5G别跑，Wi-Fi 6 来了

一、前言

       随着万物互联及万物上云时代的到来，人们对“高带宽、低时延、泛联接”的无线网络要求越来越高。

      Wi-Fi 6 与 5G 代表着目前无线网络发展的主要方向，均能提供高带宽、高并发、低时延的网络，将驱动社会从人与人之间的宽带互联逐步扩展到万物互联，从而更加深远地影响人类社会的生活和工作方式。

       5G从室外走向室内，WIFI 6从室内走向室外，多年来Wi-Fi是蜂窝网络的室内覆盖补充，也承担着大量的数据流量卸载，两者既爱又恨，同时又谁也离不开谁。

       如今，5G已开始奔跑，但5G高频段信号更难走进室内，因此，将需要更强的Wi-Fi来卸载流量和填补5G覆盖缺口。

二、Wi-Fi 6 来了

802.11a，802.11b，802.11g，802.11n，802.11ac… 这些术语太专业了，作为技术小白，我们在购买路由器的时候到底该选择哪个标准？不会被忽悠了吧？瞧瞧人家运营商的2G、3G、4G、5G... 朗朗上口易推广，咱们做技术的也要有点营销技巧好不？得了，干脆我们改名吧！

2018年10月4日，Wi-Fi 联盟正式宣布将下一代WiFi技术802.11ax更名为Wi-Fi 6，并将前两代技术802.11n和802.11ac分别更名为Wi-Fi 4和Wi-Fi 5。

从此，我们在购买路由器时，再也不用去研究a/b/g/n/ac/ax这些生僻术语了，只需要比较“谁的数字大”就可以了：

Wi-Fi 1：802.11a（1999）

Wi-Fi 2：802.11b（1999）

Wi-Fi 3：802.11g（2003）

Wi-Fi 4：802.11n（2009）

Wi-Fi 5：802.11ac（2014）

Wi-Fi 6：802.11ax（2019）

WIFI后面的数字越大，代表速度越快，性能越强。

三、与前几代Wi-Fi技术相比，Wi-Fi 6不一样。

Wi-Fi CERTIFIED 6技术的主要优势包括：

Wi-Fi 6 将在接下来的 5 年成为 Wi-Fi 市场的主力技术，会带来以下改变以提高接入用户的体验：

①理论带宽 9.6Gbps 的超高带宽

②AP 接入容量是 11ac 的 4 倍，支持更多的终端并发接入

③终端功耗节约 30% 以上，满足物联网终端对低功耗的要求

       根据 WFA 的 Wi-Fi6 白皮书，OFDMA、MU-MIMO、BSS Coloring、TWT 等 feature及优势重点被提及，下面简单介绍一下这几个技术。

3.1 OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址）

如图所示，在某个时刻， Wi-Fi 5 信道是被单用户独占的，而 Wi-Fi 6 信道是被划分给不同用户的。

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，即正交频分复用技术）：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（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分址）: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，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、工业控制等场景。

OFDMA：实现频域空间的多路并发，适用于小数据包的并行传输（如网页浏览、即时消息等应用），提升单空间流的信道利用率与传输效率，减少应用延迟与用户排队。运行状态稳定，不容易受终端影响。

 3.2 MU-MIMO（Multiple User – Multiple Input Multiple Output，多用户的多入多出）

802.11ac Wave 2当时支持的最大规格是4× 4 MU-MIMO， 可以同时向4个终端共享下行的MU-MIMO数据包。                          

         802.11ax支持8x8， 可以同时向8个终端发送数据。
         802.11ax wave1阶段也是只支持下行MU-MIMO， 要在wave2 阶段才能支持上行的MU-MIMO。

MU-MIMO：实现了物理空间上的多路并发，适用于大数据包的并行传输（如视频、下载等应用），提升多空间流的利用率与系统容量，提高单用户的速率，同样能降低时延。但运行状态不够稳定，很容易受终端影响。

3.3 BSS Coloring-增加标识符，实现同信道多AP并行传输。

MU-MIMO解决了同一AP下多用户并发问题（ Hub转交换） ， 那不同AP在同一信道下的并发冲突如何避免？

WiFi使用CSMA/CA机制传输数据，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。

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。

 3.4 TWT（Target Wakeup Time，目标唤醒时间）

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WIFI终端电池功耗。

比如，你家里有多台智能家居设备接入Wi-Fi，AP可以与每台设备单独建立“唤醒协议”，终端设备仅在收到自己的“唤醒”消息之后才进入工作状态，而其余时间均处于休眠状态，终端再也不用到处找充电宝了。

 

四、终端生态和商业价值
      蜂窝网络进入企业市场的时间很短，因此主要是手机和部分 Pad 以 SIM 方式接入蜂窝网络。随着 NB-IoT 在广域物联网的发展，以智能抄表、共享单车为代表的一些物联
网设备开始支持 SIM 方式，但都需要跟某一家运营商合作定制产品。

      从个人手机到办公网络中的打印机、电子白板、智能楼宇控制系统、投影电视、智真

系统等，几乎 100%的设备都内置了 Wi-Fi 模块，可以方便的通过企业或家庭 Wi-Fi 接
入网络。企业要实现数字化转型，会用到各种 IoT 设备，这些 IoT 设备有的支持 WiFi，有的支持 RFID、 Zigbee、 Bluetooth 等，目前的 Wi-Fi AP 里都支持了这些物联网协
议，因此可以在一套 Wi-Fi 网络里同时实现 IoT 的支持。根据Wi-Fi Alliance®委托进行的一项研究，2021年Wi-Fi的全球经济价值估计为3.3万亿美元。到2025年，预计这一数字将增长至4.9万亿美元。

五、结  语

       由于5G在室内覆盖上成本高，终端兼容性弱的限制，Wi-Fi 6在室内覆盖上已经克服了大带宽、大容量、低时延的挑战，可以支撑VR/4K/AGV等大带宽低时延的关键应用，所以对于企业而言，Wi-Fi 主要用在室内，5G主要用在室外，两者相互协同，达到整个接入系统的性价比最优。

       有人认为现在宣传部署WiFi6网络无疑是在秀肌肉，因为目前的终端无线网卡很多都没有更新到WIFI 6。笔者认为：其一，一个新的技术问世永远都需要网络先具备条件，然后终端才会逐步跟上。如果网络都不存在，新终端将变得没有意义。其二，每个客户投资建设一张新的网络，都会希望在至少3-5年内保持一定的技术领先水平，因此现在的网络规划必须能够满足三年以后的终端接入需要，因此，企业部署WIFI 6产品正当时。

 

六、参考资料：

https://www.wi-fi.org/

https://www.huawei.com/cn/