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Wi-Fi 6到底有什么特别?

发布时间:2019-10-20 11:49 所属栏目:[教程] 来源:甜草莓
导读:什么是Wi-Fi 6 ? Wi-Fi 6,是Wi-Fi联盟给IEEE Std. P802.11ax起的别名。 众所周知,以前我们的Wi-Fi都是叫作802.11a/b/n/g/ac/ax之类的名字。这种命名方式实在容易让人混乱,无法轻易看出先后顺序。所以,从802.11ax开始,以数字的方式进行命名。 目前负责

什么是Wi-Fi 6 ?

Wi-Fi 6,是Wi-Fi联盟给IEEE Std. P802.11ax起的别名。

众所周知,以前我们的Wi-Fi都是叫作802.11a/b/n/g/ac/ax之类的名字。这种命名方式实在容易让人混乱,无法轻易看出先后顺序。所以,从802.11ax开始,以数字的方式进行命名。

Wi-Fi 6到底有什么特别?

目前负责Wi-Fi 6标准制定的,是IEEE标准协会的TGax工作组。当前版本是Draft 4.20(D1,D2 都曾经分别提交但是投票没通过,D3通过了小组投票,又回炉重造了一次)。

从目前来看,802.11ax标准并未正式完成提交,不过大概框架已经确立,正处于赞助商投票阶段。

Wi-Fi 6到底有什么特别?

Wi-Fi 6标准制定时间表

预计TGax项目组2020年1月份提交正式版本给802.11小组验证通过。

Wi-Fi联盟是一个非营利性行业组织,不过它拥有Wi-Fi的商标,主要负责Wi-Fi认证和授权,当然也会参与802.11系列标准制定。通过Wi-Fi 6产品验证的设备可以在设备上加上Wi-Fi 6认证标签,大概就长这样:

Wi-Fi 6到底有什么特别?

请注意Wi-Fi 6商标和802.11ax标准的关系,实际上因为IEEE TGax工作组和Wi-Fi联盟的成员企业很大程度上是一致的,所以模糊点讲,Wi-Fi 6验证通过就等于支持了802.11ax也没错。

Wi-Fi 6 有哪些改进?

其实对比近些年的通信标准(5G/Wi-Fi 6),可以感觉到未来几年通信行业的关注重点始终是物联网。这一代的新接入标准也主要在考虑密集终端、低功耗和大带宽接入。

具体的做法有这么几个:

  • OFDM→OFDMA
  • 支持目标唤醒时间(TWT)来降低功耗提高电池寿命
  • 使用1024-QAM提高吞吐量,最高支持8x8 MIMO
  • 支持空间复用和着色

嗯....弱弱的说一下,这些进步大部分都是LTE系统里已经有的(1024QAM在5G里有)。

下面我们来分别看看这些方面的改进:

1. OFDM→OFDMA

延续802.11ax所带来的MU-MIMO,同时把原本的OFDM变为OFDMA,这里增加的A意思是可以用以多址接入,把载波分配给不同的用户来提高系统用户连接容量。

Wi-Fi 6到底有什么特别?

ax/ac/n对比

在以往的Wi-Fi协议中,比如802.11ac对多个无线接入用户采用空间分隔(MU-MIMO)或者时间分隔(轮流传输/EDCA)的方式支持,而OFDMA意味着增加了另外一种多用户资源分配方式--频分。

Wi-Fi 6到底有什么特别?

OFDM和OFDMA多用户资源对比,图片来自cisco

这样原本Wi-Fi中的最小资源单元只是时间帧,现在变成了一种类似LTE中的时/频资源块,可以支持更加细粒度的无线资源分配,比如把不同的资源块分配给不同用户。

Wi-Fi 6到底有什么特别?

图片来自https://zhuanlan.zhihu.com/p/24416610

2. 目标唤醒时间 TWT

Wi-Fi 6延续了802.11ah中的TWT(Target Wake Time)功能,这是一种设备资源调度方式。

它允许设备和接入节点之间协商自己在进入休眠之后什么时候被唤醒,而不是从前的定时接入网络,支持Wi-Fi 6的接入点可以把客户端设备分组到不同的TWT周期,从而分组定时唤醒,这样也有助于减少信道争用设备的数量。

Wi-Fi 6到底有什么特别?

TWT功能

3. 1024QAM

OFDM波形通常采用QAM(正交幅度调制)作为调制方式,

Wi-Fi 6到底有什么特别?
QAM示意图 图片来自cisco

顾名思义,1024-QAM可以让单个符号传递10bit (1024=2的10次方) 数据,这是提高无线系统速度非常有效的方式。也正因为1024-QAM,单个天线可以实现千兆级数据传输。

Wi-Fi 6到底有什么特别?

同时WiFi 6可以支持8x8的MIMO,当然目前手机并不支持这么高的MIMO层数,因为天线放不下。

所以目前Wi-Fi 6的最高理论速度大约是:

  • 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指的是单载波带宽。

从提高单载波带宽和调制阶数来看,Wi-Fi 6的速度毫无疑问是会提高的,即使手机不支持8x8 MIMO也会...

不过问题是,大家家里宽带有那么快吗.....

4. 空间重用(Spatial Reuse)和染色

这也是LTE系统中已经采用很久的小区间干扰协调技术的变种。

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