802.11ax獲封WiFi 6，技術能力有多6？

雷鋒網消息，10月3日，WiFi聯盟將基於IEEE 802.11ax標準的WiFi正式納入正規軍，成為第六代WiFi技術，即WiFi 6。

作為第六代WiFi技術，WiFi 6究竟有多6？

在解讀這個問題之前，我們先要有一個小插曲。WiFi聯盟在確定第六代WiFI的同時，為了更易於用戶理解，還正式公布了採用數字的新的命名標準。

WiFi新命名標準

在WiFi聯盟最新公布的命名系統中，用數字大小按時間順序（也是性能的強弱順序）依次取代了原有複雜的技術命名方式，用戶可以通過數字大小來識別WiFi標準的性能，包括速率、吞吐量、用戶體驗等。例如，就性能而言，WiFi 6 > WiFi 5就顯而易見。

這樣的方式也可用於指定先前的WiFi標準，並可用戶識別使用相應WiFi標準的設備。例如，802.11n或802.11ac。數字序列包括：

• WiFi 6用於識別支持802.11ax技術的設備

• WiFi 5用於識別支持802.11ac技術的設備

• WiFi 4用於識別支持802.11n技術的設備

另外，在識別WiFi設備網路連接方面，也用到了新的UI圖標。圖標將通過顯示WiFi信號指示符和連接的數字表示。當用戶在提供不同用戶體驗的WiFi網路之間移動時，圖標也將會進行相應調整。當用戶設備顯示伴有數字6的信號指示符圖標時，表示該設備正在使用WiFi 6。

WiFi 6，也就是802.11ax，曾在2016年11月和2017年9月分別提出了第一版和第二版標準草案，然而均未能獲得802.11ax工作小組75%以上成員投票認可，目前的第三版，也就是3.0版本草案仍在商討中，預計會在2019年完成正式標準化。

雖然正式標準化並未完成，但是並不影響802.11ax的技術發展。

與前代相比（802.11ac），802.11ax主要目標是在密集用戶環境中將用戶的平均吞吐量提高至少4倍。這自然就需要在技術能力上有足夠的提升，就具體技術提升，本文主要從MU-MIMO、OFDMA、MCS三方面進行分析。

首先是MU-MIMO技術。MU-MIMO即多用戶輸入輸出技術，也是主要應用於802.11ac WAVE2的技術。相較應用在802.11n上的MIMO（多天線傳輸）技術而言，主要改善了路由器天線閑置的情況，允許路由器分割天線，獨立地為不同的設備傳輸。

2015年推出的802.11ac Wave 2一個主要特性是應用了MU-MIMO技術，使得其AP節點可以同時向多個支持MU-MIMO的客戶端發送數據包，解決了無線路由器之前一次只能和一個終端通信的問題。802.11ac Wave 2當時支持的最大規格是4×4 MU-MIMO，可以同時向4個終端共享下行的MU-MIMO數據包。

相較而言，802.11ax擁有8×8 MU-MIMO，可以同時向8個終端共享上行、下行的MU-MIMO數據包。另外，採用802.11ax標準的設備從AP向終端發送數據包時，一個數據包可以面向多個終端節點發送，而且這幾個終端節點也能夠協調，同時向AP端、網路上行發送數據包。數據包同時到達AP，AP也可以解碼、同時接收所有的數據包，因此效率就有所提高。

然後是OFDMA技術。802.11ac及之前WiFi標準採用的都是OFDM（正交頻分復用）調製方式，是多載波傳輸方案實現方式之一。採用該方式的設備的網路中在同一幀里只有一個標準的數據包，傳給客戶端的時候不管幀的大小，從網路協議的角度來看，在信道發送方面額外的系統開銷都是一樣的。另外，在OFDM系統中，用戶佔用了整個信道，隨著用戶數量的增多，用戶之間的數據請求會發生衝突，從而導致當這些用戶發送請求數據時，服務質量較差。

802.11ax採用的是OFDMA（正交頻分多址）調製方式，該技術是OFDM技術的演進。OFDMA如今已經在蜂窩網路中普遍應用，其可以把各種大小的數據包從調製的角度組合在一起，系統開銷可以通過共享而降低，並能同時支持上行和下行，因而效率得到提高。同時，OFDMA的符號的長度也得以增長，每一個調製信號的符號長度變成802.11ac的4倍。調製的長度越長，在多路徑的情況下，AP端、客戶端就能有更多的機會可以充分利用多路徑，通過更寬的窗口把不同角度反射過來的信號組合在一起。這就讓實際應用場景中，特別是遠距離傳輸的時候，在多路徑比較強的情況下，解碼能力增強，接受的穩定性也更大了。

MCS（調製與編碼策略）的提升。這裡涉及到的是QAM，即正交振幅調製，正交振幅調製正交載波調製技術與多電平振幅鍵控的結合。802.11ac最高只支持256-QAM，802.11ax可以支持到1024-QAM。由於調製碼的密度越大，承載的數據量也就越大，802.11ax相較802.11ac在承載數據量的能力上提高了2到3倍。如果從數據角度來看，單條空間流80M帶寬的關聯速率從433Mbps提升到了600.4Mbps，理論最大關聯速率（160M帶寬，8條空間流）從6.9Gbps提升到9.6Gbps左右。

802.11ax支持2.4GHz和5GHz雙頻段，也繼承了WiFi的向下兼容的特性。關於802.11ac與802.11ax在頻段、信道帶寬、FFT大小、副載波間隔、數據傳輸速率等方面的具體性能對比，見下表：

前文也提到，802.11ax標準預計會在2019年完成正式標準化，但這並不影響巨頭廠商的布局與競爭。

2017年2月，高通推出支持802.11ax的兩款產品——IPQ8074和QCA6290。

其中，IPQ8074是針對企業應用的高集成的SoC，採用14nm製程，支持多達四個千兆MAC，擁有兩個10G介面的NBASE-T，同時還支持80MHz通道寬度，並配有運行在2GHz的Cortex-A53四核處理器和雙核網路處理器，具有8x8 5GHz + 4x4 2.4GHz的MU-MIMO的解決方案。

QCA6290晶元組面向消費類設備，採用28nm工藝製造，並支持2x2 802.11ax連接，並行雙頻操作。官方稱，除了支持802.11ax標準節能特性，還可通過高通Technologies的特定優化，降低三分之二的功耗。

2017年8月16日，博通推出了基於802.11ax標準的Max Wi-Fi晶元，包括BCM43684（民用）、BCM43694（商用）、BCM4375三種型號。

其中，BCM43684和BCM43694支持最高4條數據流，峰值傳輸為4.8Gbps，其它技術指標，包括前文提到的160MHz信道帶寬、1024QAM、MU-MIMO、OFDMA技術等也都支持；BCM4375是用於移動平台且集成了藍牙的一體式產品，考慮到功耗和晶元面積問題，峰值速度降為1.429Gbps，集成藍牙5.0，同樣也支持1024QAM、MU-MIMO和OFDMA。

據此前高通產品管理總監Jason Tao表示，802.11ax標準的優勢主要在城市密集使用環境、企業級應用、運營商網路分流中將得以凸顯。

一是城市裡面密集度非常高的使用環境。802.11ax對辦公、公寓、密集型住宅甚至室外的應用都有很大的提高；

二是企業級的應用。這也是現在非常看好的、最早採納802.11ax標準的應用場景之一。因為企業級應用基本把所有的關鍵業務都搬到了WiFi網路，有線網路連接已經很少見了。無論是終端設備接到雲端，還是應用於教育領域的電子課室都是在WiFi網路上實現的。802.11ax使這些服務比以前的可靠度更高，支持的客戶端數量也更大。比如說電子教室，以前如果是100多位學生的大課授課形式，傳輸視頻或是上下行的交互挑戰都比較大，802.11ax會使應用場景的可靠度和使用效果有很好的提升。

第三，新增應用場景是對運營商網路分流起到了重要的輔助作用。LTE網路對移動終端的上網和數據流量方面確實起到了很大的改善作用，但LTE的網路對運營商來說不管是帶寬還是網路的部署都比較昂貴，所以很多情況下運營商都願意把其中一部分業務分流到WiFi網路上，因為WiFi網路相對更加經濟實惠。但之前的WiFi網路存在穩定性或者帶寬上的挑戰，隨著802.11ax技術的演進，從LTE網路分流過來的應用場景的用戶體驗會比以前更好。

據雷鋒網了解，其實在802.11ax之前，也有預測802.11ad將會成為第六代WiFi技術，然而802.11ad雖然摒棄了2.4GHz和5GHz擁擠的頻段，選用了60GHz高頻段，但是卻帶來了諸如穿牆能力弱等局限性。因而最終還是將802.11ax作為第六代WiFi技術。

至於此次正式入編，成為正規軍的802.11ax，同時又喜獲WiFi 6的稱號。技術指標包括8x8 MU-MIMO、OFDMA、1024-QAM等，同時也繼承了WiFi標準向下兼容的特性；從而實現了同時支持上行、下行數據傳輸，最大理論數據速率高達9.6Gbps左右，在密集用戶環境中將用戶的平均吞吐量提高至少4倍。雖然現在還未正式完成標準化，也沒有任何可用的WiFi 6客戶端設備，但是卻仍被視為各大廠商搶佔的高地。

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