WiFi6技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（完整版）

1、目錄WiFi6“何德何能”寫在最后WiFi6是啥東東1234當(dāng)WiFi6遇到5GWIFI的發(fā)展IEEE802.11gIEEE802.11nIEEE802.11aIEEE802.11bIEEE802.11acIEEE802.11ax2019年發(fā)布 2014年發(fā)布1999年發(fā)布2009年發(fā)布2003年發(fā)布1999年獲批802.11b的修訂標(biāo)準(zhǔn)WiFi 6是由無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的WiFi聯(lián)盟提出的命名規(guī)則，將802.11ax更名為WiFi 6，于2019年發(fā)布，并將前兩代技術(shù)802.11n和802.11ac分別更名為WiFi 4和WiFi 5。當(dāng)我們?cè)谑褂肳i-Fi時(shí)，像你手機(jī)上會(huì)變化的3G和4G信號(hào)標(biāo)識(shí)

2、一樣，可根據(jù)后面的數(shù)字來判斷當(dāng)前使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和速率等級(jí)。 同時(shí)與更多的設(shè)備通信更高的速度更低的延時(shí)更大密度的設(shè)備部署. WiFi6技術(shù)能力的提升WIFI6的應(yīng)用場(chǎng)景 無論是終端設(shè)備接到云端，還是電子課室都是在WiFi網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)。802.11ax使這些服務(wù)比以前的可靠度更高，支持的客戶端數(shù)量也更大。 因?yàn)閃iFi網(wǎng)絡(luò)相對(duì)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。所以運(yùn)營(yíng)商都愿意把其中一部分業(yè)務(wù)分流到WiFi網(wǎng)絡(luò)上，隨著802.11ax技術(shù)的演進(jìn)，從LTE網(wǎng)絡(luò)分流過來的應(yīng)用場(chǎng)景的用戶體驗(yàn)會(huì)比以前更好。 802.11ax支持多用戶高速率并發(fā)，可支持家庭、體育場(chǎng)館和其他公共場(chǎng)所等用戶密集場(chǎng)景下的超高清視頻應(yīng)用。在密集用戶環(huán)境中

3、將用戶的平均吞吐量提高至少4倍。城市密集使用環(huán)境企業(yè)級(jí)的應(yīng)用運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)分流 Wi-Fi6增加了效率、靈活性和可伸縮性。這種性能的提高使下一代高級(jí)應(yīng)用程序的速度和容量得以提升，例如無縫移動(dòng)漫游、4K或8K視頻、高清晰度協(xié)作應(yīng)用程序、全無線辦公室和物聯(lián)網(wǎng)，甚至在高密度環(huán)境中也是如此。我們馬上會(huì)在萬(wàn)人會(huì)場(chǎng)、高密辦公、生產(chǎn)無線、智慧教學(xué)、智慧傳媒以及城市和企業(yè)的數(shù)字化場(chǎng)景中感受到Wi-Fi6帶來的體驗(yàn)革命。最新一代的WiFi6技術(shù)，將為室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)帶來一次革新，徹底改變物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的實(shí)現(xiàn)方式，給人們以前所未有的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。 WiFi 6的最高速率可達(dá)9.6Gbps，也就是說理論傳輸速度達(dá)到了1.2

4、GB/s的傳輸速度。WiFi 6擴(kuò)展了覆蓋范圍，未來也利于其從室內(nèi)走向室外，這是為未來部署園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等鋪路。多個(gè)終端可同時(shí)并行傳輸，不必排隊(duì)等待、相互競(jìng)爭(zhēng)，從而提升效率和降低時(shí)延，更好地支持家庭的門鈴、冰箱、燈泡等多種設(shè)備的無線接入。WiFi6較之WiFi5的厲害之處wifi6采用的新技術(shù)更高階的調(diào)制方式（1024-QAM）BSS Coloring更好的節(jié)電管理技術(shù)TWT支持多用戶傳輸技術(shù)MU-MIMO和OFDMAWIFI6技術(shù)更多的子載波數(shù)量.支持多用戶傳輸技術(shù) 支持多用戶傳輸技術(shù)即上下行MU-MIMO（多用戶多進(jìn)多出）與上下行OFDMA（正交頻分多址），提升高密度部署場(chǎng)景下的并發(fā)

5、能力和終端平均速率。 OFDMA（OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess）正交頻分多址，是將無線信道劃分為多個(gè)子信道（子載波）形成一個(gè)個(gè)頻率資源塊，用戶數(shù)據(jù)承載在每個(gè)資源塊上，而不是占用整個(gè)信道，實(shí)現(xiàn)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)用戶同時(shí)并行傳輸。WiFi5的OFDM（正交頻分復(fù)用）終端設(shè)備在上傳或下載數(shù)據(jù)時(shí)，在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)，占用整個(gè)無線信道。OFDMA（正交頻分多址）不僅提升了每個(gè)終端的平均速率、降低了時(shí)延以面向高清視頻、多屏、VR/AR等應(yīng)用，OFDMA（正交頻分多址）還面向智慧家庭場(chǎng)景。 MU-MIMO（Multi-UserMultiple-InputMu

6、ltiple-Output）多用戶多入多出技術(shù)，即允許路由器同時(shí)與多個(gè)設(shè)備通信，而不是依次進(jìn)行通信。WIFI5的MU-MIMO（多用戶輸入輸出技術(shù)）允許路由器一次與四個(gè)設(shè)備通信，而且只支持下行MU-MIMO，WIFI6將允許路由器一次與多達(dá)8個(gè)設(shè)備同時(shí)通信，且同時(shí)支持上下行MU-MIMO。 OFDMA（正交頻分多址）和MU-MIMO（多用戶多進(jìn)多出）的比較：二者針對(duì)多用戶的上下行，提高了無線的接入密度，但其實(shí)兩者差別還是很大。盡管兩者均為并行傳輸解決方案，但既不是迭代關(guān)系，也不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是互補(bǔ)關(guān)系。它們的技術(shù)原理不盡相同，適用的場(chǎng)景也有所區(qū)別，具體使用時(shí)需要根據(jù)服務(wù)的應(yīng)用類型而定。 WiF

7、i5的OFDM方案是按訂單發(fā)車，不管貨物大小，來一單發(fā)一單，哪怕是一件小件貨物，也發(fā)一輛，這就導(dǎo)致車廂經(jīng)常是空蕩蕩的，效率低下，浪費(fèi)了資源。WiFI6的OFDMA方案則會(huì)將多的訂單聚合起來，盡量讓卡車滿載上路，使得運(yùn)輸效率大大提升。 Wi-Fi5的MU-MIMO允許路由器一次與四個(gè)設(shè)備通信，而且只支持下行MU-MIMO，Wi-Fi6將允許路由器一次與多達(dá)8個(gè)設(shè)備同時(shí)通信，且同時(shí)支持上下行MU-MIMO。用交通打比方，馬路由4車道單向擴(kuò)充為8車雙向，同時(shí)多個(gè)設(shè)備也不再像許多車輛排隊(duì)等待從一個(gè)出口駛出那樣，他們可以從不同的道路同時(shí)且高效地駛出/駛?cè)?，而不再是依此排?duì)行駛，大大提高了效率。BSS-C

8、oloring 一直以來，Wi-Fi采用CSMA/CA（載波偵聽多路訪問沖突避免）機(jī)制，即每次在傳送數(shù)據(jù)之前，會(huì)監(jiān)聽無線信道上有無其他AP也在傳送數(shù)據(jù)，如果有，先避讓，等下個(gè)時(shí)間段再傳送。這意味著多個(gè)AP工作于同一信道時(shí)，由于采用輪流單獨(dú)通信的方式，會(huì)大幅降低網(wǎng)絡(luò)容量?！癇SS著色”（BasicServiceSet coloring）機(jī)制。為每個(gè)AP“著色”，即在數(shù)據(jù)報(bào)頭增加6bit的標(biāo)識(shí)符，區(qū)分不同AP，這樣一來，當(dāng)路由器或設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)前偵聽到信道已被占用時(shí)，會(huì)首先檢查該“占用”的BSS Coloring，確定是否是同一AP的網(wǎng)絡(luò)，如果不是，則不用避讓，從而允許多個(gè)AP在同一信道上運(yùn)行，并

9、智能管理多用戶同時(shí)并行傳輸。 BSS Coloring適用于體育場(chǎng)、商場(chǎng)、園區(qū)等密集場(chǎng)景組網(wǎng)，它允許密集地部署AP，在干擾可控的前提下，為更多的用戶提供更大的Wi-Fi容量。 用交通類比，相當(dāng)于在同一個(gè)車道的車輛，根據(jù)發(fā)送目的不同在空間上劃分為相互獨(dú)立不干擾的立體車道，有效的進(jìn)行空間復(fù)用。更好的節(jié)電管理技術(shù)更好的節(jié)電管理技術(shù) TWT(TargetWakeupTime)目標(biāo)喚醒時(shí)間，允許AP規(guī)劃與設(shè)備的通信，協(xié)商什么時(shí)候和多久會(huì)喚醒發(fā)送/接受數(shù)據(jù)，可將終端分組到不同的TWT周期，減少了保持天線通電以傳輸和搜索信號(hào)所需的時(shí)間，意味著減少電池消耗并改善電池續(xù)航表現(xiàn)，同時(shí)也減少喚醒后同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)無線資源的

10、設(shè)備數(shù)量。WiFi6采用一種叫TWT的功能，允許終端設(shè)備在不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)，從而可節(jié)省高達(dá)7倍的電池功耗。低功耗方面的改進(jìn)，可延長(zhǎng)電池壽命，對(duì)那些使用電池的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備特別友好。 得益于TWT，每臺(tái)設(shè)備可單獨(dú)建立“喚醒協(xié)議”，終端設(shè)備僅在收到自己的“喚醒”信息之后才進(jìn)入工作狀態(tài)，而其余時(shí)間均處于休眠狀態(tài)，這使得一些需高帶寬通信的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備成為可能，比如智能辦公設(shè)備，TWT可以節(jié)省高達(dá)7倍的電池功耗。但該技術(shù)并不是對(duì)所有設(shè)備都有幫助，例如筆記本電腦需要持續(xù)的互聯(lián)網(wǎng)訪問，因此不太可能過多地受益于此功能（或許進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)影響更大）。該技術(shù)對(duì)偶爾需要更新其狀態(tài)的小型、低功耗設(shè)備更有益處。M

11、CS（調(diào)制與編碼策略） 正交振幅調(diào)制QAM（QuadratureAmplitudeModulation）是二維點(diǎn)陣調(diào)制方式，調(diào)制即將數(shù)據(jù)信號(hào)“01”轉(zhuǎn)換為無線電波。Wi-Fi6支持1024QAM，即2的10次方bit，相比Wi-Fi5的256QAM（2的8次方8bit)提升25%。更高階的調(diào)制方式（1024-QAM）、更多的子載波數(shù)量和更低的幀間隔開銷等，通過這些技術(shù)Wi-Fi6的理論最大連接速率（160M帶寬、8條空間流）從6.9bps提升到9.6Gbps左右。 這就相當(dāng)于對(duì)道路進(jìn)行優(yōu)化，即在不會(huì)造成交通混亂的前提下，讓這條道路上的車道盡可能的靠近，增加車道數(shù)量。WiFi6殺手锏：分布式Wi

12、Fi架構(gòu) 為了實(shí)現(xiàn)真正互聯(lián)的智能家居，分布式 WiFi6架構(gòu)所采用的One Pod Per Room設(shè)計(jì)應(yīng)該是目前最佳的無線組網(wǎng)方案。每個(gè)Pod都用作無線接入點(diǎn)，每個(gè)接入點(diǎn)都將支持WiFi和物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。這種智能家居網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一方面滿足更高的WiFi要求，還可以加 入Zigbee和藍(lán)牙設(shè)備，甚至還能通過語(yǔ)音輔助命令進(jìn)行控制。此外，利用分布式WiFi6架構(gòu)，智能設(shè)備搭配上最新的WiFi6標(biāo)準(zhǔn)所提升的數(shù)據(jù)吞吐量與帶寬容量，可以在多個(gè)通道中與無線路由器通信，無需使用額外的網(wǎng)關(guān)或在家中安裝多個(gè)以太網(wǎng)/電纜/光纖連接點(diǎn)，從而真正創(chuàng)建一個(gè)更高效的智能家居環(huán)境。當(dāng)然，有了WiFi6的One Pod Per Ro

13、om架構(gòu)，也可以不再使用Zigbee和藍(lán)牙網(wǎng)格（是把整個(gè)因特網(wǎng)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)）。此舉意味著可延長(zhǎng)設(shè)備的電池壽命，簡(jiǎn)化設(shè)置和故障 排查流程，進(jìn)一步降低用戶使用成本，這一點(diǎn)意義非凡。 傳統(tǒng)的WiFi在與現(xiàn)在的蜂窩網(wǎng)絡(luò)如2G、3G或者4G連接時(shí)，需要切換 SSID（Service Set Identifier，一個(gè)局域網(wǎng)的名稱），WiFi 6則不同。WiFi 6的殺手锏在于，分布式WiFi及One Pod Per Room的設(shè)計(jì)將在最大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)住宅的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。以家庭為例，我們?cè)诳蛷d中只需要接入一個(gè)路由器，在其他客廳、廚房或者任何一個(gè)其他房間都有這么一個(gè)Pod（小型無線接入點(diǎn)），就

14、可以連接到家中接入的路由器中，從而訪問所有的網(wǎng)絡(luò)，獲得更高的傳輸速率。在室內(nèi)進(jìn)行WiFi 連接時(shí)，可選擇最優(yōu)通路進(jìn)行WiFi網(wǎng)絡(luò)的使用，為住宅內(nèi)的每一所房間提供最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，同時(shí)也擁有足夠的網(wǎng)絡(luò)容量。其中最重要的一點(diǎn)是，所有接入只需一個(gè)SSID。 在配置上，Pod數(shù)量可根據(jù)住宅大小自由調(diào)整，甚至包括辦公室樓宇的全方位覆蓋。布置的Pod數(shù)量越多，整個(gè)建筑的WiFi網(wǎng)絡(luò)覆蓋越全面，所獲得的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)也越好。當(dāng)WiFi6遇到5GWiFi65G5G時(shí)代，WiFi真的會(huì)被淘汰嗎? 隨著各國(guó)5G研發(fā)和部署的加速，5G因上網(wǎng)速超快、網(wǎng)絡(luò)容量大、網(wǎng)路延時(shí)低的優(yōu)勢(shì)，可為大規(guī)模增加的數(shù)據(jù)流量提供支持，因而受到

15、消費(fèi)者追捧。特別是各大運(yùn)營(yíng)商先后開啟無限流量大戰(zhàn)，WiFi遲早將被淘汰、WiFi活不過5G時(shí)代，各種言論層出不窮。 5G網(wǎng)絡(luò)的大勢(shì)下，WiFi6雖發(fā)展低調(diào)，但速度卻絲毫不虛。5G的理論下行速度為10Gb/s，而WiFi 6的最高速率可達(dá)9.6Gbps，但是，WiFi 6關(guān)注的重點(diǎn)并不是單設(shè)備的峰值速率。WiFi 6更關(guān)注的是密集用戶場(chǎng)景下的平均吞吐率，關(guān)注的是應(yīng)用、用戶體驗(yàn)和整個(gè)無線生態(tài)。Wi-Fi 6是史上速率最快，也是最靈活通用的Wi-Fi技術(shù)。Wi-Fi 6就是為5G時(shí)代而生。眾所周知，5G有eMBB(增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶)、mMTC(大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng))、uRLLC(超高可靠超低時(shí)延通信)三大場(chǎng)景

16、，面向未來4K/8K、VR/AR等高帶寬視頻業(yè)務(wù)和萬(wàn)物互聯(lián)，而Wi-Fi 6的方向與5G是一致的。 就WiFi6和5G的商用前景而言，WiFi6可提供更廣泛的應(yīng)用，現(xiàn) 實(shí)生活中有70%的數(shù)據(jù)傳輸是在WiFi網(wǎng)絡(luò)上完 成。在家中，我們會(huì)利用WiFi進(jìn)行各種各樣的 數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸量與使用的規(guī)模接近于5G 的兩倍。如果用5G進(jìn)行大規(guī)模部署的話，則需要更多的基站，資金投入會(huì)很大。而WiFi6的部署更經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可見未來WiFi也會(huì)存在很久。寫在最后寫在最后12WiFi 6并非萬(wàn)能并非萬(wàn)能無所不在的無所不在的WiFi WiFi 6也面臨非常多現(xiàn)實(shí)的問題，類似僅3個(gè)非重疊信道可使用、抗干擾能力弱等2.4GHz頻譜遺留問題并未得到解決，而且5GHz頻譜的穿墻性也成為歷史遺留，穿透離路由3米距離內(nèi)的房屋承重墻，5GHz信號(hào)大概衰減60% 到70% 。 通過了解WiFi 6的特性會(huì)發(fā)現(xiàn)，其更適合城市密集使