41468 5G+Wi-Fi 6組合拳,賦能千行百業數字化轉型

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5G+Wi-Fi 6組合拳,賦能千行百業數字化轉型
2022/09/29
對于5G和Wi-Fi 6來說,二者的數據傳輸速率已經相差無幾,但適用場景還有所不同,Wi-Fi 6在很多場景中都是5G的有力補充。不僅如此,2x2Wi-Fi 6更進一步提升了數據傳輸能力,讓個人和企業都能夠暢享出色的Wi-Fi體驗。
本文來自于微信公眾號“物聯網智庫”(ID:iot101),作者:Levin,投融界經授權發布。

時間回到2019年,如(ru)果站在(zai)當時的(de)節點上為(wei)未(wei)來科技的(de)發(fa)展(zhan)方向總結(jie)幾個(ge)關鍵詞(ci),5G一定位居前列。彼時,每天(tian)的(de)新聞(wen)中都充斥(chi)著5G網絡的(de)各類消息和對未(wei)來應用(yong)的(de)展(zhan)望(wang),5G商用(yong)牌照(zhao)也已經發(fa)布,三大(da)運營(ying)商更是迫不及待地對5G進行相關部署(shu)和規(gui)劃。而在(zai)各界都對5G充滿期待并展(zhan)示出最大(da)程度的(de)熱情之時,作(zuo)為(wei)一直和蜂窩通信勢(shi)均力敵的(de)Wi-Fi也不甘落后,Wi-Fi 6“低(di)調(diao)”面世。

不知大家(jia)是否還(huan)記得,在早(zao)期使用智能(neng)手機時,想要在移動(dong)數(shu)據和(he)Wi-Fi之間切(qie)換,必須要手動(dong)點擊圖標(biao),而Wi-Fi 6的(de)新標(biao)準則能(neng)夠讓(rang)設備在移動(dong)通信(xin)基站和(he)Wi-Fi路(lu)由(you)器之間結合地(di)更(geng)(geng)為緊密,切(qie)換也更(geng)(geng)加流暢和(he)無感。不僅如此,當(dang)每平米的(de)上網(wang)終端(duan)達到3臺(tai)甚至更(geng)(geng)多時,早(zao)期的(de)Wi-Fi標(biao)準已經不足以支(zhi)撐,但通過發揮Wi-Fi 6標(biao)準中提高信(xin)道利(li)用效率的(de)OFDMA以及(ji)MU-MIMO等特性(xing),就(jiu)可以支(zhi)持這(zhe)些設備的(de)高速并行通信(xin)。

Wi-Fi 6是5G的有效補充

在5G之前(qian)的移動通(tong)(tong)信(xin)時代(dai),用(yong)(yong)戶(hu)對(dui)于通(tong)(tong)信(xin)速率的需求(qiu)還遠(yuan)遠(yuan)沒有被完全滿足,提(ti)升數據(ju)傳(chuan)輸的速率是最(zui)關鍵(jian)的工(gong)作之一(yi)。而(er)在5G時代(dai),網(wang)絡上行的峰(feng)值(zhi)傳(chuan)輸速率已經達(da)到(dao)10Gbit/s,下行峰(feng)值(zhi)傳(chuan)輸速率可(ke)高達(da)20Gbit/s,對(dui)于普通(tong)(tong)消費(fei)者而(er)言已經完全足夠,其高速率、低時延、廣連接的三(san)大特(te)性還可(ke)以支持除智能手(shou)機(ji)之外的其他應用(yong)(yong)。

對于(yu)5G來說,其(qi)將在物聯(lian)網(wang)時代得到極大(da)發展,萬(wan)物互聯(lian)也是它的最終目標(biao)之(zhi)一。然而從數據上看,5G的最大(da)連(lian)接數約(yue)為100萬(wan)個(ge)終端/平(ping)方公里。在某些城市的中心地(di)帶或(huo)者(zhe)設備(bei)密集的場(chang)景下,這(zhe)樣(yang)的連(lian)接密度恐怕還無法(fa)做到連(lian)接所有設備(bei)。這(zhe)時,Wi-Fi 6就可以作為5G的有效補充。

2019年9月(yue)時,Wi-Fi 聯(lian)盟(meng)正式推出(chu)了Wi-Fi 6的認證(zheng)計劃,相較于上一代,Wi-Fi 6實現(xian)了峰(feng)值速率(lv)提(ti)升(sheng)37%,達到了9.6Gbps,與5G的體驗幾乎一致;接入容量(liang)提(ti)升(sheng)4倍;終(zhong)端功耗降低(di)30%以上。對于Wi-Fi 6來(lai)說,其性能提(ti)升(sheng)的核(he)心是(shi)引進了多項新技術,具體來(lai)說包(bao)括以下三種:

MU-MIMO(多用戶-多輸入(ru)多輸出)解決了之前 Wi-Fi一次只能和(he)一個終(zhong)端通訊(xun)的問(wen)題,顯(xian)著提高了網(wang)絡(luo)的總吞(tun)吐量(liang)(liang)和(he)容量(liang)(liang),使得上網(wang)速度大(da)大(da)提升。雖然Wi-Fi 5在(zai)下(xia)行(xing)中也用了MU-MIMO技術,但是(shi)Wi-Fi 6同(tong)時支(zhi)持(chi)上下(xia)行(xing),最多支(zhi)撐(cheng)8個終(zhong)端設備(bei)上行(xing)/下(xia)行(xing)傳輸更(geng)多數據,是(shi) Wi-Fi 5的兩倍(bei)

OFDMA(正交頻(pin)多分(fen)址)將無線信道(dao)劃分(fen)為多個子信道(dao),形(xing)成頻(pin)率資(zi)源(yuan)塊,保證了多個終端可(ke)以(yi)同時并行傳輸,不必排隊等(deng)待、相互競爭(zheng),從而在提升數(shu)據傳輸效率的同時也降(jiang)低了時延,網絡擁堵問(wen)題得(de)到緩解

TWT(目標喚醒技術)減少射頻工作時間,優化(hua)了網絡資源,能夠有效降低(di)終(zhong)端設備的(de)電(dian)量消耗

5G+Wi-Fi 6組合拳,賦能千行百業數字化轉型

與前幾代(dai)Wi-Fi標(biao)準相比(bi),Wi-Fi 6實(shi)現了高吞(tun)吐量、高穩定性、超(chao)低(di)時延和更廣覆蓋,各(ge)大廠商(shang)更是為萬物互聯的目(mu)標(biao)應用場景做出了全面優化。其中,作(zuo)為重要的移(yi)動(dong)連(lian)接廠商(shang),除(chu)了引(yin)領5G發展外,高通也在Wi-Fi技術的演進中起到非常關鍵的作(zuo)用,很早便開始布局Wi-Fi行業,如今(jin)甚至(zhi)亮出了“Wi-Fi 6 + 5G”的組合拳(quan)。

技術(shu)(shu)發展到現在,Wi-Fi和5G技術(shu)(shu)也更容易互相(xiang)借鑒與(yu)融合,擴充對方領域(yu)的(de)產品(pin)特性。舉例來說,MIMO最早被應用在蜂(feng)窩技術(shu)(shu)上(shang),但經過技術(shu)(shu)的(de)迭代積累(lei),很(hen)快便將其應用到Wi-Fi領域(yu),早期的(de)SU-MIMO 只能同時向(xiang)一(yi)個(ge)設備傳輸信號(hao),如今,進一(yi)步(bu)發展的(de)MU-MIMO更是成為Wi-Fi的(de)主要(yao)特性,更常(chang)常(chang)與(yu)2x2 Wi-Fi、4x4 Wi-Fi、8x8 Wi-Fi這(zhe)類詞同時出現。

相比(bi)于普通(tong)的(de)(de)1x1 Wi-Fi,高(gao)通(tong)憑借(jie)多(duo)年來積累的(de)(de)技術優(you)勢推出了(le)其(qi)獨(du)有(you)的(de)(de)2x2 Wi-Fi,相當于從“單車道”變成“雙車道”,利(li)用(yong)(yong)兩根天(tian)線來實現數據(ju)(ju)接收和發送的(de)(de)并行處理,在容納(na)更(geng)多(duo)的(de)(de)數據(ju)(ju)的(de)(de)同時(shi)也減少了(le)“擁堵”,在內部(bu)空間“寸土寸金”的(de)(de)智能(neng)手機(ji)上,高(gao)通(tong)驍(xiao)龍最(zui)新的(de)(de)移動平(ping)臺(tai)和過往的(de)(de)多(duo)款平(ping)臺(tai)也均支(zhi)持2x2 Wi-Fi,進(jin)一(yi)步提升了(le)Wi-Fi的(de)(de)性能(neng)與用(yong)(yong)戶(hu)體驗。

早在2015年時,高通就已經開始(shi)支(zhi)持(chi)2×2 MU-MIMO Wi-Fi,普通消(xiao)費者對(dui)于2×2 Wi-Fi的了解,則(ze)開始(shi)于2018年,高通在驍(xiao)龍855上開始(shi)集成支(zhi)持(chi)2×2 MU-MIMO的Wi-Fi 6-ready技(ji)術,即之后手(shou)機廠商大力宣傳(chuan)(chuan)的“雙頻Wi-Fi技(ji)術”,也是(shi)在為Wi-Fi 6做(zuo)準備;在2019年,高通驍(xiao)龍865移動平(ping)臺則(ze)正式開始(shi)全面(mian)支(zhi)持(chi)Wi-Fi 6技(ji)術,傳(chuan)(chuan)輸速率(lv)達到1200Mbps。

而Wi-Fi性能在智(zhi)能手機終端上的持續(xu)進步,都離不(bu)(bu)開高通(tong)推出的FastConnect移動連接系統(tong)。在早(zao)期,業內大多使用的還是1×1單路Wi-Fi技術,如1x1的Wi-Fi 5;到了FastConnect6200移動連接系統(tong),就已經支(zhi)持了2×2 Wi-Fi以(yi)及下行MU-MIMO;FastConnect6700則不(bu)(bu)僅支(zhi)持2×2 Wi-Fi,更進一(yi)步支(zhi)持上下行MU-MIMO、OFDMA等(deng),也讓高通(tong)帶來的技術優(you)勢(shi)變得更加突出。

從2015年(nian)至(zhi)今,高通(tong)(tong)公司的(de)(de)Wi-Fi芯片出貨量已經超過(guo)(guo)40億(yi)顆。過(guo)(guo)去(qu)30年(nian)中,高通(tong)(tong)在(zai)研發領域投入的(de)(de)資金超過(guo)(guo)440億(yi)美元,其(qi)在(zai)全球申請和(he)擁有的(de)(de)專(zhuan)利(li)超過(guo)(guo)13萬(wan)件(jian)。這些專(zhuan)利(li)不(bu)僅涵蓋蜂(feng)窩技術領域,同時(shi)還涉及射(she)頻、電(dian)源、成像、軟(ruan)件(jian)及多(duo)媒體等多(duo)個領域,可以(yi)說(shuo)幾乎所有的(de)(de)無線(xian)通(tong)(tong)信背后都有高通(tong)(tong)的(de)(de)身影。

Wi-Fi 6的適用場景還有更多

對于智(zhi)能手(shou)機(ji)來說,不僅(jin)主流手(shou)機(ji)廠(chang)商的(de)旗艦機(ji)、中高端機(ji)型需要更好的(de)Wi-Fi技術,入門機(ji)型同(tong)樣需要,才(cai)能讓更多用戶享受到更好的(de)Wi-Fi體驗。

在(zai)8月(yue)底舉辦(ban)的(de)(de)(de)(de)驍龍嘉年華中,高(gao)(gao)通(tong)(tong)就在(zai)現場部署了(le)采用(yong)高(gao)(gao)通(tong)(tong)Wi-Fi 6解決方案的(de)(de)(de)(de)聯網環(huan)境(jing),通(tong)(tong)過與使用(yong)驍龍8/8+的(de)(de)(de)(de)手機搭配使用(yong),即可(ke)享(xiang)受到(dao)Wi-Fi 6帶來(lai)的(de)(de)(de)(de)超(chao)高(gao)(gao)速率與高(gao)(gao)可(ke)靠性。在(zai)實際的(de)(de)(de)(de)游戲場景測試中,除了(le)信號更(geng)(geng)穩定外,Wi-Fi 6的(de)(de)(de)(de)時延(yan)僅有(you)54ms,遠(yuan)遠(yuan)低于(yu)Wi-Fi 5的(de)(de)(de)(de)111ms,后者的(de)(de)(de)(de)延(yan)遲率也更(geng)(geng)高(gao)(gao)。總體來(lai)說,從信號的(de)(de)(de)(de)曲線變化(hua)來(lai)看,Wi-Fi 6帶來(lai)的(de)(de)(de)(de)提升更(geng)(geng)是(shi)十(shi)分(fen)顯著。

此外,虛實(shi)融合的沉浸式體驗也(ye)是(shi)驍龍嘉年華(hua)中重點描(miao)繪的場(chang)景之一,通(tong)過高(gao)通(tong)Fast Connect 6800移動連(lian)接(jie)系統的Wi-Fi 6特性,實(shi)現VR一體機與運動座(zuo)椅之間的低時延無(wu)線連(lian)接(jie),帶領(ling)觀眾感受到了身(shen)臨(lin)其境(jing)的沉浸式體驗。

5G+Wi-Fi 6組合拳,賦能千行百業數字化轉型

多(duo)年來,Wi-Fi技術一(yi)直(zhi)處在平滑的(de)(de)(de)演(yan)進當(dang)中,到了Wi-Fi 6時(shi),這些全新的(de)(de)(de)特性使(shi)其不僅適用(yong)于(yu)消費級場景,如(ru)智(zhi)能手機、平板電(dian)腦、智(zhi)能家居、穿戴設(she)備等(deng)新型(xing)智(zhi)能終(zhong)(zhong)端(duan)、超高(gao)清(qing)應用(yong)、VR/AR等(deng),也可以適配(pei)到其他的(de)(de)(de)領域當(dang)中,如(ru)遠程(cheng)醫療等(deng)服務場景;機場、酒店、大型(xing)場館等(deng)高(gao)密度場景;智(zhi)慧工廠、無人(ren)倉儲工業級場景等(deng)。在這些場景中,由于(yu)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)路(lu)由器(qi)等(deng)設(she)備對于(yu)內(nei)部空(kong)間(jian)的(de)(de)(de)要求低于(yu)手機,可以放下(xia)更(geng)多(duo)天線,并且路(lu)由器(qi)面向更(geng)多(duo)終(zhong)(zhong)端(duan)連接(jie),因此在2x2 Wi-Fi之外,路(lu)由器(qi)側(ce)甚(shen)至(zhi)還有4x4、8x8 Wi-Fi等(deng),使(shi)得多(duo)終(zhong)(zhong)端(duan)用(yong)戶(hu)場景下(xia)的(de)(de)(de)每單一(yi)終(zhong)(zhong)端(duan)都(dou)可以獲得更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)速率。

以工(gong)(gong)業(ye)級場景為例,使用基于Wi-Fi 6的(de)(de)(de)MU-MIMO技術(shu),工(gong)(gong)業(ye)網關也(ye)可以實(shi)(shi)現向眾多設(she)備(bei)同(tong)時高(gao)(gao)速傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)數據(ju),方便更(geng)(geng)多物聯(lian)網終端設(she)備(bei)同(tong)時在(zai)線用網,數據(ju)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)更(geng)(geng)加流暢(chang);而(er)(er)且(qie)要實(shi)(shi)現工(gong)(gong)業(ye)生(sheng)產的(de)(de)(de)智能化,傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)數量會(hui)逐(zhu)漸增加,對通(tong)信(xin)效率的(de)(de)(de)要求也(ye)在(zai)不斷提高(gao)(gao),而(er)(er)Wi-Fi 6將頻段(duan)擴展到了160MHz,信(xin)道寬度加倍(bei),顯著(zhu)減少(shao)了擁(yong)堵,可以實(shi)(shi)現設(she)備(bei)的(de)(de)(de)更(geng)(geng)低(di)延時通(tong)信(xin);同(tong)時,Wi-Fi 6同(tong)時支持2.5GHz/5GHz雙頻段(duan),兼容性強(qiang),新舊(jiu)設(she)備(bei)都可以接入(ru)Wi-Fi 6網關,部署成本也(ye)進(jin)一(yi)步降低(di)。此外,2.4GHz頻段(duan)的(de)(de)(de)穿透(tou)能力強(qiang)、傳(chuan)(chuan)播距離(li)更(geng)(geng)遠(yuan),適(shi)合工(gong)(gong)業(ye)廠(chang)區(qu)這種空間較(jiao)大、障礙物較(jiao)多的(de)(de)(de)環境(jing),而(er)(er)5GHz速度快、傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)效率高(gao)(gao),適(shi)合中短距離(li)下大量數據(ju)的(de)(de)(de)快速傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)。而(er)(er)且(qie)兩種頻段(duan)可同(tong)時傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu),Wi-Fi 6工(gong)(gong)業(ye)網關可以根據(ju)環境(jing)遮擋、設(she)備(bei)性能等情況,自動(dong)為不同(tong)設(she)備(bei)分配最高(gao)(gao)效的(de)(de)(de)頻段(duan)。

當然,現在市(shi)面上也有兼具(ju)5G與Wi-Fi 6功能的(de)(de)網(wang)關或路由器產品,可以在接(jie)入5G的(de)(de)同(tong)(tong)時(shi),采用(yong)(yong)(yong)Wi-Fi 6構建場景(jing)內的(de)(de)高速物(wu)(wu)聯(lian)網(wang),同(tong)(tong)樣適用(yong)(yong)(yong)于港口、礦(kuang)區(qu)、電(dian)站等工業類應(ying)用(yong)(yong)(yong)場景(jing)。通過兩種技術的(de)(de)結(jie)合使用(yong)(yong)(yong),在提升場景(jing)內設備(bei)通信(xin)速率、擴大物(wu)(wu)聯(lian)覆蓋、降低(di)時(shi)延的(de)(de)同(tong)(tong)時(shi),還節省了設備(bei)全(quan)部(bu)升級的(de)(de)成本(ben)。

寫在最后

目前,Wi-Fi在家庭、企(qi)業端的無(wu)線流量(liang)成本(ben)幾乎為0,因(yin)此,不論在家庭還是企(qi)業場景下,Wi-Fi依然是重(zhong)要的無(wu)線接入方式。

Wi-Fi 6在大(da)規模普及之前,必須首先(xian)構建網絡的基礎設(she)施,如路(lu)由器和網關等。具體(ti)來說(shuo),Wi-Fi 6的普及首先(xian)需要(yao)將路(lu)由器端(duan)(duan)先(xian)升(sheng)級為Wi-Fi 6標(biao)準,為終(zhong)端(duan)(duan)用戶提(ti)供良好的應用環境,隨著Wi-Fi 6的逐漸普及,器件(jian)(jian)成本(ben)快速下(xia)降,不(bu)少設(she)備(bei)的價格已經下(xia)探(tan)到數百元級別;其(qi)次,則需要(yao)終(zhong)端(duan)(duan)廠商跟隨技術升(sheng)級的趨勢,推出更多支持(chi)Wi-Fi 6的移動設(she)備(bei)及物聯網設(she)備(bei),而Wi-Fi 6引入的新(xin)技術不(bu)僅使(shi)得用戶獲得更好的體(ti)驗,也使(shi)得天(tian)線、濾波器等器件(jian)(jian)數量有所(suo)提(ti)升(sheng),軟件(jian)(jian)等附(fu)加值(zhi)相對更高,在大(da)批量的交(jiao)付階段,還能夠進一(yi)步(bu)帶動產業(ye)鏈整(zheng)體(ti)價值(zhi)量的提(ti)升(sheng),為整(zheng)個行業(ye)的發展帶來新(xin)的機會。

5G Wi-Fi 智能手機(ji)
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