什么是5G和11AC
今年,我们看到第四代移动通信制式的LTE逐步商用化,大家都期待已久,但LTE的发展步伐并不如人意。而与此同时,被称为5G Wi-Fi的第五代Wi-Fi却越来越多的出现在我们的视线中,并逐渐走进我们的生活。
所谓5G,在Wi-Fi领域来说就是第五代通信技术,细细回想Wi-Fi技术已经整整走过了四代;而从技术上来说5G是指Wi-Fi技术中使用的是5.8GHz频段(5150MHz - 5825MHz)的通信频率,简称5G。最新的一代称之为802.11ac (11AC) 的Wi-Fi技术, 就是采用的5GHz频段的通信频率。之前有802.11a也采用的是5GHz的频段,但因为5G技术实现复杂产品化难度大,而且市场对Wi-Fi的抗干扰性等需求不强烈,最终没有拼过同时期采用2.4GHz频段的802.11g。而我们现在经常说的5GWi-Fi更是特指采用802.11ac技术的Wi-Fi。
11AC技术的特点:
采用5.8GHz的通信频段,抗干扰性更强
速率可达Gbps (1Gbps=1000Mbps)级别
支持Multi-User MINO技术,相对于802.11n的MIMO技术有了本质的提升,能为每个用户提供独立的空间流通信,彼此之间不会相互干扰。
综上所述,可以说11AC技术完全就是为了当前人们对Wi-Fi的高速率、高体验需求而生的。
我们可以从下图可以大致了解Wi-Fi技术的发展史以及相关的技术特征:
(图1 - 802.11技术演进史)
我们为什么需要5G和11AC
我们的上网带宽从2M到4M到20M或者更高,我们的无线路由器也从150Mbps换成300Mbps甚至换成450Mbps,但是往往体验到的总不是自己想象的那种舒坦而极致上网体验。事实上,我们想要的不仅仅是网速,更需要的是体验。高的速率和带宽只能保证你的网速流畅,而好的体验是要保证我们在线看电影的时候不会突然停顿,被迫无奈的从男女主角完美的爱情中弹出来,或者是正在游戏时断线了而后重连却发现自己被KO了。
是网速不够吗?No!20M的带宽玩游戏在线看高清足够了吧;是Wi-Fi速度不够?300Mbps的Wi-Fi速率还不能承载20M的带宽吗?是因为有别人在下片子?No! 我们有各种QOS以及限速。
究其原因当然也包括以上的种种,但是最容易被忽略的是:当前市面上大部分都是采用2.4GHz的802.11n无线路由器,在家随便一搜Wi-Fi信号少说10多个,而且信号都不弱,其实无线传输数据的时候跟我们大家在一起讲话是差不多一样的道理,大家都在一起很大声的讲话的时候反而会听不清楚各自的声音。对于无线路由器而言也是一样的,虽然大家用的是各自的无线路由器上网,但是信号在这个公共的空间里是重叠的,最后因为这些相互之间的干扰而得不到很好的体验。
(图2 - 极度拥挤的2.4GHz网络)
如何解决上面提到的问题呢?
进一步提高速率是一个途径,但是却不能彻底的解决,最重要的一点是,作为802.11n使用的2.4GHz频段使用的频率相对较低,而频率越低就越容易受到同类信号或者其他信号的干扰,当干扰达到一定程度的时候,单纯的提高Wi-Fi速率并不能根本的解决这个问题。
随着各类应用对体验的要求越来越高,5.8GHz的11AC作为一个趋势应运而生。首先在速率上,11AC的起步速率(1T1R)就在433Mbps,完爆了目前市面上普遍的11n无线路由器,而2T2R达到了867Mbps, 3T3R更是达到了1.3Gbps,将Wi-Fi也带入到了Gbps的时代!而采用5.8GHz的频段,更好的提高了抗干扰性,在享受高速率的同时能够获得更好的体验!
应用场景:5G部分用于在线的高清视频、游戏等,2.4GHz用于对时延要求不高的上网等应用。
(图3 – 典型11AC应用场景)
5G-11AC已经逐渐走进了我们的生活
[理想照进现实] 从2012年到2013年,11AC在业界和媒体也沸沸扬扬了很久了,为何落地迟迟?其实,5G有它的优势(前面提到的),也有它的劣势:
1.支持5G频段的终端设备(智能手机、平板)也才逐步增加
这似乎是一个博弈,在2012年时,终端设备厂商在等网络设备商先动,而网络设备商也不得不观望整个行业的发展情况。可喜的是到2013年大家都看清了方向,越来越多的设备开始支持5G以及11AC。
2.优势也是劣势
5GHz频段因为频率高而且抗干扰性强,但是高频率低波长带来的是在同等条件下穿墙等性能反而不如802.11n的2.4GHz。这个是需要从技术层面解决的问题,为增加信号穿墙能力还要在安全的范围内提升功率会带来系统稳定性的调试难度,这是大部分厂商在技术能力和积累上所欠缺的。
3.整个5GHz部分的设计、调试以及测试难度大
这也是为何之前802.11a没有被广泛采用的原因,目前也只有少数的公司能够将这块的设计做好,甚至有的公司连测试5G的RF都很困难,更不用提微波暗室之类的专业测试环境。
至今为止,真正将5G-11AC做好的厂商寥寥可数,在这寥寥可数的几家中,深圳市共进电子股份有限公司,在Wi-Fi行业,一直走在业界的前端。早在2013年年中的时候就凭借自身强大的研发实力以及与世界顶级芯片商的紧密合作(Broadcom, Quantenna, MediaTek, Realtek等)发布了一系列完善的11AC产品。产品囊括了从1T1R 11AC到2T2R 11AC以及3T3R 11AC的各种方案,且产品支持802.11n(2.4GHz)+802.11ac(5GHz)双频设计,产品可覆盖现有以及未来发布的各种Wi-Fi终端设备。而代表最顶尖的4T4R 11AC产品也已经在研发当中,支持的同步速率将达到惊人的2.2Gbps。
(图4 – 共进电子11AC路由器)
自11AC产品推出后,共进凭借其强大的研发实力开发以及经过专业化的实验室验证和测试的产品以优异的性能在海内外取得广泛的认可和合作,在11AC技术步入市场之际成为了新一代Wi-Fi产品的领航者。相信在接下来的2014年,必定是11AC产品开花结果的一年。
(图5 – T&W 11AC Family)