802.11ax究竟離我們有多遠(yuǎn)?

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作者:鄭偉

2017-12-13 11:24:51

摘自:中關(guān)村在線

據(jù)毛李康介紹,如果通過更合理的軟件調(diào)度,更好的多用戶協(xié)商,以及對資源的優(yōu)化利用,在典型的多戶并發(fā)場景中,通過部署802 11ax,整體性能可提升4倍左右。

當(dāng)前人們身處于一個(gè)Wi-Fi設(shè)備和流量需求大爆炸的時(shí)代,越來越多的戶外Wi-Fi使用,更高密度的Wi-Fi部署,以及支持各種不同設(shè)備類型的需求,都需要更高效的Wi-Fi組網(wǎng),才能幫助企業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用獲得流暢、豐富的連接體驗(yàn)。

802.11ax究竟離我們有多遠(yuǎn)?

  下一代Wi-Fi技術(shù)演進(jìn):802.11ax

根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)預(yù)測,一個(gè)四口之家的無線連接設(shè)備數(shù)量現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了平均每戶10臺。而據(jù)跨政府貿(mào)易組織預(yù)測,到2022年這個(gè)數(shù)字將躍升至50臺,并且所有這些無線連接設(shè)備都將在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中競爭帶寬。面對上述趨勢,下一代Wi-Fi技術(shù)演進(jìn)的802.11ax版本逐步被確立起來,以應(yīng)對大幅提升的帶寬與承載需求。

不過有些人可能認(rèn)為,眼下正快速普及的802.11ac無線標(biāo)準(zhǔn)不是已經(jīng)讓人們突破千兆無線的屏障了嗎?對大多數(shù)人來說帶寬應(yīng)該是充足的呀!

然而實(shí)際上,Wi-Fi的問題并不總是在速度層面上,Wi-Fi更大的問題是擁塞,以及如何處理大量與無線相關(guān)的應(yīng)用甚至化解大并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)。銳捷網(wǎng)絡(luò)無線產(chǎn)品事業(yè)部解決方案總監(jiān)毛李康在采訪中就指出,隨著Wi-Fi使用的大普及,現(xiàn)在場景中無線大并發(fā)的情況、短報(bào)文的情況越來越多,但傳統(tǒng)的Wi-Fi協(xié)議對于處理大并發(fā)和大量短報(bào)文并無優(yōu)勢,而802.11ax卻針對這些場景做了大量的改進(jìn)和優(yōu)化。

802.11ax不僅將Wi-Fi工作原理重新設(shè)計(jì)過,并且從LTE技術(shù)中引入了一些最佳實(shí)踐,因此更具有解決上述問題的潛在特質(zhì)。

那么,作為下一代Wi-Fi技術(shù)演進(jìn)的802.11ax都有哪些特點(diǎn)呢?

802.11ax將會(huì)減少擁塞

802.11ax的核心是將4G LTE蜂窩基站中使用的正交頻分多址(OFDMA)技術(shù)引入進(jìn)來。利用OFDMA技術(shù),每個(gè)頻道被切分成數(shù)百個(gè)較小的子載波,用戶在規(guī)定時(shí)間內(nèi)只占用多個(gè)子載波組合成的一個(gè)子集,大大提升了同一信道帶寬的利用效率。而且讓終端可不依賴于多用戶多入多出(MU-MIMO)機(jī)制,賦予其另外一種更穩(wěn)定可靠的多用戶并發(fā)傳輸模式。

毛李康舉例到,傳統(tǒng)Wi-Fi版本中的數(shù)據(jù)傳輸,就像銀行只有1個(gè)柜臺,人們必須排隊(duì)辦業(yè)務(wù)。MU-MIMO技術(shù)則相當(dāng)于有4個(gè)出納員和4條線路,但是人們?nèi)孕枧抨?duì)等待。而使用OFDMA,1個(gè)出納員能力爆發(fā),可以同時(shí)處理大量客戶的業(yè)務(wù),人們不用再排隊(duì)等待了,因此可以有效減少擁塞問題。

而且802.11ax標(biāo)準(zhǔn)利用OFDMA技術(shù),加之同時(shí)支持2.4GHz和5GHz頻段,還能創(chuàng)造出更多可用的數(shù)據(jù)通道。此外,通過在多AP多用戶并發(fā)場景中引入很多LTE領(lǐng)域的組網(wǎng)特性,也能讓信號的抗干擾性大幅提升。

802.11ax讓無線再提速

理論上,802.11ax的物理層速率,大約比時(shí)下最新的802.11ac wave2快38.5%。其中,在802.11ax的規(guī)范中,引入了一個(gè)更為高階的調(diào)制編碼方案1024QAM,可支持每個(gè)OFDM符號攜帶更多的數(shù)據(jù)傳輸,這部分的提升就達(dá)到了25%。

以802.11ac為例,如果使用了160MHz的頻寬單流傳輸,最高理論無線傳輸速率可達(dá)866Mbps;而802.11ax的傳輸速率可提到1.2Gbps。如果考慮8x8 MIMO環(huán)境,802.11ax的理論速率更能飆到9.6Gbps。

不過據(jù)毛李康介紹,如果通過更合理的軟件調(diào)度,更好的多用戶協(xié)商,以及對資源的優(yōu)化利用,在典型的多戶并發(fā)場景中,通過部署802.11ax,整體性能可提升4倍左右。

802.11ax的其他功能優(yōu)勢

除了上述關(guān)鍵優(yōu)勢外,802.11ax還增加了其他一些新的技術(shù)點(diǎn),包括:

·上行MU-MIMO:在802.11ac wave2 下行MU-MIMO的基礎(chǔ)上,加入了上行MU-MIMO特性,實(shí)現(xiàn)了完整意義上的多終端并行傳輸。

·空間復(fù)用:能夠高效識別空口沖突并進(jìn)行退避,結(jié)合動(dòng)態(tài)空閑信道評估與動(dòng)態(tài)功率控制等手段,可進(jìn)一步提升干擾信號識別與降噪性能。簡言之,即允許接入點(diǎn)(路由器)在何時(shí)傳輸數(shù)據(jù)方面做出更智能的決策;同時(shí)可以更快地丟棄接收到的干擾報(bào)文。

·目標(biāo)喚醒時(shí)間(TWT):使得AP能夠告訴終端什么時(shí)候進(jìn)入睡眠狀態(tài)并何時(shí)醒來,通過提高喚醒和睡眠效率有助于延長智能手機(jī)和其他移動(dòng)設(shè)備的電池壽命。

802.11ax時(shí)代何時(shí)到來?

那么802.11ax時(shí)代究竟何時(shí)到來呢?目前高通、博通、Quantenna等芯片廠商紛紛推出了802.11ax無線芯片,支持802.11ax的家用級路由器以及企業(yè)級無線AP(如銳捷RG-AP860-I)也已亮相,但能與之匹配的802.11ax終端設(shè)備尚未出現(xiàn)。

不過在毛李康看來,搭載802.11ax規(guī)范的終端普及只是時(shí)間問題,預(yù)計(jì)到2018年下半年,第一批802.11ax終端就會(huì)上市。到2019年,預(yù)計(jì)至少30%以上的終端都會(huì)支持802.11ax。到2020年,則會(huì)進(jìn)入802.11ax終端的爆發(fā)期。屆時(shí),802.11ax的時(shí)代也就正式來臨。

此外,802.11ax有望進(jìn)一步拓展Wi-Fi市場,特別是在家庭、企業(yè)和公共場所等用戶密度較高的區(qū)域內(nèi)鋪開。因此有預(yù)測指出,支持802.11ax的總設(shè)備出貨量將從2019年的11.6萬臺增加到2021年的5800萬臺。

不過,在向802.11ax演進(jìn)的過程中,無線設(shè)備廠商是否能夠把握時(shí)機(jī)攻城略地,還要看各自的技術(shù)功底是否深厚了。因?yàn)橐氪蛟煲豢羁烧嬲逃玫?02.11ax設(shè)備,不僅要具備長期良好的上下游產(chǎn)業(yè)鏈布局、自身硬件設(shè)計(jì)實(shí)力(802.11ax需要多天線、多射頻等硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ),沒有長時(shí)間積累很難做好),還要有強(qiáng)大的自身軟件預(yù)研能力(實(shí)際場景中,大量的報(bào)文處理機(jī)制和網(wǎng)優(yōu)算法都需要進(jìn)行優(yōu)化,而銳捷網(wǎng)絡(luò)已在獨(dú)有的Pre-ax技術(shù)中進(jìn)行了規(guī)模應(yīng)用和驗(yàn)證)。顯然,在802.11ax產(chǎn)品的開拓上,銳捷網(wǎng)絡(luò)已然先行一步。

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