Wi-Fi 6助力中国电信“三千兆”业务 催化FTTR的商业化

作者:潘毅明 责任编辑:刘婷宜 2021.06.15 10:36 来源:通信世界全媒体

中国电信作为最大的固网运营商,一直致力于不断提升家庭宽带接入水平。特别是响应“提速降费”政策,在FTTH普及后,几年内就连续提速,把家庭宽带业务的接入带宽提高到了“一千兆”。

中国电信在为家庭宽带提速时遇到的最大问题就是用户感知问题:宽带业务大发展时期,也是通信业务移动化的时期,用户更习惯使用的终端是智能手机,在外使用蜂窝移动网络,回家就利用Wi-Fi接入家庭网络。当家庭宽带业务的接入带宽突破10Mbit/s后,家庭内部的Wi-Fi网络质量就成了制约用户感知的瓶颈。中国电信在家庭宽带业务的着力点,就从提高城域网、接入网的接入能力,向提升用户家庭内部网络质量转移,及时推出了“智能组网”业务,为用户提供更贴心的服务。

Wi-Fi 6保证“千兆Wi-Fi”的能力

Wi-Fi 6技术的成熟能保证用户家庭宽带达到“千兆”的能力。提升Wi-Fi的接入能力,需要无线路由器和Wi-Fi终端都达标,瓶颈主要在终端侧,因为其有体积限制。如表1所示,前一代的Wi-Fi 5技术关联速率虽然能达到1300Mbit/s,但要求有3空间流(即有3组独立的无线发送模块),而一般的智能手机只有2空间流,所以实际的吞吐量只有500Mbit/s左右。Wi-Fi 6技术能在2空间流(160MHz频宽)时关联速率达到2400Mbit/s,实际的吞吐量能达到1000Mbit/s,满足千兆业务的需求。

表1 Wi-Fi 5、Wi-Fi 6最大关联速率比较表

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Wi-Fi 6催化了FTTR的商业化

中国电信宽带提速引入了Wi-Fi 6技术,而Wi-Fi 6技术又反过来推动了中国电信FTTR(Fiber to The Room,光纤到房间)的发展进程。

FTTR中的“R”其实解释为远端节点(Remote module)更合适,指从原来的FTTH(Fiber to The Home,光纤到户)更进一步,到达更低一级的网络设备。具体来说,原来的FTTH光纤到达了(光接入的)家庭网关(俗称“光猫”),下面的家庭网络还是通过网线(双绞铜线)组网;FTTR则是要光纤进一步下沉,家庭网关后的家庭网络也要引入光纤(前期可以光铜混合,后期全光纤)。FTTR是FTTH的下一个阶段,但需要改造用户自己的家庭网络,需要有新的超宽带业务来激发用户的改造意愿。

Wi-Fi 6设备的能力超过了千兆,电信提供超千兆新业务也成为了可能。传统的超五类网线不足以承载超千兆新业务,需要寻求新的承载媒介。以下是几种可能的方案。

1.  仅由家庭网关的Wi-Fi模块提供超千兆新业务

该方案下,家庭网关下仍然用超五类网线组网,千兆网络,设备最多只能提供千兆的业务。家庭网关的Wi-Fi模块用以提供超千兆新业务。

该方案的优点是:不需要对家庭网络进行改造。

该方案的缺点是:超千兆新业务集中在家庭网关,而家庭网关的部署地点受到光纤入户的局限,与用户超高带宽业务的应用地点不一定吻合。

2.  多WAN口聚合

该方案下,Wi-Fi 6路由器可以通过多路WAN口聚合接入家庭网关,提供超千兆新业务。

该方案的优点是:不需要在家庭网络中引入光纤。

该方案的缺点是:占用大量现有网络资源,包括家庭网关的千兆网口、家庭内部的超五类网线。现在的家庭网关最多只有4个千兆网口,家庭内部的网线部署也是不足的,最多也只能部署1路Wi-Fi 6设备支持超千兆新业务。而且还需要设备厂商认可该方案,提供多WAN口的Wi-Fi 6设备。

3.  10G网口(10GBASE-T)或2.5G/5G网口

该方案下,家庭网关和Wi-Fi 6路由器需要支持更高级的网口,通过六类网线组网,提供超千兆新业务。

该方案的优点是:不需要在家庭网络中引入光纤。

该方案的缺点是:需要升级家庭网关和Wi-Fi 6网关的网口,并将家庭内部的超五类网线替换成六类网线。六类网线较超五类网线更粗更硬(内有十字塑料龙骨),但线路替换也并非不可行。关键是网口的升级需要达成一致意见,是升级成10G网口(10GBASE-T),还是2.5G/5G网口,前者可能面临成本压力,后者可能面临因技术发展而反复升级改造的问题。

4.  FTTR,全光接入网

该方案下,家庭网关和Wi-Fi 6路由器需要支持光口,通过光纤组网,提供超千兆新业务。

该方案的优点是:家庭网络升级一次到位,在可见的未来,光纤网络不用再升级。

该方案的缺点是:需要升级家庭网关和Wi-Fi 6网关的网口,并将家庭内部的超五类网线替换成光纤。网口的升级比较容易达成一致意见。主要难点在于光纤的布放和家庭光网络的组网方式。光纤的机械强度较低,布放与传统网线(双绞铜线)大不相同;家庭光网络的组网方式也分点对点和点对多点两种方式,前者需要更多的光纤线路,后者类似于PON,需要更复杂的协议。但总体来说,这两个难点都可以在实践中逐步解决。

综合比较上述4种方案,FTTR代表了最终的发展趋势,其优点明显,难点并非不能克服。最终中国电信倾向于FTTR方案,并且已经有许多省公司推出了基于FTTR的电信智慧家庭全光组网服务。可以说,Wi-Fi 6技术是催化剂,触发中国电信推进FTTR,从而带动整个产业链商业化进程。

Wi-Fi 6将是“智能家居时代”的最佳选择

中国电信的家庭宽带千兆业务是为了承载未来更丰富的家庭应用的。家庭设施现代化的重要标志就是“智能化”,联网是其基本的需求。目前,家庭中上网的主体还是各个家庭成员的智能终端,今后将有越来越多的智能家居设备联网运行,网络将成为同水、电、煤气一样的住宅配套要求。

目前,智能家居的单品有许多,而且各类企业也在努力打造自己的智能家居大平台,其中包括互联网巨头、传统家电企业、新兴科技公司。现在的智能家居行业是群雄逐鹿的时代,还看不到明确的发展结局。相互竞争的一个重要因素就是智能家居用哪个网络承载,Wi-Fi是其中一个选择,而Wi-Fi 6是很有竞争优势的一种技术。

1.  Wi-Fi是已经存在的家庭网络,有很强的互通性

Wi-Fi在智能家居联网技术竞争中的最大优势是:它是一个已经存在的家庭网络,供家庭成员上网,不太可能用其它智能家居联网技术来替代。因此,如果智能家居的联网技术不采用Wi-Fi的话,就一定是多网并存。

Wi-Fi的另一个优势就是互通性。各种经过Wi-Fi认证的设备、终端都能很好地互通。而其它无线互联技术可能存在互通问题,多个厂商的设备可能需要配多个网关进行管理。

2.  Wi-Fi 6具有超高的带宽

Wi-Fi与其它智能家居联网技术相比的另一个优势是其超高的带宽。如果要体验高质量的影音、游戏业务,Wi-Fi是无线技术中的优异选择。

智能家居间有多大的互通信息量,这与其“智能”程度相关。选择一个较高带宽的互联技术,至少不会因此成为产品升级的瓶颈。

3.  Wi-Fi 6为低功耗、多终端的IoT场景增加了许多新特性

Wi-Fi应用于智能家居的主要劣势是它本身是传统数据通信技术,不太适应IoT场景,在多终端组网、功耗控制上存在不足。对此,Wi-Fi 6推出了TWT(Target Wake Time,定时唤醒)技术来降低终端的功耗,并采用OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交频分多址)技术来提升Wi-Fi信道的利用率,增加其接入的终端数量。

家庭是高带宽数据通信和小规模、多品类IoT场景的综合体,因此Wi-Fi 6技术是一个综合评分较高的选择。

中国电信为家庭用户提供基于Wi-Fi 6技术的智能组网产品的同时,也在推广各种智能家居单品,让用户更快、更好地体验智慧家庭。(作者来自中国电信股份有限公司研究院

来源:《通信世界》杂志2021年6月15日刊

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