［摘要］采用IEEE 802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的第五代Wi-Fi技術(shù)，具有接入速率高、覆蓋范圍大、低耗能等優(yōu)點(diǎn)，傳輸性能較目前的802.11n大幅躍升，發(fā)展前景備受市場(chǎng)看好。本文將對(duì)5G Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)802.11ac和應(yīng)用前景進(jìn)行了分析。

［關(guān)鍵詞］Wi-Fi802.11ac應(yīng)用前景技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線技術(shù)

一、引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展和無(wú)線AP的數(shù)量迅猛增長(zhǎng)，WLAN的方便與高效使其在全球得到迅速的普及。據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)顯示，2011年全球Wi-Fi用戶超過(guò)10億，聯(lián)盟成員企業(yè)目前已經(jīng)達(dá)到了450家，Wi－Fi設(shè)備出廠量達(dá)到近11億部，具有Wi-Fi認(rèn)證的產(chǎn)品發(fā)貨總量已超20億件，平均每年開發(fā)200萬(wàn)件產(chǎn)品，到2015年，Wi-Fi設(shè)備將增加到超過(guò)30億臺(tái)。WLAN被廣泛嵌入至各類手機(jī)、平板、筆記本電腦、掌上游戲機(jī)和消費(fèi)電子產(chǎn)品中，形成了互聯(lián)網(wǎng)接入、辦公自動(dòng)化、家庭網(wǎng)絡(luò)、看電影、玩游戲、聽音樂、處理各種數(shù)據(jù)等豐富多彩的應(yīng)用，極大地方便了人們的工作和生活。

近幾年，隨著無(wú)線高清視頻傳輸?shù)雀咄掏铝繑?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng)，但目前全球最快的802.11n標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi傳輸速率理論上僅為600Mbps，已經(jīng)逐漸變得捉襟見肘，嚴(yán)重影響無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)技術(shù)的發(fā)展。為更好地適應(yīng)高速無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，IEEE組織和Wi-Fi聯(lián)盟提出了第五代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范——802.11ac，將數(shù)據(jù)吞吐量理論上提升到驚人的3.6Gbps，讓我們離無(wú)縫Wi-Fi漫游的數(shù)字城市更近一步。

二、第五代Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)802.11ac

當(dāng)前，國(guó)際主流的基于IEEE 802.11系列Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的是由Wi-Fi聯(lián)盟推廣的，共推出了四代Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2012年底將會(huì)正式推出第五代Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)802.11ac。在目前全球民用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，常用兩個(gè)發(fā)射和接受信號(hào)免許可頻段是2.4GHz和5GHz。1997年，基于2.4GHz第一代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)802.11a受到工藝和成本的限制，最高傳輸速率只有2Mbps。但隨后出現(xiàn)的802.11b/g/n等版本的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速度越來(lái)越快，覆蓋范圍也越來(lái)越廣。2009年推出的基于802.11n標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi系統(tǒng)傳輸速率可達(dá)600 Mbit/s，比802.11b快了50倍，比802.11g快了10倍。

802.11ac是一個(gè)針對(duì)更高吞吐能力的無(wú)線連接而設(shè)計(jì)的新標(biāo)準(zhǔn)，Wi-Fi聯(lián)盟有望在2012年底正式公布802.11ac。802.11ac比先前的802.11a/b/g/n技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi產(chǎn)品具有更多的MIMO通道、更高的帶寬和更高階的調(diào)制類型，傳輸速度更快，傳輸范圍也更廣。按照技術(shù)設(shè)計(jì)，802.11ac的核心技術(shù)主要基于802.11a，主要工作在5GHz高頻段上，采用8×8多輸入多輸出(MIMO)天線技術(shù)、160MHz數(shù)據(jù)傳輸通道帶寬和256狀態(tài)正交調(diào)幅(256QAM)。IEEE 802.11ac使用更多的空間流來(lái)提高數(shù)據(jù)吞吐能力，理論傳輸速度將首度可突破1Gbps水準(zhǔn)，即使是入門級(jí)產(chǎn)品速度也會(huì)有450Mpbs，高端則會(huì)在1Gbps之上，理論上最高可達(dá)3.6Gbps，相當(dāng)于802.11n的六倍。

802.11ac無(wú)線通信通道整合了正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)和載波聚合技術(shù)，支持20MHz、40MHz、80MHz和160MHz通道帶寬方案，通過(guò)使用更多的子載波實(shí)現(xiàn)了更高的帶寬。日前，全球最大的無(wú)線互聯(lián)芯片的廠商美國(guó)Broadcom（博通）公司已開始推出相關(guān)芯片組和控制器產(chǎn)品，預(yù)計(jì)2012年底將有安裝了5G Wi-Fi芯片的數(shù)碼電子設(shè)備投入市場(chǎng)。

隨著固態(tài)硬盤和藍(lán)光高清的普及，802.11n標(biāo)準(zhǔn)150-300Mpbs的帶寬明顯成為無(wú)線家庭、無(wú)線辦公的瓶頸。第五代Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)802.11ac提供更大的吞吐量，理論上的傳輸速度超到1Gbps。同時(shí)提供更廣闊的信號(hào)覆蓋范圍和高度的無(wú)線可靠性，大大減少無(wú)線干擾，對(duì)建筑物的穿透性將會(huì)更好，可以真正實(shí)現(xiàn)360°全覆蓋。一臺(tái)傳送設(shè)備可同時(shí)把高帶寬數(shù)據(jù)傳送給多個(gè)用戶，多部高清電影可同步傳輸，高清照片、音樂、視頻也可以隨時(shí)隨地?zé)o線觀看和分享，可容納更多的用戶而不會(huì)產(chǎn)生擁堵。由于電源管理技術(shù)和半導(dǎo)體工藝的進(jìn)步，802.11ac與802.11n解決方案相比，電源效率提高達(dá)6倍。

三、第五代Wi-Fi技術(shù)的應(yīng)用前景

喬布斯早在2005年就曾設(shè)想，利用Wi-Fi熱點(diǎn)使蘋果成為一家Wi-Fi通信運(yùn)營(yíng)商。在2006年，時(shí)任Wi-Fi聯(lián)盟主席的Andrew Myle就設(shè)想了一個(gè)萬(wàn)物皆有Wi-Fi的智能世界：Wi-Fi汽車為你智能導(dǎo)航，Wi-Fi電話讓你與家人通電話，Wi-Fi電表為你監(jiān)控用電量并實(shí)時(shí)提醒；在你回家之前，Wi-Fi空調(diào)能自動(dòng)調(diào)節(jié)合適的室溫的、Wi-Fi微波爐和電飯煲為你做好晚餐、Wi-Fi冰箱為你提供最新鮮的食品、Wi-Fi洗衣機(jī)和烘干機(jī)為準(zhǔn)備好換洗的衣服……

在2012年CES大展上，三星、海爾、LG電子、海爾等公司，都推出了帶有Wi-Fi連接功能的冰箱、洗衣機(jī)、烘干機(jī)等白色家電產(chǎn)品。智能Wi-Fi電表、Wi-Fi微波爐和智能Wi-Fi冰箱，在美國(guó)已經(jīng)開始成為現(xiàn)實(shí)。在中國(guó)，越來(lái)越多的公司也開始加入Wi-Fi聯(lián)盟，華為公司和中國(guó)移動(dòng)即是其中的成員。Wi-Fi聯(lián)盟則計(jì)劃利用日益增加的帶寬、速度、熱點(diǎn)數(shù)量這些成熟條件，逐步推進(jìn)Wi-Fi國(guó)際漫游服務(wù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)Wi-Fi產(chǎn)品之間無(wú)縫的全球漫游。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，802.11ac在消費(fèi)電子產(chǎn)品行業(yè)已經(jīng)獲得了廣泛支持。因此，第五代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)在所有產(chǎn)品領(lǐng)域得到快速采用。802.11ac將成為最值得期待的、最具影響力的移動(dòng)和無(wú)線技術(shù)之一。