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5G未來WiFi6先行, WiFi5到WiFi6有哪些變化

454398 ? 來源:搜狐 ? 作者:知識流 ? 2020-12-13 10:26 ? 次閱讀

從2019年開始陸續有手機廠商推出WiFi 6手機終端產品。蘋果新一代iPhone11優先于5G支持了全新WiFi 6,小米10除了配置一億像素相機,氮化鎵芯片充電器,在網絡標準上也支持了WiFi 6。

雷軍在介紹小米10時稱小米10不僅支持WiFi 6,更是首款支持8×8 MU-MIMO的手機。緊接著,華為在宣傳上為WiFi 6填上了一個“+”。

在終端產品與戰略發布會上,華為推出了WiFi 6+路由器。同時,宣布華為P40系列手機也會匹配WiFi 6+技術。并且宣稱,在WiFi 6標準制定過程中,華為提交了240項技術提案,是WiFi 6標準的TOP 2貢獻者。

那么我們就來細細品品這些WiFi 6宣傳點是否屬實,以及WiFi 6先于5G對于手機廠商有何意義。

WiFi 5到WiFi 6有什么變化,哪些點是必要宣傳?

無線網絡簡單的說是把有線網絡轉成無線信號數碼設備接收信號后就能上網。具體細則為電氣電子工程師學會(IEEE)在1997年推出了的 IEEE 802.11無線通訊標準。但IEEE僅負責開發和出版IEEE 802.11標準,卻不進行標準測試。

在這樣的環境下,1999年工業界成立了WiFi聯盟,以改善無線網絡產品之間的互通性。換言之IEEE負責制定標準,WiFi聯盟負責執行標準。WiFi聯盟對各種無線局域網絡設備進行WiFi認證,測試產品是否符合IEEE 802.11無線標準的規定。隨著WiFi認證的移動設備噴井式增長,人們開始將WiFi和IEEE 802.11等同起來,甚至和無線局域網絡(WLAN)等同起來。

大家在享受WiFi技術的同時難以感知其技術的進步,其實在近二十多年發展中,WiFi以版本號802.11開頭,先后經歷了數次迭代,出現了802.11 a/b/g/n/ac等多個版本。為了推動市場對WiFi協議技術進步的認知,WiFi聯盟將IEEE在最新一代802.11ax上改名為WiFi 6,并追溯前兩代,將 802.11ac 改名為WiFi 5,802.11n改名為WiFi 4。

WiFi 5到WiFi 6的變化其實很好理解,消費者關注的無非是上網速度,多人使用是否擁堵,信號覆蓋范圍如何。這也正是WiFi技術提升的地方。對于WiFi 6我們只需要了解要以下幾個概念。

單流帶寬和最大帶寬:

QAM級別越高,單載波信號中包含的數據就越多。WiFi 5用的調制方式為256QAM,而WiFi6的最高調制方式達到了1024QAM,數據容量后者比前者要高出25%。新一代的WiFi 6單流帶寬提升至 1201Mbps,理論吞吐量(最大寬帶)最高可達 9.6Gbps(單流x8)。

OFDMA、MU-MIMO:

除了速度的提升,相較于之前的版本,WiFi 6最大的改變是改善設備擁堵和信號覆蓋問題。利用OFDMA技術將無線信道劃分為多個子信道,形成頻率資源塊,MU-MIMO技術允許多天線同時傳輸,形成空間流。從頻率空間和物理空間提升網絡效率,實現在每個時間段內多個用戶同時并行傳輸,不必排隊、避免擁擠。其中MU-MIMO的升級在于在允許8條空間流同時接受和傳輸數據。

TWT:

除此之外WiFi 6采用了TWT(Target Wake Time), 減少了射頻工作時間,具體來說就是減少傳輸和搜索信號時,天線保持通電所需的時間,終端功耗會降低 30%。

特定環境中WiFi仍然有優勢,5G未來WiFi 6先行

5G的出現給科技領域帶來了全新的想象空間激發了多領域的發展,比如云視頻、云VR、遠程教學、實時游戲、自動駕駛、家居IoT等等。

4G到5G的變化,主要體現在信號頻率的提升,4G所采用的主要頻段是1.8GHz到1.9GHz,2.3GHz到2.6GHz,而5G頻段大致分為兩部分,低頻段的以3.5Ghz為主的Sub6G 和高頻段的毫米波(FR2:24250 MHz - 52600 MHz)。

理論上來說,頻率提高,傳播衰減會增強。5G的高頻短波,在衍射效應上會比4G差,這樣就需要更密集的基站補給,特別是對于高頻段的毫米波,在房屋密且集吞吐量較大的區域。

隨著科技領域的發展,家居設備對網絡需求激增。有調查顯示,WiFi 5剛問世時,美國家庭平均擁有大約五個WiFi設備。現在,美國家庭平均擁有9個WiFi設備。據跨政府貿易組織預測,到 2022 年這個數字將躍升至 50 臺。

說到無線通信,我們常用兩種類別,一種是蜂窩網絡另一種則是WiFi技術。一直以來,WiFi因為低廉的價格和較好的穩定性,作為蜂窩網絡的室內補充,為基站分流壓力,承載著大量數據流量。

家庭環境的數字設備對于網絡的需求越來越大,5G要達到全面覆蓋需要很長的時間和高昂的成本。相較而言,WiFi網絡能通過升級以更短時間和更低成本,具備更加寬松的帶寬流量,更高的頻譜效率,滿足多設備需求,改善這種承載壓力。

相較于5G,WiFi 6的商用是已知的。第三方分析機構Dell'Oro指出,2019年WiFi 6 AP占據室內AP市場出貨量的10%,2023年將達到90%,預計90%企業將部署WiFi 6。據 Gartner 預估,WiFi 6企業與中小型商務用戶將從2019年2.5億美元以114%增長至2023年52.2億美元。

在這次新冠肺炎疫情下,大量企業園區開始了數字化管理,AI口罩識別、大數據門禁管理、機器人管理在當下依賴的是WiFi 網絡。作為企業數字化轉型的支柱,WiFi 6在特定的環境有強烈需求,并且先于5G積累產業升級應用的經驗。

WiFi 6+雖是營銷噱頭,但背后藏著的是廠商們IoT野心

此次華為在WiFi 6后加了個 “+”,官方稱華為在WiFi 6標準協議之上,增加了芯片協同技術,主要帶來兩大特性,一是端到端支持160MHz超大頻寬,二是動態窄頻寬技術。

聽上去科技感滿滿,但是仔細分析,我們還是會發現多少有些過度營銷的意思。

我們知道WiFi 6協議中的最大頻寬本來就達到了160MHz,這是協議范圍內的標準,華為WiFi 6+并沒有超出WiFi 6 本身。而路由器頻寬能達到160MHz,其實是需要配套使用支持160MHz芯片的移動設備才能達到效果,但是市面上的手機設配普遍是2r2t 80MHz頻寬。

華為說的端到端支持、協同芯片,是指這依賴于華為自研的凌霄650(用于路由)和麒麟W650(用于移動終端),也就是說設備要配套使用這兩款芯片才能到達160MHz頻寬。所以這也不應該是什么WiFi 6+賣點,而是160MHz的一個制約條件。

另外動態窄頻寬技術指的是,WiFi報文可以按需自動分片,可以將80M的帶寬自動切換為20M帶寬,功率不變,帶寬縮小4倍,以此來增加功率譜密度。但是帶寬減小,傳輸速率減小,只是能節能WiFi設備。

雖然華為的WiFi 6+名不副實,但是也的確是最接近WiFi 6及格線的玩家。畢竟在市場上也有些尚未達到真實WiFi 6標準的玩家,同樣在賣WiFi 6熱點。比如WiFi 6吹哨人小米10的WiFi 6芯片是高通的QCA6391,官方寫明了支持8X8Sounding(探測),2X2mimo,MU-MIMO。而此前小米10手機詳情頁里面標注的WIFI參數8X8MU-MIMO,顯然有誤導消費的成分在。于是關于小米10絕非8X8MU-MIMO的話題引起討論,隨后小米在官網上更正了小米10手機關于WIFI的參數,改成8×8 Sounding for MU-MIMO。

大家對于WiFi 6 上的宣傳一點也不手軟,能吹的一定要吹。一方面說明了行業競爭激烈,即使技術升級并不明顯,仍然自造熱點吸引眼球。另外一方面,萬物互聯生態戰略對于手機廠商不可或缺,WiFi 6 路由器也成為了重要連接通道。

譬如我們看到華為的1+8+N 戰略生態,指的是“手機+8個輔助入口+IoT物聯網產品”,這里的“+”指華為連接他們的方式,例如huawei share、多屏協同、HiLink 等。

智能配件是IoT業務重要助力,據余承東介紹,華為已經與超過 1000 個IoT 工業合作伙伴展開合作,覆蓋100多個產品品類。小米2月13日舉行小米10線上發布會,除了發布了旗下首款WiFi 6路由器小米AIoT路由器AX3600,還發布了無線充藍牙音箱、散熱背夾、立式無線充、游戲手柄、GaN 充電器、翻蓋保護殼等配件。

隨著這些設備不斷疊加,網絡管理、網絡安全變得更加難以控制,而路由器既是智能配件也是重要連接關口,在物聯網時代會有更高的地位。

編輯:hfy

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