覆盖增强，家庭Wi-Fi体验再升级
发布时间：2021-07-21 作者：中兴通讯 赵秋原 阅读量：
家庭业务的本质是解决个人在家庭场景的需求，而用户在家中高频次使用的业务以移动应用为主，因此家庭内部的Wi-Fi能力就显得尤为重要。通过多AP组网的形式能够解决网络有无的问题，迈出了全屋Wi-Fi的第一步，但用户的Wi-Fi体验依然存在着特定业务保障不足、全屋走动切换慢、断网等问题。为了助力家庭体验再升级，需要Wi-Fi覆盖体验增强技术。
Wi-Fi 6智能QoS，保障低时延业务性能
不同的业务对时延有不同的要求，当前的家庭业务按照网络指标可以分为：带宽敏感型业务，如4K/8K视频；时延敏感型业务，如VR、游戏和远程办公；稳定性敏感型业务，如VR、智能家居等。这三类业务分阶段成熟和发展，首先满足带宽型业务需求，之后满足低时延和高可靠型业务需求。基于千兆宽带和千兆Wi-Fi的快速普及，入户带宽将不再是瓶颈，且当前游戏、VR、远程教育和远程办公已经成为用户使用频率非常高的业务，所以基于Wi-Fi进行QoS保障来提升新业务体验愈发重要。
Wi-Fi 6智能QoS技术优化了时延敏感型业务以及高权益业务的时延，保障了家庭用户的极致体验。智能QoS使用时延感知带宽调度器（Delay Aware Bandwidth Schedule，DABS）、单用户OFDM和多用户OFDMA（OFDM+OFDMA）联合调度器两大核心技术，优化时延敏感型业务以及高权益业务设定时延期望QoS的机制。
DABS技术能够优化高权益业务包队列优先级，降低了高价值服务的时延并提高了通信的有效性。当业务流量发送到家庭网关时，首先对业务感知识别所带的特征值进行分析，根据特征值将业务分配至不同的优先级队列中。将优先级从高到低分别定义为“VO”“VI”“BE”“BK”4个队列，优先级高的队列会被优先调度。除优先级队列对业务进行调度之外，在同一个队列中的不同业务，可以通过DABS机制进行进一步的区分和保障。在DABS机制中会建立一个“业务延迟需求表”，其中根据不同业务的业务时延需求列出了“时延绑定值”。
另一方面，OFDM+OFDMA联合调度器可以在时间和频域上实现动态调度，这种技术的机制通过分配更多的频谱资源和时隙来减少竞争冲突，进一步降低高价值服务延迟，实现支持针对特定高价值业务（VR、直播、游戏等）设定时延期望的QoS的效果，提高了整机的通信效率。
图1列出了几种业务流量的调度方式。以云VR业务来说，个人侧VR业务接入需要大带宽、低时延的网络带宽保障，运营级8K VR需要130Mbps以上稳定带宽，端到端时延在20ms以内，未来极致VR体验需要8ms以内时延网络。假设将VR业务设置为最高优先级，则它的流量将被发送到“VO”队列中，不同的服务数据包将根据该“VO”队列中DABS的时延绑定值进行重新排序。相比于单用户OFDM调度，多用户OFDMA能够有效减少同一业务（如VR业务）相邻数据包传送时的等待时间，从而有效降低时延。经实际测试对比，使用Wi-Fi 6智能QoS技术后，云VR业务的时延从40ms减少到12ms，时延优化达到70%。
图1 不同业务调度方式示意
Mesh ZSR智漫游机制，解决全屋覆盖问题
通过Wi-Fi 6 AP能够为用户提供很高的带宽，并保障低时延业务性能。但是单点的AP将会局限在一定的覆盖范围内，在远距离或者多穿墙之后，速率下降比较明显。解决多房间覆盖的问题需要采用多个路由器进行组网覆盖，但是多AP组网又会面临漫游断、安装难、干扰多以及回传链路健壮性问题。这时需要引入Mesh组网技术，这是解决多AP组网问题的关键技术。为了保障不同移动终端在室内的漫游效果，中兴通讯家庭智能终端的另一项自研算法：Mesh ZSR智漫游（ZTE Smart Roaming），通过“决策、选择、切换”三步曲来保障最佳Wi-Fi连接，解决多AP组网时常面临的漫游断问题，实现全屋智能体验。
- 精准漫游决策稳定状态机制：漫游决策采用稳定状态机制，多次检测RSSI（信号强度）和PER（误码率）进行漫游判断，多次判断均稳定满足漫游条件则进入预漫游状态；若检测处于漫游临界状态，此条件下不允许漫游，防止乒乓效应。
- 五维度评分体系：设备进入预漫游状态后，测量周围可连接AP的RSSI、带宽、负载、工作频段、路由跳数五维度指标进行评测，选出最佳目标AP。
- 结合终端能力制定最优切换模式：漫游快速切换过程中，结合连接终端的能力制定最优切换模式并优化转发路径，从而缩短漫游时长。通过STA（Station，无线终端）分析模型判断终端是否满足802.11k/v协议，若不满足，则选择被动黑白名单强制切换路径；若满足则使用802.11k/v通信协议，将4次握手建链过程降为2次，转发路径快速同步更新。
搭配Mesh ZSR智漫游算法的Mesh AP在同规格产品中实测漫游关键性能表现突出（见表1）。在同等规格的产品中，丢包和不断流成功率与其它产品指标基本一致，而Wi-Fi信号在2.4GHz与5GHz时延和切换成功率指标优于其余3个厂家，有效优化了漫游体验。
表1 同规格产品性能测试漫游关键指标对比
Wi-Fi覆盖体验增强方案凭借Wi-Fi 6智能QoS和Mesh ZSR智漫游两项机制，保障家庭业务体验升级，解决了特定业务的QoS保障以及移动终端在全屋网络中无缝切换的问题。
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