短距離的超級(jí)無線局域網(wǎng)

第一個(gè)IEEE 802.11ad設(shè)備

除了支持以往的標(biāo)準(zhǔn)之外，TP-Link Talon AD7200 具有用于60GHz頻段的附加芯片和相應(yīng)的天線。戴爾Latitude 6430u 使用WiGig無線電技術(shù)，可以無線連接擴(kuò)展塢使用3個(gè)USB端口和顯示器。

頻段和帶寬

與2.4GHz和5GHz頻段WLAN技術(shù)不同，60GHz頻段的IEEE 802.11ad WLAN波長僅有半厘米。這種高頻信號(hào)特別容易受到大氣中氧氣的影響，這導(dǎo)致它的工作范圍有限，但也降低了干擾，可以使用高達(dá)2.16GHz的信道寬度。

數(shù)據(jù)傳輸流程

定期發(fā)送的信標(biāo)信號(hào)執(zhí)行波束成形定位和交換數(shù)據(jù)請(qǐng)求，用戶數(shù)據(jù)在CBP和SP傳輸，后者通過定義傳輸?shù)臅r(shí)間窗，可以更有效率地傳輸數(shù)據(jù)。

波束成形定位階段

通過波束成形微調(diào)，每一個(gè)時(shí)間窗發(fā)射器和接收器確定彼此的方向，精確地加強(qiáng)該方向的信號(hào)。

與IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac WLAN之間的差異

事實(shí)證明IEEE 802.11ad可以更有效地傳輸數(shù)據(jù)，與IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac相比實(shí)際的傳輸速率更接近于標(biāo)稱值。

新的WLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11ad增強(qiáng)了當(dāng)前的WLAN標(biāo)準(zhǔn)而不是取代它們，它可以在短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)非常高的速度。

目前大部分家庭都在使用WLAN，但是現(xiàn)有的技術(shù)總是很快就達(dá)到了它們的極限，因?yàn)楦咔逡曨l流和大型文件的傳輸需要巨大的數(shù)據(jù)吞吐量。不過，WLAN的新標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11ad將可以擺脫這種困境，不同于IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac工作在擁擠的2.4GHz頻段或5GHz頻段，IEEE 802.11ad設(shè)備工作在60GHz頻段，可以使用的帶寬非常寬裕，并且也不會(huì)受到其他無線電技術(shù)的干擾。而且IEEE 802.11ad不僅僅是理論上非常快，即使在實(shí)際使用時(shí)，也完全有可能實(shí)現(xiàn)5GB/s～6GB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。

但是，IEEE 802.11ad有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是高頻無線電波雖然不會(huì)受到其他信號(hào)燈干擾，但卻存在著強(qiáng)烈的空氣衰減。因此，以往只是在太空真空環(huán)境下衛(wèi)星之間的無線電通訊使用該頻段。在家庭網(wǎng)絡(luò)中，這種技術(shù)只能夠在幾米的距離內(nèi)工作。這也是為什么TP-Link的IEEE 802.11ad路由器Talon AD7200需要加入IEEE 802.11ac和IEEE 802.11n作為補(bǔ)充的原因。當(dāng)終端設(shè)備超出IEEE 802.11ad能夠支持的使用范圍時(shí)將無縫切換到較慢的WLAN標(biāo)準(zhǔn)。

超級(jí)WLAN的具體細(xì)節(jié)

從技術(shù)上講，這是一種多頻段的能力，將一個(gè)連接保持在2.4GHz或5GHz頻段和60GHz頻段（在超級(jí)WLAN可用的情況下）。和其他無線電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一樣，IEEE 802.11adWLAN同樣需要無線電管理部門的許可，不過，目前60GHz頻段的范圍仍有多個(gè)免費(fèi)的頻段，為此，IEEE 802.11adWLAN在60GHz頻段受到其他強(qiáng)烈信號(hào)的干擾的可能性并不大，為此，國際電機(jī)電子工程學(xué)會(huì)（Institute of Electrical and Electronics Engineers，簡稱IEEE ）將其劃分為4個(gè)信道，每一個(gè)信道的寬度高達(dá)2.16GHz，遠(yuǎn)高于IEEE 802.11n（20/40MHz）或IEEE 802.11ac（80MHz/160MHz）。

IEEE 802.11ad極短的信號(hào)波長只需要細(xì)小的天線即可，即使是使用復(fù)雜的天線數(shù)組亦不至于太大，因而，特別適合用于移動(dòng)設(shè)備。新標(biāo)準(zhǔn)采用一種改良過的多波束成形天線陣列，這是一種用于定向信號(hào)傳輸或接收的技術(shù)，可以更好地定位終端設(shè)備并增強(qiáng)信號(hào)。除此之外，IEEE 802.11ad優(yōu)化了無線電信號(hào)的間隔（0.1s～1s），可以確保恒定和良好的連接，即使設(shè)備在移動(dòng)之中。

IEEE 802.11adWLAN不僅是理論上能夠提供更多的帶寬，而且在實(shí)際使用時(shí)它們比IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac要好很多，因?yàn)镮EEE 802.11n和IEEE 802.11ac在實(shí)際使用時(shí)有許多額外的開銷，通常實(shí)際速度只有標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率最大值的50%。而新的標(biāo)準(zhǔn)通過更高效的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在實(shí)際使用中速度可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率最大值的90%以上。IEEE 802.11ad客戶端可以申請(qǐng)定義固定傳輸窗口，傳輸時(shí)不需要反復(fù)進(jìn)行協(xié)商，減少了不必要的開銷。

IEEE 802.11ad WLAN實(shí)戰(zhàn)

由于IEEE 802.11ad路由器只有與終端設(shè)備在同一個(gè)房間內(nèi)才可以發(fā)揮優(yōu)勢，所以目前只有TP-Link推出了一個(gè)路由器Talon AD7200。而終端設(shè)備方面，第一個(gè)支持IEEE 802.11ad的芯片是高通的Snapdragon820，第一個(gè)使用該芯片的是國內(nèi)的樂視手機(jī)。宏碁準(zhǔn)備在其商務(wù)筆記本電腦系列TravelMate P648中支持IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)，而華碩計(jì)劃推出的游戲筆記本電腦也準(zhǔn)備支持IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)。

除了近距離地實(shí)現(xiàn)更高帶寬的傳統(tǒng)WLAN功能之外，IEEE 802.11ad實(shí)際上也可以用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接和替代HDMI有線連接，完成將手機(jī)畫面?zhèn)鬏數(shù)诫娨暀C(jī)上之類的任務(wù)。IEEE 802.11ad小巧的天線可以被安裝在許多設(shè)備上，并且成本更低廉，即使用于USB設(shè)備的無線連接也是完全可以的。戴爾曾經(jīng)整合這些技術(shù)用于Ultrabook Latitude 643ou與無線塢站的連接，筆記本電腦在無線塢站的支持下，可以使用兩個(gè)顯示器，3個(gè)USB 3端口和音頻設(shè)備。

戶外使用超級(jí)WLAN

盡管看起來好像有點(diǎn)荒謬，但是許多機(jī)構(gòu)正研究60GHz的無線局域網(wǎng)在城市開放區(qū)域中的應(yīng)用。由于波長短，要實(shí)現(xiàn)這一目的毫無疑問需要很多基站，不過由于這些基站都很小、很便宜，所以并不是完全不可行的。例如，F(xiàn)acebook通過類似的技術(shù)在公司園區(qū)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)1Gb/s的WLAN，因此，60GHz也可以是LTE的一個(gè)更快速的替代方案。