Wi-Fi 诞生以来最难的问题，现在有解了！

Wi-Fi 诞生以来最难的问题，现在有解了！

2023-07-11

1. Wi-Fi面临的巨大挑战

1997年6月，Wi-Fi的第一个版本802.11发布。至今，26年了。目前，根据WLAN的分析，WLAN全球经济规模在2021年就已经达到了3.3万亿美元（约合人民币23万亿元），并且该市场还将以每年10%以上速度增长，预计在2025年就可以达到4.9万亿美元（约合人民币35万亿元）。

Wi-Fi，不仅使用在智慧家庭场景中，还广泛在咖啡馆餐馆、酒店、机场等公共场所热点覆盖，为个人移动设备提供互联网连接。但随着无线局域网（WLAN）的广泛应用和不断发展，Wi-Fi的使用场景也在发生着变化，这种变化对Wi-Fi的部署带来的巨大的挑战，因为变化对Wi-Fi技术参数的要求差异性变得越来越明显。办公园区、大型商圈、教育场景、智慧制造、医疗场景、大型体育场馆等各种场景对于Wi-Fi的性能体验和可靠性提出了独特的要求：

  • 办公园区：需要稳定的连接和高吞吐量，以满足大量用户同时访问和传输大量数据的需求。低时延和良好的网络稳定性对于实时协作和云服务至关重要。
  • 大型商圈：涵盖大量商店、餐厅和人流密集区域，许多用户同时使用Wi-Fi网络。大型活动、促销和广告也增加了网络负载。良好的覆盖范围和稳定性对于人流密集区域的无缝连接至关重要。强抗干扰能力和动态调整机制可应对网络拥塞和频谱干扰。
  • 教育场景：包括学校、大学、图书馆等，拥有大量的学生、教职员工和移动设备。教育场景需要满足大量用户同时在线学习、教学和研究的需求。教育场景需要高容量、高可靠性和低延迟的Wi-Fi网络，以支持在线教育、学术资源访问和协作工具。大规模同时连接的能力是关键，因为学生和教职员工在不同地点和时间需要稳定的网络连接。
  • 智慧制造：包括工厂、生产线和物联网设备环境。通信需求涉及设备监测、远程控制、数据传输和实时分析。智慧制造需要可靠的连接和低时延，以支持设备之间的实时通信和数据传输。强抗干扰能力和可靠的覆盖范围对于复杂的工厂环境至关重要。安全性和隐私保护也是关键要求，以防止未经授权的访问和数据泄露。
  • 医疗场景：涵盖医院、诊所和健康护理机构，需要Wi-Fi支持医疗设备、电子病历和远程医疗。医疗场景对网络可靠性、安全性和实时性有极高的要求。低时延和稳定的连接对于医疗设备的实时监测和远程诊断至关重要。强安全性和数据隐私保护可保护敏感医疗数据的机密性。
  • 大型体育场馆：包含大量观众，人流密集且具有临时性需求。同时，观众希望通过Wi-Fi连接来获取实时赛事信息和社交互动。大型体育场馆需要具备高密度支持能力，以应对大量用户同时连接的需求。良好的覆盖范围和稳定性对于人流密集区域的无缝连接至关重要。高容量和低延迟对于提供实时赛事更新和互动体验是关键。
2. 细分场景仍有巨大差别

尽管从不同场景考虑，已经对Wi-Fi连接的需求产生较大的差异性，但现实的情况可能远远比上述这些一类场景复杂。就拿办公园区来说，如果要进行场景细分，也会对性能体验和可靠性的要求有很大的差别。比如下面几种情况：

1. 是高密度办公环境还是低密度办公环境？

在高密度办公区域，存在大量员工和设备，人员密集度高。这可能包括开放式办公空间或热座位共享环境。在高密度办公环境中，Wi-Fi网络需要具备高容量和高密度支持能力，以满足大量用户同时连接的需求。而且要多个用户同时连接的时候，要能够做到雨露均沾，不能让一个人恶意独占大量的带宽而影响了其他人的使用。

2. 是开放性办公空间，还是有很多墙壁隔开的小办公室？

在开放式办公空间中，工作区域没有或很少的墙壁隔开，存在大量的员工和设备。小办公室通常由墙壁隔开，每个办公室可能有较少的员工和设备。在开放式办公空间中，Wi-Fi网络需要提供广泛的覆盖范围和稳定的连接，以满足大量员工同时访问的需求。在小办公室中，从成本优化角度触发，Wi-Fi热点不可能每个办公室部署一个，这可能需要更强的穿墙能力和覆盖深度，以确保每个办公室都有稳定的连接和良好的性能。

3. 是否有办公区和访客区的划分？

办公区通常是员工工作的区域，需要满足员工的办公需求。访客区域是供访客使用的区域，如接待区、会客室等。在办公区中，Wi-Fi网络需要满足员工的高效办公需求，包括办公软件、邮件、文件传输等。在访客区，Wi-Fi网络需要提供简单易用的访客接入，并对访客和员工的网络访问权限进行区分和隔离。

4. 是否有高级管理层VIP的办公环境或者高频开高清视频会议的会议室环境？

高级管理层VIP办公环境可能为高级管理层提供高级办公体验，包括高级办公软件、数据访问和高级安全防护级别。Wi-Fi网络需要提供高级的安全防护和隔离措施，以保护敏感数据和保证高级管理层的工作效率。视频会议室需要支持稳定传输速度、且低时延的高清视频会议、音频传输和远程协作。需要提供稳定的高质量音视频传输，低延时和高传输效率是关键要求。

5. 是否有物理空间的Wi-Fi安全隔离以实现不同的安全防护级别？

在办公园区中，不同区域可能有不同的安全防护级别需求，如财务部门、核心研发部门等。需要进行物理空间的Wi-Fi安全隔离，以确保不同区域之间的网络隔离和安全性。

通过对这些场景的分析，可以发现不同场景对Wi-Fi的体验需求基本分为如下几类的组合：广覆盖、高并发、高带宽、抗干扰、无感漫游和关键用户保障等需求。针对这些需求，需要在网络规划、部署和优化过程中，采取相应的技术措施和解决方案，以提供符合场景需求的高性能、稳定和可靠的Wi-Fi体验。

3. 复杂的衡量参数让人眼花缭乱

以上这几类需求可以通过一些技术参数要求来衡量和呈现。其中，重点参数包括：信号强度、信噪比、网络容量和密度支持能力、吞吐量、低时延和高可靠性、强抗干扰能力、良好的覆盖范围、安全性和隐私保护、动态平衡和调整能力、漫游切换能力等等。

下面我们就重点谈一下衡量Wi-Fi技术好坏的一些参数和指标：

  • 信号强度：
    • 参数：接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator, RSSI）
    • 单位：分贝毫瓦（dBm）
  • 信噪比：
    • 参数：信号与背景噪声之间的比值
    •  单位：分贝（dB）
  • 网络容量和密度支持能力：
    • 参数：连接数量、并发设备数
    •  单位：个/台/设备
  • 吞吐量（数据传输速率）：
    • 参数：最大传输速率、平均传输速率
    • 单位：兆比特每秒（Mbps）
  • 时延（延迟）：
    • 参数：往返时延（Round-Trip Time, RTT）、端到端时延
    • 单位：毫秒（ms）
  • 可靠性：
    • 参数：丢包率、误码率、重传率
    • 单位：百分比（%）
  • 抗干扰能力：
    • 参数：信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）、干扰功率、干扰抑制比
    • 单位：分贝（dB）、毫瓦（mW）
  • 良好的覆盖范围：
    • 参数：覆盖范围、信号强度
    • 单位：平方米（m²）、分贝毫瓦（dBm）
  • 安全性和隐私保护：
    • 参数：加密算法、认证方式、访问控制
    • 单位：N/A
  • 动态平衡和调整能力：
    • 参数：自动功率调整、自适应调整、负载均衡
    • 单位：N/A
  • 漫游切换能力：
    • 参数：漫游时延、漫游成功率
    • 单位：毫秒（ms）、百分比（%）

以上这些参数和单位是用于衡量Wi-Fi技术性能和能力的常见指标。不同场景可能会关注其中一些参数或它们的组合，具体取决于特定应用的需求和优先级。

在系统性阐述时，可以对每个参数进行详细解释，并结合实际案例或标准进行说明。此外，可以根据不同场景的重要性和优先级，进一步强调其中关键参数的影响和重要性，以便更好地满足特定场景的需求。

4. 面对复杂场景差异化挑战，WAA应运而生

从上述的分析，大家能看出来，WLAN产业规模大，各种应用发展迫切需要WLAN针对具体场景推出性能标准。当前WLAN产业界的测试认证仅满足互联互通，无WLAN网络建网标准、无网络性能&体验性能测试规范及认证体系，网络运营方无验收标准，最终客户体验差。产业长期缺乏WLAN性能标准认证体系，而当前产业界还没有相应的组织覆盖这一业务，已经成为WLAN产业发展的明显短板，亟需尽快补齐。在这样的背景下，建立健全WLAN性能标准认证体系，迫在眉睫。

正是考虑到这种现实痛点，世界无线局域网应用发展联盟（World WLAN Application Alliance，WAA）成立了。WAA设立于中国深圳，于2022 年 9 月正式成立，由世界各国无线局域网领域的技术提供者、生产商、系统集成商、企业用户、科研院所和专业机构等自愿组成，是一个专注于推动无线局域网产业发展的国际性、非营利性、行业性社会团体。WAA联盟的主要活动范围包括：制定有竞争力的国际标准；推广有公信力的测试认证。WAA以“为数字世界提供最佳体验的无线局域网络”为愿景，致力于构建开放、国际化、有产业影响力的WLAN产业发展平台，团结全球产业链伙伴，共同打造国际化的Wi-Fi性能体验认证品牌。

看来WAA的成立恰逢其时。期待WAA能够积极推动制定有竞争力的国际WLAN性能标准，并能建立一套有公信力的WLAN性能测试认证体系。以确保各个厂商和产品都能够达到对应场景的统一的性能标准。以确保用户在不同场景下都能获得稳定、高效的无线网络体验。

截至目前，WAA全球会员包括：华为、腾讯、7 Layer、中国移动、中国电信、海尔、海思、瑞晟电子、中兴、京东、星河亮点等，总数将近70家，分布在11个国家与地区，其中约40%来自海外。众人拾柴火焰高，WAA也期待您的加入，与世界各地的技术提供者、生产商、系统集成商、企业用户、科研院所和专业机构等行业精英一起合作，共同参与制定有竞争力的国际标准，并推广有公信力的测试认证，分享最新的技术趋势和创新成果。携手一起推动行业的发展，为数字世界提供最佳体验的无线局域网络。