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2020-03-28 來源︰he) ㄉ淦低/span> 我要評論(lun)(0) 字號︰

Wi-Fi已成為(wei)當今(jin)世界無(wu)處不在的聯(lian)接技(ji)術,是我們日(ri)常工作和生(sheng)活的重要組成部分(fen)。安森美半導體自收zhan)uantenna後,已成為(wei)高(gao)性(xing)能Wi-Fi方案(an)的全球領袖之一。

下一代標準Wi-Fi 6大大提升聯(lian)接速(su)度和吞(tun)吐量(liang)

Wi-Fi基(ji)于IEEE 802.11標準,從(cong)1999年部署的Wi-Fi 1 (802.11b)演進(jin)到即(ji)將(jiang)于2020年部署的Wi-Fi 6,最明顯(xian)的改進(jin)是數(shu)據傳輸速(su)度的提升。Wi-Fi 1峰(feng)值傳輸速(su)率11 Mbps,而Wi-Fi 6 (802.11ax)支持(chi)速(su)率shou)罡gao)達9.6Gbps,是Wi-Fi 5的十倍。此外,Wi-Fi 6也大大提高(gao)吞(tun)吐量(liang)。舉例(li)說de)鰨 裟xiang)發送一部3.8GB的電影,使用Wi-Fi 1將(jiang)需耗約3850秒(64分(fen)鐘),而使用Wi-Fi 6僅需約4.5秒,相當于提升了約1000倍(3個數(shu)量(liang)級)速(su)度!Wi-Fi 6速(su)度和吞(tun)吐量(liang)的提升都得(de)益于多輸入(ru)多輸出(MIMO)技(ji)術。

什(shi)麼是MIMO?

傳統的無(wu)線(xian)系(xi)統通過發射端單個天線(xian)和接收端單個天線(xian)來通信,稱為(wei)單輸入(ru)單輸出(SISO)。MIMO指在發射端和接收端都jia)卸喔鎏煜xian)的通信系(xi)統,從(cong)而提升收發數(shu)據的速(su)度和信號強固性(xing)。MIMO自2009年Wi-Fi 4標準開始部署,支持(chi)4 x 4 (即(ji)4條發射天線(xian)和4條接收天線(xian)),到Wi-Fi 5、Wi-Fi 6支持(chi)8 x 8 MIMO。支持(chi)MIMO的Wi-Fi最初針對單個用戶,但(dan)實際生(sheng)活中這些數(shu)據速(su)率shi) 娌 話叢?詒壤li)擴展(zhan),因為(wei)大多數(shu)客戶端設備尤其是移動設備最多只(zhi)有兩個發射器和接收器,因而限制(zhi)了空(kong)zhan)涓從(cong)迷 孀畬笪wei)2。多用戶MIMO (MU-MIMO)的出現和迅速(su)采用有望充分(fen)利用MIMO的優(you)勢到多個同(tong)時(shi)運行的設備。因此,在家庭網關中,要最大程(cheng)度地利用MIMO能力,需要采用MU-MIMO。安森美半導體旗(qi)下的Quantenna是首(shou)個支持(chi)4 x 4、8 x 8 MIMO和MU-MIMO的Wi-Fi方案(an)供應商。

在可(ke)預見的未來,5G將(jiang)不會(hui)取代Wi-Fi

最新的5G技(ji)術和Wi-Fi 6都意味著更快地聯(lian)接,但(dan)它們的應用場景、工作頻段、網絡延遲和頻譜zi)現?榷加(jia)瀉hen)大的不同(tong),因此在可(ke)預見的未來,5G將(jiang)不會(hui)取代Wi-Fi,而是互(hu)為(wei)補足,相互(hu)協同(tong)。

5G標準jia)you)第三代合(he)作伙伴(ban)計(ji)劃(3GPP),主(zhu)要用于戶外,Wi-Fi 6標準jia)you)美國電氣電子(zi)工程(cheng)協會(hui)(IEEE)制(zhi)定(ding),更適用于室內。根據3GPP標準,5G頻段分(fen)為(wei)FR1和FR2兩個範圍,其中FR1的頻段低于6GHz,FR2為(wei)24GHz至52GHz,由(you)于高(gao)頻信號極易衰減,因此需要更復雜的工程(cheng)。Wi-Fi 6則工作在2.4GHz、5GHz和6GHz。5G頻譜需申(shen)請授權,而Wi-Fi 6各(ge)頻譜免授權,更易zi)誆渴稹G數(shu)據傳輸速(su)率1至10Gbps,Wi-Fi 6受限于網絡聯(lian)接,傳輸速(su)率shou)罡gao)達9.6Gbps。5G支持(chi)達350km每小時(shi)的高(gao)速(su)移動切換,Wi-Fi 6不支持(chi)高(gao)速(su)移動切換。5G網絡延遲少于1ms,Wi-Fi 6網絡延遲取決于核心網絡,延遲20至150ms。

如何(he)優(you)化Wi-Fi性(xing)能

針對Wi-Fi速(su)度隨距離增加(jia)而下降,安森美半導體提供8 x 8 MIMO、5 x 5 MIMO和波束成形技(ji)術擴展(zhan)Wi-Fi覆蓋範圍。為(wei)解(jie)決由(you)鄰近Wi-Fi、其它未授權網絡帶來的干(gan)擾(rao),提供智能型自優(you)化網絡(SONiQ)軟件,通過信道選擇(ChannelSelection)、接入(ru)點操控(APSteering)來cong)嘔i-Fi性(xing)能。SONiQ框架將(jiang)各(ge)種路由(you)器、訪(fang)問點、中繼器和任何(he)系(xi)統與Wi-Fi芯(xin)片(pian)組組合(he)中的其他設備進(jin)行整(zheng)合(he),使客戶只(zhi)需采用一個軟件框架即(ji)可(ke)操控所有產(chan)品。對于家庭中許多不同(tong)設備爭(zheng)用Wi-Fi的情況,采用iQStream通過QoS優(you)先(xian)級實現智能選擇路徑的路由(you)機(ji)制(zhi)。此外,安森美半導體的Wi-Fi 6方案(an)還支持(chi)以下特性(xing)以實現差異化的產(chan)品︰自適應8 x 8 MIMO、8空(kong)zhan)淞B、ESP、背景動態頻率選擇(DFS)、始終(zhong)在線(xian)DFS。

自適應8x8 MIMO

8 x 8 MIMO能夠將(jiang)Wi-Fi數(shu)據速(su)率提高(gao)60%,並在提高(gao)覆蓋範圍的同(tong)時(shi),大幅(fu)減少家庭終(zhong)端設備斷開率。自適應8 × 8 MIMO則實時(shi)在單個8 x 8或兩個4 x 4網絡之間切換,以最大化客戶端吞(tun)吐量(liang)。

8空(kong)zhan)淞/strong>FB

指處理8空(kong)zhan)淞 突?朔蠢∫允迪IMO的最佳(jia)性(xing)能,如支持(chi)三個2 x 2 MU-MIMO客戶端。

ESP

針對少于8空(kong)zhan)淞B的客戶端,重建完整(zheng)的信道信息(xi),提高(gao)速(su)度和擴大覆蓋範圍。

背景DFS

多達4條鏈(lian)進(jin)行5GHz背景掃描。

始終(zhong)在線(xian)DFS

先(xian)進(jin)的硬(ying)件可(ke)檢(jian)測並隔離雷達與子(zi)載波。在干(gan)淨的DFS信道停留(liu)的時(shi)間比競(jing)爭(zheng)對手更長。

安森美半導體的Wi-Fi方案(an)

安森美半導體旗(qi)下的Quantenna當前在Wi-Fi領域的市場涵蓋企業、零售和運營商,提供的產(chan)品包括(kuo)接入(ru)點、路由(you)器、家庭網關、Mesh節(jie)點等,即(ji)將(jiang)通過Wi-Fi 6擴展(zhan)至工業、汽車、消費(fei)物聯(lian)網(IoT)領域如智能家居、家庭娛(yu)樂等IoT細分(fen)市場。

1. 符(fu)合(he)Wi-Fi 5、Wi-Fi 6標準的接入(ru)點/網關

安森美半導體的方案(an)支持(chi)更快速(su)度和覆蓋範圍,最大速(su)度超過10Gbps,在5GHz支持(chi)達8 x 8 MIMO,在2.4GHz支持(chi)達4 x 4 MIMO,采用Qdock進(jin)行xing)碩 jian)測,支持(chi)雲分(fen)析。

2. 符(fu)合(he)Wi-Fi 5、Wi-Fi 6標準的Mesh節(jie)點

安森美半導體提供雙頻和三頻方案(an),速(su)度超過6Gbps,嵌(qian)入(ru)CPU,具成本優(you)勢,采用Qdock進(jin)行xing)碩 jian)測,支持(chi)雲分(fen)析。

3. 符(fu)合(he)Wi-Fi 5、Wi-Fi 6標準的機(ji)頂盒

安森美半導體的方案(an)支持(chi)雙頻可(ke)選和雙頻並發,速(su)度達2Gbps,差異化特性(xing)有︰he)wu)線(xian)直播電視質(zhi)量(liang)、更快的速(su)度/更大覆蓋範圍、Mesh節(jie)點功能、使用Qdock進(jin)行xing)碩 jian)測,也支持(chi)雲分(fen)析。

Spartan交鑰匙方案(an)

針對上述接入(ru)點/網關、Mesh節(jie)點,安森美半導體提供幾近“交鑰匙”方案(an),如用于家居中樞/Mesh的Spartan,含全功能硬(ying)件和軟件設計(ji)包,為(wei)經授權的原始設備制(zhi)造商(OEM)和原始設計(ji)制(zhi)造商(ODM)提供產(chan)品設計(ji)文檔、板制(zhi)造文檔、產(chan)品外殼文檔,為(wei)便(bian)于OEM和ODM定(ding)制(zhi),還提供通用預測試(shi)固件和軟件開發套(tao)件(SDK),幫助OEM和ODM降低成本,加(jia)快產(chan)品上市。

最新的Wi-Fi 6 Spartan路由(you)器參考設計(ji)基(ji)于QSR10GU-AX 8 x 8 MIMO雙頻雙並發Wi-Fi 6芯(xin)片(pian)組,提供無(wu)與倫比的覆蓋範圍和網絡容(rong)量(liang),加(jia)速(su)部署同(tong)類最佳(jia)的Wi-Fi 6路由(you)器到零售和運營商市場,解(jie)決對更廣泛家庭覆蓋的日(ri)增需求,同(tong)時(shi)提供滿足嚴格要求的應用所需的性(xing)能水平,例(li)如4K視頻串流、在線(xian)游戲(xi)、雲同(tong)步以及(ji)聯(lian)接日(ri)趨增多的智能家居ying)貳/p>

該方案(an)在5GHz采用8 x 8 MIMO和2.4GHz采用4 x 4 MIMO的12空(kong)zhan)淞髟誦校 潯.5G以太網廣域網(WAN)和局域網(LAN)端口,內置一個可(ke)輕(qing)松實現Wi-Fi配對的近場通信(NFC)讀(du)liang)ㄆ鰨 約ji)一個硬(ying)件加(jia)速(su)器優(you)化低延遲和服務質(zhi)量(liang)(QoS)。關鍵特性(xing)包括(kuo)真正的8 x 8空(kong)zhan)淞魃簟 蠊婺U-MIMO和正交頻分(fen)多址(OFDMA)、發射波束成形、1024-正交幅(fu)度調制(zhi)(1024-QAM)和目標喚醒時(shi)間(TWT)等Wi-Fi特性(xing)。SmartScan功能提供零等待DFS和增強的掃描。該參考設計(ji)包括(kuo)安森美半導體的Qdock,支持(chi)第三方應用如運動檢(jian)測、信道狀態信息(xi)(CSI)和射頻(RF)傳感,以幫助簡(jian)化集成到客戶應用。

使用Wi-Fi進(jin)行xing)碩 jian)測可(ke)應用于傳統的住宅監(jian)控,以檢(jian)測我們房(fang)屋及(ji)其周圍的侵入(ru)或定(ding)期維護,這可(ke)很(hen)容(rong)易擴展(zhan)到智能樓宇,使用運動和佔(zhan)用檢(jian)測作為(wei)暖(nuan)通空(kong)調(HVAC)和照明控制(zhi)樓宇管理系(xi)統的一部分(fen),也可(ke)用來監(jian)視家中的老(lao)年人和弱勢群體以安心。

總(zong)結

下一代Wi-Fi 6標準ji)蟠筇嶸lian)接速(su)度和吞(tun)吐量(liang),MU-MIMO技(ji)術的發展(zhan)將(jiang)進(jin)一步使制(zhi)造商充分(fen)利用Wi-Fi的潛力。安森美半導體在收zhan)毫肆煜xian)的Wi-Fi技(ji)術領袖Quantenna後,以MU-MIMO、OFDMA、波束成形、DFS、Qdock等關鍵技(ji)術持(chi)續創建從(cong) 和系(xi)統到軟件的整(zheng)體Wi-Fi方案(an),解(jie)決在IoT、汽車和智能家居等市場的聯(lian)接應用問題(ti),如最新的旗(qi)艦方案(an)Spartan路由(you)器提供卓越(yue)的吞(tun)吐量(liang)、速(su)度、覆蓋範圍和性(xing)價比,為(wei)智能家居帶來企業級性(xing)能,全面(mian)的硬(ying)件和軟件加(jia)速(su)上市時(shi)間。

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