了很大的提升。

    我们先来看看802.11g的特点——IEEE 802.11g与以前的802.11协议标准相比其在2.4G频段使用OFDM调制技术,使实际数据传输速率提高到20Mbps以上;802.11g标准能够与802.11b的WIFI系统互相连通,共存在同一AP的网络里,保障了后向兼容性。

    802.11g同802.11b一样工作在2.4-2.4835GHz频段,工作频段带宽总计为83.5MHz,将83.5MHz的频带划分成14个子频道,每个频道带宽为22MHz。最多可以提供1、6、11或13等3个不重叠的频道同时工作。其传输速率为11g下54/48/36/24/18/12/9/6M自适应,11b下11/5.5/2/1M自适应。

    由此可见,目前802.11g标准的最大理论速度为54Mbps,最大实际数据传输速率可达20Mbps以上。

    而802.11n标准做为最新的无线标准,将WLAN的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可达540/600Mbps。

    这得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,这个技术不但提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。

    而目前厂商推出的基于802.11n标准草案的产品,其能提供的最大理论速度为300/270Mbps(由于标准尚未完善最大为140Mbps左右),最大实际数据传输速率可达70Mbps以上。在11n标准下,分别可支持270/243/216/162/108/81/54/27Mbps,135/121.5/108/81/54/40.5/27/13.5Mbps,130/117/104/78/52/39/26/13Mbps,65/58.5/52/39/26/19.5/13/6.5Mbps的自适应传输速度。

    由此可见,目前上市的802.11n草案标准产品,虽然由于标准的成熟度不够,还没有达到英特尔宣称的“新的无线技术比现在普遍使用的802.11g网络在网速上要快5倍左右”,但快三倍已是不争的事实。从这点来看,目前的802.11n草案标准产品已具备不错的可选性。

    11g与11n的覆盖范围对比

    802.11g的覆盖

    相比目前主流的11g,802.11n标准同样宣称在覆盖范围上有了很大的提升。如英特尔称“新的无线技术比现在普遍使用的802.11g网络在接收信号的范围上扩大了两倍”,而多数网络设备大厂在宣传资料中也称“802.11n技术可以将信号覆盖到更远的范围”,实际情况又如何呢?

    多数的802.11g所宣称的最大传输距离为室内最远100米,室外最远400米(因环境而异),而少数采用了无线扩展传输技术产品,则号称其802.11g产品无线传输距离是普通11b、11g产品的2~3倍,传输范围扩展到4~9倍,传输距离室内最远可达200米,室外最远可达830米(因环境而异)。

    当然,这与无线产品所标称的速度一样,只是最大理论覆盖范围和传输距离,其大多是在比较的理想的环境中测试获得的。无线信号会受到很多因素的干扰,比如各种障碍物,很多物体会部分或完全吸收无线信号,或者反射它们、衍射它们,比如金属和水、人体等等都趋向于吸收和反射无线信号,空气、木头和玻璃虽趋向于让信号通过,但也会弱化它们。

    其它WLAN设备、蓝牙、微波设备(如微波炉)、电池电话、2.4GHz无绳电话和复印机等都会影响无线信号的传输,甚至包含天气,晴天和阴天无线信号的最大传输距离差别很大。所以各种实测表明普通802.11g产品的实际传输距离一般为室内最远30米左右,室外最远100米左右(因环境而异)。

    802.11n的覆盖

    而有趣的是,虽然各大网络厂商都宣称802.11n技术可以将信号覆盖到更远的范围,但限于目前标准的不成熟,都“谨慎”的没有给出802.11n实际覆盖距离。只是笼统的认为“3发3收MIMO架构比常见的2发3收或单发单收架构能提供更好的无线传输性能和稳定性;SST技术的应用可提升中远距离和干扰大的环境下无线传输性能;CCA技术可自动避开频道干扰并充分利用频道捆绑优势”等等。

    那802.11n在覆盖范围和传输距离究竟有没有质的提升呢?目前的评测表明,相比11g产品,802.11n在覆盖范围和传输距离上并没有大提升(至少目前的草案产品是如此),通过多天线和各种新技术的应用,802.11n更多突破是增加了实际覆盖距离内信号传输的稳定性,减少了产品互联时可能出现的盲点。但11g产品难以穿透的钢筋混凝土墙,对11n产品来说同样是天堑,这是无线信号的特性所决定的,不是产品所能改变的。

    并且,我们始终认为,影响普通无线产品传输性能的因素主要还是两点:一是无线产品的发射功率,一是天线的增益。考虑到身体安全,WLAN发射功率是不可能随便设为无限大的,一般的802.11g发射功率一般设定在15-17dBm左右,而目前上市的802.11n草案产品则多设定在18-20dBm,从这点来看,802.11n草案产品确实有所增加,但这也与多天线的功率驱动需求有关。

    所以,对于用户来说,在选购无线产品时,更多的应关心该产品天线的增益。标配5dBi全向天线的11g产品,在覆盖范围和传输距离很可能便优于标配3发3收2dBi全向天线的11n产品。而标配3发3收5dBi乃至更高的全向天线的11n产品肯定在覆盖范围和传输距离是目前普通WLAN的王者。

    11g与11n的兼容性对比

    虽然不同芯片组厂家的802.11n或MIMO产品相互之间存在着兼容性问题,但802.11n草案产品都保持了对11g/b产品良好的兼容性。众所周知,802.11g标准能够与802.11b的WIFI系统互相连通,共存在同一无线网络里,保障了后向兼容性,这样原有的WLAN系统可以平滑的向高速无线局域网过渡,延长了802.11b产品的使用寿命,降低用户的投资。

    802.11n技术与802.11b和802.11g技术所谈到的兼容不同于以往,其优势主要体现在混合模式下的运行和向下兼容性。在802.11n草案中,要求802.11n产品能够在包含802.11g 和802.11b的混合模式下运行,且具有向下兼容性。而混合模式下的运行是指,不同于以前的专用网络技术,802.11n网络在和以前的产品一起运行时必须保持最适当的速度。向下兼容性保证在使用802.11n的条件下,基于现有标准的无线产品的运行能够达到各自的非常好的状态。

    在一个802.11n无线网络中,接入用户包括有802.11b、802.11g和802.11n的用户,这种情况下,802.11b的用户与路由器连接是采用的802.11b标准,而802.11g的用户连接是采用的802.11g标准,802.11n用户是802.11n连接,在连接过程中所有类型的传输可以实现共存,这样一来可更好的保障用户对于802.11n的投资。

    在全新的迅驰4代Santa Rosa中,虽然其在字面上去掉了对802.11b的支持,但实际上其通过802.11g标准仍可以完全的兼容802.11b标准和产品。我们在一些802.11n无线路由器的设置模式中也可以看到,其可以工作在11n、11g、11g和11b、11n和11g和11b、11n和11g等状态下,这表明了802.11n产品同样具备良好的向下兼容性。但是需要在这里还是提醒大家的是,在两者组成的混合网络中,应以标准低者(802.11g)的加密或使用模式为准,说的直白点,就是802.11n设备会自动降至802.11g或者11b的模式下工作。

    11g与11n的安全性对比

    在无线路由的使用过程中,除了传输速率之外,大家更关心的可能就是安全问题了。802.11g产品只支持WPA加密,而802.11n产品要比802.11g产品更丰富,比如在WPA个人加密状态下可以选择WPA2、WPA和WPA2及WPA混合加密等模式。WPA2是WPA的第二个版本,与WPA(IEEE 802.11i draft 3)相比,WPA2(IEEE 802.11i)增加了功能更强大的CCMP(AES、AES-CCMP)加密方式,WPA2可以更好的满足部分企业和政府机构等需要导入AES的用户需求。

    有的无线网络设备中称的WPA-PSK/WPA2-PSK就是WPA/WPA2,只不过其以pre-share key或passphrase的验证模式来代替IEEE 802.1X/EAP的验证模式,由于PSK模式下不须使用验证服务器(如RADIUS Server),所以其特别适合于面向家用或SOHO的产品或使用者。

    在操作系统方面,Windows XP SP2自带的WZC能完美的支持WPA/WPA2,因为其已包含了Windows WPA Client,而如果使用的是更早期的Windows操作系统,则必须至Microsoft网站下载Windows WPA Client,安装之后才能对WPA/WPA2进行设定,以达到良好兼容。

    总 结:

    通过上面的对比介绍大家可以发现,802.11n产品和11g产品在使用上并没有大不同,在传输速度上大为增强,在覆盖范围、穿透力上略强,并同样保持了良好的向下兼容性,安全性上提高的则比较多。无线网络在经过了2008年迅猛的发展之后,802.11n产品现在在市场上也逐步被广大消费者所接受,产品价格也从当初的千元以上下降到现在的几百元,这对于消费者来说是最好的消息。802.11n以功能和性能为依托,借助价格逐渐下降的优势,正在一点一点的占领着本属于11g的家用无线网络设备市场,相信随着802.11n协议的正式转正,真正属于我们的网络生活就会到来。

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