隨著數據量持續增加，人們對網絡設施要求越來越高，WiFi6成為技術熱點毫不意外。自 2019 年下半年開始，蘋果、小米、華為等有多家廠商陸續發佈了多款搭載 WiFi 6 技術的產品。IDC 報告預測，截至 2020 年，WiFi 6 技術在國內的市場規模將接近 2 億美元。隨著下游市場的呼聲越來越高，高通、英特爾、博通等上游芯片廠商必然在 WiFi6 市場展開角逐。
在這些廠商中，高通亮出的是“WiFi6+5G”的組合拳。過去十年，高通在無線通信領域進行了大量投入，2011 年，收購了著名 Wi-Fi 芯片供應商創銳訊公司，2014 年，收購了 802.11ad 領域的明星企業 Wilocity，2015 年，收購了藍牙領域的領軍企業 CSR。從 2012 年到 2018 年，高通先後推出了 4 路MU-MIMO網絡解決方案，2x2 MU-MIMO 移動平臺，Wi-Fi 網狀網絡（Mesh）解決方案，以及頂級吞吐量 802.11ay 產品。在 2019 年推出了 Wi-Fi 6 解決方案、8x8 Wi-Fi 6 網絡解決方案。2015 年至今，高通的 Wi-Fi 芯片出貨量已經超過 40 億顆。
高通產品市場總監胡鵬表示，“我們在蜂窩和 Wi-Fi 兩個無線連接技術領域都深耕多年，其中蜂窩技術覆蓋了 3G、4G、5G，WiFi4、WiFi5、WiFi6，以及 60GHz Wi-Fi 技術都有研發投入。兩者更容易互相借鑑與融合，擴充另一個領域的產品特性。MIMO 最早是應用在蜂窩技術上，經過技術積累很快將其應用在 Wi-Fi 領域，增加網絡吞吐量並提高發射接收性能。在毫米波技術方面，高通先推出的支持 60GHz 毫米波頻段的商用 802.11ad 產品，隨後將 Wi-Fi 上的毫米波技術整合到 5G 中，支持毫米波的 5G 產品很快商用，到了 WiFi6 技術節點，高通的技術組合優勢更加突出。”
網絡側 Wi-Fi 6：通過“硬核”來支持“硬貨”
很多人會問：為什麼 Wi-Fi 6 技術要重新定義網絡？在 Wi-Fi 4 時代，人們習慣用數天線的方法估計一臺路由器的性能，到 Wi-Fi 5 時代，人們習慣用 802.11ac 後面的數字，例如 ac1100、ac1900、ac2100 估計一臺路由器的性能。然而，這些只是路由器的其中一個指標，不能完全體現路由器的整體性能。Wi-Fi 6 肩負著高帶寬、低時延、多用戶連接的使命，用戶所需要的不僅只是有線連接，更需要能滿足數據爆炸時代高質量的無線連接，因此，我們必須要定義新時代下的“新連接”。
20 年前，在家庭網絡環境中，Wi-Fi 只為一兩臺具有 Wi-Fi 功能的設備而服務；在大型公共場所，Wi-Fi 也只需為少量早期移動辦公者提供連接服務。10 年前，隨著智能手機和平板電腦的興起，無線路由普及，Wi-Fi 逐漸成為這些設備的重要聯網方式；如今，隨著物聯網的發展，聯網終端數量劇增，家庭也成為高密度的 Wi-Fi 使用場景。因此，消費者希望享受到更高帶寬、更低時延、更穩定的智能終端的連接體驗。目前的 WiFi 信號強度顯然無法滿足大眾的需求。
針對 Wi-Fi 網絡性能的改善，高通產品經理葉思崑解釋，我們做了三點思考：第一，無論終端距離 AP 遠近，都需要保證該終端具備較高的連接速率；第二，在芯片設計時，從底層解決多終端用戶接入問題，保證多終端同時連接的情況下，高效完成各項 Wi-Fi 任務；第三，高性能的 CPU 以及硬件加解密能力可以加快用戶加入網絡、連接和傳輸數據的速度。
因此，高通基於 Wi-Fi 6 標準採取了多種措施：
第一，MU-MIMO。MIMO 相當於一個人用一雙手去處理事物，最多隻能發揮一雙手的能力。隨著天線數量的增多，需要更高效的併發能力，MU-MIMO 就像千手觀音，用多雙手同時處理大量終端發起的網絡需求，這裡的“千手觀音”可以看數據流的數量。MU-MIMO 分為上行和下行，下行 MU-MIMO 在 Wi-Fi 5 時已被引入。高通是首家支持 4 路 MU-MIMO 芯片組的廠商，在 2016 年將 Wi-Fi 5 的效率提高了 2-3 倍。由於近年來多終端直播以及雲備份需求旺盛，高通的 WifF6 方案提供上行 MU-MIMO。
葉思崑強調，高通的 MU-MIMO 方案可以同時支持上行和下行鏈路，這一點不是所有支持 MU-MIMO 的方案都能做到。上下行支持的鏈路數量越多就意味著“手”越多，這樣在實際使用當中效果也會更好、效率也更高。
第二，BSS Coloring（BSS 著色技術），可以通俗地解釋為“我的地盤我做主”。Wi-Fi 6 增加該功能的目的在於，針對相鄰信道的網絡設備，6 位著色法使設備能夠區分相互之間的關係，從而降低設備之間的相互干擾，增加每個設備自身的網絡通信能力。
第三，OFDMA，通過 MU-MIMO 可以併發處理大數據連接以及通訊，對於各種碎片化的數據（例如，用戶通過微信、微博發送的小數據）如何確保低時延發送？OFDMA 可以對其進行改善，這是 Wi-Fi 領域引進的新技術，早在蜂窩網絡上就已開始運用了。葉思崑表示，我們的方案可以併發處理 37 個用戶的 OFDMA 技術，而且同時支持上行以及下行的 OFDMA 技術。另外，8×8 數據流也是業界最高的標準。在 Wi-Fi 6 的標準下，8×8 的數據流就如同“千手觀音”的“手”，數據流越多就能夠併發處理更多數據，為更多用戶提供更好的帶寬。時間切換波束成形（TS beamforming）技術能夠提供更好的覆蓋。
第四，TWT（目標喚醒時間），通過協調，高通的方案可以使等待的終端進入休眠狀態，進而節省移動終端的功耗，提高終端的可使用時間。
高通的 Networking Pro 系列平臺具有全新的芯片組架構，由 A53 架構的四核 CPU 組成，最高主頻高達 2.2GHz，同時具備兩個網絡加速器，使硬件可以加速更多數據流，從而釋放 CPU 主平臺來完成更多應用。該平臺最高支持 12 路空間數據流，每個接入點最多支持連接業界最高的 1500 個用戶，可以併發處理 37 個 OFDMA 的用戶，以及同時處理 8 路 MU-MIMO 數據流。以上特性不僅需要硬件來實現，還需要先進的調度算法使數據管理更高效。在物聯網連接方面，該系列支持藍牙以及 ZigBee 連接，滿足智能家居應用場景的需求。同時，該方案上實現了音頻、視頻、語音的支持，還有專門的能耗管理單元
葉思崑總結，面向 Wi-Fi 6 網絡基礎設施，高通的產品組合包括 Networking Pro 400、Pro 600、Pro 800 以及最高端的 Pro 1200 四條產品線，它們分別對應最高支持 4 路、6 路、8 路和 12 路空間數據流，通過不同規格的平臺來協助客戶推出不同規格的產品。在整個平臺中，我們通過各種“硬核”來支持這個“硬貨”。
手機側：Wi-Fi 6 滿足大數據流量需求
目前，移動設備已經成為人們生活不可或缺的一部分，移動設備本身也成為驅動各種技術革新的動力。有統計數據顯示，2017 年至 2022 年，全球移動數據流量將增加 7 倍，相當於每年實現一倍以上的 增長。目前，視頻在數據流量中的佔比大概是 50%，預計 2022 年，視頻數據流的佔比將增加到 80%，其中，70%的 IP 數據流量將會通過無線的方式傳輸，Wi-Fi 將會分流 59%的移動數據。
隨著移動數據流量的更加，多媒體辦公用戶需要上傳大量文件；在複雜網絡環境下，越來越多用戶需要同時上網；乘坐高鐵或地鐵時，人們需要高速流暢的移動連接；更多企業強調雲計算、雲辦公，時刻聯網至關重要；沉浸式 VR 體驗對無線連接和延時的要求更加苛刻，WiFi6 擴大應用刻不容緩。
高通的 FastConnect 子系統集成了 Wi-Fi 和藍牙，同時還和驍龍移動平臺系統內的各個子單元之間相互協作，提供更好的多用戶連接技術以及動態的功耗管理調整來實現更高的能效比。伴隨驍龍 865 移動平臺的推出，高通推出了 FastConnect 6800 子系統，該子系統集成了完整的 Wi-Fi 6 功能集合，既對支持基礎特性，也對每個特性進一步實現極致化提升。
第一，8×8 數據流探測，是 Wi-Fi 6 標準的可選特性之一，高通的技術實現了對最頂級的 8×8 探測能力的支持，在多用戶聯網的情況下，該特性可以提升單用戶和整個網絡的吞吐量，另外，還支持目標喚醒時間（TWT）。
第二，WPA3 安全，包含大量的對安全加密的提升，分為三個子集，按照 Wi-Fi 6 的標準並不一定要全部支持，高通做到在個人、企業、公共場所等不同場景下，都能夠支持 WPA3 安全。
第三，2×2+2×2 雙頻併發，在 1024QAM 調製方式下，Wi-Fi 6 的標準咩有要求在 2.4GHz 和 5GHz 兩個頻段同時支持 1024QAM。在 FastConnect 6800 上，高通推出 2×2+2×2 的雙頻併發 Wi-Fi，可以在 2.4GHz 和 5GHz 頻段，同時支持 2×2 的 MIMO，並且是基於最高的 1024QAM 調製方式，一方面可以帶來吞吐量的極大提升，最大的物理吞吐量可以達到 1.8 Gbps，實際吞吐量能達到 1.3-1.4Gbps。另一方面，因為兩個鏈路同時工作，可以帶來更低時延的網絡效果。此外，由於能夠兼顧 2.4GHz 和 5GHz 這兩個網絡頻段，覆蓋範圍更大。
目前，已經有 7.5 億臺採用 Qualcomm 的 MU-MIMO 解決方案的客戶端設備出貨。與傳統的路由器和手機之間採用的分時工作、依次進行數據傳輸的工作方式不同，MU-MIMO 可以支持多用戶下的 Wi-Fi 同時工作，如果路由器和手機同時支持 MU-MIMO，就可以實現由一個路由器同時為幾部手機提供網絡支持，相比傳統的工作方式效率更高。
隨著 5G 和 Wi-Fi 6 技術的融合，兩者將共同為用戶帶來性能和體驗的提升。針對 Wi-Fi 6，高通可以提供“端到端”的廣泛產品組合，進而帶來體驗全方位的升級。在整個行業過渡到 Wi-Fi 6 的大趨勢下，Qualcomm 在網絡側尤其是無線 AP 側提供了豐富的產品組合，目前已經有超過 200 款採用 Qualcomm Networking Pro 系列平臺。在終端側方面，大約 70 款搭載驍龍 865 移動平臺的終端設計採用了 FastConnect 6800 移動連接子系統，支持 Wi-Fi 6 技術。
Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6 Ready 如何共存？
目前，在移動端，高通只有驍龍 865 支持 Wi-Fi 6，驍龍 855 和 765 支持 Wi-Fi 6 Ready。官方曾經表示，驍龍 855 和 765 可以通過後期軟件升級，實現支持 Wi-Fi 6。鑑於目前 Wi-Fi 6 終端比較少，對於 Wi-Fi 6 網絡端的路由普及也形成障礙。接下來在高通的產品線中，Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6 Ready 將如何共存？
在胡鵬看來，在已有 Wi-Fi 6 Ready 的前提下推出 Wi-Fi 6 考慮兩方面：第一，通過簡單的軟件升級，很難將 Wi-Fi 6 Ready 升級至 Wi-Fi 6。從技術層面看，Wi-Fi 6 技術本身變化非常大，其中包括很多需要通過硬件升級來實現的重要功能，例如上下行鏈路 OFDMA、MU-MIMO。此外，完整的 Wi-Fi 6 功能也要求硬件處理能力的支持。去年 9 月，Wi-Fi 聯盟正式推出認證計劃，這意味著 Wi-Fi 6 在各廠家之間互操作性和兼容性達到了可用的級別。在 Wi-Fi 聯盟的指導之下，高通在 Wi-Fi 聯盟的認證發佈之前，已經在不同的廠家之間做了密集的互操作性兼容性測試，並在去年 9 月份完成了測試。
高通所考慮的是怎樣讓用戶在早期（去年 9 月份之前）就能夠使用到 Wi-Fi 6 的功能，既沒有很大的兼容性風險，也不帶來顯著的成本增加。因此，驍龍 855 標配 Wi-Fi 6，驍龍 730、驍龍 765 平臺選配了 Wi-Fi 6 Ready。Wi-Fi 6 Ready 有三個重要特性：第一，是支持 8×8 數據流探測 MU-MIMO，可以提升多用戶的吞吐量；第二，支持目標喚醒時間，在多用戶的情況下能夠降低手機的功耗、提升特定應用的性能。第三是支持 WPA3 安全加密。因此，從性能、吞吐量、功耗和安全幾個滿足了用戶需求。
第二是兼容性。對於智能手機而言，無線技術的基礎特性升級十分重要，同時也非常謹慎。高通希望儘早讓客戶體驗到 Wi-Fi 6 的優勢，因此驍龍 730、驍龍 765 上支持 Wi-Fi 6-Ready，驍龍 865 移動平臺支持 Wi-Fi 6，隨著成本的降低，支持全功能 Wi-Fi 6 的產品會越來越多。
筆者看來，在高通的產品線中 Wi-Fi 6 必然會完全替代 Wi-Fi 6-Ready，畢竟 Wi-Fi 6 的功能更加強大。隨著芯片價格的下降，用戶自然更傾向於選擇功能強大，成本更低的產品，這一點毫無疑問。
閱讀更多 與非網 的文章
