WiFi未來揭秘：802.11ac剛進入主流市場就落后

騰訊數(shù)碼訊（編譯：Expelliarmus）基于IEEE 802.11ac標準的超快路由器終于開始進入主流市場，但與此同時，新一批的硬件產品目前也正在制作當中，而它們的性能表現(xiàn)會讓現(xiàn)有產品顯得相形見絀。

這并不是說802.11ac也快要被淘汰了——畢竟IEEE直到去年12月才正式批準了這個標準——而是說有能力完全體現(xiàn)出802.11ac標準真正實力的芯片目前還正在研發(fā)當中。

首批802.11ac路由器基本上都是基于初版標準所打造的，而較新的產品，比如網(wǎng)件的6天線Nighthawk X6，正通過一些巧妙的方式來從中擠壓出更高的性能。

第二波802.11ac路由器預計會在明年年初問世，這些設備將會支持該標準中的一些可選功能，而這些功能會帶來更高的無線性能。與此同時，為特殊應用方向所設計的全新或補充無線技術也會逐步問世。

Wi-Fi技術在未來將會如何發(fā)展？本文將對此進行介紹。

“兩黨制”

Wi-Fi標準的制定是由電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)所負責的，而基于這些標準的硬件則由Wi-Fi聯(lián)盟進行認證。

Wi-Fi聯(lián)盟的認證并不是硬性要求（廠商要掏錢），但這可以讓消費者放心，特別是在早期。這是因為IEEE完成一項新標準可能需要花費好幾年的時間（802.11ac的研發(fā)早在2008年就已經開始了，但直到2013年年末才最終完成），而廠商并不想等，所以只要初版標準已經推出，他們就會把新產品帶到市場上。巴法絡在2012年就推出了首款802.11ac路由器，但Wi-Fi聯(lián)盟直到2013年中期才發(fā)布了首個802.11ac認證項目。

單用戶多輸入多輸出（SU-MIMO）技術是老式802.11n標準的標志之一，它允許多個空間流被發(fā)射到單獨的客戶端當中。這種技術也被802.11ac所繼承，但與此同時，更強大的調制技術也被加入其中，從而實現(xiàn)了433Mbps每空間流的最大物理連接速率。

由于可同時支持最多3股這樣的空間流，第一批802.11ac路由器在數(shù)據(jù)接收/發(fā)送上的物理連接速率最高可達1.3Gbps。

第二批802.11ac路由器會在明年問世。這些設備同樣會選擇不那么擁擠的5GHz頻段，但它們還將利用該標準一些可選的元素。首先，他們將支持多用戶多輸入多輸出（MU-MIMO）功能，它可允許設備在同一時間向多個客戶端發(fā)送多股空間流。

其二，它們還會在5GHz頻段上結合多個信道，來建立一個可提供160MHz帶寬的單一頻道（首批802.11ac路由器也能結合5GHz頻道，但信道帶寬只有80MHz）。第三，802.11n和首批802.11ac路由只支持最多3股空間流，而第二波802.11ac路由將可支持最多8股空間流。

在結合了更寬信道、額外空間流、升級的波束成形和其他技術之后，第二波802.11ac路由的最大物理連接速率將可達到7-10Gbps。在今年4月份，Quantenna Communications也已經發(fā)布了首款第二波802.11ac所使用的芯片。

新的標準：IEEE802.11ax

在最近的簡報當中，Wi-Fi聯(lián)盟技術副總Greg Ennis稱IEEE預計802.11ac的繼任者將會是802.11ax。雖然后者要等到2019年3月份才會被批準，但基于初版標準的產品最早在2016年就會問世。

Ennis表示，802.11ax標準的首要目標之一是將獨立網(wǎng)絡客戶端的無線速度提升4倍。國內廠商華為已經透露（IEEE 802.11ax標準工作組就有他們的工程師），802.11ax標準在5GHz頻段上可以帶來高達10.53Gbps的Wi-Fi連接速度。

Ennis還透露，802.11ax標準將能夠提升多用戶環(huán)境下（比如公共場所熱點）的Wi-Fi性能，而這主要是通過提升頻譜效率、更好地管理串擾、增強底層協(xié)議（比如介質訪問控制數(shù)據(jù)通訊）來實現(xiàn)的。新的標準應該會讓公共Wi-Fi熱點變得更加快速和穩(wěn)定。

802.11ax標準還會使用正交頻分多址接入（OFDMA）來提升路由器可以發(fā)射出的數(shù)據(jù)量。就像正交頻分復用技術（OFDM）技術，OFDMA會在多個副載波上對數(shù)據(jù)進行編碼——也就是在相同空間區(qū)域內裝入更多的數(shù)據(jù)。OFDMA的“多址接入”描述的是一種將這些副載波頻的子集分配到單獨用戶的方式。

補充標準

除了新標準的研發(fā)之外，IEEE還在開發(fā)兩個無線網(wǎng)絡補充協(xié)議來解決其他的需要。IEEE 802.11ad標準使用了未獲授權的60GHz頻段來建立快速的短距離網(wǎng)絡，峰值速率可達7Gbps。

但在60GHz下進行數(shù)據(jù)傳輸存在兩個主要缺陷：其一是短波的穿墻能力欠佳，其二是氧分子會吸收60GHz下的電磁能。

這也解釋了為什么目前市面上的少數(shù)60GHz產品都需要在非常短的距離下、或者是同一房間當中進行工作。戴爾的Wireless Dock 5000和DVDO Air（將高清音頻和視頻從藍光播放器無線傳輸至投影儀）就很好地解釋了這兩種限制。

Wi-Fi聯(lián)盟在去年年末宣布了802.11ad認證項目，他們將會給可互操作的802.11ad產品加入“WiGig認證”標簽。

IEEE 802.11ah標準正好和上面這種標準相反，它運行于未獲授權的900MHz頻段，信號穿墻完全不是問題，但帶寬則很有限，只有100Kbps-40Mbps。這種標準的受眾之一可能是家庭和商業(yè)建筑當中的傳感器和探頭，它也因此被看作是Z-Wave和ZigBee等物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的競爭者之一。不過IEEE打算等到2016年1月才對其頒發(fā)許可。

無論是802.11ac、ad還是ax，它們表明了Wi-Fi正在演變成一種滿足新一代無線聯(lián)網(wǎng)設備需要的標準。隨著設備類型的逐漸增加，我們對于Wi-Fi的需求也會繼續(xù)增加。

來源：PCWorld