Wi-Fi6:企業(yè)網(wǎng)絡的五大潛在優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
在理想情況下,Wi-Fi6可以為企業(yè)網(wǎng)絡帶來諸多好處。但現(xiàn)實情況可能會限制無線技術的真正潛力。
如今,Wi-Fi6已經(jīng)成為面向消費者和企業(yè)網(wǎng)絡的最新無線局域網(wǎng)(WLAN)技術。也已經(jīng)有足夠多的產品被采用,終端用戶能夠感受到最新無線技術的運營優(yōu)勢和局限性。
盡管Wi-Fi6令人興奮,但其優(yōu)勢還遠未得到保證。本文將回顧Wi-Fi6的五個主要理論優(yōu)勢,以及可能影響這些優(yōu)勢能否實現(xiàn)的現(xiàn)實因素。
Wi-Fi6與Wi-Fi5
在探索Wi-Fi-6的優(yōu)勢之前,我們需要了解Wi-Fi6和Wi-Fi5之間的高層次差異。Wi-Fi6是IEEE802.11ax標準,而Wi-Fi5是802.11ac。每一代WLAN都會帶來新功能,每個標準都有很多細節(jié)。Wi-Fi6和Wi-Fi5之間更顯著的差異包括調制、空間流、頻帶和相同功率水平下的整體性能。
對于Wi-Fi5,普遍認可的最大數(shù)據(jù)速率約為3.5Gbps,但有時,它會按更高的理論速率計算。Wi-Fi6的最高速率約為10Gbps——同樣,這只是理論上的。在Wi-Fi6中,推動每個標準性能的調制效率大約提高了四倍。
從空間流數(shù)量來看,Wi-Fi5最多允許4個空間流,而Wi-Fi6最多允許8個空間流。Wi-Fi6在2.4GHz和5GHz頻段均可運行,而Wi-Fi5則是一種僅適用于5GHz的技術。雙頻Wi-Fi5接入點(AP)在2.4GHz頻段使用802.11n。
這些可能是兩代WLAN標準之間最顯著、最基本的區(qū)別?,F(xiàn)在,讓我們深入了解Wi-Fi6的優(yōu)勢。
Wi-Fi6的五大優(yōu)勢
1.更好、更快、更強。無論我們談論的是企業(yè)AP還是消費者Wi-Fi6路由器,最新標準都旨在提供比前幾代Wi-Fi更高的吞吐量和容量??紤]到影響任何給定客戶端連接性能的因素幾乎是無限的,預測準確的無線速度始終是一個難題。Wi-Fi6可以使用1024正交幅度調制(QAM),而Wi-Fi5的最大值為256,這一事實解釋了Wi-Fi6承諾的大部分性能提升。
2.8x8空間流意義重大。在AP方面,無線供應商正在同時推出4x4和8x8產品。這個術語指的是空間流(無線電)的數(shù)量,它與QAM一樣,是整體WLAN性能方程中的重要組成部分。由于尺寸和功率限制,許多較小的無線客戶端設備永遠不會支持超過2x2的空間流。但是,如果擁有能夠支持8x8空間流的AP或家用Wi-Fi6路由器,則意味著可以同時為更多客戶端提供服務,并且總體上可以實現(xiàn)更高的效率。對于功能更強大的筆記本電腦,3x3和4x4很常見。根據(jù)正在使用的其他功能,通常是客戶端功能的一個因素,Wi-Fi6的最大空間流增加是決定整體蜂窩性能的因素之一。
3.OFDMA改變了一切。WLAN專業(yè)人士早已認識到正交頻分復用(OFDM)作為802.11標準早期版本的基礎技術之一的價值。許多運營商承擔著整體數(shù)據(jù)負載的份額,這種模式使得在通常惡劣的無線電頻率環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸更具彈性。
有了Wi-Fi6,我們開始使用正交頻分多址(OFDMA)。這一特性標志著長期存在的“一次只能一臺設備通話”范式的重大變化,自802.11標準誕生以來,這一范式一直是其定義。OFDMA應用資源單元的動態(tài)使用,使AP能夠同時支持多個客戶端使用信道中的較小通道,以支持低帶寬應用。Wi-Fi6是一項又一項的效率研究,OFDMA體現(xiàn)了IEEE如何創(chuàng)造性地從Wi-Fi中提煉更多性能,同時又堅持通用的802.11框架。
4.MU-MIMO。802.11n標準引入了多輸入多輸出(MIMO),這是Wi-Fi性能提升的最大突破之一。MIMO天線配置與早期硬件上的簡單天線分集相比有了重大飛躍。傳統(tǒng)上,無線AP可能有兩個天線,但每幀只使用一個,因為AP會對兩個天線進行采樣以獲得最佳信號保真度。MIMO提供了兩個關鍵功能:它減少了筆記本電腦和AP之間多徑的負面影響,并以附加方式使用多徑的多個信號副本,從而使用多個同時天線實現(xiàn)更好的吞吐量。
快進到Wi-Fi6,我們擁有最新的多用戶MIMO(MU-MIMO),這并不新鮮,但迄今為止效果不佳。在Wi-Fi5中,MU-MIMO是一項可選功能,僅在AP到客戶端的下行鏈路上運行。此外,它通常需要被禁用,因為它會對驅動程序不知道如何玩MU-MIMO游戲的客戶端設備造成廣泛的破壞。使用Wi-Fi6,MU-MIMO信令的上行鏈路和下行鏈路方向均受支持,預計Wi-Fi6客戶端設備將發(fā)揮其作用,使其全部正常工作。OFDMA和MU-MIMO都旨在支持多個同時客戶端。OFDMA更適用于所有范圍內的小帶寬應用,而MU-MIMO需要足夠靠近AP才能使用MIMO的早期原理。
5.可選功能。到目前為止,所有這些功能都可以使Wi-Fi6環(huán)境比其Wi-Fi5前輩更好。但是,該標準的其他一些方面尚未證明其在現(xiàn)實世界中的適用性。這些功能包括目標喚醒時間(TWT)和基本服務集(BSS)著色。
TWT是一種省電功能,通過不頻繁喚醒以接收緩沖數(shù)據(jù),來幫助物聯(lián)網(wǎng)和移動設備最大限度地延長電池壽命。BSS著色旨在通過重新定義規(guī)則來實現(xiàn)空間重用,迄今為止,這些規(guī)則只允許給定通道上一次傳輸一個AP,而其鄰的則等待輪轉。Wi-Fi6使用幀體中的彩色標志,可以使同一通道上的兩個AP同時傳輸,同時最大限度地減少典型的干擾影響。然而,問題是,到目前為止,TWT和BSS著色在當前的Wi-Fi6產品中應用并不多。
Wi-Fi6挑戰(zhàn)
Wi-Fi6的功能令人印象深刻,但僅僅使用Wi-Fi6產品并不意味著Wi-Fi更好?,F(xiàn)在還處于早期階段,還有很多事情有待觀察,尤其是供應商的代碼質量和Wi-Fi6客戶端空間的最終面貌。
大多數(shù)環(huán)境仍然必須支持舊式客戶端,這會降低WLAN的整體性能,而WLAN則與只有Wi-Fi6AP和客戶端的環(huán)境相比。而且,一如既往,有效的網(wǎng)絡設計至關重要——這一點不會隨著Wi-Fi6而改變。
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