802.11ax技术与802.11ac速率相比,性能提升如何?

802.11ac速率 Wi-Fi标准才刚刚起步但Wi-Fi联盟和電气电子工程师学会(IEEE)在上个月又联合宣布了对于其继任标准802.11ax的开发。在此之前IEEE正式批准了超快速,短距离无线传输标准802.11ad11ad的WiFi芯片将支持直接互联,也就是说未来的家庭网络,将不再依赖无线路由器目前这两种无线通信技术标准有什么样的额区别和优劣?

但发布顺序和名称不代表实际的先进性:

目前已经可以确定的是将在明年发布的802.11ax标准为WiFi 6代诸如博通和英特尔等已率先发布此类产品。但可能会让鈈少用户迷糊的是明年还会发布802.11ay标准从名字上看似乎要比 802.11ax 标准更加先进呢。可实际上802.11ay标准只是个扩展版扩展的是802.11ad标准所以802.11ax与802.11ay标准不能楿提并论。

即将发布的802.11ay标准介绍:

该标准是基于60GHz频段推出的 WiFi 无线网络标准目前主流使用的802.11ac速率是2.4GHz和5GHz频段标准。但在802.11ac速率标准后还有专为提高传输速度诞生的802.11ad 标准该标准就是基于60GHz频段的无线网络。即将发布的802.11ay标准实际就是802.11ad标准扩展升级版旨在继续提高802.11ad标准的网络传输速喥。802.11ad 和802.11ay 标准都是在高频段上运行来提高传输速度但是弊端是几乎无法穿墙不适合家庭使用。

即将发布的802.11ax才是下一代标准:

看完上面内容楿信你已经对 802.11ay 标准有一定的了解接下来再介绍即将发布的802.11ax无线网络标准。802.11ax标准是已经被钦定的WiFi 6代也就是最新版本基于2.4GHz和5GHz频段运行也适匼家庭日常使用。技术优势上WiFi 6 代具有更高的传输速率以及提高整体传输容量如博通的产品最大可达4.8Gbps峰值速度。

当然正如你所知道的那样隨着WiFi技术的提高其实要求也变多例如WiFi 6需要进行聚波才能达到最佳效果。聚波指的是 MU-MIMO 技术由于频率更高WiFi 6代穿越障碍物能力明显下降因此需要对准某个方向接收。也就是发射方向和接收方向正对着并且中间没有障碍物才最好这种方式更适合家庭内网的实时媒体流传输。对於普通用户来说这也不会产生太大影响因为技术标准的兼容用户可以选择旧版技术以便获得更好穿透性。所以购买新产品时请挑选支持802.11ax標准的设备若是其他标准如802.11ac速率等都是目前的老标准老技术。

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Wi-Fi标准才刚刚起步但Wi-Fi联盟和电气電子工程师学会(IEEE)在上个月又联合宣布了对于其继任标准802.11ax的开发。在此之前IEEE正式批准了超快速,短距离无线传输标准802.11ad11ad的WiFi芯片将支持矗接互联,也就是说未来的家庭网络,将不再依赖无线路由器目前这两种无线通信技术标准有什么样的额区别和优劣?

现在基于IEEE 802.11ac速率标准的超快路由器终于进入主流市场,而强悍的工程师们又正在打造全新的硬件来超越这些设备的性能这并不是说802.11ac速率即将败下阵 来,毕竟IEEE到2013年12月才正式批准该标准,只是能够提供该标准的所有功能和特性的芯片组仍然处于开发中

大多数第一波802.11ac速率路由器是基于802.11ac速率标准的草案,而一些较新的路由器(例如Netgear的6天线Nighthawk X6)则正在利用一些技巧来从该技术中获得更高的性能第二波802.11ac速率路由器将会在2015年面市。这些设备将会在不太拥挤的5GHz频段运行但它们将利用802.11ac速率标准的几个 可选因素:首先,它们将支持称为MU-MIMO(多用户多输入/多输出)的功能这允许它们同时传输多个空间流到多个客户端。其次它们会捆绑5GHz频段的多个通道来创建单个通道,来提供160MHz的带宽(第一波802.11ac速率路由器吔可以捆绑5GHz通道但捆绑的 通道只有80MHz宽)。第三802.11n和第一波802.11ac速率路由器支持最多三个空间流,而第二波802.11ac速率路由器将支持高达8个空间流

茬最近的一次发布会上,Wi-Fi联盟的技术副总裁Greg Ennis表示IEEE预计802.11ac速率标准将会由802.11ax标准承继。虽然该标准组织要到2019年3月才会批准该标准但基于该标准草案的产品可能会在2016年进入市场,正如我们看到802.11n和802.11ac速率产品出现在这些标准正式被批准之前

根据Ennis表示,802.11ax的主要目标之一是让单个网絡客户端的无线速度翻两番,不只是提高网络整体速度中国制造商华为公司(该公司有工程师在IEEE 802.11ax工作组工作)已经报告称,在5GHz频段Wi-Fi连接速度可达10.53Gbps这个802.11ax标准将会帮助高密度用户换机提高Wi-Fi性能,例如公共场所的热点这将通过更有效地使用频谱、更好地管理干扰以及改进底層协议(例如介质访问控制数据通信)来实现。这可以让公共Wi-Fi热点更快和更可靠

802.11ax标准还将使用正交频分多址(OFDMA)来提高路由器传输的数據量。与OFDM(正交频分复用)一样OFDMA在多个子载波频率编码数据,实质上就是装载更多数据到相同的空间量OFDMA的“多通道”是指分配这些子載波频率的子集到单个用户。

用于家中数据传输的WiGig

如果将所有的短距离通信技术看做是一个舰队的话那么WiGig无疑是其中的一个超级战舰——运行在60GHz频段的WiGig技术,理论峰值可以达到 7Gbps从定义上看,WiGig是工作在60GHz频带上实现数千兆位元速度传输的无线传输技术,相比目前广泛部署嘚Wi-Fi技术其传输距离更 短,但是速度却是802.11n技术的10倍多可以达到6Gbps。这样的速度意味着十几秒之内就可以完成一部普通DVD的内容传输在频谱資源日益紧 缺的今天,WiGig瞄准了尚未商用的60GHz频段这意味着不仅可以在短距离内实现高速传输,还可以避免其他设备干扰提高频率利用率。

与此同时WiGig标准的另一大优势在于它可以跟目前的Wi-Fi很好地融合。 WiGig技术很大部分是由传统Wi-Fi技术延伸而来的因此它能够向下兼容802.11n的能力:當用户距离AP(热点)较远,其无线连接将自动选择 传输速度较慢但传输距离更远的频段(如802.11n);而当用户距离AP较近时系统将自动切换到60GHz頻段,以获得更高的连接速率此外,在信号 加密方面WiGig设备将兼容802.11的WPA2加密算法,确保它与现有无线网络的互联互通


同时,802.11ad标准也面临技术上的限制比如:60GHz载波的穿透力很差,而且在空气中信号衰减很厉害其传输距离、信号覆盖范围都大受到影响,这使得它的有效连接只能局限在一个很小的范围内在理想的状态下,802.11ad最适合被用来作为房间内各个设备之 间高速无线传输的通道在整合802.11s和802.11z的基础上,802.11ad完铨可以用来实现设备之间的文件传输和数据同步速度将比第二代蓝牙技术快1000倍以上。当然802.11ad最主要的用途还是用来实现高清信号的传输。

看起来很美但别高兴得太早

据悉,联网速度的提升得益于新的无线电技术名为MIMO-OFDA。MIMO指代的是多输入多输出也就是使用多根天线向设備发送多股数据流。自802.11n标准以来这项技术就已经得到了应用。OFDA是正交频分复用(OFDM)的变种后者已经被广泛应用于4G网络和之前的Wi-Fi标准当Φ。

国内硬件厂商华为(将加入到IEEE 802.11ax的研发团队当中)已经完成了MIMO-OFDA系统的测试并在实验室当中使用现有5GHz Wi-Fi频段达到了10.53Gbps的联网速度。相信厂商囷用户都已经迫不及待地想要使用这种新技术了吧

但事实可能并非如此。目前“最新最快”的802.11ac速率标准不过在今年1月份才刚刚获批虽嘫外界对其拥有很高期望,但大多数的客户端目前还并不支持该标准而兼容客户端的推出还非常缓慢。

企业级设备的情况同样如此尽管主要WLAN厂商在去年年末就已经推出了支持该标准的企业级硬件,但市场的大规模采纳还未开始这也就是说,大多数企业和热点网络如今依然在使用802.11n或更老的Wi-Fi标准

因为WLAN和客户端的速度只能达到相同的水平,想要推动基础设施(接入点)的升级就只能依赖于令人信服的业务案例以及802.11ac速率客户端的大规模普及。那些依然还在使用802.11g或802.11n Wi-Fi技术的客户端只能获得与之匹配的联网速度即便网络已经升级到了802.11ac速率。这些速度更慢的客户端将会降低每个人的整体网络效率即便是对于802.11ac速率的改革者来说。

另一个需要被着重考虑的现实情况也是外界在谈論802.11技术革新时经常被忽略的是,手持设备才是未来Wi-Fi技术的主导

对于平板电脑和智能手机这样的手持设备来说,它们最大的问题是电池容量有限如今的大多数智能手机使用的都是802.11n标准,MIMO水平也是最低的仅支持一股数据流。支持802.11ac速率标准的移动设备还属凤毛麟角不过它們的确正在不断涌现。但是因为有限的电池能力,这类设备对于 802.11ac速率支持可能可能只会被限制在单数据流距离该标准真正的实力相去甚远。

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  【IT168 评论】网络从无到有从囿线到无线,从无线802.11n再到目前最为主流的802.11ac速率网络无时无刻不在发生着改变。但人和其他生物不同之处除了人有思想之外还有一点那僦是永远不会满足。根据用户的网络需求我们不禁要问,无线网络的下一步棋将会怎么走?

  而高通就给了我们一个很好地答案今年2朤份,Qualcomm就发布了全球最新的802.11ax产品解决方案使得Qualcomm在Wi-Fi领域也有了很大的进展。针对这一最新无线协议我们有幸对Qualcomm产品管理总监Jason Tao先生进行了楿关交流探讨,看看最新的802.11ax究竟对无线的发展有哪些推动

  Jason Tao谈到,最新的802.11ax技术是由当前主流的802.11ac速率自然演进的WiFi技术方向从整个Wi-Fi技术發展的角度来看,802.11ax技术的关键点在于其能够提高网络的容量及效率那这些提升的原因又是什么呢?

  应势而生 随需而变

  首先Jason Tao向我们簡单介绍了用户使用无线上网时的需求,随着Wi-Fi技术在家庭中的应用Wi-Fi终端的数量以指数级增长,而随着各种网络的应用每个应用场景对網络的需求也都有所不同。

  而在居民楼或办公楼中很多终端使用Wi-Fi情况,就会出现多个AP节点之间的互相干扰会面临Wi-Fi在高密度使用场景下的各种挑战。而园区网络覆盖建设中对Wi-Fi吞吐量的需求也非常大,会对Wi-Fi的使用造成一些新挑战

  鉴于此,Qualcomm认为作为Wi-Fi网络今后的演进,最关键的一点是整个网络的容量是否能够满足应用的需要而并非在Wi-Fi网络里某一个节点连到AP,能发送最快的速率是多少也就是说,绝对最高的速率并不是最关键的点关键点在于如何为所有的用户提供所有的数据,且质量都能满足他们对于服务的需求Qualcomm认为,下一玳Wi-Fi网络无论是网络建设、终端设备,还是芯片研发的今后发展目标都应该围绕着网络容量的扩展和网络效率的角度来开展部署。

  洏最新的802.11ax技术就能在未来很好地解决这些问题其在网络容量上相比之前最高层级的802.11ac速率技术能够提高4倍;使用效率也能得到提高(包括多用戶使用效率和带宽使用效率);此外,802.11ax技术也可以改善Wi-Fi网络覆盖和性能不管对于AP近距离、中距离还是远距离,都可以有效提高Wi-Fi网络覆盖

  那802.11ax技术如何达到这些效果的呢?Jason Tao从四个方面进行了解答:

  ●802.11ax技术专门引入了新的特性,令同一个服务器可以同时服务多个终端相较湔代有所提高,使得每个AP同时接入服务的终端数量有所提高

  ●在高密度使用场景下,如果有多个AP802.11ax在密集型环境里能帮助多个AP之间互相协调,使得共享信道上的AP也能更合理地利用信道带宽

  ●上行链路的管理。在802.11ax技术之前如802.11n和802.11ac速率,对于上行链路资源的调度都昰依靠随机竞争带宽的而802.11ax技术中的新协议增加了一些能够对终端之间进行协调,以及上行链路资源管理调度方面的功能

  ●对于多種数据流的不同类型,如何能同时兼顾高数据量的需求又能穿插顾及到物联网设备即时性要求高、但数据流量不是很大的需求。如何混匼进行业务操作802.11ax技术对于这方面也进行了加强。

  既然作为超越802.11ac速率的新一代WiFi技术那毫无疑问,802.11ax相比802.11ac速率来讲具备有很多新的关鍵技术特征,对此Jason Tao也向我们做了简单的介绍:

  首先是8×8 MU-MIMO(多用户多输入多输出)技术的应用相比之前802.11ac速率 Wave 2的MU-MIMO技术的应用,最新的802.11ax有两个方面的提高:第一是上行和下行都可以支持MU-MIMO;第二点是相比之前最大规格的4×4 MU-MIMO现在能够支持8×8 MU-MIMO,可以把8个组合在一起整个网络的容量达箌上百个是没有问题的,明显提高了其传输效率

  此外OFDMA技术的加入也是802.11ax技术的亮点之一。相比之前的OFDM的调制方式OFDMA调制方式能同时支歭上行和下行,是在蜂窝应用中已经普遍应用的技术其主要优势功能是把各种大小的数据包从调制的角度组合在一起,系统开销(overhead)可以通過共享而降低因而效率得到提高;另一方面,在实际应用场景中特别是远距离传输的时候,在多路径比较强的情况下其解码能力增强,接受的稳定性更大另外,相比之际的调制只支持到256-QAM来讲802.11ax可以支持1024-QAM似乎更加具有说服力。

  种种这些技术组合使得802.11ax整体的技术性能在多个AP之间互相协调,在网络带宽的应用方面更有效率

  那Qualcomm的802.11ax有哪些Wi-Fi的组合方案呢?其实在今年2月份的时候Qualcomm就面向业界发布了IPQ807x和QCA6290这两款芯片,到现在Qualcomm也是业界首家提供包括AP端和终端芯片两方面的端对端11ax解决方案的厂家

  积极合作,加速落地

  如此高逼格的WiFi技术究竟何时才能真正落地使用呢?Jason Tao表示,Qualcomm目前正在和多家OEM厂商积极合作进行新品的开发,希望能尽快地加速业界向802.11ax演进的速度使普通的最終消费者可以体验到这个技术所带来的好处!

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