IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)迎接超高速無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代

市場(chǎng)對(duì)高速率、高容量、低延遲傳輸?shù)淖非笳粩嗤苿?dòng)Wi-Fi技術(shù)的發(fā)展?；贗EEE 802.11ad的WiGig技術(shù)，通過(guò)采用60GHz頻段來(lái)實(shí)現(xiàn)高達(dá)7Gb/s的傳輸速率，能夠承載未來(lái)各類(lèi)高速的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求，帶給我們更多的想象空間。

從Wi-Fi技術(shù)誕生至今的短短十多年時(shí)間里，其發(fā)展速度十分迅猛，傳輸速率幾乎每年都會(huì)有質(zhì)的飛躍。從IEEE 802.11a、b、g，到IEEE 802.11n，再到去年才開(kāi)始普及的IEEE 802.11ac，理論傳輸速率已從最初的11Mb/s增長(zhǎng)到了1.3Gb/s。雖然基于IEEE 802.11ac協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品還遠(yuǎn)未普及，但Wi-Fi技術(shù)發(fā)展的腳步越走越快。最新一代基于IEEE 802.11ad協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的WiGig技術(shù)最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)7Gb/s，相較IEEE 802.11ac協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率再次實(shí)現(xiàn)大幅提升。

WiGig技術(shù)的前世今生

早在五年前，用戶(hù)還在糾結(jié)是否要升級(jí)到IEEE 802.11n無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，無(wú)線(xiàn)吉比特聯(lián)盟（Wireless Gigabit Alliance）已經(jīng)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(chǎn)商Atheros、Broadcom、Marvell、MediaTek、NXP、Realtek、ST和Tensorcom等，以及電腦生產(chǎn)商Dell、LG、Samsung和NEC等。WiGig聯(lián)盟的使命是針對(duì)電視、影碟機(jī)、攝像機(jī)、投影儀、手機(jī)、PC、筆記本電腦等各種消費(fèi)電子產(chǎn)品，制定基于60GHz頻段Gb/s量級(jí)的短距離高速無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)，以滿(mǎn)足用戶(hù)越來(lái)越快的無(wú)線(xiàn)通信需求。

WiGig聯(lián)盟僅用不到一年的時(shí)間就完成了新千兆無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，并于2010年5月頒布了正式的WiGig（Wireless Gigabit，無(wú)線(xiàn)千兆比特）標(biāo)準(zhǔn)。WiGig這一新技術(shù)采用60GHz頻段來(lái)實(shí)現(xiàn)高達(dá)7Gb/s的傳輸速率，以支持各類(lèi)先進(jìn)的應(yīng)用。2010年，WiGig聯(lián)盟將WiGig規(guī)范移交給IEEE（國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）802.11ad標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)組，并于2010年5月被確認(rèn)為802.11ad標(biāo)準(zhǔn)草案的基礎(chǔ)。2012年年底，802.11ad獲得IEEE批準(zhǔn)。2013年，WiGig聯(lián)盟與Wi-Fi聯(lián)盟合并，強(qiáng)化了Wi-Fi聯(lián)盟內(nèi)部所有技術(shù)與認(rèn)證開(kāi)發(fā)工作，帶來(lái)了緊密協(xié)調(diào)的連接與應(yīng)用層解決方案。

IEEE 802.11ad的技術(shù)特性

雖然現(xiàn)有的IEEE 802.11ac確實(shí)能有效解決現(xiàn)有Wi-Fi上網(wǎng)設(shè)備的網(wǎng)路傳輸頻寬不足的問(wèn)題，但面對(duì)4K高清視頻和無(wú)損音頻超過(guò)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(duì)超過(guò)1Gb/s以上的超高畫(huà)質(zhì)與高品質(zhì)音訊而生的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它將被用于實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部無(wú)線(xiàn)高清音視頻信號(hào)的傳輸，為家庭多媒體應(yīng)用帶來(lái)更完備的高清視頻解決方案。為了實(shí)現(xiàn)更高的無(wú)線(xiàn)傳輸速率，IEEE 802.11ad沒(méi)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(shù)國(guó)家有大段的頻率可供使用，因此IEEE 802.11ad可以在MIMO技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)多信道的同時(shí)傳輸，而每個(gè)信道的傳輸帶寬都將超過(guò)1Gb/s，完全可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的文件傳輸和數(shù)據(jù)同步，速度將比第二代藍(lán)牙技術(shù)快1 000倍以上，為家庭用戶(hù)無(wú)線(xiàn)應(yīng)用體驗(yàn)帶來(lái)跨越式的進(jìn)步。

IEEE 802.11ad不僅能滿(mǎn)足家庭環(huán)境高分辨率視頻信號(hào)的傳輸需求，同樣可以滿(mǎn)足移動(dòng)領(lǐng)域的需求。想象一下，我們使用支持IEEE 802.11ad設(shè)備在數(shù)字電視、電腦、平板電腦乃至手機(jī)上相互實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸，畫(huà)面同步顯示，未來(lái)的顯示屏只需要一根電源線(xiàn)即顯示畫(huà)面。在小型辦公環(huán)境里，IEEE 802.11ad能夠替換鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、打印機(jī)和主機(jī)與其他設(shè)備之間的無(wú)線(xiàn)通信。此外，還有望替代HDMI或Display Port接口，形成特定的系統(tǒng)接口，從而實(shí)現(xiàn)顯卡與顯示設(shè)備間的無(wú)線(xiàn)連接。而IEEE 802.11ad的另一大改變?cè)谟?，它的Wi-Fi芯片將支持直接互聯(lián)，也就是說(shuō)，未來(lái)的家庭網(wǎng)絡(luò)，將不再依賴(lài)無(wú)線(xiàn)路由器。如果用戶(hù)的相機(jī)和手機(jī)同時(shí)支持IEEE 802.11ad協(xié)議，就可以直接把相機(jī)上的照片傳給手機(jī)。而在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，又提升了IEEE 802.11ad網(wǎng)絡(luò)的安全性。

普及道路依然漫長(zhǎng)

盡管IEEE 802.11ad擁有極佳的傳輸速度優(yōu)勢(shì)，但是它同樣也有著不能穿墻以及使用距離較短的缺點(diǎn)：由于60GHz波段的穿透力很差，而且在空氣中信號(hào)衰減很高，其傳輸距離、信號(hào)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(gè)很小的范圍內(nèi)，更適合被用來(lái)作為房間內(nèi)各個(gè)設(shè)備之間高速無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)耐ǖ?。雖然IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)使用了自適應(yīng)波束賦形技術(shù)來(lái)解決這一難題，使得10米以外的距離也能進(jìn)行強(qiáng)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(yīng)用方面也更加受限。

不過(guò)，IEEE 802.11ad技術(shù)中的絕大部分都是由傳統(tǒng)Wi-Fi技術(shù)延伸而來(lái)的，因此它擁有向下兼容IEEE 802.11n網(wǎng)絡(luò)的能力。也就是說(shuō)，當(dāng)用戶(hù)距離無(wú)線(xiàn)熱點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，其無(wú)線(xiàn)連接將選擇傳輸速度較慢但傳輸距離更遠(yuǎn)的IEEE 802.11n網(wǎng)絡(luò)；而當(dāng)用戶(hù)距離無(wú)線(xiàn)熱點(diǎn)較近時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切換到60GHz頻段，從而獲得7Gb/s的連接速率。對(duì)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(shí)連接以及高速傳遞大型的數(shù)據(jù)、影音內(nèi)容檔案，進(jìn)而幫助用戶(hù)拓展新的應(yīng)用，讓在不使用電線(xiàn)或者電纜的情況下進(jìn)行無(wú)縫連接的愿景提供了可能。

結(jié)論

WiGig技術(shù)的高傳輸速率給了用戶(hù)許多的想象，但由于WiGig技術(shù)所存在的局限性，使得其未來(lái)的發(fā)展走向注定并不是取代上一代Wi-Fi技術(shù)，而只是形成一種補(bǔ)充。此外，從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來(lái)看，一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的成熟一定要有整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的配合，如果只有一兩家廠商發(fā)布技術(shù)并不能真正推動(dòng)市場(chǎng)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)可和帶動(dòng)。而就目前而言，WiGig技術(shù)離距離整個(gè)產(chǎn)業(yè)的成熟，還有很長(zhǎng)一段路要走。