雷军说的 WiFi 6 到底是什么？
作者 | 白告天
责编 | 屠敏
小米近期发布了10周年梦幻手机——小米10，正式进入高端手机市场。除去各项参数，产品本身没有什么惊喜，但是小米10引入了一个重大技术升级，引起了广泛关注。雷军在发布会上专门用了5分钟来讲这个技术——WiFi 6，可能每个人都是第一次听说WiFi 6，那么这个雷军花5分钟来讲的WiFi 6到底是什么？
WiFi 6 是什么？
WiFi 6，其实就是第6代无线技术——IEEE 802.11 ax，802.11 是什么？你估计不知道。
故事还要从23年前说起。
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。
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。
WiFi 6 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。
WiFi 6 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。
虽然OFDMA和MU-MIMO都是允许多个设备同时传输的技术，但它们却截然不同。OFDMA可以在低吞吐量或小包应用（如物联网传感器）的高密度环境中提供帮助，而MU-MIMO可以帮助实现高吞吐量应用。OFDMA技术是对MU-MIMO的补充。
OFDMA和MU-MIMO作为WiFi 6的核心技术，通过分别在频率空间和物理空间上提供多路并发技术，带来了网络性能与速度的极大提升，全面优化用户体验，重新定义了WiFi的速度与激情。
WiFi 6 值得拥有吗？
答案是肯定的，但不是现在。
由于WiFi 6 技术刚出来，芯片还没有成熟，产量不高，所以现在市面上WiFi 6 相关路由器价格还是特别昂贵，动辄上千元。
如果你家庭有较多的WiFi 6终端手机（iPhone11、三星s10/note10、小米10等手机），较多支持WiFi 6的笔记本电脑和其他的设备，内网有NAS及影音服务；那么WiFi 6非常值得投资，如果没有的话，可以等WiFi 6路由器普及，升级路由器可以考虑WiFi 5先过度。
WiFi 6 和5G
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，WiFi 6系统简单、成本低。因此，在系统建设投入方面，WiFi 6优于５Ｇ。
结 语
2020年是5G商用元年，5G理论速度达到了10Gbps，上一代WiFi在网速、连接设备数等都被5G完爆。WiFi是否会被5G取代 ? 大家估计都没有底。直到WiFi 6出来，大家才知道5G遇到对手了。
但是5G和WiFi 6是对手吗？笔者认为不是。
5G网络和WiFi 6都各有自己的使用场景和对象，网络使用选择取决于用户，随着技术的发展，5G 和 WiFi 6会相互配合，在不同场景下，发挥各自优势，满足最终用户的需求。
【End】
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