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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. Q  A! O2 p6 g9 G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？】


802.11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。
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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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; u" E( v7 ?; @5 ~+ R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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# }/ |* O; }: \9 d, S4 t" [; c* @- X802.11ax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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: e+ r2 z  S/ X1 e$ N' _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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. w: D, H. h* SOFDMA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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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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【802.11ax有多快？】


6 U0 M/ u) D7 y, D: j- j1 V802.11ax标准的首要目标是将无线网络客户端速度提升4倍。


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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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。


) q6 O! ^. ^% Q. e6 Y" K( @  z2 m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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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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' D7 K4 W! H+ ~( [! z【802.11ax能传多远？】

) {# r# t# R/ g6 M. S7 o4 Y
/ x6 g# l  \3 g7 w$ g802.11ax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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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％。


& ^! c* E7 B/ C# v4 C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。
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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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/ Z$ `' ]& D/ G, k4 `0 }【802.11ax的产品有啥？】
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, f! c& Y+ v. I! U802.11ax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。


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。


' R7 x, o, W. g9 j  w6 a2016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——


& d& R% z! e5 B8 d8 u1、12条空间流（5GHz Wave3 802.11ac 8条、2.4 GHz频段4条）
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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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' {4 G. t# V( ?( e) u4 f- `% I3、支持1024-QAM


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。

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2 g. Z" A! S6 |5 r5 G" B& d7 k7 k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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0 A, k, x, P: |6 p' I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)。


7 G7 @6 B9 c7 L; W# J" M3 f8 \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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QCA6290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。

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! r& C" C/ u& J$ d! U28nm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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【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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8 U: e- o7 k: y+ O0 EIEEE 802.11a，1999年，物理层补充，54Mb/s

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8 V0 O2 P9 f  y3 Y. j' EIEEE 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)。
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3 B& W( J  e$ t; }; B2 {2 J. dIEEE 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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* u# J+ }% S$ {* _IEEE 802.11f，基站的互连性(IAPP)，2006年2月被IEEE批准撤销。
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IEEE 802.11g，2003年，物理层补充，54Mb/s。

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1 t, U$ D/ a* c# p, I) I) xIEEE 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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9 s, E2 S9 r# Y2 H  r; b9 bIEEE 802.11i，2004年，无线网络的安全方面的补充。
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, @; d  R- k; Y1 o( @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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* ^$ Y' F& b2 lIEEE 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。

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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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4 o9 ]9 O- ]% }8 W' o7 ?. KIEEE 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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+ n6 A& o9 h$ q3 s) xIEEE 802.11q
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IEEE 802.11r：快速BSS切换(FT)(2008)


IEEE 802.11s：网格网络，扩展服务集(ESS)

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IEEE 802.11t：无线性能预测(WPP)，已被提议撤销
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IEEE 802.11u：改进热点和第三方授权

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IEEE 802.11v：无线网络管理)


& t$ W( {# v5 T6 K/ i, ^IEEE 802.11w：受保护管理框架

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IEEE 802.11x
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  @% @- Z/ p* E1 VIEEE 802.11y：3650–3700MHz，主要用在美国

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8 m2 u; t+ Y- B) _# f$ p( pIEEE 802.11z：直连设置(DLS)扩展
; e" y- n8 B/ W' b5 v2 c

IEEE 802.11aa：音频视频流传输


5 ^0 r. C$ o& d3 q' i8 EIEEE 802.11ab


  b# B- J! |# k: Z- EIEEE 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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IEEE 802.11ad：60GHz甚高频段传输


IEEE 802.11ae：管理框架优先级
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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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2 J2 q7 ]2 x- |# r8 C5 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。

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( z  t. U  ]# K4 K0 ]IEEE 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。


: j$ L$ E' _: W) P8 {8 pIEEE 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。


+ R8 v9 F* ?; Q/ }IEEE 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。

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# e+ e% {& c3 t; UIEEE 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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