隨著802.11ax標準的頒布，消費者Wi-Fi市場隨時準備著實現另一次性能上的巨大飛躍。802.11ax即眾所周知的Wi-Fi 6，為減少消費者的困惑并加速應用，Wi-Fi聯盟已經決定用數字名稱代替晦澀的“ 802.11”命名法。本文將介紹它的四個優勢供您參考。
隨著802.11ax標準的頒布，消費者Wi-Fi市場隨時準備著實現另一次性能上的巨大飛躍。802.11ax即眾所周知的Wi-Fi 6，為減少消費者的困惑并加速應用，Wi-Fi聯盟已經決定用數字名稱代替晦澀的“ 802.11”命名法。歷史經驗表明，現有Wi-Fi 5（即之前所稱的802.11ac）設備和接入點（AP）的主導地位將不可避免地被Wi-Fi 6取代，就像Wi-Fi 5取代了Wi-Fi 4（即802.11n）一樣。此時過渡與多千兆以太網的普及和地面5G網絡的推出相吻合。它為消費者帶來的好處不僅限于更高的速率，本文將介紹它的四個優勢供您參考。
1. 更大帶寬
帶寬是任何一個新通信標準首先要考慮的問題，Wi-Fi 6毋庸置疑可以提供更大帶寬。無線通信的物理特性表明，頻譜越大，信道越寬，可以提供的帶寬就越大。在這一點上，Wi-Fi與地面微波和蜂窩網絡一樣。因此，從雙頻（2.4 + 5 GHz）操作擴展到三頻（2.4 + 5 + 6 GHz）操作（6E有效地包括了5.925-7.125 GHz頻譜）是一個非常重大的改變。再加上這些頻段上可用信道的有效翻倍，更多的物聯網設備將能夠在更大范圍的信道內進行連接。
2. 抗擁塞能力
Wi-Fi 6的另一個主要優點是它能夠應對密集、嘈雜的RF環境。長久以來，酒店、機場和體育場館等地方的信道擁塞一直是一個痛點。隨著個人平板電腦、手機和頂置（OTT）流媒體設備的激增，家庭應用中也出現了擁塞。而Wi-Fi 6可以通過組合其技術優勢來管理這種流量的增長。首先，它采用多個天線、與多個設備、在同一時間進行通信，這稱為多用戶多輸入/多輸出（MU-MIMO）。另外，它采用正交頻分多址（OFDMA）將一個無線信道劃分為多個子信道，每個子信道都可以承載單獨設備的數據。這樣減少了協議開銷并提高了效率，從而支持了物聯網設備的激增。再結合基本服務集著色（BSS Coloring）機制，通過空間分集的形式大大提高了擁塞區域的網絡容量和效率。
3. 采用目標喚醒時間（TWT）降低功耗
在物聯網領域，降低功耗是延長電池壽命的關鍵。Wi-Fi 6所具有的目標喚醒時間（TWT）功能可以幫助降低功耗，它可以告訴設備何時讓Wi-Fi無線電進入睡眠，何時叫醒以接收下一次傳輸。這項技術可以將低功率設備的電池壽命從數月延長至數年。
4. 降低延遲
與移動5G的部署一樣，降低延遲也是Wi-Fi 6現在擁有的隱藏優勢之一。曾幾何時，無線網絡在延遲時間的競爭中經常輸給有線網絡。那個時代已經結束，無線網絡現在的延遲已經降低了一個數量級，從高達100ms減少到小于10ms。這對聯網的自動駕駛汽車（CAV）和虛擬現實（VR）等應用尤為重要，可以說，實時數據決定了這類系統的性能。
Wi-Fi 6很快會出現在您身邊
到2024年，僅物聯網一個應用就將推動Wi-Fi 6/6E的部署，這使所有前代Wi-Fi黯然失色；許多物聯網應用和用例都要求高吞吐量和低延遲的無線通信功能，如虛擬現實和工業控制系統等應用，它們都將極大地得益于Wi-Fi 6。而且，一旦可用，Wi-Fi 6E還將是5G蜂窩流量卸載的主要候選者。
什么是Wi-Fi 6E?
Wi-Fi 6E是擴展到6GHz頻段的Wi-Fi 6。
這2個“6”經常被混淆，兩者之間的區別是：
“ Wi-Fi 6E”中的“ 6”是指Wi-Fi技術的“第六代”。
“ E”是指標準的最新擴展，它采用了一個新的頻段因而具有極大的優勢。與現有的Wi-Fi頻段類似，新頻譜及其使用政策在不同地區和法規中會有所不同。目前，歐洲市場的“ 6 GHz頻段”為5.925 GHz至6.425GHz，而美國市場為5.925 GHz至7.125GHz。
Wi-Fi 6技術的進步可以為終端設備帶來更高效率、更少擁塞、更低延遲以及更長的電池壽命。
在新的6GHz頻段上利用這些優勢會將其放大到一個全新的水平，因為該頻段將禁止使用比Wi-Fi 6技術傳統或更舊的協議。
與5GHz頻段實際擁有的80MHz信道和2.4GHz頻段的20MHz信道相比，在6GHz頻段中運行Wi-Fi有望使實際吞吐量增加一倍，因為它可以包含多個160MHz信道。
Wi-Fi 6E提供了數量更多的非重疊160MHz信道，這將有助于減少擁塞，尤其是在運行多個網絡的區域，如MDU、企業和場館中。
Wi-Fi標準和命名歷史
我們來看看Wi-Fi的發展歷程
我們還需要更大帶寬嗎？
或者說，“我們現在還沒有足夠帶寬嗎？”
新冠疫情告訴我們，網絡狀態、連接質量及其擴展能力對我們的幸福安康有多么重要。現實讓監管機構早已清楚的網絡需求更加明晰，增加容量刻不容緩。早在新冠疫情出現之前，思科就在其年度互聯網報告（2018-2023）中清楚地表明了需要更大容量的迫切性。以下這些數字表明了市場的明確需求：“寬帶速度的提高帶來了高帶寬內容與應用的消費及用量增長。全球平均寬帶速度持續增長，從2018年的45.9 Mbps翻倍增長到2023年的110.4 Mbps。下表列出了從2018年到2023年的寬帶速度預測。但固定寬帶速度預測受一些因素影響，包括光纖到戶（FTTH）的部署和采用、高速DSL和有線寬帶的采用，以及整體寬帶的普及率。在這項研究涵蓋的國家中，日本、韓國和瑞典在寬帶速度方面遙遙領先，這在很大程度上就是因為FTTH的廣泛部署。”
圖2：2018年至2023年的寬帶速度預測
“視頻和其他應用在當今家庭中仍然有著巨大的需求，隨著未來的應用需求，即使在2023年的預測期之后，帶寬需求也將巨大。下圖展示了視頻應用的未來探索；今天的帶寬需求僅僅是未來需求的一小部分。”
“現在的速度和歷史速度數據都是通過Ookla的Speedtest.net得出。對移動數據速度的前瞻性預測則基于第三方的預測，它對直到2023年，2G、3G、3.5G和4G在移動連接中的相對比例進行了預測。下圖顯示了按設備類型劃分的全球移動設備平均速度，其中智能手機和平板電腦的速度由于5G的應用而加速。
在下圖中，思科預測了將在全球范圍內增長的設備數量。隨著為家庭服務的設備數量不斷增長，對帶寬的需求自然也隨之增加。
到2022年，Wi-Fi和移動設備將貢獻79％的互聯網流量。
(來源: Cisco Annual Internet Report (2018–2023) White Paper)
頻段分配和每個頻段的信道
Wi-Fi 6E將充分利用監管機構發布的6GHz頻段。
隨著歐洲對6GHz頻段的分配，Wi-Fi網絡的總可用頻譜將增加兩倍以上，而在采用美國標準的國家/地區，可用頻譜將更多，將增加14個80 MHz信道和7個160 MHz信道，想象一下，這就像從2車道換到8車道大型高速公路的行車體驗。Wi-Fi 6E分配的信道彼此之間不重疊，這將有助于顯著減少擁塞，尤其是在有大批網絡運行的區域。還有一點也很重要，我們所談論的6GHz頻段包括更多的連續頻譜-這將使下一代Wi-Fi（如802.11be）可以利用更大信道帶寬（例如320MHz）實現未來的10Gbps +網絡。
6 GHz頻段為Wi-Fi提供的獨特優勢
為什么要用6GHz？
現在，我們在家庭和辦公室中使用Wi-Fi 6及其前代Wi-Fi提供的2.4GHz和5GHz無線電頻段。而“ Wi-Fi 6E”設備能夠在6 GHz頻段上運行。
6GHz頻段的Wi-Fi意味著Wi-Fi 6用戶的即時性能提升。當然，它仍然有干擾問題需要解決；但是，為Wi-Fi開放6 GHz頻段是明智之舉，它可以確保這項已被廣泛使用的無線技術能夠為未來的應用和網絡提供所需性能。
6GHz頻段將僅允許Wi-Fi 6設備運行，這意味著它不會有歷史遺留問題。將未開發的頻段與沒有遺留問題的設備相結合，創立了過去20年未見的Wi-Fi行業大舉措。
Wi-Fi 6E擁有調度技術、多用戶多輸入/多輸出（MU-MIMO）技術和多信道，它將減少相鄰網絡之間的沖突與干擾。
最終，Wi-Fi 6E服務的延遲可以始終低至2毫秒，相對于5 GHz頻段通常約幾毫秒至100毫秒的延遲，Wi-Fi 6E有著巨大的進步。而且關鍵在于延遲將始終很低。其單連接性能，如智能手機速率應能超過2Gbps。對視頻和AR / VR游戲來說，Wi-Fi 6E也是絕佳方案。
在使用Wi-Fi 6E的多千兆室內無線網絡中，無論連接到網絡的是什么設備，即使連接了數百個大數據量的設備，運行多年也不會出現容量不足的情況。
總體而言，新的6GHz頻段將允許在全部1.2GHz的頻譜中進行免許可連接，這意味著當前的Wi-Fi工作頻段將增加一倍以上。
因此，還會有更多具有更大信道帶寬的頻譜。6Ghz頻段將能夠提供連續的頻譜塊，以容納額外的80 MHz信道和160 MHz信道，這對高帶寬應用是絕對必要的；諸如高清視頻流和虛擬現實之類的高帶寬應用將會需要更快的數據吞吐量。最終，即使在非常密集和擁塞的環境中，6E也將能夠提供優秀的網絡性能，并同時支持更多的Wi-Fi客戶。
充分利用6GHz頻段巨大優勢的Wi-Fi 6技術特性
盡管可用頻率范圍小于800 MHz（2.4 GHz頻段有70 MHz，5 GHz頻段有700 MHz），但Wi-Fi承載的互聯網流量比任何其他無線技術都多得多，并且至今一直運行良好。2.4GHz和5GHz頻段中的未許可頻譜推動著Wi-Fi的成長。這些未許可頻譜現在被許多設備共享，包括采用藍牙、Zigbee和其他技術的非Wi-Fi設備，但也由于許多用戶共用而性能不得不打些折扣。
開放6GHz頻段給未許可的Wi-Fi應用可以釋放超過1200 MHz的額外帶寬，下一代Wi-Fi 6E設備的天線和芯片組就能夠充分利用額外的頻譜。
Wi-Fi聯盟進行的一項研究表明，800 MHz的頻譜將無法應對2020年的預期流量。到2025年，所需頻譜將增長至1.12GHz。Wi-Fi聯盟確定采用的解決方案將能夠提供連續頻譜，以實現多達7個160 MHz的寬信道（或未來的320 MHz）。6GHz頻段及其1,200 MHz的連續頻譜將可以滿足增長的需求。
這種額外的無許可頻譜將解決用戶現在（2020年）面臨的兩個主要問題：
●流量擁塞：目前的可用Wi-Fi信道數量少，迫使許多用戶共享可用帶寬并造成擁塞。
●80 MHz和160 MHz信道有限的可用性：目前的相鄰頻譜數量有限，造成很難獲得80 MHz或160 MHz信道；而只有在寬信道可用時，才能實現高數據吞吐量。
引入6GHz頻段用于Wi-Fi可以立即滿足所有Wi-Fi 6用戶的需求。擁有充足的頻譜來安全部署80 MHz或160 MHz寬信道，并實現之前無法實現的安裝和網絡配置，將緩和人們對后向兼容性的擔憂。
因此，6 GHz頻段將成為Wi-Fi 6用戶的及時雨，擁有高吞吐率和無擁塞的網絡訪問，用戶定將歡欣鼓舞。
采用6GHz頻段可以為Wi-Fi 6帶來的優勢總結如下：
●為每用戶提供更多的整體帶寬，可以實現低延遲的超高清、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）媒體流
●通過吞吐量的增加可以擴增更多的并發數據流
●不日將獲批的Wi-Fi 6E將帶來2.4GHz、5GHz和最終6GHz頻段中更多的頻譜
●新頻譜將被分成更多的信道，提供更多的通信路徑
●在接收不良的地區可以從蜂窩網絡中卸載無線流量
●室外和多路徑（雜亂）環境中的性能/魯棒性將大大提高
●干擾更少，因而MAC效率更高
行業用例
將6E設備推向市場并促進6GHz頻段的采用：
用例和益處
消費者家庭用例
隨著6GHz頻段容量的增加，家庭用戶將能夠有效利用附加信道的可用性來享受更高級的Wi-Fi產品，從而支持不斷增長的帶寬消耗。這種解決方案可以同時支持多個頻段，以用于各種網絡實現。在整個家庭場景中的任何位置都能提供大于1Gbps的無線服務。
以下是一些可能消耗高帶寬的較流行的家庭應用示例，它們都將得益于6GHz頻段容量的增加：
●高清電視，支持輸出4K和8K視頻流到多屏
●VoIP和視頻會議
●AR / VR游戲
●移動設備的卸載網絡
●來自攝像頭、揚聲器和傳感器的實時音頻和視頻流
●在線備份
●高品質音樂應用
●5G回程–將5G CPE連接到室內網關
下一代性能更高的接入點將提供更大容量、更低延遲和更好的QoS。三頻產品（2.4 + 5 + 6 GHz）有望成為Wi-Fi 6 + 6E基礎設施的新規范。
●三頻產品可以利用更多頻段頻譜，使用新的6GHz頻段，將無需與使用2.4和5GHz頻段的其他設備競爭。
●Mesh Tri-band產品將利用6GHz頻段的專用回程鏈路，同時支持2.4和5GHz頻段客戶端設備的無縫服務。
延時敏感應用
有很多應用對延遲敏感，例如游戲、AR / VR、VoIP、實時/雙向視頻和遠程桌面協議（RDP）等。“延遲敏感性”即服務容易受慢或不穩定連接的影響，造成視頻會議圖像凍結、像素化或視頻與音頻不同步等現象。
Wi-Fi 6E將能夠糾正這些問題，大大提高服務質量。
企業應用
企業環境中的應用密度會比較高。Wi-Fi 6（尤其是Wi-Fi 6E）在這類環境中優勢明顯，它能夠提供更多數量的非重疊信道，允許更多相鄰AP使用完整的160MHz信道容量。Wi-Fi 6技術利用多種多用戶技術（MU-OFDMA和MU-MIMO）以及調度技術和TWT來減少空中沖突，從而使更多并發設備能夠在服務中提供更佳的用戶體驗。
在以下幾種企業場景中，Wi-Fi 6已經表現不錯，但Wi-Fi 6E將更加出色：
●改進機場、演講廳和運動場所等高密度場所的服務，支持大量客戶參與客戶互動應用和流媒體視頻。
●可以提供更高數據速率和更低延遲，以支持在無線設備上使用虛擬現實和增強現實應用。
●擴展物聯網設備的連接性和電池壽命。通過改善高密度環境中的抗干擾能力提高應用的體驗質量（QoE）。
6E規范現狀
在Wi-Fi標準化的過程中，通常由IEEE編寫標準，WiFi聯盟來定義規范的強制執行部分并創建測試程序。
從目前的情況來看，Wi-Fi聯盟可能將于2021年初推出6E認證。
至于6GHz頻段的頻率采用，FCC、EU和OFCOM（英國監管機構）等多家政府無線電監管機構正在開展相關工作。這三家機構都正在制定法規以及允許設備在其相關地區使用6GHz頻段的批準程序。FCC和EU正在抓緊工作以符合Wi-Fi聯盟的時間表，實現2021年初的設備認證與部署。
6E如何補充5G
5G比它們想象的更需要Wi-Fi 6E。
眾所周知，Wi-Fi卸載是移動網絡業務案例的關鍵推動因素（因為Wi-Fi AP比蜂窩基站成本更低，它使網絡致密化具備可行性），Wi-Fi卸載也是移動網絡容量卸載的重要工具（尤其是從室內或密集的公共場所連接的移動設備）。實際上，正如思科VNI預測所表明的那樣，每一代蜂窩網絡對Wi-Fi卸載的依賴都在增長，在即將到來的5G網絡中也仍然如此。
如下面的蜘蛛網圖所示，Wi-Fi第六代技術完全滿足了（某些方面甚至超出了）3GPP制定的第五代蜂窩網絡相關目標KPI：
（來源: 5G Networks: The Role of Wi-Fi and Unlicensed Technologies）
此外，Wi-Fi 6E也是實現5G毫米波進入家庭的最佳工具。5G毫米波由于其頻率通過障礙物（例如墻壁、樹葉和人體）的物理傳播特性而不能可靠地穿透房屋。而28GHz和39GHz等頻率對天氣條件敏感，在空氣中傳播時衰減很快，更不用說穿透固體建筑物。因此，5G毫米波部署模型可能會要求使用室外蜂窩5G單元以及一些將服務分發到室內的技術；考慮到目標要求的約2Gbps的服務，Wi-Fi 6E將可以實現目標服務和解決方案成本的完美匹配。
即使在較低頻率的10 GHz頻譜中，5G覆蓋也只能穿透未經處理的玻璃窗，而不能真正進入建筑物內部。因此，大多數建筑物都需要在建筑物內部部署蜂窩輔助設備，才能實現可靠的建筑物內部覆蓋。而Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E的出現提供了最佳解決方案。
5G擁塞會導致延遲和/或信號接收緩慢，而Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E將通過減少5G擁塞來緩解大流量。到2022年，5G可能會將近3/4的流量都卸載到Wi-Fi上。屆時，連接和設備數量都將有巨大的增長，尤其是機器到機器（M2M）連接。5G、Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E會將全球范圍的互聯網社區擴展到從未到達的區域。
很多人認為，5G將取代跨越市、州或國家等大地理區域的無線廣域網（WAN）。通過WAN可以與部分業務建立專有連接，也可以將小型網絡連接在一起建立公共連接。Wi-Fi 6E作為恰當的卸載和致密化工具對此進行了補充，它是5G毫米波ODU到IDU的分發工具，還提供強大的回程解決方案用于互連5G基本單元。
也有人認為可以使用5G技術將室外5G毫米波ODU與室內單元互連。但這種5G鏈路的成本將遠遠高于Wi-Fi解決方案的成本。
簡而言之，每一代蜂窩技術都依賴Wi-Fi技術的可負擔能力和容量實現其業務計劃，而且越來越依賴。Wi-Fi 6，尤其是Wi-Fi 6E，是實現5G網絡預期性能和業務計劃的最佳工具。
責編：Amy Guan
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