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Qorvo :2021年Wi-Fi 6将取代Wi-Fi 5成为主流无线标准

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发表于 2019-6-26 23:54:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
在无线通信领域,一直存在两种连接方式:一种是蜂窝网络,即 2/3/4/5G,另一种则是 Wi-Fi 技术,IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ax。当下,这两种连接方式均进入了新的时代 -- 5G 和 Wi-Fi 6。随着两种标准的普及,无线通信行业将有望迎来一场彻底的变革。

作为全球无线连接技术的引领者,Qorvo 自是不会错过这样一个发展机遇。早在两年前,Wi-Fi 6 还处于早期标准制定阶段,Qorvo 就开始了布局规划,目前也推出了多款 Wi-Fi 6 解决方案。本刊记者就相关问题采访了 Qorvo 亚太区无线连接事业部市场高级经理 Jeff Lin 先生。
QQ截图20190626235333.jpg
Qorvo 亚太区无线连接事业部市场高级经理 Jeff  Lin

「更快速的连接速度、更高效率的联机效率与更安全的传输方法,让所有的网络服务运营商与设备制造商对于 Wi-Fi 6 抱以莫大的期望」

与前几代 Wi-Fi 标准相比,Wi-Fi 6 纳入了很多新的技术,1024QAM 的调变机制与160MHz 带宽增加了联机的速率,OFDMA 与 MU-MIMO 则是大大的提升了联机的效率, 除此之外,WPA3 提供了更安全且更简易的联机加密机制,还有最近 IEEE 开放了从 5.925GHz 到 7.125GHz 共 1.2GHz 的带宽给 Wi-Fi 6 使用,加上原来的 2.4GHz (2.412GHz - 2.484GHz) 与 5GHz (5.15GHz - 5.825GHz),Wi-Fi 6 所能利用的频段与频道增多了,在资源分配上也更有弹性,最近 Wi-Fi  Alliance 也启动了新规范的制定,以加速 Wi-Fi 6 标准化与新频段商业化的进程。

更快速的连接速度、更高效率的联机效率与更安全的传输方法,让所有的网络服务运营商与设备制造商对于 Wi-Fi 6 抱以莫大的期望,并盼能透过 Wi-Fi 6 本身所具有的优势来提升网络服务质量并同时降低运营成本。

Wi-Fi 6 还有一个杀手锏,即分布式架构,采用的是 One Pod Per Room 设计,这样的无线组网方案将引发室内无线网络的变革。

Wi-Fi 6 对于网状或是分布式 Wi-Fi 网络架构在规范中有明确的定义与说明, 在 One Pod Per Room 的概念里,Wi-Fi 传输技术负责整个智慧家庭的传输主干,利用网状或是分布式 Wi-Fi 网络架构来实现无死角的网络覆盖,所有的信息透过 Wi-Fi 传输链接到家庭网关,再透过运营商所提供的宽带服务 (LTE、xPoN、xDSL、DOCSIS等) 上传到云端,透过特殊的算法计算与通讯协议,进而实现一个完全无缝连结与室内漫游的室内全覆盖环境。

为了能支持与其他智能设备的连结互通,在分布式 Wi-Fi 网络里的每个 Wi-Fi 路由器,必须具备接收和传送蓝牙与 ZigBee 的传输技术。由于蓝牙与 ZigBee 都是短距离传输技术,因此必须确保所有的指令都能被完整地传送与接收。透过分布式网络的架构,每个 Wi-Fi 路由器皆能完整的覆盖每一个小区域的范围,再经由 Wi-Fi 传输到骨干网络,每个 Wi-Fi 路由器互相连结进而达成全家覆盖的目标。

「Wi-Fi 6 之所以重要,是因为它正尝试着解决从 Wi-Fi 问世以来一直存在的网络拥堵问题。」

长期以来,网络拥堵一直是 Wi-Fi 的一个痛处,其实这也不能责怪 Wi-Fi 标准制定者,毕竟在20年前没人预料到 Wi-Fi 会成为无线网络通信的主流(产品覆盖率高达99%)。 Wi-Fi 6 之所以重要,是因为它正尝试着解决这个从 Wi-Fi 问世以来一直存在的问题,OFDMA 是 4G LTE 通信其中一个最关键的技术,Wi-Fi 6 利用这个已经成熟的技术来解决网络上传下载时程处理不一致且资源分配不均的问题, MU-MIMO 也是一个从 Wi-Fi 5 就已经导入的技术,对于提升网络服务的能力也有相当大的帮助。

“网络拥堵的问题是否会因此得到根本的解决,我本人保持怀疑的态度,但是比起之前的 Wi-Fi 标准,Wi-Fi 6 让整个无线网络的效率大幅提升这是无庸置疑的。”Jeff 表示。

「无论是大型的无线网络布建项目还是小型个人或家庭网络,Wi-Fi 6 皆能提供更完整更全面的解决方案。」

由于 Wi-Fi 6 大大增进了联机的效率与吞吐量,还有新增加的 6GHz 频段,所以针对企业级与公共热点的运用,Wi-Fi 6 可以解决 Wi-Fi 5 所遇到的技术瓶颈(如之前所提到的网络拥堵与上传下载时程分配不均的问题)。

由于企业级 Wi-Fi Access Point 与 Hotspot 必须能支持大量的使用者同时联机并对于带宽与安全性有完善的管理,高效率的联机与网络服务机制能允许每一台 Wi-Fi AP 连接并管理更多的使用者,让每个使用者享有更好的使用体验并且在相同覆盖面积的基础上减少 Wi-Fi AP 的布建数目。好的网络传输吞吐量与低延迟可以支持高容量的数据传输,如高清视频、在线游戏与VR虚拟现实等应用。另一方面,利用 5.925GHz 到 7.125GHz 这个新开放的频段,因为具有 1.2GHz 带宽与干扰较少的特性,已有网络设备商着手计划利用这个频段来做 AP 与 AP 之间的回载网络,以 One Pod Per Room 的架构来看,Wi-Fi 6 能实现一个无覆盖死角并以 Wi-Fi 为主要骨干的家庭网路,所以,无论是大型的无线网络布建项目还是小型个人或家庭网络,Wi-Fi 6 皆能提供更完整更全面的解决方案。

「预计2019年的第三季度开始,Wi-Fi 6 的设备出货量将会有爆炸性的成长,在2021年,Wi-Fi 6 将取代 Wi-Fi 5 成为 Wi-Fi 产品与设备的主流。」

早在两年多前,当 Wi-Fi 6 还处于早期标准制定阶段时,Qorvo 就已经与市场上主流的 Wi-Fi 主芯片厂商(如高通与博通等)进行前期的产品规格制定与技术交流,经过多次的改良与设计变更,目前针对高通与博通的 Wi-Fi 6 解决方案,Qorvo 有其对应的中发射功率与高发射功率的前端射频模块,并成功的导入所属的参考设计;根据不同的应用场景与产品分类,也提供 5V 至 3.3V 电压的选择。除了前端射频模块外,针对不同的区域规范,Qorvo 也提供了边带滤波器与 LTE-WiFi 并存滤波器,并能与 FEM 搭配使用。除此之外,Qorvo 也开辟了一个名为 iFEM 的产品线,iFEM 顾名思义就是将之前所提的边带滤波器或是 LTE-WiFi 并存滤波器整合进 Wi-Fi 6 的前端射频模块,除了能简化无线射频前端的设计,同时还可以降低组件成本、缩短线路匹配调校的时间。

“目前市场上已经出现了一些基于 Wi-Fi 6 的终端产品,其中就可能集成了 Qorvo 的产品,我们预计在2019年的第三季度开始,Wi-Fi 6 的设备出货量将会有爆炸性的成长,在2021年,Wi-Fi 6 将取代 Wi-Fi 5 成为 Wi-Fi 产品与设备的主流。”Jeff 断言。

在推进 Wi-Fi 6 的商用化方面,Qorvo 也做了大量的工作。Wi-Fi 6 前端射频的产品已被市场主流的 Wi-Fi 无线网络解决方案芯片厂商(如高通、博通、英特尔与宽腾达)认证并纳入其所属的参考设计。有了参考设计的辅助,产品开发商能缩短产品开发时间并简化产品验证的工作,从而加速 Wi-Fi 6 商业化与出货的时程。

同时,Qorvo 也跟网络产品开发商与网络服务提供商一起,共同参与开发新型的网络应用与架构,进一步结合物联网的概念与实际应用场景。“Qorvo 不止止是射频组件的供货商,同时也是无线通信与物联网解决方案整合的系统商。”Jeff 强调。

「Qorvo 认为,5G 与 Wi-Fi 6 彼此不是竞争与对立,而是一种互相支持互相配合的关系。」

业内曾有质疑的声音:5G 时代,Wi-Fi 是否会消亡。事实是,2019年 5G 和 Wi-Fi 都将进入发展元年,无线通信技术迎来了新一轮浪潮。Qorvo 认为,5G 与 Wi-Fi 6 彼此不是竞争与对立,而是一种互相支持互相配合的关系,因为 5G 与 Wi-Fi 在不同的环境与应用场景皆有其各自的优势与劣势,例如 5G 的布建必须由电信运营商来主导,加上频段使用上会有收费的问题,因此整个运营成本会远比 Wi-Fi 来得高,Wi-Fi 本身是使用免付费的开放频段,并且产业供应链与产品覆盖率完整,在 Wi-Fi 网络覆盖范围的场所与应用场景如家庭网络、公共区域 (机场、车站、体育馆等)、特定场所 (校园、旅馆、卖场等),Wi-Fi 会是比较经济的选择;在 Wi-Fi 无法涵盖的范围如农村、山区、离岛等等人口密度低且网络基础建设比较薄弱的地区,就需要 5G 网络来支持。

目前很多的解决方案提供商与电信网络服务运营商投入大量的时间与金钱在发展 5G。然而,由于 5G 本身的规模太庞大,从一开始的规格制订就受到很多政策面上的限制 (如频段的分配与专利竞争),加上各国之间的政治角力,不可讳言的是,5G 面临着很多的挑战。

反观 Wi-Fi,可以说是全球最受欢迎、使用人数最多且产品覆盖率最高的一项无线网络技术。其大部分的关键技术由 Wi-Fi 芯片提供商与射频方案解决方案厂商来主导,因此在新技术的导入与布建上远比 5G 要容易,因此 Wi-Fi 6 的产品成熟度与规范的完整度会比 5G 快且健全。

Qorvo 身为全球射频组件的领导厂商,对于 5G 与 Wi-Fi 6 的发展皆保持乐观审慎的态度,从积极地参与前期的规格制定到后续与解决方案提供商的共同开发然后与终端设备厂商完成产品量产、测试到布建,Qorvo 都实际地参与并透过技术支持与开发商伙伴们的密切的合作,让终端设备商在2018年即正式推出 5G 与 Wi-Fi 6 相关的商业化产品,领先业界与同业竞争对手。

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