華為802.11ac應用方案,完美解決應用難題

責任編輯:editor009

2014-12-04 06:58:39

摘自:比特網(wǎng)

在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,新的智能移動終端中有60%是在WiFi覆蓋的范圍內(nèi)使用移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的,它為WiFi的蓬勃發(fā)展帶來新契機。然而,隨著高清視頻、遠程辦公、手機游戲等移動應用層出不窮,人們對高速上網(wǎng)需求愈加強烈,無線帶寬和原有WiFi技術顯得捉襟見肘。

在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,新的智能移動終端中有60%是在WiFi覆蓋的范圍內(nèi)使用移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的,它為WiFi的蓬勃發(fā)展帶來新契機。然而,隨著高清視頻、遠程辦公、手機游戲等移動應用層出不窮,人們對高速上網(wǎng)需求愈加強烈,無線帶寬和原有WiFi技術顯得捉襟見肘。

正在此時,新一代WiFi技術標準802.11ac誕生了,以超過千兆接入速率迅速奪取了人們的眼球。802.11ac主要工作在5G頻段,在兼容原有2.4G的基礎上,傳輸數(shù)據(jù)通道由原來的20MHz擴展到80MHz,甚至160MHz,并使用更高階的調制技術(256QAM),更多MIMO(多進多出)空間流,使理論上無線速率超過1Gbps,把無線速率提升到了有線接入的速率。

802.11ac WiFi實際應用遭遇新挑戰(zhàn)

盡管理論速率獲得較大提升,802.11ac實際應用仍面臨諸多問題與挑戰(zhàn)。

首先面臨的便是無線空口速率的問題。無線空口速率不同于有線速率,不僅受到產(chǎn)品自身性能限制,還受到空口環(huán)境影響。在AP性能方面, CPU處理能力和產(chǎn)品轉發(fā)性能,就像汽車發(fā)動機和車輪一樣重要。如何把發(fā)動機性能發(fā)揮到極限,如何讓車輪與發(fā)動機靈活的配合,如何選擇合適車輪等等,只有解決了這些問題,才能把汽車的速率發(fā)揮到極限。AP也是這樣,如何挖掘AP性能極限也決非易事。

其次面臨的我們老生常談的信號覆蓋問題。我們知道802.11ac主要工作在5G頻段,而頻率越高,無線信號衰減越快,如同公路上快速行駛的小汽車與大貨車,貨車由于體積大,受到阻力也就更大了。因此,相較于原來的2.4G頻段,802.11ac AP信號覆蓋范圍更小了,原來能覆蓋100米,現(xiàn)在只能覆蓋80多米了。這也對射頻與天線性能提出更高的要求。

再次,干擾愈加嚴重。由于802.11ac把20MHz信道擴展到80MHz,這幾乎占據(jù)了 5G頻段大部分頻率資源,就如同把原來的四車道合并成了更寬的單車道,盡管可以讓大貨車等載重更多的車輛通過,一旦車輛變多,車輛之間難免產(chǎn)品互相影響。因此實際應用和大量部署時,AP之間的干擾變得很難避免了。另外,由于部署環(huán)境的復雜性,周圍其他干擾也實際應用必須面對的問題。

更為關鍵的是多用戶并發(fā)問題。單一用戶的接入,就像在一條寬廣公路駕駛汽車,可以肆無忌憚馳騁;一旦接入用戶增多,公路上車輛越來越多,如果通行分配不合理,便會造成擁塞,甚至發(fā)生事故。因此,多用戶競爭空口帶寬,能否合理的分配資源,最大化提高空口效率是解決多用戶問題的關鍵,也是802.11ac實際部署成敗的關鍵。

華為802.11ac產(chǎn)品技術方案,完美解決實際應用難題

雙核CPU設計,創(chuàng)新轉發(fā)機制,提升產(chǎn)品性能極限

為提高產(chǎn)品性能,華為AP采用獨立雙核CPU架構設計,控制與轉發(fā)分離,就如同為產(chǎn)品設計兩個大腦,一個專注控制與報文處理,一個專注負責報文轉發(fā),分工協(xié)作,提高效率。不僅如此,華為還采用創(chuàng)新的高性能的Cache轉發(fā)機制和免拷貝的報文緩存管理機制,一次查詢完成報文的轉發(fā)過程,極大地提高了轉發(fā)效率。此外,在處理流程還對ACL,路由,MAC表等關鍵數(shù)據(jù)的算法做特別的優(yōu)化。從而最大程度挖掘產(chǎn)品的潛能。

在Tolly(備注:國際第三方權威認證機構)測試中,華為AP7030DE最高吞吐量達到驚人的952Mbps,遠超600Mbps、700Mbps的業(yè)界平均水平,轉發(fā)性能的提升功不可沒。

射頻、天線雙重保障,確保信號覆蓋無憂

為了應對5G頻率傳輸損耗大的弊端,華為在射頻與天線方面做了諸多的提升與優(yōu)化。我們知道,信號覆蓋往往由兩方面決定,即射頻與天線。如果把信號覆蓋比作一條大河,那源頭便是射頻,河道便是天線。射頻性能的好壞,關系到源頭水源是否充足;天線性能的優(yōu)劣,影響著河道是否充足與順暢。華為AP采用高性能射頻器件,通過對射頻鏈路設計與反復校準,減少內(nèi)部功率損耗,保證射頻發(fā)射功率,保證信號這條大河有源源不斷的水源。在天線方面,華為采用硬件智能天線設計,即使用12根天線作為智能天線陣列,根據(jù)用戶位置選擇最佳天線組合,始終保證用戶所處位置信號最強,就如同河流有了眾多分支河道,哪里需要灌溉,就打開哪扇閘門,于是就有了源源不斷的水流。這也就是華為AP無線信號覆蓋性能,在Tolly測試中可以超過業(yè)界其他廠商30%以上的關鍵所在了。

多重檢測機制與全方位保護措施,顯著提升抗干擾能力

在抗干擾能力方面,華為借鑒在無線領域深耕多年經(jīng)驗,在芯片自帶抗干擾的基礎之上,通過多重檢測機制(包含碰撞檢測、天線相關性檢測、多徑時延檢測)與全方位保護措施(基于SNR保護、速率表自適應、GI自適應),結合智能天線技術與逐包功率控制技術等多種手段,顯著增強了設備的抗干擾能力,從而使干擾對性能影響從20%下降到5%。這也印證了Tolly測試中華為AP與友商AP在抗干擾方面的表現(xiàn)。

動態(tài)射頻技術、高密加速技術,雙管齊下解決多用戶并發(fā)難題

在WiFi的實際部署與應用中,高密場景,多用戶并發(fā)一直是業(yè)界難題,那華為是如何處理高密場景多用戶并發(fā)的難題的呢?

由于WiFi傳輸機制,同一區(qū)域的AP如果工作在相同信道便會互相干擾。鑒于信道數(shù)量有限,因此必須合理控制AP的發(fā)射功率。但降低發(fā)射功率又會引起覆蓋范圍的減小,那么如何調整AP發(fā)射功率,做到既保證覆蓋效果又不致引起干擾呢?華為通過動態(tài)射頻技術,一方面讓AP根據(jù)繁忙程度自動選擇信道,另一方面讓AP實時檢測終端信號強度,動態(tài)調整發(fā)射功率,在滿足自身傳輸數(shù)據(jù)前提下,有效地控制AP發(fā)射功率,既保證了覆蓋效果又降低了對周圍AP的干擾。

另外,華為綜合Airtime公平時間調度技術、多用戶沖突控制技術等,創(chuàng)新性地提出了高密加速技術,降低多用戶沖突競爭,提升空口效率,讓更多用戶公平分配無線帶寬和傳輸時間,從而提高系統(tǒng)吞吐率和用戶接入數(shù)。

應用動態(tài)射頻技術與高密加速技術,華為顯著改善了實際場景中多用戶并發(fā)性能下降難題,極大地提升了用戶體驗。在Tolly的多用戶接入測試中,華為AP多用戶性能高出友商20%~150%。解決了多用戶并發(fā)問題,也為802.11ac實際部署鋪平了道路。

802.11ac產(chǎn)品成功部署,無線全互聯(lián)世界即將到來

通過完善的技術方案,華為WLAN解決了 802.11ac技術實際應用面臨的困難,讓802.11ac技術不再是束之高閣的理論,而是服務于人們?nèi)粘I畹墓ぞ?。多特蒙?0000人體育場高密WiFi的部署, CCTV辦公大樓無線辦公方案的應用,鄂爾多斯無線城市的建設,三亞人民醫(yī)院無線醫(yī)療的開展,這些無一不在向人們展示了802.11ac WiFi的強大魅力。隨著WiFi在各行各業(yè)的突破,隨著移動互聯(lián)時代大潮席卷開來,一個無線全互聯(lián)世界即將到來。

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