現代人可以一天不吃飯,但不能一天沒有WiFi。的确,在移動互聯網時代,WiFi的作用比以往任何時候都要重要得多。但和路由器一樣,WiFi隻是默默地發着光和熱,很少有人關注WiFi背後的技術原理。但是對科技有着強烈好奇心的我們,怎能容忍存在這樣一個知識盲區呢?今天我們就來看看未來的WiFi有哪些新技術、新方向。
WiFi當前的趨勢:802.11n/ac
這兩年我們看到一些國産廠商推出了一些路由器,不管是智能也好,不智能也罷,這些路由器在宣傳的時候都會着重提及“802.11ac”這個東西。很多小夥伴不懂這個玩意兒,其實這是一個标準,802.11協議簇是國際電工和電子工程學會(IEEE)為無線局域網絡制定的标準。我們現在使用的WiFi就使用了802.11的媒體訪問控制層(MAC)和物理層(PHY),但是兩者也并不完全一緻,使用最多的應該是802.11n标準,工作在2.4GHz頻段,可達600Mbps(理論值)。
然而最近兩年,802.11n标準已經升級到了最新的802.11ac标準。和802.11n不同,802.11ac工作在5GHz頻段,其實二者各有優劣,比如2.4G的路由器的信道比較擁擠。舉個例子,當路太窄,而并排跑的車太多的時候,車的速度速度肯定就慢了,WiFi速度也是一樣。而5G路由器的信道寬,并排跑很多車也沒問題,速度也不會慢。
但是新标準也不是完美的,雖然速度相對老标準可能會更快,但是新标準的WiFi覆蓋範圍卻并不如舊标準,所以在距離路由器比較遠的時候更适合用2.4GHz,而離路由器比較近的時候更适合用5GHz,現在主流浏覽器同時提供了這兩種信道,但影響WiFi速度和覆蓋範圍的因素遠不止此。
AC5300、AC5400、MU-MIMO和802.11ax
今年市場上出現了幾款聲稱“三頻段千兆”的802.11ac路由器,宣傳其數據傳輸速率為5300 Mbps-5400 Mbps不等。也正因為此,這些路由器分為了兩個陣營:AC5300和AC5400。實際上,這種路由器隻是普通的雙頻段路由器增加了一個5GHz頻段而已,而非全新的技術。
那什麼才是全新的技術呢?MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output),即多用戶多輸入多輸出,這是一項旨在讓用戶的路由器同時與多個設備溝通的技術,是802.11ac标準第二階段的裡程碑。
在此之前,如果用戶的家庭中有多款設備,那麼它們之間會互相争奪帶寬,這樣帶來的結果是網絡狀況的不穩定,而MU-MIMO則平等地同時為終端設備分享帶寬,這種進步甚至比802.11n到802.11ac的進度更有意義,因為标準的提升隻是提升了理論速率,而MU-MIMO則真正改善了網絡的資源利用效率,用戶感知最為明顯。
802.11ad與WiGig
這倆東西其實是一個意思,WiGig(wireless Gigabit)是高端WiFi,通過4個2.16GHz的頻段獲得最高7Gbps的超高數據傳輸速率,WiGig提供的千兆WiFi非常适合于5G時代,屆時用戶可以通過手機或者平闆制作和上傳4k視頻。可以預見,5G在至少三五年内不會普及,所以WiGig在此期間也不會投入市場,但目前已經有幾家廠商展示了自家的WiGig路由器,随着5G的商用,這些路由器産品也會逐漸投向市場。
WiFi HaLow、LPWAN、LTE-U
物聯網最近幾年一直都比較火,然而設備之間到底應該通過什麼進行聯網呢?藍牙嗎,現在的WiFi嗎?感覺都不太好,因為很多智能家居和工業聯網設備或者新能源汽車不僅需要足夠遠的傳輸距離,還需要保證傳輸能力。這個時候,一個新标準應運而生:HaLow。
HaLow基于IEEE 802.11ah标準,使用900MHz頻段,有着足夠遠的傳輸距離,信号穿牆能力很強,同時能耗也不高,隻是HaLow的傳輸速率為150kb-18Mbps不等。若是傳輸數據少還可以,但若是數據量太大,也會有點亞曆山大。
HaLow經過了WiFi聯盟批準,可以在無線路由器上運行。而LPWAN也是一種低帶寬連接技術,同樣适合物聯網設備,與WiFi相比,LPWAN的關鍵優勢是更低的功耗,更适合應用在智能農場及其他使用環境傳感器和運動傳感器的廣域應用中,但是HaLow的主角光環使得LPWAN在使用無線路由器的地方失去了用武之地。
移動網絡和有線網絡數據流量的激增以及智能設備的快速增長,給網絡運營商網絡容量帶來巨大壓力。授權頻段,尤其是價值較高的低頻段資源不僅有限,并正被快速增長的用戶群迅速消耗。全球範圍内,5GHz免許可頻段還擁有相當一部分的可用頻譜,移動運營商和設備商都在尋求使用此頻段提升許可頻段載波容量的方法。
為此,2013年12月召開的3GPP無線電接入網絡标準會上,高通、愛立信、Verizon、中國移動、華為和其他倡導者正式提出“LTE-Unlicense(即LTE-U)”,将LTE擴展至免許可頻段,通過使用免許可頻段承載移動服務的數據流量,并作為許可頻段的補充提升LTE網絡容量。
鑒于不同國家和地區情況有所差别,這個免許可頻段聚焦在5725-5850MHz。也就是說LTE-U允許利用無線路由器為移動網絡提供補充,這樣甚至可以為手機提供千兆級網速。當然,這樣的事情肯定遭到了WiFi聯盟的反對,相關監管機構目前也是“消極怠工”。至于事态究竟會如何發展,就看各個機構之間的博弈了。
看了以上這些技術,是否覺得WiFi這四個簡單的字母背後隐藏着太多東西呢?的确,我們往往忽略那些日日夜夜在我們身邊,并且我們已經習慣了的東西。
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