千兆无线网络

现有的无线网络基本上能够满足大部分人的应用需求，不过，对于经常传输大型文件或者喜欢通过网络播放高清影片的用户来说，无线网络的速度仍差强人意，而且当路由器与客户端之间的距离增加时，情况还会变得更糟糕。为此，我们寄希望于新的无线网络标准802.11ac，它承诺通过智能传输技术覆盖更大的范围，并且数据传输会更有效率，信道会更宽，其理论传输速率可高达1.3Gb/s。而根据我们的实际使用测试，目前已经推向市场的第一代802.11ac设备在最佳条件下，速度可达553Mb/s，完全能够流畅地播放任何高清视频。

802.11ac拥有更高的速率，根据我们的实际使用体验，它各方面的表现皆相当优秀，但是要将无线网络迁移到802.11ac标准，我们就必须首先了解新设备的配套情况，了解自己的旧设备是否能够与之兼容等。下面，CHIP将为大家介绍相关的知识，并介绍802.11ab（WiGig）和可视光通信无线网络技术，它们的传输速率与覆盖范围皆有别于802.11ac，被视为是千兆无线网络技术的另一种选择。

3倍速度的新标准

新的标准通过一系列的技术创新实现了更高的性能，而且它仍然完全向前兼容。

电气和电子工程师协会（the Institute of Electrical and Electronics Engineers，简称IEEE）发展无线局域网新标准802.11ac的首要目标是提高数据传输速率，而为了实现千兆无线网络，工程师们进行了一系列调整。与现有的802.11n标准相比，802.11ac的频率更高，信道更宽，可以容纳更多的并行数据流。路由器在与多个客户端同时通信时，可以和不同的客户端创建相互独立的传输通道。此外，802.11ac改进了调制机制，通过各项技术相结合，最终理论上可实现的传输速率达到3.5Gb/s，这是现有802.11n标准理论速率600Mb/s的6倍。目前，已经推出的802.11ac路由器标称性能为1.3Gb/s，它同时还支持标称速率为450Mb/s的802.11n无线网络，并且两者不会互相影响。

5GHz而不是2.4GHz

无线网络使用的无线电波频段大多为2.4GHz，802.11ac则使用5GHz，由于每次振荡都只能发送一定数量的信息，因此更高的频率每秒的振荡次数会更多，所以数据流的传输速度要快得多，并且5GHz频段可用的信道更多，信道宽度也较大。除此之外，使用5GHz频段的设备较少，相互干扰会少很多。相对来说，使用2.4GHz频段的设备非常多，除了802.11g和802.11n标准的无线网络设备以外，无绳电话以及婴儿监视器等各种无线通信设备都要使用2.4GHz频段，甚至微波炉也都工作在2.4GHz频段，因此所有使用2.4GHz频段的设备难免相互干扰。由于几乎在任何地方都有许多干扰源，所以工作于2.4GHz频段的设备很少能够工作在最快的数据传输速率上，通常在实际使用时设备都会迫不得已地调整到稳定但缓慢的低速传输模式。

相比之下，使用5GHz频段支持802.11ac标准的无线网络设备通常可以找到空闲的信道。此外，工作于5GHz频段的802.11ac设备的信号穿透能力已经不再成为问题，可以轻松地穿越墙壁和天花板。根据我们的实际使用体验，即使在四面墙壁之外，仍能取得非常好的传输效果，特别是发送到客户端的信号仍旧很强。

快速的MIMO技术

5GHz频段的另一个优点是它具有一个达到2.4GHz频段10倍左右的信道范围。因此，802.11ac设备有更多的信道可以使用，在遇到干扰的情况下，可以轻松地切换到其他空闲的信道上工作。802.11n绑定多个信道的宽度也仅有40MHz，可使用128个子载波，而802.11ac信道宽度可以高达160MHz，可使用512个子载波，数据传输速率的增加十分明显。

其次，802.11ac路由器能够同时与每一个客户端建立自己的通信通道。目前，802.11n路由器所有的客户端会均分传输信号，在一个特定的时间段中仅支持与一个终端设备进行通信，这大大限制了数据的传输速率。而802.11ac通过MU-MIMO（多用户、多输入、多输出）技术，能够对客户端的信息了如指掌，可以有针对性地同时发送多个数据流到不同的客户端上。通过所谓的波束成形（Beam forming）通用信号处理技术，进一步控制信号的传播与接收。明显改善信噪比，大大提高网络传输速率、覆盖范围和性能，让系统的数据吞吐量成倍地提高。不过，波束成形虽然已经成为了802.11ac技术规范的一部分，但却只是可选的功能项。所以很多时候它只能够在同一厂商生产的路由器和终端设备之间工作，这是我们购买和使用802.11ac无线网络设备时必须注意的事情。

每个周期发送更多数据

802.11ac的技术创新让数据流传输的速度更快，新的标准改进了调制方法，增加了无线信号的信息密度。

无线网络通过无线电信号传输数据流，需要将数据流打包成无线信号。以用于802.11g和802.11n无线网络的正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation，简称QAM）为例，发射机需要将发送的数据转换为所谓的“符号”，并根据调制方法确定“符号”编码坐标的“相位”和“振幅”。接下来，发射机需要发送两个具有相同“振幅”的无线电波，但在时间上彼此错开“相位”的值，接收机在接收到无线电信号之后，将按照相反的过程区分相应的数据，还原二进制信号。

正交振幅调制通常有二进制QAM（4QAM）、四进制QAM（l6QAM）、八进制QAM（64QAM）。以16QAM为例，发射机会将数据流分割为4bit的区块并转换为“符号”，在一个周期中可以传输4bit。如果希望增加的信息内容达到8bit，那么我们必须采用新的调制方法，给出更精确的坐标，802.11g和802.11n无线网络使用64QAM的调制方法，在每一个周期中传输8bit的数据，而802.11ac使用256QAM调制方法，最多可以将16bit的数据打包到无线信号中。