了解無(wú)線路由器,、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和向Wi-Fi 6的過(guò)渡
2021-02-06
作者:安森美半導(dǎo)體無(wú)線聯(lián)接和信號(hào)處理業(yè)務(wù)產(chǎn)品高級(jí)經(jīng)理Anubhava Jain
來(lái)源:安森美半導(dǎo)體
在這科技時(shí)代,,家庭中的聯(lián)接設(shè)備數(shù)在近幾年激增,。消費(fèi)者比以往任何時(shí)候都更關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備,,如家庭自動(dòng)化,、4K /高清視頻流和在線游戲,,這進(jìn)而使通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量增加了三倍。因此,,在選擇您的下一個(gè)路由器時(shí),,需要充分考量。
Wi- Fi?技術(shù):IEEE 802.11是定義國(guó)際Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)代,。例如,,“ 802.11 n/ac/ax”表示802.11ac的特定標(biāo)準(zhǔn),于2013年底發(fā)布,,然后于2016年更新,,也稱為Wi-Fi 5。隨著802.11ax的出現(xiàn),,通常稱為Wi -Fi 6,,吞吐量明顯更高。Wi-Fi 5(11ac – 160MHz)可以達(dá)到的理論最大速度為6.9 Gbps,,而Wi-Fi 6(11ax-160MHz)可以達(dá)到9.6 Gbps,。另一個(gè)不容忽視的關(guān)鍵方面是工作頻段,因?yàn)閃i-Fi 5工作在5GHz頻段,,而Wi-Fi 6支持2.4 GHz,、5 GHz和6 GHz頻段。
“頻段”代表什么?單頻路由器已成為歷史,。當(dāng)下是關(guān)于雙/三頻路由器,。雙頻意味著路由器使用頻譜的兩個(gè)頻帶來(lái)傳輸數(shù)據(jù)包,即2.4 GHz和5 GHz,。三頻路由器使用2.4 GHz,、5 GHz和6Ghz頻段,支持設(shè)備使用頻段控制算法選擇網(wǎng)絡(luò),,通過(guò)平衡三個(gè)頻段中每個(gè)頻段的負(fù)載,,減輕網(wǎng)絡(luò)的擁塞。
2.4 GHz頻段比5 GHz和6 GHz頻段更擁擠,;藍(lán)牙增加了另一個(gè)干擾瓶頸,,因其在相同的2.4 GHz頻段運(yùn)行,但技術(shù)不同,。另外,,某些其他非Wi-Fi設(shè)備如無(wú)繩電話可能會(huì)影響性能。但是,,使用2.4 GHz頻率的優(yōu)勢(shì)之一是,它比5 GHz / 6 GHz穿墻的效率更高,,因?yàn)檩^低的頻率表示較高的波長(zhǎng)并確保更好的覆蓋范圍,。在后一種情況下,8x8 多輸入多輸出(MIMO)將大大有助于范圍擴(kuò)展,。
天線和空間流的解釋:MIMO規(guī)范在4x4,、1x1等天線配置方面起著重要作用。數(shù)字表示發(fā)射(Tx)/接收(Rx)天線的數(shù)量,。選擇合適路由器的另一個(gè)方面是空間流(SS),,通常將其表示為4x4:4,表示它們使用4 SS通過(guò)空間復(fù)用在同一信道上發(fā)送獨(dú)特?cái)?shù)據(jù),。Wi-Fi 5/6最多支持8SS,,這意味著更高的吞吐量。天線越多,,用于多個(gè)同時(shí)數(shù)據(jù)流的能力就越強(qiáng),,并且波束成形得到改善,以便利用補(bǔ)償?shù)南嘁苼?lái)引導(dǎo)各個(gè)流,,從而可以實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量,。
以后,請(qǐng)務(wù)必查看互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)的速度包(以Mbps為單位),,以確保達(dá)到所需的覆蓋范圍,。一些ISP提供了一個(gè)集成單元(調(diào)制解調(diào)器/路由器在一個(gè)單元中)供出租。對(duì)于更多精通技術(shù)的用戶,值得研究功能可用性并購(gòu)買自己的設(shè)備,。選擇路由器時(shí)要考慮的其他事項(xiàng)包括多核處理器和出于安全考慮的WPA3加密,。
網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò):鑒于今年我們有很多人適應(yīng)遠(yuǎn)程工作和虛擬學(xué)習(xí),并發(fā)用戶和設(shè)備的數(shù)量有所增加,。以前,,家用路由器的原始吞吐量是一個(gè)關(guān)鍵值,而如今,,邊緣的網(wǎng)絡(luò)彈性和覆蓋范圍同樣重要,。根據(jù)家庭拓?fù)涞牟煌赡軙?huì)有一些死點(diǎn),。為了在可以提高速度的區(qū)域最大化Wi-Fi覆蓋范圍,,應(yīng)使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
節(jié)點(diǎn)或商業(yè)用語(yǔ)稱為pods的是Wi-Fi擴(kuò)展器,,其策略性地放置并聯(lián)接到主中樞,,該中樞通過(guò)以太網(wǎng)電纜連接到寬帶網(wǎng)關(guān)形成網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)更好的覆蓋范圍。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過(guò)重新廣播數(shù)據(jù)包使切換變得完美無(wú)缺,,并使pods成為虛擬訪問(wèn)點(diǎn),,從而使死點(diǎn)“不死”。典型的路由器可以覆蓋2500平方英尺的面積,。但是,,網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以將覆蓋面積增加一倍,最大達(dá)到5000平方英尺,,這取決于pod的數(shù)量(通常為2至3個(gè)),。
借助人工智能的支柱,pods可以選擇網(wǎng)絡(luò)中最快的路由,,并根據(jù)設(shè)備的需求優(yōu)化帶寬來(lái)提供幫助,。例如,IoT設(shè)備將比筆記本電腦使用更少的帶寬,。如果節(jié)點(diǎn)已同步,,則可以通過(guò)智能手機(jī)上的應(yīng)用程序輕松管理它們。這些小pods的賣點(diǎn)是易于使用和即插即用安裝,,提供無(wú)縫的Wi-Fi覆蓋,。
過(guò)渡到Wi-Fi 6 / 6E: Wi-Fi 6利用8x8 MU-MIMO、OFDMA,、擴(kuò)展范圍和基本服務(wù)集(BSS)著色等關(guān)鍵功能,,以實(shí)現(xiàn)更好的空間復(fù)用。在Wi-Fi 6中,,網(wǎng)絡(luò)擁塞得以減少,,從而提高容量,、性能并降低功耗。其他一些考慮因素是目標(biāo)喚醒時(shí)間(TWT),,以實(shí)現(xiàn)更好的電源管理,。WPA3增強(qiáng)了安全性;1024 QAM提高吞吐量,。
圖1. 6 GHz免授權(quán)頻段進(jìn)一步擴(kuò)展了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)
接下來(lái)將是Wi-Fi 6E,,它是指6 GHz頻帶上的Wi-Fi 6,最近獲美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)批準(zhǔn),,將開(kāi)放1200 MHz的頻譜供Wi-Fi使用,。預(yù)計(jì)6 GHz頻段的引入將為Wi-Fi 6設(shè)備帶來(lái)新的性能和可用性。
下一個(gè)Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11be被設(shè)置為在基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備上使用高達(dá)16x16 MIMO架構(gòu)在6 GHz頻帶中建立320 MHz信道,。這些發(fā)展的結(jié)合可以將速度提高到40 Gbps以上,,提供前所未見(jiàn)的范圍性能,并邁向先進(jìn)Wi-Fi應(yīng)用的新時(shí)代,。
圖2. 采用Wi-Fi 6和6E的總體時(shí)間表
安森美半導(dǎo)體的Wi-Fi 6E方案旨在適應(yīng)向Wi-Fi 6E的過(guò)渡,,同時(shí)滿足主流6 GHz應(yīng)用的需求。隨著Wi-Fi 6E基礎(chǔ)設(shè)施的激增,,將為6GHz生態(tài)系統(tǒng)注入種子,。客戶端設(shè)備還將得益于更高的能效,、更少的干擾以及更低的延遲和抖動(dòng),,從而在多個(gè)應(yīng)用和環(huán)境中提供更好的用戶體驗(yàn)。