未来无线千兆网技术前瞻

　　802.11n的标准认证才尘埃落定，电子电气工程师协会(IEEE)就已经开始着手下一代标准的制定工作。到2012年底，一个新的千兆无线Wi-Fi标准—802.11ac/a d 就将展现在我们面前。届时，无线Wi-F i也将继有线之后跨入千兆时代。

　　一直以来，无线网络技术（Wi-Fi)和标准前进的步伐就从未停止过。从1999年802.11a诞生开始，到刚刚获得正式批准的802.11n，每一次的进步都是有目共睹的。新的创新总是会时不时地出现：有的是来自供应商辅助技术的改进；有的是来自测试Wi-Fi产品的行业机构的灵感；有的则来自于802.11技术本身的不断完善。这些进步看起来需要花费很长的时间，但是它们还是在用户翘首以盼更好的网络连接的等待中，一个一个地实现了。

　　那在802.11n之后，下一代无线Wi-Fi标准会是谁呢？

　　有人说是802.11s Mesh，也有人说是802.11u。但是，无论是802.11sM e s h ，还是802.11u，都不可能完全充当802.11n的替代者角色，最多只能算是802.11无线标准的一个扩展，它们的作用是充实802.11无线标准的肌肉，为无线最终替代有线打基础（关于802.11s Mesh无线标准我们已在本刊2010年1月下期做过介绍）。毕竟，从无线标准的发展来看，速度的提升是一个明显的标志。没有人会认为无线Wi-Fi的速度会最终定格在300Mbps，即使是802.11n终极形态的450Mbps和600Mbps传输率在大多数人看来也不会是Wi-Fi发展的终点，这源自人们追求更高、更快的思想。IEEE也一直对有线的速度高于无线耿耿于怀。

　　因此，在802.11n无线标准正式获得批准之后，IEEE就已经开始准备启动下一代无线标准的制定工作了。

　　从IEEE 802.11官方公布的时间表来看，无线Wi-Fi的下一次大提速，也就是802.11n的继任者出现时间将会是2012年底，新标准将被命名为802.11ac。届时，无线Wi-Fi的带宽将首次突破1Gbps，达到有线千兆网的速度，这将是无线Wi-Fi发展历程上最具里程碑的时刻。

　　802.11ac：千兆时代的先锋实际上，从2008年的上半年起，802.11a c的制定工作就已经开始了，为此还成立了一个专门的工作组，项目名称为VHT，也就是Ve r y Hig hTh roug hput（超高吞吐量），目标就是使无线Wi-Fi的传输速度达到1Gb p s。最初，该草案还准备提交给ITU（国际电信联盟），作为IMTAdvanced（高级国际移动通信)的候选技术。

　　由于目标明确，草案的框架制定进展很快。但是，到2008年下半年的时候，迫于家庭无线影音视频传输的呼声越来越高，该草案被一分为二：802.11ac和802.11ad。前者主要面向WLAN（无线局域网）市场，负责完成中短距离的无线通信，被正式确定为802.11n的继任者。而后者的定位与UWB类似，主要用于实现音视频的无线传输。为此，在2009年1月，IEEE成立了第二个无线千兆网标准制定小组，专门用来完成802.11ad草案。

　　尽管802.11ac的制定工作有一定的进展，但是直到2009年11月10日，I EEE才正式对802.11a c的大致框架进行了审议。按照预计，新标准草案将在2011年年底的某个时候提交审议，正式版规范则有望在2012年12月完成，也就是两年后。这中间的空档期，将由802.11n的升级版来填补。在未来的这两年时间里，802.11n将完成计划中的过渡性升级，数据传输带宽将从300Mbps逐步提升到450Mbps和600Mbps。

　　从已公布的802.11a c大致规划中，我们已经能够大致了解了未来无线千兆网的大致轮廓。我们不妨把它与802.11n做一个比较，看看802.11ac究竟带来了哪些不同。

　　802.11ac与802.11n的同与不同

　　从核心技术来看，802.11a c是在802.11a无线Wi-Fi标准之上建立起来的，包括将使用802.11a的5GHz频段。不过在通道的设置上，802.11ac将沿用802.11n的MIMO（多进多出）技术，为它的传输速率达到1Gbps打下基础。

　　8 0 2 .11a c 每个通道的工作频率将由802.11n的40MHz，提升到80MHz甚至是160MHz，再加上大约10％的实际频率调制效率提升，最终理论传输速度将由802.11n最高的600Mbps跃升至1Gbps。当然，实际传输率可能在300Mbps～400Mbps之间，接近目前802.11n实际传输率的3倍（目前802.11n无线路由器的实际传输率为75Mbps～150Mbps之间），完全足以在一条信道上同时传输多路压缩视频流。

　　此外，802.11a c还将向后兼容802.11全系列现有和即将发布的所有标准和规范，包括即将发布的802.11s无线网状架构以及802.11u等。安全性方面，它将完全遵循802.11i安全标准的所有内容，使得无线Wi-Fi能够在安全性方面达到企业级用户的需求。根据802.11a c的实现目标，未来802.11ac将可以帮助企业或家庭实现无缝漫游，并且在漫游过程中能支持Wi-Fi产品相应的安全、管理以及诊断等应用。

　　802.11ad—真正的高清音视频无线传输标准不过，面对多路高清视频和无损音频超过1Gb p s的码率的要求，802.11a c也可能无能为力。为此，802.11ad被提了出来，它将被用于实现家庭内部无线高清音视频信号的传输，为家庭多媒体应用带来更完备的高清视频解决方案。

　　为了实现更高的无线传输速率，802.11a d抛弃了拥挤的2.4GHz和5GH z 频段，而是使用高频载波的60GHz频谱。由于60GHz频谱在大多数国家(包括在美国)有大段的频率可供使用，因此802.11a d可以在MIMO技术的支持下实现多信道的同时传输，而每个信道的传输带宽都将超过1Gbps。在整合802.11s和802.11z的基础上，它完全可以用来实现设备之间的文件传输和数据同步，速度将比第二代蓝牙技术快1000倍以上。当然，它最主要的用途还是用来实现高清信号的传输。

　　但是，802.11ad也面临技术上的限制。例如，60GHz载波的穿透力很差，而且在空气中信号衰减很厉害，其传输距离、信号覆盖范围都大受到影响，这使得它的有效连接只能局限在一个很小的范围内。在理想的状态下，802.11ad最适合被用来作为房间内各个设备之间高速无线传输的通道。

　　另外，目前打算使用60GHz频段的还不只Wi-Fi联盟一家，无线高清(Wireless HD)行业组织和无线千兆联盟(WiGig)都在考虑将该频段用于自家的网络和消费电子。因此，如何制定出一个兼容并蓄、统一的行业标准还有很长的路要走，最终正式的802.11ad将必然会成为一种兼容多种数据格式的无线通用技术。

　　写在最后虽然802.11n将无线设备之间的连接速度、可靠性以及覆盖范围提升到了一个前所未有的高度，但是相对有线互联网来说还远远不够，特别是在企业级无线和无损音视频传输方面。于是，802.11ac和802.11ad应酝而生，它们将使无线首次具备与有线抗衡的实力。根据IEEE 802.11的官方路线图，截至目前，802.11无线Wi-Fi规范的总体框架已基本成型，尽管后期会有小小的修正和补充，但大体的走向已经比较明朗了。它将继有线互联网之后，成为互联网时代的又一次新的革命。

　　当然，现在认为无线将完全替代有线的结论还为时过早，但是无线作为有线骨干网的一个补充却是显而易见的事实。在有线不能达到的区域可以通过无线来实现覆盖，家里的电器也可以完全通过无线来实现网络连接（如果通过有线，仅仅线缆的数量就让人头痛），高清无损音视频信号的传输也完全可以通过无线来实现。不要觉得很虚幻，这些都是实实在在的两年后将要实现的技术，让我们一起期待这一天能早点来临吧。