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如果要总结未来科技发展方向的几个关键词,5G一定不能缺席。说到5G,相信大多数人的第一反应都是“网速快”。对5G有更深入了解的小伙伴可能也认为5G在物联网的IoT领域也会有关键应用。

不过说到IoT,相信很多朋友首先想到的是家庭场景的IoT,也就是室内场景,最贴近大家的日常生活。但是不知道朋友们有没有想过。在国内,其实我们基本不用5G网络。也就是说,物联网中5G应用的重点可能并不是离我们最近的家庭场景。

那么,在我们智能家居物联网的场景中,主要是用什么样的连接技术来支撑呢?答案是Wi-Fi 6。

什么是Wi-Fi 6?IT之家已经在《我进了隔壁小姐姐的闺房,终于帮她搞清楚了》中详细解释了Wi-Fi 6是什么。现在市面上有很多支持Wi-Fi 6的手机和路由器,尤其是在智能手机领域。Wi-Fi 6将成为今年的关键词之一。纵观目前市面上已经推出的Wi-Fi 6手机,其实大部分都采用了高通的技术方案。那么这些解决方案的细节是什么呢?

3月17日,高通召开了与Wi-Fi 6技术相关的在线沟通会。作为受邀媒体,IT之家还深入了解了高通Wi-Fi 6的一些技术细节。

Wi-Fi 6技术创新,手机终端和AP端双管齐下

根据高通的介绍,他们对Wi-Fi的研发投入了十多年,自2015年以来已经出货超过40亿个Wi-Fi芯片。

在手机等移动终端平台上,他们拥有FastConnect集成连接子系统,可以为骁龙的移动和计算平台提供Wi-Fi、蓝牙等非蜂窝连接技术。

在FastConnect技术方案中,最新一代命名为FastConnect 6800,主要面向Wi-Fi 6移动终端,主要在手机上配合骁龙865移动平台使用。目前已有约70款终端设备采用了该解决方案,如小米10系列、OPPO Find X2、近期推出的iQOO 3等旗舰手机,均搭载骁龙865移动平台。

那么FastConnect 6800在Wi-Fi 6方面有什么亮点呢?

高通表示,FastConnect 6800目前支持完整的Wi-Fi 6功能。Wi-Fi 6有哪些特点?IT之家也推出了。例如,它支持上下行正交频分多址(UL/DL OFDMA)技术、上下行多用户并行多输入多输出(UL/DL MU-MIMO)、2.4GHz和5GHz频段、最高1024-QAM调制模式、8数据流检测、目标唤醒时间(TWT)和WPA3协议。

在此基础上,FastConnect 6800还引入了一些独特的创新技术特性。

第一,2x2+2x2双频并发。该功能是让智能手机同时接入AP的两个频段,分别是2.4GHz和5GHz,每个频段可以支持两个数据流和1024高阶调制,使单个终端的峰值速率提升到1.8Gbps

一般来说,双频并发可以更好地兼顾2.4GHz的广覆盖和5GHz的低干扰优势。目前市场上有大量支持2x2+2x2双频并发的路由器,该特性具有很高的实用性。

除了双频并发,FastConnect 6800还支持8×8数据流检测机制的MU-MIMO。与仅支持4信道检测的方案相比,可以进一步提高网络容量,在多终端用户场景下,使每个单终端获得更高的速率。

如前所述,FastConnect 6800在2.4GHz和5GHz都支持1024-QAM的高阶调制,而目前大多数设备只支持5GHz频段的1024-QAM,2.4GHz频段仍然保持在256-QAM甚至64-QAM。

以上都是在移动终端端,而在AP,网络端,也就是路由器端,高通也有自己的WI-FI 6解决方案:高通的Networking Pro系列平台。

高通Networking Pro平台包括Networking Pro 1200、800、600和400平台的子系列,这些平台都可以支持用户在密集环境中对高带宽、低延迟、公平和同时访问的需求。目前,该系列平台已被超过200个已经出货或正在开发的产品设计所采用。

Networking Pro在Wi-Fi 6中也有一些创新功能,类似于移动终端中的创新,包括在2.4GHz和5GHz的上下行支持MU-MIMO和OFDMA,支持高达8x8的数据流检测。

MU-MIMO是指同时将整个频带内的资源共享给多个设备(用户)。在Wi-Fi 6中,上行和下行都可以使用MU-MIMO。高通网络专业版已在2.4GHz和5GHz频段实现上行链路和下行链路MU-MIMO。

关于OFDMA,也可以参考IT之家之前的文章《我进了隔壁小姐姐的闺房,终于帮她搞清楚了Wi-Fi 6是什么》。高通联网Pro通过支持上行和下行OFDMA,可以在5GHz频段的80MHz信道上支持多达37个用户数据包的并发,是其他产品的两倍。

至于AP的8×8数据流,是指高通联网Pro平台可以支持5GHz频段8个数据流的Wi-Fi 6连接,配合2.4GHz频段的配置,最多支持12个数据流,从而最大化网络容量,支持更多终端连接网络。

与市面上其他只支持两个数据流的路由器相比,配合支持2x2+2x2双频并发的终端使用,可以达到多用户复用的效果。

关于高通Wi-Fi 6解决方案的更多疑问

在媒体在线的这次沟通会上,IT之家有机会与高通的相关技术人员进一步交流和了解其Wi-Fi 6解决方案。

关于Wi-Fi 6,前段时间有很多关于是否支持160MHz的通道带宽的讨论。IT之家首先向高通的技术人员询问了这个问题。我们知道,Wi-Fi 6支持的最大带宽是160MHz,但是到目前为止,市面上所有的智能手机都支持最大80MHz的带宽,包括上面提到的高通FastConnect 6800方案。我相信你一定很好奇。在手机上做160MHz带宽有什么困难吗?为什么高通不支持160MHz的带宽?

高通的技术人员解释说,在手机上做160MHz带宽其实没有技术难度,但高通目前不支持160MHz有自己的考虑。

高通进一步解释说,首先,5GHz频段的160MHz频道非常少,国内只有一个,欧美有两个。对于中国,该信道可能有一部分跨越到动态频率选择(DFS)。DFS是指城市里有很多气象雷达,这些雷达的频段也是5GHz。所以在使用DFS信道时,如果被雷达探测到,就会被规避,信道在一段时间内无法使用。一个频道上,跨度太大,会对双方造成很大干扰。

所以,目前来看,160MHz的可用性并没有那么迫切。

第二个考虑是,高通认为目前Wi-Fi连接存在的问题主要是干扰过大或覆盖不好等交互问题造成的,带宽的问题目前并不突出。综合考虑设备成本等因素,高通觉得目前重点解决干扰过大、覆盖差的问题是更好的选择。

作为一个例子,高通还在其当前的Wi-Fi 6解决方案中使用了2x2+2x2双频并发技术。为什么高通要针对这种情况进行优化和创新?因为能更好的解决目前消费者使用Wi-Fi的核心痛点,

有数据显示,大部分用户使用的WiFi还在2.4GHz,5GHz频段没有得到很好的利用。实际在5GHz频段,802.11ac(即Wi-Fi 5)的2x2 MIMO条件下,在80MHz带宽下可实现867M的吞吐量,实际有效吞吐量可达近700兆。对于大多数用户来说,他们遇到的问题不是几百兆带宽的Wi-Fi不够用,而是Wi-Fi经常断网。

双频Wi-Fi可以很好的解决这个问题。目前双频路由器比较流行,我们可以同时使用2.4GHz和5GHz两个频段,兼顾2.4GHz穿墙效果好,GHz无线环境干净,干扰少的优势。目前比160MHz更实用。

当然,在此基础上,高通将进一步研究160MHz等技术应用。总的来说,160MHz本身就是一个不错的技术,拓宽了信道,提高了吞吐量。那么它应该如何发挥优势呢?其实答案是,在Wi-Fi 6E中,有了6GHz频段更大的带宽支持,那么160MHz带宽就能更好的发挥作用。

说到Wi-Fi 6E,IT之家进一步追问,未来Wi-Fi 6E什么时候可以商用,是不是可以通过现有的Wi-Fi 6终端升级固件,还是像Wi-Fi 5升级到Wi-Fi 6一样,需要购买新的终端或路由器来支持?

对于这个问题,高通表示,当Wi-Fi 6E在未来到来时,我们应该需要购买新的终端来支持它。具体来说,高通从手机和路由器两个方面进行了解释。

首先,手机。Wi-Fi 6E增加了对6GHz频段的支持,无论是硬件设计还是其他外设设计,对射频的要求完全不同。因此,应该重新设计终端设备。

另外,考虑到中国尚未公布开放6GHz频段的政策。在政策公布之前,手机的射频前端设计是不一样的。如果此时推出Wi-Fi 6E,一种可能是将6GHz频段设置为开启或关闭。频段开通后,可以通过软件升级开通该功能。目前Wi-Fi 6E还处于演示阶段,后续才能实现商用,所以现有产品不能单纯靠软件升级来支撑。

至于路由器这边,道理其实也差不多。由于射频不同,设计上会有本质的区别,包括滤波器、FEM(射频前端模块)等等,所以需要新的设备。

路由器方面还有一个原因,就是5GHz频段目前有四个频段,国内目前只能用1、2、4频段。高通将根据这些政策和规范进行一些特殊的设计。同样,Wi-Fi 6E(6 GHz频段)开放时,也需要跟进国家新制定的政策和规范,路由器厂商也会据此做一些硬件定制工作,这是现有设备上更新软件无法支持的。

除了IT之家,现场还有其他媒体问了一些大家比较关心的问题。例如,有媒体称,高通在Wi-Fi 6方面似乎进展缓慢。去年骁龙855搭配WCN3998和FastConnect6200,不支持完整的Wi-Fi 6功能,导致当时很多旗舰机无法使用Wi-Fi 6。

对此,高通的解释是,他们一直与手机厂商保持着密切的沟通与合作。对于终端厂商来说,他们会考虑市场对某项技术是否有需求,以及相应的投资回报。在骁龙855推出的时候,高通并没有收到手机制造商对Wi-Fi 6的强烈需求。并不是说当时技术上不能支持Wi-Fi 6,而是更注重市场反馈和客户用户的需求。

另一个原因是Wi-Fi联盟的认证时间。

高通表示,经过三次草案,802.11ax规范最终在2018年下半年获得通过。Wi-Fi联盟去年9月正式认证,从技术上解决了互通兼容问题。如果有些功能推出过早,一方面用户和手机客户可能不需要,另一方面可能会出现兼容性等一些无法达到最新标准的问题。所以在合适的时间推出合适的产品和功能更合理,更符合逻辑。

总结

通过这次交流,IT之家对目前AP端来自高通的智能终端和主流Wi-Fi 6解决方案有了更深入的了解,也对大家关心的一些问题有了不解。

可以预见的是,Wi-Fi 6将和5G一样,从今年开始成为人们选购智能终端和路由器的重要参考指标。未来,Wi-Fi 6还将与5G场景互补,共同连接人们的智慧生活,深刻改变人们的科技生活方式。

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