公元 2020 年 2 月 24 日,华为 2020 终端和战略布局线上发布会。
在这场发布会上,华为推出了自研的 Wi-Fi 6 + 技术,同时还发布了两款支持 Wi-Fi 6 + 技术的路由器产品,分别是华为路由 AX3 系列和华为 5G CPE Pro 2 路由器。
那么现在问题来了,华为搞出的这个 Wi-Fi 6 + 又是什么鬼?
今天,我们不妨接着上次 Wi-Fi 6 的话题,来看看 Wi-Fi 6 + 具体是怎样的技术。
同时也聊一聊华为和 Wi-Fi 6 的那些事。
根据余承东在发布会上的介绍,华为所谓的 Wi-Fi 6+,其实重点有两个:
一是端到端支持 160MHz 超大频宽。
在前面介绍 Wi-Fi 6 的文章里说过,Wi-Fi 6 标准的最大频宽就是 160MHz,乍一看有点懵,都是 160MHz,难道华为 Wi-Fi 6 + 的 160MHz 比行业标准里的更尊贵?
其实重点在前面的定语:端到端。
目前市场上支持 Wi-Fi 6 的路由器有很多也是能达到 160MHz 的,这没什么不同。
问题是我们的智能手机等消费终端目前很少有支持 160MHz 的,主流采用来自高通的 Wi-Fi 芯片解决方案,基本最高支持到 80MHz。例如目前无论是骁龙 855 还是骁龙 865,在 Wi-Fi 6 都支持最高 80MHz 的频段频宽。
还有就是,目前大部分手机都是只有两根 Wi-Fi 天线,也就是说在 Wi-Fi 上就是 2×2 MIMO,而 Wi-Fi 6 最高可以支持 8×8 MIMO。
综合一看,现在市场上很多支持 Wi-Fi 6 的手机只能跑到 WIFI 6 理论上限的 1/8 左右的速率。
而华为端到端 160MHz 的意思就是,通过他们路由器上的凌霄 650 芯片以及华为终端上的麒麟 W650 芯片,两者共同起作用,可以实现 160Mhz 的 Wi-Fi 频宽,基本上可以比目前市场上 Wi-Fi 6 的手机速率高一倍,也就是华为宣传的 2400Mbps。
第二点是动态窄频宽技术。
160MHz 在近距离传输的情况下速率很快,但是在远距离场景下,衰减也比较快。
在 Wi-Fi 6 协议上,对于多少 MHz 频宽模式对应的数据包最大长度是有限制的。这就好像一条路上划分了宽车道和窄车道,大车得跑在宽车道上,不能往窄车道上挤。
功率谱密度叫 PSD(Power Spectral Density), 也就是每 Hz 频率波携带的功率,可以理解为信号强度。
总之,就是这个时候手机信号质量不好了。怎么办呢?
华为的动态窄频宽技术就提供了一个思路。你不是数据包比较大吗,我可以把数据包切成一块一块比较小的,还是让它跑在窄频宽模式下。这不就行了?
就好像原来大车不能跑在窄的车道上,那我就把一个大车换成很多个小车,然后在窄车道上跑。
这项技术等于是牺牲了一定的传输性能来提高信号的覆盖范围。
也就是华为官方说的,能把 PSD 提高 6dB,意思就是提高了信号强度,多穿一堵墙。
当然,这个背后是需要一定的技术的,例如华为就用到了自家的数据包自动切片技术。
还有就是,由于数据包被按照一定的私有协议给切片了,切片后的数据包要是给其他路由器可能就识别不出来了。
所以,这个技术也是只有搭载凌霄 650 芯片的路由器以及搭载麒麟 W650 芯片的终端能搞定。
说到这里相信很多 小伙伴已经理解了,所谓 Wi-Fi 6+,并不能简单理解为 Wi-Fi 6 的 “增强版”,更像是一种针对当前条件下的 “满血优化版”。
真正 Wi-Fi 6 的 “增强版”,其实应该是 Wi-Fi 联盟在今年推出 Wi-Fi 6E 标准,这个标准主要是可以让 Wi-Fi 6 设备使用 6GHz 频段。
而华为将自己的 Wi-Fi 6 起了个 Wi-Fi 6 + 的新名字,当然有搞营销概念的成分在,不过上面说的两个优化点,也是需要一定的技术功力的。
至于网上有网友讨论说,因为这两个技术,专门搞一套私有协议,起了一个新的 “Wi-Fi 6+”的名字有没有必要?仁者见仁,智者见智。这里汐元就不讨论了。
汐元想说的是,且不论是否有必要,单纯从 Wi-Fi 6 + 的技术细节上看,不难看出华为在 Wi-Fi 技术上也确实是有做优化的技术功底的。
事实上,华为和 Wi-Fi 6 的关系其实比这些还更紧密一些。
汐元了解到,华为在 WLAN 无线局域网方面的研发大概在 2009 年,那一年他们组建了不到十个人的小团队。
后来在 2011 年这个小团队被并入了数通部门,随后又被划入刚成立的企业 BG 网络产品线,从开始的 OEM 转向自研方向。
再后来,2012 年 8 月,和 WLAN 相关的研发团队搬迁到了苏州研究所,后续华为在无线局域网领域取得的相关成果,也是在苏州研究所里诞生的。
到 2013 年、2014 年期间,华为的 WLAN 技术已经可以为英国的 5 万人足球场和德国的 8.5 万人足球场提供高密度的网络覆盖。
2014 年,华为专家 Osama Aboul Magd 当选了下一代 WiFi 国际标准工作组(IEEE 802.11ax TG)主席。802.11ax 我们已经知道了,就是 Wi-Fi 6。
这里的 802.11ax TG 工作组,其实也是华为主导推动成立的,主要负责牵头制定 802.11ax 技术标准。
同时,华为当时还成立了 15 名无线专家组组成的 802.11ax 标准制定团队,到 2019 年已经累计提交了 165 件标准提案,这些占所有提案的 25%。
可以看到,华为和 Wi-Fi 6 基础的技术标准关系还是挺深的。
在 Wi-Fi 联盟方面,华为在 2011 年加入这个 Wi-Fi 领域的另一个重要组织,并且是董事会 15 名核心成员之一。
在 Wi-Fi 6 相关技术方面,除了上面我们讲到的 Wi-Fi 6 + 的那两点,其实华为还有其他一些值得一说的特色技术方案。
首先是华为的自适应天线阵列技术。
这主要是对 Wi-Fi 信号接入点(AP,例如路由器)来说的,它可以让不同方向的信号覆盖强度灵活可调整,信号根据用户的运动而调整。
具体到华为的做法是,采用在水平面上设置多个定向辐射和 1 个全向辐射模式的天线阵列,全向模式负责接收用户终端发射过来的信号,然后由天线算法计算用户终端所在的位置,最后系统会选择最大辐射方向指向终端的定向辐射模式传达给用户。
这样说有点专业,简单点说,Wi-Fi 信号是没有方向的,这个技术就是让没有方向的信号把增益最强的点对准用户设备。
其次是三射频双 5G 的技术。
这个技术也是针对 AP 端的,简单来说,目前主要的 AP 都是双频设计,也就是我们常说的 2.4GHz 频段和 5GHz 频段。但是,这两个频段在一些高密度的场景下,仍然不够用。
我们经常把 2.4GHz 比作小路,5GHz 比作高速公路,而现在无论小路还是高速公路都拥挤了,怎么办呢?那只有再修一条路了。
三射频双 5G 技术就是这么干的,它在原来的基础上又修了一条高速公路,即增加了一道 5GHz 的射频,这样,道路就不拥挤了。
三射频的难度在于如何减少两条 5GHz 频段信号之间的干扰,这是困扰很多厂商的问题,而华为的解决方案是在两个 5GHz 射频之间增加了滤波器模块。
接下来是针对终端的技术,但是实现的方式还是在 AP 端。目的是让 Wi-Fi 6 AP 对之前 Wi-Fi 5 等旧标准的设备兼容,并提升 Wi-Fi 性能。
最主要的是 SmartRadio 智能射频调优技术。
它包含三个子技术,分别是动态频段选择 DFS、动态信道分配 DCA 以及动态带宽选择 DBS 技术。
还是用那个经典的例子,频段定义的是一条路,例如 2.4GHz 是一条相对较窄的路,路上车辆车速也不高,而 5GHz 是一条宽敞的高速公路,路上车速比较高。
▲一条路上一般不会有宽度不同的车道,这里仅为方便大家理解
一般路上都会划分各种车道,例如有八车道的高速公路,这每一条车道就是 Wi-Fi 信号传输过程中的 “信道”。
而每条车道的宽度,就可以理解为 “频宽”,上面说的 “带宽”有不止一个意思,但在这里指的就是 “频宽”。
动态频段选择 DFS 的意思是,当 5GHz 频段上接入的设备比较多时,AP 可以通过一定的算法,整合冗余射频资源,将信道资源更少的 2.4GHz 射频切换为信道资源更多的 5GHz 射频。
也就是原来一条宽路和一条窄路,现在变成两条都比较宽的路了。
动态信道分配 DCA 技术,可以理解为,虽然我们路上的车道比较多,但如果不好好管理,也可能发生交通混乱,例如大卡车抢占小汽车的车道,干扰其他车辆的行驶等等,DCA 技术就是对非常非常多的车道进行管理、合理分配的技术。
至于动态带宽选择 DBS 技术,什么意思呢?
我们可以理解为,假设上面说的这些路上的车道是有宽有窄的,有 20MHz 的车道,也有 40MHz、80MHz 以及 160MHz 的车道,不同的车道让不同的车通行,例如 160MHz 的宽车道可以让重型大卡车通行,20MHz 的车道让小轿车通信。
但是,路上行驶的车是随机的,变化的,而车道资源又很宝贵。我们知道路上的重型大卡车一般出现的频率比较少,不可能 160MHz 的宽车道在没有大卡车的时候就一直空着,那多浪费。
DBS 技术就是在 DCA 分配了信道资源的基础上,进一步为车辆调整车道的宽度,哪里是热点高流量地区,就为它分配更多的资源。就是这个意思。
以上就是 SmartRadio 智能射频调优的技术方案。可以看到,这些技术都可以比较深入地推动 Wi-Fi 6 的普及和推广。
当然,除了这些,华为在 Wi-Fi 6 方面的技术贡献还有其他的,这里汐元也无法一一列举了,但相信通过上面的介绍,也能帮助很多小伙伴们了解到:都说华为和 Wi-Fi 6 关系密切、贡献大之类的,到底怎么密切,贡献在哪里?
希望这篇文章能够在一定程度上为大家解惑,仅此而已。