第五代Wi-Fi技术标准802.11a应用展望
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［摘要］采用IEEE 802.11ac标准的第五代wi-fi技术，具有接入速率高、覆盖范围大、低耗能等优点，传输性能较目前的802.11n大幅跃升，发展前景备受市场看好。本文将对5G Wi-Fi技术标准802.11ac和应用前景进行了分析。
［关键词］Wi-Fi802.11ac应用前景技术标准无线技术
一、引言
随着互联网的飞速发展和无线AP的数量迅猛增长，WLAN的方便与高效使其在全球得到迅速的普及。据Wi-Fi联盟统计显示，2011年全球Wi-Fi用户超过10亿，联盟成员企业目前已经达到了450家，Wi－Fi设备出厂量达到近11亿部，具有Wi-Fi认证的产品发货总量已超20亿件，平均每年开发200万件产品，到2015年，Wi-Fi设备将增加到超过30亿台。WLAN被广泛嵌入至各类手机、平板、笔记本电脑、掌上游戏机和消费电子产品中，形成了互联网接入、办公自动化、家庭网络、看电影、玩游戏、听音乐、处理各种数据等丰富多彩的应用，极大地方便了人们的工作和生活。
近几年，随着无线高清视频传输等高吞吐量数据业务的快速增长，但目前全球最快的802.11n标准Wi-Fi传输速率理论上仅为600Mbps,已经逐渐变得捉襟见肘，严重影响无线数据业务技术的发展。为更好地适应高速无线数据业务发展的需要，IEEE组织和Wi-Fi联盟提出了第五代Wi-Fi标准规范――802.11ac，将数据吞吐量理论上提升到惊人的3.6Gbps，让我们离无缝Wi-Fi漫游的数字城市更近一步。
二、第五代Wi-Fi技术标准802.11ac
当前，国际主流的基于IEEE 802.11系列Wi-Fi技术标准的是由Wi-Fi联盟推广的，共推出了四代Wi-Fi技术标准，2012年底将会正式推出第五代Wi-Fi技术标准802.11ac。在目前全球民用无线网络中，常用两个发射和接受信号免许可频段是2.4GHz和5GHz。1997年，基于2.4GHz第一代Wi-Fi标准802.11a受到工艺和成本的限制，最高传输速率只有2Mbps。但随后出现的802.11b/g/n等版本的标准，传输速度越来越快，覆盖范围也越来越广。2009年推出的基于802.11n标准的Wi-Fi系统传输速率可达600 Mbit/s，比802.11b快了50倍，比802.11g快了10倍。
802.11ac是一个针对更高吞吐能力的无线连接而设计的新标准，Wi-Fi联盟有望在2012年底正式公布802.11ac。802.11ac比先前的802.11a/b/g/n技术标准的Wi-Fi产品具有更多的MIMO通道、更高的带宽和更高阶的调制类型，传输速度更快,传输范围也更广。按照技术设计，802.11ac的核心技术主要基于802.11a，主要工作在5GHz高频段上，采用8×8多输入多输出(MIMO)天线技术、160MHz数据传输通道带宽和256状态正交调幅(256QAM)。IEEE 802.11ac使用更多的空间流来提高数据吞吐能力，理论传输速度将首度可突破1Gbps水准，即使是入门级产品速度也会有450Mpbs，高端则会在1Gbps之上，理论上最高可达3.6Gbps，相当于802.11n的六倍。
802.11ac无线通信通道整合了正交频分复用(OFDM)技术和载波聚合技术，支持20MHz、40MHz、80MHz和160MHz通道带宽方案，通过使用更多的子载波实现了更高的带宽。日前，全球最大的无线互联芯片的厂商美国Broadcom（博通）公司已开始推出相关芯片组和控制器产品，预计2012年底将有安装了5G Wi-Fi芯片的数码电子设备投入市场。
随着固态硬盘和蓝光高清的普及，802.11n标准150-300Mpbs的带宽明显成为无线家庭、无线办公的瓶颈。第五代Wi-Fi技术标准802.11ac提供更大的吞吐量，理论上的传输速度超到1Gbps。同时提供更广阔的信号覆盖范围和高度的无线可靠性，大大减少无线干扰，对建筑物的穿透性将会更好，可以真正实现360°全覆盖。一台传送设备可同时把高带宽数据传送给多个用户，多部高清电影可同步传输，高清照片、音乐、视频也可以随时随地无线观看和分享，可容纳更多的用户而不会产生拥堵。由于电源管理技术和半导体工艺的进步，802.11ac与802.11n解决方案相比，电源效率提高达6倍。
三、第五代Wi-Fi技术的应用前景
乔布斯早在2005年就曾设想，利用Wi-Fi热点使苹果成为一家Wi-Fi通信运营商。在2006年，时任Wi-Fi联盟主席的Andrew Myle就设想了一个万物皆有Wi-Fi的智能世界：Wi-Fi汽车为你智能导航，Wi-Fi电话让你与家人通电话，Wi-Fi电表为你监控用电量并实时提醒；在你回家之前，Wi-Fi空调能自动调节合适的室温的、Wi-Fi微波炉和电饭煲为你做好晚餐、Wi-Fi冰箱为你提供最新鲜的食品、Wi-Fi洗衣机和烘干机为准备好换洗的衣服……
在2012年CES大展上，三星、海尔、LG电子、海尔等公司，都推出了带有Wi-Fi连接功能的冰箱、洗衣机、烘干机等白色家电产品。智能Wi-Fi电表、Wi-Fi微波炉和智能Wi-Fi冰箱，在美国已经开始成为现实。在中国，越来越多的公司也开始加入Wi-Fi联盟，华为公司和中国移动即是其中的成员。Wi-Fi联盟则计划利用日益增加的带宽、速度、热点数量这些成熟条件，逐步推进Wi-Fi国际漫游服务，进一步实现Wi-Fi产品之间无缝的全球漫游。
四、结语
随着无线技术的发展，802.11ac在消费电子产品行业已经获得了广泛支持。因此，第五代Wi-Fi标准将会在所有产品领域得到快速采用。802.11ac将成为最值得期待的、最具影响力的移动和无线技术之一。