Wi-Fi路由器在近幾年漸漸成了每個(gè)家庭里必備的設(shè)備儀器，但不是每個(gè)人都了解每天陪伴在我們周圍的它們，它們是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的技術(shù)，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻頻段。連接到無(wú)線局域網(wǎng)通常是有密碼保護(hù)的；但也可是開(kāi)放的，這樣就允許任何在WLAN范圍內(nèi)的設(shè)備可以連接上。

　　Wi-Fi是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列協(xié)議的局域網(wǎng)就稱為無(wú)線保真。甚至把Wi-Fi等同于無(wú)線網(wǎng)際網(wǎng)路（Wi-Fi是WLAN的重要組成部分）。

　　本文介紹的是IEEE 802.11ad（60 GHz Wi-Fi）技術(shù)，在2013年，Wi-Fi聯(lián)盟正式發(fā)布WiGig CERTIFIED 認(rèn)證標(biāo)識(shí)（如圖1所示）并宣布相關(guān)產(chǎn)品將于明年入市，還宣布將通過(guò)行業(yè)協(xié)作來(lái)推動(dòng)60GHz技術(shù)的發(fā)展。

　　筆者在詳細(xì)地學(xué)習(xí)完WiGig（60GHz Wi-Fi）相關(guān)的技術(shù)規(guī)范后，覺(jué)得相比于目前的幾種Wi-Fi，WiGig/IEEE 802.11ad設(shè)備在多媒體應(yīng)用方面具有高容量、高速率（PHY采用OFDM方案時(shí)最高傳輸速率可達(dá)7 Gbps、采用單載波調(diào)制方案時(shí)最高傳輸速率可達(dá)4.6Gbps）、低延遲、低功耗（原因?yàn)椋孩賅i-Fi聯(lián)盟要求所有WiGig CERTIFIED產(chǎn)品必須支持單載波調(diào)制方案；②IEEE 802.11ad的MAC能根據(jù)設(shè)備的實(shí)際流量負(fù)荷來(lái)實(shí)時(shí)地進(jìn)行電源管理；③協(xié)議適配（目前定義了A/V協(xié)議適配和I/O協(xié)議適配）直接在PHY與MAC之上運(yùn)行，可最大限度地降低功耗）、芯片設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜度低（單載波調(diào)制與多載波調(diào)制共用前導(dǎo)碼及信道編碼等）、安全性更高（采用AES加密，并可通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)之）、用戶體驗(yàn)更好（PHY支持多頻段切換與操作，MAC支持11n、11ac的MAC及管理MAC）等突出優(yōu)勢(shì)。

　　以下為WiGig/IEEE 802.11ad的詳細(xì)介紹：

　　1、WiGig簡(jiǎn)介及其與IEEE 802.11ad（60 GHz Wi-Fi）的關(guān)系

　　數(shù)字多媒體內(nèi)容的廣泛普及與使用促使人們對(duì)無(wú)線連接技術(shù)進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新。市場(chǎng)對(duì)高速率、高容量、低延遲傳輸?shù)男枨笸苿?dòng)了可與傳統(tǒng)Wi-Fi功能相補(bǔ)充的新技術(shù)的發(fā)展——這一新技術(shù)——WiGig，采用60 GHz頻段來(lái)實(shí)現(xiàn)高達(dá)7 Gbps的傳輸速率，以支持各類先進(jìn)的應(yīng)用。

　　基于IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)的WiGig技術(shù)最初由WiGig（無(wú)線吉比特聯(lián)盟）主導(dǎo)開(kāi)發(fā)。IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)可支持在60GHz頻段上進(jìn)行多個(gè)吉比特無(wú)線通信的802.11標(biāo)準(zhǔn)所做的修訂。WiGig MAC/PHY 規(guī)范在2010年被WiGig移交給IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)組，并于2010年5月被確認(rèn)為802.11ad標(biāo)準(zhǔn)草案的基礎(chǔ)。2012年年底，802.11ad獲得IEEE批準(zhǔn)。

　　2013年，WiGig聯(lián)盟與Wi-Fi聯(lián)盟合并，強(qiáng)化了Wi-Fi聯(lián)盟內(nèi)部所有技術(shù)與認(rèn)證開(kāi)發(fā)工作，帶來(lái)了緊密協(xié)調(diào)的連接與應(yīng)用層解決方案。目前，Wi-Fi聯(lián)盟成員已開(kāi)發(fā)WiGig CERTIFIED認(rèn)證計(jì)劃，以進(jìn)行產(chǎn)品互操作性驗(yàn)證。該計(jì)劃預(yù)計(jì)于2014年開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)品可互操作性測(cè)試，獲得認(rèn)證的產(chǎn)品將會(huì)帶有WiGig CERTIFIED 認(rèn)證標(biāo)識(shí)和相關(guān)標(biāo)識(shí)。

　　Wi-Fi聯(lián)盟稱：“WiGig技術(shù)可對(duì)Wi-Fi技術(shù)形成補(bǔ)充，從而拓展到新的應(yīng)用，并且更全面地為實(shí)現(xiàn)Wi-Fi聯(lián)盟的產(chǎn)品在不使用電線或電纜的情況下進(jìn)行無(wú)縫連接的愿景而努力。”

　　2、IEEE 802.11ad（60 GHz Wi-Fi）的技術(shù)特點(diǎn)

　　WiGig技術(shù)使用60 GHz頻段，與2.4 GHz和5 GHz兩種頻段相比，60 GHz頻段有更多頻譜可供使用，從而通過(guò)使用低功率調(diào)制方案有更寬的信道來(lái)支持高達(dá)7 Gbps的更快數(shù)據(jù)傳輸速率，因此非常適合室內(nèi)連接，以支持具有苛刻要求的包括視頻在內(nèi)的多媒體應(yīng)用。

　　WiGig/IEEE 802.11ad規(guī)范的主要特點(diǎn)包括：最大限度地提高性能；將實(shí)施的復(fù)雜度與成本降至最小；與現(xiàn)有Wi-Fi技術(shù)相協(xié)調(diào)；提供先進(jìn)的安全保護(hù)。

　　這些主要功能包括：

　　1）支持高達(dá)7 Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率；

　　2）獨(dú)特的設(shè)計(jì)支持諸如手機(jī)等低功耗手持設(shè)備以及諸如電腦等高性能設(shè)備，還采用了先進(jìn)的電源管理技術(shù)；

　　3）設(shè)備能夠透明地切換于在任意頻段（包括2.4 GHz、5 GHz和60 GHz）上運(yùn)行的802.11網(wǎng)絡(luò)之間；

　　4）支持波束賦形，可最大限度地提高信號(hào)強(qiáng)度，并可在10米之外的距離實(shí)現(xiàn)良好通信；

　　5）使用AES加密算法中的Galois/Counter Mode來(lái)進(jìn)行安全保護(hù)；

　　6）支持HDMI、DisplayPort、USB和PCIe的高性能無(wú)線實(shí)施。

　　3、IEEE 802.11ad（60 GHz Wi-Fi）的物理層

　　1）頻譜與信道

　　60 GHz頻段無(wú)需獲得授權(quán)，并被廣泛使用。如圖2所示，在60GHz頻段內(nèi)，不同國(guó)家可用的頻譜有所差異：

　　60 GHz頻段的頻譜資源比2.4 GHz和5 GHz頻段要豐富得多——通常為7 ~8GHz頻寬。與，60GHz頻段也被劃分為多條信道——802.11ad規(guī)范定義了四條信道，每條信道寬度為2.16 GHz。

　　2）調(diào)制與編碼

　　IEEE 802.11ad規(guī)范支持兩種類型的調(diào)制和編碼方案：

　　1）OFDM。允許的最大傳輸速度高達(dá)7 Gbps；

　　2）單載波。功耗較低，因此更適合于小型低功耗手持設(shè)備。單載波方案支持的傳輸速度最高為4.6 Gbps。

　　這兩種調(diào)制方案具備一些共同的要素（比如前導(dǎo)碼和信道編碼等），這就降低了實(shí)施的復(fù)雜度。

　　據(jù)悉，在將來(lái)，所有的WiGig CERTIFIED設(shè)備都必須支持單載波調(diào)制，某些設(shè)備還必須支持OFDM。