作者：楊榮亮，資深工程師經(jīng)理，高通創(chuàng)銳訊公司

802.11ac Wi-Fi市場(chǎng)目前正呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。來(lái)自ABI Research的數(shù)據(jù)顯示，2013年全球消費(fèi)級(jí)接入市場(chǎng)8%、企業(yè)級(jí)接入市場(chǎng)6%的份額來(lái)自該標(biāo)準(zhǔn)?！?013年消費(fèi)級(jí)Wi-Fi設(shè)備出貨量中，雖然802.11n設(shè)備仍然占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額，但我們預(yù)測(cè)從2014年開(kāi)始，802.11n的出貨量將開(kāi)始下滑，取而代之的是802.11ac設(shè)備的快速增長(zhǎng)，并有望在2014年底達(dá)到消費(fèi)級(jí)Wi-Fi設(shè)備市場(chǎng)總量的45%?！盇BI公司行業(yè)分析師Khin Sandi Lynn說(shuō)。

為了使移動(dòng)通訊、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、以及家庭和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的終端客戶能夠通過(guò)端到端連接獲得802.11ac的實(shí)際好處，美國(guó)高通公司全資子公司高通創(chuàng)銳訊（Qualcomm Atheros）宣布將以VIVE 802.11ac （11ac） Wi-Fi解決方案系列大力推動(dòng)802.11ac的發(fā)展。同時(shí)，高通創(chuàng)銳訊還將通過(guò)信道應(yīng)變力（Channel Agility）技術(shù)、StreamBoost技術(shù)將802.11ac家用路由器提升到更高層次，并以智能方式識(shí)別、分類和管理家庭中日益增長(zhǎng)的多媒體應(yīng)用流，動(dòng)態(tài)分配每個(gè)應(yīng)用流所需的帶寬和速度，以確保最佳的用戶體驗(yàn)。

VIVE 802.11ac Wi-Fi生態(tài)系統(tǒng)包括移動(dòng)1x1 802.11ac Wi-Fi/藍(lán)牙/FM Combo芯片WCN3680，將與高通驍龍（Snapdragon） 200/400/600/800處理器集成；面向計(jì)算設(shè)備、消費(fèi)電子的單流、雙流和三流802.11ac解決方案，可以實(shí)現(xiàn)最高達(dá)1.3Gbps的無(wú)線傳輸速率；以及為家用和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備推出的雙流和三流雙頻802.11ac Wi-Fi的PCIe單芯片無(wú)線電系統(tǒng)。這些新芯片實(shí)現(xiàn)了1.3Gbps的無(wú)線數(shù)據(jù)速率，面向下一代雙頻同步（DBDC）無(wú)線接入點(diǎn)、路由器和網(wǎng)關(guān)。

信道應(yīng)變力實(shí)現(xiàn)彈性數(shù)據(jù)傳輸

802.11ac是一種演進(jìn)技術(shù)，使得在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)千兆位性能成為現(xiàn)實(shí)。11ac性能約比11n 高三倍（每條信息流）：?jiǎn)瘟?1n客戶端能夠提供150 Mbps的物理層速率，相比之下，單流11ac客戶端則可以提供433 Mbps的物理層速率（實(shí)際吞吐量接近300 Mbps）。目前，在2.4GHz頻段中工作的Wi-Fi設(shè)備數(shù)量已超過(guò)10億，最終采用5GHz頻段實(shí)現(xiàn)帶寬密集型和時(shí)延敏感型應(yīng)用已成為業(yè)界共識(shí)。

但802.11ac標(biāo)準(zhǔn)在提高吞吐量、改善距離、提高效率的同時(shí)，也帶來(lái)了新挑戰(zhàn)，例如：

? 轉(zhuǎn)向80MHz信道并同時(shí)提升速度，將要求能夠生成和測(cè)試更寬的波形；

? 256QAM改善了頻譜效率，但也意味著更靈敏的電路板設(shè)計(jì)，以適應(yīng)較低的噪聲容限；

? 多用戶MIMO在幫助提高系統(tǒng)效率的同時(shí)，也要求復(fù)雜的工作，確保接入點(diǎn)和客戶端之間正確通信。

VIVE 802.11ac網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可提供1x1、2x2和3x3選項(xiàng)，最高可分別提供433Mbps、866 Mbps與1.3 Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。為發(fā)揮最大的無(wú)線性能，特別是在具有挑戰(zhàn)性的擁擠環(huán)境中，高通創(chuàng)銳訊以逐個(gè)封包為基礎(chǔ)（Per-packet basis）提供優(yōu)異的信道應(yīng)變力，同時(shí)支持動(dòng)態(tài)帶寬分配。這樣可使以VIVE技術(shù)為基礎(chǔ)的路由器，依據(jù)可用帶寬和連接客戶端設(shè)備的容量，在20、40或80MHz信道上彈性傳輸數(shù)據(jù)，結(jié)果將可在有效范圍內(nèi)提供高吞吐量，即使是在企業(yè)和熱點(diǎn)等高密度的部署環(huán)境中也是一樣。

F1：具備信道應(yīng)變力的高通VIVE 802.11ac方案

在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，例如當(dāng)隔壁鄰居也正在使用Wi-Fi下載文件、觀賞影片時(shí)，常常會(huì)因?yàn)樾诺罌_突，導(dǎo)致雙方傳輸速率出現(xiàn)明顯下降。具備信道應(yīng)變力的高通VIVE 802.11ac方案此時(shí)就會(huì)自動(dòng)切換信道進(jìn)行避讓，并主動(dòng)尋找有效信道繼續(xù)提供高傳輸速率。而反觀競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，由于不具備上述功能，其數(shù)據(jù)傳輸將被限制在狹窄信道內(nèi)，從而大幅影響性能。

動(dòng)態(tài)帶寬分配（Dynamic Bandwidth Selection）對(duì)提高吞吐量而言是至關(guān)重要的。相比傳統(tǒng)基于軟件的帶寬分配方案，以逐個(gè)封包為基礎(chǔ)的硬件方案將更為靈活有效，因?yàn)樗芤罁?jù)需要實(shí)時(shí)偵聽(tīng)并捕捉未被占用的信道。相比之下，盡管軟件方案能夠?yàn)槊恳粋€(gè)信道提供傳輸速率和封包長(zhǎng)度，但它缺乏即時(shí)反應(yīng)的靈活性。也就是說(shuō)，如果80MHz信道的一部分遭遇擁堵，封包數(shù)據(jù)將被鎖定在另一部分的可用信道內(nèi)傳輸，即便后來(lái)80MHz信道全部空閑，但封包也長(zhǎng)時(shí)間被鎖定在原先的部分信道中。

還是讓我們用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看一看，信道應(yīng)變力技術(shù)是如何確保網(wǎng)絡(luò)在遇到干擾情況下依然呈現(xiàn)完美性能的吧。左圖中，當(dāng)遭遇OBSS干擾時(shí)，設(shè)備傳輸速率始終維持在120-150Mbps左右，直至OBSS干擾消失才反彈至300Mbps；而在右圖中，具備信道應(yīng)變力技術(shù)的設(shè)備在遭遇OBSS干擾10秒后就迅速升至300-330Mbps速率，且在剩余時(shí)間內(nèi)完全不受影響。

F2：信道應(yīng)變力技術(shù)確保網(wǎng)絡(luò)在遇到干擾情況下依然呈現(xiàn)完美性能

StreamBoost實(shí)現(xiàn)帶寬自動(dòng)分配

連接家用電器和高清視頻需要更好控制帶寬和數(shù)據(jù)流，可以通過(guò)更智能的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在所有連接的設(shè)備之間有效地分配帶寬，是提供優(yōu)化性能的最好方案。高通的StreamBoost可以識(shí)別網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備和應(yīng)用程序，能提供給每個(gè)應(yīng)用程序正常運(yùn)行所需的帶寬。為避免一個(gè)應(yīng)用程序占用所有的網(wǎng)絡(luò)帶寬，StreamBoost可以讓所有的連接保持最佳狀態(tài)。

StreamBoost支持的路由器可以根據(jù)目前的流量智能控制數(shù)據(jù)流。如StreamBoost可以給802.11ac網(wǎng)絡(luò)上的高清視頻流、視頻會(huì)議、在線游戲分配更多的帶寬，為用戶提供流暢無(wú)延遲的體驗(yàn)。StreamBoost可以限制分配給對(duì)延遲不敏感的工作量的帶寬，如網(wǎng)頁(yè)瀏覽或文件分享，保證讓用戶在802.11ac網(wǎng)絡(luò)上的玩游戲，開(kāi)視頻會(huì)議等獲得良好的體驗(yàn)。

另外，StreamBoost為用戶和在家庭網(wǎng)絡(luò)上的大多數(shù)運(yùn)行的應(yīng)用程序自動(dòng)設(shè)置最佳的帶寬分配原則。服務(wù)質(zhì)量（QoS）簡(jiǎn)單控制著連接端口，離散的數(shù)據(jù)流和MAC地址優(yōu)先順序，StreamBoost可以實(shí)時(shí)提供智能和靈活的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)流量控制。

QoS鑒于其端口優(yōu)先順序的原則， 其帶寬管理不是十分有效。用戶可以將視頻會(huì)議設(shè)置為最高的優(yōu)先順序，路由器將它的端口排在其他應(yīng)用程序之前。這樣QoS只有在用戶有一個(gè)或兩個(gè)程序應(yīng)用時(shí)，才能有效作用。不過(guò)當(dāng)用戶將高帶寬的端口切換到瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)，具備QoS功能的路由器無(wú)法區(qū)分其中的差別， 還會(huì)分配更多的帶寬用于網(wǎng)頁(yè)瀏覽，從而造成其他新增的應(yīng)用程序無(wú)法得到所需的帶寬。

重要的是盡管StreamBoost能夠智能監(jiān)測(cè)和控制數(shù)據(jù)帶寬，但應(yīng)用程序的內(nèi)容卻無(wú)法監(jiān)測(cè)到。StreamBoost只是簡(jiǎn)單地按內(nèi)置的算法比較常用應(yīng)用程序的模式，迅速切換到優(yōu)化管理策略，并且絲毫不會(huì)危及數(shù)據(jù)的安全性。

實(shí)際上，深層的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)包分析需要大量的處理能力，會(huì)加劇數(shù)據(jù)延遲，更不用提及對(duì)隱私權(quán)形成侵害。StreamBoost不會(huì)去識(shí)別數(shù)據(jù)包的具體內(nèi)容，只是利用特殊的數(shù)據(jù)串流分析算法，將所有應(yīng)用程序的帶寬優(yōu)化。StreamBoost引擎會(huì)與路由器記憶的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)比，來(lái)判斷應(yīng)用程序。如Youtube上的視頻有不同的畫(huà)面等級(jí)，有720p或1080p的，他們有不同的數(shù)據(jù)模式。Skype通話和在線游戲也是如此。StreamBoost算法識(shí)別應(yīng)用程序數(shù)據(jù)并自動(dòng)分配優(yōu)先順序，優(yōu)化802.11ac網(wǎng)絡(luò)。此優(yōu)化等級(jí)也會(huì)顯示在用戶界面上。

巨幅數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)在給人類帶來(lái)無(wú)窮樂(lè)趣的同時(shí)，也為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。當(dāng)從合作伙伴那里得知他們正為迎接2020年“1000倍數(shù)據(jù)流量挑戰(zhàn)”而努力工作時(shí)，我們深感責(zé)任重大。作為無(wú)線領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商，高通愿憑借令人信服的技術(shù)、市場(chǎng)領(lǐng)先的產(chǎn)品、以及開(kāi)創(chuàng)性的創(chuàng)新思維，引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)去迎接這場(chǎng)“千倍挑戰(zhàn)”。

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