如何为传统Wi-Fi向5G WiFi转型铺平道路

　　具备Wi-Fi功能的设备无处不在。爱立信最新移动报告预测，截至2020年，全球无线互联设备数量将升至500亿台。因此，消费者不仅希望能在计算机、平板电脑、智能手机、电视和游戏机等不同设备上欣赏到丰富的多媒体内容，还希望能够提高设备的运行速度、可靠性以及电源效率。幸运的是，802.11ac 标准或第五代Wi-Fi（5G WiFi）技术已应运而生，作为下一步发展的关键，其能够帮助无线通信行业满足上述需求。与之前的 Wi-Fi技术相比，5G WiFi在传输千兆吞吐量方面，运行速度更快、效率更高。同时，其在5 GHz带宽上运行时，与相同带宽上的其他802.11技术一样支持向后兼容。通过诸如传输（Tx）波束成形和低密度奇偶校验检查（LDPC）等技术组合，它还有望解决“有限的覆盖范围和连接速度”等越来越困扰Wi-Fi的难题。

　　在家庭环境中，其通过无线路由器连接不同的设备（如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、打印机和电视等）。由于家中的楼层和墙壁也可能构成连接场景里的一部分，不是家庭中的所有位置都能实现最佳的连接效果。大多数消费者凭直觉采取行动去改善连接状况，例如，将房门打开以提高安装在家庭活动室中WLAN 接入点（AP）的信号效果。由于频繁地改变家中的AP位置并不现实，我们需要采取其他方法来改善连接效果。如在美国拉斯维加斯的2015年的CES上发布新5G WiFi芯片和系统级芯片（SoC）的产品组合，新的802.11ac产品可帮助原始设备制造商设计出各种产品，以满足消费者日益增长的在家中不同设备间无线传输高清视频流内容的需求。

　　目前而言，5G WiFi采用了两种可选技术，通过提高限定范围内的速率或吞吐能力来加速连接性能。其中最有效的方法就是波束成形技术，这是一种非专利技术，能够应用于多种设备，并可将无线连接性能提升2-3倍。波束成形技术能控制射频能量的方向，将其引向打算要接收信号的接收器，从而提高无线连接性能。这种技术甚至还能让无线信号绕过墙角或穿过墙壁，从而消除Wi-Fi网络的盲点 。

　　另一个是LDPC ，这是一种正向纠错编码体系，常用于确保编码可靠性并提高编码增益。该方法于1960年代早期发明问世，能在背景噪声较大、数据容易出现损坏的频率中传输信息。利用该方法，我们能大幅减少噪声通道中信息传输丢失的几率，从而确保传输高效可靠的信息，同时也能渐进地提高更大范围内的传输速率。

　　当波束成形和LDPC技术结合使用时，相对于802.11ac的256 QAM标准而言，其能够提高整体的无线覆盖范围和速率并扩大其连接范围。事实上，增益提升能达6到8 dBm，带宽提升扩展范围高达3倍。此外，除了可选用连续的160 MHz通道或非连续的80+80 MHz通道之外，5G WiFi还支持80-MHz通道，这就意味着将有更多的高速线路来支持增加的流量。换言之，5G WiFi只需在80-MHz通道上使用160-MHz频率，就能将带宽提高高达4倍。这些做法确实能大幅提高性能，那么这对终端用户有什么实际价值呢？

　　LDPC和波束成形技术相互配合，能大幅提高接收器的吞吐能力和灵敏度。

　　不妨设想这样一个典型的企业场景。例如，办公空间位于不同楼层，且有办公室和小隔间等不同的办公空间。办公设施周边设置一个 5G WiFi 3x3 WLAN AP和几个5G WiFi站点，为员工提供无线连接服务。我们利用与AP的不同距离来检测是否使用波束成形技术时的吞吐量。距离为10米和20米时，无论是否使用波束成形技术，吞吐能力均保持不变；距离为30米和40米时，我们明显能看到使用波束成形技术提高了吞吐量；不过，波束成形技术最大的效果是当距离达到50米时，这时使用波束成形技术能将吞吐能力提高到157 Mbps，而不使用波束成形技术就只有87 Mbps，也就是说吞吐能力由此提升高达80%。如果再配合使用LDPC技术，那么还能进一步提高吞吐量。

　　5G WiFi波束成形技术能针对指定客户端或设备提高连接范围和数据速率。在本例中，该技术能将吞吐量提升高达80%。

　　消费者对更多连接设备和数据的需求无穷无尽，而企业网络则必须努力满足更大密度的用户需求，同时改进用户体验，因此波束成形和LDPC等高级技术如今变得更加至关重要。通过大幅提高无线连接性能，我们能为传统Wi-Fi技术向5G WiFi技术转型铺平道路，并为满足未来不断增长的需求做好准备。