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【Wi-Fi6】你有你的5G,我有我的Wi-Fi6

2019-09-21 16:41:54 范佳栋

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长期以来,WiFi和蜂窝网络就像移动设备上的两大高手。彼此势均力敌:一个主室内,一个主室外。多年来WiFi以其流量便宜的特点,一直是蜂窝网络的室内覆盖补充,也承担着大量数据流量的场景:比如下载和高清视频之类的。然而随着2019年5G时代的到来,5G必将干掉WiFi、WiFi迟早将被淘汰、WiFi活不过5G时代,各种言论层出不穷。在一片争论声中,WiFi6姗姗来迟。WiFi6能否与5G分庭抗礼,重回巅峰成为你的座上客呢?

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Wi-Fi 6,顾名思义,就是第六代 Wi-Fi。2018 年 10 月 3 日,Wi-Fi Alliance 将基于IEEE 802.11ax 标准的 Wi-Fi 正式纳入正规军,成为第六代 Wi-Fi 技术,即 Wi-Fi6。2019年9月16日,Wi-Fi联盟宣布启动Wi-Fi 6认证计划,这意味Wi-Fi 6技术标准即将进入我们的工作生活。

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前两代技术——802.11n和802.11ac分别命名为WiFi4 和WiFi5。相较于上一代的WiFi5,WiFi6在网络速度方面更加快速,容量上也越来越大。Wi-Fi6不仅能满足用户“超高速、低时延”的移动体验需求,还能扩宽覆盖区域,让用户可以在更多终端上体验到可靠和高速的强大性能。

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①.Wi-Fi6可同时支持2.4GHz和5GHz频段,且具备高吞吐量

据官方介绍,Wi-Fi 6 的容量几乎是 Wi-Fi 5 的四倍,而且 Wi-Fi 6 能够同时为网络上的所有设备提供高性能的基础设施和优化的连接,改善了密集连接的 Wi-Fi 环境。Wi-Fi 6 与 Wi-Fi 5 都支持 20/40/80/80+80/160MHz 频带,不过 Wi-Fi 5 只涉及 5GHz 频段,而 Wi-Fi 6 则覆盖了 2.4GHz 和 5GHz 频段,低速设备和高速设备都有所覆盖。

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调制模式上,Wi-Fi 5 是 256-QAM,Wi-Fi 6 是 1024-QAM,前者的数据流最大支持 4 个,后者则最大支持 8 个,因此 Wi-Fi 5 的理论吞吐量可以做到 3.5Gbps,而 Wi-Fi 6 则可以做到 9.6Gbps。

②.Wi-Fi6支持完整的MU-MIMO技术

Wi-Fi6给我们带来了完整版的MU-MIMO功能(多用户输入输出)——它支持数据上行和下行。相比于SU-MIMO模式下的Wi-Fi,Wi-Fi6拥有了8×8 MU-MIMO——最多可以同时支持向8个终端传输数据,允许一次传输更多下行链路数据,并使接入点能够同时向更多设备传输数据更方便应用于多场景。

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③.Wi-Fi6采用了OFDMA正交频分多址技术

WiFi6在在OFDM的基础上加入多址(即多用户)技术,从而演进成OFDMA。采用了OFDMA正交频分多址技术,上下行都是,传输效率提升;采用了1024-QAM,速度更快;采用了改进的无线链路控制(MAC),减少了延迟;可以为多个用户服务,大大提升了效率。

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④.Wi-Fi6支持TWT机制,节省能耗

WiFi 6采用一种叫TWT(目标唤醒时间)的功能,允许终端设备在不进行数据传输时进入休眠状态,从而可节省高达7倍的电池功耗。

TWT 机制是专门针对低速设备实行的,主要是面向对网络带宽要求不高的智能家居产品,例如只配置有 2.4GHz 频段、20MHz 频带的 WiFi 设备等。当路由器与这些低速设备交换数据时,会同时生成一个唤醒时间表,只有到了需要唤醒时间,路由器才会唤醒设备进行数据交换。而且路由器也可以提前对不同的低速设备进行唤醒时间排序,避免同时唤醒多个设备引起网络堵塞,这也是一种优化网络带宽利用率的技术手段。

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⑤.Wi-Fi6采用最新的安全协议——WPA3

在安全性能上,由于 Wi-Fi 6 采用的是新的安全协议——WPA3,这一安全协议不易被黑客侵入,并且,即使黑客侵入了,获得了一些数据,那么那些数据也就没有用了。

目前,多数设备和路由器可以支持 WPA3,但这一协议是可选择的。不过,Wi-Fi 6 设备要想获得 Wi-Fi Alliance 的认证,就必须采用 WPA3,因此,一旦认证项目启动,那么大多数 Wi-Fi 6 设备都将具备更高的安全性。

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Wi-Fi 6更关注的是密集用户场景下的高速率、低延迟应用的用户体验。这些场景的显著特点在于海量的用户——不仅是单个AP有很多用户接入,近距离部署的AP数量也很庞大。Wi-Fi 6可以确保这些场景下每个用户都拥有绝佳的Wi-Fi使用体验。比如:

智能家居、体育场馆和其他公共场所等用户密集场景下的超高清视频应用;

虚拟技术教育教学环境的应用——“VR+”;

在仓库场景中的AGV自动分拣,无线条码扫描,运输管理系统对接;

4K/8K无线视频会议,可以实现50Mbps/人,40人一个AP;

另外,在传统场景中,Wi-Fi 6也有成本优势:

举个例子,一个体育馆一般有几万名观众,由于Wi-Fi 6能够承载大量用户,因而同等覆盖区域和用户数量条件下,Wi-Fi 6所需的AP数量少于Wi-Fi 4或Wi-Fi 5。

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目前,Wi-Fi 处于发放认证的阶段,用户想要真正完全使用到 Wi-Fi 6 还尚有时日。目前已有一些企业已经开始使用他们自己的 Wi-Fi 6 路由器,但对普通消费者来说,即使有了 Wi-Fi 6 路由器,也很难真正应用到,因为要想使用 Wi-Fi 6 路由器,家中的设备也需同时得到 Wi-Fi 6 的标准认证。

因此在未来的一段时间内,5G和wifi6将会一直存在,相互补充。长久以来蜂窝网络主要覆盖室外,wifi主要覆盖室内。5G网络在室内的穿墙能力不会变强,所以室内采用wifi6必然是对室内5G信号的一种良好补充。

 

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