第五代Wi-Fi技術標準802.11a應用展望

［摘要］采用IEEE 802.11ac標準的第五代Wi-Fi技術，具有接入速率高、覆蓋范圍大、低耗能等優點，傳輸性能較目前的802.11n大幅躍升，發展前景備受市場看好。本文將對5G Wi-Fi技術標準802.11ac和應用前景進行了分析。

［關鍵詞］Wi-Fi802.11ac應用前景技術標準無線技術

一、引言

隨著互聯網的飛速發展和無線AP的數量迅猛增長，WLAN的方便與高效使其在全球得到迅速的普及。據Wi-Fi聯盟統計顯示，2011年全球Wi-Fi用戶超過10億，聯盟成員企業目前已經達到了450家，Wi－Fi設備出廠量達到近11億部，具有Wi-Fi認證的產品發貨總量已超20億件，平均每年開發200萬件產品，到2015年，Wi-Fi設備將增加到超過30億臺。WLAN被廣泛嵌入至各類手機、平板、筆記本電腦、掌上游戲機和消費電子產品中，形成了互聯網接入、辦公自動化、家庭網絡、看電影、玩游戲、聽音樂、處理各種數據等豐富多彩的應用，極大地方便了人們的工作和生活。

近幾年，隨著無線高清視頻傳輸等高吞吐量數據業務的快速增長，但目前全球最快的802.11n標準Wi-Fi傳輸速率理論上僅為600Mbps，已經逐漸變得捉襟見肘，嚴重影響無線數據業務技術的發展。為更好地適應高速無線數據業務發展的需要，IEEE組織和Wi-Fi聯盟提出了第五代Wi-Fi標準規范——802.11ac，將數據吞吐量理論上提升到驚人的3.6Gbps，讓我們離無縫Wi-Fi漫游的數字城市更近一步。

二、第五代Wi-Fi技術標準802.11ac

當前，國際主流的基于IEEE 802.11系列Wi-Fi技術標準的是由Wi-Fi聯盟推廣的，共推出了四代Wi-Fi技術標準，2012年底將會正式推出第五代Wi-Fi技術標準802.11ac。在目前全球民用無線網絡中，常用兩個發射和接受信號免許可頻段是2.4GHz和5GHz。1997年，基于2.4GHz第一代Wi-Fi標準802.11a受到工藝和成本的限制，最高傳輸速率只有2Mbps。但隨后出現的802.11b/g/n等版本的標準，傳輸速度越來越快，覆蓋范圍也越來越廣。2009年推出的基于802.11n標準的Wi-Fi系統傳輸速率可達600 Mbit/s，比802.11b快了50倍，比802.11g快了10倍。

802.11ac是一個針對更高吞吐能力的無線連接而設計的新標準，Wi-Fi聯盟有望在2012年底正式公布802.11ac。802.11ac比先前的802.11a/b/g/n技術標準的Wi-Fi產品具有更多的MIMO通道、更高的帶寬和更高階的調制類型，傳輸速度更快，傳輸范圍也更廣。按照技術設計，802.11ac的核心技術主要基于802.11a，主要工作在5GHz高頻段上，采用8×8多輸入多輸出(MIMO)天線技術、160MHz數據傳輸通道帶寬和256狀態正交調幅(256QAM)。IEEE 802.11ac使用更多的空間流來提高數據吞吐能力，理論傳輸速度將首度可突破1Gbps水準，即使是入門級產品速度也會有450Mpbs，高端則會在1Gbps之上，理論上最高可達3.6Gbps，相當于802.11n的六倍。

802.11ac無線通信通道整合了正交頻分復用(OFDM)技術和載波聚合技術，支持20MHz、40MHz、80MHz和160MHz通道帶寬方案，通過使用更多的子載波實現了更高的帶寬。日前，全球最大的無線互聯芯片的廠商美國Broadcom（博通）公司已開始推出相關芯片組和控制器產品，預計2012年底將有安裝了5G Wi-Fi芯片的數碼電子設備投入市場。

隨著固態硬盤和藍光高清的普及，802.11n標準150-300Mpbs的帶寬明顯成為無線家庭、無線辦公的瓶頸。第五代Wi-Fi技術標準802.11ac提供更大的吞吐量，理論上的傳輸速度超到1Gbps。同時提供更廣闊的信號覆蓋范圍和高度的無線可靠性，大大減少無線干擾，對建筑物的穿透性將會更好，可以真正實現360°全覆蓋。一臺傳送設備可同時把高帶寬數據傳送給多個用戶，多部高清電影可同步傳輸，高清照片、音樂、視頻也可以隨時隨地無線觀看和分享，可容納更多的用戶而不會產生擁堵。由于電源管理技術和半導體工藝的進步，802.11ac與802.11n解決方案相比，電源效率提高達6倍。

三、第五代Wi-Fi技術的應用前景

喬布斯早在2005年就曾設想，利用Wi-Fi熱點使蘋果成為一家Wi-Fi通信運營商。在2006年，時任Wi-Fi聯盟主席的Andrew Myle就設想了一個萬物皆有Wi-Fi的智能世界：Wi-Fi汽車為你智能導航，Wi-Fi電話讓你與家人通電話，Wi-Fi電表為你監控用電量并實時提醒；在你回家之前，Wi-Fi空調能自動調節合適的室溫的、Wi-Fi微波爐和電飯煲為你做好晚餐、Wi-Fi冰箱為你提供最新鮮的食品、Wi-Fi洗衣機和烘干機為準備好換洗的衣服……

在2012年CES大展上，三星、海爾、LG電子、海爾等公司，都推出了帶有Wi-Fi連接功能的冰箱、洗衣機、烘干機等白色家電產品。智能Wi-Fi電表、Wi-Fi微波爐和智能Wi-Fi冰箱，在美國已經開始成為現實。在中國，越來越多的公司也開始加入Wi-Fi聯盟，華為公司和中國移動即是其中的成員。Wi-Fi聯盟則計劃利用日益增加的帶寬、速度、熱點數量這些成熟條件，逐步推進Wi-Fi國際漫游服務，進一步實現Wi-Fi產品之間無縫的全球漫游。

四、結語

隨著無線技術的發展，802.11ac在消費電子產品行業已經獲得了廣泛支持。因此，第五代Wi-Fi標準將會在所有產品領域得到快速采用。802.11ac將成為最值得期待的、最具影響力的移動和無線技術之一。