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解構無線網絡制式 802.11ad 技術

802.11ad主打短距離、高速度傳輸,應用範圍 802.11ac或 802.11n 都要細。未來的802.11ah 制式則相反,使用低頻的 900MHz 頻譜,主力加強覆蓋範圍。

正當 802.11ac 正逐漸取代 802.11n,成為主流的 Wi-Fi 制式,再新一代的 802.11ad 制式已經殺到!相比起802.11n,802.11ac 主要是全面改用 5GHz 頻譜,棄用干擾嚴重之 2.4GHz 頻譜進行傳輸,再加入 80MHz/160MHz 傳輸通道、256-QAM 以至 1,024-QAM 等技術,每個 Subcarrier 可傳輸更多數據,令最高速度可提升至 2,167Mbps(適用於 AC3150 型號)。
全新 60GHz 頻譜
802.11ad 則與 802.11n 或 802.11ac 截然不同,採用全新的 60GHz 頻譜,屬於極高頻的頻段,傳輸速度自然更上一層樓。60GHz 頻譜採用之電磁波波長僅為 5mm,所以天線可以更細小,即使是複雜的天線陣列(Array)亦不至於太巨型。802.11ad 的理論速度高達 7Gbps,首發的 AD7200 產品,已提供達 4.6Gbps 速度,足足是目前 802.11ac 最高速度的兩倍以上。

802.11ad主打短距離、高速度傳輸,應用範圍 802.11ac或 802.11n 都要細。未來的802.11ah 制式則相反,使用低頻的 900MHz 頻譜,主力加強覆蓋範圍。

由於 60GHz 遠比現有 Wi-Fi 的 2.4GHz 或 5GHz 高頻,訊號衰減極高:1 米已達 68dB,比 5GHz 頻譜高出 21.6dB;到 10 米距離,訊號衰減更達 91dB。因此,802.11ad 主要是為 10 米之內的傳輸距離而設,在家居環境中正好適用於客廳或房間,帶來極高傳輸速度。正因 60GHz 的訊號衰減更高、傳輸距離受限,這個壞處亦可以演變成好處:即使隔離鄰舍同樣有使用 802.11ad 路由器,大家的訊號亦較難出現干擾。
802.11ad 只分為四條頻道,首發的 TP-Link Talon AD7200 將使用第 1 至 3 條。

802.11ad 使用 60GHz 頻譜其實是一個約略範圍,實際上是使用 57GHz 至 66GHz 頻譜進行傳輸,只有四條頻道(Channel),但每條頻道的頻寬高達 2.16GHz,遠高於 802.11n 或 802.11ac。當中最近首發推出的的 TP-Link Talon AD7200 就採用第 1 至 3 條頻道。
三頻齊發 向下兼容AC
802.11ad 對應兩種 MCS(Modulation & Coding Scheme),當中 OFDM 可提供高達 7Gbps 傳輸速度,適用於較長傳輸距離,處理障礙物或反射訊號亦更加靈活;Single Carrier 則主打低耗電傳輸,較適用於流動裝置,最高傳輸速度為 4.6Gbps。

以4.6Gbps速度計算,下載1GB檔案只需要3秒,只需30秒就可以傳輸一小時的4K影片。

802.11ad 採用全新的 60GHz 頻譜,豈不是完全不能兼容現有 Wi-Fi 裝置?為了保持向下兼容,802.11ad 無線路由器除了 60GHz 頻譜之外,仍會提供 2.4GHz 及 5GHz 兩組舊有頻譜,換個角度看,802.11ad 路由器是比雙頻 802.11ac 產品,再多出一組 60GHz 頻譜,所以可以對應 802.11ad、802.11ac 以至 802.11n 等不同新舊制式之裝置。
各代Wi-Fi制式速度比較

制式 傳輸頻譜 最高速度 *1
802.11b 2.4GHz 11Mbps
802.11g 2.4GHz 54Mbps *2
802.11n 2.4GHz、5GHz 450Mbps *3
802.11ac 5GHz 2,167Mbps
802.11ad 60GHz 4,600Mbps

 
註:
*1 以已上市產品的單一頻譜計算。
*2 普遍產品為54Mbps,後期Super G產品則高達108Mbps。
*3 純802.11n路由器最高提供450Mbps速度,802.11ac路由器之2.4GHz頻譜則提供高達1,000Mbps速度。

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