千兆Wi-Fi 夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
如同好車(chē)對(duì)好路的要求一樣，快速發(fā)展的無(wú)線應(yīng)用對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也在不斷提出新的要求。其中，最為明顯的一個(gè)需求便是速度。如果用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分，速度發(fā)展可謂是花開(kāi)兩朵，各表一枝。其一是原有標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上產(chǎn)品的創(chuàng)新;其二是新標(biāo)準(zhǔn)的探索。
符合802.11n標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品已經(jīng)成為現(xiàn)在市場(chǎng)的主流，而802.11n產(chǎn)品本身也在完成著從150Mbps到300Mbps以至450Mbps的發(fā)展，思科Aironet3600系列無(wú)線接入點(diǎn)甚至可以達(dá)到600Mbps的理論值。
與802.11n產(chǎn)品的不斷完善相比，新標(biāo)準(zhǔn)的立足點(diǎn)一開(kāi)始就定位在了千兆無(wú)線上，這就是802.11ac和802.11ad標(biāo)準(zhǔn)。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在2008年上半年開(kāi)始著手的時(shí)候還是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)被稱(chēng)為“VeryHighThroughput”(甚高吞吐量)，目標(biāo)直接就是達(dá)到1Gbps。在之后的發(fā)展過(guò)程中，項(xiàng)目分為了兩部分：802.11ac用于中短距離無(wú)線通信，定位為802.11n的繼任者，802.11ad則主要面向家庭娛樂(lè)設(shè)備。本文主要就802.11ac進(jìn)行展開(kāi)。
千兆Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)——802.11ac愈漸清晰
“目前802.11ac標(biāo)準(zhǔn)還在完善中，可能會(huì)在2013年有初步商用。”Aruba公司中國(guó)區(qū)技術(shù)總監(jiān)梁易民表示。與以前的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)一樣，廠商和Wi-Fi聯(lián)盟都在密切跟蹤現(xiàn)行無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)步推動(dòng)其產(chǎn)品的研發(fā)工作。在這一點(diǎn)上，大多數(shù)觀察人士預(yù)測(cè)任何IEEE調(diào)整都被控制在最小限度內(nèi)，通過(guò)軟件升級(jí)將可以把產(chǎn)品更新至最新。
從核心技術(shù)來(lái)看，802.11ac是在802.11a無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)之上建立起來(lái)的，包括使用802.11a的5GHz頻段。與目前已經(jīng)擁擠的2.4GHz頻段相比，5GHz頻段顯得更為廣闊。
不過(guò)在通道的設(shè)置上，802.11ac將沿用802.11n的MIMO(多進(jìn)多出)技術(shù)，為它的傳輸速率達(dá)到1Gbps打下基礎(chǔ)。與802.11n的4個(gè)數(shù)據(jù)流相比，802.11ac做的更多，達(dá)到了8個(gè)數(shù)據(jù)流。通過(guò)802.11ac標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)線連接將可以使用更寬的信道傳輸數(shù)據(jù)。在常見(jiàn)的20MHz信道中，一個(gè)空間流的802.11n支持72Mbps。將信道調(diào)整增大到40MHz，那么數(shù)據(jù)速率將達(dá)到150Mbps。相比之下，802.11ac信道可選80MHz，也可以選擇160MHz。這樣一來(lái)，每一個(gè)數(shù)據(jù)流的速率為430Mbps，三個(gè)數(shù)據(jù)流將達(dá)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(huì)更高。Aerohive網(wǎng)絡(luò)公司產(chǎn)品管理總監(jiān)MatthewGast曾表示：“在80MHz中，信道的部署是一個(gè)挑戰(zhàn)，即便是在相對(duì)昂貴的5GHz頻段中也是一樣。制造商需要整合無(wú)線電調(diào)諧能力，以提供更高的區(qū)帶寬信道。”此外，更寬的信道最終也將對(duì)WLAN管理員帶來(lái)挑戰(zhàn)。“在管理方面，802.11ac在最終的標(biāo)準(zhǔn)商用版本中對(duì)管理員來(lái)講應(yīng)該仍是透明的，但是因?yàn)檎加玫念l段較寬，所以對(duì)環(huán)境要求要高于802.11n產(chǎn)品，射頻干擾將是更為嚴(yán)峻的問(wèn)題，因此對(duì)廠商相關(guān)產(chǎn)品的射頻技術(shù)管理水平要求也就更高，設(shè)計(jì)、測(cè)試，安裝階段都需要專(zhuān)業(yè)人員預(yù)先詳細(xì)規(guī)劃。”梁益民表示。
與802.11n一樣，802.11ac密集地將數(shù)據(jù)編在載波信號(hào)上。編碼通過(guò)調(diào)制信號(hào)特征來(lái)完成，但是802.11n使用的是64QAM，而802.11ac使用的是256QAM，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(nèi)，802.11ac設(shè)備傳輸速率要高于802.11n。當(dāng)設(shè)備無(wú)法適用802.11ac時(shí)，可將芯片設(shè)置返回至低速率而長(zhǎng)距離的802.11n，甚至802.11g。使其可以與現(xiàn)有的Wi-Fi硬件可兼容。目前，比較熱門(mén)的解決距離問(wèn)題的技術(shù)被稱(chēng)之為“beamforming”。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，芯片組可“學(xué)會(huì)”避免芯片組和其接收設(shè)備之間的低效率路徑。當(dāng)然，這種方法也適用于部分802.11n設(shè)備，但是在802.11ac中，這是默認(rèn)項(xiàng)。
千兆Wi-Fi產(chǎn)品——小荷才露尖尖角
產(chǎn)品往往是早于標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)而在市場(chǎng)出現(xiàn)的，802.11ac也不例外。在今年一月份舉辦的國(guó)際消費(fèi)電子展(CES)中，802.11ac產(chǎn)品開(kāi)始嶄露頭角，在幾周之前根據(jù)AppleInsider網(wǎng)站報(bào)道，蘋(píng)果也有望在今年開(kāi)始使用802.11ac，顯然千兆無(wú)線網(wǎng)已經(jīng)從夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
產(chǎn)品落地需要芯片先行。Broadcom(博通)不久之前宣布推出第一個(gè)802.11ac(5GWiFi)芯片系列，該系列芯片共有BCM4360、BCM4352、BCM43526和BCM43516四個(gè)型號(hào)，為包括運(yùn)營(yíng)商在內(nèi)的廣泛客戶(hù)而設(shè)計(jì)。該公司推出的芯片可支持1、2和3個(gè)數(shù)據(jù)流，并且速率分別為433Mbps、867Mbps和1.3Gbps。據(jù)博通稱(chēng)，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(wú)線產(chǎn)品也已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)。于2011年11月問(wèn)市的Quantenna生產(chǎn)的QAC2300，據(jù)稱(chēng)該套設(shè)備能提供2.0Gbps無(wú)線傳輸速率。Trendnet在CES展會(huì)前夕公布了數(shù)款兼容802.11acWi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的通信產(chǎn)品，其中包括TEW-811DRAC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(shí)還向下兼容并有以太網(wǎng)接口。在CES展會(huì)上，Buffalo等廠商使用博通的芯片進(jìn)行802.11ac“技術(shù)展示”。Buffalo展示了采用802.11ac標(biāo)準(zhǔn)和博通5G芯片組的AirStationWZR-1750H無(wú)線路由器產(chǎn)品。據(jù)稱(chēng)Buffalo計(jì)劃在今年秋天的某個(gè)時(shí)候發(fā)布這款802.11ac路由器。雖然在Buffalo的展臺(tái)上，該路由器的測(cè)速結(jié)果在大約800Mbps，但未來(lái)的速度提升非常可期。事實(shí)上，這款路由器并不只在802.11ac下工作，它包含兩個(gè)芯片組：一組針對(duì)傳統(tǒng)的2.4GHz頻段，可采用802.11n標(biāo)準(zhǔn)傳輸;另一組將使用5GHz頻段采用802.11ac標(biāo)準(zhǔn)傳輸。通過(guò)這種方式，即使在沒(méi)有802.11ac的無(wú)線環(huán)境下，該設(shè)備將仍然能夠采用傳統(tǒng)的Wi-Fi應(yīng)用。
與廠商的熱情參與相對(duì)應(yīng)，Wi-Fi聯(lián)盟預(yù)計(jì)將發(fā)布關(guān)于802.11ac的聲明，以詳細(xì)闡述對(duì)采用這一新Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品認(rèn)證規(guī)劃情況。
終端廠商也對(duì)802.11ac表現(xiàn)出興趣，比如蘋(píng)果。蘋(píng)果對(duì)新技術(shù)的追求一向都比較超前，曾在2007年年初就開(kāi)始支持802.11n標(biāo)準(zhǔn)，他們?cè)诮衲?月底宣布對(duì)802.11ac的支持顯然讓眾多的蘋(píng)果迷們對(duì)更高速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有了新期待。蘋(píng)果支持新Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備將包括AirPort基站、TimesCapsule、AppleTV、筆記本和移動(dòng)設(shè)備。但很有很多人表現(xiàn)出對(duì)終端支持的擔(dān)心，ID是Jie-WLAN的微博主說(shuō)：“智能手機(jī)的瓶頸在于電池,所以還沒(méi)有手機(jī)配置了支持5GHz的Wi-Fi芯片。未來(lái)這個(gè)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(jī)構(gòu)對(duì)802.11ac的未來(lái)發(fā)展給出這樣的判斷：IMS預(yù)測(cè)基于802.11ac的產(chǎn)品會(huì)在今年晚些時(shí)候第一波產(chǎn)品發(fā)布時(shí)有較強(qiáng)的表現(xiàn)，包括無(wú)線接入點(diǎn)和筆記本在內(nèi)的超過(guò)300萬(wàn)部802.11ac產(chǎn)品會(huì)在第一年單獨(dú)發(fā)貨。IMF高級(jí)分析師FilomenaBerardi表示，802.11ac產(chǎn)品普及將不會(huì)等待太久的時(shí)間，2016年將有4億部產(chǎn)品出貨。當(dāng)然，在產(chǎn)品面世初期，設(shè)備制造商將面臨著說(shuō)服客戶(hù)采用新一代設(shè)備的挑戰(zhàn)。然而總有那么一部分使用者想嘗試使用更高更快的產(chǎn)品，這一人群將推動(dòng)基于新規(guī)范設(shè)備的普及。
“在目前標(biāo)準(zhǔn)尚未完全通過(guò)的階段，相關(guān)芯片都還在試驗(yàn)生產(chǎn)，與未來(lái)正式的標(biāo)準(zhǔn)還是有一定的差距，這必然會(huì)給未來(lái)升級(jí)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(huì)增加很多額外的成本。”梁益民給現(xiàn)在就準(zhǔn)備試水802.11ac產(chǎn)品的用戶(hù)提了一個(gè)醒。
千兆Wi-Fi——高速無(wú)線不是夢(mèng)
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在接入端的大踏步前進(jìn)給傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)接入帶來(lái)非常大的挑戰(zhàn)。但正是這種挑戰(zhàn)反映了用戶(hù)高速無(wú)線應(yīng)用的夢(mèng)想正在逐漸照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。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(wèn)題，但是，也正是有了這些問(wèn)題，讓無(wú)線技術(shù)的發(fā)展更為豐滿(mǎn)。
Dell'Oro的數(shù)據(jù)表明，即使是在經(jīng)濟(jì)狀況并不好的今天，企業(yè)也愿意在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上花費(fèi)更多：2011年第三季度總收入增長(zhǎng)超過(guò)20%，比去年同期銷(xiāo)售增長(zhǎng)40%左右。
試想在充滿(mǎn)802.11ac以及802.11ad標(biāo)準(zhǔn)的空間里，無(wú)線傳輸速率達(dá)到1Gbps甚至7Gbps。家庭高清視頻應(yīng)用將觸手可及，甚至將網(wǎng)絡(luò)搬上汽車(chē)也不再遙遠(yuǎn)。而在如此高帶寬的支持下，行業(yè)應(yīng)用也將會(huì)有新的亮點(diǎn)出現(xiàn)。
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