千兆Wi-Fi——高速無線不是夢
如同好車對好路的要求一樣，快速發(fā)展的無線應用對無線網(wǎng)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(fā)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(chuàng)新;其二是新標準的探索。
符合802.11n標準的產品已經成為現(xiàn)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(fā)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(fā)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(qū)技術總監(jiān)梁益民表示。與以前的無線標準一樣，廠商和Wi-Fi聯(lián)盟都在密切跟蹤現(xiàn)行無線標準，穩(wěn)步推動其產品的研發(fā)工作。在這一點上，大多數(shù)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(shù)據(jù)流相比，802.11ac做的更多，達到了8個數(shù)據(jù)流。通過802.11ac標準，無線連接將可以使用更寬的信道傳輸數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)流的速率為430Mbps，三個數(shù)據(jù)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(wǎng)絡公司產品管理總監(jiān)Matthew Gast曾表示：“在80MHz中，信道的部署是一個挑戰(zhàn)，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(qū)帶寬信道。”此外，更寬的信道最終也將對WLAN管理員帶來挑戰(zhàn)。“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(huán)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(yè)人員預先詳細規(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(xiàn)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(xiàn)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(jù)AppleInsider網(wǎng)站報道，蘋果也有望在今年開始使用802.11ac，顯然千兆無線網(wǎng)已經從夢想照進現(xiàn)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(shù)據(jù)流，并且速率分別為433Mbps、867Mbps和1.3Gbps。據(jù)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(xiàn)。于2011年11月問市的Quantenna生產的QAC2300，據(jù)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(shù)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(wǎng)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(jù)稱Buffalo計劃在今年秋天的某個時候發(fā)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(tǒng)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(huán)境下，該設備將仍然能夠采用傳統(tǒng)的Wi-Fi應用。
與廠商的熱情參與相對應，Wi-Fi聯(lián)盟預計將發(fā)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(guī)劃情況。
終端廠商也對802.11ac表現(xiàn)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(wǎng)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(xiàn)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(fā)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(fā)布時有較強的表現(xiàn)，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(fā)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(zhàn)。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(guī)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(xiàn)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(wǎng)絡在接入端的大踏步前進給傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡接入帶來非常大的挑戰(zhàn)。但正是這種挑戰(zhàn)反映了用戶高速無線應用的夢想正在逐漸照進現(xiàn)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(fā)展更為豐滿。
Dell'Oro的數(shù)據(jù)表明，即使是在經濟狀況并不好的今天，企業(yè)也愿意在Wi-Fi網(wǎng)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(wǎng)絡搬上汽車也不再遙遠。而在如此高帶寬的支持下，行業(yè)應用也將會有新的亮點出現(xiàn)。
