5G和Wi-Fi 7是新時代網(wǎng)絡時代兩大“拓路者”?
互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的主要介質(zhì)在過去的幾十年中完成了從文字到圖片再到視頻的轉(zhuǎn)變。在不斷變化中,一以貫之的是人們對體驗更好,更真實、更豐富網(wǎng)絡生活的追求。如今,視頻和游戲內(nèi)容都在向著更高刷新率與分辨率的方向發(fā)展,終端設備也在積極普及更高分辨率與刷新率的屏幕。
屬于下一世代的互聯(lián)網(wǎng)場景元宇宙也正在落地。無論是過去互聯(lián)網(wǎng)的變化還是人們對未來元宇宙時代3D互聯(lián)網(wǎng)的暢想,都離不開網(wǎng)絡技術的進步。已經(jīng)完成普及的4G、5G移動通信技術,直接促成了移動互聯(lián)網(wǎng)的繁榮。而作為移動互聯(lián)網(wǎng)重要補充的WiFi發(fā)展多年后也已今非昔比。
從最初僅有80MHz和一個頻率信道到如今最新Wi-Fi 7方案具有1760MHz的可用頻譜和2.4GHz、5GHz、6GHz三個頻率信道與多連接并發(fā)等“絕技”,WiFi正為用戶提供越來越高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接,這為更豐富的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)打下基礎。
如今,支撐下一個世代互聯(lián)網(wǎng)應用的5G已經(jīng)普及,Wi-Fi 7也進入了落地“沖刺”階段。
元宇宙「兵馬未動」,Wi-Fi 7「糧草先行」
如今視頻已經(jīng)成為支撐互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的主要介質(zhì)。
過去幾年中,人們的視頻體驗正獲得新一輪升級。
不少視頻APP和游戲已將最高清晰度支持提高到了4K甚至8K,手機、平板等終端設備上,高刷新率、高分辨率的屏幕也已經(jīng)逐漸成為旗艦設備甚至中端設備的標配。
這一切背后,離不開網(wǎng)絡的進化。
早在2010年前后,中國各大視頻網(wǎng)站就已陸續(xù)上線720P“高清”視頻。2013年左右,搭載“FHD”1080P規(guī)格屏幕的智能手機也開始在市場。
但根據(jù)網(wǎng)絡分發(fā)與云服務公司Akamai的數(shù)據(jù),中國2010年平均上網(wǎng)速度僅有857Kbs,還不到480P分辨率要求的一半。
因而即使視頻網(wǎng)站提供更高規(guī)格的視頻服務,用戶體驗依然很差。碼率低、加載慢,糟糕的用戶體驗甚至倒逼廠商降低碼率,采取“假高清”的方式保障視頻流暢性。
而根據(jù)《中國寬帶速率狀況報告》,2019年第三季度我國寬帶網(wǎng)絡平均下載速率達到37.69Mbps,足以滿足絕大多數(shù)用戶4K視頻需求。
4G、5G和Wi-Fi 6普及帶來的網(wǎng)速越級正是4K視頻推廣的原動力。
但目前網(wǎng)絡依然無法保證8K視頻的流暢,要想獲得更好的視頻體驗,網(wǎng)絡還需要繼續(xù)進化,互聯(lián)網(wǎng)中的新生場景也進一步對網(wǎng)速提出了要求。
以元宇宙為例,元宇宙又被稱作3D互聯(lián)網(wǎng),在元宇宙中,人們將化身“虛擬人”,與3D環(huán)境以及其他“虛擬人”交流,不同于目前以GUI圖形和視頻為主體的2D互聯(lián)網(wǎng),元宇宙將以視覺、聽覺、觸覺的立體體驗為交互主體,為用戶帶來更多真實感和沉浸感。
但體驗升級同時也帶來了更大的算力和網(wǎng)絡挑戰(zhàn)。
元宇宙對算力要求驚人,這讓終端負擔巨大。此前曾有人判斷,要為真正意義上的元宇宙提供動力,計算效率需要比現(xiàn)在水平提高1000倍。
與元宇宙的需求類似,隨著工廠智能化程度的不斷提高,工廠產(chǎn)出的數(shù)據(jù)量也在快速上升。部署在各處的傳感器在生產(chǎn)中持續(xù)獲得視覺和時序數(shù)據(jù)后,需要通過網(wǎng)絡將獲得的數(shù)據(jù)傳送至邊緣或云端進行分析處理,同時,網(wǎng)絡時延和穩(wěn)定性對于智能工廠也至關重要。
所謂“兵馬未動,糧草先行”,新場景所需的算力給網(wǎng)絡“道路”帶來了更多的車流,而低延時的要求則要求這條“道路”更加通暢。要實現(xiàn)這些新場景的愿景,要先拓寬網(wǎng)絡連接的“道路”。
5G和Wi-Fi 7是新時代網(wǎng)絡時代兩大“拓路者”。
如今,5G已經(jīng)普及,作為移動網(wǎng)絡重要補充的Wi-Fi 7也已經(jīng)進入了落地階段。
Wi-Fi 6相較前代Wi-Fi 5,最大吞吐量提高了兩倍多,帶來的顯著進步已經(jīng)大大改善了使用者的聯(lián)網(wǎng)體驗。自2019年2月首批支持Wi-Fi 6標準的手機終端三星Galaxy S10發(fā)布后,Wi-Fi 6迅速占領市場。據(jù)統(tǒng)計,2022年支持Wi-Fi 6標準的終端出貨量占比將達到56%。
繼Wi-Fi 6與Wi-Fi 6E之后的新一代Wi-Fi 7將能夠進一步提高用戶的體驗。
不斷涌現(xiàn)的創(chuàng)新應用對高帶寬、低延時的通信技術的強烈要求,促使Wi-Fi完成了神速升級,在2022年就迎來了全面提升的Wi-Fi 7。
每當新的標準公布時,我們總會聽到Wi-Fi時代終結(jié)的新主張。Wi-Fi技術在商業(yè)計算機領域可以說是根深蒂固,Wi-Fi具有頻譜開放、兼容性好、易部署的特點,是室內(nèi)覆蓋大量數(shù)據(jù)流量的主要技術;而5G則是根植于更加正規(guī)的手機行業(yè),與Wi-Fi相比,電話運營商與5G更為親近。
第五代移動通信(5G)是目前移動通信技術發(fā)展的最高峰,速度、時延、功耗相對于4G都有了顯著提升,下載速率峰值可達1Gbps(4G為100Mbps),5G技術可以將通訊延時降低到1ms左右。具有高速度、泛在網(wǎng)、低時延、低功耗、萬物互聯(lián)以及重構(gòu)安全的特點。
5G的通信頻率范圍有兩種,一種是6GHz以下,與2G/3G/4G差別不大,另一種是24GHz以上。通信的頻率越高,能使用的頻率資源越豐富;頻率資源越豐富,能實現(xiàn)的傳輸速率就越高。
但使用高頻段,傳輸距離就會大幅度縮短,覆蓋能力大幅減弱,因此同一覆蓋區(qū)域,需要的5G基站數(shù)量就會增多,增加網(wǎng)絡建設的成本壓力,不過5G尋找了新的出路——微基站。
Wi-Fi 6
Wi-Fi 6基于IEEE 802.11ax 標準,目前最新的Wi-Fi6/6E支持2.4/5GHz頻段,速率可達9.6Gbps,是上一代Wi-Fi 5最大速率的近3倍。具備低時延、高速率、多連接的特點,應用于元宇宙、XR、邊緣計算等多種前沿應用場景,智能家居、超高清視頻、物聯(lián)網(wǎng)等新型應用場景。
Wi-Fi 6最初設計目的是為了應對高密度無線接入和高容量等無線業(yè)務,專注于速度和范圍兩個關鍵技術,終端功耗降低30%,最多可支持128人同時上網(wǎng),并發(fā)用戶數(shù)是上一代的4倍。
Wi-Fi 7
Wi-Fi 7預計將在2025年現(xiàn)身,其目標是部署在2.4/5/6Ghz 頻段,傳輸速率可達到30Gbps,平均時延2ms,將是元宇宙時代必備的無線通信規(guī)格。
今年一月,聯(lián)發(fā)科在通信大會上首次演示了Wi-Fi 7,表示W(wǎng)i-Fi 7比上一代網(wǎng)絡提速2.4倍。而之后高通在MWC上發(fā)布了支持Wi-Fi 7的芯片,這顆芯片在6GHz頻段下下載速度最高能達到5.8Gbps,在5GHz頻段下可提供4.3Gbps的最高傳輸速率,與IEEE定下來的Wi-Fi 7標準下最大傳輸速率還是有差距。
日前,高通宣布推出全新的射頻前端模組,將支持藍牙、Wi-Fi 6E和下一代Wi-Fi 7,支持5G與Wi-Fi共存,還能與高通ultraBAW濾波器配合以支持5G/Wi-Fi并發(fā),該模組可用于汽車、XR擴展現(xiàn)實、PC、可穿戴設備、移動寬帶、物聯(lián)網(wǎng)等眾多場景。
據(jù)介紹,Wi-Fi射頻前端模組融合了Wi-Fi基帶芯片和天線之間所需的關鍵組件,可以放大并適配信號,以支持最好的無線傳輸。
有了這一模組,廠商就可以快速、低成本地開發(fā)Wi-Fi設備,可以用它和高通FastConnect 7800 Wi-Fi 7/藍牙無線連接系統(tǒng)、驍龍5G基帶及射頻系統(tǒng)相結(jié)合,也可以搭配第三方Wi-Fi和藍牙芯片組。相關商用終端設備預計今年下半年上市。