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5g别跑,6g来了-凯时官网手机版首页

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【摘要】:
5g别跑,wi-fi6来了飞宇信电子有限公司 今天在无线的世界里,有两大高手仗剑江湖,一个是蜂窝网络,一个是wi-fi,一个从室外走向室内,一个从室内走向室外,多年来wi-fi是蜂窝网络的室内覆盖补充,也承担着大量的数据流量卸载,两者既爱又恨,同时又谁也离不开谁。 如今5g已在起跑线上,但5g高频段信号更难走进室内,同时运营商的传统室内分布系统在5g时代还将面临大规模的升级改造或替换,因此,面向不

 

 

在无线的世界里,有两大高手仗剑江湖,一个是蜂窝网络,一个是wi-fi,一个从室外走向室内,一个从室内走向室外,多年来wi-fi是蜂窝网络的室内覆盖补充,也承担着大量的数据流量卸载,两者既爱又恨,同时又谁也离不开谁。

 

如今5g已在起跑线上,但5g高频段信号更难走进室内,同时运营商的传统室内分布系统在5g时代还将面临大规模的升级改造或替换,因此,面向不断发展的视频和物联网业务,这个世界将需要更强的wi-fi来卸载流量和填补5g覆盖缺口。

 

wi-fi 6 来了

 

802.11a,802.11b,802.11g,802.11n,802.11ac… 这些术语太专业了,作为技术小白,我在购买路由器的时候到底该选择哪个标准?不会被无良厂商给忽悠了吧?

 

瞧瞧人家运营商的2g、3g、4g、5g... 朗朗上口易推广,咱们做技术的也要有点营销技巧好不?

 

得了,干脆我们改名吧!(wi-fi联盟响起了一拍即合的啪啪声)

 

2018年10月4日,wi-fi 联盟正式宣布将下一代wifi技术802.11ax更名为wi-fi 6,并将前两代技术802.11n和802.11ac分别更名为wi-fi 4和wi-fi 5。

 

从此,我们在购买路由器时,再也不用去研究a/b/g/n/ac/ax这些生僻术语了,只需要比较“谁的数字大”就可以了:

 

wi-fi 1:802.11a(1999)

wi-fi 2:802.11b(1999)

wi-fi 3:802.11g(2003)

wi-fi 4:802.11n(2009)

wi-fi 5:802.11ac(2014)

wi-fi 6:802.11ax(2019)

 

后面的数字越大,速度越快,性能越强,就像您买手机一样。

 

以后您的手机或平板上的wifi信号标识也将以“wi-fi+数字”的方式呈现:

 

 

当你在使用wi-fi时,像你手机上会变化的3g和4g信号标识一样,可根据后面的数字来判断当前使用的技术标准和速率等级。

 

5g别跑

 

与前几代wi-fi技术相比,wi-fi 6不一样。

 

得益于上行mu-mimo、1024qam调制方式、160mhz信道带宽、8*8mimo等技术的引入,wi-fi 6的最高速率可达9.6gbps,但是,wi-fi 6关注的重点并不是单设备的峰值速率。

 

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

 

wi-fi 6是史上速率最快,也是最灵活通用的wi-fi技术。

 

wi-fi 6就是为5g时代而生。

 

众所周知,5g有embb、mmtc和urllc三大场景,面向未来4k/8k、vr/ar等高带宽视频业务和万物互联,而wi-fi 6的方向与5g是一致的:

 

•wi-fi 6支持多用户高速率并发,可支持家庭、体育场馆和其他公共场所等用户密集场景下的超高清视频应用。

 

•wi-fi 6优化了设备功耗和覆盖能力,可更好的支持智慧家庭、智慧城市等物联网应用。

 

比较wi-fi 5,wi-fi 6主要引入的新技术如下:

 

ofdma

 

与wi-fi 5采用ofdm技术不同, wi-fi 6借用了蜂窝网络采用的ofdma技术,多个终端可同时并行传输,不必排队等待、相互竞争,从而提升效率和降低时延。

 

ofdm与ofdma有啥区别?一张图明了。

 

 

如上图:

 

ofdm:终端设备在上传或下载数据时,在每个时间段内,占用整个无线信道。

 

ofdma:ofdma在频域上将无线信道划分为多个子信道(子载波),形成一个个时频资源块,用户数据承载在每个资源块上,而不是占用整个信道,从而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、相互竞争,提升了效率,降低了排队等待时延。

 

ofdma不仅提升了每个终端的平均速率、降低了时延,以面向高清视频、多屏、vr/ar等应用,ofdma还面向智慧家庭场景。

 

据估计,到2020年,一个普通家庭将拥有50台无线连接设备,wi-fi 6引入灵活的ofdma技术,可支持家庭的门铃、冰箱、灯泡等多种设备的无线接入。

 

提升覆盖范围

 

与蜂窝网络一样,无线覆盖范围的瓶颈在于上行。在wi-fi网络,ap通常发射功率更大、具有更多的天线,下行覆盖距离远,同时ap保持插入电源,不必担心功耗;但对于手机、平板和其他物联网终端,发射功率和天线数量受限,影响上行覆盖,同时必须优化电池寿命。

 

为此,wi-fi 6优化了信号上行覆盖,采用的办法与nb-iot物联网技术相似,即终端将其能量集中在更窄的2mhz信道中,通过提升上行功率频谱密度来提升上行覆盖。

 

wi-fi 6扩展了覆盖范围,这利于其从室内走向室外,这是为未来部署园区物联网、智慧城市等铺路。

 

twt优化设备功耗

 

wi-fi 6采用一种叫twt(目标唤醒时间)的功能,允许终端设备在不进行数据传输时进入休眠状态,从而可节省高达7倍的电池功耗。

 

比如,你家里有多台智能家居设备接入wi-fi,ap可以与每台设备单独建立“唤醒协议”,终端设备仅在收到自己的“唤醒”消息之后才进入工作状态,而其余时间均处于休眠状态。

 

此外,twt可配合ofdma技术,同时唤醒多个设备实现传输视频、语音和物联网等不同业务的多设备并行连接,并根据不同业务调整流量比例和优先级,从而提升家庭用户体验。

 

bss coloring

 

一直以来, wi-fi采用csma/ca机制,即每次在传送数据之前,会监听无线信道上有无其他ap也在传送数据,如果有,先避让,等下个时间段再传送。这意味着多个ap工作于同一信道时,由于采用轮流单独通信的方式,会大幅降低网络容量。

 

必须共享信道。

 

bss coloring为每个ap“着色”,即在数据报头加入6bits的bss color来指定不同的ap,这样一来,当路由器或设备在发送数据前侦听到信道已被占用时,会首先检查该“占用”的bss color,确定是否是同一ap的网络,如果不是,则不用避让,从而允许多个ap在同一信道上运行,并智能管理多用户同时并行传输。

 

bss coloring适用于体育场、商场、园区等密集场景组网,它允许密集地部署ap,在干扰可控的前提下,为更多的用户提供更大的wi-fi容量。

 

简单的理解,这个bss coloring就类似于4g lte网络中的pci(物理小区标识),而智能管理就相当于lte的icic( inter-cell interference coordination ,小区间干扰协调)技术,用于资源调度管理和减小干扰。

 

保护间隔

 

wi-fi走出室外的梦想不死。为了应对室外覆盖场景,wi-fi 6允许使用较长的保护间隔来发送数据,从而防止信号远距离传送时的多径干扰问题,据说这可以让室外wi-fi吞吐量提高50%。

 

过去,wi-fi已经证明了其价值。据统计,wi-fi承载了65%至90%的智能手机流量。

 

面向5g时代,wi-fi正向wi-fi 6迈进,将继续以更加经济可行的方式承载一些5g流量。

 

今天5g已在起跑线上,但前方的挑战不小,室内覆盖存在短板,网络致密化需要部署大量的光纤和微站,而wi-fi可以以更具成本效益和灵活的部署方式补充5g覆盖和容量,共同做大无线生态规模。

 

5g别跑,等等,wi-fi 6来了。