IEEE 802.11ad標準迎接超高速無線網絡時代

市場對高速率、高容量、低延遲傳輸的追求正不斷推動Wi-Fi技術的發展。基于IEEE 802.11ad的WiGig技術，通過采用60GHz頻段來實現高達7Gb/s的傳輸速率，能夠承載未來各類高速的網絡應用需求，帶給我們更多的想象空間。

從Wi-Fi技術誕生至今的短短十多年時間里，其發展速度十分迅猛，傳輸速率幾乎每年都會有質的飛躍。從IEEE 802.11a、b、g，到IEEE 802.11n，再到去年才開始普及的IEEE 802.11ac，理論傳輸速率已從最初的11Mb/s增長到了1.3Gb/s。雖然基于IEEE 802.11ac協議標準的產品還遠未普及，但Wi-Fi技術發展的腳步越走越快。最新一代基于IEEE 802.11ad協議標準的WiGig技術最高數據傳輸速率可達7Gb/s，相較IEEE 802.11ac協議標準，傳輸速率再次實現大幅提升。

WiGig技術的前世今生

早在五年前，用戶還在糾結是否要升級到IEEE 802.11n無線網絡的時候，無線吉比特聯盟（Wireless Gigabit Alliance）已經悄然成立了。成員除了微軟、英特爾、諾基亞和松下外，還包括了芯片生產商Atheros、Broadcom、Marvell、MediaTek、NXP、Realtek、ST和Tensorcom等，以及電腦生產商Dell、LG、Samsung和NEC等。WiGig聯盟的使命是針對電視、影碟機、攝像機、投影儀、手機、PC、筆記本電腦等各種消費電子產品，制定基于60GHz頻段Gb/s量級的短距離高速無線通信標準，以滿足用戶越來越快的無線通信需求。

WiGig聯盟僅用不到一年的時間就完成了新千兆無線網絡標準的制定工作，并于2010年5月頒布了正式的WiGig（Wireless Gigabit，無線千兆比特）標準。WiGig這一新技術采用60GHz頻段來實現高達7Gb/s的傳輸速率，以支持各類先進的應用。2010年，WiGig聯盟將WiGig規范移交給IEEE（國際電氣和電子工程師協會）802.11ad標準化任務組，并于2010年5月被確認為802.11ad標準草案的基礎。2012年年底，802.11ad獲得IEEE批準。2013年，WiGig聯盟與Wi-Fi聯盟合并，強化了Wi-Fi聯盟內部所有技術與認證開發工作，帶來了緊密協調的連接與應用層解決方案。

IEEE 802.11ad的技術特性

雖然現有的IEEE 802.11ac確實能有效解決現有Wi-Fi上網設備的網路傳輸頻寬不足的問題，但面對4K高清視頻和無損音頻超過1Gb/s的碼率的要求，IEEE 802.11ac也心有余而力不足。而IEEE 802.11ad便是針對超過1Gb/s以上的超高畫質與高品質音訊而生的無線網路技術標準，它將被用于實現家庭內部無線高清音視頻信號的傳輸，為家庭多媒體應用帶來更完備的高清視頻解決方案。為了實現更高的無線傳輸速率，IEEE 802.11ad沒有使用擁擠的2.4GHz和5GHz頻段，而是采用更高頻載波的60GHz頻譜。由于60GHz頻譜在大多數國家有大段的頻率可供使用，因此IEEE 802.11ad可以在MIMO技術的支持下實現多信道的同時傳輸，而每個信道的傳輸帶寬都將超過1Gb/s，完全可以用來實現設備之間的文件傳輸和數據同步，速度將比第二代藍牙技術快1 000倍以上，為家庭用戶無線應用體驗帶來跨越式的進步。

IEEE 802.11ad不僅能滿足家庭環境高分辨率視頻信號的傳輸需求，同樣可以滿足移動領域的需求。想象一下，我們使用支持IEEE 802.11ad設備在數字電視、電腦、平板電腦乃至手機上相互實現數據的高速傳輸，畫面同步顯示，未來的顯示屏只需要一根電源線即顯示畫面。在小型辦公環境里，IEEE 802.11ad能夠替換鼠標、鍵盤、打印機和主機與其他設備之間的無線通信。此外，還有望替代HDMI或Display Port接口，形成特定的系統接口，從而實現顯卡與顯示設備間的無線連接。而IEEE 802.11ad的另一大改變在于，它的Wi-Fi芯片將支持直接互聯，也就是說，未來的家庭網絡，將不再依賴無線路由器。如果用戶的相機和手機同時支持IEEE 802.11ad協議，就可以直接把相機上的照片傳給手機。而在無線網絡安全方面，IEEE 802.11ad也將兼容IEEE 802.11的WPA2加密算法，這樣既保證了它與現有無線網絡的互聯互通，又提升了IEEE 802.11ad網絡的安全性。

普及道路依然漫長

盡管IEEE 802.11ad擁有極佳的傳輸速度優勢，但是它同樣也有著不能穿墻以及使用距離較短的缺點：由于60GHz波段的穿透力很差，而且在空氣中信號衰減很高，其傳輸距離、信號覆蓋范圍都大受到影響，這使得它的有效連接只能局限在一個很小的范圍內，更適合被用來作為房間內各個設備之間高速無線傳輸的通道。雖然IEEE 802.11ad標準使用了自適應波束賦形技術來解決這一難題，使得10米以外的距離也能進行強大的通信，但相比2.4GHz和5GHz頻段，其仍然存在較大的局限性，因此在應用方面也更加受限。

不過，IEEE 802.11ad技術中的絕大部分都是由傳統Wi-Fi技術延伸而來的，因此它擁有向下兼容IEEE 802.11n網絡的能力。也就是說，當用戶距離無線熱點較遠時，其無線連接將選擇傳輸速度較慢但傳輸距離更遠的IEEE 802.11n網絡；而當用戶距離無線熱點較近時，系統將自動切換到60GHz頻段，從而獲得7Gb/s的連接速率。對于使用者而言，IEEE 802.11ac與IEEE 802.11ad就像是兩條寬廣的高速公路，能夠容納更多使用者同時連接以及高速傳遞大型的數據、影音內容檔案，進而幫助用戶拓展新的應用，讓在不使用電線或者電纜的情況下進行無縫連接的愿景提供了可能。

結論

WiGig技術的高傳輸速率給了用戶許多的想象，但由于WiGig技術所存在的局限性，使得其未來的發展走向注定并不是取代上一代Wi-Fi技術，而只是形成一種補充。此外，從技術和產業的發展情況來看，一項產業的成熟一定要有整個產業鏈的配合，如果只有一兩家廠商發布技術并不能真正推動市場對這項技術的認可和帶動。而就目前而言，WiGig技術離距離整個產業的成熟，還有很長一段路要走。