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第6代WiFi終走近 802.11ax讓無線鳥槍換炮

第6代WiFi終走近 802.11ax讓無線鳥槍換炮

802.11g/n助Wi-Fi稱霸

當我們還在糾結是否換掉家用老式無線路由器的時候,無線技術卻在加速演進中。在以高通、博通、Quantenna等晶元廠商為首的上游企業帶動下,支持下一代無線標準的802.11ax無線晶元紛紛亮相,甚至首款支持該無線制式的路由器也已出爐,都讓WLAN(無線區域網)標準向第六代演進的路徑變得更為明晰與真切起來。

第6代Wi-Fi終於走近

802.11g/n助Wi-Fi稱霸

說到無線標準,從最初的802.11a、802.11b,到802.11g、802.11n,以及目前逐漸成為主流的802.11ac,每次全新無線標準的更迭都會成為一場Wi-Fi性能進化的「重頭戲」。

其中,影響廣泛、應用時間跨度大的還是要算802.11g和802.11n兩大標準。自2003年802.11g無線標準出現后,距今已有14個年頭,但其完全被802.11n無線標準所取代恐怕也只是近些年的事。

Wi-Fi/802.11技術演進時間表

擁有至少54Mbps傳輸速率的802.11g無線設備,由於可為企業與消費級領域提供相對快速、流暢的無線應用,在促進Wi-Fi發展壯大進程中起到了關鍵的推手作用,讓「Wi-Fi」這個名詞進入人們的視野,並逐漸深入人心。

Wi-Fi各協議參數

不過,真正讓Wi-Fi開疆拓土、稱霸全球的還得說是802.11n標準的全面鋪開。由於802.11n中引入了MIMO(多進多出)和載波聚合技術,將無線速率快速提升到今天人們所熟知的300Mbps、450Mbps級別無線產品。而且802.11n不僅兼容2.4GHz頻段無線的覆蓋優勢,還支持5GHz頻段無線的大帶寬高速傳輸,令802.11n無線產品的適用性更加廣闊。

而在此之後不論是在消費級還是企業級領域,實際上都是802.11n標準的天下,更變成各類無線設備的標配協議。

802.11ac更迭迅猛

802.11ac更迭迅猛

不過,隨著802.11ac無線標準的出現,WLAN市場上再次迎來了新的「王者」。

當前802.11ac已成最為主流的無線標準

根據2017年6月7日IDC公布的WLAN(無線區域網)市場調研數據顯示,802.11ac已成為2017年第一季度消費級WLAN市場上一大亮點,收入和出貨量同比分別增長了17.6%和48.5%。

802.11ac標準參數

即便在企業級無線AP上,搭載802.11ac標準的AP出貨量也達到了70.9%,收益佔比達到84.7%,成為取代802.11n標準的新動力,而有預測稱802.11n將會在2018年年底完全被淘汰掉。

802.11ac成為2017年第一季度消費級WLAN市場上一大亮點

那麼在性能表現似乎已經相當不錯的802.11ac之後,還會有哪種無線標準能給Wi-Fi帶來質的新飛躍呢?

接替802.11ac的將是802.11ax

答案只有802.11ax了。

802.11ax接棒下代Wi-Fi

802.11ax接棒下代Wi-Fi

作為接棒802.11ac的下一代Wi-Fi,802.11ax在理論無線速率方面的平均吞吐量能達到802.11ac標準的4倍。

802.11ax理論吞吐量可達802.11ac的4倍

可是,要單以傳輸速率看的話,此前一度熱炒、可提供7Gbps高速率的802.11ad標準是不是也有機會成為下一代Wi-Fi的接班人呢?

並不是。原來802.11ad使用60GHz頻段傳輸,覆蓋範圍十分有限,並且傳輸損耗巨大,只適合作為Wi-Fi的互補協議而存在,因此,802.11ad僅被賞了個「貝勒」爵位,官方稱為WiGig。

802.11ad僅會成作為Wi-Fi協議的互補

而IEEE規劃802.11協議族發展路線中的「皇儲」--802.11ax,不僅在傳輸速率、抗干擾、兼容性等方面技術優勢明顯,同時還擁有優於前代標準的大併發、穩定性以及節能特性。因此正式成為接替802.11ac的下一代Wi-Fi標準。

三大技術引入802.11ax

三大技術引入802.11ax

既然能被立為「接班人」,802.11ax自然有些過人的潛質。

下一代無線標準802.11ax

首先在傳輸方面,802.11ax引入了更為高階的調製編碼方案1024QAM,相比802.11ac中最高的256QAM,擁有了更高的編碼調製效率。例如,在80MHz頻寬單條流情況下,802.11ac的理論速率為433Mbps,802.11ax則能達到1.73Gbps。而如果在160MHz頻寬多條流傳輸情況下,速率的提升將會更加顯著。

802.11ax引入了更高階的1024QAM調製編碼方案

其次,在頻譜利用方面,802.11ax將4G LTE蜂窩基站中使用的OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access),即正交頻分多址技術引入進來,讓用戶在規定時間內只佔用子載波中的一個子集,大大提升了同一通道帶寬的利用效率。

引入了OFDMA技術

此外,由於802.11ax採用了新的空間復用技術,能夠高效識別空口衝突並進行退避,結合動態空閑通道評估與動態功率控制等手段,也進一步提升了干擾信號識別與降噪性能。

再有,就是上行MU-MIMO(多用戶多入多出)技術,雖然MU-MIMO技術在802.11ac標準中便有應用,但針對上行的多用戶模式卻是802.11ax新增並特有的,其能夠提升多個無線終端到Wi-Fi接入點(AP)的同步傳輸性能。

引入了上行MU-MIMO

以現行的802.11ac標準為例,如果使用了160MHz的頻寬,單流最高的理論無線傳輸速率可達866Mbps,而802.11ax則能輕易將傳輸速率提升至3.5Gbps。如果加上4×4的MIMO「四車道」,則802.11ax的理論數據吞吐能力將飆至14Gbps,這甚至已超越一些光纖寬頻的傳輸速度了。

將迎新一輪更新換代潮

將迎新一輪更新換代潮

802.11ax適合高密場景Wi-Fi應用

以上種種特性,顯然都為802.11ax的到來,吊足了用戶的胃口。可以預見,未來在車站、機場、學校、體育場館等高密度場景下,人們能夠隨意、流暢地連接Wi-Fi網路,而不用再擔心掉線、卡頓等囧狀出現。甚至高效的無線傳輸機制能夠為手機等無線終端節省電量,提升電池的續航時間。

第6代Wi-Fi已來

現在802.11ax無線晶元已經面世,首批支持802.11ax的家用級路由器也剛剛亮相,都讓人們感覺到新一輪的Wi-Fi更新換代潮正在加速趕來。而一旦802.11ax無線標準被敲定,大批無線終端設備都會快速向802.11ax聚攏,屆時第6代的Wi-Fi時代便真正開始了。

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