无线Wi-Fi:新802.11ac标准与现行802.11n标准比好在哪里

2013年07月15日 23:00
     从过去的几周开始,第一批802.11ac无线产品已经开始陆续上市。从本质上来说,802.11ac是当前智能手机与笔记本电脑主流的802.11n标准增强版,单纯从下载速度上来说可以有大幅度的提升,甚至可以达到原本802.11n几倍的速度。  802.11ac的工作原理
  802.11ac的核心技术主要基于802.11a,继续工作在5.0GHz频段上以保证向下兼容性,但数据传输通道会大大扩充,在当前 20MHz的基础上增至40MHz或者80MHz,甚至有可能达到160MHz。再加上大约10%的实际频率调制效率提升,新标准的理论传输速度最高有望 达到1Gbps,是802.11n 300Mbps的三倍多。
  其实802.11ac项目早在2008年上半年就已经着手开始,当时被称为“Very High Throughput”(甚高吞吐量),目标直接就是达到1Gbps。到2008年下半年的时候,项目分为两部分,一是802.11ac,工作在6GHz 以下,用于中短距离无线通信,正式定为802.11n的继任者,另一个则是802.11ad,工作在60GHz,市场定位与UWB类似,主要面向家庭娱乐 设备。
  不过802.11ac标准甚至还没有进入草案阶段,整整一个月前的11月10日才初次确定了基本轮廓,未来还充满变数。按照预计,新标准草案将在2011年年底可用,最终正式规范则有望在2012年12月完成,也就是三年之后。
  而在下一代标准诞生之前,现有的802.11n也会进行过渡性升级,支持三路乃至四路MIMO(多 输入多输出)数据流,理论速度可从当前双路的300Mbps提升到三路的450Mbps、四路的600Mbps。Intel 5300芯片组、苹果AirPort Extreme(2009年10月升级版)等实际上已经支持三路MIMO数据流,
  连上新设备即可提供450Mbps的理论传输速度。
  802.11ac与802.11n之间的区别
  从核心技术来看,802.11a c是在802.11a无线Wi-Fi标准之上建立起来的,包括将使用802.11a的5GHz频段。不过在通道的设置上,802.11ac将沿用802.11n的MIMO(多进多出)技术,为它的传输速率达到1Gbps打下基础。
  802.11ac每个通道的工作频率将由802.11n的40MHz,提升到80MHz甚至是160MHz,再加上大约10%的实际频率调制效 率提升,最终理论传输速度将由802.11n最高的600Mbps跃升至1Gbps。当然,实际传输率可能在300Mbps~400Mbps之间,接近目 前802.11n实际传输率的3倍(目前802.11n无线路由器的实际传输率为75Mbps~150Mbps之间),完全足以在一条信道上同时传输多路 压缩视频流。
  此外,802.11ac还将向后兼容802.11全系列现有和即将发布的所有标准和规范,包括即将发布的802.11s无线网状架构以及 802.11u等。安全性方面,它将完全遵循802.11i安全标准的所有内容,使得无线Wi-Fi能够在安全性方面达到企业级用户的需求。
  根据 802.11ac的实现目标,未来802.11ac将可以帮助企业或家庭实现无缝漫游,并且在漫游过程中能支持Wi-Fi产品相应的安全、管理以及诊断等应用。
  802.11ac的优势
  无线局域网设备厂商从802.11n那里学到许多东西。这些经验明显地合并到802.11ac。802.11n的两个关键的功能MIMO(多入多出)和通道绑定构成了802.11ac增强功能的基础,还有一些更复杂的可选的功能。
  有关802.11ac的第一个好事情是它是专门为5GHz频段设计的。这个频段为关键的数据速率增强功能之一的通道绑定提供了更大的灵活性。通道绑定通常用于目前的802.11n设备中。由于多数802.11n设备是为2.4Ghz频段设计的,这个频段的通道绑定能够引起严重的互操作问题。5GHz频段能够以更广大的空间提供更多的频道,对于婴儿监视器、无线监视摄像机和微波炉等消费电子设备的干扰远远不那么敏感。
  额外的协议增强功能也专门使通道绑定不可能引起互操作问题。这包括设备能够评估相邻的频段是否清晰和是否可用于通道绑定以及让设备在数据传输之前保留更宽的带宽。这允许将通道绑定从802.11n中的40MHz提高到802.11ac的80至160MHz。让通道绑定更少侵入性并且让无线设备默认地使用是在802.11ac中实现加快的数据速率的关键。
  有关802.11ac的第二个好处是尽管数据速率显著增加,电源消耗与802.11n类似的容量相比还减少了。这一个巨大的胜利。
  802.11n开始把电源极限(特别是用于移动/便携式设备)提高到大多数便携式设备无法利用802.11n的全部优势的水平。通过使用更有效率的数据编码机制,802.11ac允许设备使用较少的传输路径,同时仍然能够实现更高的数据速率。正是额外的RF传输链真正地消耗电源。
  此外,考虑到802.11ac的一个主要应用是在家庭内部发布视频,电源问题可以进一步缓解,因为许多设备将不是移动的,如你的52英寸液晶电视机。这意味着交流电是可用的。视频传送一般是单向的。这意味着PC或者数字录像机将传送视频。这些设备需要更多的电源。电视机或者iPad主要是接收高带宽信号。这些设备需要较少的电源。
  最后,802.11ac引进了一个可选购的功能。一台传送设备能够同时向多个接收设备传送流视频等数据。目前,802.11通讯实际上是点对点的通讯。如果同一个视频流需要发送到三个客户机,它就需要三倍的带宽。采用802.11ac,带宽的使用将更有效率。
  802.11ac的未来
  802.11ac将会变得越来越快,正如前面我们所提到的,802.11ac的理论最大值可达到7Gbps。虽然在实际生活和应用中并不会真正达到理论最大值,但是在未来的几年内如果下载速度被提升到了2Gbps,你也千万不要惊讶,256mb/秒的下载速度将会变得非常主流。
  现在,越来越多的硬件设备制造商开始找寻如何能够真正发挥802.11ac潜力的产品。博通(Broadcom)、高通(Qualcomm)、联发科(MediaTek)、Marvell和英特尔(Intel)都开始准备在802.11ac标准上发力。另一方面,IEEE草案规范已经经历了数轮投票,Wi-Fi联盟的Greg Ennis表示,最终的IEEE决定预计将在2014年年初。所以,如果你从现在开始在市场看到越来越多的802.11ac产品走进你的视线,千万不要怀疑,这就是未来的趋势。