資通訊技術正以前所未有的速度發展，智慧城市將不再是遙不可及的願景，而是即將被落實的進行式。智慧城市帶來的不僅是物聯網、雲端運算等高科技應用，更重要的是打造出橫跨各種產業，為人們生活帶來更加智慧、人性化的便利應用。在這樣的願景之下，支撐萬物相連的無線網路技術即成為建構智慧城市不可或缺的元素。
Aruba Networks調查發現近九成的民眾身邊擁有兩台以上的聯網裝置，在全球智慧行動裝置數量快速增加的情況下，人們對性能絕佳網路的需求也隨之攀升，特別在大型活動場合或人口高密度聚集的地方，會在同時間內產生大量的聯網需求，這時可同時連接多人，擁有良好覆蓋率、容量，以及可負擔範圍內的無線網路技術就更顯重要。
也因此，過往的無線區域網路(Wi-Fi)802.11n技術已逐漸無法滿足使用者需求，市場對導入新一代802.11ac的需求成長速度，更明顯超越當初802.11n標準剛面世時的成長速度，從企業到教育界，愈來愈多使用者將網路基礎架構升級為802.11ac，以迎接全無線聯網的世界。這項發現結果與整體產業趨勢一致，市場研究機構Dell'Oro Group指出，全球802.11ac營收正快速增加，預計於2015年就能超越802.11n的營收13%以上。
視訊流量大增 802.11ac升級需求湧現
Wi-Fi技術由於可持續進化，同時維持向下相容，因此成為一項大獲成功的技術。前一世代的Wi-Fi認證為802.11n，該技術可大幅提升連線效能，協助企業因應行動裝置的快速成長，因此非常受歡迎，並成為個人電腦、平板裝置及智慧型手機的標準無線介面。
然而，隨著行動裝置所使用的應用程式持續發展，無線通訊技術已面臨下一個挑戰--視訊傳輸。無論是在智慧型手機上播放YouTube影片，還是在辦公室或家中接收高畫質電視(HDTV)訊號，視訊已成為網路流量的一大源頭，主要因為其所需的頻寬是其他IP服務的數十或數百倍，而且是持續的資料串流，而非忽然竄升的電子郵件或網頁流量。
近來企業朝向雲端服務發展，因多數人僅在有需要時才將檔案下載至行動裝置，而非將檔案儲存在裝置本身，也對當今的網路頻寬帶來壓力。為提升效能並因應網路行動裝置的大幅增加，許多知名國際企業都將其網路架構轉換為最高可提供1.3Gbit/s資料傳輸速率的802.11ac。例如時代華納集團旗下的華納兄弟已採用802.11ac方案建置未來辦公室，仰賴該技術進行多項業務目標；投資公司美國富達(American Fidelity)，亦已在其總部辦公室布建802.11ac全無線網路，將企業內彼此合作的生產力推向新境界。
企業轉換至802.11ac將有多項好處：
由於802.11ac在5GHz頻譜中運作，可減少來自其他無線裝置的干擾，加上5GHz的非重疊頻道(二十三個20MHz頻段)較多，能讓設計更彈性靈活(圖2)。
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| 圖2 802.11ac可用的5GHz頻譜資源 |
目前部分802.11ac無線基地台已內建3G/4G行動網路共存過濾功能(Cellular Coexistence Filtering)，這個功能在新的分頻雙工-長程演進計畫(FDD-LTE)與分時雙工(TD)-LTE頻道出現後更加重要，因為新的LTE頻段(Band7、38、40、41)具有旁頻段，會與舊有802.11n裝置所使用的2.4GHz重疊，帶來訊號干擾的問題。
慎擬網路容量/射頻設計 802.11ac網路轉換更輕鬆
對以802.11a/b/g與第一代802.11n技術部署WLAN的多數企業而言，目前正經歷轉換至802.11ac的更新週期。最常見的問題是「為什麼不能直接把我目前的無線基地台都換成新的無線基地台？」，答案是這必須依據原有的無線基地台密度、應用類型及新網路將使用的裝置等條件來決定。在轉換至802.11ac無線基地台時，又可分為一般轉換和從802.11a/b/g升級至802.11ac兩大方向，以下將詳細說明網路布建考量。
無線基地台密度規畫決定網路容量
設計人員規畫802.11ac網路容量時，上傳速度須等於下載速度，另外必須假設每名使用者各擁有三台裝置：筆電、平板裝置及智慧型手機。使用者的裝置數量會影響VLAN與子網路設計，應考量所有裝置同時啟用的狀況，這也會影響無線基地台密度。
無線基地台的容量密度規畫為可支援四十到六十部使用中的裝置，不過許多實際高密度環境中，依頻寬需求不同，每個無線基地台最多可支援到兩百五十五台裝置。
針對漫遊用戶黏滯問題，設計人員則可啟用廠商提出的ClientMatch技術來解決，並執行頻帶操控與負載平衡技術，以確保用戶使用最佳的射頻，發揮最大的漫遊網路效能。
與此同時，工程師透過自我調整射頻管理(Adaptive Radio Management, ARM)技術，維持頻道與功率的設定，並且在部署環境中將用戶連線能力最大化，亦有助優化802.11ac網路。
所有辦公室與教學環境採用終端容量式部署(Capacity-based Deployment)。當企業部署802.3af或802.3at(較佳)為乙太網路接入交換器供應電源，可利用業界最新802.11ac設備，支援Gigabit Wi-Fi所需要的上行鏈路容量。
目前已有許多搭載新版作業系統的行動通訊控制器，可實現802.11ac連線功能，但網路效能將依據控制器型號而有不同。企業網路轉換至802.11ac時，仍可使用一般獨立主控制器，為獲得最大容量，建議可採用較高等級的無線網路控制器，並應評估未來數據層的處理需求是否會增加，以符合效能需求；如果無法符合需求，應考慮升級無線控制器。
在典型部署環境中，802.11ac Wave 1標準的傳輸速度雖然不超過1Gbit/s，但利用Aruba Networks最新系列無線基地台可提供更優異的無線存取支援。該設備因配備兩個乙太網路連接埠，在連接支援網路聚合控制通訊協定(Link Aggregation Control Protocol, LACP)交換器時，可支援網路聚合技術(Link Aggregation)。因為無線存取對業務十分重要，這種作法可讓兩個乙太網路連接埠做為不同機櫃交換器的備援。
網路最佳化仰賴射頻設計模擬
網路設計人員必須使用VisualRF計畫，執行虛擬現場勘查，並與現有的部署進行比較。新的勘查可在相同空間比較現有部署與最佳化802.11ac網路，判斷是否可進行一對一的更換。就企業網路應用而言，在5GHz的頻帶上具有五個可用的80MHz頻段(其中三個具有動態頻率選擇(DFS)技術)，足夠重疊無線基地台產生連續涵蓋範圍。
DFS加速設定802.11ac頻寬範圍
頻道寬度選擇可分為高密度部署環境(無線基地台的安裝間距小於50英呎)，以及超高密度部署環境(無線基地台的安裝間距小於40英呎)。
在高密度部署方面，若是全新部署的形式，設計人員須使用80MHz頻寬，支援DFS技術。但可否使用DFS頻道必須個別評估。如果沒有DFS頻道，建議使用40MHz。
若是改良部署的方式，客戶從舊有802.11a/b/g/n無線基地台轉換至802.11ac無線基地台，並採用多種Wi-Fi技術，建議可使用80或40MHz頻寬。如果利用較寬的80MHz頻寬，則應以一組用戶端裝置樣本進行相容性測試，以確保舊有用戶端不會造成執行問題，若發生問題則須將網路限制在40MHz頻寬，直到用戶端完成更新。
有些環境(例如大學)的IT部門無法控制使用者的攜入裝置，執行問題的情況則會特別明顯。因此如果可控制攜入裝置，建議將用戶端無線晶片組驅動程式更新至最新版，當802.11ac使用80MHz頻寬部署時，在802.11n與802.11ac無線基地台之間進行測試。
至於在超高密度部署要求下，則建議採取以下各種做法：
802.11共存網路可採分階段部署
用戶在從802.11a/b/g升級至802.11ac時，實際規畫一對一的無線基地台更換，主要考量如下：
值得注意的是，若用戶傾向混合802.11ac與802.11a/b/g/n無線基地台，則要考量網路共存的問題。依據標準，802.11ac可向下相容於802.11n，無線基地台可在相同的網路共存，同樣的，802.11ac與802.11n用戶端亦可在相同的網路共存。大多數改良部署中，802.11ac無線基地台會採分階段部署的方式，在同一校區中融合802.11n與802.11ac無線基地台，其中，802.11ac無線基地台會先部署在需要較高效能或用戶端密度較高的區域。
802.11ac催生全無線工作環境
802.11ac帶來最明顯的效益包括傳輸速度快三倍、用戶端容量更高，以及智慧型手機傳輸效能可提升五倍、頻寬達兩倍、較低的延遲、調變速率提高33%、提升30%的電池使用時間。隨著市場需求與技術快速成長，行動通訊與802.11ac的採用已開始改變人們工作、生活與學習的方式，預計未來幾年內，802.11ac將成為Wi-Fi的代名詞。
無線網路升級後所帶來的益處不只是更出色的傳輸速度與容量規格，更可將Wi-Fi的概念延伸至工作場所中，成為工作環境中安全且簡單易用的全無線工作場域(All-Wireless Workplace, AWW)，並進一步建構出智慧(Smart)、穩定(Stable)、安全(Secure)、簡單(Simple)的網路環境。
(本文作者為Aruba Networks亞太區技術顧問)