Wi-Fi已成为当今世界无处不在的联接技能,是咱们日常作业和日子的重要组成部分。安森美半导体自收买Quantenna后,已成为高功用Wi-Fi计划的全球首领之一。
下一代规范Wi-Fi 6大大进步联接速度和吞吐量
Wi-Fi依据IEEE 802.11规范,从1999年布置的Wi-Fi 1 (802.11b)演进到行将于2020年布置的Wi-Fi 6,最显着的改善是数据传输速度的进步。Wi-Fi 1峰值传输速率11 Mbps,而Wi-Fi 6 (802.11ax)支撑速率最高达9.6Gbps,是Wi-Fi 5的十倍。此外,Wi-Fi 6也大大进步吞吐量。举例说明,若您想发送一部3.8GB的电影,运用Wi-Fi 1将需耗约3850秒(64分钟),而运用Wi-Fi 6仅需约4.5秒,相当于进步了约1000倍(3个数量级)速度!Wi-Fi 6速度和吞吐量的进步都得益于多输入多输出(MIMO)技能。
什么是MIMO?
传统的无线体系经过发射端单个天线和接纳端单个天线来通讯,称为单输入单输出(SISO)。MIMO指在发射端和接纳端都有多个天线的通讯体系,然后进步收发数据的速度和信号强固性。MIMO自2009年Wi-Fi 4规范开端布置,支撑4 x 4 (即4条发射天线和4条接纳天线),到Wi-Fi 5、Wi-Fi 6支撑8 x 8 MIMO。支撑MIMO的Wi-Fi开始针对单个用户,但实际日子中这些数据速率增益并不按预期份额扩展,因为大多数客户端设备尤其是移动设备最多只要两个发射器和接纳器,因而约束了空间复用增益最大为2。多用户MIMO (MU-MIMO)的呈现和敏捷选用有望充分运用MIMO的优势到多个一起运转的设备。因而,在家庭网关中,要最大程度地运用MIMO才能,需求选用MU-MIMO。安森美半导体旗下的Quantenna是首个支撑4 x 4、8 x 8 MIMO和MU-MIMO的Wi-Fi计划供货商。
在可预见的未来,5G将不会替代Wi-Fi
最新的5G技能和Wi-Fi 6都意味着更快地联接,但它们的运用场景、作业频段、网络推迟和频谱认证等都有很大的不同,因而在可预见的未来,5G将不会替代Wi-Fi,而是互为补足,彼此协同。
5G规范由第三代合作伙伴计划(3GPP),首要用于野外,Wi-Fi 6规范由美国电气电子工程协会(IEEE)拟定,更适用于室内。依据3GPP规范,5G频段分为FR1和FR2两个规模,其间FR1的频段低于6GHz,FR2为24GHz至52GHz,因为高频信号极易衰减,因而需求更杂乱的工程。Wi-Fi 6则作业在2.4GHz、5GHz和6GHz。5G频谱需请求授权,而Wi-Fi 6各频谱免授权,更易于布置。5G数据传输速率1至10Gbps,Wi-Fi 6受限于网络联接,传输速率最高达9.6Gbps。5G支撑达350km每小时的高速移动切换,Wi-Fi 6不支撑高速移动切换。5G网络推迟少于1ms,Wi-Fi 6网络推迟取决于中心网络,推迟20至150ms。
怎么优化Wi-Fi功用
针对Wi-Fi速度随间隔添加而下降,安森美半导体供给8 x 8 MIMO、5 x 5 MIMO和波束成形技能扩展Wi-Fi掩盖规模。为处理由附近Wi-Fi、其它未授权网络带来的搅扰,供给智能型自优化网络(SONiQ)软件,经过信道挑选(ChannelSelection)、接入点操控(APSteering)来优化Wi-Fi功用。SONiQ结构将各种路由器、访问点、中继器和任何体系与Wi-Fi芯片组组合中的其他设备进行整合,使客户只需选用一个软件结构即可操控一切产品。关于家庭中许多不同设备争用Wi-Fi的状况,选用iQStream经过QoS优先级完成智能挑选途径的路由机制。此外,安森美半导体的Wi-Fi 6计划还支撑以下特性以完成差异化的产品:自适应8 x 8 MIMO、8空间流FB、ESP、布景动态频率挑选(DFS)、一直在线DFS。
自适应8×8 MIMO
8 x 8 MIMO可以将Wi-Fi数据速率进步60%,并在进步掩盖规模的一起,大幅削减家庭终端设备断开率。自适应8 × 8 MIMO则实时在单个8 x 8或两个4 x 4网络之间切换,以最大化客户端吞吐量。
8空间流FB
指处理8空间流客户端反应以完成MIMO的最佳功用,如支撑三个2 x 2 MU-MIMO客户端。
ESP
针对少于8空间流FB的客户端,重建完好的信道信息,进步速度和扩展掩盖规模。
布景DFS
多达4条链进行5GHz布景扫描。
一直在线DFS
先进的硬件可检测并阻隔雷达与子载波。在洁净的DFS信道逗留的时刻比竞争对手更长。
安森美半导体的Wi-Fi计划
安森美半导体旗下的Quantenna当时在Wi-Fi范畴的商场包含企业、零售和运营商,供给的产品包含接入点、路由器、家庭网关、Mesh节点等,行将经过Wi-Fi 6扩展至工业、轿车、消费物联网(IoT)范畴如智能家居、家庭文娱等IoT细分商场。
1. 契合Wi-Fi 5、Wi-Fi 6规范的接入点/网关
安森美半导体的计划支撑更快速度和掩盖规模,最大速度超越10Gbps,在5GHz支撑达8 x 8 MIMO,在2.4GHz支撑达4 x 4 MIMO,选用Qdock进行运动检测,支撑云剖析。
2. 契合Wi-Fi 5、Wi-Fi 6规范的Mesh节点
安森美半导体供给双频和三频计划,速度超越6Gbps,嵌入CPU,具本钱优势,选用Qdock进行运动检测,支撑云剖析。
3. 契合Wi-Fi 5、Wi-Fi 6规范的机顶盒
安森美半导体的计划支撑双频可选和双频并发,速度达2Gbps,差异化特性有:无线直播电视质量、更快的速度/更大掩盖规模、Mesh节点功用、运用Qdock进行运动检测,也支撑云剖析。
Spartan交钥匙计划
针对上述接入点/网关、Mesh节点,安森美半导体供给几近“交钥匙”计划,如用于家居中枢/Mesh的Spartan,含全功用硬件和软件规划包,为经授权的原始设备制作商(OEM)和原始规划制作商(ODM)供给产品规划文档、板制作文档、产品外壳文档,为便于OEM和ODM定制,还供给通用预测验固件和软件开发套件(SDK),协助OEM和ODM降低本钱,加快产品上市。
最新的Wi-Fi 6 Spartan路由器参阅规划依据QSR10GU-AX 8 x 8 MIMO双频双并发Wi-Fi 6芯片组,供给无与伦比的掩盖规模和网络容量,加快布置同类最佳的Wi-Fi 6路由器到零售和运营商商场,处理对更广泛家庭掩盖的日增需求,一起供给满意严格要求的运用所需的功用水平,例如4K视频串流、在线游戏、云同步以及联接日趋增多的智能家居产品。
该计划在5GHz选用8 x 8 MIMO和2.4GHz选用4 x 4 MIMO的12空间流运转,装备2.5G以太网广域网(WAN)和局域网(LAN)端口,内置一个可轻松完成Wi-Fi配对的近场通讯(NFC)读卡器,以及一个硬件加快器优化低推迟和服务质量(QoS)。要害特性包含真实的8 x 8空间流声响、大规模MU-MIMO和正交频分多址(OFDMA)、发射波束成形、1024-正交起伏调制(1024-QAM)和方针唤醒时刻(TWT)等Wi-Fi特性。SmartScan功用供给零等候DFS和增强的扫描。该参阅规划包含安森美半导体的Qdock,支撑第三方运用如运动检测、信道状况信息(CSI)和射频(RF)传感,以协助简化集成到客户运用。
运用Wi-Fi进行运动检测可运用于传统的住所监控,以检测咱们房子及其周围的侵入或定时保护,这可很简单扩展到智能楼宇,运用运动和占用检测作为暖通空调(HVAC)和照明操控楼宇办理体系的一部分,也可用来监督家中的晚年人和弱势群体以安心。
总结
下一代Wi-Fi 6规范大大进步联接速度和吞吐量,MU-MIMO技能的开展将进一步使制作商充分运用Wi-Fi的潜力。安森美半导体在收买了抢先的Wi-Fi技能首领Quantenna后,以MU-MIMO、OFDMA、波束成形、DFS、Qdock等要害技能继续创立从硅和体系到软件的全体Wi-Fi计划,处理在IoT、轿车和智能家居等商场的联接运用问题,如最新的旗舰计划Spartan路由器供给杰出的吞吐量、速度、掩盖规模和性价比,为智能家居带来企业级功用,全面的硬件和软件加快上市时刻。