Wifi 6

wifi标准

1997年，全球最大的专业学术组织电气电子工程师协会（Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，IEEE）推出了世界上第一个无线局域网标准IEEE802.11，工作频段为2.4GHz，数据传输速率为2Mbit/s，实现了无线上网，解决了上网受网线束缚的问题。为满足日益增长的无线上网需求，IEEE先后推出了802.11a，802.11b，802.11ｇ，802.11ｎ，802.11ac等标准（见下图），得到了大量厂商支持，获得了广泛应用，特别是广泛应用于宾馆、饭店、机场、车站、体育馆、会场、大学教室、图书馆、办公室、家庭等室内。

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随着手机和平板电脑等无线终端的普及和应用，人手１部或多部无线终端成为常态。无线终端接入数量的大幅提升，对无线接入带宽、并发数量、时延等提出了更高要求。为满足人们对无线接入的需求，IEEE802.11工作组从2014年开始研发新的无线接入标准802.11ax，并于2019年中正式发布，是IEEE 802.11无线局域网标准的最新版本，提供了对之前的网络标准的兼容，也包括现在主流使用的802.11n/ac。电气电子工程师学会为其定义的名称为IEEE 802.11ax，负责商业认证的Wi-Fi联盟为方便宣传而称作WiFi 6。

WiFi6有哪些特点？

① 速度WiFi 6在160MHz信道宽度下，单流最快速率为1201Mbit/s，理论最大数据吞吐量9.6Gbps。跟前五代比一比：第一代 802.11b（Wi-Fi 1），最快11Mbit/s第二代 802.11a（Wi-Fi 2），最快54Mbit/s第三代 802.11g（Wi-Fi 3），最快54Mbit/s第四代 802.11n（Wi-Fi 4），单流带宽最快150Mbit/s第五代 802.11ac（Wi-Fi 5），单流带宽最快867Mbit/s 相对WiFi 5（802.11ac），提升至1.4倍；相对WiFi 4（802.11n），提升至8倍。

② 续航这里的续航针对连接上WiFi 6路由器的终端。WiFi 6采用TWT（目标唤醒时间），路由器可以统一调度无线终端休眠和数据传输的时间，不仅可以唤醒协调无线终端发送、接收数据的时机，减少多设备无序竞争信道的情况，还可以将无线终端分组到不同的TWT周期，增加睡眠时间，提高设备电池寿命。

③ 延迟 WiFi 6平均延迟降低为：20ms，WiFi 5平均延迟是30ms。

WiFi6核心技术

WiFi 6与前面几代无线技术不同的地方在于引进或者升级了两大技术，MU-MIMO（Multi-UserMultiple-Input Multiple-Output，多用户-多输入多输出）和OFDMA(正交频分多址技术)。MU-MIMO如今，每个家庭需要连接Wi-Fi的设备越来越多，在同一个Wi-Fi网络内，在电视上看个高清电影很可能会让正在看直播的手机卡顿。在饭店吃饭时，Wi-Fi信号明明满格，但网速慢到难以忍受。这是为什么呢？ 原因很简单：根据802.11ac标准，AP（路由器、热点）一次只能和一个终端通讯。在同一时刻，如果大量设备接入到同一个Wi-Fi网络，网络就会变慢变卡，就好比100辆车同一时间挤在一条马路上行驶，开得动？

有什么办法可以改变这个问题呢？答案是MU-MIMO。引入MU-MIMO技术就可以改变Wi-Fi网络的运行方式，改善网络资源利用率，显著提高网络总吞吐量和总容量，将终端上网速度大幅提升。 MU-MIMO是指在无线通信系统里，一个基站同时服务于多个移动终端，基站之间充分利用天线的空域资源与多个用户同时进行通信。WiFi 5在下行用了MU-MIMO技术，WiFi 6 则延续了WiFi 5 所带来的MU-MIMO (多用户多输入多输出系统),但WiFi 6 支持完整版的MU-MIMO 技术,支持上下行,可以一次同时支撑8 个终端设备上行/下行传输更多数据,是WiFi5 的两倍。WiFi 6让路由器利用多天线同时跟多个终端设备进行沟通，做到“一心多用”。比起过去只能单天线单设备同时通信的设计，MU-MIMO更能胜任提升网络速率，连接更多设备的需求。

OFDMA与WiFi 5采用OFDM（正交频分复用技术）技术不同，WiFi6借用了蜂窝网络采用的OFDMA，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。举个例子,原来一个时间段只能有一个载波去传输一个数据包,采用OFDMA 后就相当于在一个时间段可以有多个载波同时传输多个数据包。

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WiFi 6和5G 对比怎么样呢？

5Ｇ是蜂窝数字移动通信技术，既可用于广域高速移动通信，又可用于室内无线上网，具有传输速率高、时延小、并发能力强等优点，但系统复杂、成本高。

WiFi 6是无线接入技术，主要用于室内无线终端上网，具有传输速率高、系统简单、成本低等优点，但不适用于高速移动通信。

5G和WiFi 6具有以下特点：
（1）5G上行峰值传输速率达10Ｇbit/s，下行峰值传输速率达20Ｇbit/s。WIFI 6在80 MHz带宽下，单条空间流的峰值速率为 600Ｍbit/s，在带宽为160MHz、８条空间流的情况下，峰值速率达 9.6Ｇbit/s。
（2）5G在eMBB场景下时延小于4ｍs，在uRLLC场景下时延小于1ｍs。WIFI 6平均时延为20ｍs，远高于5G的时延。因此，在时延方面，5G优于WIFI 6。（3）5G移动性强，跨区连接速度快，可实现跨区网络无缝切换。WIFI 6跨区建立连接慢。
（4）5G系统复杂、成本高，WIFI6系统简单、成本低。因此，在系统建设投入方面，WIFI 6优于５Ｇ。

华为Wi-Fi 6+两大特性带来穿墙和速度的大幅提升

远距离场景：芯片级协同，动态窄频宽技术，大幅提升华为Wi-Fi 6手机等终端侧的功率谱密度（PSD），最大可提升6dB，实现远距离多穿一堵墙的效果。

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近距离场景：端到端支持160MHz超大频宽，近距离速度两倍于80MHz频宽（同MU-MIMO数）

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动态窄频宽技术是如何带来“多穿一堵墙”效果呢？

每一次完整的数据传输都会有数据从路由到手机，然后从手机到路由，两路都成功，本次数据传输才算成功。

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路由发射的信号比手机强很多，因此远距离情况下，路由的信号可以到手机，而手机的信号可能已无法回传到路由，导致本次数据传输失败，俗称“假信号”或“长短手”问题。手机假信号/长短手，是指远距离时，手机信号明明还有两三格，但是却上不了网。

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一般Wi-Fi 6路由 / Wi-Fi 5路由和手机最低只能通过20MHz频宽通信；而华为Wi-Fi 6+则最低可通过2MHz窄频宽通信。

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为何华为Wi-Fi 6+能做动态窄频宽，实现信号多穿一堵墙？

关键在于基于端端芯片协同所做的窄频宽模式下Wi-Fi自动切片技术。Wi-Fi 6协议规定了多少MHz频宽模式所对应的Wi-Fi数据包的最大长度。而设备发出Wi-Fi报文的长度是一直在变化的，在远距离情况下，Wi-Fi数据包过大将导致设备不能稳定工作在窄频宽模式，而向更大频宽回退，导致手机等终端发射的功率谱密度降低，结果就是手机发射的数据包无法回传到路由，导致本次数据传输失败，信号质量无提升。而华为Wi-Fi 6+通过端端芯片协同，根据距离远近确定工作频宽，根据工作频宽对Wi-Fi数据包进行自动切片，使得每个数据包足够小，从而保证稳定工作在窄频宽模式，被切片后的Wi-Fi数据包又需要双方都能识别、重组，这就需要私有协议加持。而其他Wi-Fi 6手机和Wi-Fi 6路由均采用业界商用芯片方案，无芯片协同，就无法做Wi-Fi自动切片、重组，进而无法保证远距离时稳定工作在窄频宽模式，自然无法提升信号。

160MHz超大频宽是如何带来“速度快一倍”效果呢？

相比动态窄频宽，160MHz超大频宽，速度快一倍就很好理解了，路由和手机等设备就是依靠频宽进行通信，在其他因素不变的情况下，频宽变大一倍，速度自然提升一倍。正如高速公路（等同于频宽）一样，路宽了一倍，上面同时跑的车辆数（传输速度）就可以提升一倍。

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Wi-Fi 5手机用Wi-Fi 6+路由速度也能更快吗？

华为路由AX3支持160MHz超大频宽还有一个好处，就是兼容Wi-Fi 5的160M频宽，华为很多旗舰终端，比如Mate30系列、P30系列、Mate20系列、平板M6系列、MatePad系列等均支持160MHz频宽，连接AX3也能畅享1733Mbps的速度，比当前80M频宽的Wi-Fi 6手机速度还要快45%。