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为了能令 WiFi 更快更好用,这项技术立了大功!

发布日期:2016-07-14 15:07

WiFi 已经成为我们离不开的网络连接方式,每每到了某一个地方,我们都会四周寻找 WiFi 热点。WiFi 如同我们用的移动网络一样,也有从 3G-4G-5G 时代的提升。如今家用的路由器已经基本进入 802.11ac 的阶段。不论是几百块的家用路由器,还是上千的高端路由器,802.11ac 都基本成为标配。

802.11ac 是被现在主流路由器所采用,只不过大部分家用路由器都还处在第一代 802.11ac 的阶段,从去年开始 802.11ac 的第二代产品才陆续上市。802.11ac Wave 1 和 802.11ac Wave 2 可以理解为前后两代产品,由于 Wave 2 才刚刚起步,因此市场上的产品暂时还比较少。

WiFi 经历了 802.11a/b/n/ac 的发展,带宽速率得到了提升。虽然同为 802.11ac,但是它从已经从“ 802.11ac Wave 1 ”进化至“ 802.11ac Wave 2 ”,同时伴随多种技术的加入令 WiFi 更快更好用。接下来我们就详细说说如今的 WiFi 发展到什么厉害的程度。

 

主流 802.11ac 有三大特色

与 802.11n 标准相比,802.11ac 标准主要是引入了 256-QAM 调制模式、80/160 MHz 频宽以及 MU-MIMO 技术,在单链路速度以及带宽利用率上有较大的提升。

802.11ac 采用 256-QAM 调制模式,对比 802.11n 标准,它采用的是 64-QAM,而 802.11ac 使用的是 256-QAM 。QAM 的级别越高,每次发射信号所能包含的数据量也会越多。

 

从这张图可以看出,每一个点便是数据包,256-QAM 对比 64-QAM,数据包的密度更大,在同一单位时间里面所能传输的数据量也会更多。当然 QAM 级别越高,容易产生错误的码率,不过即便这样,802.11ac 的标准理论网速要比 802.11n 高。

第二个便是 802.11ac 引入了 80/160MHz 的频宽,其理论网速翻倍提升。在单链路链接的前提下,在 80MHz 的频宽的 802.1ac 网络的理 论速率已经可以达到 433Mbps,等于 3x3 MIMO 的 40MHz 的 802.11n 的网络理论速率,因此在 80/160MHz 的频宽下,加上 256-QAM,802.11ac 的网络速率提升是很明显的。

在调制解调方式和利用频段上面下功夫后,还有一个便是提升路由器和终端的数据交换效率了。MU-MIMO 是用于提升 802.11ac 的网络带宽利用率的 技术,我们大部分传统的路由器使用的都是常规的 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多进多出技术),我们称为 SU-MIMO(Single User),单用户多进多出,虽然可以通过多链路同时传输,提升路由器和终端之间的网络速率,但是在同一时间和同一个频段里面,路由器只能够跟单一个终端 通信,这意味着即使终端没有完全占用所有带宽,路由器也不能够把剩余的带宽同时间分给其他设备利用。

MIMO 对比 MU-MIMO

MU-MIMO(Multiple User)的出现便是解决这一问题的,在常规 MIMO 基础下添加多用户同时通信的模式,这样便能把全部无线带宽充分利用起来。如果你家里只有 4 个终端的时 候,可能并不会有明显的延迟感觉,可是如果你有 10 个终端或以上都要联网,Wi-Fi 就会变得拥挤,这意味着缓冲等待的时间就会很长,网络视频就不能流畅 播放。随着家庭个人所拥有的智能终端的增多,很多人的家中显然不会只有 4 个的联网终端,拥有 MU-MIMO,连接的效率将会大大提高,这项技术不只是家 里、企业,在很多公共场所都能用得到。

多用户同时接入的情况下,可以把通信延迟降低,同时 MU-MIMO 并不需要用户设置,只要终端和路由器都支持 MU-MIMO 技术,两者的连接便会很自然地利用起来。


我们越来越离不开WiFi,它也在不断升级变化当中。经历了802.11a/b/n/ac的WiFi标准迭代,现在主流的802.11ac虽然标准不 变,但是通过诸如MU-MIMO、三频WiFi、80/160MHz、256-QAM等各种功能和技术,802.11ac网络容量、连接速率不断在扩大和提高。

在欧美市场,目前80%的路由器都已经使用MU-MIMO技术了,但亚洲市场有很大的发展空间。因为在亚洲,不管是中国、印度或 者是东南亚,很多人都拥有多台手机,这就可以说明MU-MIMO对亚洲市场很重要。WiFi也在变得更快,让联网终端拥有更具灵活性的、更简单易用的、更无缝的联网方式。

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