木子小书童对《Wi-Fi网络权威指南——802.11ac》的笔记(2)

今天，人们很容易认为Wi-Fi和它神奇的好处是理所当然的。Wi-Fi是我们互联网生态系统中的一个基本组成部分－很难想象一个没有它的世界。事实上，没有Wi-Fi的世界，就不是我们现在所拥有的世界，而我们也会错过互联网的潜力所带来的巨大机会。

但是，Wi-Fi的发明并不是必然的。Wi-Fi技术上创新的前提，是美国政府在频谱政策上采取的一项重大创新。

Wi-Fi是使用在非授权基础上的频谱，美国联邦通信委员会（在过去超过75年，由美国政府创建的机构，负责管理通信，包括电磁频谱的使用）直到1985年，一直没有允许这种类型的使用。频谱的频率只以独家授权的方式进行分配。这些独有的许可证授予发射电台、电视、卫星和回程传输，帮助创造了巨大的经济和社会价值，所以说FCC之前一直未授权使用未经许可的频段，也并不让人惊讶。

但后来，有人提出了一个想法：很大程度处于空闲的状态下的一些频谱—900MHz，2.4GHz的和5.8GHz。没有人能弄清楚它们可以被许可用来做什么。这些频段被其他商业用途所使用的频段包围，而且以较高甚至普通的功率或距离进行传输，都会对其他频段造成干扰。这些后来被称为“垃圾”或“垃圾带”，它们也一直空闲在那里。

也就是说，直到一个名叫Michael Marcus的杰出的政策创新者，一位FCC的主管工程师，提议频谱可以在没有授权和共享的基础上提供使用，只要以低功率水平进行传输，它们便不会干扰邻近的授权频段。

而赌注是，创新者会弄清楚如何从频谱中提取价值。虽然彼时并非按这样的框架设想，但是想法很简单，即前瞻性，而现在回想起来，与美国发明的大圆弧显然是一致的：为创新提供一个平台，创新者自会前来。

因此，在1985年5月9日，FCC通过了并不引人瞩目的法案，“扩频技术”，它开启了“垃圾”频带。而创新者可以一展身手。

没过多久，有人使用非授权频谱，发明了车库门开启装置；然后是无线麦克风，无绳电话，蓝牙，和最终的Wi-Fi。

Wi-Fi已经取得令人瞩目的成就：从开始到现在，它已经被全球大约2亿个家庭采用。在全球范围内有超过75万个Wi-Fi热点，每年销售支持Wi-Fi功能的设备超过8亿台。所有这些指标依然在增长。

建立在非授权频谱的设备和服务是美国经济的重要组成部分：据研究估计，非授权频谱每年为美国经济的贡献高达$370亿。在美国的Wi-Fi热点每年为授权的宽带服务贡献大约$250亿。

而好处也延伸到其他关键部门：例如，根据一份报告，80％的无线医疗创新，现在都是基于未授权频段。未授权频段正在改变着我们的家庭，目前已经具有在市场上令人惊叹的产品，它们提供了全新和令人兴奋的方式，来享受音乐和视频，同时提升了能源的效率。Wi-Fi是机器与机器通信（machine-to-machine communications），或物联网（Internet of Things）（一个迅速新起的市场，它具有巨大潜力来改变物品的连接方式）的关键基础；在过去的五年中，使用非授权频谱的M2M连接的设备已经增加了300％，而这仅仅是个开始。

换句话说，非授权频谱是美国经济的福音，一直到今天，它持续为创始公司和创新者们提供了，历经数百万次测试的频谱试验环境，帮助以快速的方式将新技术带给消费者。

在过去的三十年，Wi-Fi并不是唯一的在频谱政策上的创新。

在20世纪90年代，由于效率低下，FCC取代了之前通过抽奖逐个授权，以及对比听证的管理方式，并在世界范围率先进行频谱拍卖，迄今已组织了超过80次拍卖会，授予超过3万个许可证。这些拍卖给美国财政部营收超过$500亿，更重要的是，经济学专家称其对美国经济所产生的价值超过$5000亿。

因此，FCC必然开始灵活使用频谱牌照的授予权，而不是严格限制使用于特定的目的。灵活的频谱授权有助于确保频谱应用在，最受市场和消费者的重视的领域，而FCC在过去几年中一直在努力，最大限度地提高灵活性，并废除过时的使用规则和限制。

总之，授权和非授权频谱已经给了我们惊人的移动互联网生态系统，包括今天我们所享有的智能手机、平板电脑、新的“APP经济”等等。移动革命正在推动经济增长，创造就业机会，以及提升美国的竞争力。自2009年以来，美国有近$2500亿民营资本投资于有线和无线宽带网络；美国的民营投资ICT比任何其他一个领域都要多，包括主要的石油和天然气，或汽车公司。美国是率先在全国范围内部署4G LTE网络的国家，并在2012年后期，我们在世界范围内拥有了尽可能多的LTE用户，使我们成为下一代4G应用和服务的全球试验平台。

新的移动应用的经济，一个U.S.A制造的现象，已经在美国创造了超过50万个就业机会，在2012年，全球销售超过90％的智能手机，其操作系统是由美国公司开发的，高于三年前的25%。2009年至2012年间，美国在无线网络上的年投资额增长40％以上，而在欧洲，无线网络的投资相对平平，在亚洲，包括中国，仅微涨4％。

但我们知道，我们在发展移动的动力上面临巨大的挑战。没有任何挑战会比频谱资源的紧缩更大。

频谱是有限的资源。然而智能手机和平板电脑的增长速度比历史上任何通讯或计算机设备都要快；美国移动数据流量去年增长了近300%，而到2016年预计将额外增加16倍。Wi-Fi和其他未授权的创新是弥合这种供需缺口的关键。Wi-Fi已经比蜂窝网络携带了更多的流量，商业移动运营商正在将互联网总流量的33%卸载至Wi-Fi，到2017年，预计其流量将增长到46%。

因此，随着美国移动生态系统的蓬勃发展，和对频谱的需求暴涨，政策制定者需要释放大量新的频谱资源以供使用，包括授权和未授权的。

幸运的是，FCC一直专注于这项任务。在奥巴马政府早期，FCC发布了全国首个国家宽带计划（National Broadband Plan），其中包括，到2015年释放300 MHz频谱（包括授权和未授权的），以及到2020年的500 MHz的目标，十年下来用于宽带服务的无线电波的资源基本上翻倍。我们将实现2015年的目标，并在持续关注和领导下，我们也可以实现2020年的目标。

2010年，FCC通过在电视频道之间提供高品质的可用“白空间”频谱，释放了大量的低频带频谱，这些资源25年来未被授权。而在2013年初，FCC通过了一项计划，为Wi-Fi增加大约35％的非授权频谱－在5 GHz频段释放195 MHz频谱资源。

但是，我们需要更多－更多的频谱资源和更多的政策创新。

激励拍卖是一个重大的下一代频谱政策的创新。作为2010年提出的国家宽带计划的一部分，激励拍卖具有双面性，运用市场的力量来重新规划，由电视广播（在600 MHz频段）使用的授权和未授权无线宽带频谱资源。2012年，美国国会通过并由总统奥巴马签署了具有里程碑意义的立法授权拍卖；FCC在2014年跟进以举行了世界上第一个激励拍卖。

除了释放大量频谱资源给授权使用，激励拍卖具有释放下一代非授权频谱的潜力。因此，作为拍卖的一部分，FCC提议留出大量的广播频谱作为未授权使用。令我惊讶的是，这遇到了一些反对意见。有人说100％的回收频谱应该为独家授权使用进行拍卖。这将会是一个错误，因为它会关闭一个力求创新的潜在的新机会。就如Matthew Gast和其他人已经证明的，如果我们为创新建立新的平台，创新者自会到来。

同时，创新者们持续围绕现有的非授权频谱迈大步前进。尤其是Wi-Fi，Wi-Fi正在更有效地利用频谱，并在速度、容量和可靠性上具有令人难以置信的提升。我相信千兆Wi-Fi，新的802.11ac标准和Matthew Gast的重要指南，将论证一个新的非授权平台的强大价值。

多年来，Matthew Gast一直不懈努力，释放着Wi-Fi的机会。这本书对Wi-Fi和移动互联网的未来的作出了重要贡献。并且恰逢其时。

—Julius Genachowski

Julius Genachowski在2009年6月至2013年5月期间，担任美国联邦通信委员会主席。

这是我与编辑Meg Blanchett合作写的第二本书。Meg尽职尽责推动此书的进展，在我写这这本书时我成功的获得了飞行员驾照，这是个不小的壮举。Meg经常为我找各种机会作为作者参与活动，最明显的是在本书最终发布的前六个月，鼓励我参加这本书早期的发布程序。关于图书出版的延迟，完全是由于我专注在航空技术的学习中，要是没有梅格的辛勤努力让我始终保持在正常轨道上，后果无疑会更糟。

我不能苛求更好的读者，以持续激励我自己。我收到所有建议和问题的直接结果，就是这本书的篇幅在评审阶段大幅的增长。评审小组包括一些802.11业界的杰出人物。我的全明星评审团队由（按字母顺序排列，我就不需要试图对他们提供的各种宝贵建议的贡献来排名）：

Joe Fraher

Joe是一位技术上的作家，他是我在Aerohive公司的同事，工作中他始终如一地编写清晰、完整和极易使用的文档。不像我，他几乎掌握了经营工作所需的所有工具，并由始至终处理整个项目。Joe对您手上拿着的这本书的主要贡献是，他并没有让我得逞去粉饰任何一些什么。如果你发现这是一本内容一致且完整的书，请将感谢送给Joe。

刘长明

长明是Aerohive的创始人兼CTO，他为Aerohive的用户，当然也包括我个人，提供了思想的源泉。他很有想法，你和他聊天肯定会兴致盎然。我真的希望每一次和他谈话

Chris Lyttle

Chris在一家大型集成商里负责无线局域网的业务，在那里，他帮助客户弄清楚如何将我们打造的技术应用在行业中。一路上，他在他的博客Wi-Fi Kiwi中记述了他的旅程，不断地将大量有价值的信息分享给想要运行无线局域网的人们。

Craig Mathias

Craig在Farpoint Group专注于802.11领域多年，一直是一位多产的作家。我很感激他多年来对我的许多溢美之词和一贯的鼓励，让我持续802.11的写作。Craig多年来让我出席许多行业活动的座谈会，并尽力在他每一次周到的介绍中推广我的书。作为走在时代前沿的分析师，Craig能够谈论整个开发过程的新发展。

Matthew Norwood

Matthew，一位集成商的高级技师，众多业界成员之一，他对我们创造的技术部分进行疯狂的收集，并利用起来做了有益的事情。他的网络疯狂的科学，除了无线局域网还包含了其他领域，展现在In Search of Tech。Matthew为此书带来了专家网络工程师的敏感性，他对本书在规划和整合的章节给出了一些建议，特别有价值。

Adrian Stephens

Adrian是802.11工作组的领导者之一，他在那里一直使用电脑来节省，而不是创造更多的工作。与Adrian交谈就像是把问题变成一个技术知识的深井。（根据过往记录，我还没有探到过底。）我们曾在2012年一起对802.11进行修订工作，那时我得益于Adrian惊人的知识，他还在数不胜数地继续为802.11组织作贡献。他对高级的MAC和波束成形功能，特别地加强了文字方面的建议，他幽默的评论为此书长期而艰难的写作增添了些率性，让我看到了隧道尽头的曙光。

Tim Zimmerman

Tim是技术咨询公司的一位分析师，Wi-Fi行业最为核心的成员之一。我感激他的时间，他对这本书很多部分的扩展方式的诸多见解，将使你受益。

除了正式的审查小组，我还得到许多其他读者的帮助。出版早期的读者来自世界各地。其中一些对我帮助最大的是：

Jeff Haydel

Jeff是一个才华横溢的Aerohive现场工程师，也是所有的作者都孜孜以求的早期版本的读者。他近乎虔诚地读了多篇手稿，并在规范的严肃性和文章的言简意赅之间，找到恰到好处的平衡点上，提供了令人印象深刻的帮助。

Colleen Szymanik

Colleen Szymanik运维着一个世界上最大和最复杂的无线网络之一，她的建议告诉我如何将这本书专注于，如何提供可以帮助世界上每一位网络管理员的最有价值的信息。

Ben Wilson

我的同事Ben Wilson已经部署了超出我统计的无线网络。他的工作将他带到英国各地，我也不知道他是怎样找到时间来评审这本书的，更不用说提供许多有用的建议了。

一个早期出版的书的优点是，读者能够彼此互动，无论是面对面和还是在博客上。当我在忙于收纳和整理技术评审意见时，我终于在Interop上当面见到了Lee Badman，而我们简短的讨论，对我提炼关于支持下一代802.11ac的无线接入点的连接性（connectivity）的思考，至关重要。

我很感激这些读者，他们在本书的写作过程中，承担了宝贵的完整性检查的工作，并帮助我尽可能保持专注在最终目标上。Terry Simons，在Nest Labs从事无线局域网系统集成的工作，他抽出时间来评审这本书的草稿，并给我的详细技术反馈，告诉我某人是通过什么方法将Wi-Fi网络正常工作。Tom Hollingsworth在关键时刻提供鼓励。Michele Chubirka，是Packet Pushers的安全播客，在本书暮色漫长的中间过程中，她提供了一个备受欢迎的现实检验。Kelly Davis Felner和Bill Solominsky在Wi-Fi联盟，亲自在Wi-Fi联盟会议上给予鼓励，并且让我为Wi-Fi联盟起草802.11ac，而这本书的很多内容都是在那里完成的。