無線的未來之路

眼下基于IEEE 802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的超高速路由器終于進(jìn)入主流市場(chǎng)（比如D-Link DIR-880L），而勇往直前的工程師們又在潛心研制將讓這種路由器的性能相比之下黯然失色的全新硬件。

這倒不是說802.11ac即將半途而廢――畢竟，電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）到2013年12月才正式批準(zhǔn)了這項(xiàng)無線標(biāo)準(zhǔn)；能夠提供802.11ac所有功能和性能的芯片組仍在開發(fā)當(dāng)中。

事實(shí)上，市面上的第一批802.11ac路由器大多基于802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的草案版本。雖然一些較新的第一波路由器（比如網(wǎng)件的六天線Nighthawk X6）運(yùn)用幾項(xiàng)新穎的技巧，以便從該技術(shù)獲得更高的性能，但第二波802.11ac路由器要到2015年年初才會(huì)擺上貨架。那些設(shè)備將支持可選功能，有望提供還要高的無線性能。大概同一時(shí)間，針對(duì)專門應(yīng)用開發(fā)的新的、互補(bǔ)無線標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)出現(xiàn)。

最后，試圖通過延遲下一次購(gòu)買路由器來避免產(chǎn)品過時(shí)毫無意義，因?yàn)闃I(yè)界已經(jīng)在竭力開發(fā)802.11ac的后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)。

兩派制

IEEE負(fù)責(zé)定義無線標(biāo)準(zhǔn)，比如802.11ac和舊的802.11n。無線聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance）則負(fù)責(zé)認(rèn)證基于那些標(biāo)準(zhǔn)的硬件能協(xié)同運(yùn)行，該協(xié)會(huì)由多家制造無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的公司組成。

無線聯(lián)盟的認(rèn)證不是必需的――硬件廠商要付認(rèn)證費(fèi)，但認(rèn)證可以讓消費(fèi)者放下心來，尤其是在新標(biāo)準(zhǔn)的初期階段。保證硬件會(huì)像預(yù)期的那樣工作很重要，這是因?yàn)镮EEE要花數(shù)年才最終敲定標(biāo)準(zhǔn)；比如說，IEEE從2008年就開始定義802.11ac，卻直到2013年年底才敲定。設(shè)備廠商們通常不想等待，所以一旦標(biāo)準(zhǔn)組織擬定了早期草案，它們就向市場(chǎng)推出基于該草案標(biāo)準(zhǔn)的新產(chǎn)品。巴法絡(luò)（Buffalo）在2012年推出了第一款802.11ac路由器，但無線聯(lián)盟直到2013年年中才推出第一個(gè)802.11ac認(rèn)證計(jì)劃。

802.11ac有何特別之處呢？首先，它在5GHz頻段上運(yùn)行，這個(gè)頻段不如2.4GHz頻段來得擁擠；因而，信號(hào)不大容易受到干擾。

此外，802.11ac的性能比前一代標(biāo)準(zhǔn)大有提升。SU-MIMO（單用戶多輸入/多輸出）技術(shù)是老版802.11n標(biāo)準(zhǔn)的特征之一，允許多路空間流傳輸?shù)絾我豢蛻舳恕＿@項(xiàng)技術(shù)保留到了802.11ac，該標(biāo)準(zhǔn)增添了一種功能強(qiáng)大的調(diào)制技術(shù)（以及其他技術(shù)），獲得了非常高的最大物理鏈路速率：每路空間流可達(dá)433 mbps。

由于第一波802.11ac路由器同時(shí)支持最多三路空間流，它能夠以1.3Gbps這一最高物理鏈路速率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。相比之下，802.11n路由器提供最多三路空間流，每路空間流的最高物理鏈路速率僅為150Mbps（總吞吐量為450Mbps）。

今年4月，Quantenna Communications公司宣布推出其首款第二波802.11ac芯片組（go. pcworld.com/quantenna）。第二波802.11ac路由器定于明年某個(gè)時(shí)候面市。這種路由器會(huì)充分利用802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的可選特性。首先，它們將支持MU-MIMO（多用戶多輸入/多輸出）技術(shù)，這讓它們得以同時(shí)將多路空間流傳輸?shù)蕉鄠€(gè)客戶端。

其次，它們會(huì)合并5GHz頻段上的多條信道，形成一條帶寬為160MHz的信道（第一波802.11ac路由器也可以合并5GHz信道，但因而獲得的信道只有80MHz的帶寬）。第三，802.11n路由器和第一波802.11ac路由器支持最多三路空間流，而第二波802.11ac路由器可支持最多八路空間流。

使用更寬的信道或額外的空間流（沒有足夠的帶寬同時(shí)做到這兩點(diǎn)）、改進(jìn)的波束成形以及其他技術(shù)，第二波802.11ac路由器有望提供7Gbps到10Gbps的最大物理鏈路速率。

下一個(gè)新的無線標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.11ax

無線聯(lián)盟的技術(shù)副總裁格雷格？恩尼斯（Greg Ennis）在最近的一次發(fā)布會(huì)上表示，IEEE預(yù)計(jì)802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)版本將是802.11ax。雖然這家標(biāo)準(zhǔn)組織要到2019年3月才會(huì)批準(zhǔn)802.11ax，但基于該標(biāo)準(zhǔn)草案的產(chǎn)品可能早在2016年就會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)，正如802.11n和802.11ac還沒有正式得到批準(zhǔn)，我們就看到了基于這些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

據(jù)恩尼斯聲稱，802.11ax的主要目標(biāo)之一是，讓單個(gè)網(wǎng)絡(luò)客戶端獲得的速度增至四倍，不僅僅是提高網(wǎng)絡(luò)整體速度。中國(guó)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商華為公司已聲稱，5GHz頻段上的無線連接速度可達(dá)10.53Gbps。順便提一下，IEEE 802.11ax工作組中有華為的工程師。

恩尼斯表示，802.11ax標(biāo)準(zhǔn)有望憑借更高效地利用可用頻譜資源，更有效地應(yīng)對(duì)信號(hào)干擾，并改進(jìn)MAC（介質(zhì)訪問控制）等底層協(xié)議的數(shù)據(jù)通信，在用戶數(shù)量眾多的環(huán)境下（比如公共場(chǎng)所的熱點(diǎn)）提升無線速度和性能。

802.11ax標(biāo)準(zhǔn)還將使用OFDMA（正交頻分多址）來增加路由器所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。與OFDM（正交頻分復(fù)用）一樣，OFDMA也對(duì)多個(gè)副載波頻率上的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，實(shí)際上將更多的數(shù)據(jù)塞入到同樣大的空間。OFDMA名稱的“多址”這部分是指，將那些副載波頻率的子集分配給單個(gè)用戶。

補(bǔ)充性標(biāo)準(zhǔn)

IEEE的一個(gè)工作組在努力定義802.11ac的后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)，其他工作組卻在開發(fā)滿足特定要求的兩項(xiàng)補(bǔ)充性無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。

首先，IEEE 802.11ad（go.pcworld.com/80211ad）標(biāo)準(zhǔn)使用60GHz頻段中的免執(zhí)照頻譜，構(gòu)建快速的短距離無線網(wǎng)絡(luò)，峰值傳輸速率可達(dá)7gbps。

在60GHz下傳輸數(shù)據(jù)有兩大缺點(diǎn)：一是極短的波難以穿透墻壁，二是氧分子在60GHz下開始吸收電磁能量。這可以解釋為何迄今為止上市的數(shù)量較少的60GHz產(chǎn)品被設(shè)計(jì)成在很短的距離下工作，或者就在一個(gè)房間里面工作。戴爾Wireless Dock D5000（go.pcworld.com/dockd5000）就是前者的典例，DVDO Air（go.pcworld.com/ dvdoair）則是后者的典例。DVDO Air可將高清視頻和音頻從藍(lán)光播放機(jī)流式傳輸?shù)揭曨l投影儀，無需連線。

2013年年底，無線聯(lián)盟宣布了802.11ad認(rèn)證品牌：等到該組織在2015年開始啟動(dòng)認(rèn)證計(jì)劃，它將給可協(xié)同操作的802.11ad產(chǎn)品打上“已通過WiGig認(rèn)證”（go.pcworld.com/wigig）的標(biāo)記。

與此同時(shí)，IEEE 802.11ah標(biāo)準(zhǔn)的情況截然不同。基于802.11ah的無線網(wǎng)絡(luò)在免執(zhí)照的900MHz頻段上運(yùn)行，可輕松穿透墻壁，但不會(huì)提供大量帶寬，只有100Kbps到40Mbps。這種技術(shù)可能適用于互連家庭或商業(yè)樓宇中的傳感器和探頭；802.11ah還可能被視為“物聯(lián)網(wǎng)”領(lǐng)域中的Z-Wave和ZigBee協(xié)議的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。預(yù)計(jì)IEEE要到2016年1月才會(huì)批準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)。

無線標(biāo)準(zhǔn)：總有一個(gè)滿足要求

回顧所有這一系列無線標(biāo)準(zhǔn)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，無線的未來依賴于標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展，這些標(biāo)準(zhǔn)能滿足新一代無線連接設(shè)備的要求。那新一代無線設(shè)備包括從企業(yè)打印機(jī)到煮蛋計(jì)時(shí)器的各種裝置，可以確信：我們需要即將露面的各式各樣的無線標(biāo)準(zhǔn)。▉