探索5G时代的WiFi6应用【亚博APP】

发布时间:2021-05-16    来源:亚博APP nbsp;   浏览:51770次
本文摘要:半年来,5G网络的新闻和应用层出不穷,5G的商业牌照已经公布。

半年来,5G网络的新闻和应用层出不穷,5G的商业牌照已经公布。三大运营商迫不及待的宣布5G的部署和规划。

当人们对5G的展示仅次于热情的时候,离蜂窝网还近的wifi已经不远了,WIFI6已经悄然出现。润信科技在无线通信行业有很深的技术溶解,积累了丰富的应用经验,所以想借此机会探讨一下wifi6的开发和应用。本文主要分为四个部分:1 .Wifi和WIFI6技术创新的发展史2。

wifi6和5G的比较,以及这两种技术的互利共赢方式3。高通新WIFI6芯片QCA 63914 1的额外射频性能和测试挑战。

wifi和WiFi 6技术创新WiFi的发展历史1997年发布,物理层工作在ISM 2.4G频段,数据传输速率为2Mbps,由于传输速度和传输距离较差,一直没有大规模使用。1999年,IEEE制定了802.11a标准,需要将其频段设置为5GHz,使物理层最低速率超过54Mbps。

但是802.11a产品中的5GHz组件开发成功太快,802.11a的一些弱点和一些地方法规允许802.11a没有被广泛使用。802.11b协议,与11a同时完全制定。11b协议基于2.4GHz的频率,传输速度只有11Mbps,仅次于11a。虽然传输速度远低于11a,但11b由于其在传输距离和穿墙能力方面的优势以及当时802.11a核心芯片发展缓慢,迅速占领了市场。

2003年7月发布的802.11g协议,是IEEE制定的第三代Wi-Fi标准。它继承了802.11b的2.4GHz频段和802.11a的最低传输速率54Mbps.同时也用于CCK技术向后兼容的802.11b产品。随着互联网的发展,图片、视频、流媒体等在线服务明确对WLAN技术提出了更高的比特率拒绝。

为了满足用户的市场需求,2009年,IEEE公布了新的802.11n标准,802.11n协议通过MIMO、波束形成、40Mhz初始化等手段,最低传输速率超过600Mbps。2016年7月,IEEE发布了第五代Wi-Fi标准802.11ac,工作频段为5GHz。在获得更好的后向兼容性的同时,每个地下通道的工作带宽从802.11n的40MHz提高到80MHz甚至160MHz,然后实际的调频效率提高了10%左右。

最后,理论传输速度从802.11n到6000最低,2018年10月3日,Wi-Fi联盟将基于802.11ax标准的WiFi协议分配给正规军,成为第六代WiFi技术。借此机会,联盟更名为WiFi规范。之前标准802.11n改名为WiFi4,标准802.11ac改名为WiFi5,新标准802.11ax改名为WiFi6。

Wifi6的技术创新802.11ax也被称为“高效无线”(High-efficiency ywireless,HEW),将大大提高用户密集环境下每个用户的平均传输速率,有效增加网络冗余,大幅提升无线速度和覆盖范围。但设计802.11ax的首要目的是解决网络容量问题,因为随着公共Wi-Fi的普及,网络容量问题已经成为机场、体育赛事、校园等密集环境下的大问题。那么,作为新一代WiFi协议,11ax显然有哪些技术突破呢?1.wifi6反对2.4G和5G802.11ax协议基于2.4GHz和5GHz。这种双频带并不是像交流双频带路由器那样的不同频带对应的不同协议。

ax协议本身反对两个频带。这似乎符合目前物联网和智能家居的发展趋势。对于一些低比特率的智能家居设备,可以在2.4GHz频段连接,以保证足够的传输距离,而对于高速传输的设备,可以在5GHz频段使用。2.反对1024-QAM,数据容量更高。

从调制角度来说,WiFi5是256-QAM,WiFi-6是1024-QAM。前者仅次于4数据流,后者仅次于8数据流。

因此,WiFi5的理论吞吐量可以是3.5Gbps,而WiFi6可以是令人难以置信的9.6Gbps。3.反对完整版的MU-MIMO(multi-Input multi-Output),它是一种多输出多输入的技术,意味着它分别用于发射端和接收端的多个发射天线和接收天线,使信号可以通过发射端和接收端的多个天线进行发射和接收,构造可以以更低的成本超过更高的用户速率,从而提高通信质量。

本质上,IEEE在802.11n协议时代引入了MIMO技术,MU-MIMO技术可以解读为其Ultra或多用户版本。一般来说,802.11n以上的MIMO不能说是SU-MIMO,也就是单用户MIMO。传统的多输入多输出路由器的信号呈圆环,根据距离和年龄分别与互联网设备通信。当终端设备过多时,设备等待通信的情况不会经常发生;更严重的是,这种顺序通信是基于AP(路由器或热点等)总带宽的平均值。

)。也就是说,如果你享受100MHz的带宽,按照“一次不能服务一台”的原则,当终端网络同时有三台设备时,每台设备得不到33.3MHz左右的带宽,另一台66.6MHz处于空闲状态。即在同一个Wi-Fi区域,连接设备越多,宽带平均值越小,浪费的资源越多,网速越慢。

MU-MIMO路由器不一样。多天线多输入多输出系统路由的信号分为时域、频域和空域三个维度。好像同时接收到三个不同的信号,需要同时配合三个设备。特别值得一提的是,由于三个信号互相阻隔,每个设备获得的带宽资源都没有打折,资源最大化。

从路由器的角度来看,数据传输速率提高了三倍,提高了网络资源的利用率,从而保证了Wi-Fi的不间断连接。MU-MIMO技术展现了路由器的并行处理能力,使得多台设备同时传输数据成为必要,大大改善了网络流量拥塞的情况。在当今无线网络设备数量爆炸式快速增长的时代,它比完全提高速度更实用。值得一提的是,wifi i5也用于MU-MIMO功能,但它本身就有缺陷:设备必须连接在同一个5G频段,所有设备必须反对MU-MIMO功能。

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而设备的数量必须恰到好处才能启动这个功能。最重要的一点是WiFi5下的MU-MIMO功能只反对数据上行,在上传数据的时候还是转回SU-MIMO。WiFi6给我们带来了完整版的MU-MIMO功能——,至少反对数据下行和上行。

WiFi 6享有88MU-MIMO——,仅次于WiFi中的44MU-MIMO,最多可以反对8个终端的数据传输。这样一来,背后就有了很多的幕后,然后MU-MIMO就真的可以用了。4.OFDMA技术长期以来,WiFi仍然以OFDM为核心传输方案。正交频分复用(正交频分复用),即矢量频分复用技术,是由多载波调制发展而来的多载波传输方案,构造复杂度低,应用广泛。

正交频分复用的主要思想是将信道分成几个方向量子信道,将高速数据信号转换成分段的短距离子数据流,并对它们进行调制以在每个子信道上传输。矢量信号可以通过在接收端使用相关技术来分离,这可以增加子信道之间的相互干扰(ISI)。

每个子信道上的信号比特率大于信道中涉及的比特率,因此每个子信道可以被视为平缓衰减,从而避免符号间干扰。此外,由于每个子信道的比特率意味着原始信道比特率的一小部分,因此更容易平衡信道。用一个很简单的例子来解释:假设我们有很多车从A到b,在它用于OFDM技术之前,道路是一条路,所有的车都围着它转,横冲直撞。

因此,没有人能慢下来。现在用在OFDM技术中,把一条路分成很多车道,大家按车道行驶,既能提高速度,又能增加车与车之间的障碍。同时,如果这条路车多了,会给车少的路烤一点,管理上也很方便。

正交频分多址技术是通过在正交频分复用中增加多址(即多用户)技术而发展起来的。正交频分多址粗略地将帧结构的新设计分成几个资源单元,以服务多个用户。以20MHz信道为例,在正交频分复用方案(即11n/ac)中,每帧由52个数据子载波组成,但该帧只服务于一个终端。

当发送的数据包太小时(如聊天记录),三组的子载波不能分配给其他终端。在OFDMA方案(即11ax)中,每帧由234个数据子载波组成,每26个子载波定义为一个资源单元,每个资源单元可以服务一个终端,这样每帧可以同时服务9个用户。用卡车拉货说明这个技术最方便直观。

正交频分复用方案是为每个客户放置一次卡车。货物再多,一个来一个走,必然会有三组卡车。而OFDMA不结合多个订单进行配送,使得卡车可以尽可能的在路上装载,大大提高了运输效率。此外,正交频分多址和多址多输入多输出的效果可以在WiFi6下改变。

他们之间有一种有序的关系。OFDMA仅限于小数据包的并行传输,提高了信道利用率和传输效率。

但MU-MIMO局限于大数据包的并行传输,提高了单用户的有效比特率,在一定程度上增加了时延。5.行波管机构行波管机构是专门为智能家居等短距离设备设计的。例如配备2.4GHz频段和20MHz频段的WiFi设备。

路由器不会自动分解一个苏醒时间进行数据交换,而是会在网络数据传输不高的时候,依次苏醒这些短距离设备进行数据交换。(比如iTunes近期数据库,上传分解数据等。)这样可以有效防止网络堵塞。

这也是优化网络带宽利用率的一种技术手段。以上五种技术各有特色。wifi6 generate相互集成后,性能会更高。

wifi6在未来2-3年内不会逐渐普及,取代wifi5。2.5G与wifi6的比较与共存WIFI6与最近流行的5G相比有哪些优缺点?那两者就没有关系了。

接下来我从以下四个方面来分享5G和wifi6的优缺点;从而解释为什么共存是5g和wifi6最差的爱情。而不是5G代替WiFi6。5G和WIFI6 1的比较。

应用于场景:5G是运营商部署的网络,5G的应用面向eMBB(大流量移动宽带业务)、mMTC(大连接物联网业务)和uRLLC(超高信任延时通信)场景,多为户外,5G在工业互联网、无人驾驶汽车联网等领域有着令人反感的市场需求。WiFi6主要覆盖室内短距离,Wi-Fi6的应用可以在eMBB和mMTC场景中作为5G的补充。

是企业工作的唯一自由选择。获得更多自由选择,让企业更聪明。另外,从家庭用户的角度来看,只有wifi6才能充分发挥5G的第二只功效。2.从技术层面来说,wifi6的高速是由MU-MIMO和OFDMA搭建的。

1024QAM,最小比特率160MHZ,最小天线数8T8R,理想速率9.6Gbps.5G的高速是通过大规模的MIMO无线电技术搭建起来的。大规模的多输入多输出无线电技术使用几十到几百个天线来广播无线电信号,理想的速率超过10Gbps。两种理想的费率相差不大。

覆盖范围,覆盖范围与升空强度有关。Wi-Fi6AP国家的证书拒绝发射功率高达0.2W,覆盖范围500到1000平米左右;室外5G基站的平均发射功率为60W,覆盖范围为公里。从覆盖面积来说,5G高于wifi6。室内单用户体验:Wi-Fi6AP至少可以8T8R,实际速率至少3Gbps-4Gbps。

典型的室内5G小基站天线为4T4R,实际速率为1.5Gbps-2Gbps。所以单个设备Wi-Fi6的性能不会高于5G。3.频谱资源:wifi6相对的频段是2.4GHz和5.8GHz,这些频谱资源是免费的,成本相对较低。

5G反对1Ghz以下的低频带,1GHz到6Ghz的中频带,24/30Ghz到300GHz的高频带(也减为毫米波)。虽然5G的频谱资源很长很宽,但这些频段必须获得许可。车牌是国内发的,大部分都是国外拍卖的。

成本很低。4.建设成本:5G网络由于信号不易波动,需要经过严格的规划和建模测试。另外,5G频段和波长的特性必然使5G基站更加密集,导致基站成本高。之前运营商4G的投入是8000亿,5G的投入是4G的2-4倍。

相比之下,wifi6的升级只需要升级主芯片,主芯片是ASIC,成本本身就比5G所需的FPGA芯片高;fttp或者转移到企业后,只需要把整个Wi-Fi6AP卖了来搭建部署,成本和基站相比非常便宜。另外,目前主流的电脑、手机、PADs、无线终端都是反对wifi终端的,wifi6的应用更容易递归出来。

5G与Wi-Fi6共存前段时间,中国联通官方微博报道称,通过华为Wi-Fi6技术扩容,利用联通5G网络终端,将深圳地铁福田枢纽建成国内首个应用于Wi-Fi6技术的地铁站,构建了5G与Wi-Fi6技术的终极融合,开启了Wi-fi 6轨道行业应用的第一年。深圳地铁站使用的华为Wi-Fi6技术和设备可以获得传统Wi-Fi 4倍的比特率,单个AP反对的用户数增加4倍,平均延迟减少50%,覆盖范围增加20%。对于消费者来说,利用5G和wifi6技术搭建便携式wifi,也可以搭建高带宽、低延迟的特性。

比如高通现有方案SDX55平台配备wifi6芯片(通过PCIe-G3通信)。第三,高通的新一代wifi6芯片- QCA6391QCA6391是一款高度构造的SOC芯片,主要用于IOT,反对80211axWI-FI和蓝牙5.1,QCA6391反对2.4G和5G动态双频工作,常被称为DBS功能。

特点:反对11ax协议和向后兼容802.11a/b/g/n/ac反对2x2的MU-MIMO反对双MAC的DBS功能。在2x2工作模式下,吞吐量至少可以超过1774.5mbps,2.4g的信道比特率为20/40MHz。

5G的信道比特率是20/40/80MHz。与自由选择动态频率相反的芯片使用单端射频输入/输出端口。

LTE和wifi并存。wifi和蓝牙并存。晶振或主平台必须产生48MHz参考时钟。

外部FEM反对建立高功率。此外,256针NSPPCB IV、802.11ax射频性能和测试11ax技术引入了先进设备的OFDMA和1024-QAM调制技术,也对芯片的射频产生了更高的拒绝。

接下来我会和大家分享一些新的射频抑制和测试问题。1.严格的EVM规则:我们都告诉11ax使用1024QAM的高阶调制和编码技术。相应地,MCS优于802。


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