“FTTR+Wi-Fi 7” 构建智慧家庭网络新能力

“FTTR+Wi-Fi 7” 构建智慧家庭网络新能力

通信世界网消息(CWW)随着数字化生活的深入发展,家庭网络已从简单的上网工具演变为智慧生活的核心基础设施。当前,我国家庭宽带正经历从“千兆普及”向“超千兆规模发展”与“万兆试点推进”转型的关键期,FTTR(光纤到房间)技术与Wi-Fi 7的融合成为构建下一代智慧家庭网络的重要支撑。二者凭借光与Wi-Fi的深度协同、场景化分级保障及漫游能力优化等技术优势,有效提升了网络性能与用户体验,为智慧家庭的发展奠定了坚实基础。

家庭网络持续演进

随着8K视频、VR/AR、智能家居等应用逐步普及,传统家庭网络面临带宽瓶颈、覆盖死角和连接不稳定三大挑战。随着新业务的发展,家庭网络正经历前所未有的变革,这些变化主要体现在超千兆宽带需求增长、多热点组网普及加速,以及低时延网络要求拓展等方面。

家宽接入速率持续提升

截至2025年5月底,我国固定互联网宽带接入用户总数达6.82亿户,其中1000Mbit/s及以上接入速率的固定宽带用户达2.23亿户,占总用户数的比例已攀升至32.7%,标志着我国已全面进入“千兆宽带普及期”。作为全球最大的通信运营商之一,中国移动在千兆宽带领域的布局成效尤为突出,已于2024年10月30日实现千兆宽带用户突破1亿户,奠定了在千兆宽带市场的主导地位。这种领先优势不仅源于中国移动庞大的移动用户基础(超10亿户)带来的协同效应,更得益于以FTTR为核心的家庭全光组网技术的快速推广,以及对家庭用户在高清视频、云游戏、智能家居等新兴应用中大带宽、低时延需求的精准匹配。

在千兆用户规模快速扩张的同时,我国宽带发展已迎来“第二曲线”——“超千兆规模发展”成为行业新赛道。中国移动率先推进这一进程,目前已在近20个省份为用户提供超千兆(下行带宽大于1500Mbit/s)宽带接入服务。

家庭“光进铜退”趋势加速演进

当前85%以上的家庭网络仍在使用Cat5e及以下规格的网线,这类线材的理论传输速率上限仅为1Gbit/s,且在实际应用中受电磁干扰、线路损耗等因素影响,有效传输速率普遍衰减至600~800Mbit/s区间,已难以匹配超千兆宽带接入能力;若选择升级为Cat6a(传输速率为10Gbit/s/100米)或Cat7(40Gbit/s/50米)规格的网线,虽能满足带宽需求,但其特有的双层屏蔽结构和更高的绞合密度会增加布线难度与成本,且可能影响室内美观。而FTTR组网作为“光进铜退”趋势下的理想方案,通过在光网关与多个光路由间采用蝶形光缆或隐性光缆连接,不仅布放更灵活、基本不影响美观,还能实现全屋各房间有线、无线超千兆覆盖,且网速稳定、终端切换平稳,加之光纤寿命更长、带宽潜力几乎无限,已逐步成为高品质家庭网络覆盖的主流选择。

多热点组网加快普及

随着家庭网络覆盖需求的增长,单一热点已无法满足Wi-Fi全屋覆盖需求。近几年,随着FTTR的快速普及,家庭多热点组网的比例快速提升。如图1所示,在中国移动的家庭新增组网用户中,多热点组网用户数从2022年的约40万户增长到2025年的约1600万户;同时,新增用户中采用多热点组网的比例也从2022年的1%提高到2025年预估的45%,这显示出多热点组网方案在家庭网络中正在快速普及。

图1 2022—2025年中国移动新增家庭多热点组网用户增长趋势

多热点组网的普及使家庭网络呈现新特点,主要体现在以下四个方面。

一是网络覆盖趋向全域化与均衡化。通过分布式部署多个热点,协同覆盖家庭各区域,有效消除传统单一热点存在的信号盲区,实现全屋信号均衡稳定。

二是网络性能实现智能化提升。多热点组网可通过负载均衡,将设备合理分配至不同热点,避免单热点过载;同时能规划信道以减少干扰,支持多设备并发连接时保持高吞吐量与低时延,显著优化网络性能。

三是用户体验迈向无缝化。设备在家庭内移动时,多热点组网支持热点自动切换,无需手动操作,保障连接不中断,满足视频通话、在线游戏等场景的连续性需求。

四是管理模式走向集中化与智能化。借助统一管理平台,可对所有热点进行集中管控,实现精细化配置与远程维护,提升管理效率。

Wi-Fi 7开启无线超千兆时代

基于国内ISM(工业、科学、医学)频谱资源条件,W i-Fi 6通过1024-QAM调制技术及双空间流终端设备,可实现2401Mbit/s的理论连接速率,但受ISM频段多种业务干扰及空口传输损耗影响,实际吞吐量显著降低。中国移动数字家庭实验室在无干扰环境下,测试了双空间流终端基于TCP协议的极限吞吐量(如图2所示)。可以看出,Wi-Fi 6设备在无干扰环境下的极限性能仅在2000Mbit/s上下;而在真实干扰场景下,受邻居干扰等因素影响,用户终端的有效吞吐量仅能达到1500Mbit/s左右,无法满足2000Mbit/s及以上宽带的接入需求。

图2 无干扰环境下Wi-Fi 7与Wi-Fi 6的极限吞吐量对比

为充分释放2000Mbit/s宽带资源,需要部署支持4096-QAM调制与MLO(多链路操作)技术的Wi-Fi 7组网设备。Wi-Fi 7通过4096-QAM将数据传输密度提升20%,并结合MLO技术实现2.4GHz与5GHz双频并发传输,使双空间流终端的连接速率提升至3600Mbit/s(较Wi-Fi 6提升50%);其在无干扰环境下的吞吐量可达到3000Mbit/s,在用户实际场景中可稳定达到20 0 0Mb i t/s,能有效匹配超千兆宽带的接入需求。

用户网络“确定性”需求持续提升

随着远程办公、8K超高清视频等场景的深度渗透,家庭用户对网络的确定性需求呈现指数级增长,其中低时延保障、带宽独占性保障、故障自愈等高阶网络功能已成为家庭用户的刚性诉求。这种需求升级驱动家庭网络向“确定性”更优服务方向演进。

“FTTR+Wi-Fi 7”赋能智慧家庭

光与Wi-Fi协同,保障更优网络体验

随着FTTR标准体系的持续完善,一种基于光与Wi-Fi深度协同的WMCI(W i-F i管理控制接口)协议应运而生。该协议通过构建统一的集中化管控平面,突破传统无线接入点独立运作的固有局限,实现了对分布式光路由终端的高效协同管理。WMCI协议深刻重构了室内Wi-Fi的架构范式。首先,它构建了光电联合调度引擎,通过建立光与Wi-Fi的低时延管控通道,赋予FTTR系统跨物理层资源的全局优化能力,显著改善因多热点同频干扰导致的整网性能下降问题;其次,通过端到端的服务质量(QoS)保障机制,能够有力支撑扩展现实(XR)、全息通信等新兴业务的发展需求;更为关键的是,WMCI为下一代WLAN网络(IEEE 802.11bn)的分布式组网技术奠定了坚实的控制面基础,推动室内无线网络向“光纤为干、无线为枝”的融合架构方向演进。

具体而言,WMCI协议通过在主从设备间建立稳定可靠的控制信令通道,支持五大关键协同机制:一是空口时域调度机制,通过对无线时隙的精准规划与分配,有效规避多节点并发传输冲突,降低数据传输的端到端时延;二是协同增强型分布式信道访问机制,可根据业务优先级动态调整竞争窗口参数,确保高优先级业务的低时延传输;三是频域干扰协调机制,基于实时频谱感知数据生成干扰热力图,智能指导光路由主动规避受干扰信道,降低多热点部署场景下的同频干扰;四是协调空分复用机制,通过对多节点波束赋形矩阵的联合优化,提升空间流的复用效率,进而提高整网吞吐量;五是协同功耗管理机制,依据终端的实时状态信息,智能切换相关接入设备的工作模式,有效延长智能家庭终端的电池续航时间。

网络服务向场景化分级保障演进

FTTR与Wi-Fi 7的协同架构通过多维度技术耦合,构建了家庭网络的“确定性”能力。FTTR的全光纤物理层以10G-PON技术为核心,凭借其固有的低时延(小于10μs)和抗电磁干扰特性,为上层无线网络提供了稳定的承载基座。Wi-Fi 7通过MLO技术实现多频段资源动态聚合,并结合MRU(多射频单元)的干扰打孔能力,显著降低因信道竞争导致的传输抖动。

图3是在相同干扰环境下,“FTTR+Wi-Fi 7”与传统Wi-Fi 6路由器的业务传输时延对比。可以看到,平均时延从Wi-Fi 6网络的17ms降低至“FTTR+Wi-Fi 7”网络的2ms,降幅超85%;TP99时延从Wi-Fi 6网络的370ms降低至“FTTR+Wi-Fi 7”网络的12ms,降幅超95%,从而有力保障了家庭内网的“确定性”传输能力。

图3 相同干扰环境下,Wi-Fi 6与Wi-Fi 7设备传输时延对比

漫游能力持续优化

在传统多热点组网场景下,STA(终端设备)主要依赖于热点与STA之间的802.11k/v协议,传统漫游流程如图4所示,主要包括以下3个步骤:第一,基于802.11k协议,多热点组网系统的控制器(Controller)协调STA主动测量周边其他热点的信号质量(如信道干扰);第二,多热点组网系统的控制器选择合适的漫游热点,并利用802.11v协议引导STA切换至目标AP或频段,STA在收到漫游指令后主动断开与原热点的连接;第三,STA基于目标BSSID(基本服务集标识符)重新关联到新热点。然而,这套方案存在显著瓶颈——STA在每次漫游时均需与新热点重新关联,导致空口中断时延高达50~200ms。

图4 多热点场景下传统漫游流程

随着FTTR组网比例的持续提升,STA在多热点间的漫游体验已成为影响用户网络感知的关键因素。在此场景下,降低漫游时延、减少丢包、保障业务连续性成为用户的核心需求。2025年,业界将逐步落地多种无缝漫游方案,其核心原理是通过统一SSID(服务集标识)、加密配置及信道规划,将多个热点整合为逻辑单一网络。当STA移动时,系统可自动将连接切换至信号最优的热点,且切换过程中STA无需重新认证,从而确保业务流的连续性。目前,基于这一原理的两套成熟的创新方案已进入大规模验证阶段。

第一套方案是SRCN(无缝漫游协调网络):通过构建虚拟STA代理机制,将物理热点的BSSID映射为统一逻辑标识。漫游时仅切换PHY层,避免重新关联流程,将中断时延压降至20ms以内。

第二套方案是VBSS(虚拟基本服务集):建立跨AP的虚拟BSS(基本服务集)网络,Controller实时同步AP状态。STA直接接入虚拟BSSID,省去重新认证耗时,且兼容现有802.11协议栈,可实现网络平滑升级。

两套方案均通过统一BSSID架构实现协议协同(如漫游信息上报、接入请求等流程),最终达成用户无感知的漫游体验,并均将在2025年逐步完成落地及商用。

中国移动全面布局Wi-Fi 7产品

技术布局与商用进程

中国移动作为国内领先的通信运营商,近年来持续推动家庭网络技术升级,2024年正式开启Wi-Fi 7技术规模化落地进程,这一进程主要分为以下阶段。

一是技术引入与产品落地阶段。2024年上半年引入Wi-Fi 7路由器及Wi-Fi 7 FTTR解决方案,通过高频宽、低时延特性满足4K/8K视频、云游戏等大带宽需求。

二是产品大规模商用阶段。2025年下半年,中国移动将在家庭网关产品中引入Wi-Fi 7技术,强化家庭网络能力,提升多设备并发性能,并启动Wi-Fi 7网关大规模集采计划,推动产业链协同,降低终端成本,加速Wi-Fi 7设备普及。

持续优化产品性能

中国移动围绕用户网络体验优化产品Wi-Fi性能,通过多维度测试升级与场景化验证,推动产品性能与实际使用体验精准匹配,具体措施如下。

一是引入多S TA测试方案,贴近真实终端环境。针对采用单一测试STA方案与用户实际使用中STA芯片方案种类多样的差异,为使测试与用户实际使用环境更一致,从2 0 25年下半年起,中国移动将FTTR及路由器的测试方案从单一STA拓展为三种STA方案,以更好匹配用户手机、Pad等主流终端类型。

二是强化FTTR组网漫游体系,聚焦用户移动体验。测试环境从“理想环境”升级扩展至“理想+真实业务环境”,通过引入多个STA模拟现网业务流及干扰流量,复现多设备并发、信号受干扰的家庭场景,构建更贴合实际使用的真实家庭测试场景。

三是实现六类漫游场景全覆盖。拓展漫游测试场景,从单设备线性衰减(模拟用户在房间内移动)拓展至更多漫游场景,包括单设备非线性衰减(模拟用户在不同房间内移动)、多设备同向线性衰减(模拟用户多个终端在房间内同向移动)、多设备相向线性衰减(模拟多个用户在房间内相向移动)、多设备同向非线性衰减(模拟用户多个终端在不同房间同向移动)以及多设备相向非线性衰减(模拟多个用户在不同房间内相向移动),从而更好地覆盖家庭典型移动场景。

四是推动无缝漫游方案落地商用。依托FTTR技术,明确无缝漫游要求,实现STA自动漫游至最优热点,漫游切换过程中业务恢复时延低至20ms以内,保障视频通话、云游戏等业务无卡顿;配合千兆和超千兆宽带,解决传统Wi-Fi覆盖死角与漫游中断问题,为用户打造稳定、流畅的智慧家庭网络体验。

总结与展望

在数字经济与智慧生活双轮驱动下,家庭宽带正从网络基础设施转型为数字化生活的核心入口,通过绿色节能技术革新与安全防护体系升级,持续引领“万兆泛在、智能随行”的产业变革。

*本篇刊载于《通信世界》2025年7月25日*

第14期 总972期

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