WiFi6技术
WiFi 6是由無線網絡標準的WiFi聯盟提出的命名規則,將802.11ax更名為WiFi 6,于2019年發布,并將前兩代技術802.11n和802.11ac分別更名為WiFi 4和WiFi 5。當我們在使用Wi-Fi時,像你手機上會變化的3G和4G信號標識一樣,可根據后面的數字來判斷當前使用的技術標準和速率等級。
WiFi6技術能力的提升
同時與更多的設備通信
更大密度的設備部署
更低的延時
更高的速度
WIFI6的應用場景
城市密集使用環境
企業級的應用
運營商的網絡分流
Wi-Fi?6增加了效率、靈活性和可伸縮性。這種性能的提高使下一代高級應用程序的速度和容量得以提升,例如無縫移動漫游、4K或8K視頻、高清晰度協作應用程序、全無線辦公室和物聯網,甚至在高密度環境中也是如此。我們馬上會在萬人會場、高密辦公、生產無線、智慧教學、智慧傳媒以及城市和企業的數字化場景中感受到Wi-Fi?6帶來的體驗革命。最新一代的WiFi6技術,將為室內無線網絡帶來一次革新,徹底改變物聯網和智能家居的實現方式,給人們以前所未有的網絡體驗。
WiFi6較之WiFi5的厲害之處
WiFi 6的最高速率可達9.6Gbps,也就是說理論傳輸速度達到了1.2GB/s的傳輸速度。
多個終端可同時并行傳輸,不必排隊等待、相互競爭,從而提升效率和降低時延,更好地支持家庭的門鈴、冰箱、燈泡等多種設備的無線接入。
WiFi 6擴展了覆蓋范圍,未來也利于其從室內走向室外,這是為未來部署園區物聯網、智慧城市等鋪路。
wifi6采用的新技術
支持多用戶傳輸技術MU-MIMO和OFDMA
更多的子載波數量
更高階的調制方式(1024-QAM)
更好的節電管理技術TWT
BSS Coloring
支持多用戶傳輸技術
支持多用戶傳輸技術即上下行MU-MIMO(多用戶多進多出)與上下行OFDMA(正交頻分多址),提升高密度部署場景下的并發能力和終端平均速率。
OFDMA(Orthogonal?Frequency?Division?Multiple?Access)正交頻分多址,是將無線信道劃分為多個子信道(子載波)形成一個個頻率資源塊,用戶數據承載在每個資源塊上,而不是占用整個信道,實現在每個時間段內多個用戶同時并行傳輸。WiFi5的OFDM(正交頻分復用)終端設備在上傳或下載數據時,在每個時間段內,占用整個無線信道。OFDMA(正交頻分多址)不僅提升了每個終端的平均速率、降低了時延以面向高清視頻、多屏、VR/AR等應用,OFDMA(正交頻分多址)還面向智慧家庭場景。
MU-MIMO(Multi-User?Multiple-Input?Multiple-Output)多用戶多入多出技術,即允許路由器同時與多個設備通信,而不是依次進行通信。WIFI5的MU-MIMO(多用戶輸入輸出技術)允許路由器一次與四個設備通信,而且只支持下行MU-MIMO,WIFI6將允許路由器一次與多達8個設備同時通信,且同時支持上下行MU-MIMO
OFDMA(正交頻分多址)和MU-MIMO(多用戶多進多出)的比較:二者針對多用戶的上下行,提高了無線的接入密度,但其實兩者差別還是很大。盡管兩者均為并行傳輸解決方案,但既不是迭代關系,也不是競爭關系,而是互補關系。它們的技術原理不盡相同,適用的場景也有所區別,具體使用時需要根據服務的應用類型而定。
BSS-Coloring
一直以來,Wi-Fi采用CSMA/CA(載波偵聽多路訪問/沖突避免)機制,即每次在傳送數據之前,會監聽無線信道上有無其他AP也在傳送數據,如果有,先避讓,等下個時間段再傳送。這意味著多個AP工作于同一信道時,由于采用輪流單獨通信的方式,會大幅降低網絡容量。“BSS著色”(Basic?Service?Set coloring)機制。為每個AP“著色”,即在數據報頭增加?6bit?的標識符,區分不同AP,這樣一來,當路由器或設備在發送數據前偵聽到信道已被占用時,會首先檢查該“占用”的BSS Coloring,確定是否是同一AP的網絡,如果不是,則不用避讓,從而允許多個AP在同一信道上運行,并智能管理多用戶同時并行傳輸。? BSS Coloring適用于體育場、商場、園區等密集場景組網,它允許密集地部署AP,在干擾可控的前提下,為更多的用戶提供更大的Wi-Fi容量。
用交通類比,相當于在同一個車道的車輛,根據發送目的不同在空間上劃分為相互獨立不干擾的立體車道,有效的進行空間復用。
更好的節電管理技術
TWT(Target?Wakeup?Time)目標喚醒時間,允許AP規劃與設備的通信,協商什么時候和多久會喚醒發送/接受數據,可將終端分組到不同的TWT周期,減少了保持天線通電以傳輸和搜索信號所需的時間,意味著減少電池消耗并改善電池續航表現,同時也減少喚醒后同時競爭無線資源的設備數量。WiFi6采用一種叫TWT的功能,允許終端設備在不進行數據傳輸時進入休眠狀態,從而可節省高達7倍的電池功耗。低功耗方面的改進,可延長電池壽命,對那些使用電池的物聯網設備特別友好。 得益于TWT,每臺設備可單獨建立“喚醒協議”,終端設備僅在收到自己的“喚醒”信息之后才進入工作狀態,而其余時間均處于休眠狀態,這使得一些需高帶寬通信的物聯網設備成為可能,比如智能辦公設備,TWT可以節省高達7倍的電池功耗。?但該技術并不是對所有設備都有幫助,例如筆記本電腦需要持續的互聯網訪問,因此不太可能過多地受益于此功能(或許進入睡眠狀態時影響更大)。該技術對偶爾需要更新其狀態的小型、低功耗設備更有益處。?
MCS(調制與編碼策略)
正交振幅調制QAM(Quadrature?Amplitude?Modulation)是二維點陣調制方式,調制即將數據信號“01”轉換為無線電波。Wi-Fi6支持1024QAM,即2的10次方bit,相比Wi-Fi?5的256QAM(2的8次方8bit)提升25%?。更高階的調制方式(1024-QAM)、更多的子載波數量和更低的幀間隔開銷等,通過這些技術Wi-Fi6的理論最大連接速率(160M帶寬、8條空間流)從6.9bps提升到9.6?Gbps左右。
這就相當于對道路進行優化,即在不會造成交通混亂的前提下,讓這條道路上的車道盡可能的靠近,增加車道數量。
WiFi6殺手锏:分布式WiFi架構
為了實現真正互聯的智能家居,分布式 WiFi6架構所采用的One Pod Per Room設計應該是目前最佳的無線組網方案。每個Pod都用作無線接入點,每個接入點都將支持WiFi和物聯網標準。這種智能家居網絡架構一方面滿足更高的WiFi要求,還可以加 入Zigbee和藍牙設備,甚至還能通過語音輔助命令進行控制。此外,利用分布式WiFi6架構,智能設備搭配上最新的WiFi6標準所提升的數據吞吐量與帶寬容量,可以在多個通道中與無線路由器通信,無需使用額外的網關或在家中安裝多個以太網/電纜/光纖連接點,從而真正創建一個更高效的智能家居環境。當然,有了WiFi6的One Pod Per Room架構,也可以不再使用Zigbee和藍牙網格(是把整個因特網整合成一臺巨大的超級計算機)。此舉意味著可延長設備的電池壽命,簡化設置和故障 排查流程,進一步降低用戶使用成本,這一點意義非凡。
傳統的WiFi在與現在的蜂窩網絡如2G、3G或者4G連接時,需要切換 SSID(Service Set Identifier,一個局域網的名稱),WiFi 6則不同。WiFi 6的殺手锏在于,分布式WiFi及One Pod Per Room的設計將在最大程度上實現對整個住宅的網絡覆蓋。以家庭為例,我們在客廳中只需要接入一個路由器,在其他客廳、廚房或者任何一個其他房間都有這么一個Pod(小型無線接入點),就可以連接到家中接入的路由器中,從而訪問所有的網絡,獲得更高的傳輸速率。在室內進行WiFi 連接時,可選擇最優通路進行WiFi網絡的使用,為住宅內的每一所房間提供最優的網絡傳輸速度,同時也擁有足夠的網絡容量。其中最重要的一點是,所有接入只需一個SSID。 在配置上,Pod數量可根據住宅大小自由調整,甚至包括辦公室樓宇的全方位覆蓋。布置的Pod數量越多,整個建筑的WiFi網絡覆蓋越全面,所獲得的網絡體驗也越好。
總結
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