技术简介

WI-FI 6

WI-FI 6

Wi-Fi 6(原称:802.11.ax),是Wi-Fi标准的名称。Wi-Fi 6将允许与多达8个设备通信,最高速率可达9.6Gbps。

2019年9月16日,Wi-Fi联盟宣布启动Wi-Fi 6认证计划。该计划旨在使采用下一代802.11ax Wi-Fi无线通信技术的设备达到既定标准。5G有eMBB、mMTC和URLLC三大场景,面向未来4K/8K、VR/AR等高带宽视频业务和万物互联,而Wi-Fi 6的方向与5G是一致的。

技术优势

Wi-Fi 6(原称:802.11.ax),是Wi-Fi标准的名称。Wi-Fi 6将允许与多达8个设备通信,最高速率可达9.6Gbps。 [1] 

2019年9月16日,Wi-Fi联盟宣布启动Wi-Fi 6认证计划。该计划旨在使采用下一代802.11ax Wi-Fi无线通信技术的设备达到既定标准。

5G有eMBB、mMTC和URLLC三大场景,面向未来4K/8K、VR/AR等高带宽视频业务和万物互联,而Wi-Fi 6的方向与5G是一致的:

•Wi-Fi 6支持多用户高速率并发,可支持家庭、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。

•Wi-Fi 6优化了设备功耗和覆盖能力,可更好的支持智慧家庭、智慧城市等物联网应用。

比较Wi-Fi 5,Wi-Fi 6主要引入的新技术如下:

OFDMA

与Wi-Fi 5采用OFDM技术不同, Wi-Fi 6借用了蜂窝网络采用的OFDMA技术,多个终端可同时并行传输,不必排队等待、相互竞争,从而提升效率和降低时延。

 

OFDM:终端设备在上传或下载数据时,在每个时间段内,占用整个无线信道。

OFDMA:OFDMA在频域上将无线信道划分为多个子信道(子载波),形成一个个时频资源块,用户数据承载在每个资源块上,而不是占用整个信道,从而实现在每个时间段内多个用户同时并行传输,不必排队等待、相互竞争,提升了效率,降低了排队等待时延。

OFDMA不仅提升了每个终端的平均速率、降低了时延,以面向高清视频、多屏、VR/AR等应用,OFDMA还面向智慧家庭场景。

据估计,到2020年,一个普通家庭将拥有50台无线连接设备,Wi-Fi 6引入灵活的OFDMA技术,可支持家庭的门铃、冰箱、灯泡等多种设备的无线接入。

提升覆盖范围

与蜂窝网络一样,无线覆盖范围的瓶颈在于上行。在Wi-Fi网络,AP通常发射功率更大、具有更多的天线,下行覆盖距离远,同时AP保持插入电源,不必担心功耗;但对于手机、平板和其他物联网终端,发射功率和天线数量受限,影响上行覆盖,同时必须优化电池寿命。

为此,Wi-Fi 6优化了信号上行覆盖,采用的办法与NB-IoT物联网技术相似,即终端将其能量集中在更窄的2MHz信道中,通过提升上行功率频谱密度来提升上行覆盖。

Wi-Fi 6扩展了覆盖范围,这利于其从室内走向室外,这是为未来部署园区物联网、智慧城市等铺路。

TWT优化设备功耗

Wi-Fi 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。

此外,TWT可配合OFDMA技术,同时唤醒多个设备实现传输视频、语音和物联网等不同业务的多设备并行连接,并根据不同业务调整流量比例和优先级,从而提升家庭用户体验。

BSS Coloring

一直以来, Wi-Fi采用CSMA/CA机制,即每次在传送数据之前,会监听无线信道上有无其他AP也在传送数据,如果有,先避让,等下个时间段再传送。这意味着多个AP工作于同一信道时,由于采用轮流单独通信的方式,会大幅降低网络容量。必须共享信道。

BSS Coloring为每个AP“着色”,即在数据报头加入6bits的BSS Color来指定不同的AP,这样一来,当路由器或设备在发送数据前侦听到信道已被占用时,会首先检查该“占用”的BSS Color,确定是否是同一AP的网络,如果不是,则不用避让,从而允许多个AP在同一信道上运行,并智能管理多用户同时并行传输。

BSS Coloring适用于体育场、商场、园区等密集场景组网,它允许密集地部署AP,在干扰可控的前提下,为更多的用户提供更大的Wi-Fi容量。

保护间隔

为了应对室外覆盖场景,Wi-Fi 6允许使用较长的保护间隔来发送数据,从而防止信号远距离传送时的多径干扰问题,据说这可以让室外Wi-Fi吞吐量提高50%。

过去,Wi-Fi已经证明了其价值。据统计,Wi-Fi承载了65%至90%的智能手机流量。

面向5G时代,Wi-Fi正向Wi-Fi 6迈进,将继续以更加经济可行的方式承载一些5G流量。今天5G已在起跑线上,但前方的挑战不小,室内覆盖存在短板,网络致密化需要部署大量的光纤和微站,而Wi-Fi可以以更具成本效益和灵活的部署方式补充5G覆盖和容量,共同做大无线生态规模。


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