直播、線上辦公、IoT需求井噴,Wi-Fi 6如何防止網絡「塞車」?

一場突如其來的疫情,深刻地改變了人們的生活習慣。它不僅推動了遠程辦公工具迅速普及,也推動了線上教育、娛樂和IoT等領域的發展,尤其是「一哥」李佳琦和「一姐」薇婭帶火的電商直播。根據商務部監測,上半年全國電商直播超過1000萬場,活躍主播人數超過40萬,觀看人次超過500億,上架商品數超過2000萬。

談到直播,除了爆火的電商,如今國內儼然已進入到一個「萬物皆可播,誰都可以播」的「全民直播」時代,大到國際會議,小到烹飪廚藝、遊戲,只要你有才藝和意願,幾乎所有人都可以在直播平臺開播,網絡直播迅速發展成爲一種新的互聯網文化產業鏈。方正證券預測,2020年網絡直播市場規模將達到600億,和周邊行業一起,網絡直播甚至能撬動千億級資金。

隨着直播門檻的降低,經濟收入吸引力加強,越來越多的人涌入直播行業。但我們也看到,鏡頭讓主播和觀衆的交流更加便捷的同時,也對直播提出了更加複雜的技術性要求,比如在Wi-Fi網絡支持方面,要更快、更穩定,才能支持直播的順利進行。

直播面臨哪些典型問題?

一般來說,無論是大型直播還是小型直播,網絡的支持都是至關重要的因素。對於主播們來說,一場成功的直播,對網絡的要求至少有這幾點:

  1. 支持高清高質量直播,畫面清晰;
  2. 網絡穩定流暢,不出現卡頓現象;
  3. 低時延,畫面與實際情況同步;
  4. 覆蓋範圍大,信號無死角覆蓋整個現場。

高通Wi-Fi 6技術可完美解決直播難題

當前,從技術角度來說,直播網絡仍是以無線Wi-Fi爲主,路由器就成爲無線網絡支持最重要的媒介。業界雖有一些直播解決方案已經基本上達到以上要求,但真正能夠做到完美支持的並不多。

從數據上可以看到,目前市面上大部分路由器已經開始支持新一代網絡協議Wi-Fi 6。 2018 年,Wi-Fi 聯盟宣佈將下一代 Wi-Fi 技術 802.11ax 更名爲 Wi-Fi 6,而 802.11ax 標準的 Wi-Fi 6 成爲 Wi-Fi 第六代技術成果,正式在 2019 年發佈。

重點來了,Wi-Fi 6爲什麼能夠很好地滿足直播的需求?這與Wi-Fi 6解決方案中的OFDMA、MU-MIMO、1024QAM 等關鍵技術分不開。正是因爲這些特性,Wi-Fi 6具備高速率、低延時、低功耗等優點,較上代 Wi-Fi 在速率、帶寬、延遲、覆蓋及抗干擾性能等方面有巨大提升,因此正在淘汰Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 4 產品,逐漸成爲無線路由器的主流。

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面對無線網絡巨大的市場紅利,衆多廠商都花樣翻新地進行技術和產品創新。作爲無線Wi-Fi研究的「老炮」,高通也是其中一家。

高通不僅是Wi-Fi 6協議標準制定的推動者,還是Wi-Fi 6技術不斷完善改進的變革者,其Wi-Fi 6解決方案中支持的上下行MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,多用戶—多輸入多輸出)、OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access,正交頻分多址) 技術,更是區別於其他廠商的獨特優勢, 基本上能夠完美解決上述直播中的典型問題。

從技術層面講,直播方案最核心的訴求就是直播穩定性,上行鏈路的穩定至關重要。

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面向Wi-Fi 6網絡基礎設施, 高通推出了完整的產品組合。其中,Qualcomm- Networking Pro系列平臺支持上行鏈路MU-MIMO,通過MU-MIMO技術可實現千兆級上傳速率。

簡單來說,MU-MIMO可以解決全民直播時代巨大的上行鏈路的需求,也就是海量的數據上傳需求。

爲什麼說MU-MIMO是無線通信技術的關鍵技術之一? 這是因爲在MU-MIMO技術之前,在同一個時間點內,常用的是 SU-MIMO(單用戶多進多出)技術路由器,它只能傳輸給一個接收設備的數據,同時佔用網絡就會造成某臺設備不流暢。而 MU-MIMO 模式使得在同一個時間點內,路由器就可以像「千手觀音」一樣,可以同時向多個設備傳輸數據,用戶的路由器就可以發送和接收多個信號,所有設備網速將變得流暢。

另一方面,高通的 Wi-Fi 6技術已經可以同時支持上行和下行鏈路MU-MIMO,下行鏈路簡單來說就是多終端下載的速度大大提高,保障下行鏈路的穩定。

保障直播順利流暢進行,高通Wi-Fi 6技術支持的上下行OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access,正交頻分多址)技術也功不可沒。 在Wi-Fi 6之前,在同一路由器網絡下,用戶同時進行多項任務就會佔用多個信號通道,網絡較弱的環境下很容易造成擁堵,頁面遲遲打不開。而在Wi-Fi 6下,有了上下行正交頻分多址OFDMA技術的加持,就可以同時併發處理37個用戶接入,滿足更多小數據併發需求。

這樣,直播中的卡頓、掉線的問題基本上可以得到解決。

值得注意的是,進入移動時代,手機因爲可以隨時隨地直播,已經成爲直播的主要工具。因此,大家對移動端無線連接的上行和下行速率、安全性、低時延等必將提出更高的要求,面向移動用戶提供有效的Wi-Fi 技術解決方案,也是業界面臨的挑戰和機遇。

針對手機側,高通推出了FastConnect 移動連接系統,不僅集成Wi-Fi 6解決方案,還與驍龍移動平臺系統內的各個子單元之間相互協作,提高用戶連接和功耗管理的靈活性,實現更高的能效比。 隨着驍龍 865 移動平臺的推出,高通推出了 FastConnect 6800移動連接系統,其Wi-Fi 6方案除了滿足Wi-Fi聯盟的基礎標準要求外還提供了對更多特性的全面支持,比如1024QAM、上下行OFDMA和MU-MIMO、實時雙Wi-Fi 6(22+22雙頻併發)技術,以及藍牙5.1,速率高達1.8Gbps。

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IoT聯網不是問題,單接點可連接1500個用戶

我們會發現,由於IoT設備使用越來越多,用戶在直播時,現場還會有很多其他智能設備同時使用Wi-Fi網絡。這種情況下要保證直播順暢,處理好IoT設備的網絡連接同樣是重要一環。

對於直播場景中的IoT設備網絡連接問題,高通也有獨特的技術解決方案,比如支持高達37個OFDMA用戶以及支持高達1500個用戶連接等諸多增強特性等,這裏也值得再提及一下其手機端Wi-Fi 6解決方案支持的實時雙 Wi-Fi 6 技術。這項技術可以在 2.4GHz 和 5GHz 頻段,同時支持 2×2 的 MIMO,並且基於最高的 1024QAM 調製方式, 一方面可以帶來吞吐量的極大提升,最大的物理吞吐量可以達到 1.8 Gbps,實際吞吐量能達到 1.3-1.4Gbps。 另一方面,因爲兩個鏈路同時工作,可以帶來更低時延的網絡效果。同時,由於能夠兼顧 2.4GHz 和 5GHz 這兩個網絡頻段,覆蓋範圍更大。
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高通實時雙 Wi-Fi 6 技術與Wi-Fi 6方案路由器的配合,用戶可以獲得從手機到路由器的「端到端」體驗,保障IoT設備連接低延遲,讓直播更快、更穩、更高清。

不僅在直播場景中,高通的 Wi-Fi 6 方案在設計之初就考慮到了海量IoT設備連接的需求,多用戶的架構是的每個接入點最多可以連接1500個用戶,這在業界目前是最高的水平。在超過設備連接的公共環境中,也能保障網絡暢通。

值得一體的是,高通還基於蜂窩和Wi-Fi兩個關鍵無線連接技術,在兩者之間進行組合,積累的重要特性專長成爲其鞏固領先地位的優勢,如60 GHz Wi-Fi利用毫米波頻譜工作,可以與5G 毫米波蜂窩技術一樣,幾乎不受任何信號干擾,實現全新的室內和室外網絡連接體驗。

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視頻、實時遊戲…Wi-Fi還有無限可能性

事實上,除了直播,Wi-Fi在很多使用場景中都有無數創新的可能性,如提供更高清穩定的視頻流傳輸,讓用戶能夠隨時隨地看高清視頻,實時遊戲時延更低,改善遊戲體驗,等等。根據此前高通官方公佈的信息顯示,爲了滿足更高的要求,高通也在不斷探索新的解決方案,如新開放的6GHz頻譜解決方案。爲此,高通推出了四款支持Wi-Fi 6E的全新Qualcomm- Networking Pro系列平臺,將Wi-Fi 6的關鍵特性組合擴展至6GHz頻段,即可在2.4GHz、5GHz和6GHz的三個頻段同時工作,並提供高達16路數據流的Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E連接,8x8數據流,峯值速度達10.8Gbps。

隨着6GHz許可頻段在國內外開放,Wi-Fi 6E解決方案將快速進入市場,爲用戶提供更快速度、更高容量、更低時延的Wi-Fi網絡體驗。爲滿足家庭中快速增長的數據傳輸需求,今年10月份,高通宣佈推出其開創性的網狀網絡平臺的全新產品——Qualcomm沉浸式家庭聯網平臺。該系列平臺利用Mesh組網通過手掌大小的設備爲全屋提供千兆級無線網絡性能,目前共有四個不同產品層級,滿足不同場景的個性化需求。

得益於新穎的模塊化架構、在網絡數據包處理技術上的重大提升,以及對Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E技術的支持,Qualcomm沉浸式家庭聯網平臺在技術工程上實現了新的突破。據悉,該平臺目前已經向廠商出貨。

可以看到,Wi-Fi技術正在創造着更多的可能性,高通又在Wi-Fi標準制定和普及上樹立了一個個關鍵里程碑,引領Wi-Fi創新的浪潮。5G時代,Wi-Fi 6正與5G一起變革我們生活的方方面面,從全民直播到更多家庭智能設備,到更高清視頻傳輸、實時遊戲體驗等等,均在無線技術的持續變革當中孕育而生。