速率大幅提升 Wi-Fi 6来了：最高速率可达9.6Gbps 大规模普及在即

去年，Wi-Fi联盟打破“陈规”推出了Wi-Fi 6，也就是之前我们常说的802.11ax，且以后都将采用这种新的方案为Wi-Fi命名。

作为第六代Wi-Fi，Wi-Fi 6最高速率可达9.6Gbps，并发用户数提升4倍，网络时延从平均30ms降至20ms。

如今，Wi-Fi 6大规模普及在即，到底哪些公司更适合Wi-Fi 6呢?部署时又该注意些什么?

Wi-Fi 6到底有多“6”?

最近，知名网络研究机构ZK Research的创始人Zeus Kerravala发布了《下一代Wi-Fi 6超级连接极速未来》商业白皮书。

白皮书认为，与前几代Wi-Fi技术相比，Wi-Fi 6为我们带来了更极致的用网体验与更大的容量;不仅如此，它还将助力物联网发展，同时结合AR/VR、云计算、人工智能等诸多创新技术，渗透进各行业，更好地服务于客户的业务创新。

首先，Wi-Fi 6带来了速率上的大幅提升。哪些因素与Wi-Fi速率有关呢?

如公式“Wi-Fi理论带宽=(符号位长 x 码率×数据子载波数量)×(1/传输周期)×空间流数”所示，速率提升主要由调制方式、数据子载波数量、码率、传输周期和空间流等几个指标共同决定。

其中，调制方式决定无线信号子载波单个符号的数据密度，在相同频宽下，使用更高阶的调制技术就能实现更高速率的提升，而Wi-Fi 6采用便是更高阶的调制编码方案1024-QAM(Wi-Fi采用的是256-QAM)，使其最大连接速率提升至9.6Gbps。

此外，Wi-Fi 6的“6”还体现在了高密度接入。

其使用了OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，即正交频分多址)，能将无线信道划分为多个子信道(子载波)，形成一个个频率资源块，用户数据承载在每个资源块上，而不是占用整个信道，实现在每个时间段内多个用户同时并行传输。

相较Wi-Fi 5的OFDM方案是按订单发车，不管货物大小，来一单发一趟，哪怕是一小件货物，也发一辆车，这就导致车厢经常是空荡荡的，效率低下，浪费了资源。

OFDMA方案则会将多个订单聚合起来，尽量让卡车满载上路，使得运输效率大大提升。

通过了解OFDMA的工作机制可以看到，OFDMA实现了多个用户同时进行数据传输，这增加了空口效率，接下来我们分别看一下上行OFDMA和下行OFDMA的工作原理。

另一个很重要的方面是，Wi-Fi6支持MU-MIMO，也就是我们常说的多用户多入多出，允许路由器一次与多达8个设备同时通信，且同时支持上下行MU-MIMO，无需依次进行通信。

相比之下，虽然Wi-Fi 5也支持MU-MIMO，但路由器一次只允许与四个设备通信，且只支持下行MU-MIMO。

这么说可能有点抽象，我们用交通打个比方，就意味着道路由4车道单向扩充为8车道双向，同时多个设备也不再像许多车辆排队等待从一个出口驶出那样，它们可以从不同的道路同时、高效地驶出/驶入，而不再是依次排队行驶，大大提高效率。

不过，这里要说明一下的是，虽然OFDMA和MU-MIMO针对多用户的上下行，都提高了无线的接入密度，但其实两者差别还是很大的。

尽管两者均为并行传输解决方案，但既不是迭代关系，也不是竞争关系，而是互补关系。它们的技术原理不尽相同，适用的场景也有所区别，具体使用时需要根据服务的应用类型而定。

而“6”的另一个体现，是其抗干扰能力。

我们说，Wi-Fi信号无处不在，使得无线之间的干扰也是无处不在的，一方面是来自相邻频段的无线电波叠加引起干扰，会导致数据损坏;另一方面，是同频干扰，虽不会损坏数据却会是竞争开销增加。

表面上看，造成这些干扰的原因是由于我们环境中经常遇到很多孤立安装的AP，因此无线信号出现了很多交叉覆盖从而造成了干扰。

但从技术原理层面来看，造成干扰的原因是由于传统802.11技术是使用了载波监听多路访问/冲突避免技术(CSMA/CA)来实现接入控制。

为了解决CSMA/CA技术在密集AP环境中性能低下的问题，Wi-Fi 6提出了一种信道空间复用技术(Spatial Reuse Technique)，使用BSS(Basic Service Set，基础服务集合)着色位(Color Bit)来标识这个数据帧属于哪个BSS，因此也被称作“BSS着色”(BSS coloring)技术。

通过“BSS着色”技术，无线设备就能通过新增的着色位来识别来无线报文是来自BSS还是OBSS(0verlapping Basic Service Sets,重叠基本服务集)的信号。

这样就能利用提升BSS之间的CCA-SD(Clear Channel Assessment Signal Detection)的门限，动态的降低BSS内部的CCA-SD门限来实现对OBSS相应数据帧的忽略。

之所以说Wi-Fi 6可以助力物联网的发展，原因在于其支持TWT(Target Wakeup Time，即目标唤醒时间)技术。

其允许AP规划与设备的通信，协商什么时候和多久会唤醒发送/接受数据，可将终端分组到不同的TWT周期，减少了保持天线通电以传输和搜索信号所需的时间，意味着减少电池消耗并改善电池续航表现，同时也减少唤醒后同时竞争无线资源的设备数量。

未来智慧建筑场景中的智能水表，烟感，门禁…智能工厂场景的机床、AGV、出入库扫码设备等多种类型智能设备都可接入Wi-Fi。

得益于TWT，每台设备可单独建立"唤醒协议"，终端设备仅在收到自己的"唤醒"信息之后才进入工作状态，而其余时间均处于休眠状态，可以节省高达7倍的电池功耗。

同时，这使得一些需高带宽通信的物联网设备成为可能，比如智能办公设备，TWT可以可以节省高达7倍的电池功耗。

但TWT并不是对所有设备都有帮助，例如笔记本电脑需要持续的互联网访问，因此不太可能过多地受益于此功能(或许进入睡眠状态时影响更大)，对偶尔需要更新其状态的小型、低功耗设备更有益处。所以说，TWT技术表明了Wi-Fi 6拥抱物联网的决心。