Wi-Fi技术已经历了多次重大升级,从最早的802.11b到802.11ac Wave 2,再到最新的802.11ax,也就是所谓的Wi-Fi 6。每一代新技术的推出,都是为了提高网络的吞吐量、覆盖范围和能效。Wi-Fi 6引入了多项新技术,如MIMO、OFDMA和更高阶的调制技术(1024QAM),这些都大大提高了频谱效率,使得在网络拥塞的情况下,更多的设备可以同时连接并保持高速的数据传输。
与5G技术相似,Wi-Fi 6也考虑到了物联网(IoT)的应用场景。它支持低功耗工作、低延迟通信,以及机器对机器通信的各种性能要求。这意味着,无论是对家庭自动化、智能城市还是工业物联网应用,Wi-Fi 6都能够提供可靠的网络支持。
在设备的实际应用方面,Wi-Fi 6路由器和接入点(AP)已经逐渐上市。制造商如华硕、新华三(New H3C)和Ruckus Networks等,都已经推出了基于Wi-Fi 6标准的设备。例如,Ruckus推出的R730 AP设备,不仅支持Wi-Fi 6,还结合了LTE技术,使得它能够在公共场所提供稳定的网络服务。这种混合使用不同通信技术的AP,标志着Wi-Fi技术的一个新方向,即将Wi-Fi与蜂窝网络相结合,以提供更全面的网络解决方案。
除了性能的提升,Wi-Fi 6还带来了更丰富的使用配置和更好的服务质量(QoS)。这使它非常适合用于大型企业和公共场所,例如学校、商场和体育场等。在这些场景中,大量的设备需要同时连接到网络,Wi-Fi 6的高密度网络技术能够有效管理网络资源,确保每个设备都能获得满意的网络体验。
尽管Wi-Fi 6带来了诸多优势,但它也面临着一些挑战。首先,由于11ax标准尚未最终批准,许多设备目前仍然基于前一代的Wi-Fi技术。其次,对于消费者来说,要想享受到Wi-Fi 6带来的高速连接,不仅需要购买新的Wi-Fi 6路由器,还需要确保他们的设备支持Wi-Fi 6。这意味着在短期内,Wi-Fi 6的普及还需要一段时间。
总的来说,Wi-Fi技术作为我们日常生活的基石之一,正在不断进化和适应新的需求。随着Wi-Fi 6的推出,我们可以期待更快的网络速度、更好的覆盖范围和更多的物联网应用。同时,我们也期待未来Wi-Fi技术能够与5G技术进一步融合,为我们带来更全面的网络解决方案。
正如蜂窝通信凭借5G走在了千兆宽带的前沿,采用IEEE 802.11ax的无线局域网(WLAN)也一样。
虽然最新的Wi-Fi迭代(有时称为Wi-Fi Max)尚未最终确定,但也已接近尾声。它采用了许多跟5G相同的技术和方法来提高频谱效率,包括MIMO(多输入多输出,主要是使用多根天线),OFDMA(正交频分多址),以及更高阶调制(1024QAM)技术等。
依靠这些技术,802.11ax在受控的演示中达到了超过10Gbps的吞吐量。实际上,数据速率会降低,但用户所访问数据流仍然可以达到每秒数千兆位。11ax路由器的覆盖范围也应该会远远优于之前版本的Wi-Fi路由器。
顺便说一句,工程师已经开始研发11ax的后续技术了。它目前工作在2.4MHz和5MHz,一项新功能是将使用6MHz频段内另一段非授权频谱(参见《Wi-Fi Preps Leap to 6 GHz(Wi-Fi准备跃升至6GHz)》)。
过去,每一代新Wi-Fi标准的数据速率都会提升,从而可支持新的应用。这些新应用一般是面向消费者的,例如上网浏览或观看视频。这个最新版本的Wi-Fi也考虑到了物联网的应用场景,为此,它支持低功耗工作、低延迟,以及与各种应用中机器对机器通信相关的其他性能要求。根据具体需求,其性能参数的支持力度可能因应用场景而异,这是另一个与5G的相似之处。
虽然与5G一样,11ax可以支持家庭自动化等家庭物联网应用,但首批发布的许多接入点(AP)设备不是为家庭路由而开发的,而是针对企业/工业市场。正如第一批5G接入点设备开始推广开一样,第一批11ax AP设备也是如此。
6月初,华硕宣布推出一套11ax路由器,该公司预期将在第三季度的某个时候上市。
6月底,Qualcomm和清华紫光旗下的新华三(New H3C)演示了基于前者11ax芯片组的802.11ax AP设备。
Arris旗下的优科网络公司(Ruckus Networks)随后表示其将在9月开始销售11ax AP。Ruckus表示,他们的版本将是第一个同时支持IoT和LTE的设备。
Aerohive Networks去年1月承诺,它将在“2018年年中”推出一系列企业级11ax AP——或者就在现在,但其尚未上市。
华为在2017年宣布了其第一款11ax产品(详见《HC2017 X-Gen Wi-Fi Solution》),显然目前尚未面世。该产品也采用了高通的芯片组。
其他提供11ax芯片和芯片组的公司还包括Celano、英特尔(Lantiq)、Marvell和Quantenna。最新宣布的是Marvell的无线系统级系统(SoC),该公司声称这是第一款采用2×2 + 2×2配置的同类芯片。双并发Wi-Fi的工作机制专为车联网而设计,它采用两个天线而不是一个,预计可以提供更好的信号穿透能力和更强的覆盖范围。
在11ax之前,AP已经针对不同的应用以不同的形式出现。基于11ax的AP可以连接更多客户端,具有更多样化的使用配置,并可为每个使用配置指定服务质量(QoS),这使得11ax适合在大型企业和公共场所使用。
Ruckus刚公布的R730就是一个很好的例子。该公司一直在开发各种配置的AP,包括用于酒店房间的壁挂式版本,还有可以集成到热点信息亭(比如纽约市LinkNYC信息亭)的AP。
图:Ruckus R730。(来源:Ruckus)
Ruckus声称其R730是同类产品中的第一款,尽管其所谓的同类产品范围很窄(图)。它将是第一个将11ax和LTE结合在一个产品中的AP。该公司表示,R730是专为公共场所而设计,包括体育馆、火车站和学校等。Ruckus的企业无线产品总监Dennis Huang称其为Ruckus的新旗舰产品。
该公司称R730为“IoT-ready”,这是指“内置的无线电可随时开启以支持BLE和Zigbee”。这些接入设备正在成为超级接入点,不仅支持Wi-Fi,还支持Wi-Fi以外的标准,“黄说。该公司也可以添加其他通信标准的模块(例如LoRa)。
当然,11ax增加的吞吐量是一个亮点,Huang说道:“但我们真正感兴趣的是那些鲜为人知的标准增强性能,例如电池供电设备的能效……这将使我们能够增强标准的Wi-Fi接入点设备,使其带有支持板载物联网设备(如Zigbee门锁或BLE传感器和标签)的能力。”
至于LTE连接,R730的模块化OpenG LTE AP可以工作于美国公民宽带无线电服务(CBRS)3.5GHz频段内,使现有的Wi-Fi AP能够提供LTE服务。该公司表示:“利用模块化或单独的LTE AP,企业或组织机构将能够建立自己的私有LTE网络,以提高其办公区域的室内蜂窝通信服务质量。”
最终,如果能有单个AP,能够利用一系列通信技术来自动互连各种设备将会很有用,但目前业界还没有。黄说:“我们可能还需要下一代ax技术才能做到这一点。”
在公共环境中,仅管理Wi-Fi连接就是一项挑战。系统可能出现惊人的流量突增情况。例如,在火车中转站,对于数千名乘客刚下火车的时候,突然同时访问Wi-Fi的情况,系统需要快速处理。再比如,在体育场,可能有数千名球迷同时想要下载一个精彩比赛的即时回放片段。对于这一挑战,Ruckus宣称其Ruckus超高密度技术套件可以应对。
由于11ax标准尚未最终批准,Ruckus将在2018年推出为数不多的几款基于11ax的产品,这意味着其大部分产品仍将基于802.11ac Wave 2,即前一代Wi-Fi技术。该公司计划将在2019年大规模推出其11ax产品。预计Ruckus的竞争对手也会采取类似的策略。