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新一代WLAN無線通訊標準蓄勢待發

上網時間: 2012年07月11日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:WLAN  802.11ac  博通  高通  Computex 

一年一度的台北國際電腦展(Computex)向來是全世界 PC 相關業者最新產品與技術的亮相舞台,近兩年來可攜式產品當道,能賦予各種裝置相互連線與上網能力的無線通訊技術,也成為各家廠商相互較勁的熱門主題;其中,在各種應用領域都擁有高滲透率的無線區域網路(WLAN)技術自然是一大焦點。

隨著時代演進,WLAN技術也持續進展,以因應使用者越來越大量的影音多媒體傳輸需求;在 2012年的Computex期間,最新一代的WLAN標準包括 802.11ac 與 802.11ad 等,成為多家通訊領域廠商的主打,包括晶片供應商博通(Broadcom)與高通(Qualcomm),以及網路設備業者海華(AzureWave)、TRENDnet等都展示了支援最新802.11ac標準的產品。

此外又稱為WiGig的802.11ad 陣營,則是由產業組織WiGig聯盟領軍,在Computex期間舉行了一場高峰會議,邀請到博通、高通、英特爾(Intel)、Wilocity與Panasonic等公司的高層與專家,說明WiGig技術的發展現況與未來展望。

802.11ac與ad都標榜Gbps以上的資料傳輸速率,是以目前802.11n標準的MIMO技術為基礎所衍生的新標準,前者主要採用5GHz頻段、後者主要採用60GHz頻段。802.11ac具備取代現有.11n成為未來WLAN主流標準的潛力;802.11ad由於採用訊號較容易衰減的高頻段,將以短距離的高傳真影音傳輸應用為主。

傳輸速率媲美有線網路的新一代WLAN標準

WLAN技術自1999年802.11a與b標準誕生以來,到802.11ac已經是演進至第五代(a與b同在1999問世,但後者產品是較早上市的;.11g與後來的.11n標準,則分別在2003與2006年問世)。802.11ac標準預期會在2012年底正式通過,並在2013年展開認證工作;而估計在2012年底就會看到少量Pre-standard的.11ac產品搶市。

根據市場研究機構 ABI Research 預測,支援802.11ac 標準的產品在經歷 2012年的小量出貨、 2013年的起飛成長之後,最快可望在2014年就躍居成為主流 Wi-Fi 標準;而屆時市場上的新WLAN標準晶片與相關產品大多數都會是支援802.11n與.11ac雙頻的方案。

由於802.11ac是第五代WLAN標準,博通將支援該標準的晶片系列命名為「5G WiFi」,繼今年初於CES後發表第一波適用各類產品的BCM43xx方案之後,於Computex期間再度發表5G WiFi系列新產品;包括適用中小企業路由器和網路儲存裝置(NAS)的StrataGX,以及支援家用路由器、閘道器的BCM4708x系列。

博通在Computex發表的5G WiFi系列產品,號稱是首款在單晶片上同時整合高效能處理器、Gigabit Ethernet (GbE)交換器、GbE 實體層收發器、USB 3.0 和傳輸加速器的解決方案,可同時連結多名使用者和中小企業網路裝置,並可支援近距離無線通訊(NFC)、OTT網路電視等周邊功能。博通的802.11ac全系列晶片預計今年下半年開始量產。

高通旗下的網路及連線產品子公司Qualcomm Atheros則於Computex介紹了該公司分別適用於智慧型手機/平板電腦等行動裝置、筆記型電腦等運算產品,以及包含電視、機上盒等的消費性電子裝置,還有網路連線設備的一系列802.11ac晶片方案,除有1-stream、2-stream、3-stream 規格不同選擇,並支援雙頻(2.4/5GHz)與整合藍牙(Bluetooth) 4.0功能。

其中適用於智慧型手機/平板電腦的WCN3680內建Bluetooth 4.0及FM功能,因應可攜式裝置的低功耗需求,採用1-stream架構,支援最高433 Mbps PHY 速率。適用於筆記型電腦的QCA9862/60為2-stream及 3-stream的解決方案,以PCIe 為基礎的設計能為 Windows 及 Linux平台筆記型電腦提供1.3 Gbps (3-stream) 或866 Mbps (2-stream) PHY傳輸速率。

Qualcomm Atheros的802.11ac晶片方案特別強調配備硬體加速器,可減輕系統中央處理器的負擔,在提升資料傳輸速率的同時並不會對處理器運算速度造成影響。Qualcomm Atheros針對行動裝置與筆記型電腦應用的802.11ac晶片現已可提供樣品。

802.11ad 與802.11ac既競爭也合作?

至於也獲得不少大廠關注的802.11ad標準,預計在今年底至明年也會陸續看到晶片產品問世;但ABI Research預期該標準在2016年以前可能難以達到50%的市佔率水準,而大多數也會以多頻解決方案的形式出現(802.11n+ac+ad)。

在去年的Computex,Qualcomm Atheros與 Wilocity 宣佈共同推出整合室內60GHz Multi-gigabit傳輸效能,以及支援2.4GHz與5GHz雙頻WLAN的三頻晶片;但在今年的展場上並未看到有更多晶片廠商主打802.11ad方案,網路設備業者海華科技則展示採用Wilocity方案的WiGig無線基座。

特別在Computex期間來台舉辦高峰會的WiGig聯盟主席Ali Sadri強調,因為802.11ad標準能與WLAN現有標準向後相容,並能支援無線顯示、無線連結基座(docking)等應用,目的是成為WLAN的延伸,希望能以不同的定位與802.11n、.11ac等WLAN標準同時並存,但彼此之間仍存在著「既共生又排擠、此消彼長的關係」。

參與WiGig高峰會的Panasonic東京研發中心總監Makoto Miwa表示,日本在大地震期間出現對無線通訊的急迫需求,因此可將WiGig作為3G/4G網路的流量卸載,或是做為小型基地台(small cell)的骨幹佈署。Intel行動和通訊事業部無線連接解決方案總經理Yaniv Garty則指出,WiGig 可率先應用於企業辦公室環境、ultrabook、智慧手持裝置的同步作業,不過並沒有通用所有情境的單一使用模式,還需整合不同拼圖,開發完整應用模式。

Qualcomm Atheros資深副總裁暨總經理Amir Faintuch則指出,WiGig必須能克服功耗與尺寸的問題,藉由跨足行動應用、適時推出具成本效益的方案才有機會成為市場主流;P2P應用和企業市場用的基座方案或許是較易被採用的使用模式。而博通副總裁Craig Ochikubo則認為,更佳的無線視訊串流功能是目前市場上所欠缺的,這應該是WiGig能發揮所長的地方;但他也同意尺寸、成本、和功耗是WiGig要克服的主要挑戰。

積極推出802.11ad晶片方案的Wilocity執行長Tal Tamir對WiGig的未來深具信心,認為該標準「可以做很多瘋狂的應用」;他指出,以技術來看,5Gbps的速度只是起步,未來WiGig渴望進展至20Gbps速率,進軍更廣泛的應用。Tamir認為,WiGig的學習曲線將以倍數加速,預估未來幾年內還可提升2到5倍的效能;目前Wilocity正與Qualcomm和海華科技合作,將推出多頻方案。


P1: Qualcomm Atheros展示其802.11ac方案的硬體加速功能


P2:海華科技展示802.11ac網卡產品


P3:海華科技與Wilocity合作開發之WiGig無線基座





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