直播4K高清无压力 今年必火的802.11ad

“没有WiFi怎么活?”这对于日常生活已经离不开网络的大众网民来说,并不是一句玩笑话那么简单,它意味着大家对于随时随地上网的需求已经成为刚需。正 是因为应用需求如此强烈,无线网络技术也在飞速发展,我们可以享受到的WiFi网速也在不断提升,笔者数年前第一次买无线路由器时,还是54Mbps的标 准,而现在基于802.11ac规范的几千Mbps无线路由器也不稀奇了。

早在去年,大家已经开始关注新的802.11ad规范,其高频高带宽低延迟的特性也让大家对将来的无线网络应用形态充满了期待,而今年的CES2016展会上,已经有不少的802.11ad产品出现,看来2016年里,802.11ad将会是一个不可忽视的热点。

资料恶补:802.11ad的特点

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IEEE 802.11ad标准也被称为WiGig

802.11n/ac的介绍我们已经看得太多了,但这次802.11ad并不是简单的速率提升。802.11n工作在2.4GHz和5GHz频率下,802.11ac工作在5GHz频率下,而802.11ad规范则是工作在60GHz高频率(为什么是这个频率?因为在多个国家和地区,这个频率都有大量的空闲,且不用授权,免掉不少授权费用),传输速率理论上可高达7Gbps。

实际上,如果只是谈带宽,802.11ac也可以通过8x8 MIMO、256 QAM调制和绑定4个40 MHz信道来实现7Gbps的带宽,但不要忘了,802.11ad只需要单信道就能实现这一带宽(功耗也更低)。另外,802.11ad的网络延迟非常低,可以实现仅为10ms的延迟,堪比有线网络,这一点,也是802.11ac没法比的。

既然如此,那802.11ad就要全面代替802.11ac了吗?当然不是。我们知道,802.11ac的信号在5GHz频段下的穿墙能力已经与2.4GHz的802.11n有明显区别了,频率越高,穿墙能力越弱是显而易见的事。那么。工作在60GHz的802.11ad穿墙能力必然是弱上加弱(60GHz载波绕射能力很差,信号在空气中衰减十分厉害),我们几乎可以认为它没有什么穿墙能力,只适合在一个房间内使用。

802.11ad产品会是什么样?

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802.11ad致力于短程高速无线传输

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TP-Link发布首款802.11ad路由器TalonAD7200

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宏碁发布首款支持802.11ad的笔记本电脑TravelMate P648

前面已经说过,802.11ad虽然具备高带宽、低延迟的特性,但高频载波绕射能力太差,穿墙能力几乎没有。那遵照此规范生产的无线路由器等产品,就只能在一个没有障碍物的房间里使用吗?这显然不符合我们实际的使用需求。

解决的办法很简单,从现在的路由器就可以看到,像是华硕RT-AC51U这样的大众级802.11ac无线路由器,就支持2.4GHz/5GHz双频,需要强力穿墙时,2.4GHz频段可以发挥作用,而周围用2.4GHz频段的无线路由器太多时,则可以用5GHz频段避免信号受到干扰,各尽其用,取长补短。如此可见,将来的802.11ad无线路由器必然支持三频,2.4GHz/5GHz/60GHz分别应对不同应用环境和需求,即可面面俱到。

另外,802.11ad的特点除了用来高速上网外,也有专门的用处。虽然802.11ad信号不擅长穿墙,但极高的带宽和极低的延迟让802.11ad很适合用来串流高码率的4K视频,因此一些智能电视、高清盒子、手机平板、智能NAS可能会率先支持802.11ad,实现4K视频的无线串流播放。如此一来,诸如Trinus Gyre、Limelight等依靠视频串流实现VR视觉应用的APP,也可以从中得到好处。前面几期我们已经介绍了Trinus Gyre、Limelight的VR应用实战,但它们都受制于无线网络带宽和高延迟,没办法实现完全流畅的视频串流,也许在802.11ad规范实装之后,这样的问题就可以得到完美的解决,由此也可能大大加速VR应用的普及,毕竟不花钱的方案,比接近4000元的Oculus Rift吸引力大多了。

从目前无线方案厂商的产品来看,802.11ad的应用也可以从传输距离来分。其中,以毫米计的传输方案,主要目的是想取代USB接口;以几米到十几米距离计的传输方案,主要针对高清视频传输(不仅是串流4K视频,8K也是可以实现的!);以百米计的传输方案,则目的是取代光纤(当然,得先解决穿透障碍物的问题)。目前最可能先普及的802.11ad无线应用方案,则是如图中所示,几米到十几米的无线桌面、高清视频与网络数据共享应用。试想一下,你办公桌上的电脑,除了一根电源线外,所有设备没有任何线缆相连,将会多么清爽;从NAS或移动硬盘上无线读取数据,甚至比直接从本机上拷贝还快,这甚至意味着以后电脑扩展硬盘根本不用把硬盘接在主板上了,直接用802.11ad的NAS加载网络硬盘即可,PC主机可以做得更加小巧,功耗更低。

不会等很久,802.11ad产品已在眼前

不久前,高通公司已经宣布旗下子公司高通创锐讯的802.11ad解决方案正式商用,而采用此方案的智能手机也首次亮相,它就是乐视的乐Max Pro。通过802.11ad,乐Max Pro手机可以轻松地将4K视频串流到对应的无线设备上,并输出至智能电视。在去年台北电脑展上,SiBEAM也展示了用智能手机串流4K视频的802.11ad无线方案。

此外,Elecom、NEC与TP-Link也展示了旗下的802.11ad无线设备,宏碁、华硕也发布了带802.11ad无线功能的笔记本电脑。

照此情形来看,今年内能买到802.11ad的智能设备已是板上钉,而且率先上马的应该是智能手机和无线显示设备,接下来还有路由器、NAS以及其他智能设备。总之,802.11ad不会让大家等太久的,高速低延迟的无线网络今年就能享受到。

延伸阅读:未来的802.11ax无线标准

在802.11ad之后,未来还有802.11ax。它可以看成是802.11ac的加强版,它和802.11ac一样工作在5GHz频段,不同之处在于802.11ax使用了MU-MIMO(Multi-UserMultiple-Input Multiple-Output)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,看起来就像是把一条高速公路分成了四个不同的车道,通信效率成倍提高。

除此之外,802.11ax还有一个极为重要的革新,它引入了OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access),既正交频分多址。根据华为的测试,同样的频谱下,OFDMA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倍是比较现实的。

那到底802.11ax有多快?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(非理论值),而华为宣称其最大速度可达10.53Gbps。如果能配合4×4的MIMO和,160MHz频宽,802.11ax的理论数据吞吐能力将高达14Gbps,也就是每秒约1.75GB/s!别说光纤传输跟不上,连PCI-E 3.0 ×4接口的SSD都喂不饱它。

本文出自2016-01-18出版的《电脑报》2016年第03期 A.新闻周刊

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