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98872287f182edbc03ed458f6a19bfee 802.11ac 是新版本的無線網路規範,最大的特點是理論速度跳上 Gb 等級,讓無線區域網路速度邁入新的境界。小編在此說明 802.11ac 的技術特點、使用頻段,並實測速度與 802.11n 的產品比較。同時找了3款使用 802.11ac 的無線分享器,提供開箱試用心得。

快速目錄:

802.11ac 是個工業規範,這點很重要,地球上有群人專門在做這種事,大家都叫它們是IEEE(電機電子工程師學會),底下有數不清的規範,以無線區域網路來說,開頭都是802.11。另外比802.11ac常聽到的是802.11n、802.11g,這些都是「無線網路規範」,現階段最新的是802.11ac,它仍不是正式的規格,而是討論到一個階段,大方向、規格已經確定的草案。所以也可以寫成 802.11ac draft。802.11ac第一個草案發表於2011年11月,這時候大概確定了關於802.11ac晶片可以怎麼設計。

家家都用Broadcom

網通大廠Broadcom是動作比較快的公司,差不多就在草案發表後不久,推出自家的802.11ac晶片。任何做無線分享器的公司,都不會希望自己比別人晚發表,因而多數都直接採用Broadcom晶片。人多、資源也多的一線廠商幾乎都搶在Computex 2012前做出自家的802.11ac分享器。於是乎,你可以第一時間看到的802.11ac無線分享器,骨子裡大概十之八九會是Broadcom晶片,雖說設計跟韌體不盡相同,但說穿了都是兄弟。

右下角的Broadcom BCM4360晶片就是目前最流行的802.11ac晶片,頻寬僅支援80MHz,不支援160MHz。不過左上角的Broadcom BCM4331晶片也同樣重要,它負責802.11n的部分。這2顆晶片是雙頻的支援關鍵。

也許有人會問,都跑去做分享器了,那網卡呢?手機平板會不會支援?有沒有擴充卡?筆者只能說目前周邊產品有限,但相關產品大多有影了。不過最終的產品大多還在生產線或實驗室內,相信再等陣子就會看到了。

802.11ac 的強制與選擇參數

802.11ac是現階段最新的無線區域網路規範,它繼承802.11n所採用的正交分頻多工技術(OFDM),採用5GHz(4.9至6.0GHz)射頻頻段。規範中訂立的強制參數是頻譜中要有1個80MHz頻寬與1個空間流,具長保護間隔與64QAM調變。在這個參數下的802.11ac設備,可擁有293 Mbps的理論資料傳輸率。這個數字無法滿足追求速度的玩家,因為802.11n隨便就標示300Mbps、450Mbps。因此還有個選擇參數。

選擇參數的部分針對傳輸速度與穩定度而追加,可使用由原本的80MHz頻寬加上選擇追加的80MHz頻寬,組合成160MHz頻寬,並有8個空間流、具短保護間隔與256QAM調變,理論傳輸率可以跑出6Gbps,不過,選擇參數並不是灌下去就有人買單,它可能會需要一顆夠強的CPU與無線網路晶片,散熱也得考慮,而電力需要多少才能推動,並通過穩定性測試。最後還有最麻煩的一關:通過各國電磁檢驗。

正交分頻多工(OFDM)

OFDM代表的是Orthogonal Frequency Division Multiplexing這4個字的縮寫,稱為正交分頻多工或多載波調變。以教科書上的說法,這個技術的用途是當不同的頻率在傳輸多個載波信號時,在每個頻道上傳輸一些資料位元。系統可以用到52個頻道,而這些頻道會全都給單一資料源使用,依照所需的資料速率使用BPSK、QPSK、16-QAM或64-QAM的調變。白話的解釋,搬家公司有幾十台貨車要載貨開上高速公路,必須按照規定堆放並固定貨物(將一般信號加載到高頻信號,成為載波),每台車上都有無線電,可供老闆呼叫(傳輸資料位元)。由於雇主吩咐貨品要在指定時間到達,老闆調了一批年資較深的快車手開車,讓貨物安全到達的機率增加(加入不同的調變)。

抗干擾就選5GHz

很多無線產品的頻段都是2.4GHz,例如目前市面上最流行的802.11n,藍牙的訊號也是2.4GHz,無線的鍵盤滑鼠手把等等,也都是2.4GHz,微波爐所產生的電磁波也位在2.4GHz頻段。你可以說2.4GHz是省道,號誌燈多而且速限低,5GHz是高速公路有車種限制,而且基本上沒有紅綠燈,速限也比較高。

粗略的分起來是這樣。802.11規範一開始只在802.11a時使用過5GHz頻段,之後多半是選2.4GHz頻段,近期的802.11n機種又開始打著5GHz + 2.4GHz雙頻運作的口號,強調速度會更快。但802.11n 5GHz頻段在傳輸距離上比較吃虧,稍遠就沒有訊號。有種聊備一格的感覺。而802.11ac在制訂時選擇5GHz頻段,也是為了抗干擾的考量。

規格一覽

為什麼5GHz反而慢?

5GHz的速度比2.4GHz快這點,相信許多人都有共識。但為什麼5GHz的頻段反而傳輸都不遠,甚至都只有2.4GHz傳輸範圍的一半甚至更低?這是因為5GHz頻段較高,雖然可以避開干擾較多的2.4GHz頻段,讓速度可以更快,但頻段較高也意味著散射性也變高,使得傳輸的距離相對變短。這一點也是802.11a當年被802.11g淘汰的缺點。但2.4GHz的壅塞也是不得不面對的問題,使得802.11n規範加入了可選5GHz頻段的項目。而802.11ac則有速度的考量,所以直接選擇5GHz頻段,但距離問題會是接下來802.11ac設備最容易被指責的地方。因此產品多半會以802.11ac加802.11n的形式來運作。

改用160MHz頻寬比較快

頻寬這個字眼有許多不同的解釋,信號佔據的頻帶寬度叫做頻寬,無線電通信中,調製載波佔據的頻率範圍也叫頻寬,光學中的頻寬則是單個譜線寬度,或是整個頻譜範圍。有時候頻寬指的是數據速率,有時也是通信系統的頻率範圍,而有時同時指數據速率與頻率範圍。頻寬也在虛擬主機服務中,以流量的形式呈現,例如每月頻寬10GB,指的是每個月只有10GB的資料量被下載。

這邊的頻寬要說的是數據頻率範圍,例如802.11n的時期有20MHz與40MHz,到了802.11ac時期就是80MHz,還可以多加80MHz變160MHz。不過80MHz或160MHz都還是看機器設定,筆者現階段手邊的機器只有開出80MHz頻寬,理論資料傳輸率為1.3Gbps,之後也許會有更凶悍的高速機種出現。

網卡快到了,行動裝置待明年

802.11ac規範進入草案以後,已有許多網通廠商開始推出晶片組,現階段產品皆以分享器居多,且多數以雙頻為行銷重點,讓消費者先有買下來還是可以繼續沿用家中設備的觀念。而網卡則沒有這麼快,一般估計明年才會推出,若草案進度夠快,今年內也有機會看到更多產品。而行動裝置方面,剛買下Atheros的Qualcomm和Broadcom都準備要搶先吃下手機用的 802.11ac Wi-Fi 晶片組的市場,相信包括網路規格更新到802.11ac的筆電在內,現階段Intel並未表態是否將802.11ac加進Centrino平台,但已經有消息透露會是明年第三季推出。

▲現階段802.11ac分享器規格幾乎大同小異,不管是自稱1750Mbps或是1300Mbps+450Mbps,架構上都是Broadcom晶片組,並使用雙晶片組成雙頻。圖為Broadcom BCM4706晶片。

如何體驗802.11ac

以常識來說,802.11ac分享器就算速度再快,ADSL上網的速度並不會因此變快。能夠用到802.11ac速度的環境,就是在無線訊號的對傳。也就是說,如果甲乙裝置都有802.11ac規範,並且連上802.11ac的分享器,甲乙裝置透過無線區域網路互傳的速度就能逼近802.11ac規範的理論速度。但現階段並沒有裝置能夠擁有802.11ac規範的無線區域網路,所以要換個方式。

第二種方式是甲乙裝置都沒有無線網路(有也得取消),都具備有線網路。丙丁個別是支援802.11ac的無線分享器。甲乙分別透過有線網路各自連接丙丁無線網路,而丙丁這2台透過無線橋接的形式對接,這樣甲乙雙邊在名義上就是以802.11ac連線了。

相容性問題難解決

以理論來說沒有問題,但實際上光是同一家的產品就會有狀況了,不同家的產品更是除錯除半天依然有問題,不由得讓筆者想起了當年剛蓋起來的捷運文湖線。最後搭的起來的只有Buffalo的接收器與分享器,其它產品看起來準備的不夠好,或者是有些小問題尚未解決。如果要說現階段還別那麼急享用最尖端的無線區域網路科技,這點其實沒錯,最重要的還是周邊的推出。而802.11ac在各方面看起來都很棒,不過每一代無線技術新規範推出時,都有傲人之處,802.11ac最起碼還是現在最強的無線區域網路技術,但它需要時間磨合所有的稜角。

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(後面還有:靜待 802.11ac 的多個理由)

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PCABC
2.  PCABC (發表於 2012年11月16日 12:17)
看完覺得 5GHz的範圍真的是802.11ac的痛啊

等於遠一點都是用802.11n在跑啊

那乾脆用80.11n就好了唄

╮(╯_╰)╭
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4.  捷克歪 (發表於 2012年11月16日 20:42)
不同市場需求,這個給想無線傳輸分享HD高畫質的用戶
<( ̄︶ ̄)>
山人
1人給推

5.  山人 (發表於 2012年11月20日 22:20)
5GHz 不是散射性高。剛剛相反,頻率越高,繞射(diffraction)程度越低,遇到障礙不會繞過,所以在辦公室等地方速率不及 2.4GHz。例如同樣使是54Mbps,802.1a使用的5GHz在辦公室速率就不及使用2.4GHz的802.1g

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