Latest Post

Meta 和 MOFAD 让您在增强现实中参观 Ebony 测试厨房 虚拟现实技术知识点总结

移动网络和Wi-Fi,一个从室外到室内,一个从室内到室外,多年来,Wi-Fi是移动网络室内覆盖的补充,也承载着大量的数据流量卸载。他们既爱又恨,但没有一个能离开另一个。

Wi-Fi 6的普及度持续上升,各大厂商蓄势待发,频频出击。那么Wi-Fi 6到底是什么呢?它的魅力是什么?

Wi-Fi 6代代相传。只是这不是它的真名。按照全球最大的专业学术机构IEEE(电气电子工程师协会)的初衷,它的线ax

为了更好的普及,2018年10月,无线网络标准组织Wi-Fi联盟对不同的Wi-Fi标准进行了全新命名,802.11ax也被命名为Wi-Fi 6。未来你手机或平板上的Wi-Fi信号标识会以“Wi-Fi号”的形式显示,一目了然。

说到802.11这个数字,要追溯到1997年。当时,IEEE(电气电子工程师协会)推出了第一个无线。从那以后,每一代新的Wi-Fi标准都有“802.11”这个名字,后面只加了一两个字母来区分,所以出现了一些晦涩难懂的名字,比如802.11g、802.11n、802.11ac

如今,手机和平板电脑等无线终端越来越受欢迎。在机场、车站、体育馆、大型会议场所、大学教室等人流密集的场所,人们拥有一台甚至多台无线终端正在成为常态,这就要求Wi-Fi技术在网络带宽、接入数量、时延等方面不断提升。

既然说的是Wi-Fi协议,那就必须先说Wi-Fi。Wi-Fi实际上是一种使电子设备(包括计算机、移动电话和平板电脑)能够连接到无线网络的技术。但很多人不知道的是,Wi-Fi本身就是Wi-Fi联盟持有的品牌或商标。

Wi-Fi联盟的前身是1999年成立的WECA(无线以太网兼容联盟)。Wi-Fi联盟一直使用的802.11系列无线通信协议标准是由IEEE 802.11工作组制定的。

你看到这里会不会觉得很傻?简单来说,802.11系列标准是由IEEE 802.11工作组制定的,Wi-Fi联盟对使用802.11系列标准的设备进行标识,符合Wi-Fi联盟标识标准的设备可以打上Wi-Fi的标识。

上一段的文章和这里的802.11指的是IEEE制定的第一代协议,不是整个系列的协议,802.11之后的所有协议都是用字母后缀来区分的。

802.11协议作为IEEE最初制定的无线局域网标准,定义物理层工作在ISM的2.4G频段,数据传输速率设计为2Mbps。遗憾的是,由于其在传输速度和传输距离方面的表现不尽如人意,因此没有得到广泛应用。

正交频分复用,即正交频分复用技术,是多载波调制发展而来的多载波传输方案,实现复杂度低,应用最广泛。正交频分复用的主要思想是将信道分成几个正交的子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,并对它们进行调制以在每个子信道上传输。

正交信号可以通过在接收机处使用相关技术来分离,这可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道的信号带宽都小于信道的相关带宽,因此每个子信道都可以视为平坦衰落,可以消除符号间干扰。此外,由于每个子信道的带宽只是原始信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

假设我们现在有很多车从A到B。在使用OFDM技术之前,道路是一条路,所有的汽车都在四处行驶,横冲直撞,结果没有人能很快到达那里。

现在用OFDM技术把一条路分成很多车道,大家按车道行驶,既能提高速度,又能减少车与车之间的干扰。同时,这条路上的车比较多,所以用更少的车管理道路要方便得多。

Wi-Fi的几个性能指标包括传输距离、传输速率、网络容量和电池寿命。随着技术和时代的发展,人们对速度和带宽的要求越来越高。

户高速率并发,能够在用户密集的场景现出更好的性能,同时带来了更远的传输距离与更高的传输速率。

高速率:得益于上行MU-MIMO、1024QAM调制方式、8*8MIMO等技术的引入,Wi-Fi 6的最高速率可达9.6Gbps,传说中风一样的速度。

高接入数:Wi-Fi 6最重要的改进是减少拥塞并允许更多设备连接到网络。目前,Wi-Fi 5可与4个设备同时通信,而Wi-Fi6将允许同时与多达数十个设备通信。Wi-Fi 6还利用源自5G的OFDMA(正交频分多址)和多路信号波束成形等技术,两者的作用是分别提高频谱效率和网络容量。

低时延:运用了OFDMA、SpatialReuse 等技术,Wi-Fi 6实现在每个时间段内多个用户同时并行传输,不必排队等待,减少相互竞争,提升了效率,降低了时延。从Wi-Fi 5的30ms降低至20ms(华为独家智能应用加速技术,时延可进一步降低至10ms),平均时延降低33%。

低能耗:Wi-Fi 6中的另一项新技术TWT允许AP与终端之间协商通信,减少了保持传输和搜索信号所需的时间,这就意味着减少电池消耗并改善电池续航表现,终端功耗会降低30%。

与前几代Wi-Fi技术相比,Wi-Fi 6不一样。Wi-Fi 6在物理帧、调制、编码、多用户并发等多方面进行了技术改进和优化。Wi-Fi6的关注点不只是单设备的峰值速率,Wi-Fi 6更关注的是应用、用户体验和整个无线环境的优化。

Wi-Fi 6协议的设计目标和关注点,更贴合于现阶段多Wi-Fi终端、多应用普及的场景。现阶段各类终端和应用繁多,如视频类应用、即时通讯类应用等,因此无线场景中多并发、短报文的情况越来越多,早期的Wi-Fi协议应对这种情景并无技术优势,而Wi-Fi 6针对这些场景做了大量的改进和优化,能大幅度的提升大家的无线体验。

Wi-Fi 6作为致力提升无线使用效率和用户真实体验的标准,定义了很多和以往协议截然不同的技术规格。例如更高的调制阶数(1024-QAM)、更窄的子载波间隔、上下行OFDMA技术、上下行MU-MIMO技术(其中下行MU-MIMO在Wi-Fi 5时引入)、空间复用技术等。

从上表里可以看到,Wi-Fi 6的技术改进是方方面面的,这些技术点的改进又可以归纳为几个方面,主要是带宽提升、高密度接入和更好的抗干扰能力;其中高密度接入和抗干扰能力的提升恰恰又是最能提升无线使用体验的。

看完上面的,大家应该清楚Wi-Fi 6比现在的Wi-Fi 5强在哪里了。其实,Wi-Fi 6技术的升级是全方位的,但很多技术的收益和获取,并不能单纯依赖标准制定的一些接口和相应的芯片去完全实现。

要理想地利用Wi-Fi 6的技术,让Wi-Fi 6实实在在地发挥出其预期优势,还需要配合成熟的软件平台和有效的无线优化算法,只有这两方面的配合才能发挥出Wi-Fi 6的真正性能。

关于Wi-Fi6的应用前景如何,其实可以参与国内的一些厂商。比如,对于Wi-Fi 6的技术探索和产品化,锐捷网络一直走在业界前列。在技术标准的草案阶段就开始投入预研,并把Wi-Fi 6相关技术提前移植到上一代的Wi-Fi 4/5协议中,提出Pre-ax算法,从而有效提高了无线网络的通信质量。可看出锐捷网络在Wi-Fi技术上的研发能力和相关算法上的沉淀。

同时,锐捷网络也是业界首批推出Wi-Fi 6商用产品的厂商,锐捷网络Wi-Fi 6产品已经在2018年8月量产,到现在已经把全系无线产品升级到Wi-Fi 6;从推出产品到现在半年左右的时间,Wi-Fi 6产品已经在十几个客户成熟规模商用,同时为配合Wi-Fi 6产品,锐捷网络也推出全新的2.5G POE交换机RG-S2930-12GT12MG4XS-UP-H,此POE交换机满足Wi-Fi 6 AP对更大流量的带宽需求,让Wi-Fi 6酣畅淋漓的“6”起来。

网络发展到“万物互联”时代,Wi-Fi的价值已经从“人与人之间信息的传递”转变为“关键应用的承载”,并与各行业的业务深度融合。Wi-Fi6产品,将帮助用户搭建一张可满足未来三至五年业务需求的高品质无线网络。

生而不同,Wi-Fi 6更关注的是密集用户场景下的平均吞吐率,是应用、用户体验和整个无线生态。

这些场景的显著特点在于海量的用户——不仅是单个AP有很多用户接入,近距离部署的AP数量也很庞大。Wi-Fi 6可以确保每个用户都拥有绝佳的Wi-Fi使用体验,相比之下,通过Wi-Fi 4和Wi-Fi 5很难达成这个目标。

新一代Wi-Fi,Wi-Fi6应用前景如何? 2019年2月,华为发布了业界首个Wi-Fi 6产业——《释放Wi-Fi潜能,2019~2023企业级Wi-Fi 6产业发展与展望》,该报告对新一代无线产业发展预测,对未来的应用也有了清晰描绘,例如:

无线VR的教学,包括VR+3D室内设计课程、VR+汽车检测维修课程、VR+生物/化学实验课程等;

举个例子,一所大学一般有几万名师生,占地几千亩,由于Wi-Fi 6能够承载大量用户,因而同等覆盖区域和用户数量条件下,Wi-Fi 6所需的AP数量少于Wi-Fi4或Wi-Fi 5。

目前,许多芯片厂商已经生产了Wi-Fi 6芯片,可投入使用。各种测试正在紧锣密鼓地进行,以确保各厂商芯片的互联互通。

在推动Wi-Fi技术的商业化应用方面,行业组织Wi-Fi联盟是核心力量,全球Wi-Fi产品只有通过该组织的兼容性认证后才能为市场广泛接受。

Wi-Fi联盟表示将于2019年第三季度推出针对Wi-Fi 6的认证计划,来确保基于802.11ax技术的设备能够符合行业制定的互操作性和安全性标准,进而满足用户体验下一代Wi-Fi标准时获得优质的性能和覆盖范围。