802.11ad,新的WIFI標(biāo)準(zhǔn)能提高傳輸速度么?
現(xiàn)在有了一個(gè)新的WIFI標(biāo)準(zhǔn),能將傳輸速度提高到一個(gè)等級(jí),那就是802.11ad。較之現(xiàn)在的802.11ac,新標(biāo)準(zhǔn)的速度去到了4.6Gbps。比現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)的千兆級(jí)以太網(wǎng)和家庭寬帶接入都快得多。
而對(duì)WIF有所了解的都知道,理論速度和實(shí)際的應(yīng)用速度是有差距的。但我們也應(yīng)該堅(jiān)信,在802.11ad上無線傳輸4K、HRR電影是一個(gè)輕而易舉的事情。因?yàn)樽罡哔|(zhì)量的三層UHD藍(lán)光的極限速度也只是到了128Mbps。
新標(biāo)準(zhǔn)甚至讓無線的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔成為可能。
從現(xiàn)狀看來,802.11ad會(huì)首先在家庭路由中應(yīng)用。而現(xiàn)在也的確有很多相關(guān)的產(chǎn)品面世了。但隨著新技術(shù),新產(chǎn)品而來的是更高的價(jià)格。那么問題來了,我們值得為802.11ad付出那么多嗎?
802.11ad是怎樣工作的
和以前的標(biāo)準(zhǔn)一樣,802.11ad也是由WIFI聯(lián)盟推動(dòng)的。然而和以前標(biāo)準(zhǔn)的不同之處在于,ad背后技術(shù)并不是來自IEEE,而是來自WiGig聯(lián)盟,這是一個(gè)在2009年發(fā)起的聯(lián)盟。2011年加入了IEEE的起草階段,而在2003年,終于和WIFI聯(lián)盟合并了。了解這些起因?qū)τ谙M(fèi)者進(jìn)一步對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)分析是非常有用的。但是到現(xiàn)在為止,我們也沒有說出為什么802.11ad的標(biāo)準(zhǔn)是較為復(fù)雜的。下面我們來詳細(xì)說一下。
關(guān)鍵就在于相較以前標(biāo)準(zhǔn),新標(biāo)準(zhǔn)用了一個(gè)完全不同的頻段。那就是用60Ghz頻段(介乎57Ghz和66Ghz頻段之間)取代了先前使用的2.4Ghz或者5Ghz頻段。具體選擇就由你所在的國家確定。龐大的帶寬就讓多種類的數(shù)據(jù)傳輸成為了可能,但也有一些限制。
一個(gè)傳統(tǒng)家庭的WIFI頻譜圖
根據(jù)我們的知識(shí)體系,我們可以明顯知道,新一代WIFI標(biāo)準(zhǔn)要面對(duì)的首要問題就是頻率的提高,波長的變短,帶來的速率吸收。在真空中,這是沒問題的,但如果放到有木地板和磚墻的真實(shí)世界中,那就問題嚴(yán)重了,因?yàn)楦哳l率的波在穿越這些障礙物的時(shí)候會(huì)困難重重。這就是為什么那些長波(也即是低頻)能夠傳播得那么遠(yuǎn)的原因,這同樣也是如可見光這類短波信號(hào)能被大部分材料吸收的原因。
這個(gè)來到了WIFI的話,其頻率就處于300Mhz到300Ghz的微波頻段,波長也介乎1毫米到1米之間。
回到傳統(tǒng)2.4G頻段下的802.11 a/b/g,由于在這個(gè)波段下有足夠強(qiáng)的穿透能力,所以信號(hào)可以輕易的越過人、門和墻。但轉(zhuǎn)移到5Ghz頻段的802.11n/ac,可用范圍直接降低了,這就是為什么很多路由會(huì)同時(shí)支持2.4G和5G頻段。但如果在一個(gè)狹小的空間,5G的可用性是非常高。
而來到了802.11ad,信號(hào)已經(jīng)弱到不能穿過一個(gè)薄薄的墻了,甚至一道木門都會(huì)對(duì)信號(hào)的穿透性造成重要的影響。在這種情況下,如果你和路由器同處一個(gè)房間,你會(huì)獲得非常好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),一旦離開了房間,那就對(duì)不起了,玩不了。這就是為什么802.11ad到目前為止還不能代替現(xiàn)存的WIFI標(biāo)準(zhǔn)的原因,這也是為什么現(xiàn)在的路由需要同時(shí)支持2.4G和5G的原因。
當(dāng)然,在820.11ad里面,也會(huì)同時(shí)對(duì)之前標(biāo)準(zhǔn)的支持。
替代有線
802.11ad未來的一個(gè)除妖方向就是去替代有線技術(shù),這是WiGig成立的初衷。
在未來,我們會(huì)看到注入電視、機(jī)頂盒、智能手機(jī)等產(chǎn)品支持802.11ad。在NAS和便攜式硬盤上面,這種無線傳輸產(chǎn)生的作用更重要。從某個(gè)角度看,802.11ad甚至還有可能會(huì)在未來取代你顯示器上的DisplayPort。
目前來看,在一個(gè)起居室里面,你可以使用這個(gè)無線技術(shù)來布置你房間里面的所有設(shè)備。另外在一些PC和工作環(huán)境,你同樣可以使用這個(gè)無線技術(shù)來布置設(shè)備。
802.11ad真的有宣傳的那么厲害么?
就現(xiàn)在看來,802.11ad離正式普及還需要一段時(shí)間。那么問題來了,它真的有宣傳中的那么厲害嗎?為了測(cè)試,我們對(duì)比了以下市場(chǎng)上現(xiàn)有的三款ad路由,得到了以下結(jié)果。
從上面的測(cè)試結(jié)果中我們可以看出,最大的下載速度可以達(dá)到868Mbps 或者108.5MB/s。離理論中的4600Mbps還有很大的差距。不多相對(duì)于現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn),速度也真的有了很大的提升。
由于ad的覆蓋范圍不夠廣,因此我們需要在遠(yuǎn)距離范圍的時(shí)候,自動(dòng)切換為傳統(tǒng)的WIFI頻段。這就需要路由器提供“智能連接”,實(shí)現(xiàn)無縫連接。
802.11ad之后呢?
如果說802.11ad不是WIFI的最終選擇,那么以后又會(huì)怎樣發(fā)展呢?
現(xiàn)狀看來,未來兩三年內(nèi),除了802.11ac 和802.11ad之外,會(huì)有其他的標(biāo)準(zhǔn)冒出來,例如802.11ax,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是在2.4G和5G的頻段下,添加對(duì)1024QAM(這個(gè)東西現(xiàn)在已經(jīng)被加進(jìn)了一些ac路由)和OFDMA的支持,這樣就會(huì)獲得更大吞吐量,速度去到了10Gbit/s。不過這些測(cè)試都是在實(shí)驗(yàn)室完成的, 標(biāo)準(zhǔn)也都還沒確定,相信到2019年,802.11ax也不會(huì)到來。
另外還有一個(gè)802.11ay,這是802.11ad的一個(gè)擴(kuò)展。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)添加了MU-MIMO,能把吞吐量增加到20-40Gbit/s,而根據(jù)介紹,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋范圍可以擴(kuò)展到300-500米。相關(guān)人士表示,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)在2017年到來,所以我們?cè)诿髂昃涂梢钥吹降诙?0Ghz路由了。
至于說選用其他更高的頻率,我認(rèn)為固有的缺點(diǎn)會(huì)使這個(gè)想法變得不切實(shí)際。但現(xiàn)在有一些研究表明可以用一些類似WIFI的標(biāo)準(zhǔn),通過利用其他頻率來提高WIFI速度的。例如“LIFI”這種可見光通信,他的工作原理有點(diǎn)像光纖。尤其是可見光只能在一個(gè)方向傳播這種屬性。
但覆蓋范圍依然是一個(gè)值得深究的問題。另外能耗也是另外一個(gè)原因。
與此同時(shí),新的WIFI標(biāo)準(zhǔn)為了去獲得足夠的認(rèn)證頻段,必須使用更多的低頻區(qū)間。最具代表性的就是802.11ah, 他用的是1Ghz帶寬。它能覆蓋的范圍高達(dá)1公里,但數(shù)據(jù)傳輸率也會(huì)非常低,只有150Kbps。很多人把a(bǔ)h看做物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
同樣,802.11af則被人們稱作white space Wi-Fi或者Super WIFI,他們使用的頻率是介乎54MHz和790MHz之間。他的傳輸距離非常遠(yuǎn),但就我們所看,它在家庭應(yīng)用中產(chǎn)生的影響甚微。因?yàn)樗念l段和TV通信的頻段重疊,同時(shí)他還需要GPS位置確認(rèn)。
所以就目前來看,802.11ad是最適合的家居WIFI技術(shù),但離真正普及還有很長的一段時(shí)間。