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什麼是Wi-Fi 6 ?

Wi-Fi 6,是Wi-Fi聯盟給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。這種命名方式實在容易讓人混亂,無法輕易看出先後順序。所以,從802.11ax開始,以數字的方式進行命名。

目前負責Wi-Fi 6標準制定的,是IEEE標準協會的TGax工作組。當前版本是Draft 4.20(D1,D2 都曾經分別提交但是投票沒通過,D3通過了小組投票,又回爐重造了一次)。

從目前來看,802.11ax標準並未正式完成提交,不過大概框架已經確立,正處於贊助商投票階段。

Wi-Fi 6標準制定時間表

預計TGax專案組2020年1月份提交正式版本給802.11小組驗證通過。

Wi-Fi聯盟是一個非營利性行業組織,不過它擁有Wi-Fi的商標,主要負責Wi-Fi認證和授權,當然也會參與802.11系列標準制定。

通過Wi-Fi 6產品驗證的裝置可以在裝置上加上Wi-Fi 6認證標籤,大概就長這樣:

請注意Wi-Fi 6商標和802.11ax標準的關係,實際上因為IEEE TGax工作組和Wi-Fi聯盟的成員企業很大程度上是一致的,所以模糊點講,Wi-Fi 6驗證通過就等於支援了802.11ax也沒錯。

▋ Wi-Fi 6 有哪些改進?

其實對比近些年的通訊標準(5G/Wi-Fi 6),可以感覺到未來幾年通訊行業的關注重點始終是物聯網。這一代的新接入標準也主要在考慮密集終端、低功耗和大頻寬接入。

具體的做法有這麼幾個:

OFDM→OFDMA

支援目標喚醒時間(TWT)來降低功耗提高電池壽命

使用1024-QAM提高吞吐量,最高支援8x8 MIMO

支援空間複用和著色

嗯....弱弱的說一下,這些進步大部分都是LTE系統裡已經有的(1024QAM在5G裡有)。

下面我們來分別看看這些方面的改進:

1、OFDM→OFDMA

延續802.11ax所帶來的MU-MIMO,同時把原本的OFDM變為OFDMA,這裡增加的A意思是可以用以多址接入,把載波分配給不同的使用者來提高系統使用者連線容量。

ax/ac/n對比

在以往的Wi-Fi協議中,比如802.11ac對多個無線接入使用者採用空間分隔(MU-MIMO)或者時間分隔(輪流傳輸/EDCA)的方式支援,而OFDMA意味著增加了另外一種多使用者資源分配方式--頻分。

OFDM(左)和OFDMA(右)多使用者資源對比

這樣原本Wi-Fi中的最小資源單元只是時間幀,現在變成了一種類似LTE中的時/頻資源塊,可以支援更加細粒度的無線資源分配,比如把不同的資源塊分配給不同使用者。

Wi-Fi 6延續了802.11ah中的TWT(Target Wake Time)功能,這是一種裝置資源排程方式。

它允許裝置和接入節點之間協商自己在進入休眠之後什麼時候被喚醒,而不是從前的定時接入網路,支援Wi-Fi 6的接入點可以把客戶端裝置分組到不同的TWT週期,從而分組定時喚醒,這樣也有助於減少通道爭用裝置的數量。

TWT功能

3、1024QAM

OFDM波形通常採用QAM(正交幅度調製)作為調製方式,

QAM示意圖

顧名思義,1024-QAM可以讓單個符號傳遞10bit (1024=2的10次方) 資料,這是提高無線系統速度非常有效的方式。也正因為1024-QAM,單個天線可以實現千兆級資料傳輸。

同時WiFi 6可以支援8x8的MIMO,當然目前手機並不支援這麼高的MIMO層數,因為天線放不下。

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指的是單載波頻寬。

從提高單載波頻寬和調製階數來看,Wi-Fi 6的速度毫無疑問是會提高的,即使手機不支援8x8 MIMO也會...

不過問題是,大家家裡寬頻有那麼快嗎.....

4、空間重用(Spatial Reuse)和染色

這也是LTE系統中已經採用很久的小區間干擾協調技術的變種。

往常Wi-Fi作為一種無線區域網,並不考慮太多不同接入節點之間的組網和同頻干擾問題,如果需要部署這種網路的話可以尋找更專業的組網人員,但是隨著Wi-Fi應用越來越廣泛,中大範圍場景覆蓋(比如企業大樓)正在成為廣泛的問題。(當然也有可能是因為大家房子越來越大了)

這種中大型場景中,很常見存在比如一個手機同時受到兩個不同無線接入點訊號,但是是同一個無線區域網絡(同BSS/SSID)的情況。

針對這種情況,Wi-Fi 6 提供一種BSS染色機制,如果手機收到的訊號來自同頻段的相同無線區域網絡(比如來自兩個中繼器),那麼手機會及時識別干擾訊號並調高識別門限,及時停止接收來避免干擾。

Wi-Fi 6 與 5G 的關係

其實主要區別是應用場景不同,正是因為應用場景不同,雖然5G和Wi-Fi 6中採用了很相似的無線通訊技術,但是實際上使用者的體驗並不相同。

現在的各種5G轉Wi-Fi方案也正是因為目前的運營商網路並不能很好解決無線區域網中使用者要求的私密性問題。

SIM卡倒不是問題,因為現在物聯網裝置都在用eSIM卡,支援空中讀寫,不需要手換。

以防大家混淆,需要強調新聞描述中這一段,

和運營商的C-V2X通訊競爭的是802.11p, 是為車聯網開發的用於專用短距通訊(DSRC)協議,跟用以無線區域網的802.11 a/g/n/ac/ax系列不一樣。車企們支援DSRC還是5G,這是一個利益問題,和技術應用場景沒什麼關係,也和Wi-Fi續命沒什麼關係。

只要存在無線區域網中的資料私密性傳輸要求,Wi-Fi就很難消失。

以上資訊由英利檢測整理髮布,如有出入請及時指正,歡迎一起討論,我們一直在關注其發展,如有引用也請註明出處,謝謝。

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