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WIFI6的推廣普及將大大提升用戶體驗

作者: 深方科技 時間:2020-03-25 來源:www.beingbatman.com
摘要:WiFi之于5G,也是一個不可或缺的角色,在當前5G商用初期,網絡還沒有實現全方位覆蓋,特別是很多智能終端設備不支持5G的情況下,采用“5G+WiFi”的CPE,...

       WiFi之于5G,也是一個不可或缺的角色,在當前5G商用初期,網絡還沒有實現全方位覆蓋,特別是很多智能終端設備不支持5G的情況下,采用“5G+WiFi”的CPE,大行其道,被業內人士戲稱為“偽5G”的過渡方案。就算是在不久的將來5G普及了,受限于高頻率下的基站覆蓋廣度,也不可能覆蓋每一個犄角格拉,在高速率、低成本的驅動下,強調高傳輸速率的 WiFi6更會進一步普及。

       WiFi6在WLAN中角色,就像5G在WWAN中的角色,屬于在迎合消費者高帶寬需求下的一步步通信制式的升級演進。

       在主流的WLAN網絡技術派別中,WiFi扮演著一個最親民、最大眾的角色,你可以不用Bluetooth,不用Zigbee,但你不可能不用WiFi……

       WiFi之于5G,也是一個不可或缺的角色,在當前5G商用初期,網絡還沒有實現全方位覆蓋,特別是很多智能終端設備不支持5G的情況下,采用“5G+WiFi”的CPE,大行其道,被業內人士戲稱為“偽5G”的過渡方案。

       就算是在不久的將來5G普及了,受限于高頻率下的基站覆蓋廣度,也不可能覆蓋每一個犄角格拉,在高速率、低成本的驅動下,強調高傳輸速率的WiFi6更會進一步普及。

       這里需要進一步說明的是,WiFi中的5G,和我們通常聽到的5G(上一段提到的5G)不是一回事。我們經常說的5G是第5代移動通信,而WiFi中的5G,是5GHz,指的是無線頻率/頻譜。

       因為WiFi主要工作在非授權ISM頻段(Industrial Scientific Medical),其中可供WiFi使用的主要有2.4GHz頻段(范圍2.4-2.4835GHz)和5GHz頻段(范圍5.725-5.875GHz),都屬于微波頻段。

       WiFi5到WiFi6,是一次技術演進,更是一次標準演進。行業規模有,市場空間也廣闊,只是創業機會很難發掘。這不是一個突破性和顛覆性的技術,從WiFi4、WiFi5,到WiFi6,只是一個原有技術的平滑升級演進,熱鬧的都是別人,游戲規則還是原來的規則,游戲選手還是原來的選手,大家共襄盛舉,一起看熱鬧。機會是有的,但并非遍地黃金,只能沙中陶金。

下面我們看看WiFi6到底是什么。

       首先,WiFi這個詞是個“藝名”,底層的技術是無線通信技術,包括WiFi6所推崇的MU-MIMO、OFDMA等,對應的行業標準是802.11系列,幕后推動者是IEEE,IEEE最活躍的Player是以Intel為首的IC巨頭們。

       即:標準制定是在IEEE-SA,產業推廣是在WiFi聯盟,各司其職,互相利益捆綁。

       WiFi標準(802.11系列)誕生于1999年,經歷了20年的發展,幾乎每5年左右就會有一次標準升級,主要目的是為了帶寬的升級。

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       其實在幾年之前,WiFi 還沒有像2G、3G、4G、5G一樣,用斷代的方式進行區分,行業內一般都按照802.11系列標準來區分,比如這款路由器支持802.11b/g/n/ac……真正的斷代,是從 2018.10 月開始,WiFi聯盟,作為一個“非盈利”的商業組織,為了更好的推廣WiFi技術,仿照移動通信命名的方式,給WiFi分了層級,這樣一來,清晰無比,大大方便了商業推(chao)廣(zuo)。

       去年熱傳的華為被WiFi聯盟暫停會員資格,如果成真,也會影響華為未來在WiFi領域的產業布局,標準參與度下降,自身技術利益難以保障;產品認證受阻,和其他產品互聯互通也會難以保障。對于WiFi6,WiFi聯盟2019年開始對設備進行認證,因此,2019年也被成為 WiFi6產業元年。

       其中,本文關注的WiFi6,就是基于最新的802.11ax標準,前文提到過,802.11標準的演進,目的主要還是針對傳輸速率的提升。

       從通信最基本原理(香農定理)看,無線通信傳輸速率提升最有效辦法就是加大帶寬,而帶寬增加的最直接粗暴的方法就是提高頻率,越往高頻,頻譜資源越豐富,GHz頻段可比MHz 頻段資源充裕多了。

       因此WiFi6的重點放在了5GHz頻段,80MHz的單頻寬下最大速率達到600Mbps,用戶體驗可以大大提升。

       除了頻率提升之外,WiFi6還采用了MU-MIMO和OFDMA物理層技術,其實在無線通信領域,不同制式的無線通信方式,特別是底層技術,有著太多的重疊之處。

       大家應該還有印象,在5G移動通信宣傳和普及文章中,也都強調OFDMA、MU-MIMO為技術核心。

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       筆者最早接觸OFDMA,是在2006年左右,當時WiMAX技術(802.16系列)作為一種新興的技術進行產業化推廣之時,也在著力宣傳其物理層的調制技術,OFDM和OFDMA……

       所謂OFDM和OFDMA,形象來說就像京藏高速的車道,每個用戶的通信就是一個車隊,車隊上拉著各種各樣的數據,有小轎車車隊,有出租車車隊,有貨車車隊……每個車隊來了,都給分配一條固定的車道,這就是OFDM。因此就會出現小轎車車道空閑,而貨車車隊擁堵的情況,資源無法有效利用。而OFDMA則允許不同車隊根據車道空閑情況,見縫扎針地擠進去,每條車道又形成了幾個“子虛擬車道”,提升了效率和車道的利用率。

       而MU-MIMO(MulTI-User MulTIple-Input MulTIple-Output,多用戶-多輸入多輸出)就更好理解了,MIMO指的是多根天線,多根天線傳輸數據的能力肯定大大提高,就如同一車道變成四車道;而多用戶指的是基站同時可以跟多個用戶進行通信(注意,是同時,不是最大能支持多少用戶連接)。

       其實從WiFi4開始,就已經支持下行的MU-MIMO,無線路由器支持多天線多用戶,到了 WiFi6,上行和下行都支持多天線多用戶,可以支持8個用戶同時上行下行進行數據傳輸。

       以上為WiFi6的兩個核心技術,總的來說,無線通信也就差不多這樣了,技術發展也基本上到頂了。不同通信的核心原理大同小異,技術重疊性很大。區別更多在于商業應用場景上,還有采用的無線通信頻譜,是授權頻段還是非授權頻段。

       接下來我們看一下具體的產業發展情況,同別的移動通信領域一樣,WiFi產業鏈也包括:芯片、模組、設備三大環節。其中設備包含發射終端(無線AP)和接收端(各種3C、物聯網設備等)。

       終端的需求,是驅動WiFi產業最核心動力,每年全球WiFi芯片的出貨量高達數十億,其中智能手機每年2019年出貨量就高達13億,而WiFi幾乎是標配,占據了WiFi芯片的半壁江山。其余為筆記本電腦,平板電腦,物聯網終端設備,如智能家居、可穿戴設備、VRAR、車載電子設備等。


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