千兆Wi-Fi——高速無線不是夢

2012/2/16 11:18:55  出處：本站   人氣：69次    字號：小  中  大

　　如同好車對好路的要求一樣，快速發展的無線應用對無線網絡也在不斷提出新的要求。其中，最為明顯的一個需求便是速度。如果用標準來劃分，速度發展可謂是花開兩朵，各表一枝。其一是原有標準基礎上產品的創新;其二是新標準的探索。

　　符合802.11n標準的產品已經成為現在市場的主流，而802.11n產品本身也在完成著從150Mbps到300Mbps以至450Mbps的發展，思科Aironet3600系列無線接入點甚至可以達到600Mbps的理論值。

　　與802.11n產品的不斷完善相比，新標準的立足點一開始就定位在了千兆無線上，這就是802.11ac和802.11ad標準。這兩個標準在2008年上半年開始著手的時候還是一個標準，當時被稱為“Very High Throughput”(甚高吞吐量)，目標直接就是達到1Gbps。在之后的發展過程中，項目分為了兩部分：802.11ac用于中短距離無線通信，定位為802.11n的繼任者， 802.11ad則主要面向家庭娛樂設備。本文主要就802.11ac進行展開。

　　千兆Wi-Fi標準——802.11ac愈漸清晰

　　“目前802.11ac標準還在完善中，可能會在2013年有初步商用。”Aruba公司中國區技術總監梁益民表示。與以前的無線標準一樣，廠商和Wi-Fi聯盟都在密切跟蹤現行無線標準，穩步推動其產品的研發工作。在這一點上，大多數觀察人士預測任何IEEE調整都被控制在最小限度內，通過軟件升級將可以把產品更新至最新。

　　從核心技術來看，802.11ac是在802.11a無線標準之上建立起來的，包括使用802.11a的5GHz頻段。與目前已經擁擠的2.4GHz頻段相比，5GHz頻段顯得更為廣闊。

　　不過在通道的設置上，802.11ac將沿用802.11n的MIMO(多進多出)技術，為它的傳輸速率達到1Gbps打下基礎。與802.11n的4個數據流相比，802.11ac做的更多，達到了8個數據流。通過802.11ac標準，無線連接將可以使用更寬的信道傳輸數據。在常見的20MHz信道中，一個空間流的802.11n支持72Mbps。將信道調整增大到40MHz，那么數據速率將達到150Mbps。相比之下，802.11ac信道可選80MHz，也可以選擇160MHz。這樣一來，每一個數據流的速率為430Mbps，三個數據流將達到1.3Gbps。160MHz信道雖然更寬，但是在電池壽命以及頻譜可用性方面的成本也會更高。

　　Aerohive 網絡公司產品管理總監Matthew Gast曾表示：“在80MHz中，信道的部署是一個挑戰，即便是在相對昂貴的5GHz頻段中也是一樣。制造商需要整合無線電調諧能力，以提供更高的區帶寬信道。”此外，更寬的信道最終也將對WLAN管理員帶來挑戰。“在管理方面，802.11ac在最終的標準商用版本中對管理員來講應該仍是透明的，但是因為占用的頻段較寬，所以對環境要求要高于802.11n產品，射頻干擾將是更為嚴峻的問題，因此對廠商相關產品的射頻技術管理水平要求也就更高，設計、測試，安裝階段都需要專業人員預先詳細規劃。”梁益民表示。

　　與802.11n一樣，802.11ac密集地將數據編在載波信號上。編碼通過調制信號特征來完成，但是802.11n使用的是64 QAM，而802.11ac使用的是256 QAM，其密度是前者的四倍。

　　與802.11n相比，802.11ac的高速是利好消息，不好的消息是802.11ac的覆蓋范圍不如802.11n，802.11ac特定工作在5GHz頻段上。但在其覆蓋范圍內，802.11ac設備傳輸速率要高于802.11n。當設備無法適用802.11ac時，可將芯片設置返回至低速率而長距離的802.11n，甚至802.11g。使其可以與現有的Wi-Fi硬件可兼容。目前，比較熱門的解決距離問題的技術被稱之為“beamforming”。通過這項技術，芯片組可“學會”避免芯片組和其接收設備之間的低效率路徑。當然，這種方法也適用于部分802.11n設備，但是在802.11ac中，這是默認項。

　　千兆Wi-Fi產品——小荷才露尖尖角

　　產品往往是早于標準通過而在市場出現的，802.11ac也不例外。在今年一月份舉辦的國際消費電子展(CES)中，802.11ac產品開始嶄露頭角，在幾周之前根據AppleInsider網站報道，蘋果也有望在今年開始使用802.11ac，顯然千兆無線網已經從夢想照進現實。

　　產品落地需要芯片先行。Broadcom(博通)不久之前宣布推出第一個802.11ac(5G wifi)芯片系列，該系列芯片共有 BCM4360、BCM4352、BCM43526 和 BCM43516 四個型號，為包括運營商在內的廣泛客戶而設計。該公司推出的芯片可支持1、2和3個數據流，并且速率分別為433Mbps、867Mbps和1.3Gbps。據博通稱，802.11ac 不僅速度比 802.11n 快三倍、能源效率也更高，是后者的六倍。

　　除了芯片之外，802.11ac無線產品也已經開始出現。于2011年11月問市的Quantenna生產的QAC2300，據稱該套設備能提供2.0Gbps無線傳輸速率。Trendnet在CES展會前夕公布了數款兼容802.11ac Wi-Fi標準的通信產品，其中包括TEW-811DR AC路由器和TEW-800MB雙波段媒體橋，它們可以工作在802.11ac最高的1.3Gbps速率下，同時還向下兼容并有以太網接口。在CES展會上，Buffalo等廠商使用博通的芯片進行802.11ac“技術展示”。Buffalo展示了采用802.11ac標準和博通5G芯片組的AirStation WZR-1750H無線路由器產品。據稱Buffalo計劃在今年秋天的某個時候發布這款802.11ac路由器。雖然在Buffalo的展臺上，該路由器的測速結果在大約800Mbps，但未來的速度提升非常可期。事實上，這款路由器并不只在802.11ac下工作，它包含兩個芯片組：一組針對傳統的2.4 GHz頻段，可采用802.11n標準傳輸;另一組將使用5GHz頻段采用802.11ac標準傳輸。通過這種方式，即使在沒有802.11ac的無線環境下，該設備將仍然能夠采用傳統的Wi-Fi應用。

　　與廠商的熱情參與相對應，Wi-Fi聯盟預計將發布關于802.11ac的聲明，以詳細闡述對采用這一新Wi-Fi標準的產品認證規劃情況。

　　終端廠商也對802.11ac表現出興趣，比如蘋果。蘋果對新技術的追求一向都比較超前，曾在2007年年初就開始支持802.11n標準，他們在今年1月底宣布對802.11ac的支持顯然讓眾多的蘋果迷們對更高速的無線網絡有了新期待。蘋果支持新Wi-Fi標準的設備將包括AirPort基站、Times Capsule、Apple TV、筆記本和移動設備。但很有很多人表現出對終端支持的擔心，ID是Jie-WLAN的微博主說：“智能手機的瓶頸在于電池, 所以還沒有手機配置了支持5GHz的Wi-Fi芯片。未來這個情況也很難改變，這就是802.11ac近期普及困難的根本原因。”

　　分析機構對802.11ac 的未來發展給出這樣的判斷：IMS預測基于802.11ac的產品會在今年晚些時候第一波產品發布時有較強的表現，包括無線接入點和筆記本在內的超過300萬部802.11ac產品會在第一年單獨發貨。IMF高級分析師Filomena Berardi表示，802.11ac產品普及將不會等待太久的時間，2016年將有4億部產品出貨。當然，在產品面世初期，設備制造商將面臨著說服客戶采用新一代設備的挑戰。然而總有那么一部分使用者想嘗試使用更高更快的產品，這一人群將推動基于新規范設備的普及。

　　“在目前標準尚未完全通過的階段，相關芯片都還在試驗生產，與未來正式的標準還是有一定的差距，這必然會給未來升級增加隱患，畢竟802.11ac與之前的802.11n與非常大的不同，需要在硬件上做修改，這會增加很多額外的成本。”梁益民給現在就準備試水802.11ac產品的用戶提了一個醒。

　　千兆Wi-Fi——高速無線不是夢

　　無線網絡在接入端的大踏步前進給傳統的有線網絡接入帶來非常大的挑戰。但正是這種挑戰反映了用戶高速無線應用的夢想正在逐漸照進現實。雖然還有安全、干擾以及速度始終落后于有線接入方式的問題，但是，也正是有了這些問題，讓無線技術的發展更為豐滿。

　　Dell'Oro的數據表明，即使是在經濟狀況并不好的今天，企業也愿意在Wi-Fi網絡上花費更多：2011年第三季度總收入增長超過20%，比去年同期銷售增長40%左右。

　　試想在充滿802.11ac以及802.11ad標準的空間里，無線傳輸速率達到1Gbps甚至7Gbps。家庭高清視頻應用將觸手可及，甚至將網絡搬上汽車也不再遙遠。而在如此高帶寬的支持下，行業應用也將會有新的亮點出現。