802.11ac具MU-MIMO、高效优势 多元应用可期
- DIGITIMES企画
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IEEE802.11ac网通技术炙手可热，除优化现有Wi-Fi传输效能外，针对多天线MIMO技术最佳化应用，让802.11ac的网通效能表现可有较现有的IEEE802.11n更好的使用表现，此外，延续Lte 4G移动通讯网络服务基站覆盖率有限问题，802.11ac网通技术已朝向与4G网络备援需求进行移动通讯应用方案进行高度整合，另还有新颖的Wi-Fi Display应用，802.11ac具高速传输与高效率的多天线应用支持也成为热门的应用无线方案选择...
以现有Wi-Fi应用通讯技术，由于既有的2.4GHz频段应用限制，无法满足高传输效能的应用需求，因此新一代的802.11ac网通技术在规划基础上，以5GHz频段操作为主要条件，以获得传输效能的跳跃性提升效果。而为了与现行仍在2.4GHz频段的无线应用回溯兼容，主要几家Wi-Fi芯片供应商也相继推出可支持5GHz/2.4GHz双频带(Dual Band)的802.11ac网通解决方案。
以5GHz频带为基础 可用频带空间更大、弹性更多
一般来说，在5GHz频带之上，仅有4？5个独立的80MHz使用频道，与2组连续之160MHz频道，但不同的区域或国家所开放之5GHz频带范围略有出入，像是在大陆就仅有1组80MHz频道，反而没有160MHz的应用频道；同时，在5GHz频带上的频道应用也颇为弹性，像是802.11ac就可以采行既有的连续160MHz频道，或是应用两组非连续80MHz频道来组构成1组160MHz频道来加以弹性使用，如此一来802.11ac不只频带使用的弹性高，在传输效能受益于频带使用空间更大，传输效能也相对提升。
在无线应用方面，由于802.11ac技术可支持MU(Multi-User)-MIMO，这表示802.11ac可定义多使用者的多重输出？入天线应用来加以增MU-MIMO的频道利用率！尤其是MU-MIMO可支持无线接取点(Access Point；AP)同时支持传送相异的数据串流至多组网络用户装置(Wireless Station；STA)，而每一个STA最多也能同时接收4组数据串流，以增现有的传输效能，达到更高的传输效率表现。
多天线支持效率更高 802.11ac更适合移动设备导入
相较IEEE802.11n仅有4条空间流，在802.11ac技术应用环境上可支持多达8条空间流！这等于比IEEE802.11n技术多了1倍的频道应用自由度，同时也可有效倍增通道的传输容量。若以智能电话或是移动设备为例，受限于体积限制，势必无法在装置内设置多天线应用支持，等于手机这类产品大多仅能设置单天线，这在现有的IEEE802.11n技术应用下，AP若有多设备同时接取，传输数据必须分多次传送给多个装置，使用时就会出现竞争问题。
同样的场景若采行MU-MIMO应用方案，802.11ac技术搭配MU-MIMO多天线技术方案，可以达到终端装置STA仅需1组天线，就能达到以往多天线同时接取的效能表现。
这不只是改善了单一移动设备的无线应用传输效能，而当AP在多装置同时接取时经常发生的无线网络资源竞争状态，也可以因为802.11ac技术与MU-MIMO应用方案，大幅纾解无线网络传输瓶颈问题。另外，在移动设备开发商方面，因为移动设备本身在体积的要求就相对较高，可使用的机构空间相当有限，碍于空间与成本考量，终端装置在设计时仅能设置单组Wi-Fi天线，常见的移动设备设置3组天线的方案相当少见。
尤其是在IEEE802.11n无线技术下，使用3 x 3天线方案的AP在真实应用对通讯改善效果并不显着，但若在802.11ac网通技术下，采行3 x 3多天线应用技术下，可直接支持MU-MIMO应用环境，对于多天线的应用价值大增，尤其还可大幅纾解多装置的无线通讯网通资源的竞争问题，也会让终端用户的使用体验大幅提升。
802.11ad与802.11ac具整合综效 跨频段整合应用产品可期
但有趣的是，802.11ac技术并非现今最新颖的无线网通应用解决方案，与之同场竞逐的网通技术还有IEEE802.11ad！实际上802.11ac与IEEE802.11ad有很大的不同，因为IEEE802.11ad仅能运行于60GHz频段，其应用也以短距离(传输距离为3？5m内)无线高速传输应用为主，主要是提供Gbit/s水准的极高速的无线传输速率。
IEEE802.11ad无线传输技术除了支持IP无线网络应用外，IEEE802.11ad另可支持PCIe、USB、HDMI、SATA等高速传输通道的无线连接应用方案支持，同时可应用于数据高速传输、无压缩之高画质影音直接传输应用。对于锁定60GHz频段的IEEE802.11ad与2.4/5GHz频段整合应用，亦可发挥互补的应用综效！在802.11ac网通技术即可因应长距离的传输需求，IEEE802.11ad网通技术则可因应需低延迟、极高传输效能支持之高速传输应用，开发跨2.4/5/60GHz三个频段、高度整合的无线应用方案，已是目前网通大厂的重要发展方向。
但实际上发展跨频段、高整合无线网通解决方案的技术难度相当高，应用方案不只需支持既有的2.4/5GHz双频段外，还得跨60GHz应用频段，加上802.11ac技术方案的成本仍偏高，多频段整合产品的终端应用单价过高仍是待解决的问题。
802.11ac可发展4G无线通讯数据分流加值应用
但与其发展跨三频段的高度整合产品，更务实的应用方向是朝向支持Lte或其他4G无线通讯技术的优化移动数据分流应用，反而成为802.11ac目前最热门的发展项目。由于Lte 4G无线通讯技术，在短期内仍遭遇服务基站布建的覆盖率不足问题，为了改善现有基站不足的应用限制，网通大厂也积极寻求备援网络技术，其中Wi-Fi技术已是目前3G/4G网络相当常见的数据传输备援应用技术，但先前也提到，现有主流的Wi-Fi技术受限使用频段传输效能有限、加上数据接取的无线资源竞争问题导致使用体验不彰，这一方面也让方兴未艾的802.11ac因为整合MU-MIMO技术而受到瞩目。
以整合LTE-Advanced、802.11ac无线传输技术的移动处理器，预计2013年起将陆续推出，为了因应无线数据接取需求增加，针对网络Offload和传输分流的应用机制，目前成为通讯芯片业者、设备服务商、电信服务商的开发重点，Qualcomm于2013年将量产支持Carrier Aggregation的LTE-Advanced多频？多模通讯芯片，此举也将为整合802.11ac的无线通讯模块增温。在整合趋势方面，通讯芯片大厂正积极投入将通讯模块整合Wi-Fi的SoC系统单芯片应用方案，以在有限的载板占位空间下提供最丰沛的联网应用支持，同时维持低功耗的芯片表现。
802.11ac用于发展Wi-Fi Display应用更具优势
IEEE802.11ac技术挟优异的网通技术特性，应用也朝向更多元方向发展！像是IEEE802.11n之所以能快速取代原主流IEEE802.11g，进而成为市占率最高的无线网通标准，其实不单是IEEE802.11n网络技术的传输效率较快，在相关解决方案的完整性、产品的性价比，才是IEEE802.11n快速窜起的主因。
而802.11ac要能超越IEEE802.11n成为市场主流，不只要能在传输效能倍增，在未来加值应用的整合度也要使802.11ac具备不可或缺的特性才行，而802.11ac在Wi-Fi Display应用即为IEEE802.11n不容易达到的整合效益。Wi-Fi Display应用为采行Wi-Fi Direct利用建立直接链路建立无线连线，同时经由TCP/UDP传送预先压缩之影音封包串流，实践无线视频传输整合，802.11ac可支持Wi-Fi Direct、直接链路(TDLS)，加上具MU-MIMO更高效率的多天线应用机制，配合Wi-Fi Display应用更能游刃有余。
尤其是802.11ac采行5GHz频段，在此频段的外部干扰会较2.4GHz频带更少，加上5GHz频段可使用之带宽资源更多、传输数据表现也相对较稳，在整合Wi-Fi Display会更具优势，对于802.11ac的后续加值应用发展后势、规模可期。
