Wi-Fi提速四倍 秒下高清电影！802.11ac将被它彻底淘汰

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如今我们时刻离不开Wi-Fi，而它背后的基石就是IEEE 802.11协议，但这个协议很奇怪，更新速度奇慢无比，面世至今只更新了三次：802.11g、802.11n，以及目前最流行的802.11ac。

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现在，一个崭新的Wi-Fi无线网络协议已经屹立在我们面前，有望让不堪重负的无线网络再次跟上时代，得到飞跃性发展。这，就是IEEE 802.11ax。


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【什么是802.11ax？】
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+ u4 l# d, K2 Z" K802.11协议组国际电工电子工程学会(IEEE)为无线局域网络制定的标准，802.11ax是这个标准的最新修订版本，你可以把它看作是802.11ac的接班人。


802.11ax和802.11ac一样继续工作在5GHz频段，不过会使用MU-MIMO(多用户多入多出)技术，将信号在时域、频域、空域等多个维度上分成四个不同的“信号通道”，每一个“信号通道”能单独与一台设备进行通信。

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( H( @7 D7 @0 Y. ?/ T# d- y3 v) \打个比方，这就像是把一条高速公路分成四个不同的车道，通信效率可以成倍提高。
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802.11ax还引入了OFDMA，也就是正交频分多址，下一代高速无线通信网络的核心技术。
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8 F4 @  J; |& d* r: ~5 r我们现有的无线网络标准本质上是使用复杂的算法调制电磁波信号，让信号呈现某种规律承载0和1，这样就能传输数据了。
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+ k; {$ F4 x: U7 I- f9 [1 c. DOFDMA则是一种全新的信号调制编码算法，能把一个信号通道分成数十甚至数百个更小的正交子信道，然后将这些子信道紧密叠加在一起，再分配给不同用户，同样时间内传输数据的效率就大大提高了。
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. V2 t: r( J4 [+ S根据华为的测试，同样的频谱下，OFDM技术能把通信效率提升10倍，理论上带宽也能提升10倍。考虑到干扰、调制解调本身的资源开销，效率提升4-5倍是一个更加现实的数字。

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1 w- K& E7 ]; |0 R- }' |【802.11ax有多快？】
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8 l; K; F  H0 o! L% }& B6 B802.11ax标准的首要目标是将无线网络客户端速度提升4倍。
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  _6 b6 O6 N8 `  I8 j假设可以利用的无线频宽为80MHz，现在的802.11ac标准能最快能跑到866Mbps(理论值)，802.11ax则能轻易提升至1.7Gbps，再加上4×4 MIMO“四车道”，802.11ax的理论吞吐能力将高达7Gbps！
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. s) p3 a' e" S& d换算成较为容易理解的数字就是接近0.9GB/s，意味着十几秒钟就可以下载一部全高清电影，已经将固定光纤传输速度远远甩在了后面。
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华为是802.11ax标准的积极推动者，据说在华为通信实验室内部，802.11ax早已实现2Gbps的实际数据传输速度(注意不是理论值)，而华为宣称可以做到10.53Gbps。

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( }9 }' }" I9 f) l不过，802.11ax更核心的目的其实不在于提高速度和带宽(尽管这也是主要任务)，而是对更多设备的同步支持，单个路由就能稳定满足多设备高速接入需要。
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. |3 r( U* e6 s7 m1 J【802.11ax能传多远？】
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+ |" c2 ^8 M" }802.11ax继续使用5GHz频段，所以很遗憾，它在传输距离、穿墙方面天生不如2.4GHz，理论传输距离只有2.4GHz信号的一半多点。

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; J" ?: K0 @0 H* w: e从理论和实验室数据来看，穿过5cm厚的木头，5GHz信号会衰减4.5dB，而穿透离路由3米距离内的房屋承重墙，5GHz信号大概会衰减60-70％。

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9 I: N: N3 a5 N. o) i# F通常的解决方法是加大信号发射功率、使用更多天线定向发射信号，但无线信号的发射强度不能无限制增大，因为我国规定，路由无线信号的发射强度最高为20dB。


0 I$ E0 ?, G9 B! k/ M( P  x) ]+ H因此，802.11ax的信号传播和覆盖基本上会和现在的802.11ac差不多，不好也不坏，顶多有一些增强优化技术，缓解网络拥堵。如果你家是个大别墅，老老实实布置多个Wi-Fi AP才是正道。

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【802.11ax的产品有啥？】
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, h- j# J- b/ p' L  k802.11ax还处于草案阶段，按照Wi-Fi联盟的技术副总裁Greg Ennis的话来说，IEEE电要到2019年才会批准802.11ax标准，各通讯巨头目前还在为技术细节而激烈争斗。

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5 ]. I6 C5 l  x! B以往一样，厂商们也提前开始准备支持新标准(草案)的产品，一方面是争夺标准制定主动权，另一方面也是让整个行业提前预热。
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2016年10月份，无线方案解决商Quantenna(宽腾达)发布了业界首款支持802.11ax的全新网络芯片“QSR10G-AX”，不仅可与自家的QSR10G Wave 3 802.11ac方案针脚兼容，而且有效提高了频谱效率，速率最高10Gbps。
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主要特性如下——
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& J, W2 {8 h; {# H5 Y( U6 a& `1、12条空间流（5GHz Wave3 802.11ac 8条、2.4 GHz频段4条）


2、支持OFDMA（正交频分多址），允许多设备共享一个通道
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3、支持1024-QAM


9 @6 A8 \9 _& o/ @就现有市面设备而言，如果同时启用4条802.11ac空间流，能实现的最大速度约2167Mbps ，单条约800~1000Mbps，因为目前还没有完全支持802.11ax的接收、分发终端出现。
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现在，高通也推出了自己的802.11ax设备，而且是AP、客户端都有，解决方案更加完整。


4 {7 L& G6 P. G7 f/ T' I" x高通的IPQ8074 SoC芯片旨在面向下一代企业接入点、运营商网关和消费级路由器，提供最大化的容量、最广泛的覆盖及最优的性能。

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6 V! T2 m/ ]+ g& O- e7 d1 g它也是个12-stream AP，14nm工艺制造，其中基带部分支持80GHz通道宽度、上传与下载MU-MIMO，同时集成了四核心A53 2.0GHz、双核网络加速器，以提供全负载分担的11ax子系统，可以更好地支持DPI(深度包检测)。


3 b( s) f  @) h! p% A9 P1 N利用12x12配置、上行链路与下行链路MU-MIMO，以及支持8个80MHz数据流，IPQ8074能使网络容量提升达四倍之多，提供高达4.8 Gbps的速度，并在更大覆盖范围内保持快速连接。
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; t! ~$ {) ]6 Y. qQCA6290则是最先进的802.11ax客户端SoC，可在家庭、企业、公共场所和其他高吞吐量区域以及汽车中，提供前所未有的吞吐量、电池续航时间与丰富用户体验。


28nm工艺的QCA6290则是个2x2 MU-MIMO 802.11ax客户端设备平台，并通过支持先进的8x8探测机制，实现8x8 MU-MIMO的全部优势，支持双频段并行，支持802.11ax省电功能和一些高通自己的节能技术。
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高通预计它将集成在计算系统内部，通过PCI-E 2.1 x1总线与系统相连，而不是作为USB WLAN适配器的一部分。
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高通预计，基于IPQ8074处理器的路由器将在今年年底前上市，而基于QCA9290的设备将在2018年面世。


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+ a0 y# d% C. [* _【你知道几个？IEEE 802.11标准列表】
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IEEE 802.11，1997年，原始标准，2Mb/s

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IEEE 802.11a，1999年，物理层补充，54Mb/s
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4 [% S( x6 g& @& n! t6 sIEEE 802.11b，1999年，物理层补充，11Mb/s
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IEEE 802.11c，匹配802.1d的媒体接入控制层桥接(MAC Layer Bridging)。


. x- m, t& h8 Q! {; n7 iIEEE 802.11d，根据各国无线电规定做的调整。

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IEEE 802.11e，对服务等级(QoS)的支持。
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IEEE 802.11f，基站的互连性(IAPP)，2006年2月被IEEE批准撤销。

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. |- N! Z$ r* p( R# Z4 s. ~IEEE 802.11g，2003年，物理层补充，54Mb/s。

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. j- i. J3 A9 r8 s9 C, ]3 D6 [% dIEEE 802.11h，2004年，无线覆盖半径的调整，室内和室外信道(5GHz频段)。
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+ m- v: l$ ^" m  X5 ?, hIEEE 802.11i，2004年，无线网络的安全方面的补充。

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IEEE 802.11j，2004年，根据日本规定做的升级。

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IEEE 802.11k，规定了无线局域网络频谱测量规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。

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IEEE 802.11l，预留及准备不使用。

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IEEE 802.11m，维护标准；互斥及极限。

( M1 @8 U0 ]# o* c3 Q
( L$ J1 S3 N# X. i$ k; N! Q/ @IEEE 802.11n，更高传输速率的改善，基础速率提升到72.2Mb/s，可以使用双倍带宽40MHz，此时速率提升到150Mb/s。支持多输入多输出技术(MIMO)。

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+ S3 s9 I, c: X) Z2 `" _3 T* i/ LIEEE 802.11o，针对VoWLA)而制订，更快速的无限跨区切换，以及读取语音比数据有更高的传输优先权。
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IEEE 802.11p，主要用在车用电子的无线通信上，从IEEE 802.11来扩充延伸，来匹配智能运输系统(ITS)的相关应用。

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4 I6 l: n" f% _+ L* P/ }IEEE 802.11q
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8 M6 j6 u* I6 D% i0 ]9 n
IEEE 802.11r：快速BSS切换(FT)(2008)
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. S" s: y. e- @1 T4 P) w: G) t; ?IEEE 802.11s：网格网络，扩展服务集(ESS)


6 m. i5 D+ k7 pIEEE 802.11t：无线性能预测(WPP)，已被提议撤销
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4 c: e9 m. [1 cIEEE 802.11u：改进热点和第三方授权


0 L* K8 b; |* `& L, cIEEE 802.11v：无线网络管理)
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) g% b' T6 W! {+ D) \1 M" ]1 [3 mIEEE 802.11w：受保护管理框架

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# p& {* a' |5 [IEEE 802.11x

3 y+ [. _+ d  ]& g% G
$ O% C) o! w2 S+ Q% s! zIEEE 802.11y：3650–3700MHz，主要用在美国
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( o# C7 D/ F7 Q' y
IEEE 802.11z：直连设置(DLS)扩展

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* ^3 G1 ^% ?, w( XIEEE 802.11aa：音频视频流传输


+ t# b1 q. I, }/ P+ gIEEE 802.11ab

: V% z8 A6 [# z7 S3 F# [
6 @1 Q1 h) P% n/ O. ]IEEE 802.11ac，802.11n的继承者，更高传输速率的改善，当使用多基站时将无线速率提高到至少1Gbps，将单信道速率提高到至少500Mbps。使用更高的无线带宽(80MHz-160MHz，802.11n只有40MHz)，更多的MIMO流(最多8条流)，更好的调制方式(QAM256)。
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1 o; Z% n- x7 |( f( Q4 \IEEE 802.11ad：60GHz甚高频段传输

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1 d$ h7 ~9 [9 }  M1 E- XIEEE 802.11ae：管理框架优先级


IEEE 802.11af：运用过往电视白区(TVWS)的频段所订立标准，由于使用白区频段(VHS的54MHz～216MHz及UHF的470MHz～698MHz)，有时IEEE 802.11af也称为White-Fi(取Wi-Fi一词的派生变化)。
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/ a8 w# p+ u0 i  C3 tIEEE 802.11ah：用来支持无线感测器网络(Wireless Sensor Network，WSN)，以及支持物联网(Internet of Thing，IoT)、智能电网(Smart Grid)的智能电表(Smart Meter)等应用。


# {$ M7 ?1 d1 x4 f& Y+ z# SIEEE 802.11ai：IEEE 802.11的修正案，新增部分机制，以及加速创建网络连接的等待时间。
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4 g4 F# Z* I1 q  m# I% K1 S; [- NIEEE 802.11aj：IEEE 802.11ad的增补标准，开放45GHz的未授权带宽带使世界上部分地区可以使用。
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8 h% s) E; V7 b& ~/ @, L+ k6 R, R; DIEEE 802.11aq：IEEE 802.11的修正案，增加网络探索的效率，以加快网络传输速度。


IEEE 802.11ax：以现行的IEEE 802.11ac做为基底的草案，以传输速率加快4倍为目标。
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