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Wi-Fi6打造千兆家庭网络新时代

2020年10月15日 09:32  中国信科集团  

随着国内光纤宽带网络的持续建设,光纤到户已成为家庭用户的首要接入方式。而在F5G(第五代固定宽带网络)时代来临时,以千兆家庭网络为承载,以超宽应用为牵引,智慧家庭正成为新时代下前沿科技应用的重要场合之一。

典型的智慧家庭网络由接入设备、内部组网设备及各种智能外设组成。F5G场景下,智能网关连接入户光纤,入户带宽可达千兆以上。而在家庭内部无线组网上,因户型、电器设备、环境等因素影响,目前还面临着 Wi-Fi网络覆盖差、高延迟、易掉线等问题,入户的高带宽未能得到充分利用,进而影响诸如VR视频、远程医疗等大宽带应用体验。为了解决上述问题,家庭组网正从Wi-Fi无线协议和MESH组网两个重要方向实现技术升级。

一、 Wi-Fi6成就超千兆无线使用新体验

Wi-Fi技术诞生至今已发展到Wi-Fi6标准,其在带宽、速率、覆盖性、抗干扰性方面相较前一代有了明显的提升。

优势一:提升传输密度,拓宽信道带宽

首先,Wi-Fi6采用更高阶的调制技术“1024-QAM”。如果我们把Wi-Fi5使用的256-QAM正交幅度调制技术比作小型汽车,它的最大载客量有8人,而Wi-Fi 6采用的1024-QAM正交幅度调制就好比中型汽车,最大载客量可达10人,单次的载客量就提升了25%。

其次, Wi-Fi 6具有更宽的信道带宽和更多的空间流。信道带宽(频宽)被用来描述网络或者线路上传输数据的理论最高速率,可以理解为公路的路面宽度,从Wi-Fi 1到Wi-Fi 6频宽从20MHz、40MHz、80MHz到160MHz,路面变得越来越宽。而空间流则更类似车道,Wi-Fi 6将原有的4车道扩建为双向8车道,道路变宽、车道变多,车流容量增大、运输效率显著提升。

优势二:Wi-Fi 6支持多用户并发

Wi-Fi 6采用正交频分多址(OFDMA)技术。通俗来讲,Wi-Fi 5的OFDM技术是按用户订单发车,不管货物大小来一单发一辆车,车厢经常装不满,效率低下,浪费时隙资源;Wi- Fi 6的OFDMA方案则会将多个用户的订单合并,让货车满载上路,运输效率大大提升。

Wi-Fi 6支持双向MU-MIMO(多用户、多输入、多输出)。MU-MIMO是常见的多天线技术,它可以让多个设备同时与无线路由器传输数据,而不必像传统的SU-MIMO那样,多个设备依次轮流与路由器通讯。Wi-Fi 6在Wi-Fi 5下行MU-MIMO的基础上新增上行MU-MIMO,同时也把Wi-Fi 5最大支持4×4的下行MU-MIMO提升到最大支持8×8的上下行MU-MIMO。与Wi-Fi 5相比,下行链路容量增加了2倍,上行链路容量增加了8倍,从而大幅提高无线接入总容量。

二、 EasyMesh组网增强无线覆盖及自组网性能

由于家庭户型变化多样,单一的无线设备难以实现良好的全屋覆盖,需要通过多台设备组建内部网络。家庭组网技术也经历了点对点组网、无线Client组网、无线中继组网、无线桥接组网和目前正继续发展的Mesh组网时代。为了进一步增强Mesh网络性能、实现异厂家间设备互通、扩大产业规模和使用门槛,Wi-Fi联盟制定了EasyMesh标准,目前最新版本为R2版。EasyMesh可以简单理解为传统的AP Client模式 + 一定规则的自动配置,可实现在Wi-Fi网络中AP达到2台或以上时自动连接组网。EasyMesh省去了用户手动配置SSID密码的过程以达到漫游效果,同时增加了一些提高用户体验的特性:

1)自组网:新入网设备通过WPS按键等方式快速入网,保留配置后,下次启动可以自动入网。

2)配置同步:入网后主控AP(Controller)将配置信息发到Agent AP,Agent AP按照同步的参数配置本地接口。

3)自愈合:当网络中间某个节点断掉时,它下挂的节点自动找到性能最优的节点重新组网。

4)无缝漫游:终端设备位置移动后,会切换到性能更好的AP来连接。

中国信科集团旗下的烽火通信依托光纤宽带领域的深厚技术积累,持续更新升级智慧家庭产品族,目前已形成由千兆智能网关、智能组网AP、智能机顶盒为核心,叠加众多第三方智慧外设的新一代智慧家庭解决方案。全线产品具备Wi-Fi6和Mesh组网功能,实现无线信号全屋覆盖,极大地提升了网络使用体验。设备可通过手机APP智能管理,方便运营商及用户进行可视化配置和使用情况监控。

超宽接入、无线网络覆盖、智慧业务应用将是5G及F5G时代下运营商打造高品质家庭网络的核心竞争力和建设方向。烽火通信将继续发挥光通信领域优势,紧密协同运营商业务规划,共同创造面向未来的智慧家庭和智能家居新生态。

编 辑:孙秀杰
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