公元2020年2月24日,IT之家為大家全程報道了華為2020終端和戰(zhàn)略布局線上發(fā)布會的情況。
在這場發(fā)布會上,華為推出了自研的Wi-Fi 6+技術(shù),同時還發(fā)布了兩款支持Wi-Fi 6+技術(shù)的路由器產(chǎn)品,分別是華為路由AX3系列和華為5G CPE Pro 2路由器。
相信一些IT之家小伙伴們還有印象,汐元曾在《我進入隔壁小姐姐的閨房,終于幫她搞通啥是Wi-Fi 6》這篇文章中為大家介紹過Wi-Fi 6到底是什么技術(shù)。
那么現(xiàn)在問題來了,華為搞出的這個Wi-Fi 6+又是什么鬼?
今天,我們不妨接著上次Wi-Fi 6的話題,來看看Wi-Fi 6+具體是怎樣的技術(shù)。
同時也聊一聊華為和Wi-Fi 6的那些事。
根據(jù)余承東在發(fā)布會上的介紹,華為所謂的Wi-Fi 6+,其實重點有兩個:
一是端到端支持160MHz超大頻寬。
在前面IT之家介紹Wi-Fi 6的文章里說過,Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的最大頻寬就是160MHz,乍一看有點懵,都是160MHz,難道華為Wi-Fi 6+的160MHz比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)里的更尊貴?
其實重點在前面的定語:端到端。
目前市場上支持Wi-Fi 6的路由器有很多也是能達到160MHz的,這沒什么不同。
問題是我們的智能手機等消費終端目前很少有支持160MHz的,主流采用來自高通的Wi-Fi芯片解決方案,基本最高支持到80MHz。例如目前無論是驍龍855還是驍龍865,在Wi-Fi 6都支持最高80MHz的頻段頻寬。
還有就是,目前大部分手機都是只有兩根Wi-Fi天線,也就是說在Wi-Fi上就是2×2 MIMO,而Wi-Fi 6最高可以支持8×8 MIMO。
綜合一看,現(xiàn)在市場上很多支持Wi-Fi 6的手機只能跑到WIFI 6理論上限的1/8左右的速率。
而華為端到端160MHz的意思就是,通過他們路由器上的凌霄650芯片以及華為終端上的麒麟W650芯片,兩者共同起作用,可以實現(xiàn)160Mhz的Wi-Fi頻寬,基本上可以比目前市場上Wi-Fi 6的手機速率高一倍,也就是華為宣傳的2400Mbps。
第二點是動態(tài)窄頻寬技術(shù)。
160MHz在近距離傳輸?shù)那闆r下速率很快,但是在遠(yuǎn)距離場景下,衰減也比較快。
在Wi-Fi 6協(xié)議上,對于多少MHz頻寬模式對應(yīng)的數(shù)據(jù)包最大長度是有限制的。這就好像一條路上劃分了寬車道和窄車道,大車得跑在寬車道上,不能往窄車道上擠。
功率譜密度叫PSD(Power Spectral Density),也就是每Hz頻率波攜帶的功率,可以理解為信號強度。
總之,就是這個時候手機信號質(zhì)量不好了。怎么辦呢?
華為的動態(tài)窄頻寬技術(shù)就提供了一個思路。你不是數(shù)據(jù)包比較大嗎,我可以把數(shù)據(jù)包切成一塊一塊比較小的,還是讓它跑在窄頻寬模式下。這不就行了?
就好像原來大車不能跑在窄的車道上,那我就把一個大車換成很多個小車,然后在窄車道上跑。
這項技術(shù)等于是犧牲了一定的傳輸性能來提高信號的覆蓋范圍。
也就是華為官方說的,能把PSD提高6dB,意思就是提高了信號強度,多穿一堵墻。
當(dāng)然,這個背后是需要一定的技術(shù)的,例如華為就用到了自家的數(shù)據(jù)包自動切片技術(shù)。
還有就是,由于數(shù)據(jù)包被按照一定的私有協(xié)議給切片了,切片后的數(shù)據(jù)包要是給其他路由器可能就識別不出來了。
所以,這個技術(shù)也是只有搭載凌霄650芯片的路由器以及搭載麒麟W650芯片的終端能搞定。
說到這里相信很多IT之家小伙伴已經(jīng)理解了,所謂Wi-Fi 6+,并不能簡單理解為Wi-Fi 6的“增強版”,更像是一種針對當(dāng)前條件下的“滿血優(yōu)化版”。
真正Wi-Fi 6的“增強版”,其實應(yīng)該是Wi-Fi聯(lián)盟在今年推出Wi-Fi 6E標(biāo)準(zhǔn),這個標(biāo)準(zhǔn)主要是可以讓W(xué)i-Fi 6設(shè)備使用6GHz頻段。
而華為將自己的Wi-Fi 6起了個Wi-Fi 6+的新名字,當(dāng)然有搞營銷概念的成分在,不過上面說的兩個優(yōu)化點,也是需要一定的技術(shù)功力的。
至于網(wǎng)上有網(wǎng)友討論說,因為這兩個技術(shù),專門搞一套私有協(xié)議,起了一個新的“Wi-Fi 6+”的名字有沒有必要?仁者見仁,智者見智。這里汐元就不討論了。
汐元想說的是,且不論是否有必要,單純從Wi-Fi 6+的技術(shù)細(xì)節(jié)上看,不難看出華為在Wi-Fi 技術(shù)上也確實是有做優(yōu)化的技術(shù)功底的。
事實上,華為和Wi-Fi 6的關(guān)系其實比這些還更緊密一些。
汐元了解到,華為在WLAN無線局域網(wǎng)方面的研發(fā)大概在2009年,那一年他們組建了不到十個人的小團隊。
后來在2011年這個小團隊被并入了數(shù)通部門,隨后又被劃入剛成立的企業(yè)BG網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線,從開始的OEM轉(zhuǎn)向自研方向。
再后來,2012年8月,和WLAN相關(guān)的研發(fā)團隊搬遷到了蘇州研究所,后續(xù)華為在無線局域網(wǎng)領(lǐng)域取得的相關(guān)成果,也是在蘇州研究所里誕生的。
到2013年、2014年期間,華為的WLAN技術(shù)已經(jīng)可以為英國的5萬人足球場和德國的8.5萬人足球場提供高密度的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
2014年,華為專家Osama Aboul Magd當(dāng)選了下一代WiFi國際標(biāo)準(zhǔn)工作組(IEEE 802.11ax TG)主席。802.11ax我們已經(jīng)知道了,就是Wi-Fi 6。
這里的802.11ax TG工作組,其實也是華為主導(dǎo)推動成立的,主要負(fù)責(zé)牽頭制定802.11ax 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
同時,華為當(dāng)時還成立了15名無線專家組組成的802.11ax標(biāo)準(zhǔn)制定團隊,到2019年已經(jīng)累計提交了165件標(biāo)準(zhǔn)提案,這些占所有提案的25%。
可以看到,華為和Wi-Fi 6基礎(chǔ)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系還是挺深的。
在Wi-Fi聯(lián)盟方面,華為在2011年加入這個Wi-Fi領(lǐng)域的另一個重要組織,并且是董事會15名核心成員之一。
在Wi-Fi 6相關(guān)技術(shù)方面,除了上面我們講到的Wi-Fi 6+的那兩點,其實華為還有其他一些值得一說的特色技術(shù)方案。
首先是華為的自適應(yīng)天線陣列技術(shù)。
這主要是對Wi-Fi信號接入點(AP,例如路由器)來說的,它可以讓不同方向的信號覆蓋強度靈活可調(diào)整,信號根據(jù)用戶的運動而調(diào)整。
具體到華為的做法是,采用在水平面上設(shè)置多個定向輻射和1個全向輻射模式的天線陣列,全向模式負(fù)責(zé)接收用戶終端發(fā)射過來的信號,然后由天線算法計算用戶終端所在的位置,最后系統(tǒng)會選擇最大輻射方向指向終端的定向輻射模式傳達給用戶。
這樣說有點專業(yè),簡單點說,Wi-Fi信號是沒有方向的,這個技術(shù)就是讓沒有方向的信號把增益最強的點對準(zhǔn)用戶設(shè)備。
其次是三射頻雙5G的技術(shù)。
這個技術(shù)也是針對AP端的,簡單來說,目前主要的AP都是雙頻設(shè)計,也就是我們常說的2.4GHz頻段和5GHz頻段。但是,這兩個頻段在一些高密度的場景下,仍然不夠用。
我們經(jīng)常把2.4GHz比作小路,5GHz比作高速公路,而現(xiàn)在無論小路還是高速公路都擁擠了,怎么辦呢?那只有再修一條路了。
三射頻雙5G技術(shù)就是這么干的,它在原來的基礎(chǔ)上又修了一條高速公路,即增加了一道5GHz的射頻,這樣,道路就不擁擠了。
三射頻的難度在于如何減少兩條5GHz頻段信號之間的干擾,這是困擾很多廠商的問題,而華為的解決方案是在兩個5GHz射頻之間增加了濾波器模塊。
接下來是針對終端的技術(shù),但是實現(xiàn)的方式還是在AP端。目的是讓W(xué)i-Fi 6 AP對之前Wi-Fi 5等舊標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備兼容,并提升Wi-Fi性能。
最主要的是SmartRadio智能射頻調(diào)優(yōu)技術(shù)。
它包含三個子技術(shù),分別是動態(tài)頻段選擇DFS、動態(tài)信道分配DCA以及動態(tài)帶寬選擇DBS技術(shù)。
還是用那個經(jīng)典的例子,頻段定義的是一條路,例如2.4GHz是一條相對較窄的路,路上車輛車速也不高,而5GHz是一條寬敞的高速公路,路上車速比較高。
▲一條路上一般不會有寬度不同的車道,這里僅為方便大家理解
一般路上都會劃分各種車道,例如有八車道的高速公路,這每一條車道就是Wi-Fi信號傳輸過程中的“信道”。
而每條車道的寬度,就可以理解為“頻寬”,上面說的“帶寬”有不止一個意思,但在這里指的就是“頻寬”。
動態(tài)頻段選擇DFS的意思是,當(dāng)5GHz頻段上接入的設(shè)備比較多時,AP可以通過一定的算法,整合冗余射頻資源,將信道資源更少的 2.4GHz 射頻切換為信道資源更多的5GHz射頻。
也就是原來一條寬路和一條窄路,現(xiàn)在變成兩條都比較寬的路了。
動態(tài)信道分配DCA技術(shù),可以理解為,雖然我們路上的車道比較多,但如果不好好管理,也可能發(fā)生交通混亂,例如大卡車搶占小汽車的車道,干擾其他車輛的行駛等等,DCA技術(shù)就是對非常非常多的車道進行管理、合理分配的技術(shù)。
至于動態(tài)帶寬選擇DBS技術(shù),什么意思呢?
我們可以理解為,假設(shè)上面說的這些路上的車道是有寬有窄的,有20MHz的車道,也有40MHz、80MHz以及160MHz的車道,不同的車道讓不同的車通行,例如160MHz的寬車道可以讓重型大卡車通行,20MHz的車道讓小轎車通信。
但是,路上行駛的車是隨機的,變化的,而車道資源又很寶貴。我們知道路上的重型大卡車一般出現(xiàn)的頻率比較少,不可能160MHz的寬車道在沒有大卡車的時候就一直空著,那多浪費。
DBS技術(shù)就是在DCA分配了信道資源的基礎(chǔ)上,進一步為車輛調(diào)整車道的寬度,哪里是熱點高流量地區(qū),就為它分配更多的資源。就是這個意思。
以上就是SmartRadio智能射頻調(diào)優(yōu)的技術(shù)方案??梢钥吹?,這些技術(shù)都可以比較深入地推動Wi-Fi 6的普及和推廣。
當(dāng)然,除了這些,華為在Wi-Fi 6方面的技術(shù)貢獻還有其他的,這里汐元也無法一一列舉了,但相信通過上面的介紹,也能幫助很多IT之家小伙伴們了解到:都說華為和Wi-Fi 6關(guān)系密切、貢獻大之類的,到底怎么密切,貢獻在哪里?
希望這篇文章能夠在一定程度上為大家解惑,僅此而已。
參考
華為,2019-10-22,《華為Wi-Fi 6(802.11ax)技術(shù)白皮書》。
CSDN-qiwulongqingying1,2018-04-02 ,《頻段、頻寬和信道》。
通信二十年,2020-02-29,《華為wifi6+比wifi6強在哪里?》。
今日美股網(wǎng),2020-03-02,《華為Wi-Fi 6+能實現(xiàn)信號多穿一堵墻:其它Wi-Fi 6做不到》。
華為,2019-04-03,《標(biāo)準(zhǔn)工作組帶你探知Wi-Fi 6背后的故事》。
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