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面对家庭Wi-Fi这件“小事”,华为武研所为何“大动干戈”?

2018-10-04 04:28
来源: 极客网

古代文人雅士用“宁可食无肉,不可居无竹”,来表达他们超越物质的精神追求。对当今的大多数“饮食男女”来说,情况变成了“宁可食无肉,不可居无WIFE(不对,是Wi-Fi)”。抛开雅俗对立,同为精神需求,如今人们对Wi-Fi的依赖,恐怕早已超过古人对“竹君子”的迷恋。

普及往往意味着普通。今天的Wi-Fi网络已经飞入数以亿计的家庭,终端产品的价格也低至几百元甚至一百多元,从老人到孩童都能够熟练地连接和使用它们……这些事实,让家庭Wi-Fi成为了一件众所周知的“小事”,小到几乎没有人去关注它的变化和未来,一切似乎都已定型。

若非走进华为武汉研究所的接入网Wi-Fi设计和测试中心,笔者几乎也相信家庭Wi-Fi技术及应用已大局已定,没有企业会对它“分外上心”。但参观完华为武研所的Wi-Fi设计和测试中心后,笔者才了解到家庭Wi-Fi正面临的问题,以及华为公司为何要在这件“小事”上“大动干戈”。

这些年带宽背的锅,是时候该Wi-Fi来还了

相信不少用户都有这样的糟糕体验:运营商提供的入户带宽是越来越大了——从10M到20M、50M,从100M到200M、300M——但家庭里Wi-Fi网络却该卡的时候就卡,该慢的时候还慢,提升并不那么明显。尤其是随着高清视频(比如4K直播)、视频游戏(比如“吃鸡”)和VR等需求日趋旺盛,以及多用户多终端同时联网时,Wi-Fi网络卡、慢的现象就愈发显著。

针对上述现象,华为武研所的专家告诉笔者,其实大多数时候出现问题的并不是所谓的“带宽缩水”,而是家里的Wi-Fi设备及组网出了问题,使得家庭Wi-Fi在性能、覆盖以及抗干扰等方面跟不上多路视频业务带来的新挑战。换句话说,虽然入户带宽得到大幅提升,基本解决了“最后一公里”的连接问题,但随着越来越多的以视频为主的应用的加入,肩负家庭这一“最后10米”的Wi-Fi网络遇到了瓶颈,亟待突破提升。

华为iLab实验室和艾瑞咨询联合研究指出,当前中国每个家庭通过Wi-Fi连接的设备数平均达到6个,超过80%的流量由家庭Wi-Fi承载。实际中 Wi-Fi 速率和宽带套餐速率不匹配,严重影响到用户实际的业务体验,从而导致用户对运营商的投诉不断增多,忠诚度下降,离网率攀升。要彻底解决这些问题,一味的升级入户带宽独木难支,是时候高度关注家庭范围内的Wi-Fi组网了。

有鉴于此华为认定,“对Wi-Fi的体验就是对宽带的体验”,倡导提供宽带服务的运营商以视频为核心的新业务为纲,以最佳用户体验为目标,构筑高品质的家庭Wi-Fi体验。

左手科研右手方案,华为猛攻家庭Wi-Fi体验

如何重构视频时代的家庭Wi-Fi体验?参观了华为武研所的Wi-Fi设计和测试中心,与该中心的多位专家交流后,笔者才发现这绝非一件“小事”。从产品的设计和测试,到方案的制定与落地,以及穿插其中的技术突破与创新,华为武研所的所作所为,真可谓“大动干戈”。

面对家庭Wi-Fi这件“小事”,华为武研所为何“大动干戈”?

时间拉回到2016年3月,当时华为以一款造型独特的魔立方ONT产品(如上图)斩获德国2016年iF国际设计大奖。这款设计出众、性能超群的设备,正是笔者此次造访的华为武研所的Wi-Fi设计和测试中心的杰作之一。

作为华为八大研究所之一,华为武汉研究所成立已有十年,在行业内极具影响力。位于其中的华为Wi-Fi设计和测试中心,占地超过2300平米,投资超过2000万人民币,工程师专家团队超过100人,为全球150多家运营商设计提供家庭接入终端产品,包括DSL网关和ONT。该中心拥有业界顶级的Wi-Fi设计实验室和团队,多种模拟苛刻的家庭Wi-Fi验证场景,天线暗室、微波暗室以及EMC暗室等。一句话,这里是华为设计、测试和交付Wi-Fi设备及解决方案的大本营。

1、产品设计和测试

造访华为武研所Wi-Fi设计和测试中心的当天,我们沿着环境可靠性实验室、天线实验室、Wi-Fi抗干扰实验室、微波暗室以及Wi-Fi自动化实验室的顺序做了参观。

这其中,环境可靠性实验室覆盖高低温业务测试、老化测试、温度极限测试等。Wi-Fi自动化实验室通过自工厂环境全面验证Wi-Fi基本功能,包括认证加密、上网、视频业务、基本配置、可靠性验证等,保障产品可靠和功能完备。虽然这两个实验室也可圈可点(包括高标准、大规模、自动化等),但笔者认为尚属基本测试范畴,因而不做重点介绍。

与普通用户关系紧密、影响家庭Wi-Fi体验最深的,当属天线实验室、Wi-Fi抗干扰实验室和微波暗室所测试的内容,它们事关Wi-Fi网络的性能、覆盖以及抗干扰能力,值得深究。

面对家庭Wi-Fi这件“小事”,华为武研所为何“大动干戈”?

天线实验室也称天线暗室,是屏蔽外界信号的屏蔽房,主要用来测试Wi-Fi的覆盖和方向性能,在屏蔽环境中测试产品的覆盖能力和360度各个方向的信号强度。在天线暗室经过测试可在显示屏上输出天线覆盖数字模型,状如一个着了不同颜色球体,其中绿色是信号覆盖最强区域,红色表示较弱区域。通过测试以及输出模型,工程师就可以了解天线在各个角度的覆盖能力,然后根据报告进行天线角度设计修正和调整,优化算法,保证用户360度全方向Wi-Fi的覆盖和信号强度。

面对家庭Wi-Fi这件“小事”,华为武研所为何“大动干戈”?

Wi-Fi抗干扰实验室是模拟出各种干扰信号,包括仿真的和真实的(微波炉、蓝牙设备、无绳电话、邻居Wi-Fi猫车等),在各种短距干扰信号中验证华为接入Wi-Fi终端设备抵抗这些干扰的能力。负责该实验室的专家告诉我们,在天线设计无瑕疵的前提下,随着家中联网终端的增多以及小区设备密度的上升,抗干扰能力愈发成为家庭Wi-Fi网络需要重点解决的问题。华为的解决办法是通过各种严苛的测试获得反馈数据,然后通过硬件上增大信号隔离度,软件上主动感知干扰,动态信道调整,双频自动优选等技术去避开干扰。

微波暗室实验室则是用来设计并验证接入终端产品在各种距离和各个角度上的Wi-Fi性能数据的一种屏蔽房,覆盖方向性测试、性能测试、以及多用户性能测试等。如前文提及,当一个家庭中有多个用户、多个业务同时连接Wi-Fi时,因为大家都在抢同一个入口,多半就会出现卡顿情况。对此华为通过微波暗室搭建多用户多业务测试环境,可以模拟多个设备的多个业务同时使用Wi-Fi的能力,然后借此优化产品设计,提升用户体验。

面对家庭Wi-Fi这件“小事”,华为武研所为何“大动干戈”?

不断开展上述五大类测试,并用测试结果反哺设计,修正与优化,不断反复,最终才能造就一款好的Wi-Fi网络设备。根据测试产业的先驱百佳泰今年8月发布的一份家庭宽带光猫性能横评报告显示,华为的光猫(光猫1)以其在各频段高吞吐效能表现、连接时间快速、优异的稳定性、极佳的信号覆盖率及穿墙效果等取得优异的成绩,大幅领先对手同类产品。

资料显示,华为迄今已向全球交付了3.5亿台接入网固定终端产品,全球TOP50运营商中的42家都在采购使用,如今每年出货量更是超过了4000万台。这背后,显然离不开华为武研所这个Wi-Fi设计和测试中心的“大动干戈”。

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