Wi-Fi 6到底有什么特別？

發(fā)布人：傳感器技術(shù) 時(shí)間：2022-11-19 來(lái)源：工程師

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什么是Wi-Fi 6 ？

Wi-Fi 6，是Wi-Fi聯(lián)盟給IEEE Std. P802.11ax起的別名。
眾所周知，以前我們的Wi-Fi都是叫作802.11a/b/n/g/ac/ax之類的名字。這種命名方式實(shí)在容易讓人混亂，無(wú)法輕易看出先后順序。所以，從802.11ax開(kāi)始，以數(shù)字的方式進(jìn)行命名。

目前負(fù)責(zé)Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)制定的，是IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的TGax工作組。當(dāng)前版本是Draft 4.20（D1,D2 都曾經(jīng)分別提交但是投****沒(méi)通過(guò)，D3通過(guò)了小組投****，又回爐重造了一次）。
從目前來(lái)看，802.11ax標(biāo)準(zhǔn)并未正式完成提交，不過(guò)大概框架已經(jīng)確立，正處于贊助商投****階段。
Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)間表

預(yù)計(jì)TGax項(xiàng)目組2020年1月份提交正式版本給802.11小組驗(yàn)證通過(guò)。

Wi-Fi聯(lián)盟是一個(gè)非營(yíng)利性行業(yè)組織，不過(guò)它擁有Wi-Fi的商標(biāo)，主要負(fù)責(zé)Wi-Fi認(rèn)證和授權(quán)，當(dāng)然也會(huì)參與802.11系列標(biāo)準(zhǔn)制定。通過(guò)Wi-Fi 6產(chǎn)品驗(yàn)證的設(shè)備可以在設(shè)備上加上Wi-Fi 6認(rèn)證標(biāo)簽，大概就長(zhǎng)這樣：

請(qǐng)注意Wi-Fi 6商標(biāo)和802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系，實(shí)際上因?yàn)镮EEE TGax工作組和Wi-Fi聯(lián)盟的成員企業(yè)很大程度上是一致的，所以模糊點(diǎn)講，Wi-Fi 6驗(yàn)證通過(guò)就等于支持了802.11ax也沒(méi)錯(cuò)。

▋ Wi-Fi 6 有哪些改進(jìn)？
其實(shí)對(duì)比近些年的通信標(biāo)準(zhǔn)（5G/Wi-Fi 6），可以感覺(jué)到未來(lái)幾年通信行業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)始終是物聯(lián)網(wǎng)。這一代的新接入標(biāo)準(zhǔn)也主要在考慮密集終端、低功耗和大帶寬接入。
具體的做法有這么幾個(gè)：

OFDM→OFDMA
支持目標(biāo)喚醒時(shí)間(TWT）來(lái)降低功耗提高電池壽命
使用1024-QAM提高吞吐量，最高支持8x8 MIMO
支持空間復(fù)用和著色

嗯....弱弱的說(shuō)一下，這些進(jìn)步大部分都是LTE系統(tǒng)里已經(jīng)有的（1024QAM在5G里有）。
下面我們來(lái)分別看看這些方面的改進(jìn)：
1、OFDM→OFDMA

延續(xù)802.11ax所帶來(lái)的MU-MIMO，同時(shí)把原本的OFDM變?yōu)镺FDMA，這里增加的A意思是可以用以多址接入，把載波分配給不同的用戶來(lái)提高系統(tǒng)用戶連接容量。

ax/ac/n對(duì)比
在以往的Wi-Fi協(xié)議中，比如802.11ac對(duì)多個(gè)無(wú)線接入用戶采用空間分隔(MU-MIMO）或者時(shí)間分隔（輪流傳輸/EDCA）的方式支持，而OFDMA意味著增加了另外一種多用戶資源分配方式--頻分。

OFDM和OFDMA多用戶資源對(duì)比，圖片來(lái)自cisco
這樣原本W(wǎng)i-Fi中的最小資源單元只是時(shí)間幀，現(xiàn)在變成了一種類似LTE中的時(shí)/頻資源塊，可以支持更加細(xì)粒度的無(wú)線資源分配，比如把不同的資源塊分配給不同用戶。

圖片來(lái)自https://zhuanlan.zhihu.com/p/24416610
2、目標(biāo)喚醒時(shí)間 TWT

Wi-Fi 6延續(xù)了802.11ah中的TWT（Target Wake Time）功能，這是一種設(shè)備資源調(diào)度方式。
它允許設(shè)備和接入節(jié)點(diǎn)之間協(xié)商自己在進(jìn)入休眠之后什么時(shí)候被喚醒，而不是從前的定時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)，支持Wi-Fi 6的接入點(diǎn)可以把客戶端設(shè)備分組到不同的TWT周期，從而分組定時(shí)喚醒，這樣也有助于減少信道爭(zhēng)用設(shè)備的數(shù)量。

TWT功能
3、1024QAM

OFDM波形通常采用QAM（正交幅度調(diào)制）作為調(diào)制方式，

QAM示意圖圖片來(lái)自cisco

顧名思義，1024-QAM可以讓單個(gè)符號(hào)傳遞10bit （1024=2的10次方）數(shù)據(jù)，這是提高無(wú)線系統(tǒng)速度非常有效的方式。也正因?yàn)?024-QAM，單個(gè)天線可以實(shí)現(xiàn)千兆級(jí)數(shù)據(jù)傳輸。

同時(shí)WiFi 6可以支持8x8的MIMO，當(dāng)然目前手機(jī)并不支持這么高的MIMO層數(shù)，因?yàn)樘炀€放不下。

所以目前Wi-Fi 6的最高理論速度大約是：2.4Gbps(4x4 MIMO@80MHz)4.8Gbps(8x8 MIMO@80MHz)4.8Gbps(4x4 MIMO@160MHz）9.6Gbps(8x8 MIMO@160MHz)
上面的80/160MHz指的是單載波帶寬。

從提高單載波帶寬和調(diào)制階數(shù)來(lái)看，Wi-Fi 6的速度毫無(wú)疑問(wèn)是會(huì)提高的，即使手機(jī)不支持8x8 MIMO也會(huì)...

不過(guò)問(wèn)題是，大家家里寬帶有那么快嗎.....

4、空間重用(Spatial Reuse）和染色

這也是LTE系統(tǒng)中已經(jīng)采用很久的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的變種。
往常Wi-Fi作為一種無(wú)線局域網(wǎng)，并不考慮太多不同接入節(jié)點(diǎn)之間的組網(wǎng)和同頻干擾問(wèn)題，如果需要部署這種網(wǎng)絡(luò)的話可以尋找更專業(yè)的組網(wǎng)人員，但是隨著Wi-Fi應(yīng)用越來(lái)越廣泛，中大范圍場(chǎng)景覆蓋（比如企業(yè)大樓）正在成為廣泛的問(wèn)題。（當(dāng)然也有可能是因?yàn)榇蠹曳孔釉絹?lái)越大了）

這種中大型場(chǎng)景中，很常見(jiàn)存在比如一個(gè)手機(jī)同時(shí)受到兩個(gè)不同無(wú)線接入點(diǎn)信號(hào)，但是是同一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)（同BSS/SSID）的情況。

針對(duì)這種情況，Wi-Fi 6 提供一種BSS染色機(jī)制，如果手機(jī)收到的信號(hào)來(lái)自同頻段的相同無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)（比如來(lái)自兩個(gè)中繼器），那么手機(jī)會(huì)及時(shí)識(shí)別干擾信號(hào)并調(diào)高識(shí)別門(mén)限，及時(shí)停止接收來(lái)避免干擾。

▋ Wi-Fi 6 與 5G 的關(guān)系
其實(shí)主要區(qū)別是應(yīng)用場(chǎng)景不同，正是因?yàn)閼?yīng)用場(chǎng)景不同，雖然5G和Wi-Fi 6中采用了很相似的無(wú)線通信技術(shù)，但是實(shí)際上用戶的體驗(yàn)并不相同?，F(xiàn)在的各種5G轉(zhuǎn)Wi-Fi方案也正是因?yàn)槟壳暗倪\(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)并不能很好解決無(wú)線局域網(wǎng)中用戶要求的私密性問(wèn)題。SIM卡倒不是問(wèn)題，因?yàn)楝F(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都在用eSIM卡，支持空中讀寫(xiě)，不需要手換。

更詳細(xì)的請(qǐng)參見(jiàn)這個(gè)回答：https://www.zhihu.com/question/307558418/answer/568526548
以防大家混淆，需要強(qiáng)調(diào)新聞描述中這一段，

另?yè)?jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在車(chē)聯(lián)網(wǎng)和汽車(chē)之間的通信技術(shù)上，目前全世界出現(xiàn)了5G技術(shù)和Wi-Fi之間的競(jìng)爭(zhēng)。大眾集團(tuán)、雷諾集團(tuán)、豐田汽車(chē)、通用汽車(chē)、恩智浦等公司支持使用Wi-Fi技術(shù)，但是寶馬、戴姆勒、福特、日產(chǎn)、標(biāo)致雪鐵龍、博世、德國(guó)電信、英特爾、高通和三星等公司則支持使用5G技術(shù)。
和運(yùn)營(yíng)商的C-V2X通信競(jìng)爭(zhēng)的是802.11p, 是為車(chē)聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的用于專用短距通信(DSRC）協(xié)議，跟用以無(wú)線局域網(wǎng)的802.11 a/g/n/ac/ax系列不一樣。車(chē)企們支持DSRC還是5G，這是一個(gè)利益問(wèn)題，和技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景沒(méi)什么關(guān)系，也和Wi-Fi續(xù)命沒(méi)什么關(guān)系。

只要存在無(wú)線局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)私密性傳輸要求，Wi-Fi就很難消失。
本文轉(zhuǎn)載自知乎，原作者：甜草莓原文鏈接：https://www.zhihu.com/question/346373079/answer/826685514轉(zhuǎn)載已獲得作者授權(quán)

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