Wi-Fi 6還能走多遠(yuǎn)

本文來(lái)源：SDNLAB

Wi-Fi 是現(xiàn)代人生活中必不可少的一個(gè)角色，2018年10 月，Wi-Fi 聯(lián)盟為更好的推廣Wi-Fi 技術(shù)，參考通訊技術(shù)命名方式，重新命名Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)，其中802.11ax 被命名為Wi-Fi 6，802.11ac 被命名為Wi-Fi 5，以此類推。至此，從1999年使用至今的802.11a的命名格式正式退出歷史舞臺(tái)。

Wi-Fi 6作為新一代Wi-Fi無(wú)線局域網(wǎng)傳輸技術(shù)，對(duì)比Wi-Fi 5，其擁有高速率、高連接數(shù)、低延時(shí)、低功耗、安全性等諸多優(yōu)勢(shì)。

在Wi-Fi 4升級(jí)到Wi-Fi 5的時(shí)候，除了提高了QAM調(diào)制方式和Wi-Fi頻寬之外，還新開(kāi)辟了5Ghz Wi-Fi的新頻段。因?yàn)?.4Ghz頻段太擁擠了，很難跑得了256QAM和80Mhz的Wi-Fi 5。如果用高速公路來(lái)類比Wi-Fi的話，那么Wi-Fi 5相比Wi-Fi 4而言，不僅是“車”能跑得更快，而且“車道”也變多了，雙線小路變身高速快線，5Ghz Wi-Fi信道上更能容下快速的Wi-Fi傳輸。

Wi-Fi 6的局限性

然而Wi-Fi 6的升級(jí)只是沿用了Wi-Fi 5的5Ghz Wi-Fi信道，只帶來(lái)了更快的“車”，沒(méi)有更多的“車道”。

雖然5Ghz的頻道數(shù)已經(jīng)比2.4Ghz的多了，但在2020年的今天，5Ghz的擁擠程度也是非?？捎^。畢竟，在幾年前，我們需要接入Wi-Fi的設(shè)備可能只有一部手機(jī)，或者再加上一臺(tái)電腦。而現(xiàn)在，我們擁有各種智能設(shè)備，例如智能門鈴、智能電視、智能燈泡等等。

也就是說(shuō)，即使是在Wi-Fi 5的年代，5Ghz也已經(jīng)快到上限了。Wi-Fi 6的加速法依然是靠提高QAM和信道頻寬，這兩者都需要在Wi-F干擾比較少的情況下才能有效果。

Wi-Fi 6的困境在于160Mhz Wi-Fi難以實(shí)現(xiàn)。在固定的Wi-Fi總頻寬下，Wi-Fi傳輸頻寬越高，劃分出的可用信道就越少，互相造成干擾的情況越大。不把“車道”做寬，不開(kāi)辟新的Wi-Fi信道，Wi-Fi 6的160Mhz高速Wi-Fi就很難被應(yīng)用出來(lái)。

Wi-Fi 6E = Wi-Fi 6 + 6 GHz

WiFi 6E是WiFi 6的增強(qiáng)版本（E代表Extended），WiFi 6E相比WiFi 6來(lái)說(shuō)主要的不同就是在原有的頻段上加入了6GHz頻段（5925-7125 MHz，共1.2 GHz帶寬）。

也就是說(shuō)，Wi-Fi 6E的推出就是為了解決頻譜問(wèn)題。Wi-Fi 6E允許在6 GHz 頻段上運(yùn)行。

Wi-Fi 6E的160Mhz的Wi-Fi信道從5Ghz的2條增加到7條。如Wi-Fi聯(lián)盟所說(shuō)，Wi-Fi 6E允許“增加14個(gè)80 MHz頻段和7個(gè)160 MHz頻段”。這對(duì)于目前擁擠的2.4GHz和5GHz來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常好的消息。這些通道不會(huì)相互重疊，有助于減少擁塞，尤其是在運(yùn)行大量網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域。

6GHz是一個(gè)較為空閑的頻帶，WiFi 6E一次可提供7個(gè)連續(xù)的160MHz頻帶非常適合高性能應(yīng)用，這就意味著使用支持WiFi 6E的系統(tǒng)可以將2.4GHz和5GHz的傳統(tǒng)頻帶分配給對(duì)于性能要求不高的設(shè)備，而將干凈而完整的6GHz頻帶分配給高性能需求設(shè)備，從而讓不同的設(shè)備各取所需。

除此之外，5Ghz的2條160Mhz是受DFS限制的（避免干擾雷達(dá)之類），有的地區(qū)、有的固件是不能打開(kāi)DFS信道的，而6Ghz WIFI的所有160Mhz信道都不受DFS影響。

不僅如此，WiFi 6E之所以重要，還因?yàn)樗軌蚯藙?dòng)重要應(yīng)用落地。WiFi 6對(duì)于上一代Wi-Fi主要是數(shù)據(jù)吞吐量的提升，而WiFi 6E相對(duì)于WiFi 6的提升則在數(shù)據(jù)吞吐量和延遲兩個(gè)維度。而通信延遲的改善將成為WiFi 6E撬動(dòng)新應(yīng)用的關(guān)鍵，例如下一代多媒體應(yīng)用，配合邊緣計(jì)算撬動(dòng)的工業(yè)應(yīng)用等，這些針對(duì)高數(shù)據(jù)吞吐和低延遲需求等新應(yīng)用都是WiFi 6E的強(qiáng)項(xiàng)。

此前，博通和英特爾等廠商已經(jīng)開(kāi)始對(duì)于WiFi 6E進(jìn)行實(shí)測(cè)。根據(jù)博通公布的WiFi 6E實(shí)測(cè)結(jié)果，其峰值吞吐速率可達(dá)2Gbps，延遲則僅為2ms，其高吞吐率和低延遲的特性非常適合高性能應(yīng)用。

今年4月，在聯(lián)邦通信委員會(huì)的月度會(huì)議上，F(xiàn)CC投票通過(guò)了關(guān)于開(kāi)放6GHz頻段的提案，一次性釋放出多達(dá)1200MHz的頻段資源，即從5.925GHz到7.125GHz，供非授權(quán)使用（室內(nèi)設(shè)備限低功耗的路由、智能硬件等，室外設(shè)備限制在850MHz頻段同功率水平）。

Wi-Fi 6 = 淘汰 ？

Wi-Fi 6E如此有用，那之前的Wi-Fi 6設(shè)備是否可以直接淘汰了？

今年5月，高通推出了首批全新的路由器、移動(dòng)端的Wi-Fi 6E系列平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)在2.4/5/6GHz三個(gè)頻段同時(shí)工作。Wi-Fi 6E設(shè)備將向后兼容Wi-Fi 6和以前的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)。至于以前各個(gè)廠商推出的Wi-Fi 6設(shè)備能否通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)支持Wi-Fi 6E，現(xiàn)在還未可知。

不過(guò)，5Ghz和6Ghz信號(hào)在物理上有本質(zhì)不同，除非現(xiàn)在的Wi-Fi 6芯片、天線模組是有預(yù)留6Ghz，否則不可能通過(guò)升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)Wi-Fi 6E。

對(duì)于那些早在去年就已經(jīng)購(gòu)買了新的Wi-Fi 6路由器的用戶來(lái)說(shuō)，這可能不是一個(gè)太好的消息，但是也不用太過(guò)擔(dān)憂，畢竟Wi-Fi 6E的推出還需要一些時(shí)間，現(xiàn)在仍為時(shí)過(guò)早。目前Wi-Fi 6才剛剛成為主流，市場(chǎng)上支持Wi-Fi 6E的設(shè)備還少之又少，絕大多數(shù)Wi-Fi 6E設(shè)備要到2021年以后才能問(wèn)世。

展望Wi-Fi 7

Wi-Fi 6才剛在市場(chǎng)上普及，但是針對(duì) Wi-Fi 7的研究已經(jīng)在路上了。

Wi-Fi 7，即802.11be，協(xié)議組的現(xiàn)在命名是IEEE 802.11 EHT，EHT的意思是Extremely High Throughput（對(duì)比802.11ax為HEW，High Efficiency WLAN ）。Wi-Fi 7工作組其實(shí)在2018年5月開(kāi)始建組的，立項(xiàng)組是在2019年初。

目前Wi-Fi聯(lián)盟已經(jīng)開(kāi)始研究Wi-Fi 7 (802.11be) 標(biāo)準(zhǔn)草案，按照計(jì)劃將于2021年5 月發(fā)布Draft 1.0 標(biāo)準(zhǔn)、2022 年3 月發(fā)布Draft 2.0、2022 年11 月發(fā)布Draft 3.0、2023 年11 制定最后的Draft 4.0 標(biāo)準(zhǔn)，然后在2024 年開(kāi)始正式推廣。

盡管Wi-Fi 7尚在開(kāi)發(fā)初期，離成為最終標(biāo)準(zhǔn)還有很遠(yuǎn)，但目前透露出的一些細(xì)節(jié)已經(jīng)顯示出了其對(duì)于現(xiàn)有Wi-Fi功能的顯著改進(jìn)。

Wi-Fi 7支持16條數(shù)據(jù)流，引入了CMU-MIMO。Wi-Fi 6 最多支持8條數(shù)據(jù)流，而Wi-Fi 7 將會(huì)夸張地把這個(gè)數(shù)字?jǐn)U大一倍。其中，C 代表Coordinated（協(xié)同），意為16 條數(shù)據(jù)流可以不由一個(gè)接入點(diǎn)提供，而是由多個(gè)接入點(diǎn)同時(shí)提供。

Wi-Fi 7 還將信號(hào)的調(diào)制方式升級(jí)到了4096QAM，以擁有更大的數(shù)據(jù)容量。無(wú)線技術(shù)當(dāng)然會(huì)涉及到信號(hào)的調(diào)制方式，在802.11 ax中，標(biāo)準(zhǔn)使用的是1024-QAM 調(diào)制，而Wi-Fi 7預(yù)計(jì)將繼續(xù)升級(jí)調(diào)制方式，直接使用4096-QAM，進(jìn)一步擴(kuò)大傳輸數(shù)據(jù)容量，為最高的30Gbps 打好基礎(chǔ)。

預(yù)計(jì)首批Wi-Fi 7芯片組將于2021年進(jìn)行測(cè)試，但制造商探索、完善功能并設(shè)計(jì)圍繞新標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建產(chǎn)品則需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間。總體而言，這項(xiàng)技術(shù)至少要到2024年才有可能普及。

參考：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/111869900?from_voters_page=true

https://www.chainnews.com/zh-hant/articles/651510681834.htm

https://upsangel.com/router-2/6ghz-Wi-Fi-6e-is-coming-to-replace-Wi-Fi-6/

https://qooah.com/2020/04/20/wi-fi-7-is-already-under-development/

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