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本文作者: 呂倩 | 2017-09-19 11:21 |
研發(fā)WiFi連接技術(shù)、試圖占領(lǐng)上游市場(chǎng)并逐步控制物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代話語(yǔ)權(quán),是高通一直以來(lái)的布局。
2017年2月,高通宣布推出兩款支持下一代標(biāo)準(zhǔn)——802.11ax的WiFi解決方案,其中包括面向網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的IPQ8074系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)和面向客戶終端的QCA6290,借此,高通成為首家發(fā)布支持802.11ax的端到端商用解決方案的公司。
七個(gè)月后,Qualcomm Technologies產(chǎn)品管理總監(jiān)Jason Tao向雷鋒網(wǎng)表示,經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的布局,11ax最終在消費(fèi)類、企業(yè)級(jí)和運(yùn)營(yíng)商的應(yīng)用正在逐步落地。
實(shí)際上,早在2016年5月,高通便推出面向家庭用戶的802.11ac三頻平臺(tái),整合兩個(gè)5GHz頻段與一個(gè)2.4GHz頻段,該方案可以在使用多種WiFi技術(shù)的家庭場(chǎng)景中,智能分配設(shè)備的頻段,優(yōu)先為支持802.11ac的設(shè)備提供更穩(wěn)定的帶寬,額外多出來(lái)的頻段則可以用來(lái)拓展網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
Jason Tao表示,目前來(lái)講,用戶使用比較普遍的已經(jīng)是802.11ax技術(shù)了,但從整個(gè)Wi-Fi技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看,802.11ax技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于其能夠提高網(wǎng)絡(luò)的容量及效率。
為什么802.11ax 會(huì)成為下一代
Jason Tao對(duì)雷鋒網(wǎng)表示,Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)今后的演進(jìn)過(guò)程中,最關(guān)鍵的一點(diǎn)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的容量是否能夠滿足應(yīng)用的需要,而并非在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)里某一個(gè)節(jié)點(diǎn)連到AP,能發(fā)送最快的速率是多少。
換言之,絕對(duì)最高的速率并不是最關(guān)鍵的點(diǎn),關(guān)鍵點(diǎn)在于如何為所有的用戶提供所有的數(shù)據(jù),且質(zhì)量都能滿足他們對(duì)于服務(wù)的需求,所以這是關(guān)于總體網(wǎng)絡(luò)容量的問(wèn)題。
802.11ax技術(shù)如何擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)容量?
802.11ax技術(shù)能使每個(gè)AP同時(shí)接入服務(wù)的終端數(shù)量有所提高。通常大家通過(guò)零售渠道/家用的主流路由器,同時(shí)接入十幾個(gè)終端時(shí),可能就對(duì)Wi-Fi產(chǎn)生一些挑戰(zhàn),使用效果與體驗(yàn)就會(huì)逐漸變差。而802.11ax技術(shù)專門引入了一些新的特性,令同一個(gè)服務(wù)器可以同時(shí)服務(wù)多個(gè)終端,這方面相較前代有所提高。
1. 在高密度使用場(chǎng)景下,如果有多個(gè)AP,802.11ax在密集型環(huán)境里能幫助多個(gè)AP之間互相協(xié)調(diào),使得共享信道上的AP也能更合理地利用信道帶寬。
2. 上行鏈路的管理。在802.11ax技術(shù)之前,如802.11n和802.11ac,對(duì)于上行鏈路資源的調(diào)度都是依靠隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)帶寬的。而802.11ax技術(shù)中的新協(xié)議增加了一些能夠?qū)K端之間進(jìn)行協(xié)調(diào),以及上行鏈路資源管理調(diào)度方面的功能。
3. 對(duì)于多種數(shù)據(jù)流的不同類型,如何能同時(shí)兼顧高數(shù)據(jù)量的需求,又能穿插顧及到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備即時(shí)性要求高、但數(shù)據(jù)流量不是很大的需求。如何混合進(jìn)行業(yè)務(wù)操作,802.11ax技術(shù)對(duì)于這方面也進(jìn)行了加強(qiáng)。
所以,能解決單AP的接入數(shù)量,同時(shí)多AP相互協(xié)調(diào);上行時(shí)各個(gè)接入點(diǎn)之間在帶寬鏈路進(jìn)行資源調(diào)度,對(duì)承載的業(yè)務(wù)進(jìn)行合理的流量分配管理,我們就可以看到802.11ax技術(shù)對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)的效率和容量都能有提高。
與11ac相比,11ax具備的新的關(guān)鍵技術(shù)特征?
一個(gè)是8×8 MU-MIMO(多用戶多輸入多輸出)。之前802.11ac Wave 2的一個(gè)主要特性就是MU-MIMO,當(dāng)時(shí)在11ac里面,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能實(shí)現(xiàn)的功能就是11ac Wave 2的AP可以同時(shí)向多個(gè)支持MU-MIMO的客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)包, 11ac當(dāng)時(shí)支持的最大規(guī)格是4×4 MU-MIMO,同時(shí)可以向4個(gè)終端共享下行的MU-MIMO數(shù)據(jù)包。另外當(dāng)時(shí)在11ac的規(guī)范里只有下行的MU-MIMO功能。
現(xiàn)在的11ax有兩個(gè)方面的提高:
第一是上行和下行都可以支持MU-MIMO,不僅是從AP向終端發(fā)送數(shù)據(jù)包的時(shí)候可以一個(gè)數(shù)據(jù)包同時(shí)面向多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送,同時(shí)這幾個(gè)終端節(jié)點(diǎn)也能夠協(xié)調(diào),同時(shí)向AP端、網(wǎng)絡(luò)上行發(fā)送數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包同時(shí)到達(dá)AP,AP也能夠解碼、同時(shí)接收所有的數(shù)據(jù)包,因此效率就有所提高。以前最大的規(guī)格只支持到4×4 MU-MIMO,現(xiàn)在是8×8 MU-MIMO。以前每個(gè)數(shù)據(jù)包每次只能把4個(gè)終端組合在一起,現(xiàn)在可以把8個(gè)組合在一起。當(dāng)然這并不是說(shuō)MU-MIMO網(wǎng)絡(luò)里只有4個(gè)或者8個(gè)終端,而是每一個(gè)幀(Frame)里面最多可以有4到8個(gè)終端,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的容量達(dá)到上百個(gè)是沒(méi)有問(wèn)題的,這就明顯提高了效率。
另外一個(gè)重要的演進(jìn)是OFDMA的加入。之前的11ac甚至之前的Wi-Fi采用的都是OFDM的調(diào)制方式,現(xiàn)在多了一個(gè)新的調(diào)制方式叫OFDMA,并能同時(shí)支持上行和下行。以前相當(dāng)于在同一個(gè)幀(Frame)里只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包,傳給客戶端的時(shí)候不管幀(Frame)的大小,從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的角度來(lái)看,在信道發(fā)送方面額外的系統(tǒng)開銷(overhead)都是一樣的。而OFDMA是在蜂窩應(yīng)用中已經(jīng)普遍應(yīng)用的技術(shù),它主要的優(yōu)勢(shì)功能是把各種大小的數(shù)據(jù)包從調(diào)制的角度組合在一起,系統(tǒng)開銷(overhead)可以通過(guò)共享而降低,因而效率得到提高,這是一個(gè)很重要的演進(jìn)。
同時(shí),OFDMA的符號(hào)的長(zhǎng)度也變長(zhǎng)了,每一個(gè)調(diào)制信號(hào)的符號(hào)長(zhǎng)度變成以前11ac的4倍。調(diào)制的長(zhǎng)度越長(zhǎng),在多路徑(Multipath)的情況下,AP端、客戶端就能有更多的機(jī)會(huì)可以充分利用多路徑,通過(guò)更寬的窗口把不同角度反射過(guò)來(lái)的信號(hào)組合在一起。這就讓實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中,特別是遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臅r(shí)候,在多路徑比較強(qiáng)的情況下,解碼能力增強(qiáng),接受的穩(wěn)定性也更大了。另外,現(xiàn)在的調(diào)制可以支持1024-QAM,之前最高只支持到256-QAM,調(diào)制碼的密度越大,承載的數(shù)據(jù)量也就越大,這比以前提高了2到3倍。
總體來(lái)講,這些相應(yīng)的技術(shù)組合在一起就使11ax整體的技術(shù)性能在多個(gè)AP之間互相協(xié)調(diào),在網(wǎng)絡(luò)帶寬的應(yīng)用方面更有效率。
11ax的優(yōu)勢(shì)能在哪些具體應(yīng)用場(chǎng)景中凸顯出來(lái)?
一是城市里面密集度非常高的使用環(huán)境,11ax對(duì)辦公、公寓、密集型住宅甚至室外的應(yīng)用都有很大的提高;
二是企業(yè)級(jí)的應(yīng)用,這也是現(xiàn)在非??春玫淖钤绮杉{11ax技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景之一。因?yàn)槠髽I(yè)級(jí)應(yīng)用基本把所有的關(guān)鍵業(yè)務(wù)都搬到了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),有線網(wǎng)絡(luò)連接已經(jīng)很少見(jiàn)了。無(wú)論是終端的設(shè)備接到云端,還是應(yīng)用于教育領(lǐng)域的電子課室都是在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的。11ax使這些服務(wù)比以前的可靠度更高,支持的客戶端數(shù)量也更大。比如說(shuō)電子教室,以前如果是100多位學(xué)生的大課授課形式,傳輸視頻或是上下行的交互挑戰(zhàn)都比較大,11ax會(huì)使應(yīng)用場(chǎng)景的可靠度和使用效果有很好的提升。
第三,新增應(yīng)用場(chǎng)景是對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)分流起到了重要的輔助作用。Jason Tao向雷鋒網(wǎng)表示,LTE網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)終端的上網(wǎng)和數(shù)據(jù)流量方面確實(shí)起到了很大的改善作用,但LTE的網(wǎng)絡(luò)對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)不管是帶寬還是網(wǎng)絡(luò)的部署都比較昂貴,所以很多情況下運(yùn)營(yíng)商都愿意把其中一部分業(yè)務(wù)分流到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上,因?yàn)閃i-Fi網(wǎng)絡(luò)相對(duì)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。但之前的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)存在穩(wěn)定性或者帶寬上的挑戰(zhàn),隨著11ax技術(shù)的演進(jìn),從LTE網(wǎng)絡(luò)分流過(guò)來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景的用戶體驗(yàn)會(huì)比以前更好。
除了以上幾個(gè)技術(shù)核心問(wèn)題,雷鋒網(wǎng)整理了與Jason Tao幾個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)答,以觴讀者:
問(wèn):家用和消費(fèi)級(jí)的應(yīng)用會(huì)是11ax的核心應(yīng)用嗎?
答:剛才提到了11ax在城市高密度的使用場(chǎng)景實(shí)際上指的就是家用、在居家環(huán)境下的使用。在密集的樓宇里,很多人家里不只是一臺(tái)Wi-Fi AP,或者是樓宇很密集的情況下,鄰里之間也有很多AP。這就是指的家用。所以從消費(fèi)級(jí)到企業(yè)級(jí)、到運(yùn)營(yíng)商級(jí),我們認(rèn)為11ax都可以很好地支持這些使用場(chǎng)景。另外,11ax還同時(shí)支持2.4GHz和5GHz,這樣使得在一般的家用場(chǎng)景下,部署使用就更靈活,包括2.4GHz頻段上的服務(wù)也可以慢慢地演進(jìn)到11ax。
問(wèn):11ax在2.4G上可以實(shí)現(xiàn)多少速率提升?
答:這個(gè)可能要具體算一下。相較于之前11ac,11ax有了MU-MIMO和OFDMA的提升。但如果從絕對(duì)的速率來(lái)講,這個(gè)提升的幅度并不一定說(shuō)是幾倍,但好處是容量高了很多。因?yàn)?.4GHz的一個(gè)主要挑戰(zhàn)就是帶寬非常窄,只能跑40MHz帶寬,那怎么能把這40MHz帶寬應(yīng)用得更合理,這是最重要的,頻段占得太寬就會(huì)影響布網(wǎng)。
問(wèn):11ad和11ax有什么關(guān)系呢?它是一個(gè)過(guò)渡技術(shù)嗎?
答:其實(shí)這不是一個(gè)過(guò)渡產(chǎn)品。11ax相當(dāng)于是11ac的演進(jìn),因?yàn)樗鼈冎饕窃?.4GHz和5GHz這樣通用的Wi-Fi頻段工作,而11ad是在60GHz的頻段工作運(yùn)行,頻段不一樣,所以一些基本的技術(shù)也不太一樣。雖說(shuō)在很多的國(guó)家和區(qū)域這都是免許可頻段(Unlicensed band),但頻帶不一樣。11ad會(huì)另有一套演進(jìn)的路徑,接下來(lái)會(huì)發(fā)展到11ay;而11ac的下一代演進(jìn)就是11ax,可以說(shuō)是并行演進(jìn)。
問(wèn):11ad的宣傳中突出的是支持AR/VR傳輸,8K視頻等,強(qiáng)調(diào)的是超高速率。而11ax的速度也不慢,為什么突出的重點(diǎn)是覆蓋?
答:對(duì),11ax的速度對(duì)于有高帶寬需求的、諸如VR/AR的傳輸場(chǎng)景,肯定也都能有很好的提升。如剛才提到,11ad與11ax兩種技術(shù)應(yīng)用的頻段不一樣,60GHz有一些比較獨(dú)特的地方,比如說(shuō)在干擾方面的挑戰(zhàn)可能比2.4GHz和5GHz要少一些。
另外,11ad的波束成型(beamforming)技術(shù)能使得網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r(shí)候(如VR應(yīng)用情況下),對(duì)高帶寬有很好的保障。而作為這項(xiàng)技術(shù)本身的特性,從應(yīng)用層到mac層,底層的技術(shù)決定了它整體的延時(shí)性也比較低。所以說(shuō),11ad在現(xiàn)有技術(shù)上確實(shí)是非常適合VR/AR應(yīng)用的。11ax從11ac演進(jìn)而來(lái),單個(gè)節(jié)點(diǎn)的速度提升當(dāng)然很重要,但在11ax里主要的技術(shù)提升,包括MU-MIMO和OFDMA,都是解決容量提升的問(wèn)題。
問(wèn):11ax作為11ac的演進(jìn),它的穩(wěn)定性如何?
答: 這里的穩(wěn)定性主要指遠(yuǎn)距離的用戶體驗(yàn)怎么樣。
作為11ax來(lái)講,因?yàn)檫€是在2.4GHz和5GHz上,所以信號(hào)傳輸?shù)幕咎匦允遣蛔兊摹偛艦槭裁凑f(shuō)11ax能擴(kuò)展覆蓋范圍呢?比如說(shuō)11ax有更長(zhǎng)的OFDMA符號(hào),就對(duì)遠(yuǎn)距離傳輸有了進(jìn)一步改善,通過(guò)這樣的途徑使覆蓋范圍擴(kuò)大了。從這個(gè)方面的用戶體驗(yàn)來(lái)說(shuō),中、遠(yuǎn)端的用戶應(yīng)該是能感受到連接更穩(wěn)定了。比如我想在房間的另一端來(lái)看一個(gè)視頻,11ac演進(jìn)到11ax以后,這個(gè)視頻接收的效果應(yīng)該是更好、更穩(wěn)定了。
關(guān)于上行鏈路資源調(diào)度,比如說(shuō)OFDMA下/上行都可以做,這樣使得多個(gè)客戶端可以進(jìn)行協(xié)調(diào),而不是說(shuō)大家都去搶某個(gè)網(wǎng)絡(luò)里的某個(gè)時(shí)間段。理解成——以前完全是分時(shí)運(yùn)行,現(xiàn)在相當(dāng)于是在分時(shí)的基礎(chǔ)上,在每個(gè)時(shí)段里可以有多個(gè)客戶同時(shí)利用這個(gè)頻段,把這個(gè)頻段分得更細(xì)了。這樣的話,只要傳輸效率能更高,客戶端等待的時(shí)間也就更少了,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的沖撞也更少,這樣就達(dá)到了您提到的很重要的一點(diǎn)就是節(jié)能,功耗就會(huì)變少。以前11ac終端在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中,經(jīng)常有可能需要重傳,要不斷地等待自己發(fā)射的機(jī)會(huì),這個(gè)等待時(shí)間長(zhǎng),能量就浪費(fèi)了。如果一個(gè)手機(jī)終端支持11ax,有了OFDMA和上行MU-MIMO,大家多個(gè)終端之間互相協(xié)調(diào),我們就知道應(yīng)該在哪個(gè)時(shí)間點(diǎn)傳輸,避免了重發(fā)與等待,功耗表現(xiàn)的確會(huì)更好。
問(wèn):目前Qualcomm的11ax解決方案在具體的落地上表現(xiàn)怎樣?今年IFA上,華碩展示了一款11ax的路由器,很多人都說(shuō)它是采用Qualcomm的解決方案?
答:目前我們正在跟很多家OEM廠商積極合作,進(jìn)行新品的開發(fā),最近華為全聯(lián)接大會(huì)上,他們采用高通11ax方案已發(fā)布了11ax無(wú)線接入點(diǎn)產(chǎn)品。廠商具體產(chǎn)品發(fā)布計(jì)劃和相關(guān)產(chǎn)品信息,這個(gè)可能還是需要合作伙伴來(lái)分享他們的具體信息,我們不太方便進(jìn)行評(píng)論。
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