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下一代WiFi技术传输速度将达1Gbps

第五代Wi-Fi就要来了,它可不仅仅是帮你把无线设备连接起来那么简单。在谈这个问题以前,我们忍不住要数一数Wi-Fi现在的“罪状”:热点太少、网络拥堵、经常掉线、信号太弱在候机大厅、繁华的商业中心等这些人流密集的公共场所,Wi-Fi简直就是形同虚设,能否连上甚至都成了检验人品的标准。

大城市的交通变得日益糟糕,作为无线互联网世界的公路,全球Wi-Fi网络也面临着时时发生塞车的窘境。这里“奔跑”的是手机、 平板、笔记本电脑、掌上游戏机,还有各种各样的移动设备。Wi-Fi联盟在2011年9月做出统计,联盟成员企业目前已经达到了450家,Wi-Fi全球 用户超过10亿,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。与此同时,上网需求也在发生变化,收发邮件、浏览网站只是 最基本的,人们还希望可以看电影、玩游戏、听音乐,以及处理各种数据。

目前全球最快的Wi-Fi传输速度仅为300Mbps(少数可以达到600Mbps),相当于每秒只能传输约36MB的内容。在人们只利用它来看网站、处理邮件的年代,这没什么问题。但到了今天,面对越来越复杂的使用需求,旧的技术标准变得捉襟见肘。因为这原本只是一条预计通行小轿车的公路,却忽然涌进了客车和大型货车,并且数量越来越多。

5G Wi-Fi—第五代Wi-Fi解决的就是这样的问题。它将传输速度提升到了1Gbps,每秒可以传输约125MB的内容。以对传输带宽要求最高的内容高清电影为例的话,一部高清电影每秒的数据流通常在30-45MB之间,甚至更高。5G Wi-Fi不仅满足了传输条件,多部高清电影的传输也不是问题,同时也就意味着它可以容纳更多的用户,不至于因数量过多而产生拥堵。

生产这一产品的是美国博通公司,一家有线和无线通信半导体解决方案提供商,也是全球最大的WLAN无线互联芯片的提供商。这家公司预计,最迟在2012年底,安装了5G Wi-Fi芯片的数码电子设备就会出现在市场上。

这是一个好消息,5G Wi-Fi第一次出现在了民用产品上,它由行业最具代表性的公司生产,理应会越来越流行。之所以被称为第五代标准,是因为它是在美国IEEE无线互联局域网标准802.11中第五个推出的,被命名为802.11ac。

我们可以通过回顾一下历史,看看这个有些难记的名词是怎么一回事。在全球民用无线网络中,常用发射和接受信号的频段是2.4GHz,其次是 5GHz。信号频段越高,Wi-Fi芯片的工作频段也就越高,制造工艺也就越复杂。1997年,当第一代Wi-Fi标准出现的时候,受到工艺和成本的限 制,芯片的工作频率只能固定在2.4GHz,最高传输速率只有2Mbps,相当于每秒只能传输约0.016MB的内容—在最开始的时候,Wi-Fi也还只 是一条羊肠小道。

但它很快开始变成了公路,随后出现的802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等版本的标准,速度越来越快。比如2004年 推出的802.11n比之前的802.11g快了10倍,比更早的802.11b快50倍,覆盖的范围也更广。只是尽管Wi-Fi芯片的传输速度像坐着直 升机一路向上增长,但还是无法赶上人们的需求。

新的5G Wi-Fi,也就是802.11ac,采用了工作频率5GHz的芯片,能同时覆盖5GHz和2.4GHz两大频段。除了更快,它还能改善无线信号覆盖范围 小的问题,虽然5GHz比2.4GHz更难直接绕过障碍物,但由于覆盖范围更大,考虑到信号会产生折射,新标准反而会更容易使各个角落都能收到信号;新标 准的另一大优点是节能,电力使用效率是前一代的6倍。由于同一时间传送的内容多了,设备也能更快地进入低功率的省电模式。

更快速的通过能力、更全面的覆盖范围,让5G Wi-Fi成为了名副其实的信息高速公路。在移动互联网终端大行其道的今天,这意味着这张网络在未来还有着更多可能。

有两大组织在其间发挥了关键作用,那就是IEEE和Wi-Fi联盟

IEEE是美国电气电子工程师协会的简称,它是目前世界上最大的专业技术组织,成员来自175个国家的研究机构和高校,拥有名目众多的研究小组,为众多技术制定行业通用的标准,IEEE 802.11就是其中之一,针对的是无线局域网的通用。之所以要制定这个通用标准,是为了让无线网络产品能够跟其他相关产业的产品兼容。

同时在无线网络领域,不同生产商的产品也需要能够相互兼容,因此在1999年,业界一些主要的无线设备生产商成立了联盟,2000年时这个联盟正式更名为Wi-Fi联盟。“Wi-Fi”原本只是该联盟持有的认证商标,打上这一商标的无线设备之间可以相互兼容。到今天, Wi-Fi最终突破了它诞生时的狭隘含义,几乎成为无线宽带接入技术的代名词—尽管它并不是无限局域网的唯一一项技术,Wi-Fi联盟的大力推广在其中功不可没。

早在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:在你回家之前,你的Wi-Fi空调已经把室内温度调到你喜欢的20摄氏度、Wi-Fi电饭煲里香软的 米饭随时可以出锅;在厨房忙碌的间歇,你可以用Wi-Fi微波炉听会儿电台、与家人通电话;能让你省心的还有Wi-Fi电表,它会监控用电量,在剩余电量 为零之前提醒你充值……

现在已经没有人认为这些只是科幻电影当中的场景了。可以调节用电量的智能Wi-Fi电表,在美国已经开始普及,而能够从网上下载最新菜谱的微波炉, 或者让家庭主妇在厨房中与家人通话的视频冰箱,也在一些人的家里成为现实。在刚刚结束不久的2012年CES大展上,三星、LG、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。正是Wi-Fi让这些传统家电再次时髦起来,与数码移动产品站到了同一个舞台上。

在中国,越来越多的公司也开始加入Wi-Fi联盟,华为公司成了Wi-Fi联盟的董事会成员和赞助商成员新近加入联盟的中国成员企业还包括了中国移动。而这个地方,众所周知,已经成了全球最大的手机市场。

注意到Wi-Fi潜力的还包括那些著名的汽车公司。在它们所制定的“未来汽车”计划中,Wi-Fi将是实现人、车及外部环境之间信息交换的重要技 术。福特公司就在设想,将数据从你的车发送至Google数据中心,以便预测每次引擎点火所要去的地方,如果是油电混合车用户,那么他们就可以在驾驶中决 定何时切换至电池供电,并选择一条山路最少、没有雨、车流量最小的更省油的行车路线。从经济角度考虑,这些都可以利用那些遍布全城的Wi-Fi热点来完 成。

规模日益庞大的Wi-Fi用户大军,意味着更宽更快的传输带宽的需求,5G Wi-Fi应运而生。而运营商将是决定这一标准能否获得顺利推广的重要角色。

在大多数国家,通信运营商都是Wi-Fi热点建设的主要力量,它们对Wi-Fi的重视也有目共睹。如美国最大的电信公司at&T在2011 年第三季Wi-Fi网络的用户达到了去年同期的三倍,共有3.019亿用户通过AT&T的Wi-Fi上网。中国电信和中国移动则都有计划在未来1 到3年内,把各自在全国范围内铺设的Wi-Fi热点数量增加至100万个。

运营商往往将Wi-Fi的使用条件,与数据流量套餐搭配起来“打包”向用户出售。这样既可以满足用户的需求,又可以弥补移动网络数据带宽的不足,有 效促进数据套餐的销售,摆脱对话费业务的依赖。现在,你应该可以理解那些随处可见的运营商数据套餐搭配“免费”Wi-Fi上网时间的广告了。

Wi-Fi联盟当然乐于见到热点数量的不断增长。实际上,他们还有一个更大胆的计划: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。

这个计划将分为两步实施:推进5G Wi-Fi、保证带宽的同时,推出名为“Wi-Fi CERTIFIED”的新技术,它让手机等移动设备自动在用户所在国的Wi-Fi网络中接收通话、下载数据,无须事先申请和设置;第二步则更长远一些,通过规划中的60GHz Wi-Fi技术—允许Wi-Fi网络每秒传输数G的内容,进一步实现Wi-Fi产品之间无缝的全球漫游。

这样的计划如果推进下去,当然会触动到通信运营商们本就敏感的神经。不过事情或许也没有那么复杂,现在的3G网络国际漫游本就是一个两边不讨好的业 务:对于运营商而言,由于各地区部署条件和水平不一,3G漫游技术难度大、结算成本高;对于用户而言,它也过于昂贵了。与之相比,Wi-Fi热点则有着越 来越广泛的部署范围和越来越快的传输速度,可以为用户提供更为经济的国际漫游服务。当然,市场机会只属于那些勇于变革、率先探索新的商业模式的运营商。

苹果公司创始人乔布斯早在2005年就曾设想,利用无处不在的Wi-Fi热点,使苹果成为一家独立于现有移动通信运营商之外的“Wi-Fi通信运营 商”。从后来的iMessage和Facetime等产品的身上,我们仍能看到这一设想的影子。现在他的计划还没有成为现实,但技术的大潮谁也无法阻挡。

Wi-Fi联盟将它们的愿景称为“无缝连接”,指 Wi-Fi网络会与移动通信网络一样方便。如同我们打开手机,手机就会自动接入通信网络一样,未来任何一个地区的Wi-Fi网络都可以自动接入,信号更稳定、速度更迅捷,不仅可以打电话,还可以上网看高清视频、处理那些复杂的数据。随着5G Wi-Fi的推出,这样的设想离我们更近了一步。

文/第一财经周刊

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