OFDMA技術是在OFDM的基礎上加入多址(即多用戶)技術,演進而來的。OFDMA將幀結構重新設計,細分成若干資源單元,為多個用戶服務。以20MHz信道為例,在OFDM方案(即11n/ac)里每一幀由52個數據子載波組成,但由于這一幀只為一個終端服務。傳輸的數據包過小時(像聊天記錄),空載的子載波也無法分配給其他終端。而在OFDMA方案(即11ax)里每一幀由234個數據子載波組成,每26個子載波定義為一個資源單元,每個資源單元可以為一個終端服務,這樣每一幀就可以同時為9個用戶服務。用卡車拉貨來解釋這個技術最方便直觀了。OFDM方案是為每一個客戶發一次貨車。不管貨物多少,來一單發一趟,這樣不免就有貨車空載的現象。而OFDMA方案會將多個訂單合在一起發貨,讓卡車盡量滿載上路,使得運輸效率大大提升。
不但如此,WiFi6下OFDMA和MU-MIMO的效果可以疊加。兩者呈現出一種互補關系,OFDMA適用于小數據包的并行傳輸提高信道利用率和傳輸效率。而MU-MIMO則適用于大數據包的并行傳輸,提高單用戶的有效帶寬,同樣能減少時延。
5、TWT機制
TWT機制是專門針對類似智能家居這樣的低速設備而設置的。例如配置2.4GHz頻段、20MHz頻帶的WiFi設備。路由器會自動生成一個數據交換用的喚醒時間,在網絡數據傳輸不高的時段去依次喚醒這些低速設備進行數據交換。(比如下載最新數據庫,上傳生成數據等操作)這樣就可以有效避免網絡擁堵。這也是一種優化網絡帶寬利用率的技術手段。
以上5項技術,他們每一項都有獨當一面之處,再相互結合之后可以讓wifi6迸發出更高的性能,未來2-3年 ,wifi6會逐漸普及,并取代wifi5。
二、5G和wifi6的對比及二者之間的共存
比起最近比較熱門的5G, WIFI6有哪些優缺點呢?那這兩者之間會是怎樣的存在關系呢,接下來,我會從以下4個方面來分享下5G和wifi6的優缺點;從而來和大家說明為什么共存是5g和wifi6最好的歸宿。而不是5G取代WiFi6。
5G和WIFI6的對比
1. 應用場景: 5G是運營商部署的網絡, 5G的應用是面向eMBB(大流量移動寬帶業務)、mMTC(大連接物聯網業務)和uRLLC(超高可靠超時延通信)場景的,以室外為主,5G在工業互聯網,車聯網 無人駕駛等領域有強烈的需求。而WiFi6主要以室內短距離覆蓋為主,Wi-Fi6的應用可以在eMBB和mMTC場景作為5G的補充。是企業辦公的不二選擇。為企業更加智能化提供更多選擇。另外,從家庭用戶的使用角度來看,只有wifi6才能發揮出5G的最大功效。
2. 從技術層面
理想速率,wifi6的高速是通過MU-MIMO和OFDMA實現的。采用1024QAM,帶寬最高160MHZ,天線數量最多8T8R,理想速率為9.6Gbps。5G的高速是通過大規模的MIMO無線電技術實現,大規模的MIMO無線電技術采用幾十到幾百個天線用于傳播無線電信號,理想速率達到10Gbps, 兩者理想速率相差不大。
覆蓋范圍,覆蓋范圍是和發射強度有關的,Wi-Fi6 AP國家的認證要求發射功率不超過0.2W,,覆蓋范圍約五百到一千平米;一個室外5G基站發射功率可達60W,其覆蓋是公里級的。就覆蓋面積來說,5G優于wifi6。
室內單用戶體驗: Wi-Fi6 AP最高可以是8T8R,實際速率至少為3Gbps-4Gbps。典型的室內5G小基站天線一般是4T4R,實際速率是1.5Gbps-2Gbps。所以,單設備的性能Wi-Fi6會優于5G。
3. 頻譜資源:wifi6支持的頻段是2.4GHz和5.8GHz,這些頻譜資源是免費的,成本相對較低。 5G支持1Ghz以下的低頻段,1GHz到6Ghz的中頻段,24/30Ghz到300GHz的高頻多(也成為毫米波),雖然5G的頻譜資源很寬,很廣,但是 這些頻段都是需要授權的,中國是發牌照,國外是以拍賣的形式為主。成本非常高。
4. 建設成本: 5G網絡因信號易衰減,需經過嚴密規劃仿真驗證,此外,5G頻帶和波長的特點需要5G基站更密集,導致投入基站成本高。之前運營商在4G的投資在8千億,而5G的投資是4G的2-4倍。相比較而言,wifi6的升級僅需升級主芯片,且主芯片都是ASIC,成本本身就低于5G 所需的FPGA芯片;光纖入戶或者進入企業后,只需要購買整機Wi-Fi6 AP即可實現部署,成本相對基站而言非常低廉。再加上當前主流的電腦、手機、pad以及無線終端均支持wifi接入,wifi6的應用就更容易迭代出新了。
5G和wifi6的共存
前段時間中國聯通官方微博爆出:通過華為Wi-Fi 6技術進行網絡拓展,采用聯通5G網絡接入,將深圳地鐵福田樞紐建成全國首個應用Wi-Fi 6技術的地鐵車站,實現5G與Wi-Fi6技術的完美融合,開啟了Wi-Fi6軌道行業應用的元年。
在深圳地鐵車站采用的華為Wi-Fi6技術和設備可以提供4倍于傳統Wi-Fi的帶寬,單個AP支持用戶數提升4倍,平均時延降低50%,覆蓋范圍提升20%。
而對于消費者而言, 使用5G和wifi6 技術來實現隨身WIFI也可以實現高帶寬,低時延便捷使用的特點。比如高通現有的方案SDX55平臺搭載wifi6芯片 (通過PCIe-G3進行通訊)
三、高通新一代wifi6芯片---QCA6391
QCA6391是一款高度集成的SOC芯片,主要應用于IOT,支持80211ax WI-FI
及藍牙5.1,QCA6391支持2.4G與5G實時雙頻工作,也就是常說的DBS功能。
特性:
支持11ax協議并向后兼容 802.11a/b/g/n/ac
支持2x2的MU-MIMO
支持雙MAC的DBS功能,2x2的工作模式下,吞吐量最高可以達到1774.5 Mbps
2.4G的信道帶寬為20/40 MHz,5G的信道帶寬為 20/40/80MHz
支持動態頻率選擇
芯片采用了單端射頻輸入輸出口,
LTE與wifi共存
wifi與藍牙共存
需要晶體或者主平臺產生48MHz參考時鐘,
支持外接FEM來實現高功率。
另外256腳的NSP封裝