在5G加速商用的同時,Wi-Fi技術也迎來重大變革,Wi-Fi6國際標準發布后,各大玩家集體搶灘,芯片廠商、設備商紛紛發力,Wi-Fi6終端也將進入商用元年。業界普遍認為,Wi-Fi6將會給大帶寬、高并發、高可靠等應用場景帶來新機遇,但仍存挑戰。
在6月2日,通信世界全媒體召開的“5G+Wi-Fi6,共贏千兆新時代”主題沙龍上,中國電信研究院移動通信研究所高級工程師潘毅明表示,通過實測多種Wi-Fi6設備和終端發現,Wi-Fi6的各項性能中除速率得到顯著提升外,其它新特性的實際效果并不明顯。要想讓Wi-Fi 6充分發揮其特性,還需要產業鏈協同發展。
Wi-Fi6的關鍵技術
演講伊始,潘毅明講述了Wi-Fi6的標準化演進過程。2013年,為應對互聯網對基礎網絡發起的新挑戰,IEEE 802.11工作組成立了HEW(High Efficiency Wireless)研究組,并于2014年轉為正式的11ax任務組,在802.11-2012標準基礎上開發11ax協議。2019年,IEEE 802.11ax發布,Wi-Fi聯盟將其命名為WiFi6。
潘毅明表示,與Wi-Fi5相比,Wi-Fi6之所以帶來了Wi-Fi網絡的巨大變革,是因為Wi-Fi6有大帶寬(峰值速率提升到9.6G/bits)、高并發(單頻并發用戶138)、低時延(小包業務時延降低)、廣覆蓋(覆蓋提升約1倍)、低功耗(終端功耗降低約30%)這5大優勢。
帶寬提升方面,主要有三大新技術特性:1024QAM,相比Wi-Fi5的256QAM,峰值性能提升了25%;更長的OFDM符號(12.8μs),更短的保護間隔(0.8μs),增加了有效傳輸時間,單流速率約提升6%;256 Block ACKs,使得反饋效率提升,空口效率更高。
多用戶性能提升方面,同樣有三大新技術特性:OFDMA可以提升小包場景并發用戶數,降低時延;強制要求DL+UL MU-MIMO,有效提升了上行并發用戶數;SR(空間重用),多AP共享頻譜提升了組網場景多用戶性能。
覆蓋范圍提升方面,有兩大技術特性:DCM(雙載波調制),在低速率模式下接收SNR可提升3dB;增強的Preamble,新增的HE ER SU PPDU,提升了接收Preamble SNR 的能力。
此外,Wi-Fi6的TWT功能可通過休眠降低STA功耗,從而達到節能減排的目的。
“Wi-Fi6提供更高的傳輸速率以及覆蓋范圍,具備更好的節能性,引入上行MU-MIMO和上/下行OFDMA技術,相比前幾代Wi-Fi技術,Wi-Fi6 AP設備功能趨向移動基站化發展,由AP統一進行上下行的多用戶調度和資源分配。”潘毅明如是說。
Wi-Fi6帶來的機遇
在傳統的Wi-Fi場景下,很多業務較難展開,但Wi-Fi6提升了各項性能后, Wi-Fi能夠承載的業務場景越來越豐富。對此,潘毅明列舉了三個場景。
一是大帶寬應用場景,以VR為例,潘毅明表示,正常視力的用戶可分辨的PPD(Pixels per degree,像素密度)是60。8K VR的PPD是32,只有16K VR的PDD才能達到64,能帶來極致體驗。“只有Wi-Fi 6才能達到16K VR或者多路VR的帶寬需求。還有傳統Wi-Fi的傳輸時延不能保證VR所需的RTT時延,但Wi-Fi 6低時延的特性,可以保證VR業務的正常使用。”
二是高并發應用場景,潘毅明以電子書包舉例,某中學設置專門的教室,配備了約50臺“電子書包”終端。要求在開課時,學生根據老師指令下載課件,并且5分鐘內完成所有終端課件下載。潘毅明表示,在傳統Wi-Fi網絡下,這一要求很難完成,但Wi-Fi6高并發的特性剛好能實現這一需求。
三是高可靠的應用場景,以工業互聯網為例,其對網絡的準確性、低時延等有極高要求,Wi-Fi技術具有部署容易、組網靈活和可移動等優勢,但一直以來,Wi-Fi的可靠性、安全性難以滿足工業級網絡需求,多采用蜂窩移動通信。“隨著Wi-Fi6技術對無線網絡安全性、可靠性、低時延等的提升,現在很多工業互聯網企業都考慮用Wi-Fi6來部署網絡。”
Wi-Fi6遇到的挑戰
Wi-Fi6給大帶寬、高并發、高可靠等應用場景帶來了新機遇,但Wi-Fi6還面臨著諸多存挑戰。尤其中國電信通過實測很多Wi-Fi6終端設備發現,這些設備中的各項Wi-Fi6新特性只有速率得到了明顯提升,但其它特性的測試效果并不明顯。
潘毅明認為,要想讓Wi-Fi6充分發揮其特性,需要產業鏈協同發展:芯片廠商需提供基礎功能,解決兼容性問題;設備和終端廠商應優化自動調整、調度機制;運營商要積累經驗,針對不同場景和業務需求配置合理的參數。“以BSS color為例,設備/終端廠商能提供針對不同門限的發包機制,但影響其效果最關鍵的因素是,如何規劃熱點覆蓋區域初始的著色方案和對應的門限,這個是運營商需要考慮的問題。”潘毅明坦言。
此外,潘毅明指出,由于Wi-Fi向下兼容的特性,使得原有的2.4GHz和5GHz頻段不可避免地會混雜有非Wi-Fi6的終端,這會影響Wi-Fi6許多新特性的效果。因此有了“Wi-Fi6E”解決方案:將Wi-Fi6的頻段擴展到6GHz,在大大增強Wi-Fi6的工作信道,更重要的是提供了“純Wi-Fi6”環境,能讓Wi-Fi6充分發揮新特性的應用效果。但同時,潘毅明強調,6GHz頻段能否分配給Wi-Fi使用還需要看各國的無委會對無線頻段的規劃。
演講最后,潘毅明提到了Wi-Fi6的設備上聯問題。單個Wi-Fi6終端的實際吞吐量已超過1G/bits,傳統的千兆網絡已經成了限制Wi-Fi6瓶頸。在潘毅明看來:“Wi-Fi6實現Wi-Fi千兆后,還將進一步倒逼有線接入網升級。”
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原文標題:5G+Wi-Fi6沙龍 | 中國電信潘毅明:Wi-Fi6的新機遇和新挑戰
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