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飞速发展的Wi-Fi:802.11ac已经out了

2014-07-15  来源:驱动之家  作者:

基于IEEE 802.11ac标准的超快路由器终于开始进入主流市场,但与此同时,新一批的硬件产品目前也正在制作当中,而它们的性能表现会让现有产品显得相形见绌。

这并不是说802.11ac也快要被淘汰了——毕竟IEEE直到去年12月才正式批准了这个标准——而是说有能力完全体现出802.11ac标准真正实力的芯片目前还正在研发当中。

首批802.11ac路由器基本上都是基于初版标准所打造的,而较新的产品,比如网件的6天线Nighthawk X6,正通过一些巧妙的方式来从中挤压出更高的性能。

第二波802.11ac路由器预计会在明年年初问世,这些设备将会支持该标准中的一些可选功能,而这些功能会带来更高的无线性能。与此同时,为特殊应用方向所设计的全新或补充无线技术也会逐步问世。

Wi-Fi技术在未来将会如何发展?本文将对此进行介绍。

“两党制”

Wi-Fi标准的制定是由电气和电子工程师协会(IEEE)所负责的,而基于这些标准的硬件则由Wi-Fi联盟进行认证。

Wi-Fi联盟的认证并不是硬性要求(厂商要掏钱),但这可以让消费者放心,特别是在早期。这是因为IEEE完成一项新标准可能需要花费好几年的时间(802.11ac的研发早在2008年就已经开始了,但直到2013年年末才最终完成),而厂商并不想等,所以只要初版标准已经推出,他们就会把新产品带到市场上。巴法络在2012年就推出了首款802.11ac路由器,但Wi-Fi联盟直到2013年中期才发布了首个802.11ac认证项目。

单用户多输入多输出(SU-MIMO)技术是老式802.11n标准的标志之一,它允许多个空间流被发射到单独的客户端当中。这种技术也被802.11ac所继承,但与此同时,更强大的调制技术也被加入其中,从而实现了433Mbps每空间流的最大物理连接速率。

由于可同时支持最多3股这样的空间流,第一批802.11ac路由器在数据接收/发送上的物理连接速率最高可达1.3Gbps。

第二批802.11ac路由器会在明年问世。这些设备同样会选择不那么拥挤的5GHz频段,但它们还将利用该标准一些可选的元素。首先,他们将支持多用户多输入多输出(MU-MIMO)功能,它可允许设备在同一时间向多个客户端发送多股空间流。

其二,它们还会在5GHz频段上结合多个信道,来建立一个可提供160MHz带宽的单一频道(首批802.11ac路由器也能结合5GHz频道,但信道带宽只有80MHz)。第三,802.11n和首批802.11ac路由只支持最多3股空间流,而第二波802.11ac路由将可支持最多8股空间流。

在结合了更宽信道、额外空间流、升级的波束成形和其他技术之后,第二波802.11ac路由的最大物理连接速率将可达到7-10Gbps。在今年4月份,Quantenna Communications也已经发布了首款第二波802.11ac所使用的芯片。

新的标准:IEEE802.11ax

在最近的简报当中,Wi-Fi联盟技术副总Greg Ennis称IEEE预计802.11ac的继任者将会是802.11ax。虽然后者要等到2019年3月份才会被批准,但基于初版标准的产品最早在2016年就会问世。

Ennis表示,802.11ax标准的首要目标之一是将独立网络客户端的无线速度提升4倍。国内厂商华为已经透露(IEEE 802.11ax标准工作组就有他们的工程师),802.11ax标准在5GHz频段上可以带来高达10.53Gbps的Wi-Fi连接速度。

Ennis还透露,802.11ax标准将能够提升多用户环境下(比如公共场所热点)的Wi-Fi性能,而这主要是通过提升频谱效率、更好地管理串扰、增强底层协议(比如介质访问控制数据通讯)来实现的。新的标准应该会让公共Wi-Fi热点变得更加快速和稳定。

802.11ax标准还会使用正交频分多址接入(OFDMA)来提升路由器可以发射出的数据量。就像正交频分复用技术(OFDM)技术,OFDMA会在多个副载波上对数据进行编码——也就是在相同空间区域内装入更多的数据。OFDMA的“多址接入”描述的是一种将这些副载波频的子集分配到单独用户的方式。

补充标准

除了新标准的研发之外,IEEE还在开发两个无线网络补充协议来解决其他的需要。IEEE 802.11ad标准使用了未获授权的60GHz频段来建立快速的短距离网络,峰值速率可达7Gbps。

但在60GHz下进行数据传输存在两个主要缺陷:其一是短波的穿墙能力欠佳,其二是氧分子会吸收60GHz下的电磁能。

这也解释了为什么目前市面上的少数60GHz产品都需要在非常短的距离下、或者是同一房间当中进行工作。戴尔的Wireless Dock 5000和DVDO Air(将高清音频和视频从蓝光播放器无线传输至投影仪)就很好地解释了这两种限制。

Wi-Fi联盟在去年年末宣布了802.11ad认证项目,他们将会给可互操作的802.11ad产品加入“WiGig认证”标签。

IEEE 802.11ah标准正好和上面这种标准相反,它运行于未获授权的900MHz频段,信号穿墙完全不是问题,但带宽则很有限,只有100Kbps-40Mbps。这种标准的受众之一可能是家庭和商业建筑当中的传感器和探头,它也因此被看作是Z-Wave和ZigBee等物联网协议的竞争者之一。不过IEEE打算等到2016年1月才对其颁发许可。

无论是802.11ac、ad还是ax,它们表明了Wi-Fi正在演变成一种满足新一代无线联网设备需要的标准。随着设备类型的逐渐增加,我们对于Wi-Fi的需求也会继续增加。

关键词:wifi 物联网