浅谈5G与Wi-Fi6

随着Wi-Fi 6和5G的发布成为全球头条新闻,2019年将是无线连接和物联网(IoT)具有里程碑意义的一年。尽管物联网已经在资本炒作许久,但是按照无线10年一个标准以及5G的实际落地,从技术来讲2020年会迎来爆炸式发展。

浅谈5G与Wi-Fi6

5G和Wi-Fi同样是解决无线接入,他们之间的区别是什么,作为技术相关人员,我们更希望投过炒作的层面,更加细致的了解这些技术,以及他们是如何协作共存并满足现在和将来的商业需求。

什么是5G?

浅谈5G与Wi-Fi6

图片来自互联网

5G是下一代蜂窝技术的名称,它将取代4G LTE,从5G标准的制定,以及美帝与华为相关技术的博弈,不难看出5G的重要性。通过以新的方式使用现有的移动数据频率并添加新的可用更高频段,5G将提供显着提高的数据速率,并为固网宽带提供可行的替代方案。从以往来看,蜂窝网络已用于在大范围内提供语音和数据覆盖。但是,5G将改变游戏规则,因为它还可以为局域网和个人网络中的Internet连接提供速度和必要的带宽,比如soho、自动驾驶、VR、视频等。当然5G可以作为传输的手段,像自动驾驶这些技术依然需要IPv6的全面部署,来解决传输的协议需求,如果展开来说为什么现有的IPv4无法满足,需要大篇幅的理论介绍我们就不多做赘述。

新商机

由于5G可以同时使用,因此可以将5G连接到企业和个人网络,包括连接整个建筑物的网络。在基于云的计算时代,它将用于支持为所有连接的设备设计的新业务网络拓扑。设备将直接连接到5G网络或使用Wi-Fi接入点和现有有线基础设施通过本地WLAN连接。

5G还具有为企业创造各种新机遇的潜力;从创建新产品,服务和行业,到远程帮助小型企业提高生产力和竞争力。

选择ISP不再局限于根据当前的连接来选择公司,例如有线(FTTH,xDSL或GPON)以及其他标准,例如速度或客户服务。切换ISP将变得与切换电力或天然气供应商一样容易。同时包含Wi-Fi 6和5G的混合解决方案使这成为可能,使企业可以通过插入和共享Internet访问来简单地进行连接,而不必诉诸复杂的网络拓扑。

由于它们的独特优势,我们希望看到这两种新技术在不同行业之间具有互补性-5G带来了速度和移动性,而Wi-Fi 6可以提供无处不在的连接性和传统的局域网访问。企业面临的选择是如何通过有线连接或通过模仿传统固定互联网的下一代混合5G路由器提供互联网。虽然5G可能要花一些时间才能成为主流设备的标准,但混合解决方案(例如带有集成5G调制解调器的Wi-Fi路由器)绝对可以带来更多的灵活性。这允许部署多千兆位Internet连接,而无需铺设物理电缆,从而大大降低了部署成本和时间。

在城市和农村地区,我们已经看到4G可以替代xDSL和宽带互联网电缆。诸如MP-TCP(多路径传输控制协议)之类的其他举措还允许同时使用多个接口或IP地址来聚合Internet连接,以便将慢速有线连接与新的5G服务结合起来,以提供更快,质量更好的服务。

什么是Wi-Fi6?

浅谈5G与Wi-Fi6

互联网图片

秉承10年一个大标准的前提,尽管在17年已经制定了完善的方案,开发和命名我们今天使用的Wi-Fi标准的背后组织Wi-Fi Alliance推出了新一代Wi-Fi标准,依然选择在2018年进行发布。为了使新的标准名字通俗易懂,摒弃了802.11ax,802.11ac,802.11n偏技术的命名方式,通过将其替换为用户友好的命名系统,802.11ax被Wi-Fi 6取代,Wi-Fi 6是最新一代Wi-Fi的新名称。这将适用于即将推出的Wi-Fi 6,但也会追溯到旧标准。例如:

802.11n = Wi-Fi 4

802.11ac = Wi-Fi 5

802.11ax(即将推出)= Wi-Fi 6

Wi-Fi 6带给企业什么优势?

l 为了解释802.11ax的优势,我们必须简要地深入研究一下Wi-Fi的工作原理。几乎在世界各地以及美国和大多数国家/地区,都对电波进行了监管,其中分配了两个大块频率以用于与Wi-Fi兼容的频率:2.4 GHz和5GHz。这些频带被进一步分为具有设定的开始和结束频率的信道。

l 发送方和接收方(例如Wi-Fi路由器和笔记本电脑)同意使用同一通道来回通信,并且数十个(甚至数百个)设备可以同时使用同一通道通过访问点中继数据。在城市和郊区,数十到数百个网络也可能争相使用相对较近的同一频段。

l 早在1999年,用于5GHz的802.11a标准和用于2.4GHz的802.11b标准就引发了WLAN革命,分别提供54Mbps和11Mbps的数据速率。这些速率始终是最大可能的速率,并包括网络开销,因此设备的吞吐量通常降低40%至90%。

l Wi-Fi通过802.11g(2.4GHz),802.11n(2.4GHz和5GHz)以​​及两个版本的802.11ac(5GHz)Wave 1和Wave 2进行了改进。802.11ax标准提高了两个频段的性能,并将提供单个通道一次可以将数十个设备每秒的吞吐量提高到几千兆字节。如果您要流式传输压缩的HD和4K HDR视频或在网络上传输数GB的文件,那将非常有用。全球越来越多的人拥有100Mbps到1Gbps的宽带连接,这可能受到较慢的Wi-Fi网络的约束。

l Wi-Fi的每次连续更新都推高了数据速率,但是802.11ax通过添加多种不同的技术提供了巨大的推动力,每种技术都有其独特的优势。综上所述,整个802.11ax基站(例如Wi-Fi路由器)的最大原始数据速率可能高达14Gbps,而最佳配置的802.11ac路由器仅为3.5Gbps。在实践中,您永远不会看到最大的潜在速度,但是802.11ax仍然可以提供802.11ac速率的几倍,并且可以满足许多人一次流传输或传输文件的视频的可靠要求。

Wi-Fi 6的最佳卖点是,与Wi-Fi 5(802.11ac)相比,它可以在密集或拥挤的区域提供高达四倍的无线性能。随着物联网在家庭和企业中的普及,这将使所有人受益,因为需要连接到Wi-Fi的设备数量会导致无线干扰的增加,尤其是在城市地区。Wi-Fi 6还将与当前的标准频率(使用2.4 GHz和5GHz)以​​及将来可用的频段(1GHz和6GHz)兼容。

这意味着,如果您要保证与各种设备的连接并为旧设备提供服务,则需要考虑使用Wi-Fi6。由于有更多可用频谱,Wi-Fi 6可以将带宽划分为较窄的子频段。渠道; 为客户端和接入点提供更多的通信途径,并支持任何给定网络上的其他已连接设备。

1、MIMO

浅谈5G与Wi-Fi6

随Wi-Fi 6的推出,MU-MIMO(多用户,多输入,多输出)也得到了升级。什么是MU-MIMO?在使用MU-MIMO之前,请将您的Wi-Fi想象成一条单线道路,汽车必须沿着这条道路双向传播以接收和发送信息。您可以轻松想象这有多慢,必须定期停止以允许相反方向的流量通过。使用MU-MIMO,可以在道路上添加额外的车道,因此您现在拥有专用的车道,可以双向传输信息。

MU-MIMO允许Wi-Fi路由器和接入点与多个设备同时通信,从而减少了传输浪费。

从802.11ac开始,路由器获得了同时与不同设备(多用户或MU-MIMO)同时通话的能力,从而提高了效率。在802.11ax中,客户端设备现在也可以同时响应。这对于流媒体播放器非常有用,它可以使更可靠的音频和视频播放首先从播放器传递到路由器,然后再从路由器传递到您的观看或收听设备(例如,智能电视,媒体流,智能手机或数字设备)音频播放器)。802.11ax还将可能的流数量增加了一倍,从四个增加到八个,但是该功能仅在昂贵的企业设备上才能看到,而在家用设备上则看不到。

2、数字编码

浅谈5G与Wi-Fi6

Wi-Fi将数据编码为无线电波,并且在给定频率下可以承载多少数据存在可计算的限制。但是,WLAN标准仍在朝着这个上限迈进。随着时间的流逝,处理信号的芯片变得越来越强大,尤其是在基站和接收设备之间的距离很短的情况下(通常是在同一个房间内并且视线较长),可以将数据更有效地塞入同一空间。非常适合视频流。

OFDMA(正交频分多址)允许在传输过程中混合不同接收设备的数据,例如通过组合用于不同接收者的盒子调色板将卡车装满。

浅谈5G与Wi-Fi6

802.11ac沿着这条路走了,允许编码的数据比802.11n多33%;802.11ax将其再提高了25%。打个比方,考虑一下鸡蛋盒,它是由正方形组成的,带有正方形的鸡蛋插入圈,排列成行和列。现在,用六角形网格替换正方形,每个鸡蛋之间的纸板更少。这可能会导致更多的鸡蛋破损,仅在这些密集打包的无线信号会因错误而遭受一些损失,但是通常您会收到更多的鸡蛋。

重新添加2.4GHz

2.4GHz频段通常被缩短,因为它挤满了其他依赖无线数据的所谓的非授权用途(例如婴儿监视器,无线门铃,无绳电话等),在高频段无法很好地发挥作用。高速Wi-Fi网络。许多非Wi-Fi用途已转移到其他频段,或现在依赖Wi-Fi。802.11ax是十多年来提高2.4GHz性能的第一个标准,它打开了每秒多达千兆比特的数据,同时与5GHz相比还利用了该波段的长波长:更长的波长可以更好地穿透固体物体,例如墙壁,地板和家具。

这对于网状网络尤其有用,在网状网络中,当前的网状节点通常具有两个无线电,一个无线电用于2.4GHz,一个无线电用于5GHz,其中之一用于在节点之间进行通信。由于在更好地渗透的2.4GHz频带上具有更高的数据速率,与802.11ax的网状网络将带来整个网络更好的吞吐量。

Wi-Fi 6可以通过将下游数量增加一倍,并将可以处理的上游数量增加八倍来显着提高效率,并有可能将四个同时流传输到单个设备。正交频分多址通过在拥挤的高需求区域(如会议厅和体育场馆)降低等待时间并提高整体服务质量,使其效率更高,从而改善了Wi-Fi传输的各个方面。

这一新的Wi-Fi标准具有改善客户体验的潜力。为客户以及智能扬声器,智能屏幕和自助结帐等连接设备提供更快的Wi-Fi。Wi-Fi 6的效率还有潜力帮助降低网络和设备成本,从而使各种规模的企业都可以使用增强的连接性。

当然不管是5G还是Wi-Fi6都是网络接入的提供方,在ISP或者企业无线的部署需要一定的时间,而我们最终用户的硬件支持也同样需要时间来更替。从今年发布的5G手机来看,价格还是偏昂贵,且能真正提供持续的5G接入的城市少儿又少,据最近的消息5G明年再基站的建设会较迅速且中断的价格也会逐渐变得平民化。至于Wi-Fi6的部署,部署完全自由,并且AX完全向前兼容。更像是去中心化的区块链。

以上有参考网络资料,纯属个人简介,有任何错误欢迎指正。


分享到:


相關文章: