中国电信潘毅明:Wi-Fi6的新机遇和新挑战

作者:刘婷宜 责任编辑:刘婷宜 2020.06.04 14:12 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)在5G加速商用的同时,Wi-Fi技术也迎来重大变革,Wi-Fi6国际标准发布后,各大玩家集体抢滩,芯片厂商、设备商纷纷发力,Wi-Fi6终端也将进入商用元年。业界普遍认为,Wi-Fi6将会给大带宽、高并发、高可靠等应用场景带来新机遇,但仍存挑战。

在6月2日,通信世界全媒体召开的“5G+Wi-Fi6,共赢千兆新时代”主题沙龙上,中国电信研究院移动通信研究所高级工程师潘毅明表示,通过实测多种Wi-Fi6设备和终端发现,Wi-Fi6的各项性能中除速率得到显著提升外,其它新特性的实际效果并不明显。要想让Wi-Fi 6充分发挥其特性,还需要产业链协同发展。

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Wi-Fi6的关键技术

演讲伊始,潘毅明讲述了Wi-Fi6的标准化演进过程。2013年,为应对互联网对基础网络发起的新挑战,IEEE 802.11工作组成立了HEW(High Efficiency Wireless)研究组,并于2014年转为正式的11ax任务组,在802.11-2012标准基础上开发11ax协议。2019年,IEEE 802.11ax发布,Wi-Fi联盟将其命名为WiFi6。

潘毅明表示,与Wi-Fi5相比,Wi-Fi6之所以带来了Wi-Fi网络的巨大变革,是因为Wi-Fi6有大带宽(峰值速率提升到9.6G/bits)、高并发(单频并发用户138)、低时延(小包业务时延降低)、广覆盖(覆盖提升约1倍)、低功耗(终端功耗降低约30%)这5大优势。

带宽提升方面,主要有三大新技术特性:1024QAM,相比Wi-Fi5的256QAM,峰值性能提升了25%;更长的OFDM符号(12.8μs),更短的保护间隔(0.8μs),增加了有效传输时间,单流速率约提升6%;256 Block ACKs,使得反馈效率提升,空口效率更高。

多用户性能提升方面,同样有三大新技术特性:OFDMA可以提升小包场景并发用户数,降低时延;强制要求DL+UL MU-MIMO,有效提升了上行并发用户数;SR(空间重用),多AP共享频谱提升了组网场景多用户性能。

覆盖范围提升方面,有两大技术特性:DCM(双载波调制),在低速率模式下接收SNR可提升3dB;增强的Preamble,新增的HE ER SU PPDU,提升了接收Preamble SNR 的能力。

此外,Wi-Fi6的TWT功能可通过休眠降低STA功耗,从而达到节能减排的目的。

“Wi-Fi6提供更高的传输速率以及覆盖范围,具备更好的节能性,引入上行MU-MIMO和上/下行OFDMA技术,相比前几代Wi-Fi技术,Wi-Fi6 AP设备功能趋向移动基站化发展,由AP统一进行上下行的多用户调度和资源分配。”潘毅明如是说。

Wi-Fi6带来的机遇

在传统的Wi-Fi场景下,很多业务较难展开,但Wi-Fi6提升了各项性能后, Wi-Fi能够承载的业务场景越来越丰富。对此,潘毅明列举了三个场景。

一是大带宽应用场景,以VR为例,潘毅明表示,正常视力的用户可分辨的PPD(Pixels per degree,像素密度)是60。8K VR的PPD是32,只有16K VR的PDD才能达到64,能带来极致体验。“只有Wi-Fi 6才能达到16K VR或者多路VR的带宽需求。还有传统Wi-Fi的传输时延不能保证VR所需的RTT时延,但Wi-Fi 6低时延的特性,可以保证VR业务的正常使用。”

二是高并发应用场景,潘毅明以电子书包举例,某中学设置专门的教室,配备了约50台“电子书包”终端。要求在开课时,学生根据老师指令下载课件,并且5分钟内完成所有终端课件下载。潘毅明表示,在传统Wi-Fi网络下,这一要求很难完成,但Wi-Fi6高并发的特性刚好能实现这一需求。

三是高可靠的应用场景,以工业互联网为例,其对网络的准确性、低时延等有极高要求,Wi-Fi技术具有部署容易、组网灵活和可移动等优势,但一直以来,Wi-Fi的可靠性、安全性难以满足工业级网络需求,多采用蜂窝移动通信。“随着Wi-Fi6技术对无线网络安全性、可靠性、低时延等的提升,现在很多工业互联网企业都考虑用Wi-Fi6来部署网络。”

Wi-Fi6遇到的挑战

Wi-Fi6给大带宽、高并发、高可靠等应用场景带来了新机遇,但Wi-Fi6还面临着诸多存挑战。尤其中国电信通过实测很多Wi-Fi6终端设备发现,这些设备中的各项Wi-Fi6新特性只有速率得到了明显提升,但其它特性的测试效果并不明显。

潘毅明认为,要想让Wi-Fi6充分发挥其特性,需要产业链协同发展:芯片厂商需提供基础功能,解决兼容性问题;设备和终端厂商应优化自动调整、调度机制;运营商要积累经验,针对不同场景和业务需求配置合理的参数。“以BSS color为例,设备/终端厂商能提供针对不同门限的发包机制,但影响其效果最关键的因素是,如何规划热点覆盖区域初始的着色方案和对应的门限,这个是运营商需要考虑的问题。”潘毅明坦言。

此外,潘毅明指出,由于Wi-Fi向下兼容的特性,使得原有的2.4GHz和5GHz频段不可避免地会混杂有非Wi-Fi6的终端,这会影响Wi-Fi6许多新特性的效果。因此有了“Wi-Fi6E”解决方案:将Wi-Fi6的频段扩展到6GHz,在大大增强Wi-Fi6的工作信道,更重要的是提供了“纯Wi-Fi6”环境,能让Wi-Fi6充分发挥新特性的应用效果。但同时,潘毅明强调,6GHz频段能否分配给Wi-Fi使用还需要看各国的无委会对无线频段的规划。

演讲最后,潘毅明提到了Wi-Fi6的设备上联问题。单个Wi-Fi6终端的实际吞吐量已超过1G/bits,传统的千兆网络已经成了限制Wi-Fi6瓶颈。在潘毅明看来:“Wi-Fi6实现Wi-Fi千兆后,还将进一步倒逼有线接入网升级。”

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