浅谈802.11ac解决方案的现在与未来

　　随着视频和多媒体等高清(HD)内容在互联网应用中的不断发展，在各种信息和通信技术(ICT)设备不断涌现的潮流下，利用“三合一服务”(triple-play services，即电信、互联网接入、电视广播)来穿梭在“三屏一云”(即：计算机、手机、电视，以及云服务)的生活已经是许多人平常不过的事了。

　　面对这些大大小小的设备通过宽带无线网络接入互联网的需求，目前主流的无线局域网(WLAN)技术标准802.11n显然有些捉襟见肘。因此，业界开始推动下一代的高速多流无线局域网标准802.11ac，以协助用户拥抱三屏一云的天空。

　　IEEE(美国电气和电子工程师学会)802.11ac标准目前仍在发展中，而搭载此标准草案的产品预计将在2013年第一季度取得Wi-Fi联盟认证。802.11ac标准使用世界公用的免费5GHz宽带频段，所以避开了日益拥挤繁忙的2.4GHz无线频段。相较于2.4GHz 频段仅提供三个频道，5GHz频段拥有多达24个不重叠频道，将可提供更宽的带宽和低干扰的视频等级传输能力。

　　代表着新一波无线局域网革新的802.11ac，是第一个支持超过千兆位(Gigabit)水平的Wi-Fi标准。对于手机上的应用，如网页浏览、观看高清视频、下载音乐、传输照片与文件，都能更为顺畅快速。而平板电脑和笔记本电脑，以及平板电视的多媒体应用，也都将因这项标准的问世，使得家中各种设备都能接入互联网，而且允许用户更简便地接入云内容和服务。

　　ICT标准可支持多达八组流，802.11n仅支持四组，而802.11ac将可达到每组流约802.11n三倍的速度。一个单流的802.11n在物理层(PHY)所提供的数据传输速率是150Mbps，而802.11ac单流的数据传输速率则可达433Mbps，实际的传输吞吐量则差不多是300Mbps。很多初始的802.11ac网络解决方案都以3x3进行，以提供高达1.3Gbps的传输带宽。

　　通过生态系统推动802.11ac解决方案

　　当前整个业界已有不少芯片厂商积极投入802.11ac相关技术的开发，部分脚步较快的原始设备制造商(OEM)或原始品牌制造商(OBM)已经开始测试开发中的相关产品。然而依照历史经验，802.11n标准出炉后，从芯片到设备的开发，到正式成为消费市场上的领导规格，将要花费四、五年的时间。

　　802.11ac所采用的是5GHz的频段，对于没有长期深耕此频段的芯片厂商来说，也将面临一些挑战，而设备开发商也要钻研这项技术，以提升最终产品的性能。持续钻研5GHz频段的高通创锐讯，早在2001年就率先在市场上推出了802.11n的解决方案，并陆续对于双频段(2.4GHz与5GHz)的移动设备(智能手机)、计算机平台(平板电脑和笔记本电脑)、消费电子(电视和游戏平台)、网络产品(无线路由器、接入点和热点)等有着长久的耕耘。有了这些专有技术和经验，高通创锐讯将能从容协助客户面对这些技术挑战。

　　为了让这些技术能力得以扩散到整个产业，高通创锐讯在研发802.11ac解决方案的同时，也努力建立完整的产业生态系统，以缩短先前所提到的市场采用时间。高通创锐讯所实行的其中一个作法即为，制作实用的参考设计以符合许多客户端设备的需求，进一步帮助开发人员快速将设计概念转化为实际产品。

　　此外，尽管每一件终端产品都需要通过预计在2013年2月起开始实施的Wi-Fi认证测试，但有了高通创锐讯的经验做辅佐，以及参考设计做基础，采用了高通创锐讯的802.11ac解决方案的客户，届时要通过这些认证将会容易很多。高通创锐讯不但为全球顶尖的手机OEM提供连接解决方案，前五大零售网络产品OEM也是其长期合作伙伴，而各大电信级网络和通信网关设备供应商都与高通创锐讯有不少合作。大多数企业网络接入点设备OEM、前十大个人计算机OEM，以及前十大电视OEM中的八家，都采用了高通创锐讯的Wi-Fi。这些长期的合作伙伴们和上下游厂商的整合，组成的生态系统将有助于让802.11ac标准早日一统天下，并达成端对端连接的最高质量。

　　广泛的解决方案可满足不同细分市场的需求

　　正因为生态系统中有着各种不同的应用，在推动802.11ac时，同样必须有符合不同类别终端产品需求的解决方案。如果芯片设计供应商无法满足个别细分市场，就无法充分掌握802.11ac技术的应用全局。或许有些人以为在移动设备上占有重要地位的高通，只能提供适合于移动应用市场的产品。然而，就上述所提的OEM与各个应用领域的制造商的支持成果来看，过去十年来，高通创锐讯显然已为市场上提供不仅限于移动设备的解决方案。

　　从实际应用的区域来看，802.11ac的应用范围主要分为四个部分：移动设备、计算机平台、消费电子、网络设备。

　　带动整体生态系统的关键激励因素WCN3680，是移动1x1 802.11ac结合Wi-Fi/蓝牙/FM芯片，也就是与高通28纳米骁龙(Snapdragon™)系列处理器搭配的连接功能芯片，并整合搭载双核Krait CPU的Snapdragon S4 MSM8960。针对平板电脑应用，此解决方案与搭载四核Krait CPU的Snapdragon S4 APQ8064整合。WCN3680芯片是针对智能手机和平板电脑等移动消费设备而设计，提供高传输量，可快速传送数据和低功耗，为高需求的应用程序提供更长的电池使用寿命与优异性能。WCN3680支持各种主要操作系统，提供最高达433 Mbps的数据传输率，接脚兼容高通创锐讯的802.11n移动解决方案WCN3660，可使消费者简便升级到802.11ac性能。

　　在计算机平台方面，QCA9860 802.11ac解决方案具备了2x2和3x3的设计选项，而且支持802.11ac/a/b/g/n标准。它同样包括了广泛用于计算机产品的PCIe接口，以及集成了蓝牙和USB连接。2x2和3x3计算机解决方案可提供延长电池寿命、尺寸和集成的协同、强化多媒体体验和优化传输性能。对于目前流行的Ultrabook而言，将可因此如虎添翼。

　　在网络设备方面，高通创锐讯的QCA9890解决方案不仅具备了消费者、企业应用和电信运营商所重视的2x2和3x3选项，同时也支持802.11ac/a/b/g/n等标准，尤其业界标准的PCIe接口也是其重点之一。当然，正因为有着长久以来的通信和网络技术经验，也使得高通创锐讯的各类解决方案更引人注目。

　　整个产品系列都配备误差矢量幅度(EVM：error vector magnitude)技术、高信号精准度的256 QAM技术、核心基于SoC的架构以便搭配不同的终端产品设计等特色、高度集成能力以减少材料清单(BOM)的无源器件和低功耗等。不管是在电信级、企业级，或大众市场的家用设备而言，高通创锐讯可以通过各种渠道，将802.11ac技术应用于主流设备上。

　　高速多流、省电省资源

　　802.11ac为Wi-Fi终端用户提供了强大的优势。除先前提到的高速多流能力外，低功耗和节约资源则是谈论802.11ac规格时较少提及的话题。高通创锐讯将省电功能纳入其产品系列与解决方案中，当然802.11ac技术也不例外。

　　在节省资源方面，也就是节省系统其他组件(尤其是CPU和RF电路)的运作资源。举例来说，当一台无线宽带路由器采用了高通创锐讯的802.11ac技术后，几乎完全可以沿用原有的802.11n电路平台，而不需要升级路由器里面负责指挥调度的CPU。802.11ac解决方案的RF部分的先进硬件加速，可以将最初用于调度的运算资源，放到其他更需要的工作上，或是关掉某些晶体管或电路，以节省电源，或借此减少系统的发热以及间接所需的冷却能源(空调)。

　　而假如是在个人计算机领域的笔记本电脑产品里，2x2和3x3 802.11ac的运算解决方案同样拥有先进硬件加速功能，开发商不需要因此将计算机的CPU升级，多出来的运算资源可以提供视频和多媒体译码等应用调配。此外，节省下来的电源，可使计算机拥有更长的续航时间。如果再加上在不同区块的应用产品里所具备的解决方案特点，相信将能更让网络设备、计算机平台、移动设备的最终产品，享受到更多的综效成果。

　　高通创锐讯802.11ac解决方案特性所带来的附加整合和性能表现也值得一提。以本文最初提到的高度整合移动解决方案WCN3680为例，将高通创锐讯802.11ac解决方案与Snapdragon处理器和无线广域网 (wireless WAN) 整合在一起，所搭建出的综效不是只有运算表现而已，在制造过程中所获得的体积空间、整体的功耗性能、芯片的占板面积(footprint)，以及总体系统成本(total system cost)都是立竿见影的整合效益。而且，通过了高度整合，我们的802.11ac无线与高通的处理器已经形成了一个紧密的整合接口，并消除了SDIO接口，以降低只在芯片内传送WLAN信号的整体表现，减少离散电路的折损，从而使实际传输性能有个更大的提升。

　　至于802.11ac的高速传输特性，可让数据传输在最短的工作周期(duty cycle)内完成，如果再结合上述的高通创锐讯设计参考来看，比起原本的802.11n解决方案，甚至能达到“马快跑、少吃草”的整体效果。对于需要更好传输性能的产品来说，假如采用的是3x3的设计，除了能达到最高1.3Gbps的速度水平。在一般使用情况下，用赛车与道路的比喻来形容的话，可以带来的是足够宽敞的道路(即：容量)，以及非常稳定的路面跑道(即：通信必须的稳定性)。这对于重视高视频质量和流畅的帧速率的高分辨率影音应用而言，更是有助于提升用户的多媒体体验。

　　结论：11ac的美好新世界指日可待

　　随着芯片制造商的各种解决方案逐渐完备，再加上整个大环境对于带宽的渴求，在大大小小各式各样的无线上网设备的需求压力下，业界向802.11ac的时代迈进是迟早的事，相信在过去面对802.11a/b/g/n的历练下，应该非常确定802.11ac的美好新世界指日可待。