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无线WiFi网络802.11ac解析

2014-11-16 23:05| 投稿: security

摘要: 记得曾经在去年写过一篇《技术分析第19期:5G WiFi无线连接解析》, 当时解析了我们5G频段WiFi的相关信息。今天要阐述的也是关于每天与我们腻在一起的WiFi无线网络的标准802.11ac。不过...
记得曾经在去年写过一篇《技术分析第19期:5G WiFi无线连接解析》, 当时解析了我们5G频段WiFi的相关信息。今天要阐述的也是关于每天与我们腻在一起的WiFi无线网络的标准802.11ac。不过开始前还是需要先理 清WiFi和技术标准802.11ac的关系。WiFi我们经常接触,其实际是商业化的标识,并不是技术标准,代表无线连接网络。IEEE 802.11是电器电子工程师学会[IEEE]制定的无线传输技术规范,实际是无线网络的连接技术标准,它被WiFi所使用,但WiFi不仅仅包含 802.11ac技术,同理802.11ac也不仅仅只被WiFi使用,其也可以用于其他的无线通信领域。2.4G拥挤 5G显优势现在我们普遍使用的WiFi基本都工作在2.4G无线频段,使用的是802.11b/g协议。不过随着2.4G频段的设备越来越多,在 2.4-2.485GHz内信道显得十分拥挤,因为包括如无线键盘、无线鼠标、蓝牙等各类电子设备都工作在此频段。低频段在数据传输容量方面一般,同时拥 挤的信道会令设备抢占资源,通信的质量和效果都会降低。WiFi产品中,2.4G频段的802.11b/g设备在2.401GHz-2.473GHz频段 中使用11个22MHz的带宽信道,设备多造成拥挤,同时信道数量少,带宽不足这是问题的所在。IEEE标准技术协议标准发布时间工作频段标准速度理想最高速率覆盖范围(室内+室外)802.11a19995.15-5.35/5.47-5.725/5.725-5.875 GHz25Mbps54Mbps30米/45米802.11b19992.4-2.5 GHz6.5Mbps11Mbps30米/100米802.11g20032.4-2.5 GHz25Mbps54Mbps30米/100米802.11n20092.4GHz或5GHz300Mbps600Mbps70米/250米802.11ac20115GHz433Mbps/867Mbps867Mbps/1.73Gbps/3.47Gbps/6.93Gbps-802.11n可工作在5G频段5G频段采用为了解决2.4G的频段拥挤问题,更高频率和更高带宽的IEEE 802.11n技术出现。802.11n能工作在5G频段,高频段拥有更高的带宽容量,同时不容易被干扰,设备相对2.4G少很多。802.11n便能够 解决信道拥挤和带宽不足的情况,其信道带宽能够到达40MHz,可以通过MIMO多路输入输出标准,采用多条天线叠加提高传输速度。一般的家用 802.11n设备能做到300-450Mbps的峰值速度,这也是用户经常看见销售的路由器标识显示速度300Mpbs的原因。虽然802.11n拥有 不俗的性能,但是缺点同样存在,高频段衰减大,覆盖范围比较小,一般家庭使用还可以满足需求,而大型办公场地的覆盖对比802.11b/g的2.4G频段 便显得优势不足。802.11ac速度更快可以看到802.11的发展是从a开始, 经历b/g/n到达现在的ac。802.11ac准确来说,在手机设备上开始配备是从2013年逐渐开始,那时候一些高端的旗舰手机陆续拥有 802.11ac的WIFi网络连接能力。来到今年2014年,高端旗舰手机慢慢标配802.11ac的WiFi模块,苹果iPhone 6、Macbook air和airport等都已经具备,苹果全线最新产品线不落下。802.11ac802.11ac都工作在5G频段上,能够支持最大8倍MIMO,并支持多个终端以MIMO方式连接,信道带宽能够最多达到160MHz,相比 802.11b/g提高了4倍。80MHz的带宽下能够实现433Mbps的传输速度,而160MHz更是达到866Mbps的网速。无线网络仍然受环 境、干扰、距离等客观因素所影响,真实速率要比理论速率要低不少,但对比以往802.11b/g还是有非常大的提高。有测试结果表明,如果用 866Mbps的无线路由器和网卡连接传输,实际的无线传输速度能够达到20MB/S左右,这显然能够把无线局域网实现真正的百兆信息化。芯片解决方案802.11ac的普及还需要依托成熟稳定的WiFi芯片解决方案,现阶段主要的802.11ac芯片的方案解决提供上有高通和博通。虽然博通已经推出 消费级的电子市场,但是在企业级方面仍然具有很强的实力。其WiFi芯片方案应用在全球大部分的PC、路由器、网卡等设备上。随着802.11ac方案的 成熟,越来越多的芯片厂商都逐渐能够提供WiFi芯片解决方案,这也在一方面提高市场竞争力,降低成本,加快市场普及。现在除了博通,思科、英特尔、高通 Atheros、联发科也推出了相关的802.11ac产品,档次也有多种选择,不但有针对企业级,同时家用市场也有相应产品。智能家居生活由于WiFi技术的进步,802.11ac标准极大提高了传输效率,令更多设备之间的无线连接成为了可能,这也掀起了以路由器领头的智能家居生活的变 化。以后路由器便可以改变自己的角色,不单单只做网络的统筹人,同时配上智能系统后也成为中央操作者。我们可以通过手机操控家里的电灯、空调、热水器等家 电,这些都通过路由器所连接,作为中央指挥官而存在。智能家居生活智能家居生活已经有雏形,但是尚需时日,这是一项庞大的工程。说一点实在的体验转变,对于普通家庭用户来说,802.11ac加快了无线网络速度,我们 可以改变以往开电脑下载或传输东西的习惯。我们在路由器端搭建小型服务器,可以通过路由器进行远程下载,同时资料存储在路由器空间,笔记本、手机或平板可 以随时随地通过家里无线网络进行存取。这令我们日常观看电影更加方便了,同时办公资料的共享也显得便捷。由于802.11ac是属于IEEE制定,因此其 向下兼容802.11a/b/g/n产品,旧设备也可以无缝无兼容性使用。普及路开启802.11ac拥有技术优势,不过消费者购买的时候还需要留一个心眼。其中很多号称千兆的802.11ac网卡只是2.4G与5G叠加起来,并不单是 5G频段。5G频段可以通过叠加天线MIMO技术来提高传输速率和减少衰减,不过由于频率较高的现实,衰减仍然会存在。不过目前支持802.11ac的设 备已经逐渐增多,高速的设备也逐渐出现在市场上,802.11ac的普及路即将铺开。随着芯片方案的成熟和竞争的加剧,802.11ac的设备价格被慢慢拉低,一些知名品牌的无线WiFi都已经到300元的区间,100-200元之间也 有选择。当然这些802.11ac设备可能仅仅是单通道80MHz频段433Mbps,并没有达到16MHz的866Mbps高速率,不过对于家用来说已 经基本足够。廉价芯片方案的增多,价格的走低会是802.11ac设备的极大驱动力,当然要想实现真正的高速无线网络,除了路由器之外,设备、网卡也需要 升级到相应的ac级别,同时受环境、宽带速率等影响,用户的体验提升可能并没有十分明显,整个网络设备的升级还需要一定的成本和时间。

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