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探索如何用Wi-Fi 6标准打造体验连续的无线网络

wurihai

吴日海

2021-08-02 355
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据Wi-Fi联盟统计,在全球范围内,已有超过100亿台Wi-Fi设备在使用中,Wi-Fi承载了超过一半的数据流量。从办公到生产,从地球到太空,Wi-Fi已被应用到各行各业,渗透到了我们生活的每一个角落。但你是否在享受便利的同时也遇到了这样那样体验上的问题呢?比如信号满格而网页始终无法打开;一人下载视频,周围终端访问网页都转圈圈;坐着网络很稳定,一走动就掉线等等。

当前随着用户移动终端上应用种类增多,每个应用对带宽和时延的要求越来越高,应用体验成为关注的重点,用户的投诉也集中在无线体验不佳。因此,企业的CIO最大心病就是如何提高企业全无线办公场景的用户体验,减少用户投诉,让任何用户、使用任何终端、在任何地点,都拥有一致的身份、一致的体验。这样的需求看似简单,但是今天我们70%以上的企业无线网络都无法做到,在IDC最新的企业无线网络成熟度调研中,全球有76%的企业客户对今天无线网络是不满意的。

我们认为,WLAN网络应该真正的感知环境的变化,比如人流的变化、干扰的变化、隔断的变化等,并且动态的评估业务体验,从而让用户无论在任意位置、任意时刻,都能拥有无差异的应用体验,我们把这类无线网络称为全无线连续组网。

一、什么是体验连续的Wi-Fi 6网络?

传统Wi-Fi由于技术机制限制的原因,在覆盖、容量、干扰和漫游等方面不能满足连续组网的严苛要求,无法解决覆盖空洞、覆盖边缘性能下降、多终端并发接入性能下降、整网同频干扰及漫游掉线等问题。

关注点

定义

传统WLAN网络

体验连续的Wi-Fi 6网络

覆盖

终端可以接收到的信号可覆盖区域

采用2D的“按需覆盖”规划,导致办公区的开放办公区、拐角、走道、茶歇区等开放空间中存在覆盖空洞

采用3D的“类蜂窝结构”规划工具,从而确保办公空间100%全覆盖

容量

单位覆盖面积可以接入且业务正常的终端数量

终端数量的增加,空口冲突加剧,从而让WLAN性能急剧下降

网络可动态感知终端容量,动态调整天线角度、射频资源从而确保高密接入体验

干扰

无线网络受到频率相近或相同AP之间的信号干扰,而导致终端信噪比降低,从而影响用户体验

因2.4GHz可用频段少,5GHz频段采用默认设置,导致同频组网干扰严重,人工调整耗时长

网络可动态感知历史接入的行为和负载,并智能优化AP的信道、频宽、发射功率等指标,实现整网最优

漫游

终端在移动过程中,从一个AP迁移到另一个AP的过程中,保持业务连续不中断

终端移动到漫游区域后,没有及时连接到新AP,而是仍然与远端AP保持连接,信号弱,性能差

网络主动学习不同终端的漫游习惯,针对不同终端主动牵引漫游,更准、更快、更稳定

二、支持Wi-Fi 6标准的网络是否就能做到体验连续?

答案是否定的。802.11ax(Wi-Fi 6 第六代无线网络技术)标准通过引入了上行MU-MIMO以及OFDMA子载波技术,更好的利用了空间的射频资源,改善了单位覆盖面积下的多用户并发体验。同时,目前大部分新的智能终端都支持802.11k/v/r协议,从而改善了用户的漫游体验。拥有了这些技术,可以说是实现无线连续组网的基础。但,这些技术仍然都是单AP的技术,它们并不能解决多AP组网下的体验问题;这些技术仍然没有改变无线网络由终端发起请求的机制,无法解决千差万别的终端行为,无线网络依然只能做好网络自己,无法承诺终端的体验。但是,拥有了Wi-Fi 6标准的无线网络,是实现体验连续无线网络的前提和基础。

三、华为在Wi-Fi 6标准基础上做了哪些组网创新?

我们认为未来的无线网络应该是智能的。Wi-Fi 6技术让单AP能力达到了最强,Telemetry(网络拨测)和AI(人工智能)技术加持Wi-Fi 6之后,我们可以构建一张数字化的无线网络,它通过感知环境、终端的变化,使用AI推理计算出最佳的无线网络指标,让整网体验达到最优。今天,我们在版本中即将增加一些新的能力,让网络更智能。

创新一,独家基于三维空间WLAN网络规划,加持AI的网络实时仿真,让无线信号充满空间每一个角落。华为的3D网规线上工具,可直接读取现场环境平面图,灵活定义多种材质的隔断类型,系统可自动根据场景推荐合适的AP款型,并通过内置专业仿真算法,实现高精度的信号覆盖仿真,甚至可以直观感知漫游体验,将专业的网络规划工作交给了智能的系统。

图一:3D网规以及基于AI的网络仿真

创新二,新一代动态变焦智能天线,智能感知接入环境的终端密度,让每个终端都拥有可靠的连接。它兼容全向和高密两种场景,既能满足人群分散的广覆盖场景,又能满足人群集中的高密接入;当场景中用户接入密度提升,AP将快速减小天线角度,配合智能天线训练算法和高性能反射器技术,降低信号边界的干扰,性能提升20%以上。

图二:动态变焦智能天线的调整角度后性能变化

创新三,独家基于AI智能无线射频调优技术,它基于历史数据预测未来变化,进行预测性自动调优,让整网用户体验时刻保持最优。它可和智能运维管理系统iMaster NCE-CampusInsight协同,主动感知环境变化,根据网络流量主动优化网络射频资源,减少同频和邻频干扰,智能优化整网体验,提升用户性能高达58%。

图三:智能无线射频效果对比图(来源Tolly报告)

创新四,独家的AI漫游技术,它智能学习每个终端的漫游行为,让移动终端在拐角转弯时都不会产生中断。它智能识别终端类型及学习漫游差异性,制定因“端”而异的引导策略和参数,主动引导终端进行漫游,使不同类型的终端均能获得最优漫游体验,整体漫游效率提升至95%以上。

图四:使用AI漫游技术后漫游成功率的变化

综上,华为全无线智能连续组网技术源于Wi-Fi 6标准,高于标准,进行了深度技术创新和网络优化实践,解决了企业全无线网络的痛点问题。

基于无线网络长期的研究和客户体验数据分析,华为WLAN团队提出了“全无线连续组网,以用户体验为中心,随时随地千兆体验”的建网理念,以保障用户随时随地的接入和连续一致的用户网络体验。当前,基于以上技术为客户构建无处不在100Mbps~300Mbps体验的网络已经在华为上万平米的办公网络经过充分验证。比如在办公场景下,100Mbps连续组网的建议标准(参考下图):终端在该AP网络中95%的地点(如图绿色部分红点)可获得100Mbps。

图五:办公区100M连续组网示意图

智能连续组网是通过华为AirEngine AP以及iMaster NCE-CampusInsight园区网络智能管理运维系统构建的无线网络系统,可应用在企业办公、学校、医院、酒店、机场、工厂、仓储、场馆等场景。如果您对华为智能连续组网的技术有深度的兴趣,可以免费下载《华为Wi-Fi 6连续组网技术白皮书》以及《华为CampusInsight智能运维白皮书》。希望华为在无线网络上的技术创新,能够帮助企业构建一张无所不联、随心体验、业务永续的全无线网络,让企业办公业务、生产业务更快、更稳、更自由。

免责声明:文章内容和观点仅代表作者本人观点,供读者思想碰撞与技术交流参考,不作为华为公司产品与技术的官方依据。如需了解华为公司产品与技术详情,请访问产品与技术介绍页面或咨询华为公司人员。

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