- 與Wi-Fi 6前幾代Wi-Fi技術相比,在物理幀、調制、編碼、多用戶并發等多方面進行了技術改進和優化,Wi-Fi 6的關注點不只是單設備的峰值速率,Wi-Fi 6更關注的是應用、用戶體驗和整個無線環境的優化,
- Wi-Fi 6協議的設計目標和關注點,更貼合于現階段多Wi-Fi終端、多應用普及的場景,現階段各類終端和應用繁多,如視頻類應用、即時通訊類應用等,因此無線場景中多并發、短報文的情況越來越多,早期的Wi-Fi協議應對這種情景并無技術優勢,而Wi-Fi 6針對這些場景做了大量的改進和優化,能大幅度的提升大家的無線體驗,
- Wi-Fi 6作為致力提升無線使用效率和用戶真物體驗的標準,定義了很多和以往協議截然不同的技術規格,例如更高的調制階數(1024-QAM)、更窄的子載波間隔、上下行OFDMA技術、上下行MU-MIMO技術(其中下行MU-MIMO在Wi-Fi 5時引入)、空間復用技術等,
- 以下是在802.11ax當中使用到的關鍵技術
1. OFDMA

如上圖所示在802.11ax(wifi6)之前,資料傳輸采用的是OFDM模式,在一個時間段只能傳輸一個用戶的資料包,

802.11ax引入了一種更高效的模式OFDMA,如上圖所示,一個時間段可以同時傳輸user1,user2,user3的資料包,OFDMA 相比 OFDM 一般有三點好處:
- 更細的信道資源分配
- 提供更好的Qos,可降低時延
- 更多的用戶并發及更高的用戶帶寬
2. MU-MIMO
2.1 MIMO技術

如上圖所示,我們可以將wifi的資料通信簡單理解成水龍頭給水盆放水,水龍頭是wifi AP ,水盆可看做手機,那么如何增大水流呢(增加吞吐量)?
- 增大帶寬
- 增加天線的數量(如下圖所示),通過雙天線給手機發送兩個資料流,提高資料的速率

2.2 MU-MIMO

- WiFi6支持8個天線發送資料流,可以讓網速增加到8倍,
- MU-MIMO 使用信道的空間分集來在相同帶寬上發送獨立的資料流,在 AP 中引入 MU-MIMO 技術,同一時刻就可以實作 AP 與多個終端之間同時傳輸資料,大大提升了吞吐量,
- 雖然 802.11ax 標準允許 OFDMA 與 MU-MIMO 同時使用, 但不要 OFDMA 與 MU-MIMO 混淆, OFDMA 支持多用戶通過細分信道(子信道) 來提高并發效率,降低延遲,適用于低帶寬應用; MU-MIMO支持多用戶通過使用不同的空間流來提高吞吐量,適用于高帶寬的應用,

如上圖所示借助 DL OFDMA技術(下行),可同時進行 MU-MIMO 傳輸和分配不同 RU 進行多用戶多址傳輸,既增加了系統并發接入量,又均衡了吞吐量,
3. 1024-QAM
802.11ax 標準的主要目標是增加系統容量,降低時延,提高多用戶高密場景下的效率,
- 802.11ac 采用的 256-QAM 正交幅度調制,每個符號傳輸 8bit 資料(2^8=256),
- 802.11ax 將采用 1024-QAM 正交幅度調制,
每個符號位傳輸 10bit 資料(2^10=1024),從 8 到 10 的提升是 25%,也就是相對于 802.11ac 來說,802.11ax 的單條空間流資料吞吐量又提高了 25%,

4. Spatial Reuse & BBS Coloring
- Wi-Fi 射頻的傳輸原理是在任何指定時間內,一個信道上只允許一個用戶傳輸資料,如 果 Wi-Fi AP 和客戶端在同一信道上偵聽到有其他 802.11 無線電傳輸,會產生同頻干擾的問題,則會自動進行沖突避免,推遲傳輸,因此每個用戶都必須輪流使用,
- 如一個區域中有多個路由器,當傳輸資料時,有兩個及以上使用同一頻率同一信道進行資料傳輸,則會發生同頻干擾,
- 802.11ax 中引入了一種新的同頻傳輸識別機制,叫 BSS Coloring 著色機制,在 PHY報文頭中添加
BSS color 欄位對來自不同 BSS 的資料進行“染色”,為每個通道分配一種顏色,該顏色標識一組不應干擾的基本服務集(BSS),接收端可以及早識別同頻傳輸干擾信號并停止接收,避免浪費收發機時間,如果顏色相同,則認為是同一 BSS 內的干擾信號,發送將推遲;如果顏色不同,則認為兩者之間無干擾,兩個 Wi-Fi 設備可同信道同頻并行傳輸, 
參考文獻:華為Wi-Fi6技術白皮書
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標籤:python
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