在2014年802.11ac路由器走勢大好的推動下,芯片以及路由器廠商對802.11ac技術均表現出濃厚的興趣。然而,無線技術仍在快速發展,最新的無線標準802.11ac已從Wave 1升級到了Wave 2,其最高理論無線傳輸速率已破1733Mbps。換言之,WiFi系統正從802.11ac Wave1向Wave2,進行著一次大躍進。
從Wave1到Wave2:Wi-Fi系統的一次大躍進
引入正題之前,筆者認為有必要重述一下WiFi與802.11ac技術兩者間的關系。實際上,WiFi是我們經常接觸的商業化標識,并非技術標準,而IEEE 802.11,則是電器電子工程師學會(IEEE)制定的無線傳輸技術規范,也就是無線網絡的連接技術標準,經歷了從a/b/g/n到現在ac的發展歷程,為WiFi所用卻不止包含802.11ac技術;反之,802.11ac除了被WiFi使用外,也可用于其他無線通信領域。
當然,802.11ac技術的普及還需成熟且穩定的WiFi芯片解決方案為依托。作為全球第一家使用802.11ac技術芯片的廠商,博通(Broadcom)在今年的臺北國際電腦展上,推出了自己的最新成果--BCM4366芯片,集成了802.11ac Wave 2的多個功能,包括采用MU-MIMO令速度提升4倍以上,適用于高性能路由器。
看到這里,或許有的朋友還不太清楚MU-MIMO技術是什么,而其恰是令802.11ac Wave 2提速的關鍵。簡單來講,MU-MIMO就是‘多用戶多入多出’技術,可使路由器同時與多個設備溝通,真正改善了網絡資源利用率,讓Wave 2 AP將下行鏈路的訊框同時傳送到多個基地臺,進而提供比單用戶MIMO技術更高的容量。
此刻,筆者不禁回想起剛入行時,寫的第一篇有關路由器的文章,在描述路由器的技術參數時,其中便有MIMO技術一項,而現在我們已經開始暢談MU-MIMO的技術優勢。目前,市面上還未出現過多4×4架構的用戶端,即便如此,對1×1、2×2或3×3架構的用戶端增加射頻鏈,也可獲得更高可靠性的優勢。
對于MU-MIMO架構而言,增加傳輸用的射頻鏈可很好的改善下行鏈路效能,多添加的傳輸裝置,可在加強訊號導引控制、達到更高資料速率的同時,降低干擾;另一方面,如果要改善上行鏈路效能,可增加接收用的射頻鏈。
憑借MRC(最大比率合成)技術,若AP支持雙極化天線,則可以在多個天線與不同極化方向下接收,實現更高品質的信號,結合這些信號提高接收品質,對于天線數量少、傳輸功率弱的單串流或雙串流用戶端。概括而言,便是MU-MIMO可提高WiFi容量,實現高傳輸率與低干擾。
此外,MU技術還能將設備的工作效率提升兩至三倍,增加的生產力將變成傳輸時間,供更多設備使用,尤其是那些傳輸耗時的傳統用戶端。實際上,空間串流數量及傳輸頻寬,與傳輸效能和所支持的裝置數量有關。初期的Wave 2射頻芯片是4×4:4架構,即4個傳輸與4個接收射頻鏈,支援四個空間串流,而大多數的Wave 1芯片都是3×3:3架構。
盡管現階段,四串流的Wi-Fi裝置并未普及,但不得不承認的是,空間串流數量增加仍具有其獨特的優勢,尤其是在無線網狀網絡。WiFi網狀網絡常因多重跳躍的路由機制,導致其傳輸率降低,因此,通過更多更高頻寬的串流,AP的無線連線能力將達到Gigabit級。
值得一提的是,MU-MIMO可以令那些不完美的設計獲得更高效益,特別是WiFi顧問與網路管理員無法讓頻譜發揮最大效益時,可以適當地重復使用通道、傳輸功率、天線選擇、AP位置等。
業界之所以對11ac技術感興趣,亦是由于需要支撐日漸增長的用戶或設備數量,Wave2 11ac可以在5GHz頻段上支持多用戶多輸入多輸出(MIMO)的選項;從用戶角度出發,選擇11ac技術的最大原因就是速度,其賦予了堪比現有有線網絡千兆位的速度能力。不過,目前Wave 2相應設備的售價比Wave 1 AP更高一些,即便是家用級別也在千元以上。
話題到此,似乎已經可以告一段落,但據最新消息顯示,國外無線廠商Quantenna已開始推出速率高達10Gbps的第3波802.11AC芯片組,讓人不得不贊嘆WiFi技術發展竟如此神速,未來的網絡世界究竟會怎樣?