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高通如何布局Wi-Fi 6?

最近市面上问世的一系列旗舰机、笔记本电脑和路由器,都大幅宣传了一个关键词:「Wi-Fi 6」。Wi-Fi 6作为最新一代的Wi-Fi技术,基于802.11ax标准,最高速率可达9.6Gbps,堪称史上速率最快、最灵活、最通用的Wi-Fi技术。

即便如此定义,但相较于5G「万物互联」的庞大愿景,Wi-Fi 6的话语权似乎差了一点火候,似乎现有的网络已经可以满足“基本的”工作和生活需求,而5G的到来,让“移动网络取代Wi-Fi”的声音又双叒叕出现了。但实际现状并非如此,Wi-Fi在家庭和企业场景中仍扮演重要角色,而Wi-Fi 6针对某些细分市场(如拥挤的公共空间,或毗邻的家庭环境)的赋能,让Wi-Fi 6与5G更多是一种补充互助,而非取代替换。

3月17日,高通在线上召开媒体技术沟通会,分享了高通对于Wi-Fi 6的理解和布局,让Wi-Fi 6的价值得以更清晰的体现。

面貌一新的Wi-Fi 6

在无线通信世界,一直存在两种通信类别。一类是蜂窝网络,即2G/3G/4G和已经来临的5G;另一类则是Wi-Fi技术,即802.11a/b/g/n/ac/ax。前者是一种广域网技术,多用于室外场景;而Wi-Fi作为蜂窝网络的室内覆盖补充,承担着大量的数据流量承载,尤其是如今5G已在跑道上,需要更强的Wi-Fi,担当卸载流量和填补5G覆盖缺口的重任,且满足数据爆炸时代的连接需求。于是,Wi-Fi 6来了。

当我们回顾漫长的通信技术迭代历程,也不难发现,Wi-Fi其实一直与人们的生活密不可分。20年前,Wi-Fi的任务很简单:在家庭网络环境中,服务一两台设备(例如笔记本电脑)就可以了,当时的笔记本电脑可能还需要USB接口或者无线网卡才能连接到Wi-Fi;在大型公共场所,Wi-Fi也只是为少量早期的移动办公者提供连接服务。

10年前,智能手机和平板电脑兴起了,Wi-Fi逐渐成为这些新兴设备的重要联网方式,无线路由器也随之进入更多家庭、更多公众区域。这时候,移动办公成为了常态,人们工作不受场所限制。

如今,移动终端琳琅满目,智能家居广泛应用起来了,这使得家庭成为高密度Wi-Fi使用场景;各种手游以及云服务,也催生了大量家庭网络需求,人们希望享受到更高带宽、更低时延、全屋覆盖的无缝Wi-Fi;在大型公众场所中,一系列智能化建设出现,Wi-Fi设备则需要满足大型企业园区、大型场所中数万个用户和智能设备的接入需求。

诚然,我们从来都离不开Wi-Fi网络。而Wi-Fi 6的出现,让Wi-Fi也变得面貌一新,它引入了许多以前不曾应用于Wi-Fi的新技术,例如正交频分多址(OFDMA)、多用户-多输入多输出(MU-MIMO)、正交幅度调制(1024-QAM)、目标唤醒时间(TWT),在速率、频段、覆盖面积上都带来了相应的提升,以满足多名用户的网络需求,以及更广泛的应用范围,甚至,Wi-Fi 6还可能为各种新应用敞开大门,比如VR、智能家居。

Wi-Fi 6同时更具成本效益,它或许会给一些企业架构师带来灵感,让他们可以对网络进行大幅度改造,以满足更多更严格的网络需求,比如:

1、更少的接入点

得益于OFDMA和MU-MIMO,一个Wi-Fi 6接入点可以同时服务数百个客户端,前者引入了一种可极大地提高网络处理的调度方案,后者解决了设备的高吞吐量问题。

如果说MU-MIMO可以并行处理“大数据”,那么“小数据”就可以交给OFDMA。具体而言,OFDMA可以处理各种碎片化的小数据,例如微信、微博数据,该技术早在蜂窝网络就已运用,这是第一次在Wi-Fi网络引入;而MU-MIMO就好比“千手观音”,也就是同时处理大量终端的网络需求,MU-MIMO分为上行和下行,上行主要针对各种各样在线直播、上传视频、在线观看的需求,下行MU-MIMO在Wi-Fi 5时已被引入,上下行支持的链路数量越多就意味着“手”越多(效率更高)。

据高通产品经理叶思崑介绍,高通的Networking Pro平台可以同时满足OFDMA和MU-MIMO规范,这意味着一个基于高通Networking Pro平台的产品可以同时支持37个OFDMA用户和多达1500个客户端。

2、全无线办公室

众所周知,Wi-Fi的迅猛发展一直威胁着以太网连接在现代办公场景的地位,因此市面上也一直出现“以太网可能会被关闭”的声音,但目前看还没到关闭的地步,然而Wi-Fi 6很可能是压死骆驼的最后一根稻草。

OFDMA 和MU-MIMO有助于将高吞吐量连接扩展到网络周边,而Wi-Fi 6另一个被称为BSS Coloring(BSS着色技术)的新功能,可以降低相邻信道的网络设备的相互干扰,增加每个设备自身的网络通信能力,用一句话可以通俗地解释为,“我的地盘我做主”。

3、无固定电话办公室

如今网络上的语音通信效率非常低,因为应用程序在发送和接收数据包之前必须轮流等待,而Wi-Fi 6可以同时发送和接收多个传输,这是语音、视频和其他实时应用的理想选择。这么看起来,一些诸如Zoom、飞书等远程办公系统,或是一些围绕亚马逊Alexa、谷歌语音构建的智能扬声器系统,一切都可以在网络上运行,且看起来是没有延迟的。

OFDMA还允许数据包大小可变,这意味着可以在不影响网络负担的情况下更为经济地分配语音。

厚积薄发的高通Wi-Fi家族

众所周知,高通一直是蜂窝技术的主要推动者,而同时,高通在Wi-Fi技术领域也是业界引领者。在Wi-Fi联盟宣布正式开启Wi-Fi 6的认证计划的同一天,高通就拿到了Wi-Fi 6认证资格。

实际上,高通已经在Wi-Fi领域进行研发和投入超过十年。高通产品市场总监胡鹏介绍,自2015年起,高通已经出货超过40亿颗Wi-Fi芯片。

一方面,高通不断整合行业领军企业,来扩充Wi-Fi和蓝牙的产品线。2011年,高通收购了著名Wi-Fi芯片供应商创锐讯公司;2014年收购了802.11ad领域的明星企业Wilocity;2015年收购了蓝牙领域的领军企业CSR。夯实了Wi-Fi领域的实力。

另一方面,高通本身也在各个重要时间节点推出了重要的产品。2012年,高通在手机侧率先推出支持Wi-Fi 5(802.11ac)的产品;2014年推出首个4路MU-MIMO网络解决方案;随后又推出业界首个2x2 MU-MIMO移动平台;2016年,高通先后推出了Wi-Fi SON(自组织网络)以及Wi-Fi网状网络(Mesh)解决方案;2018年推出业界首批能够提供顶级吞吐量的802.11ay产品;2019年,高通又推出首个面向移动终端的Wi-Fi 6解决方案,以及首个8x8 Wi-Fi 6网络解决方案。

左手蜂窝技术,右手Wi-Fi技术,高通将两者的优势进行了整合,实现了真正意义上的互联互通。过程中经常会出现一些有意思的故事,比如MIMO最早应用在蜂窝技术上,高通认为不能让蜂窝技术独享经验,因此经过一段时间打磨,高通也将MIMO技术应用在Wi-Fi领域,以增加网络吞吐量,并提高发射接收性能;还有毫米波技术,高通率先推出了支持60GHz毫米波频段的商用802.11ad产品,之后又在较短时间内将Wi-Fi上的毫米波技术整合到5G中,同样推出支持毫米波的5G产品并商用。

高通于2019年8月针对Wi-Fi 6网络推出了完整的产品组合,分别是Qualcomm Networking Pro 400、Pro 600、Pro 800以及最高端的Pro 1200四条产品线,它们分别对应最高支持4路、6路、8路和12路空间数据流,能够满足不同定位产品的需求。

而Qualcomm Networking Pro系列平台是高通的第二代Wi-Fi 6解决方案,具有可扩展性,支持一些更智能的配置,且更新时无需更新每个产品,网状网络中的所有产品仅相当于一台设备。适用于家庭侧、商用侧或者企业级应用场景,以及火车、飞机、客运大楼等各种大型场所。目前已经有超过200款采用Qualcomm Networking Pro系列平台的设计已经出货或是正在开发中。

面向手机侧,高通拥有集成式先进移动连接子系统FastConnect。其中,随着骁龙865的问世,高通推出了FastConnect 6800子系统,这是高通最新一代支持Wi-Fi 6面向移动终端的解决方案,该子系统也是首批获得Wi-Fi联盟Wi-Fi CERTIFIED 6认证的产品之一。目前约70款搭载骁龙865移动平台的终端,同时也采用了高通FastConnect 6800,实现了对Wi-Fi 6创新特性的完整支持。

▲ 图:FastConnect 6800支持8x8数据流探测机制的MU-MIMO,与Wi-Fi 6 AP搭配,可最大限度的发挥Wi-Fi 6 AP侧的全部天线的处理能力,即最大程度利用AP侧发出的数据流。相较于只支持4路探测的方案,该技术可明显提升网络容量,并在多终端用户场景下让每单一终端可以获得更高的速率。

值得一提的是,在Wi-Fi 6如火如荼的部署过程中,其潜力也在进一步被挖掘,比如Wi-Fi 6E。2020年1月,Wi-Fi联盟推出Wi-Fi 6E标准,该标准允许Wi-Fi设备在频谱可用时支持6GHz频段。而6Ghz频段与5GHz相邻,具有更大的可用性和更宽的通道尺寸,且可以在受到传统Wi-Fi 4 或 Wi-Fi 5设备干扰的情况下获得清晰的频谱。

而高通在Wi-Fi 6E也进行了布局。今年2月,高通在6GHz频段进行了里程碑意义的Wi-Fi 6E OTA演示,这就意味着,高通已经准备好将成功的Wi-Fi 6产品组合扩展至6 GHz频段,以释放突破性的Wi-Fi 6E性能。

看起来,高通“端到端”的Wi-Fi解决方案十分丰富,好似“眉毛胡子一把抓”,实际上这是为了满足不同的客户需求。正如胡鹏所说:“高通希望通过不同规格的平台,来协助客户和合作伙伴推出不同规格的产品,从而共同把产品更快地推入市场。”

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