6GHz頻段助力無線傳輸再升級，WiFi 6E芯片蓄勢待發
2020年1月，WiFi聯盟首席執行官兼總裁Edgar Figueroa正式發布了WiFi 6E標準，并于同年4月，網絡監管部門FCC通過了WiFi 6E開放6GHz頻段的提案。
圖源：博通
WiFi 6E是WiFi 6的補充，是在WiFi 6原有的2.4GHz和5GHz頻段基礎上增加了6GHz頻段，該頻段的工作頻率在5925MHz至7125MHz之間，頻段的補充為WiFi 6E新增了110個信道，這也就意味著使用WiFi 6E能夠有效緩解與傳統WiFi設備共用同一頻段造成的網絡擁堵的問題。
值得一提的是，在高速傳輸信道方面，WiFi 6E共有7個160MHz的信道，而目前的WiFi 6只有兩個信道。也就是說在相同的網絡與連接密度情況下，WiFi 6E能夠實現更高的數據吞吐量以及更低的網絡時延。
雖說直至現在WiFi 6還沒有實現全面的普及，但隨著高速率的網絡需求愈發明朗，WiFi 6E有著很高的推廣價值。加之近年來，移動智能通信終端、物聯網、導航及其他消費類電子對高速率、低時延的WiFi芯片需求不斷擴大，在龐大市場的驅使下，吸引了不少廠商著手布局WiFi 6E芯片，力圖在市場爆發前夕搶占先機。
NXP CW641 WiFi 6E芯片
為順應WiFi格局的轉變以及滿足市場的需求，讓6GHz頻段得到充分地利用，NXP也推出了首款WiFi 6E芯片，助力無線互聯應用的發展。
CW641是一款三頻4x4 WiFi 6E芯片，該芯片除了支持傳統的2.4GHz和5GHz頻段外還支持6 GHz頻段以及160MHz信道，峰值傳輸速率可達4.8Gbps。
據NXP官方介紹，這款芯片是專為商用網關設計的，為芯片加入了上行和下行的OFDMA與MU-MIMO技術，通過這兩項技術提高網絡容量，以滿足在商用場景中多設備接入的需求。
OFDMA技術是OFDM的進階版，當設備在OFDM模式下進行數據上傳與下載時，無論傳輸數據包的大小，每臺設備都會占用一條信道，如果連接設備過多甚至會出現信道擁堵、傳輸速率降低、網絡時延升高的現象。而這款芯片使用的OFDMA技術則不會出現這種問題。
在OFDMA模式下，可實現多設備的數據資源整合，共用同一條信道，通過合理的資源分配，提高多設備的平均傳輸速率并降低網絡時延。同時還能自動識別傳輸較大數據包的終端設備，為其分配負載較低的信道，提升設備在大量數據傳輸時的流暢性。
MU-MIMO技術與OFDMA類似，最終也是為了實現提高帶寬的利用率。兩種同樣的技術一起使用是為了提高與終端設備的兼容性，避免造成資源浪費，提升數據傳輸速率。
博通BCM4389 WiFi 6E芯片
圖源：博通
博通在WiFi 6E標準發布的一個月后，就推出了第一款可應用于移動終端設備的WiFi 6E芯片BCM4389，致力于為終端用戶提供更優質的網絡使用體驗。
據博通表示，BCM4389是在WiFi 6芯片BCM4375的基礎上進行產品研發的，與前代28nm
的產品相比，該芯片采用的是16nm工藝，通過縮短晶體管與晶體管之間的連接距離，提升芯片運行效率，并降低系統功耗。同時片上集成了電源管理模塊，簡化了電源系統的架構，增強了與移動終端的適配性，極大限度地延長了終端設備的續航能力與電池的使用壽命。
在產品性能方面，BCM4389支持三頻段并發的互聯架構，可在WiFi與藍牙同時運行的狀態下，進一步優化無線射頻連接的效率，提升網絡數據的吞吐量，以及增強藍牙音頻連接的穩定性。據博通介紹，這款WiFi 6E芯片組的數據傳輸理論峰值可達2.4Gbps與前代WiFi 6芯片BCM4375相比，速率提升了5倍以上，并且時延小于1ms，該芯片目前已在住宅與企業網絡中得到了廣泛的部署。
圖源：博通
上圖為NETGEAR RAXE500路由器與三星Galaxy S21 Ultra 5G手機進行測試的數據吞吐量結果，據了解這兩款產品均采用博通的BCM4389芯片。通過測試結果顯示，在UDP模式下，數據發送峰值為2.01Gbps，數據接收峰值為1.92Gbps。在TCP模式下數據發送峰值為1.74Gbps，數據接收峰值為1.68Gbps。總的來說，這款芯片雖然采用的是WiFi 6E的標準，但是與其他廠商的產品相比，傳輸速率相對較低，畢竟是全球的第一款WiFi 6E產品，沒有過多的相關經驗作為技術支持，傳輸速率較低還是可以理解的。
結語
如今大數據、智能汽車等需要高傳輸速率、低延時的應用快速普及，致使WiFi芯片需求得到快速釋放，促進了WiFi 6E芯片的滲透。MU-MIMO與OFDMA技術的引入，靈活地提高了WiFi 6E網絡的容量，滿足了智能家居多設備互聯的應用需求，對智能家居的發展有著積極的推進作用。
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