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写在前面 CES 2014，Quantenna带来160MHz通道8空间流MU-MIMO技术，让802.11AC速率达到一个匪夷所思的高度——10Gbps； 上下游的这些种种迹象表明，IEEE 802.11ac在发生着潜移默化的改变…… 【PConline 干货铺】这种改变，往往预示着新一代Wi-Fi标准的出现。这不是802.11ad，亦非此前传闻的802.11ae，而是一项近期才被Wi-Fi联盟及电气和电子工程师协会（IEEE）证实并处在开发阶段，板上钉钉的下一代Wi-Fi标准——802.11ax。 最近也看过几篇关于11ax的报道，说得最多的就是诸如“11ac还未崭露头角便胎死腹中”的内容和评论，我想，表达这种观点的作者和网友想必自己心里也在吐槽“11ac的产品和技术支持才刚刚起步，11n尚且够用11ax凑什么热闹？11ac都不知道哪年哪月能用上呢！”，所以，大家放宽心，11ac不会短时就过气，想想11n的长命吧。 Wi-Fi标准是什么？802.11ax是怎么来的？核心技术和原理又是什么？本期干货铺我们就来聊一聊关乎你我的下一代Wi-Fi。
■Wi-Fi标准 Wi-Fi标准是由电气和电子工程师协会（即IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers）负责制定的，而基于这些标准的硬件则由国际Wi-Fi联盟组织（即Wi-Fi联盟，Wi-Fi Alliance，简称WFA）进行认证和商标授权。 关于IEEE IEEE是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，是目前全球最大的非营利性专业技术学会，其会员人数超过40万人，遍布160多个国家。IEEE致力于电气、电子、计算机工程和与科学有关的领域的开发和研究，在太空、计算机、电信、生物医学、电力及消费性电子产品等领域已制定了900多个行业标准。IEEE是非盈利机构，活动经费来源主要是会费，总部在美国纽约市。 关于WFA Wi-Fi联盟成立于1999年，前身为推动11b标准的WECA组织，2000年正式改名并开始在全球范围内开展Wi-Fi产品的认证工作（商圈商标大家很熟悉了：Wi-Fi CERTIFIED）。2013年与无线吉比特联盟（WiGig）合并。目前，该联盟成员单位超过200家，其中42%的成员单位来自亚太地区，中国区会员也有5个，总部位于美国德州奥斯汀。 Wi-Fi认证并非人们想得有硬性要求（厂商掏钱买），但这可以让消费者买得放心，特别是在早期。这是因为IEEE完成一项新标准可能需要花费好几年的时间（802.11ac的研发早在2008年就已经开始了，但直到2013年年末才最终完成），而厂商并不想等，所以只要初版标准已经推出，他们就会把新产品带到市场上。这种处理方式其实在各行各业都有所体现。 ■802.11ax是怎么来的？ 而说到近年来的路由器（802.11n开始），就必须提到MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多入多出）天线技术，802.11ac进行了改进，今天要谈的802.11ax核心技术，其实依然是基于MIMO原理，我们会在下一页详细说。
SU-MIMO（单用户多输入多输出）技术是老式802.11n标准的标志之一，它允许多个空间流被发射到单独的客户端当中。这种技术也被802.11ac所继承，但与此同时，更强大的调制技术也被加入其中，从而实现了433Mbps每空间流的最大物理连接速率。 由于可同时支持最多3股这样的空间流，第一批802.11ac路由器在数据接收/发送上的物理连接速率最高可达1.2Gbps、1.3Gbps。而第二批802.11ac路由器同样会选择不那么拥挤的5GHz频段，但它们同时又在AC标准允许的条件下做了一些“小手脚”，1750M和1900M就不说了，最好的例子其实是华硕今年CES上展示过的2400Mbps双频巨霸RT-AC87U。 关注过近期新品的朋友应该反应过来了，华硕在6月的Computex上还发布了一款路由器（RT-AC3200），包括网件于美国当地和中国大陆同步发布的新夜鹰X6（R8000），它们都将家用无线路由器的传输速率提升到了一个前所未有的新高度——3200Mbps。
MU-MIMO，多用户多输入多输出，MIMO的又一新形态铸就了第三批802.11ac，但事实上，这种技术已经有资格自立门户…… 知道华硕和网件这两款产品，或者说关注过上游厂商动态的朋友会发现，3200Mbps依然会像第二批AC产品一样工作在5GHz频段上，但这时却出现了一个以前从没见过的160MHz信道（此前5GHz最高只能到80MHz），这就是所谓的“三频”了。另外，802.11n和第二批802.11ac路由只支持最多3股空间流（即3x3 MIMO），而由于MU-MIMO技术的下线，第三批802.11ac路由将可以支持最多8股空间流（即8x8 MIMO）。
那么，在结合了更宽信道、额外空间流、升级的波束成形（Beamforming+）和其他技术之后，第四批、第五批…802.11ac路由的最大物理连接速率将可达到史无前例的7-10Gbps。开头我们已经了解到，Quantenna已经为我们带来了支持8空间流MIMO的AC芯片。 这时候，应该有人会站出来了。>> >> 网络论坛 - 业界动态 - 新品情报 - 无线网络 - 网络存储 - 网络安全 - 安防监控 - 技术应用 - 解决方案 <<
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■802.11ax曝光 近日我们得到消息，在最近的一次简报当中，Wi-Fi联盟技术副总Greg Ennis透露到，IEEE预计802.11ac的继任者802.11ac Triple E将会成为真正的下一代Wi-Fi标准，它的新名字已经想好了叫——802.11ax。虽然后者要等到2019年3月份才会被批准，但基于初版标准的产品最早在2016年就会问世。 Ennis表示，802.11ax标准的首要目标之一是将独立网络客户端的无线速度提升4倍。华为此前就曾透露（IEEE 802.11ax标准工作组就有他们的工程师），802.11ax标准在5GHz频段上可以带来高达10.53Gbps的Wi-Fi连接速度。 此外，Ennis还透露，802.11ax标准将能够提升多用户环境下（比如公共场所热点）的Wi-Fi性能，而这主要是通过提升频谱效率、更好地管理串扰、增强底层协议（比如介质访问控制数据通讯）来实现的。新的标准应该会让公共Wi-Fi热点变得更加快速和稳定。 802.11ax标准还会使用正交频分多址接入（OFDMA）来提升路由器可以发射出的数据量。就像正交频分复用技术（OFDM）技术，OFDMA会在多个副载波上对数据进行编码——也就是在相同空间区域内装入更多的数据。OFDMA的“多址接入”描述的是一种将这些副载波频的子集分配到单独用户的方式。
■补充标准：802.11ad、802.11ah 除了新标准的研发之外，IEEE还在开发两个无线网络补充协议来解决其他的需要：一个叫802.11ad，还有一个叫802.11ah。 IEEE 802.11ad标准使用了未获授权的60GHz频段来建立快速的短距离网络，峰值速率可达7Gbps。但在60GHz下进行数据传输存在两个主要缺陷：其一是短波的穿墙能力欠佳，其二是氧分子会吸收60GHz下的电磁能。 这也解释了为什么目前市面上的少数60GHz产品都需要在非常短的距离下、或者是同一房间当中进行工作。戴尔的Wireless Dock 5000和DVDO Air（将高清音频和视频从蓝光播放器无线传输至投影仪）就很好地解释了这两种限制。 Wi-Fi联盟在去年年末宣布了802.11ad认证项目，他们将会给可互操作的802.11ad产品加入“WiGig认证”标签。
IEEE 802.11ah标准正好和上面这种标准相反，它运行于未获授权的900MHz频段，信号穿墙完全不是问题，但带宽则很有限，只有100Kbps-40Mbps。 这种标准的受众之一可能是家庭和商业建筑当中的传感器和探头，它也因此被看作是Z-Wave和ZigBee等物联网协议的竞争者之一。不过IEEE打算等到2016年1月才对其颁发许可。>>
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而使用了MU-MIMO技术的路由器则不同，它的信号并非360度全向发射，实际上，你可以把MU-MIMO路由的信号看作是“三道射线”，拿高通的VIVE MU-MIMO举例：利用波束成型和多用户分集技术，将信号在时域、频域、空域三个维度上分成三部分，看起来就像是同时发出三个不同的信号，射向三台不同的设备，这样，路由就能同时“1 vs 3”。由于三个信号互不干扰，因此每台设备得到的资源是相等的，而且数据传输能同时进行，从路由器角度衡量，数据传输速率提高了2.5~3倍。
当一个网络内同时存在几十台甚至上百台设备时，这种互不干扰的工作模式好处就很明显了，路由器能用传统802.11ac三倍的速度处理请求，负载被大大分散，整个网络的延迟会有明显的下降。从手机角度来说，支持MU-MIMO的手机除了网速更快，还能更迅速的连上路由器，减少无谓的等待时间，接入WiFi网络时功耗也会变小。
不过，遗憾的是，MU-MIMO技术需要发送和接受设备两端都提供硬件支持，也就是说，你的路由器和手机必须同时支持MU-MIMO，WiFi才能同时与多个设备通讯，而目前市面上现有的家用路由器和手机均无法支持MU-MIMO。 ■小结 IEEE 802.11ax标准中会不会出现比Beamforming+、MU-MIMO更加先进和有效的无线技术，我们不得而知，但可以肯定的是，人类的欲望和需求永无止境，产品更新迭代，科学家和工程师们会想尽一切办法解决问题。所以，在未来的Wi-Fi演进过程中，一定还会有新的技术手段出现，10Gbps只是个过程，就像Beamforming到Beamforming+，MIMO到MU-MIMO一样。 总之还是那句话，按需求量力而行。如果你的设备有限，只是普普通通的上上网，玩个游戏看个视频，网速够用，300Mbps的路由器或者上个11n的双频也够你折腾了；如果你准备发烧，网速牛13，设备齐全负载大，对高速、高清传输有癖好，果断入手11ac产品；至于11ax（说不定IEEE和Wi-Fi联盟哪天翻脸不叫这名了，这都是未知数），了解一下就行了，且当涨涨见识。>> >> 网络论坛 - 业界动态 - 新品情报 - 无线网络 - 网络存储 - 网络安全 - 安防监控 - 技术应用 - 解决方案 <<
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2014-08-04 00:15
出处：PConline原创
责任编辑：shengyongzhen
