Wi-Fi 6是802.11ax 標(biāo)準(zhǔn)的簡稱。至2019年WIFI6標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以來已經(jīng)接近6個(gè)年頭了，雖然現(xiàn)在市面上也有很多WIFI7的產(chǎn)品，但是國內(nèi)由于6G頻段未開放，以及成本原因，目前主流出貨的仍然是WIFI6的產(chǎn)品。WIFI7的出貨主要還是一些歐美發(fā)達(dá)國家。同時(shí)也有不少觀點(diǎn)認(rèn)為，WIFI7的升級(jí)對普通用戶帶來的感官提升并不是特別明顯。所以對于WIFI6到WIFI7的設(shè)備升級(jí)意愿并不是很強(qiáng)烈。
Wi-Fi 6E是Wi-Fi 6的增強(qiáng)版本（E代表Extended），Wi-Fi 6E將Wi-Fi 6的功能從2.4GHz和5GHz頻段擴(kuò)展到6GHz頻段，提供高達(dá)1200MHz的額外頻譜。Wi-Fi 6E作為Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，將保留Wi-Fi 6的所有的新技術(shù)，并將原本僅支持2.4GHz和5GHz頻段的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到6GHz頻段，范圍為5.925 GHz至7.125 GHz。這是一個(gè)開放的新頻譜，沒有重疊或干擾，是一個(gè)純凈的頻譜范圍。所以，Wi-Fi 6E頻寬更大、信道更多、干擾更低，可以實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量、更低的時(shí)延及更大的容量。目前對開放了6G頻段的國家，WIFI 6E標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品也仍在大量供貨。
同時(shí)隨著國產(chǎn)替代的崛起，目前國內(nèi)做路由平臺(tái)SOC的廠家，也主要都還是在研發(fā)WIFI6，今天我們就再一起回顧下WIFI6的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？
一、OFDMA 頻分復(fù)用技術(shù)
WIFI6之前，數(shù)據(jù)傳輸采用的是 OFDM技術(shù)，用戶是通過不同時(shí)間片段區(qū)分出來 的。每一個(gè)時(shí)間片段，一個(gè)用戶完整占據(jù)所有的子載波，并且發(fā)送一個(gè)完整的數(shù)據(jù)包如下圖。
802.11ax 中引入了一種更高效的數(shù)據(jù)傳輸模式OFDMA，它通過將子載波分配給不同用戶并在OFDM 系統(tǒng)中添加多址的方法來實(shí)現(xiàn)多用戶復(fù)用信道資源。將最小的子信道稱為“資源單元(Resource Unit，簡稱 RU)”，每個(gè) RU 當(dāng)中至少包含 26 個(gè)子載波，用戶是根據(jù)時(shí)頻資源塊RU區(qū)分出來的。我們首先將整個(gè)信道的資源分成一個(gè)個(gè)小的固定大小的時(shí)頻資源塊 RU。 在該模式下，用戶的數(shù)據(jù)是承載在每一個(gè) RU 上的，故從總的時(shí)頻資源上來看，每一個(gè)時(shí)間 片上，有可能有多個(gè)用戶同時(shí)發(fā)送（如下圖）。
FDMA頻率資源分配是資源單位(RU)，可以包含26、52、106、242、484或996數(shù)量的子載波。因此802.11ax中最小RU為包含26個(gè)子載波的2MHz帶寬。除了信道中央位置的直流載波，資源單位是相鄰和連續(xù)的。26，52，106，242，484和996 RU的位置依賴于信道帶寬的資源單位，如圖8所示(20MHz和40MHz)。其中橙黃色部分是有效子載波，其它顏色是導(dǎo)頻（藍(lán)色）、直流（DC）。資源單位雖然本身是固定的，但可以有不同大小的RU的混合組合。
不同帶寬對應(yīng)的RU數(shù):
二、DL/UL MU-MIMO 技術(shù)
MU-MIMO 在 WIFI5就已經(jīng)引入，但只支持 DL 4x4 MU-MIMO（下行）。在 WIFI6中進(jìn)一步增加了 MU-MIMO 數(shù)量，可支持 DL 8x8 MU-MIMO，借助 DL OFDMA 技術(shù)（下行），上下行可同時(shí)進(jìn)行 MU-MIMO傳輸和分配不同RU進(jìn)行多用戶多址傳輸，既增加了系統(tǒng)并發(fā)接入量，又均衡了吞吐量。
三、1024-QAM調(diào)制技術(shù)
WIFI5采用的 256-QAM 正交幅度調(diào)制，每個(gè)符號(hào)傳輸 8bit 數(shù)據(jù)（2^8=256），WIFI6 將采用 1024-QAM 正交幅度調(diào)制，每個(gè)符號(hào)位 傳輸 10bit 數(shù)據(jù)（2^10=1024），從 8 到 10 的提升是 25%，也就是相對于WIFI5來說， WIFI6的單條空間流數(shù)據(jù)吞吐量又提高了 25%。各調(diào)制模式下星座圖對比如下：
802.11ax 中成功使用 1024-QAM 調(diào)制取決于信道條件，更密的星座點(diǎn)距離，同時(shí)需要更強(qiáng)大的 EVM要求。
四、BSS Coloring 著色機(jī)制
WIFI6中引入了一種新的同頻傳輸識(shí)別機(jī)制，叫 BSS Coloring 著色機(jī)制，在 PHY 報(bào)文頭中添加 BSS color 字段對來自不同 BSS 的數(shù)據(jù)進(jìn)行“染色”，為每個(gè)通道分配一種顏色，該顏色標(biāo)識(shí)一組不應(yīng)干擾的基本服務(wù)集（BSS），接收端可以及早識(shí)別同頻傳輸干擾信號(hào)并停止接收，避免浪費(fèi)收發(fā)機(jī)時(shí)間。如果顏色相同，則認(rèn)為是同一 BSS 內(nèi)的干擾信號(hào)，發(fā)送將推遲；如果顏色不同，則認(rèn)為兩者之間無干擾，兩個(gè) Wi-Fi 設(shè)備可同信道同頻并行傳輸。以這種方式設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)，那些具有相同顏色的信道彼此相距很遠(yuǎn)，此時(shí)我們再利用動(dòng)態(tài)CCA 機(jī)制將這種信號(hào)設(shè)置為不敏感。
五、擴(kuò)展覆蓋范圍 (ER)
WIFI6標(biāo)準(zhǔn)采用的是 Long OFDM symbol 發(fā)送機(jī)制，每次數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時(shí)間從原來的 3.2us 提升到 12.8us，由于符號(hào)時(shí)間的延長，子載波間距從312.5 kHz減小到78.125 kHz，當(dāng)帶寬為20 MHz的信道時(shí)的FFT大小從64增加到256。狹窄的子載波間距允許更好的均衡化，從而具有更高的信道魯棒性。更長的發(fā)送時(shí)間可降低終端丟包率；另外 802.11ax 最小可僅使用 2MHz頻寬進(jìn)行窄帶傳輸，有效降低頻段噪聲干擾，提升了終端接受靈敏度，增 加了覆蓋距離。
六、目標(biāo)喚醒時(shí)間（TWT）
目標(biāo)喚醒時(shí)間 TWT（Target Wakeup Time）是 WIFI6支持的另一個(gè)重要的資源調(diào)度功能，它借鑒于 802.11ah 標(biāo)準(zhǔn)。它允許設(shè)備協(xié)商他們什么時(shí)候和多久會(huì)被喚醒，然后發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。此外AP可以將客戶端設(shè)備分組到不同的 TWT周期，從而減少喚醒后同時(shí)競爭無線介質(zhì)的設(shè)備數(shù)量。TWT還增加了設(shè)備睡眠時(shí)間，可以更進(jìn)一步的節(jié)能。
總的來說，WIFI6的出現(xiàn)解決了部分前一代技術(shù)沒有解決的用戶痛點(diǎn)問題，或者說是對這些體驗(yàn)有進(jìn)一步的優(yōu)化，比如多用戶接入，以及高密場景的應(yīng)用。