使用VIVE 802.11ac无线解决方案实现灵活的数据传输

作者：杨荣良，高通创锐新闻公司高级工程师经理

802.11ac Wi-Fi市场高速发展。根据ABI研究公司的数据，2013年，8%的全球消费者接入市场和6%的全球企业接入市场来自该标准。“在2013年消费类Wi-Fi设备的出货量中，虽然802.11n设备仍然占据最大的市场份额，但我们预计从2014年开始，802.11n的出货量将开始下降，取而代之的是802.11ac设备的快速增长，预计到2014年底将达到消费类Wi-Fi设备总市场的45%。”ABI的一位行业分析师金桑迪林恩说。

为了让移动通信、计算机、消费电子、家庭和企业网络等领域的终端客户通过端到端连接获得802.11ac的实际利益，高通全资子公司高通阿瑟罗斯(Qualcomm Atheros)宣布，将以VIVE 802.11ac (11ac) Wi-Fi解决方案系列，大力推动802.11ac的发展。同时，高通创睿讯将通过Channel Agility技术和StreamBoost技术，将802.11ac家庭路由器升级到更高层次，对家庭中不断增长的多媒体应用流进行智能识别、分类和管理，动态分配每个应用流所需的带宽和速度，确保最佳的用户体验。

VIVE 802.11ac Wi-Fi生态系统包括移动1x1 802.11ac Wi-Fi/蓝牙/FM Combo芯片WCN3680，将与高通骁龙200/400/600/800处理器集成。针对计算设备和消费电子产品的单流、双流和三流802.11ac解决方案可实现高达1.3Gbps的无线传输速率；PCIe单芯片无线电系统，支持家庭和企业网络接入设备的双流和三流双频802.11无线网络。这些新芯片实现了1.3Gbps的无线数据速率，并面向下一代双频同步(DBDC)无线接入点、路由器和网关。

通道应变力实现弹性数据传输

802.11ac是一项不断发展的技术，它使在无线网络中实现千兆位性能成为现实。11ac的性能比11n(每信息流)高3倍左右：单流11n客户端可以提供150 Mbps的物理层速率，单流11ac客户端可以提供433 Mbps的物理层速率(实际吞吐量接近300 Mbps)。目前工作在2.4GHz频段的Wi-Fi设备已经超过10亿台，最终采用5GHz频段实现带宽密集型和延迟敏感的应用已经成为业界的共识。

然而，802.11ac标准不仅提高了吞吐量、距离和效率，还带来了新的挑战，例如：

转到80MHz通道，同时提高速度，会要求产生和测试更宽波形的能力；

256qam提高了频谱效率，但也意味着更灵敏的电路板设计，以适应更低的噪声容限；

多用户多输入多输出不仅有助于提高系统效率，而且需要复杂的工作来确保接入点和客户端之间的正确通信。

VIVE 802.11ac网络平台可提供1x1、2x2和3x3选项，可分别提供高达433Mbps、866 Mbps和1.3 Gbps的数据传输速率。为了最大限度地提高无线性能，尤其是在充满挑战的拥挤环境中，高通创锐提供了出色的每包信道弹性，并支持动态带宽分配。这样，基于VIVE技术的路由器可以根据可用带宽和连接的客户端设备的容量，灵活地在20 MHz、40 MHz或80MHz信道上传输数据。因此，即使在企业和热点等高密度部署环境中，也可以在有效范围内提供高吞吐量。

F1:通道应变力高通VIVE 802.11ac方案

在实际应用场景中，比如隔壁邻居也在用Wi-Fi下载文件看电影时，双方的传输速率会因为信道冲突而明显下降。此时，具有信道应变能力的高通VIVE 802.11ac方案会自动切换信道避开，主动寻找有效信道继续提供高传输速率。另一方面，竞争对手没有上述功能，他们的数据传输会被限制在狭窄的通道内，从而大大影响性能。

动态带宽选择对于提高吞吐量非常重要。与传统的基于软件的带宽分配方案相比，基于逐包的硬件方案更加灵活有效，因为它可以根据需要实时监听和捕获未占用的信道。相比之下，虽然软件方案可以为每个通道提供传输速率和数据包长度，但它缺乏即时响应的灵活性。也就是说，如果80Hz信道的一部分遇到拥塞，分组数据将被锁定在另一部分可用信道上传输，即使后来所有80Hz信道都空闲，分组也将被长时间锁定在信道的原始部分。

让我们用实测数据来看看信道应变力技术是如何保证网络即使遇到干扰也能有完美的性能的。左图中，遇到OBSS干扰时，设备的传输速率始终保持在120-150Mbps左右，不反弹到300Mbps直到OBSS干涉消失；在右边

图中，具备信道应变力技术的设备在遭遇OBSS干扰10秒后就迅速升至300-330Mbps速率，且在剩余时间内完全不受影响。

F2：信道应变力技术确保网络在遇到干扰情况下依然呈现完美性能

StreamBoost实现带宽自动分配

连接家用电器和高清视频需要更好控制带宽和数据流，可以通过更智能的技术实现。在所有连接的设备之间有效地分配带宽，是提供优化性能的最好方案。高通的StreamBoost可以识别网络上的所有设备和应用程序，能提供给每个应用程序正常运行所需的带宽。为避免一个应用程序占用所有的网络带宽，StreamBoost可以让所有的连接保持最佳状态。

StreamBoost支持的路由器可以根据目前的流量智能控制数据流。如StreamBoost可以给802.11ac网络上的高清视频流、视频会议、在线游戏分配更多的带宽，为用户提供流畅无延迟的体验。StreamBoost可以限制分配给对延迟不敏感的工作量的带宽，如网页浏览或文件分享，保证让用户在802.11ac网络上的玩游戏，开视频会议等获得良好的体验。

另外，StreamBoost为用户和在家庭网络上的大多数运行的应用程序自动设置最佳的带宽分配原则。服务质量（QoS）简单控制着连接端口，离散的数据流和MAC地址优先顺序，StreamBoost可以实时提供智能和灵活的应用程序数据流量控制。

QoS鉴于其端口优先顺序的原则， 其带宽管理不是十分有效。用户可以将视频会议设置为最高的优先顺序，路由器将它的端口排在其他应用程序之前。这样QoS只有在用户有一个或两个程序应用时，才能有效作用。不过当用户将高带宽的端口切换到浏览网页时，具备QoS功能的路由器无法区分其中的差别， 还会分配更多的带宽用于网页浏览，从而造成其他新增的应用程序无法得到所需的带宽。

重要的是尽管StreamBoost能够智能监测和控制数据带宽，但应用程序的内容却无法监测到。StreamBoost只是简单地按内置的算法比较常用应用程序的模式，迅速切换到优化管理策略，并且丝毫不会危及数据的安全性。

实际上，深层的数据和数据包分析需要大量的处理能力，会加剧数据延迟，更不用提及对隐私权形成侵害。StreamBoost不会去识别数据包的具体内容，只是利用特殊的数据串流分析算法，将所有应用程序的带宽优化。StreamBoost引擎会与路由器记忆的实时数据对比，来判断应用程序。如Youtube上的视频有不同的画面等级，有720p或1080p的，他们有不同的数据模式。Skype通话和在线游戏也是如此。StreamBoost算法识别应用程序数据并自动分配优先顺序，优化802.11ac网络。此优化等级也会显示在用户界面上。

巨幅数据流量增长在给人类带来无穷乐趣的同时，也为现有网络基础设施带来巨大挑战。当从合作伙伴那里得知他们正为迎接2020年“1000倍数据流量挑战”而努力工作时，我们深感责任重大。作为无线领域的领导厂商，高通愿凭借令人信服的技术、市场领先的产品、以及开创性的创新思维，引领整个行业去迎接这场“千倍挑战”。

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