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2019-05-22 00:15 出处:PConline原创 作者:卡夫卡 责任编辑:sunziyi

  [PConline 资讯]去年,Wi-Fi联盟打破“陈规”推出了Wi-Fi 6,也就是之前我们常说的802.11ax,且以后都将采用这种新的方案为Wi-Fi命名。作为第六代Wi-Fi,Wi-Fi 6最高速率可达9.6Gbps,并发用户数提升4倍,网络时延从平均30ms降至20ms。如今,Wi-Fi 6大规模普及在即,到底哪些公司更适合Wi-Fi 6呢?部署时又该注意些什么?

   Wi-Fi 6到底有多“6”?

   最近,知名网络研究机构ZK Research的创始人Zeus Kerravala发布了《下一代Wi-Fi 6 超级连接 极速未来》商业白皮书。白皮书认为,与前几代Wi-Fi技术相比,Wi-Fi 6为我们带来了更极致的用网体验与更大的容量;不仅如此,它还将助力物联网发展,同时结合AR/VR、云计算、人工智能等诸多创新技术,渗透进各行业,更好地服务于客户的业务创新。

   首先,Wi-Fi 6带来了速率上的大幅提升。哪些因素与Wi-Fi速率有关呢?如公式“Wi-Fi理论带宽=(符号位长×码率×数据子载波数量)×(1/传输周期)×空间流数”所示,速率提升主要由调制方式、数据子载波数量、码率、传输周期和空间流等几个指标共同决定。

   其中,调制方式决定无线信号子载波单个符号的数据密度,在相同频宽下,使用更高阶的调制技术就能实现更高速率的提升,而Wi-Fi 6采用便是更高阶的调制编码方案1024-QAM(Wi-Fi采用的是256-QAM),使其最大连接速率提升至9.6Gbps。

   此外,Wi-Fi 6的“6”还体现在了高密度接入。其使用了OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,即正交频分多址),能将无线信道划分为多个子信道(子载波),形成一个个频率资源块,用户数据承载在每个资源块上, 而不是占用整个信道,实现在每个时间段内多个用户同时并行传输。

   相较Wi-Fi 5的OFDM方案是按订单发车,不管货物大小,来一单发一趟,哪怕是一小件货物,也发一辆车,这就导致车厢经常是空荡荡的,效率低下,浪费了资源。OFDMA方案则会将多个订单聚合起来,尽量让卡车满载上路,使得运输效率大大提升。

   通过了解OFDMA的工作机制可以看到,OFDMA实现了多个用户同时进行数据传输,这增加了空口效率,接下来我们分别看一下上行OFDMA和下行OFDMA的工作原理。

   另一个很重要的方面是,Wi-Fi6支持MU-MIMO,也就是我们常说的多用户多入多出,允许路由器一次与多达8个设备同时通信,且同时支持上下行MU-MIMO,无需依次进行通信;相比之下,虽然Wi-Fi 5也支持MU-MIMO,但路由器一次只允许与四个设备通信,且只支持下行MU-MIMO。

   这么说可能有点抽象,我们用交通打个比方,就意味着道路由4车道单向扩充为8车道双向,同时多个设备也不再像许多车辆排队等待从一个出口驶出那样,它们可以从不同的道路同时、高效地驶出/驶入,而不再是依次排队行驶,大大提高效率。

   不过,这里要说明一下的是,虽然OFDMA和MU-MIMO针对多用户的上下行,都提高了无线的接入密度,但其实两者差别还是很大的。尽管两者均为并行传输解决方案,但既不是迭代关系,也不是竞争关系,而是互补关系。它们的技术原理不尽相同,适用的场景也有所区别,具体使用时需要根据服务的应用类型而定。

  而“6”的另一个体现,是其抗干扰能力。我们说,Wi-Fi信号无处不在,使得无线之间的干扰也是无处不在的,一方面是来自相邻频段的无线电波叠加引起干扰,会导致数据损坏;另一方面,是同频干扰,虽不会损坏数据却会是竞争开销增加。

   表面上看,造成这些干扰的原因是由于我们环境中经常遇到很多孤立安装的AP,因此无线信号出现了很多交叉覆盖从而造成了干扰;但从技术原理层面来看,造成干扰的原因是由于传统802.11技术是使用了载波监听多路访问/冲突避免技术(CSMA/CA)来实现接入控制。

   为了解决CSMA/CA技术在密集AP环境中性能低下的问题,Wi-Fi 6提出了一种信道空间复用技术(Spatial Reuse Technique),使用BSS(Basic Service Set,基础服务集合)着色位(Color Bit)来标识这个数据帧属于哪个BSS,因此也被称作“BSS着色”(BSS coloring)技术。

   通过“BSS着色”技术,无线设备就能通过新增的着色位来识别来无线报文是来自BSS还是OBSS(0verlapping Basic Service Sets,重叠基本服务集)的信号,这样就能利用提升BSS之间的CCA-SD(Clear Channel Assessment Signal Detection)的门限,动态的降低BSS内部的CCA-SD门限来实现对OBSS相应数据帧的忽略。

   之所以说Wi-Fi 6可以助力物联网的发展,原因在于其支持TWT(Target Wakeup Time,即目标唤醒时间)技术。其允许AP规划与设备的通信,协商什么时候和多久会唤醒发送/接受数据,可将终端分组到不同的TWT周期,减少了保持天线通电以传输和搜索信号所需的时间,意味着减少电池消耗并改善电池续航表现,同时也减少唤醒后同时竞争无线资源的设备数量。

   未来,智慧建筑场景中的智能水表,烟感,门禁…智能工厂场景的机床、AGV、出入库扫码设备等多种类型智能设备都可接入Wi-Fi。得益于TWT,每台设备可单独建立"唤醒协议",终端设备仅在收到自己的"唤醒"信息之后才进入工作状态,而其余时间均处于休眠状态,可以节省高达7倍的电池功耗。

   同时,这使得一些需高带宽通信的物联网设备成为可能,比如智能办公设备,TWT可以可以节省高达7倍的电池功耗。但TWT并不是对所有设备都有帮助,例如笔记本电脑需要持续的互联网访问,因此不太可能过多地受益于此功能(或许进入睡眠状态时影响更大),对偶尔需要更新其状态的小型、低功耗设备更有益处。所以说,TWT技术表明了Wi-Fi 6拥抱物联网的决心。

   哪些公司更应部署Wi-Fi 6?

   前面说了这么多Wi-Fi 6的过人之处,那究竟哪些公司更应该部署Wi-Fi 6呢?

   如今,随着4K视频、自动引导车(AGV)和VR/AR等技术的广泛应用,各行各业对Wi-Fi体验的需求都在快速增加。相比之前的Wi-Fi技术,Wi-Fi 6是第一个能使企业实现全无线连接的技术标准,企业的所有设备和应用程序都可通过Wi-Fi 6实现网络连接。

   部署WiFi 6之前,做好这几方面的准备:一个是确保有线网络是最新的。有线网络所需的关键特性包括满足PoE+标准的以太网供电、多GE接口(1/2.5/5GE)。另外,当你考虑Wi-Fi 6的时候,统一管理变得不可或缺;另外,基于人工智能进行运营管理。Wi-Fi 6使企业能够实现超联接,而超联接的缺点在于它非同寻常地复杂,因此人工智能操作工具是 Wi-Fi 6 取得成功的必要条件 ,比如华为的 CampusInsight :再者,就是联接企业网络与物联网。数字化转型和万物互联的需求最终将整合所有网络。网络专家应了解这些网络的规模、使用的协议(如BLE、Zigbee等)以及安全隐患,提前做好准备。

    因此,这里我们建议那些目前仍在使用Wi-Fi 4(802.11n)或更早Wi-Fi标准版本的公司,一步到位,直接部署Wi-Fi 6更经济;对于那些技术先行者的先驱型企业,这类企业主要在如高等教育、奢侈品零售和娱乐场所等竞争激烈的行业,性能不佳的无线网络可能导致客户体验不好,迅速投向竞争者;

   第三类,就是使用高带宽和沉浸式应用的公司。比如使用高清视频或AR进行客户服务或协作的公司或机构,以及远程3D医疗、VR/AR沉浸式教学和无人仓储等场景都有Wi-Fi 6的需求;还有一类,是正在构建高密无线网络的机构:这类机构包括公共场所、大学、体育馆和剧院等。老版本的Wi-Fi很难满足要求,而使用Wi-Fi 6则有可能实现。

   好了,本期内容到这里就先告一段落了。怎么样,对于Wi-Fi 6你还有什么想知道想了解的,可以在评论区积极留言哦~

 
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