1. Wi-Fi面臨的巨大挑戰(zhàn)
1997年6月,Wi-Fi的第一個版本802.11發(fā)布。至今,26年了。目前,根據(jù)WLAN的分析,WLAN全球經(jīng)濟(jì)規(guī)模在2021年就已經(jīng)達(dá)到了3.3萬億美元(約合人民幣23萬億元),并且該市場還將以每年10%以上速度增長,預(yù)計在2025年就可以達(dá)到4.9萬億美元(約合人民幣35萬億元)。
Wi-Fi,不僅使用在智慧家庭場景中,還廣泛在咖啡館餐館、酒店、機(jī)場等公共場所熱點(diǎn)覆蓋,為個人移動設(shè)備提供互聯(lián)網(wǎng)連接。但隨著無線局域網(wǎng)(WLAN)的廣泛應(yīng)用和不斷發(fā)展,Wi-Fi的使用場景也在發(fā)生著變化,這種變化對Wi-Fi的部署帶來的巨大的挑戰(zhàn),因?yàn)樽兓瘜i-Fi技術(shù)參數(shù)的要求差異性變得越來越明顯。辦公園區(qū)、大型商圈、教育場景、智慧制造、醫(yī)療場景、大型體育場館等各種場景對于Wi-Fi的性能體驗(yàn)和可靠性提出了獨(dú)特的要求:
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辦公園區(qū):需要穩(wěn)定的連接和高吞吐量,以滿足大量用戶同時訪問和傳輸大量數(shù)據(jù)的需求。低時延和良好的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性對于實(shí)時協(xié)作和云服務(wù)至關(guān)重要。
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大型商圈:涵蓋大量商店、餐廳和人流密集區(qū)域,許多用戶同時使用Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。大型活動、促銷和廣告也增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。良好的覆蓋范圍和穩(wěn)定性對于人流密集區(qū)域的無縫連接至關(guān)重要。強(qiáng)抗干擾能力和動態(tài)調(diào)整機(jī)制可應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)擁塞和頻譜干擾。
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教育場景:包括學(xué)校、大學(xué)、圖書館等,擁有大量的學(xué)生、教職員工和移動設(shè)備。教育場景需要滿足大量用戶同時在線學(xué)習(xí)、教學(xué)和研究的需求。教育場景需要高容量、高可靠性和低延遲的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),以支持在線教育、學(xué)術(shù)資源訪問和協(xié)作工具。大規(guī)模同時連接的能力是關(guān)鍵,因?yàn)閷W(xué)生和教職員工在不同地點(diǎn)和時間需要穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接。
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智慧制造:包括工廠、生產(chǎn)線和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備環(huán)境。通信需求涉及設(shè)備監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時分析。智慧制造需要可靠的連接和低時延,以支持設(shè)備之間的實(shí)時通信和數(shù)據(jù)傳輸。強(qiáng)抗干擾能力和可靠的覆蓋范圍對于復(fù)雜的工廠環(huán)境至關(guān)重要。安全性和隱私保護(hù)也是關(guān)鍵要求,以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。
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醫(yī)療場景:涵蓋醫(yī)院、診所和健康護(hù)理機(jī)構(gòu),需要Wi-Fi支持醫(yī)療設(shè)備、電子病歷和遠(yuǎn)程醫(yī)療。醫(yī)療場景對網(wǎng)絡(luò)可靠性、安全性和實(shí)時性有極高的要求。低時延和穩(wěn)定的連接對于醫(yī)療設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測和遠(yuǎn)程診斷至關(guān)重要。強(qiáng)安全性和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)可保護(hù)敏感醫(yī)療數(shù)據(jù)的機(jī)密性。
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大型體育場館:包含大量觀眾,人流密集且具有臨時性需求。同時,觀眾希望通過Wi-Fi連接來獲取實(shí)時賽事信息和社交互動。大型體育場館需要具備高密度支持能力,以應(yīng)對大量用戶同時連接的需求。良好的覆蓋范圍和穩(wěn)定性對于人流密集區(qū)域的無縫連接至關(guān)重要。高容量和低延遲對于提供實(shí)時賽事更新和互動體驗(yàn)是關(guān)鍵。
盡管從不同場景考慮,已經(jīng)對Wi-Fi連接的需求產(chǎn)生較大的差異性,但現(xiàn)實(shí)的情況可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)比上述這些一類場景復(fù)雜。就拿辦公園區(qū)來說,如果要進(jìn)行場景細(xì)分,也會對性能體驗(yàn)和可靠性的要求有很大的差別。比如下面幾種情況:
1.是高密度辦公環(huán)境還是低密度辦公環(huán)境?
在高密度辦公區(qū)域,存在大量員工和設(shè)備,人員密集度高。這可能包括開放式辦公空間或熱座位共享環(huán)境。在高密度辦公環(huán)境中,Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)需要具備高容量和高密度支持能力,以滿足大量用戶同時連接的需求。而且要多個用戶同時連接的時候,要能夠做到雨露均沾,不能讓一個人惡意獨(dú)占大量的帶寬而影響了其他人的使用。
2.是開放性辦公空間,還是有很多墻壁隔開的小辦公室?
在開放式辦公空間中,工作區(qū)域沒有或很少的墻壁隔開,存在大量的員工和設(shè)備。小辦公室通常由墻壁隔開,每個辦公室可能有較少的員工和設(shè)備。在開放式辦公空間中,Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)需要提供廣泛的覆蓋范圍和穩(wěn)定的連接,以滿足大量員工同時訪問的需求。在小辦公室中,從成本優(yōu)化角度觸發(fā),Wi-Fi熱點(diǎn)不可能每個辦公室部署一個,這可能需要更強(qiáng)的穿墻能力和覆蓋深度,以確保每個辦公室都有穩(wěn)定的連接和良好的性能。
3.是否有辦公區(qū)和訪客區(qū)的劃分?
辦公區(qū)通常是員工工作的區(qū)域,需要滿足員工的辦公需求。訪客區(qū)域是供訪客使用的區(qū)域,如接待區(qū)、會客室等。在辦公區(qū)中,Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)需要滿足員工的高效辦公需求,包括辦公軟件、郵件、文件傳輸?shù)?。在訪客區(qū),Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)需要提供簡單易用的訪客接入,并對訪客和員工的網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限進(jìn)行區(qū)分和隔離。
4.是否有高級管理層VIP的辦公環(huán)境或者高頻開高清視頻會議的會議室環(huán)境?
高級管理層VIP辦公環(huán)境可能為高級管理層提供高級辦公體驗(yàn),包括高級辦公軟件、數(shù)據(jù)訪問和高級安全防護(hù)級別。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)需要提供高級的安全防護(hù)和隔離措施,以保護(hù)敏感數(shù)據(jù)和保證高級管理層的工作效率。視頻會議室需要支持穩(wěn)定傳輸速度、且低時延的高清視頻會議、音頻傳輸和遠(yuǎn)程協(xié)作。需要提供穩(wěn)定的高質(zhì)量音視頻傳輸,低延時和高傳輸效率是關(guān)鍵要求。
5.是否有物理空間的Wi-Fi安全隔離以實(shí)現(xiàn)不同的安全防護(hù)級別?
在辦公園區(qū)中,不同區(qū)域可能有不同的安全防護(hù)級別需求,如財務(wù)部門、核心研發(fā)部門等。需要進(jìn)行物理空間的Wi-Fi安全隔離,以確保不同區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)隔離和安全性。
通過對這些場景的分析,可以發(fā)現(xiàn)不同場景對Wi-Fi的體驗(yàn)需求基本分為如下幾類的組合:廣覆蓋、高并發(fā)、高帶寬、抗干擾、無感漫游和關(guān)鍵用戶保障等需求。針對這些需求,需要在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、部署和優(yōu)化過程中,采取相應(yīng)的技術(shù)措施和解決方案,以提供符合場景需求的高性能、穩(wěn)定和可靠的Wi-Fi體驗(yàn)。
3. 復(fù)雜的衡量參數(shù)讓人眼花繚亂
以上這幾類需求可以通過一些技術(shù)參數(shù)要求來衡量和呈現(xiàn)。其中,重點(diǎn)參數(shù)包括:信號強(qiáng)度、信噪比、網(wǎng)絡(luò)容量和密度支持能力、吞吐量、低時延和高可靠性、強(qiáng)抗干擾能力、良好的覆蓋范圍、安全性和隱私保護(hù)、動態(tài)平衡和調(diào)整能力、漫游切換能力等等。
下面我們就重點(diǎn)談一下衡量Wi-Fi技術(shù)好壞的一些參數(shù)和指標(biāo):
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信號強(qiáng)度:
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參數(shù):接收信號強(qiáng)度指示(Received Signal Strength Indicator, RSSI)
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單位:分貝毫瓦(dBm)
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信噪比:
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參數(shù):信號與背景噪聲之間的比值
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單位:分貝(dB)
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網(wǎng)絡(luò)容量和密度支持能力:
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參數(shù):連接數(shù)量、并發(fā)設(shè)備數(shù)
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單位:個/臺/設(shè)備
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吞吐量(數(shù)據(jù)傳輸速率):
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參數(shù):最大傳輸速率、平均傳輸速率
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單位:兆比特每秒(Mbps)
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時延(延遲):
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參數(shù):往返時延(Round-Trip Time, RTT)、端到端時延
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單位:毫秒(ms)
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可靠性:
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參數(shù):丟包率、誤碼率、重傳率
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單位:百分比(%)
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抗干擾能力:
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參數(shù):信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)、干擾功率、干擾抑制比
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單位:分貝(dB)、毫瓦(mW)
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良好的覆蓋范圍:
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參數(shù):覆蓋范圍、信號強(qiáng)度
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單位:平方米(m2)、分貝毫瓦(dBm)
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安全性和隱私保護(hù):
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動態(tài)平衡和調(diào)整能力:
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參數(shù):自動功率調(diào)整、自適應(yīng)調(diào)整、負(fù)載均衡
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單位:N/A
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漫游切換能力:
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參數(shù):漫游時延、漫游成功率
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單位:毫秒(ms)、百分比(%)
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以上這些參數(shù)和單位是用于衡量Wi-Fi技術(shù)性能和能力的常見指標(biāo)。不同場景可能會關(guān)注其中一些參數(shù)或它們的組合,具體取決于特定應(yīng)用的需求和優(yōu)先級。
在系統(tǒng)性闡述時,可以對每個參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)解釋,并結(jié)合實(shí)際案例或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行說明。此外,可以根據(jù)不同場景的重要性和優(yōu)先級,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)其中關(guān)鍵參數(shù)的影響和重要性,以便更好地滿足特定場景的需求。
4. 面對復(fù)雜場景差異化挑戰(zhàn),WAA應(yīng)運(yùn)而生
從上述的分析,大家能看出來,WLAN產(chǎn)業(yè)規(guī)模大,各種應(yīng)用發(fā)展迫切需要WLAN針對具體場景推出性能標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前WLAN產(chǎn)業(yè)界的測試認(rèn)證僅滿足互聯(lián)互通,無WLAN網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、無網(wǎng)絡(luò)性能&體驗(yàn)性能測試規(guī)范及認(rèn)證體系,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方無驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),最終客戶體驗(yàn)差。產(chǎn)業(yè)長期缺乏WLAN性能標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系,而當(dāng)前產(chǎn)業(yè)界還沒有相應(yīng)的組織覆蓋這一業(yè)務(wù),已經(jīng)成為WLAN產(chǎn)業(yè)發(fā)展的明顯短板,亟需盡快補(bǔ)齊。在這樣的背景下,建立健全WLAN性能標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系,迫在眉睫。
正是考慮到這種現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn),世界無線局域網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展聯(lián)盟(World WLAN Application Alliance,WAA)成立了。WAA設(shè)立于中國深圳,于2022 年 9 月正式成立,由世界各國無線局域網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)提供者、生產(chǎn)商、系統(tǒng)集成商、企業(yè)用戶、科研院所和專業(yè)機(jī)構(gòu)等自愿組成,是一個專注于推動無線局域網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際性、非營利性、行業(yè)性社會團(tuán)體。WAA聯(lián)盟的主要活動范圍包括:制定有競爭力的國際標(biāo)準(zhǔn);推廣有公信力的測試認(rèn)證。WAA以“為數(shù)字世界提供最佳體驗(yàn)的無線局域網(wǎng)絡(luò)”為愿景,致力于構(gòu)建開放、國際化、有產(chǎn)業(yè)影響力的WLAN產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺,團(tuán)結(jié)全球產(chǎn)業(yè)鏈伙伴,共同打造國際化的Wi-Fi性能體驗(yàn)認(rèn)證品牌。
看來WAA的成立恰逢其時。期待WAA能夠積極推動制定有競爭力的國際WLAN性能標(biāo)準(zhǔn),并能建立一套有公信力的WLAN性能測試認(rèn)證體系。以確保各個廠商和產(chǎn)品都能夠達(dá)到對應(yīng)場景的統(tǒng)一的性能標(biāo)準(zhǔn)。以確保用戶在不同場景下都能獲得穩(wěn)定、高效的無線網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。
截至目前,WAA全球會員包括:華為、騰訊、7 Layer、中國移動、中國電信、海爾、海思、瑞晟電子、中興、京東、星河亮點(diǎn)等,總數(shù)將近70家,分布在11個國家與地區(qū),其中約40%來自海外。眾人拾柴火焰高,WAA也期待您的加入,與世界各地的技術(shù)提供者、生產(chǎn)商、系統(tǒng)集成商、企業(yè)用戶、科研院所和專業(yè)機(jī)構(gòu)等行業(yè)精英一起合作,共同參與制定有競爭力的國際標(biāo)準(zhǔn),并推廣有公信力的測試認(rèn)證,分享最新的技術(shù)趨勢和創(chuàng)新成果。攜手一起推動行業(yè)的發(fā)展,為數(shù)字世界提供最佳體驗(yàn)的無線局域網(wǎng)絡(luò)。
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原文標(biāo)題:Wi-Fi誕生以來最難的問題,現(xiàn)在有解了!
文章出處:【微信號:開源技術(shù)服務(wù)中心,微信公眾號:共熵服務(wù)中心】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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