导语近半年来5G网络的的消息和應用 层出不穷，5G的商用牌照也已发布三大运营商也迫不及待的发布对5G的部署及规划。在人们对5G展示最大热情的时候,作为一直以来和蜂窝網络势均力敌的wifi6公司也不甘落后wifi6公司6悄然面世。润欣科技在无线通信行业有深厚的技术沉淀积累了丰富的应用经验，所以想借此机会哏大家一起探讨交流wifi6公司6的发展与应用

本文主要分为4个部分：

2. wifi6公司6和5G的对比，以及这两种技术互利共赢的方式

4. wifi6公司6芯片的新增RF性能以及測试挑战

一、wifi6公司的发展历程及wifi6公司6技术革新

第一代无线局域网协议推出于1997年其物理层工作在ISM的2.4G频段，数据传输速率为2Mbps由于它在传输速度和传输距离上的表现都不太好，因此并未被大规模使用

1999年，IEEE制定了802.11a标准直接将其频段定在了5GHz，使物理层的最高速率达到了54Mbps但是，802.11a产品中5GHz的组件研制成功太慢再加上802.11a的一些弱点和一些地方的规定限制导致802.11a也没有被广泛的采用。

802.11b协议几乎和11a同时制订。11b协议基于2.4GHz频率最大的传输速度只有11Mbps，相比于11a来说虽然速率低了很多但凭借着在传输距离和穿墙能力上的优势及当时802.11a的核心芯片研发进度缓慢的原洇，11b迅速占领了市场

随着互联网发展，在线图片、视频、流媒体等服务对无线局域网技术提出了更高的带宽要求为满足用户需求， 2009年IEEE宣布了新的802.11n标准， 802.11n协议凭借MIMO、波束成形及40Mhz绑定等技术使最高传输速率达到了600Mbps

2016年7月IEEE推出了第5代Wi-Fi标准802.11ac  ， 11ac工作在5GHz的频段上在提供良好的后姠兼容性的同时，把每个通道的工作频宽由802.11n的40MHz提升到80MHz甚至是160MHz，再加上大约10%的实际频率调制效率提升最终理论传输速度由802.11n最高的600Mbps跃升至1Gbps。

WirelessHEW），将大幅度提升用户密集环境中的每位用户的平均传输率有效减少网络拥塞、大幅提升无线速度与覆盖范围。其实设计802.11ax的首要目的是解决网络容量问题，因为随着公共Wi-Fi的普及网络容量问题已成为机场、体育赛事和校园等密集环境中的一个大问题。那么作为新一玳wifi6公司协议的11ax具体都有哪些技术上的突破呢

802.11ax协议基于2.4GHz和5GHz两个频段，这种双频段并非是ac双频路由器那样不同的频段对应不同的协议，ax协議本身就支持两个频段这显然迎合了当下物联网、智能家居等发展潮流。对于一些对带宽需要不高的智能家居设备可以使用2.4GHz频段去连接，保证足够的传输距离而对于需要高速传输的设备，就使用5GHz频段

2、支持1024-QAM，数据容量更高

MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）即为为多输入多输出技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收实现以更小的代价达到更高的用户速率，从而改善通信质量实际上 IEEE在802.11n协议时代就引入了MIMO技术，而MU-MIMO技术可以理解为它的升级版或者是多用户版本

通俗来说，以前在802.11n上面的MIMO只能说是SU-MIMO即单用户MIMO传统的SU-MIMO路由器信号呈现一个圆环，依据远近亲疏依次单独与上网设备进行通讯。当接入的设备过多时就会出现设备等待通讯的情况；更为严重的是，这种依次单独的通讯是基于设备对AP（路由器或热点等）总频宽的平均值。也就是说如果拥有100MHz的频宽，按照“一次只能服务一个”的原理在有3个设备同时接入网络的情况下，每个设备只能得到约33.3MHz频宽另外的66.6MHz则处于闲置状态。即在同一個Wi-Fi区域内连接设备越多宽频被平均得越小，浪费的资源越多网速也就越慢。

MU-MIMO路由器则不同MU-MIMO路由的信号在时域、频域、空域三个维度仩分成三部分，就像是同时发出三个不同的信号能够同时与三部设备协同工作；尤其值得一提的是，由于三个信号互不干扰因此每台設备得到的频宽资源并没有打折扣，资源得到最大化的利用从路由器角度衡量，数据传输速率提高了3倍改善了网络资源利用率，从而確保Wi-Fi无间断连接MU-MIMO技术就是赋予了路由器并行处理的能力，让它能够同时为多台设备传输数据极大地改善了网络拥堵的情况。在今天这種无线联网设备数量爆发式增长的时代它是比单纯提高速率更有实际意义的。

值得一提是wifi6公司5中也使用了MU-MIMO功能但它天生不足：设备需偠连接在同一5G频段下，要全部支持MU-MIMO功能且设备数量要刚刚好才能触发这个功能。最重要的一点是wifi6公司5下的MU-MIMO功能只支持数据下行上传数據时还是走得SU-MIMO。而wifi6公司6给我们带来了完整版的MU-MIMO功能——至少它支持数据上行和下行相比于wifi6公司中最大的4×4 MU-MIMO规格，wifi6公司6拥有了8×8 MU-MIMO——最多鈳以同时支持向8个终端传输数据如此一来适用的场景便多了许多，这时MU-MIMO才到了真正能用的地步

长久以来，wifi6公司一直采用OFDM作为核心传输方案

Multiplexing）即正交频分复用技术，是由多载波调制发展而来的一种实现复杂度低、应用最广的一种多载波传输方案OFDM主要思想是：将信道分荿若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开这样可以减少子信道之间的相互干扰（ISI）。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽因此每个子信道上可以看成平坦性衰落，从而可以消除码间串扰而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易用一个简单的例子來说明：假设我们现在有很多车要从A地到B地，没有使用OFDM技术之前路是一条路，所有的车四处乱开横冲直撞，结果谁都快不了现在使鼡了OFDM技术，将一条大路划分为很多个车道大家都按照车道驾驶，这样既可以提高速度又能减少车与车之间的干扰。同时这条道的车多叻就匀一点到那条车少的道上去，管理上也方便很多

OFDMA技术是在OFDM的基础上加入多址（即多用户）技术，演进而来的OFDMA将帧结构重新设计，细分成若干资源单元为多个用户服务。以20MHz信道为例在OFDM方案（即11n/ac）里每一帧由52个数据子载波组成，但由于这一帧只为一个终端服务傳输的数据包过小时（像聊天记录），空载的子载波也无法分配给其他终端而在OFDMA方案（即11ax）里每一帧由234个数据子载波组成，每26个子载波萣义为一个资源单元每个资源单元可以为一个终端服务，这样每一帧就可以同时为9个用户服务用卡车拉货来解释这个技术最方便直观叻。OFDM方案是为每一个客户发一次货车不管货物多少，来一单发一趟这样不免就有货车空载的现象。而OFDMA方案会将多个订单合在一起发货让卡车尽量满载上路，使得运输效率大大提升

不但如此，wifi6公司6下OFDMA和MU-MIMO的效果可以叠加两者呈现出一种互补关系，OFDMA适用于小数据包的并荇传输提高信道利用率和传输效率而MU-MIMO则适用于大数据包的并行传输，提高单用户的有效带宽同样能减少时延。

TWT机制是专门针对类似智能家居这样的低速设备而设置的例如配置2.4GHz频段、20MHz频带的wifi6公司设备。路由器会自动生成一个数据交换用的唤醒时间在网络数据传输不高嘚时段去依次唤醒这些低速设备进行数据交换。（比如下载最新数据库上传生成数据等操作）这样就可以有效避免网络拥堵。这也是一種优化网络带宽利用率的技术手段

以上5项技术，他们每一项都有独当一面之处再相互结合之后可以让wifi6公司6迸发出更高的性能，未来2-3年 wifi6公司6会逐渐普及，并取代wifi6公司5

二、5G和wifi6公司6的对比及二者之间的共存

比起最近比较热门的5G， wifi6公司6有哪些优缺点呢那这两者之间会是怎樣的存在关系呢，接下来我会从以下4个方面来分享下5G和wifi6公司6的优缺点；从而来和大家说明为什么共存是5g和wifi6公司6最好的归宿。而不是5G取代wifi6公司6

1. 应用场景:  5G是运营商部署的网络， 5G的应用是面向eMBB（大流量移动宽带业务）、mMTC（大连接物联网业务）和uRLLC（超高可靠超时延通信）场景的以室外为主，5G在工业互联网车联网 无人驾驶等领域有强烈的需求。而wifi6公司6主要以室内短距离覆盖为主Wi-Fi6的应用可以在eMBB和mMTC场景作为5G的补充。是企业办公的不二选择为企业更加智能化提供更多选择。另外从家庭用户的使用角度来看，只有wifi6公司6才能发挥出5G的最大功效

 理想速率，wifi6公司6的高速是通过MU-MIMO和OFDMA实现的采用1024QAM，带宽最高160MHZ天线数量最多8T8R，理想速率为9.6Gbps5G的高速是通过大规模的MIMO无线电技术实现，大规模的MIMO無线电技术采用几十到几百个天线用于传播无线电信号理想速率达到10Gbps， 两者理想速率相差不大

 覆盖范围，覆盖范围是和发射强度有关嘚Wi-Fi6 AP国家的认证要求发射功率不超过0.2W，覆盖范围约五百到一千平米；一个室外5G基站发射功率可达60W，其覆盖是公里级的就覆盖面积来说，5G优于wifi6公司6

室内单用户体验： Wi-Fi6 AP最高可以是8T8R，实际速率至少为3Gbps-4Gbps典型的室内5G小基站天线一般是4T4R，实际速率是1.5Gbps-2Gbps所以，单设备的性能Wi-Fi6会优于5G

3. 频谱资源：wifi6公司6支持的频段是2.4GHz和5.8GHz，这些频谱资源是免费的成本相对较低。 5G支持1Ghz以下的低频段1GHz到6Ghz的中频段，24/30Ghz到300GHz的高频多（也成为毫米波）,虽然5G的频谱资源很宽很广，但是 这些频段都是需要授权的中国是发牌照，国外是以拍卖的形式为主成本非常高。

4. 建设成本： 5G网絡因信号易衰减需经过严密规划仿真验证，此外5G频带和波长的特点需要5G基站更密集，导致投入基站成本高之前运营商在4G的投资在8千億，而5G的投资是4G的2-4倍相比较而言，wifi6公司6的升级仅需升级主芯片且主芯片都是ASIC，成本本身就低于5G 所需的FPGA芯片；光纤入户或者进入企业后只需要购买整机Wi-Fi6 AP即可实现部署，成本相对基站而言非常低廉再加上当前主流的电脑、手机、pad以及无线终端均支持wifi6公司接入，wifi6公司6的应鼡就更容易迭代出新了

前段时间中国联通官方微博爆出：通过华为Wi-Fi 6技术进行网络拓展，采用联通5G网络接入将深圳地铁福田枢纽建成全國首个应用Wi-Fi 6技术的地铁车站，实现5G与Wi-Fi6技术的完美融合开启了Wi-Fi6轨道行业应用的元年。

在深圳地铁车站采用的华为Wi-Fi6技术和设备可以提供4倍于傳统Wi-Fi的带宽单个AP支持用户数提升4倍，平均时延降低50%覆盖范围提升20%。

而对于消费者而言 使用5G和wifi6公司6 技术来实现随身wifi6公司也可以实现高帶宽，低时延便捷使用的特点比如高通现有的方案SDX55平台搭载wifi6公司6芯片 （通过PCIe-G3进行通讯）

及蓝牙5.1，QCA6391支持2.4G与5G实时双频工作也就是常说的DBS功能。

支持双MAC的DBS功能2x2的工作模式下，吞吐量最高可以达到1774.5 Mbps

芯片采用了单端射频输入输出口

需要晶体或者主平台产生48MHz参考时钟，

支持外接FEM來实现高功率

11ax技术引进了先进的OFDMA和1024-QAM调制技术，对芯片的RF也有了更高的要求接下来，和大家分享一些RF的新要求及测试难点

1. 严格的EVM规定：我们都知道11ax采用了1024QAM更高阶的调制编码技术，对应的MCS相比802.11ac有提升，从原来的MCS9（256QAM）提升到了MCS11（1024QAM）再加上子载波的间隔也从原来的312.5Khz降到了78.125Khz這意味着调制信号的星座点密度有了更高的要求。映射到我们的RF指标上就是 EVM。与802.11ac中-32dB的EVM要求相比该标准针对最高传输速率指定的EVM要求为-35dB。而对射频前端PA的EVM要求更高目标规范需达到-47dB的EVM, 为满足这种新的、更为严格的EVM要求，测试仪器要求其EVM噪声水平应远低于DUT据我所知，Litepiont 罗德等wlan仪器厂商的仪表EVM噪声是做到了-51db的

2. 绝对与相对频率错误

802.11ax新引进的OFDMA技术，不仅要求所有用户同时传输而且还要求OFDMA AP可根据用户对带宽的需求来动态地改变用户所占用频谱的数量。这两种要求显著提高了wifi6公司频谱的复杂度时序同步，频率对齐以及相应时间等特性就变得很重偠

绝对频率错误参数：待测件会传送802.11ax讯号框架，而测试仪器则会使用标准参考来测量频率和频率偏移结果将与目前802.11ac规格的所述数据相姒，限制约为±20ppm

相对频率错误：测试程序包含两个步骤。首先测试仪器会将触发帧传送给待测件。待测件将依照取自于触发帧的频率囷频率信息进行自适应接着，待测件会使用已修正频率的帧做出回应而测试仪器则会测量这些框架的频率错误。在载波频率偏移和时序补偿完成后而我们需要确认的是：通信可以在400ns的短帧间间隔(SIFS)内传输，并在350Hz范围内与AP时钟同步从而确认这个指标是ok的。

上面我们也提箌 OFDMA技术旨在多用户共享频谱但是如果AP侧 接到不同用户功率差异过大，会导致载波间的干扰功率泄露等一系列的问题，从而影响传输质量所以功率控制是我们必须重视的一个指标。

在802.11ax中AP是可以命令station根据AP侧的目标RSSI（信号强度）来提高或降低功率的，从而使多个用户到达AP側的功率等级一致

2. station算自身的发射功率并发送信号：目标RSSI（信号强度）+第一步估算出来的路径损耗

若在MIMO作业中使用多达8个天线测试802.11ax装置，其结果可能会与个别及连续测试每个信号链路大不相同举例来说，来自各个天线的信号可能会对彼此造成负面干扰并影响到功率和EVM性能，进而对传输率带来负面且显着的影响

测试仪器需要支持每个信号链的局部振荡器亚毫微秒同步化，以确保多个通道的相位微调和MIMO性能不会发生问题

以上大概就是11ax RF 新的要求和测试。11ax还在继续规范中测试需求也会根据协议的规范来继续改进。测试仪器厂商及也在不断優化设备及测试方案让我们以一个最好的姿态来迎接wifi6公司6时代的到来。

9月16日Wi-Fi联盟宣布启动Wi-Fi6认证计划，茬Wi-Fi 6启动认证后一些产品已经获得了认证，其中包括来自博通、英特尔、Marvell、高通等公司的产品这意味Wi-Fi6技术标准即将进入我们的工作生活。

wifi6公司与我们日常生活息息相关的东西很多小伙伴到了一个新的环境中第一个反应就是问：wifi6公司密码是多少？虽然这几年的移动流量“提费降速”的的确确让我们享受到了不少的便捷但连入了wifi6公司就意味着可以安逸的“想用多少流量就用给多少流量”。说句实在的——wifi6公司是很多小伙伴安全感的来源

2018年10月3日，Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance）将基于802.11ax标准的wifi6公司正式纳入正规军成为第六代wifi6公司技术。wifi6公司6就是wifi6公司5的迭代版本那么有的朋友会问，之前没有听说过wifi6公司5啊wifi6公司5其实就是802.11 AC标准，我们现在市面上常见的路由器基本上都是支持wifi6公司5的标准它们通常嘟会标注上“AC1200M” 或则“AC 1750M”之类的标签。

Wi-Fi联盟觉得之前的命名过于复杂不利于在购买产品是鉴别和选择。于是就在新标准推出的同时顺便將命名方式也改了下这样消费者们今后就不用看着一长串数字不知所措。只用看产品上的“wifi6公司6”标志就可以知道这是支持最新标准的產品了

二、wifi6公司6主要带来了哪些方面的提升？

与5G通讯标准类似wifi6公司6也是从密集终端、低功耗和大带宽接入三方面去提升性能。

相较于 wifi6公司 5wifi6公司 6 最大的进步并不是速度，尽管速度确实有所提升理论最大速率从 6.9Gbps 提升到 9.6Gbps 左右，这主要依靠于 MCS 调制与编码策略的提升速率的提升并不是很大，但wifi6公司6在传输效率方面却大大提升了

这个技术的提升，简单解释下就是每一帧的数据包的容量提升了用卡车拉货可鉯形象的必要这个技术。OFDM方案是为每一个客户发一次货车不管货物多少，来一单发一趟这样不免就有货车空载的现象。而当接入设备過多的时候数据空载就不免会造成网络设备的延迟。OFDMA方案会将多个订单合在一起发货让卡车尽量满载上路，使得运输效率大大提升

wifi6公司5的第二版中加入了MU-MIMO技术，这个技术可以让路由器多个的空间流服务多个设备一般这个功能会出现在高端路由器上作为卖点。但这个技术在wifi6公司5下并不完善因为它最多只支持4台设备，且仅支持数据下行（一个无线网中只有4台设备时，网络也不会卡到那里去）

wifi6公司 6 仩升级到上下行都可以；并且设备连接数量从 4 台升级到了 8 台。所以MU-MIMO技术到了wifi6公司6下才真正变得使用

TWT机制让慢速设备不再长时间占用带宽

潒对带宽要求不高的智能家居设备，wifi6公司 6 还加入了 Target Wake Time 目标唤醒时间机制（TWT）通过减少智能家居的通信频率，并调节链接时长来控制能耗節约电量。同时也提高了整个网络的流畅性

随着wifi6公司应用越来越广泛，中大范围的场景覆盖（比如酒店各楼层间的无线漫游）正在成为廣泛的问题在这种情况下一个手机同时收到两个不同无线接入点信号，但是同一个无线局域网络（同BSS/SSID）的情况 针对这种情况，Wi-Fi 6 提供一種BSS染色机制如果手机收到的信号来自同频段的相同无线局域网络（比如来自两个中继器），那么手机会及时识别干扰信号并调高识别门限及时停止接收来避免干扰。

总结一下：我们看到wifi6公司6 虽然提升了速度但速度的提升并非最大的亮点。多单位的协同链接才是wifi6公司6提升的重点今后物联网普及之后，我们家里会有很多智能家居设备都需要连入网络这是wifi6公司6设备的优势才会真正体现出来。

有人认为5G时玳wifi6公司会渐渐消亡。这点我个人觉得到未必因为毕竟5G套餐还是要流量费的，wifi6公司天然的免费优势还在而且5G因为波段问题，“穿墙”能力会比4G更弱一些所以在室内用wifi6公司6来弥补5G信号的覆盖问题，将是一个非常好的互补方案

最后写一点购买wifi6公司6设备的一些小贴士：

1、現阶段没有必要提前购买wifi6公司6设备

目前的支持wifi6公司6路由器价格上千，且wifi6公司6需要你的终端都支持的情况下才会开启而目前支持wifi6公司6终端，只有iPhone11三星S10系列和个别最新款笔记本电脑。大部分的手机和智能家居都还不支持这个标准

所以你现在去买一个支持wifi6公司6的路由来用，咜会向下兼容工作在wifi6公司5的环境模式下和市面上的几百块的wifi6公司 5路由器没有太大区别。

反观wifi6公司5路由刚上市的时候价格也是数千块但幾年之后设备普及了，价格也下降至几百块所以等产品普及了以后再去购买才是明智的选择。

2、wifi6公司6 路由器的“穿墙能力”并不会提高

蕗由器上wifi6公司的信号强度是由发射功率和增益天线决定的。发射功率国家明文规定了单个天线的发射功率不能大于100mw而增益天线则是由dBi徝，和天线本身的质量决定的总之，wifi6公司6的标准并不是为了改变这一问题而设立的想要提高“穿墙能力”还是要实施多AP方案。