無(wú)線新時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，802.11ac標(biāo)準(zhǔn)作為一個(gè)偉大的充滿革命性和創(chuàng)新性地技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將無(wú)線接入帶入真正的G比特時(shí)代。在2014年，隨著企業(yè)將需要支持越來(lái)越多的無(wú)線設(shè)備和帶寬密集型應(yīng)用程序，基于新802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi設(shè)備將受到越來(lái)越多用戶的關(guān)注�！禝P領(lǐng)航》將從本期開(kāi)始聚焦802.11ac，帶領(lǐng)讀者了解新技術(shù)將帶給我們的新價(jià)值。

    802.11ac與802.11n相比主要有四大技術(shù)演進(jìn)：更寬的頻寬綁定、更多的空間流、更先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)以及更靈活的MIMO機(jī)制。

    一、信道綁定

    增加無(wú)線電傳輸速度的一個(gè)簡(jiǎn)單而高效的方法就是給它更多的頻率或者帶寬，802.11a/b/g時(shí)代信道只有20MHz，為了獲得更多的帶寬，802.11n引入了信道綁定的技術(shù)，將兩個(gè)20MHz的信道捆綁在一起，如今802.11ac能夠支持80MHz的信道，即綁定4個(gè)信道，并且最高可以支持綁定8個(gè)信道，從而整個(gè)信道能夠到達(dá)160MHz。如果將頻譜資源比喻成馬路的話，802.11a/b/g時(shí)代就好像是單車道，承載能力有限，而到了802.11n時(shí)代發(fā)展為雙車道，大大提高了流量，而802.11ac可以達(dá)到8車道，承載能力可想而知（如圖1所示）。

圖1 802.11ac的理論頻寬最高可達(dá)160MHz

    表面看來(lái)，信道綁定的方式可以帶來(lái)更高速率，但是在中國(guó)卻有著一個(gè)必須解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題——5GHz頻段頻譜資源有限。在北美，2.4GHz頻段有83.5MHz（3個(gè)不重疊的信道）的帶寬，而5GHz頻段能夠承載的流量是2.4GHz的6倍，而且5GHz頻段環(huán)境相對(duì)比較理想。而在中國(guó)，2012年之前5GHz頻段可用資源只有100MHz（5725-5825MHz），這就意味著在802.11a標(biāo)準(zhǔn)中，只有一個(gè)可用信道（80MHz），如果要實(shí)現(xiàn)蜂窩部署，沒(méi)有足夠多的信道可用（如圖2所示）。隨著工信部在2012年底關(guān)于5GHz頻段的正式發(fā)文，上述問(wèn)題得到了緩解，工信部明確發(fā)布了5150-5350MHz頻段的使用事宜，并且還在考慮進(jìn)一步開(kāi)放更多的頻譜資源。這就意味著在802.11ac標(biāo)準(zhǔn)下，現(xiàn)有頻譜資源至少可以保證有三個(gè)互不干擾的80MHz的信道可用，工信部的這一舉措將大大加快802.11ac的商用過(guò)程，也是國(guó)家著力推廣無(wú)線的一個(gè)標(biāo)志。

圖2 不同標(biāo)準(zhǔn)下的信道劃分

    二、8路數(shù)據(jù)流

    802.11ac沿用了802.11n的MIMO技術(shù)，采用多天線技術(shù)，可以在不消耗更多帶寬以及不增加傳輸功耗的前提下，增加數(shù)據(jù)吞吐量。這種方法把能量分散到多個(gè)天線上，從而使得每赫茲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)更多，而總能耗保持不變，與此同時(shí)多天線設(shè)計(jì)還增加了可靠性。同樣用道路來(lái)作比喻，如果說(shuō)信道綁定只是增加了某一條馬路的車道數(shù)量，那么MIMO技術(shù)則是增加了馬路的數(shù)量，這同樣也大大提高了馬路承載能力，可以通過(guò)更多的車流量（如圖3所示）。

圖3 802.11ac的MIMO方式理論最高8個(gè)空間流

    802.11n理論最多可以支持4路數(shù)據(jù)流，而802.11ac則可以支持8路數(shù)據(jù)流。在802.11n標(biāo)準(zhǔn)商用過(guò)程中，芯片廠商用了大約兩年的時(shí)間，才增加了一路數(shù)據(jù)流，商用芯片最高也只做到了3路數(shù)據(jù)流，由于成本和實(shí)際性能的原因，4路空間流的商用芯片一直未能面世，而要實(shí)現(xiàn)8路數(shù)據(jù)流的商用難度將會(huì)更大，目前為止商用的芯片還是以3路空間流為主。

    三、256QAM調(diào)制技術(shù)

    802.11ac技術(shù)也是通過(guò)物理方式加大信號(hào)承載密度實(shí)現(xiàn)的，在信號(hào)調(diào)制層面802.11n是采用64QAM，而802.11ac則達(dá)到了256QAM。QAM發(fā)射信號(hào)集一般用星座圖表示，每一個(gè)星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)，星座點(diǎn)數(shù)越多，傳輸?shù)男畔⒘烤驮酱�，常�?jiàn)的形式有16QAM、64QAM、256QAM，802.11ac協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用的是256QAM，所以單載波承載的數(shù)據(jù)量可以達(dá)到8個(gè)比特（bit），而802.11n只能達(dá)到6個(gè)比特（bit），所以吞吐量也隨之增加（如圖4所示）。

圖4 64QAM與256QAM的星座圖

    形象點(diǎn)來(lái)說(shuō)，802.11n時(shí)代馬路上運(yùn)輸?shù)慕煌üぞ呤切∞I車，而現(xiàn)在802.11ac時(shí)代變成了大貨車，運(yùn)輸能力自然比以前更大了（如圖5所示）。但是新的調(diào)制方案雖然增加了單個(gè)載波承載的比特?cái)?shù)，同時(shí)也相對(duì)增加了調(diào)制的復(fù)雜度，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于信號(hào)的穩(wěn)定性和抗干擾要求更高,需要更佳專業(yè)的無(wú)線規(guī)劃和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。

圖5 256QAM調(diào)制技術(shù)提高單載波數(shù)據(jù)量

    四、多用戶MIMO（MU-MIMO）

    802.11ac技術(shù)演進(jìn)中還有一個(gè)最令人期待的技術(shù)，即多用戶MIMO（MU-MIMO），之所以這么說(shuō)是因?yàn)樗鼤?huì)提高單個(gè)AP無(wú)線接入的終端數(shù)，緩解高密部署這一歷史難題。802.11n技術(shù)中，同一時(shí)間MIMO只允許單用戶使用，而802.11ac可以支持多用戶MIMO，這意味著單個(gè)802.11ac的AP可以向兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備傳送不同的數(shù)據(jù)流。我們可以想象一下走高速道路經(jīng)過(guò)收費(fèi)站時(shí)的情景，無(wú)論道路是幾車道，要是收費(fèi)站的關(guān)卡數(shù)量不夠或者效率低下，就會(huì)引起堵車；同樣，上文介紹的技術(shù)只是提高了高速道路的承載量，那么MU-MIMO將會(huì)是提高收費(fèi)站效率的關(guān)鍵技術(shù)。可惜，目前第一代802.11ac芯片并不支持這個(gè)特性，第二代芯片會(huì)在 2014年底推出，到那時(shí)才會(huì)支持MU-MIMO。

    總的來(lái)說(shuō)，未來(lái)802.11ac會(huì)給Wi-Fi市場(chǎng)帶來(lái)很大的革新，新的技術(shù)將會(huì)帶來(lái)新的Wi-Fi體驗(yàn)，802.11a/b/g將成為歷史,802.11n也將逐漸變得平庸,802.11ac將成為WLAN市場(chǎng)的主宰。

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