圖1 802.11ac Wi-Fi路由器可流暢實現多媒體影音串流。
最新802.11ac標準將擴展消費性電子裝置的市場。其可提升行動裝置、家用聯網裝置與雲端服務之間的通訊及互連,推展到更多樣化的應用,並使高畫質影音串流應用達到前所未有的流暢度,已吸引許多晶片商和品牌廠投入布局。
現在一般家庭都透過無線區域網路(Wi-Fi)路由器(Router),讓智慧電視、遊戲機、電視調諧器(Tuner),以及手機和平板等各種數位裝置連上網路,串流線上影片(圖1)。然而,媒體串流的範圍已不再局限於客廳之內,因而牽動Wi-Fi技術的進化。
為讓現代的家庭網路系統提高影音串流品質、消除傳輸延遲,並釋放更多頻寬,國際電機電子工程師學會(IEEE)推出Gigabit Wi-Fi最新的802.11ac標準,採用較不壅塞的5GHz頻段,可提供三倍以上的Wi-Fi(802.11n)頻寬和更高的網路效率。
802.11ac是最新一代的Wi-Fi,代表革命性的家庭網路功能。802.11ac支援GB等級傳輸速率,適合將高畫質影片串流至行動裝置、筆電和智慧電視。它能讓使用者連線至雲端,支援更多樣化的應用,可透過支援Miracast的802.11ac產品,將可攜式裝置螢幕上的內容直接分享至其他的顯示器或智慧型電視。
打造嶄新無線世界 802.11ac頻寬前所未見
由於802.11ac網路使用三條空間流,且具備5GHz頻譜,因而能避開目前最擁塞的2.4GHz頻段,傳輸速率最高可達1.3Gbit/s。不過,雖然802.11ac為家庭應用提供更強大的Wi-Fi連線功能,但裝置仍須有效連線至路由器,才能發揮流暢無縫的互通性。因此 Wi-Fi Alliance遂於2013年中推出IEEE 802.11ac Wi-Fi認證計畫,晶片廠商也全力推出新產品提供設備開發的支援。
Wi-Fi認證計畫目的是讓具備Wi-Fi功能的802.11ac終端裝置與不同廠商的晶片組產品之間達成互通性。如果某項產品獲得Wi-Fi認證,表示該產品一定能與其他裝置互通。
事實上,晶片組廠商對於自家802.11ac晶片組的互通性都下了很大的功夫,相關裝置也須經過嚴苛的相容性及互通性測試,才能取得802.11ac Wi-Fi認證。換句話說,貼上802.11ac Wi-Fi認證貼紙的商品,代表相容於其他認證裝置,無論產品來自哪一間製造商都一樣,消費者使用這些裝置時將更輕鬆自在。
現階段,已有Wi-Fi晶片商的802.11ac解決方案率先通過Wi-Fi Alliance的認證,並獲選為標準測試平台。同時Wi-Fi晶片商也積極推出新技術,以大幅提升802.11ac裝置效能,實現更優異的頻寬和資料串流控制能力,將可用的頻寬有效分配給所有連線的裝置。
例如,StreamBoost技術可辨識網路上所有的裝置和應用程式,接著提供各個應用程式為正常運作所需要的頻寬量,可避免單一應用程式消耗所有的網路頻寬,確保所有連線維持在最佳的效能。
透過此技術協助,路由器即可根據目前的工作量,即時智慧控制資料串流。此外,還可自動為家庭網路內執行中的應用程式設定最佳化的頻寬原則,包括服務品質(QoS)控制著連線的連接埠、獨立資料串流和MAC位址優先順序。
QoS頻寬管理由於連接埠優先順序原則的關係,因此效率較低,使用者可將視訊會議設為最重要的QoS優先順序,如此路由器便會將該連接埠放在任何其他應用程式之前,只有當使用者有一或兩個以上的應用程式在執行中時,QoS才能發揮效用。假如使用者將這個高頻寬連接埠的應用程式切換為網頁瀏覽,具備 QoS功能的路由器將無法辨識其中的差異,仍會持續將較多的頻寬分配給網頁瀏覽應用程式,使其他新增的應用程式無法取得所需頻寬。
802.11ac耗電量更低
隨著居家科技持續演進,耐用且穩定的網際網路連線將變得更為重要,最新802.11ac網路標準可允許家中更多的裝置連線,讓物聯網(IoT)的通訊願景得以成真。
然而,消費者可能認為802.11ac提高速率後,也會跟著提高耗電量,但事實卻不是如此!802.11ac運作速度比802.11n快三倍,也就是說802.11ac裝置可用比802.11n裝置快三倍的速度進入閒置狀態,再搭配多重串流支援,具備802.11ac功能的裝置反而可省下更多能源。
由於Gigabit傳輸量需龐大的處理作業,通訊晶片必須盡量減輕主機的Wi-Fi處理負擔;如此一來,系統對高等級高成本CPU的仰賴度便會降低,還能降低耗電量。簡言之,將家庭、手持裝置及商業網路升級至802.11ac,不只能大幅提升速度,也能大量降低耗電量,進而將家庭網路服務品質提升至嶄新境界。
未來更多的802.11ac Wi-Fi解決方案推出後,將成為實現這個願景的最後一片拼圖,提供用戶最高達1.3Gbit/s的傳輸速率。這些解決方案可流暢整合到住家及公司的802.11ac網路環境,目前包括三星(Samsung)、Pantech和中興等智慧型手機製造商都已將802.11ac應用到各種行動解決方案之中,未來預計將有更多具備802.11ac功能的智慧型手機推出。
此外,802.11ac路由器和家用閘道也開始大量在市場上亮相,搭配專屬的頻寬管理軟體,這些裝置便能將GB等級的無線連線功能引進家庭,讓智慧型服務得以實現。
(本文作者為Qualcomm Atheros資深工程經理)
資料來源:新通訊
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