為了改變廣大用戶對於802.11a/b/g/n/ac/ax每一代Wi-Fi版本命名過於冗長的印象,Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)日前宣佈將新一代Wi-Fi技術802.11ax簡化為Wi-Fi 6,並將前兩代技術802.11n和802.11ac分別更名為Wi-Fi 4和Wi-Fi 5。

相比於以前的Wi-Fi版本只注重速率的提升而忽略網路容量的影響,即將發佈的Wi-Fi 6在速率、頻段、覆蓋面積上都相應地提升了。例如其網路容量比以前最高層級的802.11ac技術增加4倍,使用效率也提高(包括多用戶使用效率和頻寬使用效率)。

這使得Wi-Fi網路將具備更加寬鬆的頻寬流量以滿足多名使用者的網路需求,同時帶來更遠的傳輸距離與更高傳輸速率,能夠滿足諸如AR/VR、自動駕駛與4K影視等多元化場景應用的需求。

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One Pod Per Room

被譽為「Wi-Fi之父」的現任Qorvo無線連接業務部總經理Cees Links說:「傳統的Wi-Fi在連接現有的2G、3G或者4G網路時,需要切換SSID,而Wi-Fi 6則不同。因此,充份利用這一優勢,採用分散式Wi-Fi及One Pod Per Room的設計理念,將在最大程度上實現對於整個住宅的網路覆蓋。」

他認為,‘One Pod Per Room’策略與傳統意義上的‘Wi-Fi Mesh’網路概念並無明顯差別,只是Wi-Fi 6由於無需切換SSID,不同房間的Wi-Fi可以運行在不同頻段上,使用者也不會感受到網路的切換。而Wi-Fi 4和Wi-Fi 5都無法做到這一點,它們必須運行在同一個頻段上,也無法實現分散式效果。

在實際應用中,消費者可以在每一個使用網路的房間內佈置一個小型的無線接取點(Pod),每一個Pod將直接連接至路由器,路由器再連接至網際網路。這樣,每個Pod都將提供一條全新的通路,在室內進行Wi-Fi連接時,可選擇最佳化路徑使用Wi-Fi網路,為住宅內的每一個房間都提供最佳化的網路傳送速率,同時支援足夠的網路容量。

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Wi-Fi 6:分散式Wi-Fi

Pod數量可根據住宅大小自由調整,甚至包括辦公室建物的全方位覆蓋。佈置的Pod數量越多,整棟建築物的Wi-Fi網路覆蓋越全面,所獲得的網路體驗也越好。而每個Pod的使用都需要安插在電源插槽上來提供電力的補充,Qorvo所做的便是盡可能地縮小Pod產品,提供更低的功耗與更加優質的性能。

在Cees Links看來,連接至住宅的資料速率低是當今Wi-Fi連線性的主要瓶頸。也就是說,存取住宅的資料速率遠低於智慧裝置與接取點之間的傳輸速率,即使設備之間的傳輸速率為7Gb/s,但在家中上網的速率只有100Mb/s,資料分層失衡。

因此,資料速率的提升以及資料分層的重建應該能夠創造更有意義的資料連接,營運商在競相提高FTTH、DOCSIS 3.1以及LTE/5G閘道資料速率的同時,Wi-Fi 6也將提高實際資料輸送量並側重於提高網路容量,此外還將用於減少干擾的可靠技術,以支援在智慧家庭中使用多個無線電系統。

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如何真正實現智慧家庭互連?

作為日益普及的智慧場景之一,智慧家庭依賴於Wi-Fi和物聯網(IoT)實現連接和通訊。但是物聯網並不簡單,它包括控制資料庫、資料通訊和友善使用者介面,智慧家庭即服務採用感測器追蹤資料,有時將資料收集至雲端進行分析,並在事物於其所處環境下不正常時通知用戶。支援這一切的便是數量龐大的感測器與為它們提供網路的室內Wi-Fi設備。

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智慧家庭即服務(smart home as a service;SHaaS)

為實現真正互連的智慧家庭,Wi-Fi 6技術所採用的‘One Pod Per Room’設計可作為最佳方案,以便利用物聯網通訊技術實現分散式Wi-Fi架構。Cees Links以智慧電燈和智慧標籤為例說,每個Pod都用於作為無線接取點,每個接取點都將支援Wi-Fi和物聯網標準,還包括 Zigbee和藍牙裝置,甚至可以透過語音輔助命令進行控制。此外,利用分散式Wi-Fi架構,智慧裝置搭配最新的Wi-Fi 6標準所提升的資料輸送量與頻寬容量,可以在多個通道中與無線路由器通訊,無需使用額外的閘道或在家中安裝多個乙太網路/電纜/光纖連接點,以便連接一個網路系統,從而真正打造智慧家庭環境。

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智慧家庭應用中另一項讓人激動不已的Wi-Fi技術,來自作業於60GHz頻段的802.11ay。60GHz是除了2.4GHz和5GHz之外的第三個Wi-Fi頻段,802.11ay能夠提供每秒10G以上的輸送量,從而加速視訊串流傳輸以及檔案的上傳/下載,打造全新無線VR、行動投屏到電視、手勢辨識和終端控制等體驗提供更多可能。

儘管之前推出的802.11ad同樣作業於60GHz頻段,但人們總是將其視為「加強版藍牙」,加之穿牆時存在較大幅度的訊號衰減,除了下載電影之外,似乎並沒有帶來更多新的應用機會。相較之下,在分散式Wi-Fi架構中,像.11ay這樣的短距離Wi-Fi不再需要穿牆,而是在房間內形成網路,可以充份發揮其輸送量的優勢。

Cees Links說:「歸根結底,Wi-Fi是一個工具,一個平台。目前,包括語音互動、位置監測在內的很多智慧應用都可以透過Wi-Fi技術的不斷演進加以實現。對於Wi-Fi本身來說,它能夠做到的就是持續提供高速率、高容量和低延遲性能,協助各種創新應用從理論走向現實。」。