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Wi-Fi也走在了千兆宽带的前沿

时间:2018-09-13 作者:Brian Santo 阅读:
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、OFDMA,以及1024QAM技术等。

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。

 

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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。

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Brian Santo
EETimes美国版主编。Brian Santo已经为多家出版物撰写技术文章达30年,包括Electronic News、EE Times、IEEE Spectrum以及其最近担任CED主编的一些出版物。 他文章涉及的主题包括测试与测量、半导体生产、消费电子、军事电子、有线网络、宽带、无线技术等等。 他在俄勒冈州波特兰的住所外工作,所以请忽略他办公室外嘎嘎叫的鸡。
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