论文部分内容阅读
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。可谓热闹非凡。
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。
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。可谓热闹非凡。
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。