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做無線規(guī)劃需要了解的802.11AC的幾個問題

發(fā)布日期：2015年08月13日   瀏覽次數(shù)：13次   編輯：深圳連訊

近年來，無線局域網(wǎng)（WLAN）的發(fā)展速度大大超過了人們的預(yù)期，甚至與有線網(wǎng)的發(fā)展形成了鮮明對比。一個明顯的例證是：10G以太網(wǎng)在標準通過十年之后，仍然沒有普及，并且在2014年出現(xiàn)了2.5G、5G等新的較低速率研究小組。而802.11ac（本文簡稱11ac）千兆無線標準2013年12月才正式通過，僅過了一年的時間，就已成為各個WLAN供應(yīng)商的主流產(chǎn)品。從標準的演進趨勢上來看，也體現(xiàn)了無線比有線發(fā)展更快的判斷：IEEE 802.3標準自1983年以來有33項修訂，而IEEE 802.11標準自1997年以來已經(jīng)有31項修訂。

那么，在向最新的802.11ac技術(shù)產(chǎn)品與解決方案進發(fā)之時，我們需要了解哪些知識，儲備哪些經(jīng)驗，設(shè)定怎樣的目標，方能有備無患？本文將一一為你解析。

千兆無線： 不得不說的好處

由于11ac第一波（Wave 1）速率即可達到1.3G，因此人們通常又把11ac稱為千兆無線標準。相對前幾代的Wi-Fi技術(shù)標準，其帶來的好處是巨大的。

思科資深顧問工程師謝清告訴我們，802.11ac第一波產(chǎn)品和802.11n（本文簡稱11n）相比，性能提升了3倍。802.11ac可以提供更寬的信道：相比之前標準提供的20HMz、40MHz信道寬度，802.11ac 第一波即可提供80MHz（第二波可提供160MHz）的信道寬度，由此提供了更多帶寬。11ac支持多達8個空間流，而802.11n只支持4個。此外，11ac運行在5GHz，相比當今大多數(shù)Wi-Fi使用的2.4GHz頻段，客戶端更少受到干擾?！巴ㄟ^這些增強點，802.11ac延續(xù)了802.11n的優(yōu)良性能并有相應(yīng)的改善，明顯地給Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)帶來了更快的連接，給終端用戶帶來了更佳的體驗。”謝清說。

華為交換機與企業(yè)通信產(chǎn)品線WLAN產(chǎn)品總監(jiān)付潔進一步指出，相比上一代802.11n產(chǎn)品，11ac產(chǎn)品性能大幅提高還源于更高的調(diào)制效率、打破信道獨占、提升鏈路效率等。例如，傳統(tǒng)802.11n標準在最高速率模式下均采用的64QAM調(diào)制技術(shù)，802.11ac啟用了更為精密256QA調(diào)制技術(shù)，使得調(diào)制效率得到大幅提升。又如，在以往802.11標準下，無線接入點每次只能向一個無線終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，多終端工作時必須排隊串行占用空口資源。802.11ac標準采用空間分集和多組獨立波束賦形的創(chuàng)新技術(shù)，實現(xiàn)同時向多個終端發(fā)送數(shù)據(jù)。串行信道變?yōu)椴⑿行诺?，多終端并發(fā)能力有了革命性的增強。

在產(chǎn)品成熟度上，業(yè)界一致認，802.11ac Wave1產(chǎn)品的成熟度已經(jīng)足夠好。思科謝清給出了這樣的一組數(shù)字：截至2014年底，已有將近1000種設(shè)備通過了Wi-Fi聯(lián)盟的802.11ac認證，這意味著802.11ac在互操作性上比同時期的802.11n要好很多。而根據(jù)第三方調(diào)查機構(gòu)的報告，到2014年末，50%新出廠終端設(shè)備將采用802.11ac 技術(shù)，到2015年這一比例將達到 75%。因此，目前開始部署11ac產(chǎn)品已具備充分條件。

由于11ac標準分為第一波（Wave1）和第二波（Wave2），一些用戶對于是否等到Wave 2產(chǎn)品出來再部署心存疑慮。對此，華三通信無線產(chǎn)品管理部總工程師白浪表示， Wave2最大的亮點在于支持MU-MIMO技術(shù)，理論上可成倍提升并發(fā)性能和接入密度，是未來11ac邁向更多流數(shù)的必然一步，也是11ac發(fā)展中非常重要的一步。但MU-MIMO需要AP和終端設(shè)備同時支持才能發(fā)揮作用，而現(xiàn)在市面上幾乎沒有支持MU-MIMO的終端，按照產(chǎn)業(yè)鏈成熟的過程來看，至少需要2年才能普及。所以對于大多數(shù)用戶而言，現(xiàn)在考慮Wave2方案還為時過早。另外從企業(yè)級Wave2芯片本身來看，短期內(nèi)實現(xiàn)真正意義的商用也不現(xiàn)實。

Aruba Networks亞太區(qū)及日本區(qū)技術(shù)顧問吳章銘更是認為，目前的客戶都已了解11ac在2015年將全面性的采用，是否需要等待采用11ac Wave2產(chǎn)品來做部署，其實應(yīng)該來檢視Wave2中的標準適用于更企業(yè)環(huán)境還是家庭用戶。例如：“11ac Wave2標準支持4空間串流( 4 stream)，但有多少終端設(shè)備支持4個空間串流？實際上，受限于供電與體積大小，終端設(shè)備還是保有現(xiàn)在的少于等于3的空間串流天線。此外，160MHz的頻道寬度更適用于家庭用戶，在企業(yè)環(huán)境若采用160MHz的規(guī)劃，將會產(chǎn)上頻道干擾，且因為頻道數(shù)量不足會造成空氣中的擁塞。因此，若談到使用Wave 1 或是Wave2，應(yīng)該先考慮所部署的場景來做決定?！?/p>

讓用戶愿意部署11ac第一波產(chǎn)品的另一個非常重要的因素是，由于11ac產(chǎn)品尤其是低端產(chǎn)品和11n產(chǎn)品價格已經(jīng)相差不大，所以如果考慮到終端用戶越來越快速升級換代的現(xiàn)實，現(xiàn)在購買11ac產(chǎn)品已經(jīng)是一個性價比較好的選擇。因為，11ac完全向下兼容之前的11n 和11a/b/g 產(chǎn)品。

對于11ac Wave1和Wave2 是否兼容的問題，大部分受訪者認為二者互相兼容。但謝清表示，802.11ac的兩代產(chǎn)品之間是不完全兼容的，現(xiàn)在已經(jīng)部署了第一代802.11ac產(chǎn)品的用戶需要替換硬件才能支持第二代802.11ac技術(shù)，主要原因是第二代802.11ac技術(shù)有更多的創(chuàng)新（例如多用戶的多輸入多輸出MU-MIMO，更寬的信道等）需要由射頻芯片來完成。

不過，他并不認為用戶需要等待Wave2的發(fā)布才進行部署?！昂芏嗥诖?02.11ac的用戶都面臨著是否等待第2代標準發(fā)布的問題。思科相信大多數(shù)情況下這樣的等待是不必要的。不部署802.11ac意味著用戶對于系統(tǒng)容量的需求可能會很快超過11n所能滿足的能力。而11ac Wave 2目前還沒有正式定義標準，其功能被普遍使用或可互操作之前還需要一段時間?！?/p>

對于用戶關(guān)心的部署11ac網(wǎng)絡(luò)所擔(dān)心投資的保護問題。謝清表示，思科提供的解決之道是采用模塊化的、可現(xiàn)場升級的802.11ac無線接入點，例如Aironet 3700/3600。屆時“用戶只需將現(xiàn)已安裝的無線接入點取下并插入第二代802.11ac無線模塊就可以實現(xiàn)簡單升級，從而實現(xiàn)原有投資不被浪費，并且無需進行更換完整硬件的痛苦過程。”
精挑細選費思量

如果應(yīng)用11ac技術(shù)確已無需猶豫，接下來用戶需要面對的問題就是：如何選擇合適的11ac產(chǎn)品與解決方案？

為此，記者專門采訪了北京大學(xué)計算中心負責(zé)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運維的尚群老師。尚老師告訴記者，他們在做無線AP采購時通常從以下幾個角度來考量：“第一，是否通過Wi-Fi聯(lián)盟的認證，認證過的產(chǎn)品通常具有良好的兼容性。第二，是否同時支持2.4G和5G。有的廠商會巧妙地用支持‘2.4G或5G’來替代‘2.4G和5G’，這時需要仔細弄清楚，否則可能會造成不兼容之前部署的產(chǎn)品。第三，同時支持的在線客戶端數(shù)量?！睂τ诘谌c，尚老師坦言，很多廠商都會聲稱其11ac AP 支持的終端數(shù)會超過200個，但標稱和實際數(shù)量會有出入。并且，不同廠商AP同時連上來的客戶端數(shù)量和真正能通信的客戶端數(shù)量也會有所差異。

尚群強調(diào)，要根據(jù)自己的實際需求來確定采購指標，不必要追求最高性能的產(chǎn)品。例如，目前終端設(shè)備中只有蘋果產(chǎn)品對于11ac支持得較好，并且，11n AP對于11ac終端也可以進行支持，所以他們并沒有準備全部采用11ac AP。不過，由于11ac AP與11n產(chǎn)品的價格差異已經(jīng)不大，因此也會采購一部分11ac 產(chǎn)品來進行混搭。“我們今年剛開始確定從11n向11ac轉(zhuǎn)，因為有一些客戶端如蘋果產(chǎn)品在向11ac轉(zhuǎn)。不過有一些11ac客戶端是比較偏低端的，學(xué)生應(yīng)用仍2.4G的11n終端為主，因此如果11n網(wǎng)絡(luò)做得足夠好的，體驗也沒問題。等到應(yīng)用11ac的終端用戶多起來以后，再大量部署11ac AP也不晚，并且價格也會更加便宜?！鄙腥赫f。

尚群也認為，11ac產(chǎn)品，尤其是866M和1.3G 的11ac設(shè)備已經(jīng)成熟了，雖然不同芯片間的性能差異仍然存在，但在硬件水平上不會有太大差異，倒是在軟件特性上的差異會比較大，因為不同廠商在應(yīng)用場景上的積累很不一樣。

華三通信無線產(chǎn)品管理部總工程師白浪同樣認為，目前第一波11ac的產(chǎn)品和方案已經(jīng)相當成熟，市場上的批量應(yīng)用也非常多。如果單純看產(chǎn)品規(guī)格，其實各廠家差異不大，更多的差異化主要體現(xiàn)在細分場景的覆蓋方案上。例如，由于11ac使用的5GHz頻段覆蓋范圍很小，“信號入室”于是成為11ac方案中需要重點考慮的環(huán)節(jié)，比如華三在宿舍網(wǎng)、未來教室、酒店、醫(yī)療病房、地鐵等都有專業(yè)的11ac產(chǎn)品做對應(yīng)。

另外，白浪還提醒，射頻數(shù)量與用戶接入密度息息相關(guān)，比如在未來教室、商場促銷等場景下，接入用戶要求非常高，且要求每個終端的接入品質(zhì)必須有保證。此時傳統(tǒng)的雙射頻AP就顯得捉襟見肘，三射頻AP就能明顯改善使用效果。此外，流數(shù)方面，最早一代11ac產(chǎn)品都是支持3條流的，也就是大家經(jīng)常說的1.3Gbps速率AP，但一個尷尬的現(xiàn)象是，受尺寸的限制，目前95%以上的終端都不支持3條流，1條流的手機和Pad以及2條流的筆記本才是主流。而在當前Wave1并不支持MU-MIMO，所以3條流的AP遇到2條流的終端，最終還是只能當2條流的AP用。這樣3條流的“高端”AP產(chǎn)品就顯得沒無用武之地，用2條流的11ac AP可以輕松滿足95%以上的場景和應(yīng)用。

Aruba吳章銘認為，在考慮終端接入容量及穩(wěn)定性之外，還需要注意11ac AP是否可以變更其AP角色為頻譜分析設(shè)備。原因在于，“由于11ac的部署，將使企業(yè)仰賴Wi-Fi傳輸，若11ac的AP可以依照需求成為頻譜分析設(shè)備，將可為企業(yè)的無線網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)化、故障查找便利，從而節(jié)省設(shè)備支出的成本。”

銳捷網(wǎng)絡(luò)無線產(chǎn)品線高級產(chǎn)品經(jīng)理朱繼明特別指出，由于11ac產(chǎn)品主要使用了5.1GHz和5.8GHz頻段，其衰減更大，因此在關(guān)注其支持的最高性能外，還需要關(guān)注天線的設(shè)計——智能天線將大大提高覆蓋效果。

華為付潔表示(+微信關(guān)注網(wǎng)絡(luò)世界)，采購802.11ac產(chǎn)品應(yīng)盡量選擇高帶寬和具有智能天線的設(shè)備。不過除此之外，也應(yīng)該重視設(shè)備整機帶寬、多用戶接入性能以及抗干擾能力。“首先是設(shè)備整機帶寬。802.11ac Wave 1階段宣稱帶寬可達到1.3Gbps，但由于無線傳輸為了抗干擾和減少誤傳率其實際速度都會有一定的降低。因此市面上有很多廠家都宣稱1.3Gbps，而實際的性能水平則參差不齊。其次，多用戶接入性能對產(chǎn)品實際部署更為重要。還有，在實際部署環(huán)境中，周邊其他AP、微波爐等都可以對AP的無線傳輸造成干擾，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。因此抗干擾能力也是檢驗11ac產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標?！?/p>

信銳技術(shù)高級產(chǎn)品經(jīng)理曾林提醒，用戶需要注意11ac產(chǎn)品所支持的工作信道和最大信道捆綁問題：“5G頻段目前在中國區(qū)域只開放了5個工作信道，分別是149、153、157、161、165，信道捆綁能達到80MHz，在選購802.11ac產(chǎn)品時需要注意這一點?！?他還表示，由于802.11ac采用信道綁定技術(shù)，每個信道帶寬提升到40MHZ/80MHz，如此一來可大大提升數(shù)據(jù)傳輸速率。但信道綁定也是一把雙刃劍，在增加數(shù)據(jù)吞吐量的同時，會讓彼此互不干擾的工作信道的數(shù)量變少，所以在無線部署的時候需要多加注意。

謝清說，雖然各個廠家11ac產(chǎn)品和解決方案在基本連接功能上趨同，但是在高級系統(tǒng)特性上還是差別很大，這主要體現(xiàn)在如下幾個方面：“首先，盡管業(yè)界都認為802.11ac是應(yīng)對高密度接入的一劑良藥，但是大部分廠商只注重連接更多數(shù)量的無線客戶端，而無法保障每個客戶端的實際接入體驗。其次，由于802.11ac分為兩個階段推出，因此如何保障用戶可以從802.11n順利過渡到第一階段的802.11ac并最終演進到第二階段802.11ac、即如何對用戶的投資進行保護構(gòu)成一個重要差別。第三，盡管802.11ac是無線上的創(chuàng)新，但是也對配套的有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)提出了要求。基于用戶現(xiàn)有的架構(gòu)如何實現(xiàn)性能最大化和最高擴展性，以及如何無縫演進到第二代802.11ac而無需對現(xiàn)有布線系統(tǒng)做出重大改動，這些也是評估廠商802.11ac解決方案的要素。”

在謝清眼中，用戶選購802.11ac產(chǎn)品時需要注意的性能指標包括如下幾點：首先是無線接入點收發(fā)鏈路數(shù)量和空間流數(shù)量。在空間流數(shù)量相等的情況下，收發(fā)鏈路的數(shù)量就顯得很重要，因為冗余的收發(fā)鏈路可以幫助通信雙方建立更健壯的鏈路?！拔覀冞@里指的收發(fā)鏈路數(shù)量是指無線電模塊上的收發(fā)鏈，不是一些廠商采用的所謂天線陣列中天線的數(shù)量?！敝x清強調(diào)。第二，應(yīng)該關(guān)注廠商802.11ac無線產(chǎn)品在高密度接入時的系統(tǒng)性能和擴展性。即幾十或上百客戶端分布在不同距離和方位時系統(tǒng)的接入性能，以及隨著客戶端數(shù)量的持續(xù)增加系統(tǒng)吞吐下降的趨勢如何?！斑@兩點可以關(guān)注第三方評測機構(gòu)對于802.11ac廠商產(chǎn)品的評測?！?/p>

第三是在802.3af供電情況下無線接入點可以實現(xiàn)的性能和功耗?！?02.11ac技術(shù)在射頻上的創(chuàng)新需要消耗更多的電能，最好配置802.3at供電電源才能發(fā)揮其全部潛質(zhì)。但實際部署時大部分用戶的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)還只是802.3af標準的以太網(wǎng)供電方式，這就要求廠商針對這種情況優(yōu)化產(chǎn)品，在802.3af 15.4W的供電情況下實現(xiàn)最大化的性能。”謝清說。

第四，需要關(guān)注廠商802.11ac產(chǎn)品的高級特性，例如基于80MHz頻譜寬度的智能頻譜管理，是否支持波束成型，對于無縫漫游的支持通過何種技術(shù)保證，高密度部署無線接入點時如何抑制噪聲等。最后，需要關(guān)注廠商802.11ac解決方案的高級特性，例如是否支持基于狀態(tài)的高可用性，實現(xiàn)無線控制器的亞秒級切換；是否具備應(yīng)用可視化和控制能力；是否可以識別客戶端類型并給予不同的策略等。

貨比三家不吃虧。面對如此眾多的產(chǎn)品和解決方案特性，廣大用戶需要細心挑選，仔細考量。尚群老師的做法就頗值得學(xué)習(xí)：引人多家供應(yīng)商，其所帶來的競爭機制將讓自身享受到更好的技術(shù)、價格和服務(wù)。

新模式 新挑戰(zhàn)

在本次采訪中，眾多受訪者一致認為 ，未來無線將漸漸替代有線，成為企業(yè)內(nèi)部的主要接入方式 。不過如此一來 ，它將對有線網(wǎng)絡(luò)提出有力挑戰(zhàn)。

“未來隨著11ac終端的普及，接入的無線網(wǎng)數(shù)量、帶寬和流量都會成倍提升，在做解決方案的時候需要考慮有線網(wǎng)絡(luò)帶寬、轉(zhuǎn)發(fā)性能是否能夠承載?！?銳捷朱繼明說。

華三白浪認為：“11ac對千兆網(wǎng)絡(luò)更加依賴，甚至需要雙千兆；而如果想升級至Wave 2的話，有線接入網(wǎng)絡(luò)則需要支持到2.5G技術(shù)才可以實現(xiàn)無瓶頸轉(zhuǎn)發(fā)?！?/p>

Aruba吳章銘甚至表示：“在無線網(wǎng)路未來發(fā)展上，帶寬已不是決勝的關(guān)鍵，決勝的關(guān)鍵因素在于，一個高帶寬的無線網(wǎng)絡(luò)，是否可以滿足多種應(yīng)用——包含視頻，語音及數(shù)據(jù)傳送應(yīng)用。若可以識別不同的應(yīng)用，便可以根據(jù)人、終端類別、應(yīng)用、時間甚至地點來下發(fā)防火墻策略，進而達到帶寬的有效利用及安全防護?！?/p>

企業(yè)向802.11ac無線網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模遷徙，還為在商業(yè)模式上帶來了新的可能。

“一方面，移動性以及使用Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)能夠給企業(yè)的客戶提供創(chuàng)新服務(wù)，提高客戶體驗。另一方面，它也可以為企業(yè)帶來巨大的商機和挑戰(zhàn)，讓企業(yè)從中挖掘業(yè)務(wù)價值并開啟嶄新的商機?！敝x清如是說。

付潔表示：“802.11ac無線產(chǎn)品對于高密度用戶場景，比如足球場、火車站、大型企業(yè)辦公等場所將帶來革命性的的使用體驗。一個典型的例子是，華為給德國第一大體育場——多特蒙德俱樂部主場部署了WLAN網(wǎng)絡(luò)，滿足8萬人同時在球場接入網(wǎng)絡(luò)，提供上網(wǎng)服務(wù)以及增值業(yè)務(wù)的開展。利用這張網(wǎng)絡(luò)，球迷可以在線觀看精彩回放、博彩競猜、優(yōu)惠購買周邊產(chǎn)品以及停車位導(dǎo)航等，而合作方則可以通過這些應(yīng)用增加球迷黏性、提高收入?！?/p>

銳捷朱繼明表示，隨著WLAN需求越來越旺盛，現(xiàn)在除了傳統(tǒng)的設(shè)備銷售方式以外，在2014年已經(jīng)產(chǎn)生了多種WLAN新的商業(yè)模式，比如：投資WLAN網(wǎng)絡(luò)，并建立配套的營銷平臺，來做后續(xù)的廣告營銷、數(shù)據(jù)挖掘等。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景也越來越多，像商場、公交、地鐵等多種新的無線應(yīng)用場景及商業(yè)模式都涌現(xiàn)出來，“相信后面還會有更多新的場景和商業(yè)模式產(chǎn)生”。

神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)無線產(chǎn)品線市場總監(jiān)朱科的看法更為激進：“在未來，WLAN即服務(wù)——WLAN產(chǎn)品將越來越透明化，交付給企業(yè)用戶的將是圍繞應(yīng)用為主的WLAN 服務(wù)。其發(fā)揮無線網(wǎng)絡(luò)的特點，通過應(yīng)用層實現(xiàn)無線移動互聯(lián)服務(wù)、視頻服務(wù)、即時通訊服務(wù)、定位服務(wù)、信息發(fā)布服務(wù)、在線游戲服務(wù)、在線教育[注]等等。此外，它還將通過與物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)的融合，實現(xiàn)智慧型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為云服務(wù)、大數(shù)據(jù)[注]等提供最末端網(wǎng)絡(luò)環(huán)境?！?/p>

“高吞吐量帶來的是更多的數(shù)據(jù)量。在大數(shù)據(jù)時代，這也意味著無線側(cè)的數(shù)據(jù)挖掘變得更有意義，2014年商業(yè)Wi-Fi的崛起也與此相關(guān)。不過我認為這一切僅僅是個開始，在大規(guī)模流量數(shù)據(jù)與位置數(shù)據(jù)相互融合時，商業(yè)模式變革的速度恐怕會超出我們的想象。未來是無線的！”白浪興奮地預(yù)言。

福祿克網(wǎng)絡(luò)

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本文關(guān)鍵字: 802.11ac, WLAN規(guī)劃, 無線設(shè)計
原創(chuàng)標題：做無線規(guī)劃需要了解的802.11AC的幾個問題
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