什么是 Wi-Fi 6 (802.11ax)？为什么 Wi-Fi 6 很重要？

2023-05-25 wljslmz

您最近可能已经听说过同事或朋友提出的“Wi-Fi 6”一词，对于大多数人来说，您可能不了解并想更多地了解这项新的趋势技术：什么是 Wi-Fi 6，它将如何影响我的生活？本文将揭开Wi-Fi 6技术的神秘面纱。

Wi-Fi 标准背景

Wi-Fi技术的无止境创新主要体现在传输速率上，经过近二十年的发展，Wi-Fi 6 的传输速率几乎是最初 Wi-Fi 1 版本的 872 倍。

当 Wi-Fi 5 出现时，普通家庭平均拥有大约 5 台 Wi-Fi 设备，而如今拥有 9 台设备的趋势正在增加。请注意，添加的设备将对网络造成影响。因此，需要 Wi-Fi 的设备越多，整个网络的速度就越慢。为了获得更高的带宽和更好的性能，迫切需要新技术。

Wi-Fi 6 技术来了

2018 年，Wi-Fi 联盟对代号进行了标准化，以便设备可以表明其支持 Wi-Fi 4 (802.11n)、Wi-Fi 5 (802.11ac) 和 Wi-Fi 6 (802.11ax)。简单地说，IEEE 802.11ax，被 Wi-Fi Alliance 称为 Wi-Fi 6，被称为 Wi-Fi 技术的下一代标准。

与传统的命名方式不同，Wi-Fi 6系列直接采用全新名称中的数字6，有利于消费者区分Wi-Fi新旧标准，并帮助他们更好地识别设备是否支持Wi-Fi -Fi 6 标准。Wi-Fi 6 旨在以更快的速度和更大的容量响应不断增长的设备数量，为更高效的网络环境而生。

卓越的 Wi-Fi 6 技术：快速、智能、安全

更高的速度

Wi-Fi 6 有多快？

答案很简单但不完整：9.6 Gbps。

真正的答案是：这是在实际 Wi-Fi 使用中似乎不可能达到的最大理论速度值。

不过，仍然不能否认的是，Wi-Fi 6 的理论限速仍然比其前辈高很多，此外，Wi-Fi 6的覆盖范围理论上是500-800米，受益于2.4G频段，覆盖范围更广，传输速度更快。

根据上图，Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6都支持相同的信道带宽，Wi-Fi 4 和 Wi-Fi 6 都支持 2.4GHz 和 5GHz。调制方式方面，Wi-Fi 6 支持 1024-QAM，远高于前两种。Wi-Fi 6 的空间流也是一个重大突破，4 倍的容量满足更多设备的需求。

更好的性能

更高的速度和更好的 Wi-Fi 覆盖范围使 Wi-Fi 6 成为高效传输的理想解决方案。事实上，Wi-Fi 6 技术将有助于在连接一堆设备时改善整个网络，而不是提高单个设备的速度。那么，是什么让 Wi-Fi 6 与众不同？后续的四项主要技术将告诉我们。

使用 OFDMA 技术优化效率

正交频分多址 (OFDMA) 将可用信道带宽划分为几个相互正交的子载波或资源单元 (RU)。此外，通过细分通道，使用小帧的应用程序可以同时传输到多个端点，从而减少了第二层的开销和拥塞。当多个连接传输有限数量的数据时，将最大限度地利用 OFDMA。

与之前Wi-Fi 5采用的OFDM技术不同，OFDMA可以灵活地根据流量将整个信道分配到细分，大大提高效率并降低延迟。下图将通过类比进一步说明工作原理的区别。以前，一辆卡车一次只能将一种包裹发送到一所房子（Wi-Fi 5 with OFDM），而同一辆卡车现在可以将多个包裹运送到不同的目的地（Wi-Fi 6 with OFDMA）。

实际上，OFDMA 就像一种以 AP 为中心的方法，通过将每个 Wi-Fi 通道划分为更小的子通道，使802.11ax 接入点能够同时与多个设备通信。也就是说，AP可以选择在给定的时间范围内将整个信道（信道内的所有子信道）分配给单个用户，也可以将整个信道划分为同时为多个设备服务。这项新技术的采用将 Wi-Fi 从基于竞争的服务转变为基于计划的服务，这有助于稳定 Wi-Fi 性能。

使用 MU-MIMO 技术提高吞吐量

MU-MIMO是“多用户、多输入、多输出”的缩写，允许路由器同时与多个设备进行通信，而不是依次进行通信。Wi-Fi 5 也支持这种 MU-MIMO 技术，但仅适用于下载，而 Wi-Fi 6 则适用于上传和下载。

Wi-Fi 6 使用 8x8 上行链路/下行链路提供比 Wi-Fi 5 大 4 倍的容量来处理更多设备。该技术在 Wi-Fi 6 中的增强将大大提高 Wi-Fi 网络带宽的利用率。下图表明 MU-MIMO 扩大了容量以提高效率。

在 Wi-Fi 6 中，MU-MIMO 和 OFDMA 机制形成了互补的统一。两者都专注于提高 Wi-Fi 网络的效率并减少对时间敏感的应用程序的延迟。MU-MIMO 和 OFDMA 各有各的优势和应用：OFDMA 非常适合低带宽、小数据包应用，如物联网传感器，而 MU-MIMO 可提高任务关键型语音呼叫或**等高带宽应用的容量和效率流媒体。

使用 BSS 颜色技术最大限度地减少潜在冲突

BSS 颜色，也称为 BSS 着色，是一种用数字对共享频率进行智能颜色编码的机制。基本服务集 (BSS) 是指与同一接入点关联的一组无线客户端。802.11ax 中采用的 BSS 颜色将有助于弥补信道重用效率低下的问题。它在传输的 Wi-Fi 信号中**一个身份。

一旦接收设备检测到这个“彩色”信号，就会知道以下信息：哪个 BSS 正在发送它，它的信号强度，以及一个新的逻辑序列将被创建以优化决定何时发送它以及何时发送它的过程不是。

由于频谱数量有限，传统的高密度 Wi-Fi 部署通常会将多个接入点分配给相同的传输通道，从而导致网络拥塞和速度下降。借助 BBS 着色（一种空间重用技术），Wi-Fi 6 将提高**级性能，并优化人口稠密地区频谱的有效重用。同频干扰将有效减少，特别适合密集部署场景。

使用 TWT 技术降低功耗

目标唤醒时间 (TWT) 允许设备协商唤醒以发送或接收数据的时间和频率，从而增加睡眠时间，并显着提高设备的电池寿命。

在 Wi-Fi 6 中引入这项新技术后，设备将被规划与路由器进行通信，从而减少它们保持天线通电以传输和搜索信号所需的时间。也就是说，在轮到它们使用与 AP 协商的调度方案传输数据之前，这些设备将保持不活动状态。

这就像在手机等候区停放一辆车，而不是绕着机场转一圈等待到达。Wi-Fi 6 Target Wake Time 具有更少拥塞和节能的特点，将为用户创造更好的体验。

更安全的网络环境

Wi-Fi 通过称为 WPA3 的新安全协议在安全更新方面取得了巨大突破。WPA3 解决了 WPA2 留下的先前问题，将易受离线分析的加密协议替换为需要与基础设施交互的协议，以便每个猜测的密码，以便基础设施可以对猜测次数设置时间**。WPA3 技术使黑客更难通过不断猜测密码来**密码，并且即使黑客设法获得了某些数据，它也使某些数据“变得不那么有用”。某些设备和路由器可以通过可选选项支持 WPA3。但是，对于 Wi-Fi 6 设备，需要这种 WPA3 技术来确保更强的安全性。

Wi-Fi 6 才刚刚起步

Wi-Fi 6 将如何工作？我现在可以部署 Wi-Fi 6 吗？我目前的设备呢？慢慢来。查看开头的三个先决条件：

Wi-Fi 6 路由器：如果您的路由器不支持 Wi-Fi 6，那么无论您带多少 Wi-Fi 6 设备回家，您都不会享受到它的好处。
支持 Wi-Fi 6 的设备：Wi-Fi 世代依赖于新硬件，而不仅仅是软件更新，因此您需要新手机、笔记本电脑和此类设备才能获得无线连接。
所需带宽：通常情况下，Wi-Fi 会在千兆级以上的带宽上发挥其实力。

理清了上述因素后，可能会出现另一个问题：我真的需要Wi-Fi 6吗？升级到新的 Wi-Fi 6 标准确实不错，而且肯定能赶上潮流，但显然不是每个人都需要它。

如果您有或计划购买 Wi-Fi 6 终端设备，如手机、笔记本电脑和其他一些智能家居设备，或者您家中的设备数量较多，那么 Wi-Fi 6 路由器可能是**的 Wi-Fi 6 路由器。 - 适合您的 Fi 路由器。在这些情况下，Wi-Fi 6 可能值得投资，因为它适合拥有多个支持 Wi-Fi 6 的设备并需要快速稳定网络的人。

如果您的网络速度远远落后于 1 Gbps，那么转向 Wi-Fi 6 相对没有意义。或者如果涉及到数百个连接的设备，比如在商场或一些公共区域，Wi-Fi 6只有在所有设备都支持Wi-Fi 6的情况下才能发挥其优势。路由器只支持Wi-Fi 4现在，先升级到Wi-Fi 5，等待Wi-Fi 6的普及，或许是一个明智的决定。

Wi-Fi 6 的未来：无限可能

按产品划分的市场总量呈上升趋势：根据戴尔奥罗的研究，Wi-Fi 6 AP在室内AP市场的市场份额约为10%，预计2023年将占90%左右。根据 Gartner 的数据，路由器行业的市场价值将从 2.5 亿美元爆发式增长到 52.5 亿美元，复合年增长率约为 114%。根据 IDC Research 的数据，到 2023 年，芯片组的出货量将超过 45 亿颗。

实际上，一些行业组织的品牌供应商已经发布了支持下一代Wi-Fi 6连接的相关产品，包括路由器和智能手机。2019年被视为Wi-Fi 6商用元年。然而，Wi-Fi 6 的商业化才刚刚进入一个急剧增长的阶段。Wi-Fi 6 将越来越多地应用于众多设备类别，包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、网络产品和其他一些家庭娱乐设备。Wi-Fi 6，对于相关供应商来说是一个机遇，但仍然是一个挑战。

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