WiFi未來揭秘：802.11ac剛進(jìn)入主流市場就落后

騰訊數(shù)碼訊（編譯：Expelliarmus）基于IEEE 802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的超快路由器終于開始進(jìn)入主流市場，但與此同時，新一批的硬件產(chǎn)品目前也正在制作當(dāng)中，而它們的性能表現(xiàn)會讓現(xiàn)有產(chǎn)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(zhǔn)了這個標(biāo)準(zhǔn)——而是說有能力完全體現(xiàn)出802.11ac標(biāo)準(zhǔn)真正實力的芯片目前還正在研發(fā)當(dāng)中。

首批802.11ac路由器基本上都是基于初版標(biāo)準(zhǔn)所打造的，而較新的產(chǎn)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(yù)計會在明年年初問世，這些設(shè)備將會支持該標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用方向所設(shè)計的全新或補(bǔ)充無線技術(shù)也會逐步問世。

Wi-Fi技術(shù)在未來將會如何發(fā)展？本文將對此進(jìn)行介紹。

“兩黨制”

Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的制定是由電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)所負(fù)責(zé)的，而基于這些標(biāo)準(zhǔn)的硬件則由Wi-Fi聯(lián)盟進(jìn)行認(rèn)證。

Wi-Fi聯(lián)盟的認(rèn)證并不是硬性要求（廠商要掏錢），但這可以讓消費(fèi)者放心，特別是在早期。這是因為IEEE完成一項新標(biāo)準(zhǔn)可能需要花費(fèi)好幾年的時間（802.11ac的研發(fā)早在2008年就已經(jīng)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(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)推出，他們就會把新產(chǎn)品帶到市場上。巴法絡(luò)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(rèn)證項目。

單用戶多輸入多輸出（SU-MIMO）技術(shù)是老式802.11n標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)志之一，它允許多個空間流被發(fā)射到單獨的客戶端當(dāng)中。這種技術(shù)也被802.11ac所繼承，但與此同時，更強(qiáng)大的調(diào)制技術(shù)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(dá)1.3Gbps。

第二批802.11ac路由器會在明年問世。這些設(shè)備同樣會選擇不那么擁擠的5GHz頻段，但它們還將利用該標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(jié)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(jié)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(jié)合了更寬信道、額外空間流、升級的波束成形和其他技術(shù)之后，第二波802.11ac路由的最大物理連接速率將可達(dá)到7-10Gbps。在今年4月份，Quantenna Communications也已經(jīng)發(fā)布了首款第二波802.11ac所使用的芯片。

新的標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.11ax

在最近的簡報當(dāng)中，Wi-Fi聯(lián)盟技術(shù)副總Greg Ennis稱IEEE預(yù)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(zhǔn)，但基于初版標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品最早在2016年就會問世。

Ennis表示，802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的首要目標(biāo)之一是將獨立網(wǎng)絡(luò)客戶端的無線速度提升4倍。國內(nèi)廠商華為已經(jīng)透露（IEEE 802.11ax標(biāo)準(zhǔn)工作組就有他們的工程師），802.11ax標(biāo)準(zhǔn)在5GHz頻段上可以帶來高達(dá)10.53Gbps的Wi-Fi連接速度。

Ennis還透露，802.11ax標(biāo)準(zhǔn)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?dāng)_、增強(qiáng)底層協(xié)議（比如介質(zhì)訪問控制數(shù)據(jù)通訊）來實現(xiàn)的。新的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該會讓公共Wi-Fi熱點變得更加快速和穩(wěn)定。

802.11ax標(biāo)準(zhǔn)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(fù)用技術(shù)（OFDM）技術(shù)，OFDMA會在多個副載波上對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼——也就是在相同空間區(qū)域內(nèi)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(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)

除了新標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)之外，IEEE還在開發(fā)兩個無線網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充協(xié)議來解決其他的需要。IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)使用了未獲授權(quán)的60GHz頻段來建立快速的短距離網(wǎng)絡(luò)，峰值速率可達(dá)7Gbps。

但在60GHz下進(jìn)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(chǎn)品都需要在非常短的距離下、或者是同一房間當(dāng)中進(jìn)行工作。戴爾的Wireless Dock 5000和DVDO Air（將高清音頻和視頻從藍(lán)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(rèn)證項目，他們將會給可互操作的802.11ad產(chǎn)品加入“WiGig認(rèn)證”標(biāo)簽。

IEEE 802.11ah標(biāo)準(zhǔn)正好和上面這種標(biāo)準(zhǔn)相反，它運(yùn)行于未獲授權(quán)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(biāo)準(zhǔn)的受眾之一可能是家庭和商業(yè)建筑當(dāng)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(shè)備需要的標(biāo)準(zhǔn)。隨著設(shè)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