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5G別跑，6G來了
發(fā)布時間：
2018-11-01 20:11
在無線的世界里，有兩大高手仗劍江湖，一個是蜂窩網(wǎng)絡，一個是Wi-Fi，一個從室外走向室內(nèi)，一個從室內(nèi)走向室外，多年來Wi-Fi是蜂窩網(wǎng)絡的室內(nèi)覆蓋補充，也承擔著大量的數(shù)據(jù)流量卸載，兩者既愛又恨，同時又誰也離不開誰。
如今5G已在起跑線上，但5G高頻段信號更難走進室內(nèi)，同時運營商的傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)在5G時代還將面臨大規(guī)模的升級改造或替換，因此，面向不斷發(fā)展的視頻和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，這個世界將需要更強的Wi-Fi來卸載流量和填補5G覆蓋缺口。
Wi-Fi 6 來了
802.11a，802.11b，802.11g，802.11n，802.11ac… 這些術語太專業(yè)了，作為技術小白，我在購買路由器的時候到底該選擇哪個標準？不會被無良廠商給忽悠了吧？
瞧瞧人家運營商的2G、3G、4G、5G... 朗朗上口易推廣，咱們做技術的也要有點營銷技巧好不？
得了，干脆我們改名吧！（Wi-Fi聯(lián)盟響起了一拍即合的啪啪聲）
2018年10月4日，Wi-Fi 聯(lián)盟正式宣布將下一代WiFi技術802.11ax更名為Wi-Fi 6，并將前兩代技術802.11n和802.11ac分別更名為Wi-Fi 4和Wi-Fi 5。
從此，我們在購買路由器時，再也不用去研究a/b/g/n/ac/ax這些生僻術語了，只需要比較“誰的數(shù)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）
后面的數(shù)字越大，速度越快，性能越強，就像您買手機一樣。
以后您的手機或平板上的WiFi信號標識也將以“Wi-Fi+數(shù)字”的方式呈現(xiàn)：
當你在使用Wi-Fi時，像你手機上會變化的3G和4G信號標識一樣，可根據(jù)后面的數(shù)字來判斷當前使用的技術標準和速率等級。
5G別跑
與前幾代Wi-Fi技術相比，Wi-Fi 6不一樣。
得益于上行MU-MIMO、1024QAM調(diào)制方式、160MHz信道帶寬、8*8MIMO等技術的引入，Wi-Fi 6的最高速率可達9.6Gbps，但是，Wi-Fi 6關注的重點并不是單設備的峰值速率。
Wi-Fi 6更關注的是密集用戶場景下的平均吞吐率，關注的是應用、用戶體驗和整個無線生態(tài)。
Wi-Fi 6是史上速率最快，也是最靈活通用的Wi-Fi技術。
Wi-Fi 6就是為5G時代而生。
眾所周知，5G有eMBB、mMTC和URLLC三大場景，面向未來4K/8K、VR/AR等高帶寬視頻業(yè)務和萬物互聯(lián)，而Wi-Fi 6的方向與5G是一致的：
?Wi-Fi 6支持多用戶高速率并發(fā)，可支持家庭、體育場館和其他公共場所等用戶密集場景下的超高清視頻應用。
?Wi-Fi 6優(yōu)化了設備功耗和覆蓋能力，可更好的支持智慧家庭、智慧城市等物聯(lián)網(wǎng)應用。
比較Wi-Fi 5，Wi-Fi 6主要引入的新技術如下：
OFDMA
與Wi-Fi 5采用OFDM技術不同， Wi-Fi 6借用了蜂窩網(wǎng)絡采用的OFDMA技術，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。
OFDM與OFDMA有啥區(qū)別？一張圖明了。
如上圖：
OFDM：終端設備在上傳或下載數(shù)據(jù)時，在每個時間段內(nèi)，占用整個無線信道。
OFDMA：OFDMA在頻域上將無線信道劃分為多個子信道（子載波），形成一個個時頻資源塊，用戶數(shù)據(jù)承載在每個資源塊上，而不是占用整個信道，從而實現(xiàn)在每個時間段內(nèi)多個用戶同時并行傳輸，不必排隊等待、相互競爭，提升了效率，降低了排隊等待時延。
OFDMA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還面向智慧家庭場景。
據(jù)估計，到2020年，一個普通家庭將擁有50臺無線連接設備，Wi-Fi 6引入靈活的OFDMA技術，可支持家庭的門鈴、冰箱、燈泡等多種設備的無線接入。
提升覆蓋范圍
與蜂窩網(wǎng)絡一樣，無線覆蓋范圍的瓶頸在于上行。在Wi-Fi網(wǎng)絡，AP通常發(fā)射功率更大、具有更多的天線，下行覆蓋距離遠，同時AP保持插入電源，不必擔心功耗；但對于手機、平板和其他物聯(lián)網(wǎng)終端，發(fā)射功率和天線數(shù)量受限，影響上行覆蓋，同時必須優(yōu)化電池壽命。
為此，Wi-Fi 6優(yōu)化了信號上行覆蓋，采用的辦法與NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術相似，即終端將其能量集中在更窄的2MHz信道中，通過提升上行功率頻譜密度來提升上行覆蓋。
Wi-Fi 6擴展了覆蓋范圍，這利于其從室內(nèi)走向室外，這是為未來部署園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等鋪路。
TWT優(yōu)化設備功耗
Wi-Fi 6采用一種叫TWT（目標喚醒時間）的功能，允許終端設備在不進行數(shù)據(jù)傳輸時進入休眠狀態(tài)，從而可節(jié)省高達7倍的電池功耗。
比如，你家里有多臺智能家居設備接入Wi-Fi，AP可以與每臺設備單獨建立“喚醒協(xié)議”，終端設備僅在收到自己的“喚醒”消息之后才進入工作狀態(tài)，而其余時間均處于休眠狀態(tài)。
此外，TWT可配合OFDMA技術，同時喚醒多個設備實現(xiàn)傳輸視頻、語音和物聯(lián)網(wǎng)等不同業(yè)務的多設備并行連接，并根據(jù)不同業(yè)務調(diào)整流量比例和優(yōu)先級，從而提升家庭用戶體驗。
BSS Coloring
一直以來， Wi-Fi采用CSMA/CA機制，即每次在傳送數(shù)據(jù)之前，會監(jiān)聽無線信道上有無其他AP也在傳送數(shù)據(jù)，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(wǎng)絡容量。
必須共享信道。
BSS Coloring為每個AP“著色”，即在數(shù)據(jù)報頭加入6bits的BSS Color來指定不同的AP，這樣一來，當路由器或設備在發(fā)送數(shù)據(jù)前偵聽到信道已被占用時，會首先檢查該“占用”的BSS Color，確定是否是同一AP的網(wǎng)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(qū)等密集場景組網(wǎng)，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。
簡單的理解，這個BSS Coloring就類似于4G LTE網(wǎng)絡中的PCI（物理小區(qū)標識），而智能管理就相當于LTE的ICIC（ Inter-Cell Interference Coordination ，小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)）技術，用于資源調(diào)度管理和減小干擾。
保護間隔
Wi-Fi走出室外的夢想不死。為了應對室外覆蓋場景，Wi-Fi 6允許使用較長的保護間隔來發(fā)送數(shù)據(jù)，從而防止信號遠距離傳送時的多徑干擾問題，據(jù)說這可以讓室外Wi-Fi吞吐量提高50％。
過去，Wi-Fi已經(jīng)證明了其價值。據(jù)統(tǒng)計，Wi-Fi承載了65%至90%的智能手機流量。
面向5G時代，Wi-Fi正向Wi-Fi 6邁進，將繼續(xù)以更加經(jīng)濟可行的方式承載一些5G流量。
今天5G已在起跑線上，但前方的挑戰(zhàn)不小，室內(nèi)覆蓋存在短板，網(wǎng)絡致密化需要部署大量的光纖和微站，而Wi-Fi可以以更具成本效益和靈活的部署方式補充5G覆蓋和容量，共同做大無線生態(tài)規(guī)模。
5G別跑，等等，Wi-Fi 6來了。
2020-12-24 15:03
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