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5G Wi-Fi 真正的高速公路

2014-7-5 10:11:18      点击:

  从1999年的802.11b协议开始,Wi-Fi已经经历了两次大提速:第一次是2003年从802.11b协议的11Mb/s提升至802.11g协议的54Mb/s,第二次是从54Mb/s直接提升至802.11n协议的300Mb/s,而目前主流的Wi-Fi标准802.11n已经可以支持到高达450Mb/s速率。但从今后发展要求来看,这仍然不够。随着人们对无线网络的日益依赖,无线接入设备种类与数量的直线式增长,网络拥堵、经常掉线、信号太弱、断断续续的影片、加载时间的缓慢成为用户经常碰到的问题。现有的Wi-Fi网络面临着巨大压力,更多终端接入与移动应用需求必须由更先进的技术来支撑,而5G Wi-Fi将有望迎接这些挑战,并逐步取代802.11n成为今后市场的主流。

  5G Wi-Fi是基于IEEE 802.11ac标准的第5代Wi-Fi,是在现有802.11a/b/g/n网络基础上取得的重大发展。5G Wi-Fi极大地延长了无线网络的传输距离,使消费者能同时在更多地方、通过更多设备观看高清视频。与使用类似的802.11n设备相比,该解决方案凭借快3倍的传输速度,使消费者可以用极短的时间,通过移动设备下载网络内容,同步视频等大型文件。5G Wi-Fi传输同等数据量时速度更快,因此设备能快速进入低功耗模式,功耗仅为同样的802.11n解决方案的1/6。5G Wi-Fi可以工作在不太拥挤的5GHz频段上,每个信道的工作频率由802.11n的40MHz提升到80MHz,最大速度能够达到1.3Gb/s。这将大大提高Wi-Fi对于高清视频的支持。

  事实上5G Wi-Fi 并不是突然冒出来的新事物,而是业界的先知者预知无线网络应用必将获得迅猛发展,早在2008年就已经开始着手研究,目标是无线网络可以达到相当于有线网络的高速性能,实现千兆级别的无线局域网传输速度。经过几年的发展,目前5G Wi-Fi不仅技术上获得了突破,技术标准也呼之欲出。2011年1月,IEEE 802.11工作小组已将802.11ac技术规格框架写进草案,接下来进行后续修订,目前草案已基本完成,预计在2013年底标准将有望获批通过。


“治堵”良方

  5G Wi-Fi是第一个跨越千兆的Wi-Fi技术,可将无线数据传输率最大提升至1.3Gb/s。除了速度更快,它还能改善无线信号覆盖范围小的问题。虽然5GHz比2.4GHz更难直接绕过障碍物,但由于覆盖范围更大和信号折射,反而会更容易使各个角落都能收到信号。而且由于全面导入了波束形成技术,避免了在收发器与接受端装置之间,使用无效的传输路径,实现了更好的传输效率。一般来说,连接设备离Wi-Fi发射器越远,传输速率就会越慢。但是使用全面导入波束形成技术的802.11ac,传输速度比上一代标准快了三倍。所以即使距离802.11ac的发射器有30m之远,其数据传输速率仍然与距离802.11n发射器10m时一样。

  从单位时间的耗电来看,5G Wi-Fi并不如之前的Wi-Fi省电,但由于其可以用更短时间结束数据传输,之后便进入低功率的省电模式,因此从整体上看耗能并不多,据测算电力使用效率可达到前一代的6倍。5G Wi-Fi一个显著特点是在5GHz频段上工作。与相对拥堵的2.4GHz频段相比,5GHz频段无线设备较少,相互干扰就会小,因此在这个频道,传输会更加顺畅,速度也就更快,目前很多设备制造商提供频段自动调整功能,这样就可以合理利用有限的频谱资源,实现千兆无线的上网体验。此外802.11ac还提供了与802.11a到802.11n设备的兼容性,确保802.11ac装置可用于现有WLAN网络,确保了升级换代的平稳过渡。


厂商加紧布局

  更快速的通过能力、更全面的覆盖范围,让5G Wi-Fi成为了名副其实的信息高速公路。在移动互联网终端大行其道的今天,这意味着未来蕴藏着巨大市场潜力。因此虽然最终标准还没有确定,许多厂家已投入其中。博通、

  Quantenna、高通、Marvell,联发科技等芯片巨头,陆续推出802.11ac系统解决方案。思科、华为、锐捷等各大设备商也纷纷加入到竞争行列之中。从2012年开始,5G Wi-Fi市场变得越来越活跃,相继有海联达推出基于802.11 ac技术的无线产品 Rule Black Edition(R1 AC)、华硕发布最快速率高达1.75Gb/s的路由器RT-AC66U、Buffalo展示802.11ac路由器和配套的无线以太网桥接器、NETGEAR宣布自己的首款产品“R6300”和与之搭配用的USB 2.0适配器“A6200”、锐捷网络发布全球首款搭载X-sense“灵动”天线的802.11ac千兆无线AP产品RG-AP530、思科推出其802.11ac无线路由器Linksys EA6500、华为宣布业界首款企业级802.11ac AP产品正式商用?晌饺饶址欠。

 

尚待解决

  但热闹的背后,我们也应看到处在初始阶段的5G Wi-Fi目前还面临着一些问题尚待解决。其中第一个问题就是成本。由于802.11ac还必须兼容2.4GHz频段的802.11n、802.11g、802.11b、802.11a等标准,因此802.11ac无线路由都必须设计成双频,如此硬件架构和单频无线产品相比复杂得多,导致了成本的增加,同时致使功耗、尺寸也都较大。其次,目前速率与1.3Gb/s的最高理论峰值还有一定差距,实际仅在800Mb/s左右;再次,当前5GHz频段的分配在不同国家也存在很大差别,导致了高带宽频道的可用性和数量的区别,增加了全球销售的复杂性。如目前我国5GHz开放频率只有5.725-5.850GHz这段频谱可用,总带宽仅有100MHz左右,对于AP的批量部署来说,这将成为一个比较大的障碍,而美国具有的5GHz开放频段远远多于我国。另外目前相应终端设备还很少,电脑、手机、平板标配的还都是802.11n的无线网卡,无法在5GHz频段运行,使得802.11ac功能得不到发挥。还好2012年华硕在台北国际电脑展上推出了支持802.11ac的无线上网笔记本电脑,今年预计发布的苹果新款Mac电脑也将有望首次采用802.11ac技术,为新产品提供超快速的Wi-Fi联网功能。这将极大地促进终端设备的推进速度。

不再遥远

 

  业内专家表示,基于PC、平板电脑、智能手机等产品的无线网卡解决方案从2013年起会陆续发布,并逐渐形成量产。调查机构in-stat预测,802.11ac芯片到2015年有望超过6.5亿颗,智能电视、手机、平板、笔记本电脑、汽车应用将是主要的应用市场。由此我们也可以看到5G Wi-Fi在未来成为主流的趋势已经势不可挡,无时不在享受畅快淋漓的高速网络距离我们不再遥远。

  来自思科的研究报告显示,目前,50%的网络内容是视频。2015年,这一数字将达到91%。而5G Wi-Fi不但能够支持单路高清视频,还能同时支持多路高清视频。

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