全球新冠疫情已从多方面影响我们的生活。最突出的一点是，全球各地周期性的居家隔离指令已改变了我们经常使用的联系方式。TeleGeography 调查研究公司的数据表明，2020 年，国际互联网平均流量增长了 48%，高峰流量增长了 47%。这些数字是否会回到新冠疫情之前的状态，还是将成为新常态，这有待观察。Tony Testa 将与大家探讨这一全新的虚拟环境，并从 Wi-Fi 视角来分析 Qorvo 等制造商如何开发解决方案，以帮助人们适应新环境。

 

Q：Tony，自从新冠疫情爆发以来，Wi-Fi 环境发生了怎样的变化？

 

A：自从疫情爆发以来，每个人都经历了工作或学校环境的变化。随着在线人数越来越多，我们发现了大量新用例，如工作日家用 Wi-Fi、零售路由器、服务运营商部署，以及旨在扩大客户端容量的企业 Wi-Fi 6 升级投资。同样，针对在家工作 (WFH)、在线教育、Zoom 音乐课程/课外活动以及医疗预约/会议的应用变得更普及。

 

在疫情爆发初期，许多人都清楚，他们的家庭网络并未达到增加使用量的标准。如果全家人同时上网，目前的覆盖范围和速度不能提供最佳的上网体验。人们迫切需要提高个人用户网络速度，铺设家庭网状（每个房间一个 pod）网络，而不是全家共用一个路由器。这种情况正在全球各地上演。

 

为此，Qorvo 等公司推出了新一代 Wi-Fi 6/6E 产品。通过提供进一步提高网络速度和容量的产品，这些新一代技术将能够满足家庭网络中的个人用户需求。随着 6E 的出现，利用 6 GHz 频率范围内的更多带宽有助于提高网络容量。Wi-Fi 6/6E 还可以为同一网络上的更多用户提供相同的体验。此外，Wi-Fi 6 将实现 1.2 Gbps 网速，而 Wi-Fi 6E 将实现 5.4 Gbps 至 10 Gbps 的理论速度，较之 Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6 是一个巨大进步。

 

Q：能不能谈谈三频段 Wi-Fi 选项，它如何帮助我们应对网络容量挑战？

 

A：多年来，从 802.11n 或 Wi-Fi 4 标准开始，网关都是双频段（即 2.4 Ghz 和 5 GHz）。与三频段 Wi-Fi 一样，双频段用于提高用户密度、速度和容量。增加 5 GHz 频段有助于减轻严重饱和且易受干扰的 2.4 GHz 频段负载，我们的无绳电话、蓝牙和微波等家用电器都是在 2.4 GHz 频段运行。

 

网关制造商一直在努力增加带宽，2014 年，他们决定增加另外一个 5 GHz 频段，创建三频段。这一额外的带宽增加了数据容量和覆盖范围，同时使家庭 Wi-Fi 网络能够容纳更多用户。与双频段相比，这种三频段架构（2.4 GHz、5.2 GHz 和 5.6 Ghz）使 5 GHz 频段的带宽增加了一倍。三频段 Wi-Fi 提供了三个无线频段，可在网络上容纳更多设备。

 

理解三频段的一个简单方法就是，如果其中一个频段太过拥挤，其他两个频段就可以分担一些负载，减少瓶颈，从而提高数据流量和速度。三频段网络网关允许用户更有效地使用更高的频谱，将更多的设备连接到互联网。因此，如果使用包含多个网关的家庭网状系统架构来覆盖较大空间，则第二个 5 GHz 频段（即 5.6 GHz）将充当两个路由器之间的专用通信线路，与双频段配置相比，整个系统的速度可提高 180%。无论是家中有大量联网设备，还是想确保顺畅的流媒体和游戏体验，三频段都能够提供所需的速度和容量。

 

Q：在三频段架构中，如何实现个别频段之间的共存？

 

A：我之前提到过，三频段有许多优势。5 GHz 频段提供的带宽是 2.4 GHz 频段的六倍以上，足以支持当今的视频流、聊天和游戏应用。但也有挑战，比如这些频段中密切联合的许可蜂窝标准共存问题。

 

对于无线制造商来说，确保其产品内部及周边保持频段和标准共存尤为复杂。为保证实现这种共存，制造商使用了滤波器技术。为满足网状三频段的需求，必须采用高抑制、低插入损耗和高功率处理的滤波器技术。体声波 (BAW) 技术非常适合该应用，能够满足这些要求。Qorvo 开发了适用于 2.4 GHz、5.2 GHz 和 5.6 GHz 频段的 5 GHz 滤波器。这些滤波器具有较高的抑制率，可满足每个频谱区域的共存需求。我们将这些滤波器集成在一个方便且功能齐全的前端模块中，并将其作为独立的产品提供给需要更高设计灵活性的制造商。使用 BAW 滤波器技术的另一个好处是，它能够有效地散热，从而帮助系统设计人员更轻松地满足关键监管法规要求。

 

Q：关于网关和节点散热挑战，能否提供详细信息？

 

A：在过去几年，网关和节点设计发生明显变化。为了与家居环境融为一体，它们变得更纤薄、更时尚。天线不再暴露在盒子外，而是嵌入内部，如同智能手机。随着网关和节点变得越来越小并向三频段架构迁移，更多的标准加入进来，如蓝牙、蓝牙低功耗、Thread 和 Zigbee，导致 RF 链越来越多，集成度越来越高，系统发热量随之增加。

 

当这些新趋势出现时，网关和节点内部的元件越来越拥挤，散热器不堪重负，人们开始要求降低系统发热量。在外部环境中，还有更高温度的网关应用，温度最高可达 +95℃。因此，除了散热器，制造商还需要采用其他可行的解决方案。许多系统制造商请求半导体设备供应商降低产品发热量。我之前提到过，无论是以分立式的形式使用，还是用于功能齐全的 RF 前端 (RFFE) 模块中，BAW 技术在宽广温度范围内都有良好的稳定性。此外，Qorvo 等 RFFE 模块供应商过去几年一直努力降低系统发热量和整体功耗，以符合新的性能标准以及绿色能源要求，最终实现了当今小巧的家用路由器和网关。

 

Tony 的结语

毫无疑问，新冠疫情对我们所有人的生活都产生了影响。它进一步要求 Qorvo 等无线公司采用创新技术做出响应，以提供更好、更可靠且始终在线的连接。就像医疗机构在迅速推出各种解决方案一样，无线公司也在以闪电般的速度做出响应，通过创新技术（如 Wi-Fi 6 & 6E、5G、超宽带等）保障互联，确保人们的安全。

本文来自：Qorvo博客