什么是 Wi-Fi 6?
什么是 Wi-Fi 6?
Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) 是无线网络的第六个官方标准版本,与之前的 Wi-Fi 版本相比,它可提供更快的速度、更大的网络容量和改进的性能,尤其在密集环境中。Wi-Fi 6 的理论最大数据速率达到了 9.6 Gbit/s,并使用了正交频分多址 (OFDMA)、多用户、多输入、多输出 (MU-MIMO) 和目标唤醒时间 (TWT) 等技术和协议。这些技术相结合,可在不影响延迟和功耗的情况下支持更多联网设备接入网络。
为什么 Wi-Fi 6 很重要?
尽管 Wi-Fi 6 确实提升了 Wi-Fi 速度,但它之所以成为一项重要的基础设施升级,主要原因还是在于 Wi-Fi 的使用方式发生了改变。如今 Wi-Fi 流量已极为普遍,以至于高密度区域(包括体育场、音乐会现场、公共交通甚至用户家中)现在都必须管理数量极为庞大的连接。
物联网设备使用量的增加和远程办公的兴起,意味着一个 Wi-Fi 网络现在可能有数十到数百个并发连接。Wi-Fi 6 可以将其 9.6 Gbit/s 理论速率分配给各种设备,并允许无线路由器在一个广播帧中向多个无线设备发送数据。
这些改进协同发力,有助于聚合吞吐量,并在数据密集型场景下为 Wi-Fi 连接提供支持。特别是对于高清晰度视频流、在线直播游戏以及流式传输更多数据的其他应用,Wi-Fi 6 的低功耗和高性能有助于支撑这些使用场景。
这也适用于企业环境,在这些环境中,随着时间的推移,Wi-Fi 5 的同时无线连接数量可能会降低网络质量。Wi-Fi 6 的更改为所有连接提供了更强大、更有效、更省电的网络。
Wi-Fi 6 如何工作?
Wi-Fi 6 或 IEEE 802.11ax 标准由 Wi-Fi 联盟定义。几种底层技术协同工作,使 Wi-Fi 6 能够运行。其中许多机制旨在允许 Wi-Fi 接入点更有效地协调设备和网络之间的传输。
OFDMA(正交频分多址)
OFDMA 主动将无线信道划分为许多较小的子载波资源单元 (RU)。早期版本的 Wi-Fi 在数据传输过程中会独占整个信道,即使它没有占用该信道的所有带宽。通过划分信道,OFDMA 允许一个接入点在同一个窗口内为多个设备提供服务,让多个连接并行运行,从而显著减少竞争和延迟。
正交频分多址 (OFDMA) 让所有设备更容易接入传输信道,有助于降低延迟并提供更稳定的性能表现。
MU-MIMO(多用户、多输入、多输出)
尽管 Wi-Fi 5 已经使用 MU-MIMO,但 Wi-Fi 6 进一步扩展了其能力,实现了上行和下行数据传输的双向多用户并发。MU-MIMO 不是按顺序与设备通信,而是让接入点能够同时与多个设备进行交互。就像 OFDMA 一样,这种并发服务机制提升了吞吐量,让网络在不引入大量延迟的情况下同时管理更多活跃的客户端。
与 OFDMA 协同,MU-MIMO 意味着 Wi-Fi 6 能够为网络流量提供显著更高效的扩展能力。
目标唤醒时间 (TWT)
目标唤醒时间 (TWT) 是一种机制,旨在通过在设备未主动传输或接收数据时保持设备处于低功耗状态来降低功耗。TWT 协调设备的唤醒时间,确定设备激活并与接入点通信的时间。每当设备超出其目标唤醒时间时,TWT 将有助于减少其总电池消耗。
1024-QAM 调制
Wi-Fi 6 将无线接入点和客户端设备可以通过一个符号传输的总调制密度从 256-QAM 升级到 1024-QAM。256-QAM 可以打包 8 位数据,以便在每个符号中传输,而 1024-QAM 可以传输 10 位数据。这是一项直接的架构改进,有助于提高吞吐量效率。
BSS 着色
基本服务集 (BSS) 是一种用于重叠无线网络的排序系统,有助于更好地区分哪些传输会干扰无线信号、哪些可以忽略。BSS 为不同的网络分配特定的标识符,有助于改善空间排序。在密集环境中,BSS 改善空间利用的能力极为重要,这可以减少不必要的延迟或交互。
Wi-Fi 6 有哪些优势?
对于希望采用 Wi-Fi 6 的企业来说,有很多好处。
更高的数据速率
Wi-Fi 6 的理论最大速率为 9.6 Gbit/s,较 Wi-Fi 5 的 3.5 Gbit/s 有所提升。借助上述组件,Wi-Fi 6 可以更好地利用空间,改善调制,并提供更好的并行传输功能,以实现更高的数据速率。
更大的容量和更高的效率
Wi-Fi 6 使用 OFDMA 和升级的 MU-MIMO,允许接入点同时为多台设备提供服务。这些改进极大地提高了总容量和效率,同时有助于防止网络性能下降。
减少网络拥塞
通过增强空间重用、设备管理和传输调度,Wi-Fi 6 减少了其网络内的总体拥塞。这在企业或大都市等大量连接需要共存的高密度环境中尤其重要。
能效
目标唤醒时间机制有助于仅在设备需要发送或接收传输时激活设备。通过减少总活动时间,Wi-Fi 6 有助于延长设备的电池寿命。
面向下一代的前瞻性设计
通过 MU-MIMO 和 OFDMA 能够同时管理更多设备,使 Wi-Fi 6 比早期的 Wi-Fi 标准更具可扩展性。有鉴于此,Wi-Fi 6 将自己定位为能够应对移动设备和物联网设备的使用量激增以及远程连接的持续发展。
Wi-Fi 6 相比 Wi-Fi 5 有哪些不同?
Wi-Fi 6 是 Wi-Fi 5 的直接升级,增强了其核心功能,提高了速度,并实现了更好的并行设备传输管理。Wi-Fi 5 主要侧重于提高峰值吞吐量,而 Wi-Fi 6 进行了一系列更全面的改进,以增强可扩展性和性能。
速度改进
与 Wi-Fi 5 的 3.5Gbit/s 相比,Wi-Fi 6 将最大理论吞吐量提高到 9.6 Gbit/s,从而提高了最大理论吞吐量。实现这一理论最大值取决于设备、配置和环境因素。
拥挤网络的容量差异
利用 OFDMA 和增强版 MU-MIMO,Wi-Fi 6 允许多个设备同时传输和接收数据。在 Wi-Fi 5 中,设备将争夺访问权限;而 Wi-Fi 6 则允许同时连接并提高设备连接密度。正是这一改变,使得 Wi-Fi 6 对于人口密集区域或高需求网络如此重要。
覆盖范围考虑因素
尽管 Wi-Fi 6 的所有新功能都没有直接改善其覆盖范围,但它们确实有助于更好地管理现有连接。考虑到这一点,Wi-Fi 6 能够在网络边缘提供更稳定、更一致的连接,并能更有效地维持信令通信。
向后兼容更新
Wi-Fi 6 可向后兼容以前的 Wi-Fi 标准。这意味着支持 Wi-Fi 5 设备,但无法达到 Wi-Fi 6 的速度,也无法利用其所有功能。
部署 Wi-Fi 6 的关键注意事项是什么?
以下是企业在部署 Wi-Fi 6 时应考虑的主要注意事项。
设备兼容性
除非设备支持 802.11ax 标准,否则它们无法利用 Wi-Fi 6 的新功能,例如 TWT 和 OFDMA。拥有大量老旧 Wi-Fi 设备的企业网络,其改善幅度不太可能像已经完成设备更新的网络那样显著。
基础设施要求
由于 Wi-Fi 6 能够同时管理多个设备并聚合吞吐量,它将对上游基础设施造成更大压力。任何管理路由和交换的网络架构都需要高性能才能防止瓶颈问题。
网络规划
Wi-Fi 6 擅长改善高密度环境中的无线连接。在规划 Wi-Fi 6 部署时,应优先考虑许多设备相互竞争的人口密集区域,而不是简单地寻求增加网络的最大覆盖范围。
安全配置
使用 Wi-Fi 6 的组织可能正在升级以支持物联网设备集群,将有效的安全性作为优先事项。Wi-Fi Protected Access 3 (WPA3) 有助于强制执行身份验证和加密策略,而管理员可以监控访问控制。适当的安全规划、网络分段、仔细的设备审查和其他最佳实践有助于在不带来新风险的情况下支持 Wi-Fi 6 无线容量的扩展。
什么是 Wi-Fi 6E?
Wi-Fi 6E 是 Wi-Fi 6 的扩展,它进入了一个新的 6 GHz 频段,从而扩大了无线通信的总可用频谱。通过增加一个频段,Wi-Fi 6E 进一步减少了拥塞,实现了更快的速度,使得众多联网设备能够同时正常运行。Wi-Fi 6E 需要更新设备并需要兼容的 Wi-Fi 路由器,因为传统设备不会使用此频率。
尽管互联网速度仍然受到上游连接管理的限制,但 Wi-Fi 6E 有助于消除无线层的性能问题。
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