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Wi-Fi6助力電信“三千兆”業務

時間:2021年06月22日 分類:電子論文 次數:

中國電信作為最大的固網運營商,一直致力于不斷提升家庭寬帶接入水平。特別是響應提速降費政策,在FTTH普及后,幾年內就連續提速,把家庭寬帶業務的接入帶寬提高到了一千兆。 中國電信在為家庭寬帶提速時遇到的最大問題就是用戶感知問題,寬帶業務大發展時期

  中國電信作為最大的固網運營商,一直致力于不斷提升家庭寬帶接入水平。特別是響應“提速降費”政策,在FTTH普及后,幾年內就連續提速,把家庭寬帶業務的接入帶寬提高到了“一千兆”。

電信寬帶業務

  中國電信在為家庭寬帶提速時遇到的最大問題就是用戶感知問題,寬帶業務大發展時期,也是通信業務移動化的時期,用戶更習慣使用的終端是智能手機,在外使用蜂窩移動網絡,回家就利用Wi-Fi接入家庭網絡。當家庭寬帶業務的接入帶寬突破10Mbit/s后,家庭內部的Wi-Fi網絡質量就成了制約用戶感知的瓶頸。中國電信在家庭寬帶業務的著力點,就從提高城域網、接入網的接入能力,向提升用戶家庭內部網絡質量轉移,及時推出了“智能組網”業務,為用戶提供更貼心的服務。Wi-Fi6保證“千兆Wi-Fi”的能力Wi-Fi6技術的成熟能保證用戶家庭寬帶達到“千兆”的能力。提升Wi-Fi的接入能力,需要無線路由器和Wi-Fi終端都達標,瓶頸主要在終端側,因為其有體積限制。

  前一代的Wi-Fi5技術關聯速率雖然能達到1300Mbit/s,但要求有3空間流(即有3組獨立的無線發送模塊),而一般的智能手機只有2空間流,所以實際的吞吐量只有500Mbit/s左右。Wi-Fi6技術能在2空間流(160MHz頻寬)時關聯速率達到2400Mbit/s,實際的吞吐量能達到1000Mbit/s,滿足千兆業務的需求。Wi-Fi6催化了FTTR的商業化中國電信寬帶提速引入了Wi-Fi6技術,而Wi-Fi6技術又反過來推動了中國電信FTTR(FibertoTheRoom,光纖到房間)的發展進程。

  FTTR中的“R”其實解釋為遠端節點(Remotemodule)更合適,指從原來的FTTH(FibertoTheHome,光纖到戶)更進一步,到達更低一級的網絡設備。具體來說,原來的FTTH光纖到達了(光接入的)家庭網關(俗稱“光貓”),下面的家庭網絡還是通過網線(雙絞銅線)組網;FTTR則是要光纖進一步下沉,家庭網關后的家庭網絡也要引入光纖(前期可以光銅混合,后期全光纖)。FTTR是FTTH的下一個階段,但需要改造用戶自己的家庭網絡,需要有新的超寬帶業務來激發用戶的改造意愿。Wi-Fi6設備的能力超過了千兆,電信提供超千兆新業務也成為了可能。傳統的超五類網線不足以承載超千兆新業務,需要尋求新的承載媒介。以下是幾種可能的方案。

  僅由家庭網關的Wi-Fi模塊提供超千兆新業務該方案中,家庭網關下仍然用超五類網線組網,設備最多只能提供千兆的業務。家庭網關的Wi-Fi模塊用以提供超千兆新業務。該方案的優點是不需要對家庭網絡進行改造。該方案的缺點是超千兆新業務集中在家庭網關,而家庭網關的部署地點受到光纖入戶的局限,與用戶超高帶寬業務的應用地點不一定吻合。多WAN口聚合該方案中,Wi-Fi6路由器可以通過多路WAN口聚合接入家庭網關,提供超千兆新業務。

  該方案的優點是不需要在家庭網絡中引入光纖。該方案的缺點是占用大量現有網絡資源,包括家庭網關的千兆網口、家庭內部的超五類網線。現在的家庭網關最多只有4個千兆網口,家庭內部的網線部署也是不足的,最多也只能部署1路Wi-Fi6設備支持超千兆新業務。而且還需要設備廠商認可該方案,提供多WAN口的Wi-Fi6設備。10G網口(10GBASE-T)或2.5G/5G網口該方案中,家庭網關和Wi-Fi6路由器需要支持更高級的網口,通過六類網線組網,提供超千兆新業務。該方案的優點是不需要在家庭網絡中引入光纖。該方案的缺點是:需要升級家庭網關和Wi-Fi6網關的網口,并將家庭內部的超五類網線替換成六類網線。六類網線較超五類網線更粗更硬(內有十字塑料龍骨),但線路替換也并非不可行。

  關鍵是網口的升級需要達成一致意見,是升級成10G網口,還是2.5G/5G網口,前者可能面臨成本壓力,后者可能面臨因技術發展而反復升級改造的問題。FTTR全光接入網該方案下,家庭網關和Wi-Fi6路由器需要支持光口,通過光纖組網,提供超千兆新業務。該方案的優點是家庭網絡升級一次到位,在可見的未來,光纖網絡不用再升級。該方案的缺點是需要升級家庭網關和Wi-Fi6網關的網口,并將家庭內部的超五類網線替換成光纖。

  網口的升級比較容易達成一致意見。主要難點在于光纖的布放和家庭光網絡的組網方式。光纖的機械強度較低,布放與傳統網線(雙絞銅線)大不相同;家庭光網絡的組網方式也分點對點和點對多點兩種方式,前者需要更多的光纖線路,后者類似于PON,需要更復雜的協議。但總體來說,這兩個難點都可以在實踐中逐步解決。綜合比較上述4種方案,FTTR代表了最終的發展趨勢,其優點明顯,難點并非不能克服。最終中國電信傾向于FTTR方案,并且已經有許多省公司推出了基于FTTR的電信智慧家庭全光組網服務。可以說,Wi-Fi6技術是催化劑,觸發中國電信推進FTTR,從而帶動整個產業鏈商業化進程。

  Wi-Fi6將是“智能家居時代”的最佳選擇中國電信的家庭寬帶千兆業務是為了承載未來更豐富的家庭應用的。家庭設施現代化的重要標志就是“智能化”,聯網是其基本的需求。目前,家庭中上網的主體還是各個家庭成員的智能終端,今后將有越來越多的智能家居設備聯網運行,網絡將成為同水、電、煤氣一樣的住宅配套需求。目前,智能家居的單品有許多,而且各類企業也在努力打造自己的智能家居大平臺,其中包括互聯網巨頭、傳統家電企業、新興科技公司。

  現在的智能家居行業是群雄逐鹿的時代,還看不到明確的發展結局。相互競爭的一個重要因素就是智能家居用哪個網絡承載,Wi-Fi是其中一個選擇,而Wi-Fi6是很有競爭優勢的一種技術。Wi-Fi是已經存在的家庭網絡,有很強的互通性Wi-Fi在智能家居聯網技術競爭中的最大優勢在于:它是一個已經存在的家庭網絡,供家庭成員上網,不太可能用其它智能家居聯網技術來替代。因此,如果智能家居的聯網技術不采用Wi-Fi的話,就一定是多網并存。

  Wi-Fi的另一個優勢就是互通性。各種經過Wi-Fi認證的設備、終端都能很好地互通。而其它無線互聯技術可能存在互通問題,多個廠商的設備可能需要配多個網關進行管理。Wi-Fi6具有超高的帶寬Wi-Fi與其它智能家居聯網技術相比的另一個優勢是其超高的帶寬。如果要體驗高質量的影音、游戲業務,Wi-Fi是無線技術中的優異選擇。智能家居間有多大的互通信息量,這與其“智能”程度相關。選擇一個較高帶寬的互聯技術,至少不會因此成為產品升級的瓶頸。

  家居論文范例:智能家居產業鏈分析及對運營商的合作建議

  Wi-Fi6為低功耗、多終端的IoT場景增加了許多新特性Wi-Fi應用于智能家居的主要劣勢是它本身是傳統數據通信技術,不太適應IoT場景,在多終端組網、功耗控制上存在不足。對此,Wi-Fi6推出了TWT(TargetWakeTime,定時喚醒)技術來降低終端的功耗,并采用OFDMA(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess,正交頻分多址)技術來提升Wi-Fi信道的利用率,增加其接入的終端數量。家庭是高帶寬數據通信和小規模、多品類IoT場景的綜合體,因此Wi-Fi6技術是一個綜合評分較高的選擇。中國電信為家庭用戶提供基于Wi-Fi6技術的智能組網產品的同時,也在推廣各種智能家居單品,讓用戶更快、更好地體驗智慧家庭。

  作者:潘毅明