作者：楊榮亮，資深工程師經理，高通創銳訊公司

802.11ac Wi-Fi市場目前正呈現高速發展態勢。來自ABI Research的數據顯示，2013年全球消費級接入市場8%、企業級接入市場6%的份額來自該標準?！?013年消費級Wi-Fi設備出貨量中，雖然802.11n設備仍然占據了最大的市場份額，但我們預測從2014年開始，802.11n的出貨量將開始下滑，取而代之的是802.11ac設備的快速增長，并有望在2014年底達到消費級Wi-Fi設備市場總量的45%?！盇BI公司行業分析師Khin Sandi Lynn說。

為了使移動通訊、計算機、消費電子、以及家庭和企業網絡等領域的終端客戶能夠通過端到端連接獲得802.11ac的實際好處，美國高通公司全資子公司高通創銳訊（Qualcomm Atheros）宣布將以VIVE 802.11ac （11ac） Wi-Fi解決方案系列大力推動802.11ac的發展。同時，高通創銳訊還將通過信道應變力（Channel Agility）技術、StreamBoost技術將802.11ac家用路由器提升到更高層次，并以智能方式識別、分類和管理家庭中日益增長的多媒體應用流，動態分配每個應用流所需的帶寬和速度，以確保最佳的用戶體驗。

VIVE 802.11ac Wi-Fi生態系統包括移動1x1 802.11ac Wi-Fi/藍牙/FM Combo芯片WCN3680，將與高通驍龍（Snapdragon） 200/400/600/800處理器集成；面向計算設備、消費電子的單流、雙流和三流802.11ac解決方案，可以實現最高達1.3Gbps的無線傳輸速率；以及為家用和企業網絡接入設備推出的雙流和三流雙頻802.11ac Wi-Fi的PCIe單芯片無線電系統。這些新芯片實現了1.3Gbps的無線數據速率，面向下一代雙頻同步（DBDC）無線接入點、路由器和網關。

信道應變力實現彈性數據傳輸

802.11ac是一種演進技術，使得在無線網絡中實現千兆位性能成為現實。11ac性能約比11n 高三倍（每條信息流）：單流11n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（實際吞吐量接近300 Mbps）。目前，在2.4GHz頻段中工作的Wi-Fi設備數量已超過10億，最終采用5GHz頻段實現帶寬密集型和時延敏感型應用已成為業界共識。

但802.11ac標準在提高吞吐量、改善距離、提高效率的同時，也帶來了新挑戰，例如：

? 轉向80MHz信道并同時提升速度，將要求能夠生成和測試更寬的波形；

? 256QAM改善了頻譜效率，但也意味著更靈敏的電路板設計，以適應較低的噪聲容限；

? 多用戶MIMO在幫助提高系統效率的同時，也要求復雜的工作，確保接入點和客戶端之間正確通信。

VIVE 802.11ac網絡平臺可提供1x1、2x2和3x3選項，最高可分別提供433Mbps、866 Mbps與1.3 Gbps的數據傳輸速率。為發揮最大的無線性能，特別是在具有挑戰性的擁擠環境中，高通創銳訊以逐個封包為基礎（Per-packet basis）提供優異的信道應變力，同時支持動態帶寬分配。這樣可使以VIVE技術為基礎的路由器，依據可用帶寬和連接客戶端設備的容量，在20、40或80MHz信道上彈性傳輸數據，結果將可在有效范圍內提供高吞吐量，即使是在企業和熱點等高密度的部署環境中也是一樣。

F1：具備信道應變力的高通VIVE 802.11ac方案

在實際應用場景中，例如當隔壁鄰居也正在使用Wi-Fi下載文件、觀賞影片時，常常會因為信道沖突，導致雙方傳輸速率出現明顯下降。具備信道應變力的高通VIVE 802.11ac方案此時就會自動切換信道進行避讓，并主動尋找有效信道繼續提供高傳輸速率。而反觀競爭對手，由于不具備上述功能，其數據傳輸將被限制在狹窄信道內，從而大幅影響性能。

動態帶寬分配（Dynamic Bandwidth Selection）對提高吞吐量而言是至關重要的。相比傳統基于軟件的帶寬分配方案，以逐個封包為基礎的硬件方案將更為靈活有效，因為它能依據需要實時偵聽并捕捉未被占用的信道。相比之下，盡管軟件方案能夠為每一個信道提供傳輸速率和封包長度，但它缺乏即時反應的靈活性。也就是說，如果80MHz信道的一部分遭遇擁堵，封包數據將被鎖定在另一部分的可用信道內傳輸，即便后來80MHz信道全部空閑，但封包也長時間被鎖定在原先的部分信道中。

還是讓我們用實測數據來看一看，信道應變力技術是如何確保網絡在遇到干擾情況下依然呈現完美性能的吧。左圖中，當遭遇OBSS干擾時，設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，具備信道應變力技術的設備在遭遇OBSS干擾10秒后就迅速升至300-330Mbps速率，且在剩余時間內完全不受影響。

F2：信道應變力技術確保網絡在遇到干擾情況下依然呈現完美性能

StreamBoost實現帶寬自動分配

連接家用電器和高清視頻需要更好控制帶寬和數據流，可以通過更智能的技術實現。在所有連接的設備之間有效地分配帶寬，是提供優化性能的最好方案。高通的StreamBoost可以識別網絡上的所有設備和應用程序，能提供給每個應用程序正常運行所需的帶寬。為避免一個應用程序占用所有的網絡帶寬，StreamBoost可以讓所有的連接保持最佳狀態。

StreamBoost支持的路由器可以根據目前的流量智能控制數據流。如StreamBoost可以給802.11ac網絡上的高清視頻流、視頻會議、在線游戲分配更多的帶寬，為用戶提供流暢無延遲的體驗。StreamBoost可以限制分配給對延遲不敏感的工作量的帶寬，如網頁瀏覽或文件分享，保證讓用戶在802.11ac網絡上的玩游戲，開視頻會議等獲得良好的體驗。

另外，StreamBoost為用戶和在家庭網絡上的大多數運行的應用程序自動設置最佳的帶寬分配原則。服務質量（QoS）簡單控制著連接端口，離散的數據流和MAC地址優先順序，StreamBoost可以實時提供智能和靈活的應用程序數據流量控制。

QoS鑒于其端口優先順序的原則， 其帶寬管理不是十分有效。用戶可以將視頻會議設置為最高的優先順序，路由器將它的端口排在其他應用程序之前。這樣QoS只有在用戶有一個或兩個程序應用時，才能有效作用。不過當用戶將高帶寬的端口切換到瀏覽網頁時，具備QoS功能的路由器無法區分其中的差別， 還會分配更多的帶寬用于網頁瀏覽，從而造成其他新增的應用程序無法得到所需的帶寬。

重要的是盡管StreamBoost能夠智能監測和控制數據帶寬，但應用程序的內容卻無法監測到。StreamBoost只是簡單地按內置的算法比較常用應用程序的模式，迅速切換到優化管理策略，并且絲毫不會危及數據的安全性。

實際上，深層的數據和數據包分析需要大量的處理能力，會加劇數據延遲，更不用提及對隱私權形成侵害。StreamBoost不會去識別數據包的具體內容，只是利用特殊的數據串流分析算法，將所有應用程序的帶寬優化。StreamBoost引擎會與路由器記憶的實時數據對比，來判斷應用程序。如Youtube上的視頻有不同的畫面等級，有720p或1080p的，他們有不同的數據模式。Skype通話和在線游戲也是如此。StreamBoost算法識別應用程序數據并自動分配優先順序，優化802.11ac網絡。此優化等級也會顯示在用戶界面上。

巨幅數據流量增長在給人類帶來無窮樂趣的同時，也為現有網絡基礎設施帶來巨大挑戰。當從合作伙伴那里得知他們正為迎接2020年“1000倍數據流量挑戰”而努力工作時，我們深感責任重大。作為無線領域的領導廠商，高通愿憑借令人信服的技術、市場領先的產品、以及開創性的創新思維，引領整個行業去迎接這場“千倍挑戰”。

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