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華為、小米等各大巨頭看好的Wi-Fi 6.為何會在5G時代大放光彩?

振動傳感器 2020-06-15 263 0

2月24日晚間九點,華為終端“5G全場景”系列發布會在巴塞羅那召開,除了5G折疊屏手機Mate Xs、5G CPE Pro2、5G工業模組等悉數5G主題的產品之外,還有一款產品十分吸睛,即便在“5G主場”也絲毫不遜色,它便是華為Wi-Fi 6+智能路由器——華為路由AX 3.

這款路由器支持160MHz頻寬,在5G赫茲頻段達2400Mbps,在2.4赫茲頻段能達600Mbps,可謂Wi-Fi智能路由器產品中的一把新標尺。除了產品本身的“硬”外,Wi-Fi 6這個噱頭才著實讓人津津樂道。

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無獨有偶,在不久前,小米發布了10周年夢幻手機——小米10.宣布正式進入高端手機市場。這款手機除去各項參數外本身并沒有很大的驚喜,但其最博人眼球的一項技術升級,是將Wi-Fi 6融入了其中。發布會上,小米創始人雷軍不吝專門用5分鐘的時間來講解Wi-Fi 6這項技術。

那么,Wi-Fi 6到底是何技術,能在5G時代熠熠生輝,與第五代移動蜂窩網絡并駕齊驅,引領萬物互聯的無線技術發展呢?

Wi-Fi 6謂誰?

“枯藤老樹昏鴉,空調wifi西瓜,葛優同款沙發,夕陽西下,我就往上一趴”。Wi-Fi作為炎炎夏日排憂解悶三大標配物件之一,相信很多人都不會陌生,但說到802.11.是不是有人會不知所以呢?

事實上,Wi-Fi 6雖然后綴了一個數字6.又在近期突然登上科技榜的熱搜,但它的確也并不是一項完完全全的陌生技術。就好比是原本一件普通的衣服上點綴上了寶石,衣服不僅漂亮了許多,其價值也得到大幅的提升。

為了更好的解釋Wi-Fi 6是什么,以及它與802.11的關系,我們不妨重新回到上世紀末,一探究竟……

1997年,全球最大的專業學術組織,電氣電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)制定了最初版本的無線局域網標準802.11.工作頻段在2.4GHz開放頻段,支持1Mbit/s和2Mbits/s的數據傳輸速率。

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隨后隨著無線網絡的需求提升,IEEE先后又迭代出802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac,直到今天的802.11ax。而802.11ax便是今天我們所稱的Wi-Fi 6.

不同于此前版本,由于物聯網時代的車輪滾滾而至,數字化轉型征程開啟,我們置身在一個全聯接的互聯時代里,對于無線網的需求也在日益攀升,因此對于802.11ax協議的研究也開始提上日程。

2013年5月,IEEE802.11標準工作組下設的高校無線局域網研究小組開始著手研究,華為Osama Aboul Magd當選為IEEE802.11ax標準任務組的主席。

2018年10月4日,Wi-Fi聯盟公布了標準代碼為802.11ax的網絡協議新標準,為了方便區別于此前版本的協議,并且更加利于商業推廣和普及,Wi-Fi聯盟特意改變了傳統的命名方式,將其改為了Wi-Fi 6 ,而此前從802.11b為Wi-Fi 1開始,后續皆更名為“Wi-Fi+數字”的形式。

因此,Wi-Fi 6也就是802.11ax,稱之為第六代無線局域網技術。

Wi-Fi 6多強?

就像每一代移動通信技術的迭代一樣,Wi-Fi 6的應運而生也符合當下時代發展的潮流和趨勢。

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2019年是Wi-Fi 6技術發展至關重要的一年,2020年則是其全面走向場景深化和商用普及至關重要的一年。從最近小米10強勢融入Wi-Fi 6技術,到華為先后發布企業級Wi-Fi 6產品AirEngine系列和昨晚發布的全球最強性能智能路由新品華為AX 3.都不難窺見Wi-Fi 6“星火燎原”的趨勢。

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作為數字化轉型,支撐起萬物互聯時代重任的無線網技術,Wi-Fi 6可謂備受期待,與5G熱度不相上下。在標準制定上,Wi-Fi 6標準吸納了大量的5G關鍵性技術,比如OFDMA、MU-MIMO、1024-QAM等。在標準演進方向上,Wi-Fi 6與5G也并無二致,都以eMBB、mMTC、uRLLC三大場景為目標。

換而言之,Wi-Fi 6將與5G一樣,帶來更大的吞吐量、更低的時延、更大容量的覆蓋和更快的網速體驗。

同時,得益于Wi-Fi 6所采用的TWT(目標喚醒時間),路由器可以統一調度無線終端休眠和數據傳輸的時間,不僅可以喚醒協調無線終端發送、接收數據的時機,減少多設備無序競爭信道的情況,還能將無線終端分組到不同的TWT周期,增加睡眠時間,提高連接入Wi-Fi 6路由器終端電池的壽命,提高續航。

而做到這一切的原因,便是Wi-Fi 6采用與5G相似的關鍵特性的加持,比如OFDMA技術的使用。眾所周知,與Wi-Fi 5所采用的OFDM(正交頻分復用技術)不同,借移動蜂窩網絡技術的OFDMA可以同時支持多終端進行數據傳輸,而不必排隊等待,相互競爭。

比如平時我們同時連接一個Wi-Fi,別人在使用時,無論是看視頻還是逛淘寶,都特別的順暢,而自己加載一個網頁都會特別吃力。

這就是因為采用OFDM的Wi-Fi是通過不同時間段來區分通道,一個用戶在某一時間會完整的占據所有的子載波,并發送完整的數據包,而其他用戶則要等待。OFDMA的采用則將不同的子載波分配給不同的用戶,并在OFDMA系統中添加多址的方法來實現多用戶復用信道資源。

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當然還有其他的比如MU-MIMO技術的使用,通過使用信道的空間分集來在相同寬帶上發送獨立的數據流,所有用戶都使用全部寬帶,從而帶來多路復用增益。

Wi-Fi 6與5G

關于Wi-Fi 6和5G的爭論其實由來已久,有觀點認為5G的全面到來無疑將殺死Wi-Fi,但其實筆者認為,兩者之間是相互補充,各有護城河的存在,不會出現誰“消滅”誰的情況。

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Wi-Fi 6在能力上的提升,無疑是與物聯網時代的需求相適應的,比如高清視頻、AR/VR、人工智能技術的需求,在一些場景中,Wi-Fi 6起著無可替代的作用。

比如現在辦公場景中,越來越多的智能終端設備出現,筆記本電腦、智能手機、平板電腦、智能穿戴設備等等,大量設備需要連接入網,作為移動蜂窩網絡的補充,Wi-Fi一直以來都備受喜愛。其他消費場景如智能家居、超高清視頻、AR/VR等也對Wi-Fi有著強烈的依賴。

據IDC預測顯示,到2020年,全球Wi-Fi 6設備出貨量預計將達到16億美元,這主要來自AP(Access Point)與智能手機;2020年全年,Wi-FI 6還將成為企業WLAN市場增長的主要動力。

除了Wi-Fi 6本身市場的增長點外,還有5G自身的一些因素給了Wi-Fi 6更多的發展空間。比如5G室內覆蓋上的高成本,對比Wi-Fi 6而言,后者的性價比就顯得尤為可貴。同時,這些限制因素也讓企業、園區、工廠等場景中選擇Wi-Fi 6增添了更多可能。

在實例方面,早有諸多證明Wi-Fi 6的可行性,比如華為在中東某金融中心借助AirEngine Wi-Fi 6構建的數字化辦公空間;在蒙德拉貢大學針對智慧場館、AR/VR教學、電子課堂、校園物聯等場景打造的智慧校園;在2019年為印度某家電公司擴建的新工廠中實現全面網絡覆蓋,構建的智能化工廠……

最后,2020年不僅是5G全面商用的一年,也將會是Wi-Fi 6全面商用,走向場景深化的一年。

Wi-Fi依然是未來我們生活場景中不可或缺的“必要資源”,同時,Wi-Fi 6借助新特性的加持,很可能也將是顛覆某些場景應用中對無線網的需求。這其中還需要更多的想象力,難道不是嗎?

參考資料:

1.除了5G,你還需要了解Wi-Fi 6.全球物聯網觀察

2.Wi-Fi 6的歷史,會記住那個倫敦的午后,腦極體

3.揭秘Wi-Fi 6背后的故事,華為網絡

4.Wi-Fi 6“主內”,5G“主外”,物聯網時代需要的是“和諧”,物聯網智庫

5.雷軍說的Wi-Fi 6到底是什么,邊緣計算社區


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