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华为、小米等各大巨头看好的Wi-Fi 6.为何会在5G时代大放光彩?

振动传感器 2020-06-15 78 0

2月24日晚间九点,华为终端“5G全场景”系列发布会在巴塞罗那召开,除了5G折叠屏手机Mate Xs、5G CPE Pro2、5G工业模组等悉数5G主题的产品之外,还有一款产品十分吸睛,即便在“5G主场”也丝毫不逊色,它便是华为Wi-Fi 6+智能路由器——华为路由AX 3.

这款路由器支持160MHz频宽,在5G赫兹频段达2400Mbps,在2.4赫兹频段能达600Mbps,可谓Wi-Fi智能路由器产品中的一把新标尺。除了产品本身的“硬”外,Wi-Fi 6这个噱头才着实让人津津乐道。

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无独有偶,在不久前,小米发布了10周年梦幻手机——小米10.宣布正式进入高端手机市场。这款手机除去各项参数外本身并没有很大的惊喜,但其最博人眼球的一项技术升级,是将Wi-Fi 6融入了其中。发布会上,小米创始人雷军不吝专门用5分钟的时间来讲解Wi-Fi 6这项技术。

那么,Wi-Fi 6到底是何技术,能在5G时代熠熠生辉,与第五代移动蜂窝网络并驾齐驱,引领万物互联的无线技术发展呢?

Wi-Fi 6谓谁?

“枯藤老树昏鸦,空调wifi西瓜,葛优同款沙发,夕阳西下,我就往上一趴”。Wi-Fi作为炎炎夏日排忧解闷三大标配物件之一,相信很多人都不会陌生,但说到802.11.是不是有人会不知所以呢?

事实上,Wi-Fi 6虽然后缀了一个数字6.又在近期突然登上科技榜的热搜,但它的确也并不是一项完完全全的陌生技术。就好比是原本一件普通的衣服上点缀上了宝石,衣服不仅漂亮了许多,其价值也得到大幅的提升。

为了更好的解释Wi-Fi 6是什么,以及它与802.11的关系,我们不妨重新回到上世纪末,一探究竟……

1997年,全球最大的专业学术组织,电气电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)制定了最初版本的无线局域网标准802.11.工作频段在2.4GHz开放频段,支持1Mbit/s和2Mbits/s的数据传输速率。

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随后随着无线网络的需求提升,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便是今天我们所称的Wi-Fi 6.

不同于此前版本,由于物联网时代的车轮滚滚而至,数字化转型征程开启,我们置身在一个全联接的互联时代里,对于无线网的需求也在日益攀升,因此对于802.11ax协议的研究也开始提上日程。

2013年5月,IEEE802.11标准工作组下设的高校无线局域网研究小组开始着手研究,华为Osama Aboul Magd当选为IEEE802.11ax标准任务组的主席。

2018年10月4日,Wi-Fi联盟公布了标准代码为802.11ax的网络协议新标准,为了方便区别于此前版本的协议,并且更加利于商业推广和普及,Wi-Fi联盟特意改变了传统的命名方式,将其改为了Wi-Fi 6 ,而此前从802.11b为Wi-Fi 1开始,后续皆更名为“Wi-Fi+数字”的形式。

因此,Wi-Fi 6也就是802.11ax,称之为第六代无线局域网技术。

Wi-Fi 6多强?

就像每一代移动通信技术的迭代一样,Wi-Fi 6的应运而生也符合当下时代发展的潮流和趋势。

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2019年是Wi-Fi 6技术发展至关重要的一年,2020年则是其全面走向场景深化和商用普及至关重要的一年。从最近小米10强势融入Wi-Fi 6技术,到华为先后发布企业级Wi-Fi 6产品AirEngine系列和昨晚发布的全球最强性能智能路由新品华为AX 3.都不难窥见Wi-Fi 6“星火燎原”的趋势。

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作为数字化转型,支撑起万物互联时代重任的无线网技术,Wi-Fi 6可谓备受期待,与5G热度不相上下。在标准制定上,Wi-Fi 6标准吸纳了大量的5G关键性技术,比如OFDMA、MU-MIMO、1024-QAM等。在标准演进方向上,Wi-Fi 6与5G也并无二致,都以eMBB、mMTC、uRLLC三大场景为目标。

换而言之,Wi-Fi 6将与5G一样,带来更大的吞吐量、更低的时延、更大容量的覆盖和更快的网速体验。

同时,得益于Wi-Fi 6所采用的TWT(目标唤醒时间),路由器可以统一调度无线终端休眠和数据传输的时间,不仅可以唤醒协调无线终端发送、接收数据的时机,减少多设备无序竞争信道的情况,还能将无线终端分组到不同的TWT周期,增加睡眠时间,提高连接入Wi-Fi 6路由器终端电池的寿命,提高续航。

而做到这一切的原因,便是Wi-Fi 6采用与5G相似的关键特性的加持,比如OFDMA技术的使用。众所周知,与Wi-Fi 5所采用的OFDM(正交频分复用技术)不同,借移动蜂窝网络技术的OFDMA可以同时支持多终端进行数据传输,而不必排队等待,相互竞争。

比如平时我们同时连接一个Wi-Fi,别人在使用时,无论是看视频还是逛淘宝,都特别的顺畅,而自己加载一个网页都会特别吃力。

这就是因为采用OFDM的Wi-Fi是通过不同时间段来区分通道,一个用户在某一时间会完整的占据所有的子载波,并发送完整的数据包,而其他用户则要等待。OFDMA的采用则将不同的子载波分配给不同的用户,并在OFDMA系统中添加多址的方法来实现多用户复用信道资源。

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当然还有其他的比如MU-MIMO技术的使用,通过使用信道的空间分集来在相同宽带上发送独立的数据流,所有用户都使用全部宽带,从而带来多路复用增益。

Wi-Fi 6与5G

关于Wi-Fi 6和5G的争论其实由来已久,有观点认为5G的全面到来无疑将杀死Wi-Fi,但其实笔者认为,两者之间是相互补充,各有护城河的存在,不会出现谁“消灭”谁的情况。

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Wi-Fi 6在能力上的提升,无疑是与物联网时代的需求相适应的,比如高清视频、AR/VR、人工智能技术的需求,在一些场景中,Wi-Fi 6起着无可替代的作用。

比如现在办公场景中,越来越多的智能终端设备出现,笔记本电脑、智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等等,大量设备需要连接入网,作为移动蜂窝网络的补充,Wi-Fi一直以来都备受喜爱。其他消费场景如智能家居、超高清视频、AR/VR等也对Wi-Fi有着强烈的依赖。

据IDC预测显示,到2020年,全球Wi-Fi 6设备出货量预计将达到16亿美元,这主要来自AP(Access Point)与智能手机;2020年全年,Wi-FI 6还将成为企业WLAN市场增长的主要动力。

除了Wi-Fi 6本身市场的增长点外,还有5G自身的一些因素给了Wi-Fi 6更多的发展空间。比如5G室内覆盖上的高成本,对比Wi-Fi 6而言,后者的性价比就显得尤为可贵。同时,这些限制因素也让企业、园区、工厂等场景中选择Wi-Fi 6增添了更多可能。

在实例方面,早有诸多证明Wi-Fi 6的可行性,比如华为在中东某金融中心借助AirEngine Wi-Fi 6构建的数字化办公空间;在蒙德拉贡大学针对智慧场馆、AR/VR教学、电子课堂、校园物联等场景打造的智慧校园;在2019年为印度某家电公司扩建的新工厂中实现全面网络覆盖,构建的智能化工厂……

最后,2020年不仅是5G全面商用的一年,也将会是Wi-Fi 6全面商用,走向场景深化的一年。

Wi-Fi依然是未来我们生活场景中不可或缺的“必要资源”,同时,Wi-Fi 6借助新特性的加持,很可能也将是颠覆某些场景应用中对无线网的需求。这其中还需要更多的想象力,难道不是吗?

参考资料:

1.除了5G,你还需要了解Wi-Fi 6.全球物联网观察

2.Wi-Fi 6的历史,会记住那个伦敦的午后,脑极体

3.揭秘Wi-Fi 6背后的故事,华为网络

4.Wi-Fi 6“主内”,5G“主外”,物联网时代需要的是“和谐”,物联网智库

5.雷军说的Wi-Fi 6到底是什么,边缘计算社区


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