规格大幅提升 高通解读下一代WiFi技术802.11ax

PChome | 编辑: 张楠 2017-09-11 09:33:27原创

智能手机的快速发展很大程度是取决于无线传输的进步,目前我们期待的除了2020年将要问世的5G技术以外,在WiFi领域很快也将面临一次大变革。2017年2月,高通推出了基于下一代Wi-Fi标准802.11ax的芯片方案IPQ8074和QCA6290,高通希望通过新技术解决无线网络容量的问题,从而提高传输的整体性能。

【PChome手机频道资讯报道】智能手机的快速发展很大程度是取决于无线传输的进步,目前我们期待的除了2020年将要问世的5G技术以外,在WiFi领域很快也将面临一次大变革。2017年2月,高通推出了基于下一代Wi-Fi标准802.11ax的芯片方案IPQ8074和QCA6290,新技术主要提升在于更高的容量、更高的效率、覆盖以及传输性能,从而可以实现提高WiFi传输的整体性能。

目前我们使用的WiFi终端比如路由、手机等产品普遍都采用的是802.11ac技术,该技术是2012年制定的,至今该技术可以说已经全面普及了。802.11ax技术发布至今已经过去一段时间,高通在此期间也取得了一定进展,在近期的举行的沟通会上,高通产品管理总监Jason Tao先生像我们分享了高通在有关802.11ax方面的最新进展,接下来就给大家详细讲解一下。

4倍网络容量 连接性能全方位提升

现在的家庭环境中,Wi-Fi终端数量在过去几年发展速度非常快。根据数据统计,2012年平均的Wi-Fi终端数量只有8个,在2017年时则达到24个,而到2020年时,此类家庭使用环境中的Wi-Fi数量至少可以达到50个。所以说Wi-Fi的使用是非常普遍的,而且Wi-Fi终端的数量是以指数级增长的。而技术的应用和服务的类型也是非常多元化的,既包括对高带宽、低时延要求比较苛刻的应用,比如4K视频;也包括对带宽要求并不高,但需要连接比较可靠稳定的应用,比如一些物联网应用;还包括一些其他类型的应用。因此在整个应用的范围内,可以说是五花八门多种多样,每个应用场景对网络的需求都是有所不同的。在这样的背景下,高通认为802.11ax技术在后续的技术演进上能够解决很多这方面的问题。它在网络容量上,相比以前最高层级的802.11ac技术还能再提高4倍;使用效率也能得到提高(包括多用户使用效率和带宽使用效率);另外,802.11ax技术也可以改善Wi-Fi网络覆盖和性能,不管对于AP近距离、中距离还是远距离,都可以有效提高Wi-Fi网络覆盖。


如何实现更高的网络容量?高通方面给出了以下四点:

1.802.11ax技术能使每个AP同时接入服务的终端数量有所提高。通常大家通过零售渠道/家用的主流路由器,同时接入十几个终端时,可能就对Wi-Fi产生一些挑战,使用效果与体验就会逐渐变差。而802.11ax技术专门引入了一些新的特性,令同一个服务器可以同时服务多个终端,这方面相较前代有所提高。

2.在高密度使用场景下,如果有多个AP,802.11ax在密集型环境里能帮助多个AP之间互相协调,使得共享信道上的AP也能更合理地利用信道带宽。

3.上行链路的管理。在802.11ax技术之前,如802.11n和802.11ac,对于上行链路资源的调度都是依靠随机竞争带宽的。而802.11ax技术中的新协议增加了一些能够对终端之间进行协调,以及上行链路资源管理调度方面的功能。

4.对于多种数据流的不同类型,如何能同时兼顾高数据量的需求,又能穿插顾及到物联网设备即时性要求高、但数据流量不是很大的需求。如何混合进行业务操作,802.11ax技术对于这方面也进行了加强。

技术标准翻倍提升 8x8 MU-MIMO最抢眼

首先802.11ax技术依旧采用了2.4GHz、5GHz两个通信频段,它的核心技术仍旧是我们熟悉的MU-MIMO。在802.11ax中得到了较大提升,可支持8x8 MU-MIMO(而此前的802.11ac规范最高为4x4)。其次,802.11ax首次支持上行MU-MIMO,因此它能向更多设备同时发包,整个网络的容量达到上百个是没有问题的,所以整体效率可以大幅提高。另外一个重要的演进就是OFDMA的加入。OFDMA可以说是从3G/4G领域移植过来的技术,目前已经很成熟。它主要的优势功能是把各种大小的数据包从调制的角度组合在一起,系统开销(overhead)可以通过共享而降低,因而效率得到提高,这是一个很重要的演进。此外,OFDMA的符号的长度也变长了,每一个调制信号的符号长度变成以前11ac的4倍。在实际应用场景中,特别是远距离传输的时候,解码能力增强,稳定性更好。还有,可以支持1024-QAM调制,调制码的密度越大,承载的数据量也就越大,这比以前提高了2到3倍。

总体来讲,这些相应的技术组合在一起就使802.11ax整体的技术性能在多个AP之间互相协调,在网络带宽的应用方面更有效率。高通表示根据他们的测算,以现有向市场推广的8x8 MI-MUMO 11ax的芯片与现在主流的802.11ac Wave2 4x4 MU-MIMO产品相比,覆盖和吞吐量的效率整体提高4倍以上。

2018年一季度量产 终端明年亮相

高通采用802.11ax技术的方案目前已经发布,包括IPQ807x和QCA6290这两款芯片,这也是是业界首家提供包括AP端和终端芯片两方面的端对端11ax解决方案的厂家。在AP端高通的方案是IPQ807x系列,根据不同的应用场景和规格包括IPQ8074等不同规格产品。在终端方面,比如笔记本电脑、手机、车载应用等等,高通的解决方案是QCA62906。配合AP端,这样就可以提供了一个完整的802.11ax解决方案。

就目前而言,目前高通发布的802.11ax技术芯片方案也是行业内仅有的端到端方案目前还没有进入量产阶段,根据Jason Tao先生透露,最快可能将会在2018年一季度开始量产,真正的终端产品就要取决于OEM厂家、手机厂家的上市时间了。

总的来说802.11ax技术有很多点令我们眼前一亮,高通作为移动通信领域的领导者在802.11ax演进方面可以说是具有独特的优势,通过前面的介绍不难看出,包括MU-MIMO(下/上行的演进,从4x4提升到8x8)、OFDMA等新技术都离不开高通的贡献。相信在802.11ax技术普及的时候,高能能够给我们带来更多更好的解决方案,让用户体验到更优秀的端到端体验。


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