千兆Wi-Fi不是梦802.11ac无线网络标准探秘

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  新版Wi-Fi LOGO,右侧增加了802.11ac的标志。
  
  多媒体的传输需求
   802.11ac五年磨一剑
  实际上,802.11ac无线网络标准项目并非现在才提出,国际电子电工协会早在2008年上半年就已经着手准备,当时被称为“Very High Throughput”(甚高吞吐量),目标直指1.3Gb/s最高速率。到2008年下半年的时候,项目被分为了两部分:802.11ac和802.11ad,其中工作在5GHz频段,用于中短距离无线通信的便是802.11ac,被认为是802.11n的继任者,传统无线网络的接班人。802.11ac标准草案2.0版本于2012年1月19日正式在IEEE的官方网站上进行投票,2月18日结束投票后将根据投票的结果形成最终标准,可谓五年磨一剑,胜利已在眼前。
  速度提升
  802.11ac的核心技术主要基于802.11a,仍然工作在5.0GHz频段上以保证向下兼容性。但它的数据传输通道会大大扩充,802.11ac将沿用802.11n的MIMO(多入多出)技术,其每个通道的工作频率将由802.11n的40MHz提升到80MHz甚至是160M H z,再加上大约10%的实际频率调制效率提升,理论传输速度将由802.11n最高的600Mb/s跃升至1.3Gb/s。当然,802.11ac的实际传输速率可能在300Mb/s~400Mb/s之间,接近目前802.11n实际传输速率的3倍(目前802.11n无线路由器的实际传输速率在75Mb/s~150Mb/s之间),足以在一条信道上同时传输多路压缩视频流。
  向下兼容
  据消息称,802.11ac将向后兼容802.11全系列现有及即将发布的所有标准和规范,包括即将发布的802.11s、802.11u等无线网络。同时在安全性上,它将完全遵循802.11i安全标准的所有内容,使得Wi-Fi能够在安全性方面达到企业级用户的需求。根据802.11ac的目标,未来它将可以帮助企业或家庭实现无缝漫游,并且在漫游过程中支持无线产品相应的安全、管理以及诊断等应用。至于成本,虽 然新标准所在的频段较高,但由于802.11ac是802.11n的延续,同样使用了5GHz频段,因此在建网成本上不会有太大差别,特别是规模应用以后,两者的建网成本会更加接近。
  
  
  1 博通推出的四款802.11ac芯片,涵盖了低端到高端的产品线。
  2 Buffalo的802.11ac无线路由器WZR-1750H,体积比802.11n产品大了不少。
  3 MacBook Pro有望率先支持802.11ac,传输速度达到450Mb/s。
  4 Buffalo WZR-1750H在现场演示的实际传输速度在800Mb/s左右。
   802.11a c在CES 2012初露锋芒
  在今年的CES 2012展会上,博通(Broadcom)正式发布了全球首款802.11ac芯片组,其商标名被定为“5G WiFi”,打响了802.11ac标准商用化的第一枪。博通此次总共发布了四款芯片,从高端到低端分别为BCM4360、BCM4352、BCM43526和BCM43516。其高端芯片在硬件上支持三组3D高清视频流和高达1.3Gb/s的传输速率,即使是低端芯片的最高速度,其单向的理论传输速率也可达到了433Mb/s,高于现行的802.11n标准。博通移动和无线副总裁Rahul Patel欣喜地表示其802.11ac产品“与802.11n标准相比较,其传输速度为802.11n的三倍,信号覆盖范围是六倍。”根据博通公司的预计,配置802.11ac适配器的家庭网络产品将于2012年第三季度推出,而配置802.11ac适配器的平板和笔记本电脑将于2012年圣诞销售旺季上市,手机则要到2013年才会开始采用802.11ac芯片。
  除了博通之外,Buffalo也展示了采用802.11ac标准和博通5G芯片组的无线路由器WZR-1750H。虽然这次展示的仅是样机模型,但我们还是能够从中看出一些端倪。这款无线路由器的外形与家用投影机相似,机身采用黑色钢琴烤漆。在它前端的状态指示灯上,我们可以看到“2.4GHz”和“5GHz”频段的指示灯,这说明它会同时支持802.11n和802.11ac,因为802.11n会用到2.4GHz频段。在现场的演示中,WZR-1750H的传输速度高达800Mb/s左右,虽然离1.3Gb/s的标称值还有一些差距,但已经非常接近千兆有线网的速度。这款无线路由器预计将在今年年秋天正式发布,价格范围在200到220美元之间(约1260到1386元人民币)。
  在CES展会后,AppleInsider网站还爆料,苹果有可能会率先开始采用802.11ac标准。该网站提供的图片显示,苹果已经展开了相应的测试。我们知道,苹果在使用新技术方面一贯比较激进,比如在2007年年初就在产品上支持802.11n标准,比竞争对手提前了一年以上。如果802.11ac也能得到苹果的大力支持,加上如今苹果在整个行业的影响力,那么802.11ac标准的推广无疑将会大大加快。
  
  新一代高速无线网络技术的对比
  几种高速无线网络技术的比较
  由于高速无线网络背后蕴藏着几千亿元的巨大商机,因此各个厂商和联盟都在推动各自的标准成为国际上的事实标准。除了5GHz频段的802.11ac外,还有主要面向家庭娱乐设备的超高频60GHz的802.11ad标准、WiHD联盟的802.15.3c标准和WiMedia联盟倡导的UWB标准等,总体上高速无线网络的传输速度越快,芯片的体积和功耗也会相应增大,各个标准互有优劣。
  从目前的情况来看,我们认为802.11ac取代802.11n成为主流网络标准的可能性比较大,从802.11n过渡到802.11ac的时间大概需要2年。而802.11ad、UWB等高速无线网络在近距离传输中占据优势,它们将在各自的专业领域独自发展。当然在未来,各个无线网络标准最终趋向融合的可能性比较大,这就如同3G通信标准向4G、5G标准过渡一样,最终可能会形成统一的标准,消除不同产品互联的障碍。
  千兆无线网络的发展将成为一项历史性的突破,网络布线很有可能会成为历史,这将有效降低数字家庭建设的难度,提高家庭内各种设备(包括液晶电视、智能手机、平板等)的互联互通能力,让智能家居成为现实。多年以后,当我们回过头来看看,也许会想起那一年我们辛辛苦苦布线的日子,想起有一种东西叫作“网线”。
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