與之前的Wi-Fi技術相比

，5G WiFi在傳輸千兆吞吐量方麵，運行速度更快、效率更高。同時，其在5 GHz帶寬上運行時，與相同帶寬上的其他802.11技術一樣支持向後兼容。此外，通過諸如傳輸（Tx）波束成形和低密度奇偶校驗檢查（LDPC）等技術組合，它還有望解決“有限的覆蓋範圍和連接速度（例如：速率）”等越來越困擾Wi-Fi的難題。

 

為了更好地理解這一難題
，我們以家庭環境中典型的WLAN設置為例，其通過無線路由器連接不同的設備（如智能手機、平板電腦、筆記本電腦、打印機和電視等）。由(you)於(yu)家(jia)中(zhong)的(de)樓(lou)層(ceng)和(he)牆(qiang)壁(bi)也(ye)可(ke)能(neng)構(gou)成(cheng)連(lian)接(jie)場(chang)景(jing)裏(li)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)，不(bu)是(shi)家(jia)庭(ting)中(zhong)的(de)所(suo)有(you)位(wei)置(zhi)都(dou)能(neng)實(shi)現(xian)最(zui)佳(jia)的(de)連(lian)接(jie)效(xiao)果(guo)。大(da)多(duo)數(shu)消(xiao)費(fei)者(zhe)憑(ping)直(zhi)覺(jiao)采(cai)取(qu)行(xing)動(dong)去(qu)改(gai)善(shan)連(lian)接(jie)狀(zhuang)況(kuang)，例(li)如(ru)，將(jiang)房(fang)門(men)打(da)開(kai)以(yi)提(ti)高(gao)安(an)裝(zhuang)在(zai)家(jia)庭(ting)活(huo)動(dong)室(shi)中(zhong)WLAN接入點（AP）的信號效果。由於頻繁地改變家中的AP位置並不現實，我們需要采取其他方法來改善連接效果。

 

5G WiFi采(cai)用(yong)了(le)兩(liang)種(zhong)可(ke)選(xuan)技(ji)術(shu)，通(tong)過(guo)提(ti)高(gao)限(xian)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)速(su)率(lv)或(huo)吞(tun)吐(tu)能(neng)力(li)來(lai)加(jia)速(su)連(lian)接(jie)性(xing)能(neng)。其(qi)中(zhong)，最(zui)有(you)效(xiao)的(de)方(fang)法(fa)就(jiu)是(shi)波(bo)束(shu)成(cheng)形(xing)技(ji)術(shu)，這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)非(fei)專(zhuan)利(li)技(ji)術(shu)，能(neng)夠(gou)應(ying)用(yong)於(yu)多(duo)種(zhong)設(she)備(bei)

，並(bing)可(ke)將(jiang)無(wu)線(xian)連(lian)接(jie)性(xing)能(neng)提(ti)升(sheng)2-3倍。波束成形技術能控製射頻能量的方向
，將其引向打算要接收信號的接收器，從而提高無線連接性能（圖1）。這種技術甚至還能讓無線信號繞過牆角或穿過牆壁
，從而消除Wi-Fi網絡的盲點。

 

 

圖1. 借助 802.11ac（和802.11n）波束成形技術，無論周邊有多少設備，集線器或AP都能讓無線信號直接傳向需要信號的設備。與此形成對比的是
，傳統Wi-Fi技術隻能在設定區域輻射無線信號，而該區域內的任何設備都能接收該信號。

 

LDPC是一種正向糾錯編碼體係，常用於確保編碼可靠性並提高編碼增益。該方法於1960年代早期發明問世，能在背景噪聲較大、數(shu)據(ju)容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)損(sun)壞(huai)的(de)頻(pin)率(lv)中(zhong)傳(chuan)輸(shu)信(xin)息(xi)。利(li)用(yong)該(gai)方(fang)法(fa)，我(wo)們(men)能(neng)大(da)幅(fu)減(jian)少(shao)噪(zao)聲(sheng)通(tong)道(dao)中(zhong)信(xin)息(xi)傳(chuan)輸(shu)丟(diu)失(shi)的(de)幾(ji)率(lv)
，從(cong)而(er)確(que)保(bao)傳(chuan)輸(shu)高(gao)效(xiao)可(ke)靠(kao)的(de)信(xin)息(xi)，同(tong)時(shi)也(ye)能(neng)漸(jian)進(jin)地(di)提(ti)高(gao)更(geng)大(da)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)傳(chuan)輸(shu)速(su)率(lv)。

 

當波束成形和LDPC技術結合使用時，相對於802.11ac的256 QAM標準而言，其能夠提高整體的無線覆蓋範圍和速率並擴大其連接範圍。事實上
，增益提升能達6到8dBm，帶寬提升擴展範圍高達3倍（圖2）。此外，除了可選用連續的160MHz通道或非連續的80+80MHz通道之外
，5G WiFi還支持80-MHz通道
，這就意味著將有更多的高速線路來支持增加的流量。換言之
，5G WiFi隻需在80-MHz通道上使用160-MHz頻率，就能將帶寬提高高達4倍。這些做法確實能大幅提高性能

，那麼這對終端用戶有什麼實際價值呢
？

 

 

圖2. LDPC和波束成形技術相互配合，能大幅提高接收器的吞吐能力和靈敏度。

 

為了回答這個問題，我們不妨設想這樣一個典型的企業場景。例如
，辦公空間位於不同樓層，且有辦公室和小隔間等不同的辦公空間（圖3）。辦公設施周邊設置一個5G WiFi 3x3 WLAN AP和幾個5G WiFi站點，為員工提供無線連接服務。我們利用與AP的不同距離來檢測是否使用波束成形技術時的吞吐量。距離為10米和20米時，無論是否使用波束成形技術，吞吐能力均保持不變
；距離為30米和40米時
，我們明顯能看到使用波束成形技術提高了吞吐量；不過
，波束成形技術最大的效果是當距離達到50米時
，這時使用波束成形技術能將吞吐能力提高到157Mbps，而不使用波束成形技術就隻有87Mbps
，也就是說吞吐能力由此提升高達80%。如果再配合使用LDPC技術，那麼還能進一步提高吞吐量。

 

       

圖3. 5G WiFi波束成形技術能針對指定客戶端或設備提高連接範圍和數據速率。在本例中
，該技術能將吞吐量提升高達80%。

 

消費者對更多連接設備和數據的需求無窮無盡
，而企業網絡則必須努力滿足更大密度的用戶需求，同時改進用戶體驗，因此波束成形和LDPC等高級技術如今變得更加至關重要。通過大幅提高無線連接性能，我們能為傳統Wi-Fi技術向5G WiFi技術轉型鋪平道路，並為滿足未來不斷增長的需求做好準備。


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