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作者:admin 2020-07-17 08:09 浏览

随着汽车对无线连接技术越添倚赖,车载 Wi-Fi 的需要也随之赓续添长。Wi-Fi 6 能够添速和简化汽车通信,挑高数据传输容量,并在汽车内、外挑供更高的变通性。

随着车联网的日好发展,越来越多的汽车经由过程高性能电子元器件,实现与互联网、其他车辆和交通管理体系的连接。单从蓝牙和 Wi-Fi 方面,吾们就能够看出以前十年功能上的迭代升级。最初是浅易的蓝牙免挑模式 (HFP)和 Wi-Fi 炎点,随后展现声援蓝牙的音频流 (A2DP),以及多角色、多用途 Wi-Fi 和声援 Wi-Fi 的屏幕共享。现在,更先辈的功能正逐渐成为主流,其中包括无线传感器数据采集、无线固件更新、赓续数据上传、电动汽车充电限制和本地网络连接(例如在停车场中)。

汽车对无线数据传输的倚赖将会赓续添长。随着自动驾驶体系进入差别的市场阶段,吾们看到汽车与差别云体系以及交通车辆相互之间的数据传输需要也将进一步增补。永远来看,V2X 基于 Wi-Fi 的专用解决方案 (IEEE 802.11p/bd) 有看与蜂窝式 V2X (C-V2X) 组相符行使。

当今的车辆采用了数栽无线连接技术,异日定会有添无减。

此外,车载娱笑体系也日渐兴起并大受瞩现在,所以带宽需要更是不容幼觑。喜欢立信移动通信通知展望,移动视频的流量及其占一切移动数据流量的比例都将赓续添长,别离从 2019 年第 3 季度的 38 EB/月和 63% 添长到 2025 年的 160 EB/月和 75%。1随着车载表现屏越来越通走,新闻娱笑体系越来越先辈,展望汽车上的视频娱笑消耗会进一步增补。

车内信号拥塞愈添主要

与此同时,随着汽车无线连接行使赓续增补,信号拥塞的风险也随之上升,随之而来的题目就是对性能上的影响,防止展现此类体系性能退化则成为走业辛勤占有的挑衅。车内信号变得越添拥塞,其中充斥着数不清的行使组相符,而且每一栽行使都有自己的特性和体系请求,所以对 Wi-Fi 体系如那里理其资源挑出了更高的请求。

Wi-Fi 6 是汽车周围所引入的最新一代 Wi-Fi 技术,凭借其特出的综相符性能外现,可实现添快和简化汽车无线连接来解决这些新展现的挑衅。在异日几年内,Wi-Fi 6(在标准化社区中也称为 802.11ax)展望会成为横跨各类汽车体系周围(包括新闻娱笑单元、车联网终端和高级驾驶辅助体系)的关键推动因素。ABI Research 推想,到 2023 年,汽车 Wi-Fi 芯片组出货量的 50%(3500 万件)将是 Wi-Fi 6,而到 2024 年将是 70%(5000 万件)。

越来越多的车辆内部和周边用例争用相通的频谱和资源,增补了信号拥塞、性能降矮的能够性。

  面向异日的解决方案

蓝牙和最初的 802.11b/g Wi-Fi 都在 2.4 GHz 频段上做事,所以它们争用相通的频谱资源。随着新兴 Wi-Fi 用例的带宽需要赓续增补,越来越多的 Wi-Fi 用例在 5 GHz 频段以及 2.4 GHz 和 5 GHz 组相符频段上得到解决,或者一旦 Wi-Fi 6E 推出,将在新的 6 GHz 频段上得到解决。随着更多的数据流量迁移到更高的频率,将会开释 2.4 GHz 频段上的资源,这为进一步扩展矮成本、矮功耗的蓝牙连接创造更多机遇。

除了倚赖蓝牙和 Wi-Fi 外,4G 和 5G 蜂窝技术能够挑供更佳用户体验和坦然性的,以便实现更长的通信距离、更广的隐瞒周围、更高的数据速率和更矮的延长。在数据速率专门高且多多汽车位于有限区域内的情况下,蜂窝通信和 Wi-Fi 能够同时运走,而在 Wi-Fi 展望成为主要数据传输媒体的行使场景中(例如车库、添油站、充电站或停车场),Wi-Fi 自己即可答对高数据速率题目。

这些无线功能及其带来的性能和功能改善,所支付的代价是更高的车辆功耗。然而,随着最新无线标准、芯片组演进和高效柔件制定的赓续优化,车辆能够挑供的功能将远超早期的“车载智能手机”概念。

Wi-Fi 6 功能修整

Wi-Fi 6 将成为真实实现汽车互联的关键推动因素。与前一代相比,财商Wi-Fi 6 最隐晦的改进在于它挑高了频谱效果,使带宽容量增补了四倍。这批准每个接入点连接更多的客户端,或者启用新的高带宽用例,例如传输超高分辨率视频。这挑高了 Wi-Fi 6 的变通性,使其能够更添特出地服务于行使较幼批据块的客户端,并削减带宽支付。

此外,固然先前发布的 Wi-Fi 是专为幼批客户(主要是室内客户)定制的,但 Wi-Fi 6 的研发重点是针对信号拥塞的环境中为多多客户挑供高质量的行使体验。对于汽车用例来说,它稀奇有吸引力的地方在于更长的户外通信距离和更广的户外隐瞒周围。

经由过程针对幼批数据流量更高效地行使带宽,并行使不超过 20 MHz 带宽的芯片配置,Wi-Fi 6 技术能够在受限设备上为物联网市场实现浅易、矮功耗的基于 Wi-Fi 的解决方案。

  幕后揭秘

Wi-Fi 6 是如何做到这一点的?最先,它在在上走链路和下走链路中均行使正交频分多址接入 (OFDMA) 数字调制方案。经由过程将每个 OFDMA 传输信道划分成很多能够将数据包从一个接入点并发传输给多位用户的幼型子信道(资源单元),增补了能够同时通信的用户数目。

其次,OFDMA 行使更长的正交频域复用信号,所以可经由过程在单个符号之间增补更长的循环前缀来实现更佳的子信道行使效果和更高的多径衰减防护能力。再添上新的 PHY 报头,添强了 Wi-Fi 6 在室外环境中的郑重性。

此外,Wi-Fi 6 在上走链路和下走链路中行使多达 8X8 多用户多输入多输出 (MU-MIMO) 以挑供更高的吞吐量和更多的空间流,并行使 1024 正交幅度调 (1024-QAM) 以在短距离周围内挑供更高的峰值吞吐量。

其它功能还包括空间重用(也称 BSS 着色),它批准多个具有相通“颜色代码”的信道组相符首来以传输新闻。此外,现在的唤醒时间 (TWT) 批准客户端在余暇时进入矮功耗模式以撙节电能。

行使 OFDMA 数字调制方案,Wi-Fi 6 可将每个传输信道划分成很多能够将数据包从一个接入点并发传输给多位用户的幼型子信道(资源单元),从而增补带宽容量。图像源自英特尔 (https://itpeernetwork.intel.com/faster-speeds-ofdma-802-11ax)

由于 Wi-Fi 6 带来了更大的容量、更特出的变通性、更高的带宽和更广的隐瞒周围,吾们展望这一新无线标准将受到汽车走业的青睐。详细地说,各原首设备制造商和优等供答商如何实走 Wi-Fi 6 仍需不雅旁观。多年来,吾们看到差别的制造商就如何划分车辆中的各栽 Wi-Fi 体系,采用了差别的手段和策略:体面功能性行使手段(TCU、IVI、ADAS、EVCC)、3成本优化的行使组相符、更为实际的安放(例如车内或车外通信)。这些手段的多样性是预料之中的,由于技术的发展会陪同着越来越多的用例和行使周围。

Wi-Fi 和蓝牙解决方案自己的实现手段也是这样。一些制造商更倾向于板载实现手段,在这栽手段中,Wi-Fi 芯片由优等供答商或原首设备制造商自己安放到 PCB 解决方案中。在极幼批情况下,能够会挑供一个高度定制或变通的解决方案与一份经过优化的物料清单。也就是说,在大无数情况下,预先认证的模块解决方案将会带来更多的上风,清淡能够萎缩开发时间,简化 PCB 和元器件设计,以及方便向下一代技术的迁移。总之,这些上风能够确保产品上市时间,改善总体直接和间接成本,并降矮风险。

  Wi-Fi 6:带宽拥堵的解决之道

随着车辆采用越来越先辈的功能来挑高坦然性、安详性和便利性,Wi-Fi 行为车辆内部、外部和车辆之间无线连接的关键促成因素,将会变得愈发主要,并可确保日好添多的用例的郑重连接。现在的 Wi-Fi 技术在异日几年仍正当在汽车内安放,但仅倚赖它们来已足汽车内部和周边日好添长的无线连接需要,将会增补信号拥塞、性能降矮的风险。经由过程增补带宽容量,Wi-Fi 6 批准每个接入点连接更多客户端,启用新的高带宽用例,以及扩朱门外隐瞒周围,所以为日好主要的带宽拥挤题目挑供晓畅决之道。

本文作者:u-blox 短程通信产品中央高级产品营销经理 Fredrik

Lönegård 和 u-blox 短程通信产品中央技术主管 Peter Karlsson


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