市場對高速率、高容量、低延遲傳輸?shù)淖非笳粩嗤苿覹i-Fi技術(shù)的發(fā)展。基于IEEE 802.11ad的WiGig技術(shù),通過采用60GHz頻段來實現(xiàn)高達7Gb/s的傳輸速率,能夠承載未來各類高速的網(wǎng)絡(luò)應用需求,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間里,其發(fā)展速度十分迅猛,傳輸速率幾乎每年都會有質(zhì)的飛躍。從IEEE 802.11a、b、g,到IEEE 802.11n,再到去年才開始普及的IEEE 802.11ac,理論傳輸速率已從最初的11Mb/s增長到了1.3Gb/s。雖然基于IEEE 802.11ac協(xié)議標準的產(chǎn)品還遠未普及,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)議標準的WiGig技術(shù)最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達7Gb/s,相較IEEE 802.11ac協(xié)議標準,傳輸速率再次實現(xiàn)大幅提升。
WiGig技術(shù)的前世今生
早在五年前,用戶還在糾結(jié)是否要升級到IEEE 802.11n無線網(wǎng)絡(luò)的時候,無線吉比特聯(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)盟的使命是針對電視、影碟機、攝像機、投影儀、手機、PC、筆記本電腦等各種消費電子產(chǎn)品,制定基于60GHz頻段Gb/s量級的短距離高速無線通信標準,以滿足用戶越來越快的無線通信需求。
WiGig聯(lián)盟僅用不到一年的時間就完成了新千兆無線網(wǎng)絡(luò)標準的制定工作,并于2010年5月頒布了正式的WiGig(Wireless Gigabit,無線千兆比特)標準。WiGig這一新技術(shù)采用60GHz頻段來實現(xiàn)高達7Gb/s的傳輸速率,以支持各類先進的應用。2010年,WiGig聯(lián)盟將WiGig規(guī)范移交給IEEE(國際電氣和電子工程師協(xié)會)802.11ad標準化任務(wù)組,并于2010年5月被確認為802.11ad標準草案的基礎(chǔ)。2012年年底,802.11ad獲得IEEE批準。2013年,WiGig聯(lián)盟與Wi-Fi聯(lián)盟合并,強化了Wi-Fi聯(lián)盟內(nèi)部所有技術(shù)與認證開發(fā)工作,帶來了緊密協(xié)調(diào)的連接與應用層解決方案。
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題,但面對4K高清視頻和無損音頻超過1Gb/s的碼率的要求,IEEE 802.11ac也心有余而力不足。而IEEE 802.11ad便是針對超過1Gb/s以上的超高畫質(zhì)與高品質(zhì)音訊而生的無線網(wǎng)路技術(shù)標準,它將被用于實現(xiàn)家庭內(nèi)部無線高清音視頻信號的傳輸,為家庭多媒體應用帶來更完備的高清視頻解決方案。為了實現(xiàn)更高的無線傳輸速率,IEEE 802.11ad沒有使用擁擠的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)的支持下實現(xiàn)多信道的同時傳輸,而每個信道的傳輸帶寬都將超過1Gb/s,完全可以用來實現(xiàn)設(shè)備之間的文件傳輸和數(shù)據(jù)同步,速度將比第二代藍牙技術(shù)快1 000倍以上,為家庭用戶無線應用體驗帶來跨越式的進步。
IEEE 802.11ad不僅能滿足家庭環(huán)境高分辨率視頻信號的傳輸需求,同樣可以滿足移動領(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、平板電腦乃至手機上相互實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸,畫面同步顯示,未來的顯示屏只需要一根電源線即顯示畫面。在小型辦公環(huán)境里,IEEE 802.11ad能夠替換鼠標、鍵盤、打印機和主機與其他設(shè)備之間的無線通信。此外,還有望替代HDMI或Display Port接口,形成特定的系統(tǒng)接口,從而實現(xiàn)顯卡與顯示設(shè)備間的無線連接。而IEEE 802.11ad的另一大改變在于,它的Wi-Fi芯片將支持直接互聯(lián),也就是說,未來的家庭網(wǎng)絡(luò),將不再依賴無線路由器。如果用戶的相機和手機同時支持IEEE 802.11ad協(xié)議,就可以直接把相機上的照片傳給手機。而在無線網(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)有無線網(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
盡管IEEE 802.11ad擁有極佳的傳輸速度優(yōu)勢,但是它同樣也有著不能穿墻以及使用距離較短的缺點:由于60GHz波段的穿透力很差,而且在空氣中信號衰減很高,其傳輸距離、信號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很小的范圍內(nèi),更適合被用來作為房間內(nèi)各個設(shè)備之間高速無線傳輸?shù)耐ǖ?。雖然IEEE 802.11ad標準使用了自適應波束賦形技術(shù)來解決這一難題,使得10米以外的距離也能進行強大的通信,但相比2.4GHz和5GHz頻段,其仍然存在較大的局限性,因此在應用方面也更加受限。
不過,IEEE 802.11ad技術(shù)中的絕大部分都是由傳統(tǒng)Wi-Fi技術(shù)延伸而來的,因此它擁有向下兼容IEEE 802.11n網(wǎng)絡(luò)的能力。也就是說,當用戶距離無線熱點較遠時,其無線連接將選擇傳輸速度較慢但傳輸距離更遠的IEEE 802.11n網(wǎng)絡(luò);而當用戶距離無線熱點較近時,系統(tǒng)將自動切換到60GHz頻段,從而獲得7Gb/s的連接速率。對于使用者而言,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連接以及高速傳遞大型的數(shù)據(jù)、影音內(nèi)容檔案,進而幫助用戶拓展新的應用,讓在不使用電線或者電纜的情況下進行無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許多的想象,但由于WiGig技術(shù)所存在的局限性,使得其未來的發(fā)展走向注定并不是取代上一代Wi-Fi技術(shù),而只是形成一種補充。此外,從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來看,一項產(chǎn)業(yè)的成熟一定要有整個產(chǎn)業(yè)鏈的配合,如果只有一兩家廠商發(fā)布技術(shù)并不能真正推動市場對這項技術(shù)的認可和帶動。而就目前而言,WiGig技術(shù)離距離整個產(chǎn)業(yè)的成熟,還有很長一段路要走。