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干货传送门 | WiFi 6是不是真的很“6”?一文解决你对WiFi 6的所有疑惑

2022-07-06

一、WiFi 6是什么?

 

Wi-Fi 6,作为第六代无线网络技术,是802.11ax标准的简称。

 

随着Wi-Fi标准的演进,为了方便Wi-Fi用户和设备制造商轻松了解其设备所连接或支持的Wi-Fi型号,WFA选择用数字序列号来重命名Wi-Fi。另一方面,选择新的命名方式是为了更好地突出Wi-Fi技术的重大进步。它提供了大量的新功能,包括增加的吞吐量和更快的速度,支持更多的并发连接等。

 

根据WFA的公告,目前Wi-Fi的命名对应以下802.11技术标准:

 

 

和以往一样,每次发布新的802.11标准,802.11ax都会兼容之前的802.11ac/n/g/a/b标准,老终端可以无缝接入802.11ax网络。

 

历代Wi-Fi协议发展过程

 

 

二、WiFi 6的特点?

 

与上一代WiFi 5相比,WiFi 6具有“两高两低”的四大优势:

 

  • 高带宽:1024-QAM高阶调制,最大支持160MHz带宽,快近3倍;
  • 高并发:智能分频,多台设备并联,容量提升4倍;
  • 低延迟:多台设备并发,大大减少等待时间,延迟降低2/3;
  • 低功耗:终端设备唤醒,功耗降低30%。

 

Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6各项数据

 

 

三、WiFi 6的核心技术?

 

Wi-Fi 6(802.11ax)继承了Wi-Fi 5(802.11ac)的所有高级MIMO特性,并针对高密度部署场景增加了许多新特性。以下是Wi-Fi 6的核心新功能:

 

1、OFDMA频分复用技术

 

在Wi-Fi 6之前,数据传输采用的是OFDM模式,在每一个时间片段上,单个用户占据所有子载波,并发送一个完整的数据包。而Wi-Fi 6中引入的OFDMA正交频分多址技术,通过将子载波分配给不同用户,并在OFDM系统中添加多址的方法来实现多用户复用信道资源,即支持从路由器侧向终端同时发送数据包,大大提升了传输效率,降低了传输时延,比较适合低带宽应用和小包报文传输场景。

 

2. DL/ULMU-MIMO技术

 

802.11ac中就已经引入了MU-MIMO,但是它只支持DL 4x4 MU-MIMO(下行链路)。在802.11ax中,MU-MIMO的数量进一步增加,可以支持DL 8×8 MU-MIMO。借助于DL OFDMA技术(下行链路),可以同时进行MU-MIMO传输,并且可以为多用户多址传输分配不同的RU,这不仅增加了系统的并发接入,而且平衡了吞吐量。

 

3. 更高阶调制技术(1024-QAM)

 

802.11ac采用256-QAM正交调幅,每个符号传输8比特数据(2^8=256),802.11ax采用1024-QAM正交调幅,每个符号传输10比特数据(2^10=1024),从8到10的增量为25%,也就是说,802.11ax的单条空间流数据吞吐量又提高了25%。

 

4. 空分复用技术(SR)

 

Wi-Fi射频的传输原理是在任何指定时间内,一个信道上只允许一个用户传输数据,如果Wi-Fi AP和客户端在同一信道上侦听到有其他802.11无线电传输,则会自动进行冲突避免,推迟传输,因此每个用户都必须轮流使用。802.11ax可以在2.4GHz或5GHz频段运行(与802.11ac不同,只能在5GHz频段运行),高密部署时同样可能会遇到可用信道太少的问题(特别是2.4GHz频段),如果能够提升信道的复用能力,将会对提升系统的吞吐容量。

 

5. BSS Coloring着色技术

 

BSS着色技术是一种同频传输识别机制,可以通俗地解释为“我的地盘我做主”。主要通过在PHY报文头中添加BSS color字段对来自不同BSS的数据进行“染色”,为每个通道分配一种颜色,该颜色标识一组不应干扰的基本服务集(BSS),接收端可以及早识别同频传输干扰信号并停止接收,从而降低设备之间的相互干扰,增加每个设备自身的网络通信能力,避免收发机时间浪费。

 

6. 扩展覆盖范围(ER)

 

Wi-Fi 6采用了Long OFDM symbol发送机制,用来降低丢包率,每次数据发送持续时间从原来的3.2us增加到了12.8us。同时为了降低频段噪声干扰、增加终端接收灵敏度和系统覆盖距离,Wi-Fi 6还引入了窄带传输技术,最小可低至2MHz频宽。

 

7. 目标唤醒时间(TWT)

 

Wi-Fi 6使用一种称为TWT(目标唤醒时间)的功能,通过协调唤醒,可以使等待的终端进入休眠状态,进而节省移动终端的功耗,提高终端的可使用时间,这也是Wi-Fi 6可选特性之一,一向非常注重功耗的高通便在其Wi-Fi解决方案中支持目标唤醒时间功能。

 

四、WiFi 6和5G的区别?

 

Wi-Fi和蜂窝网络就像移动设备的两个主人,各有分工:一个主室内,一个主室外。

 

5G是一种蜂窝数字移动通信技术,主要场景是室外移动通信;WiFi 6是一种无线接入技术,主要用于室内无线终端上网。两者都有传输速率高、时延小的优势,但5G系统复杂且成本高,WiFi 6系统简单且成本低,未来应该会成为黄金搭档,相互合作。

 

Wi-Fi和蜂窝网络技术的相似之处

 

 

WiFi 6使用与5G相同的底层物理技术来提高网络速度和容量,但基于运营商的无线系统和无牌照无线系统仍有许多差异。这些差异反映在它们为企业网络运营商提供的成本、基础设施布局以及管理和控制水平上。

 

5G和Wi-Fi 6的主要场景差异

 

 

5G和Wi-Fi 6主要技术指标的差异

 

 

五、结语

 

2020年是5G商用元年,5G理论速度达到10Gbps。上一代WiFi在网速和连接设备数量上已经被5G彻底爆发了。WiFi会被5G取代吗?

 

估计大家都不知道。直到WiFi 6出来,大家才知道5G遇到了对手。

 

但是5G和WiFi 6是对手吗?我不这么认为。

 

5G网络和WiFi 6都有各自的使用场景和对象,网络使用方式的选择取决于用户。随着技术的发展,5G和WiFi 6将相互配合,在不同场景下发挥各自优势,满足终端用户需求。

 

迈威通信深耕工业通信领域二十余年,近年来陆续推出了数款双频WiFi,5G,WiFi 6,5G+WiFi 6工业无线系列产品,全面满足终端用户不同场景下的需求。

 

 

WiFi的发展还在继续。去年12月,联发科宣布将于2022年初推出Wi-Fi 7网络,之前的数据显示其网速是Wi-Fi 6的3倍多;在今年的世界移动通信大会(MWC2022)上,中兴通讯推出了Wi-Fi 7标准产品;6月,新华三智能终端首款 Wi-Fi 7家用路由器全球首次亮相……相关技术预计在2023年推出,但现在WiFi 6还没有广泛应用,所以WiFi 7的应用可能会晚一些。

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