直播、线上办公、IoT需求井喷,Wi-Fi 6如何防止网络“塞车”?

一场突如其来的疫情,深刻地改变了人们的生活习惯。它不仅推动了远程办公工具迅速普及,也推动了线上教育、娱乐和IoT等领域的发展,尤其是“一哥”李佳琦和“一姐”薇娅带火的电商直播。根据商务部监测,上半年全国电商直播超过1000万场,活跃主播人数超过40万,观看人次超过500亿,上架商品数超过2000万。

谈到直播,除了爆火的电商,如今国内俨然已进入到一个“万物皆可播,谁都可以播”的“全民直播”时代,大到国际会议,小到烹饪厨艺、游戏,只要你有才艺和意愿,几乎所有人都可以在直播平台开播,网络直播迅速发展成为一种新的互联网文化产业链。方正证券预测,2020年网络直播市场规模将达到600亿,和周边行业一起,网络直播甚至能撬动千亿级资金。

随着直播门槛的降低,经济收入吸引力加强,越来越多的人涌入直播行业。但我们也看到,镜头让主播和观众的交流更加便捷的同时,也对直播提出了更加复杂的技术性要求,比如在Wi-Fi网络支持方面,要更快、更稳定,才能支持直播的顺利进行。

直播面临哪些典型问题?

一般来说,无论是大型直播还是小型直播,网络的支持都是至关重要的因素。对于主播们来说,一场成功的直播,对网络的要求至少有这几点:

  1. 支持高清高质量直播,画面清晰;
  2. 网络稳定流畅,不出现卡顿现象;
  3. 低时延,画面与实际情况同步;
  4. 覆盖范围大,信号无死角覆盖整个现场。

高通Wi-Fi 6技术可完美解决直播难题

当前,从技术角度来说,直播网络仍是以无线Wi-Fi为主,路由器就成为无线网络支持最重要的媒介。业界虽有一些直播解决方案已经基本上达到以上要求,但真正能够做到完美支持的并不多。

从数据上可以看到,目前市面上大部分路由器已经开始支持新一代网络协议Wi-Fi 6。 2018 年,Wi-Fi 联盟宣布将下一代 Wi-Fi 技术 802.11ax 更名为 Wi-Fi 6,而 802.11ax 标准的 Wi-Fi 6 成为 Wi-Fi 第六代技术成果,正式在 2019 年发布。

重点来了,Wi-Fi 6为什么能够很好地满足直播的需求?这与Wi-Fi 6解决方案中的OFDMA、MU-MIMO、1024QAM 等关键技术分不开。正是因为这些特性,Wi-Fi 6具备高速率、低延时、低功耗等优点,较上代 Wi-Fi 在速率、带宽、延迟、覆盖及抗干扰性能等方面有巨大提升,因此正在淘汰Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 4 产品,逐渐成为无线路由器的主流。

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面对无线网络巨大的市场红利,众多厂商都花样翻新地进行技术和产品创新。作为无线Wi-Fi研究的“老炮”,高通也是其中一家。

高通不仅是Wi-Fi 6协议标准制定的推动者,还是Wi-Fi 6技术不断完善改进的变革者,其Wi-Fi 6解决方案中支持的上下行MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,多用户—多输入多输出)、OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access,正交频分多址) 技术,更是区别于其他厂商的独特优势, 基本上能够完美解决上述直播中的典型问题。

从技术层面讲,直播方案最核心的诉求就是直播稳定性,上行链路的稳定至关重要。

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面向Wi-Fi 6网络基础设施, 高通推出了完整的产品组合。其中,Qualcomm- Networking Pro系列平台支持上行链路MU-MIMO,通过MU-MIMO技术可实现千兆级上传速率。

简单来说,MU-MIMO可以解决全民直播时代巨大的上行链路的需求,也就是海量的数据上传需求。

为什么说MU-MIMO是无线通信技术的关键技术之一? 这是因为在MU-MIMO技术之前,在同一个时间点内,常用的是 SU-MIMO(单用户多进多出)技术路由器,它只能传输给一个接收设备的数据,同时占用网络就会造成某台设备不流畅。而 MU-MIMO 模式使得在同一个时间点内,路由器就可以像“千手观音”一样,可以同时向多个设备传输数据,用户的路由器就可以发送和接收多个信号,所有设备网速将变得流畅。

另一方面,高通的 Wi-Fi 6技术已经可以同时支持上行和下行链路MU-MIMO,下行链路简单来说就是多终端下载的速度大大提高,保障下行链路的稳定。

保障直播顺利流畅进行,高通Wi-Fi 6技术支持的上下行OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access,正交频分多址)技术也功不可没。 在Wi-Fi 6之前,在同一路由器网络下,用户同时进行多项任务就会占用多个信号通道,网络较弱的环境下很容易造成拥堵,页面迟迟打不开。而在Wi-Fi 6下,有了上下行正交频分多址OFDMA技术的加持,就可以同时并发处理37个用户接入,满足更多小数据并发需求。

这样,直播中的卡顿、掉线的问题基本上可以得到解决。

值得注意的是,进入移动时代,手机因为可以随时随地直播,已经成为直播的主要工具。因此,大家对移动端无线连接的上行和下行速率、安全性、低时延等必将提出更高的要求,面向移动用户提供有效的Wi-Fi 技术解决方案,也是业界面临的挑战和机遇。

针对手机侧,高通推出了FastConnect 移动连接系统,不仅集成Wi-Fi 6解决方案,还与骁龙移动平台系统内的各个子单元之间相互协作,提高用户连接和功耗管理的灵活性,实现更高的能效比。 随着骁龙 865 移动平台的推出,高通推出了 FastConnect 6800移动连接系统,其Wi-Fi 6方案除了满足Wi-Fi联盟的基础标准要求外还提供了对更多特性的全面支持,比如1024QAM、上下行OFDMA和MU-MIMO、实时双Wi-Fi 6(22+22双频并发)技术,以及蓝牙5.1,速率高达1.8Gbps。

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IoT联网不是问题,单接点可连接1500个用户

我们会发现,由于IoT设备使用越来越多,用户在直播时,现场还会有很多其他智能设备同时使用Wi-Fi网络。这种情况下要保证直播顺畅,处理好IoT设备的网络连接同样是重要一环。

对于直播场景中的IoT设备网络连接问题,高通也有独特的技术解决方案,比如支持高达37个OFDMA用户以及支持高达1500个用户连接等诸多增强特性等,这里也值得再提及一下其手机端Wi-Fi 6解决方案支持的实时双 Wi-Fi 6 技术。这项技术可以在 2.4GHz 和 5GHz 频段,同时支持 2×2 的 MIMO,并且基于最高的 1024QAM 调制方式, 一方面可以带来吞吐量的极大提升,最大的物理吞吐量可以达到 1.8 Gbps,实际吞吐量能达到 1.3-1.4Gbps。 另一方面,因为两个链路同时工作,可以带来更低时延的网络效果。同时,由于能够兼顾 2.4GHz 和 5GHz 这两个网络频段,覆盖范围更大。
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高通实时双 Wi-Fi 6 技术与Wi-Fi 6方案路由器的配合,用户可以获得从手机到路由器的“端到端”体验,保障IoT设备连接低延迟,让直播更快、更稳、更高清。

不仅在直播场景中,高通的 Wi-Fi 6 方案在设计之初就考虑到了海量IoT设备连接的需求,多用户的架构是的每个接入点最多可以连接1500个用户,这在业界目前是最高的水平。在超过设备连接的公共环境中,也能保障网络畅通。

值得一体的是,高通还基于蜂窝和Wi-Fi两个关键无线连接技术,在两者之间进行组合,积累的重要特性专长成为其巩固领先地位的优势,如60 GHz Wi-Fi利用毫米波频谱工作,可以与5G 毫米波蜂窝技术一样,几乎不受任何信号干扰,实现全新的室内和室外网络连接体验。

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视频、实时游戏…Wi-Fi还有无限可能性

事实上,除了直播,Wi-Fi在很多使用场景中都有无数创新的可能性,如提供更高清稳定的视频流传输,让用户能够随时随地看高清视频,实时游戏时延更低,改善游戏体验,等等。根据此前高通官方公布的信息显示,为了满足更高的要求,高通也在不断探索新的解决方案,如新开放的6GHz频谱解决方案。为此,高通推出了四款支持Wi-Fi 6E的全新Qualcomm- Networking Pro系列平台,将Wi-Fi 6的关键特性组合扩展至6GHz频段,即可在2.4GHz、5GHz和6GHz的三个频段同时工作,并提供高达16路数据流的Wi-Fi 6及Wi-Fi 6E连接,8x8数据流,峰值速度达10.8Gbps。

随着6GHz许可频段在国内外开放,Wi-Fi 6E解决方案将快速进入市场,为用户提供更快速度、更高容量、更低时延的Wi-Fi网络体验。为满足家庭中快速增长的数据传输需求,今年10月份,高通宣布推出其开创性的网状网络平台的全新产品——Qualcomm沉浸式家庭联网平台。该系列平台利用Mesh组网通过手掌大小的设备为全屋提供千兆级无线网络性能,目前共有四个不同产品层级,满足不同场景的个性化需求。

得益于新颖的模块化架构、在网络数据包处理技术上的重大提升,以及对Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E技术的支持,Qualcomm沉浸式家庭联网平台在技术工程上实现了新的突破。据悉,该平台目前已经向厂商出货。

可以看到,Wi-Fi技术正在创造着更多的可能性,高通又在Wi-Fi标准制定和普及上树立了一个个关键里程碑,引领Wi-Fi创新的浪潮。5G时代,Wi-Fi 6正与5G一起变革我们生活的方方面面,从全民直播到更多家庭智能设备,到更高清视频传输、实时游戏体验等等,均在无线技术的持续变革当中孕育而生。