WIFI6 基本知识（一）

什么是WI-FI6（802.11ax）

Wi-Fi 6 是下一代 802.11ax 标准的简称。随着 Wi-Fi 标准的演进，WFA 为了便于 Wi-Fi 用户和设备厂商轻松了解其设备连接或支持的 Wi-Fi 型号，选择使用数字序号来对 Wi-Fi 重新命名。另一方面，选择新一代命名方法也是为了更好地突出 Wi-Fi 技术的重大进步，它提供了大量新功能，包括增加的吞吐量和更快的速度、支持更多的并发连接等。现在的WI-FI命名分别对应如下技术标准：

WI-FI 6的速度

计算公式：

整机速率 = 空间流数量 * 1/(Symbol + GI) * 编码方式 * 码率* 有效子载波数量

空间流数量：其实就是AP的天线，天线数越多，整机吞吐量越大。
Symbol与GI：Symbol就是时域上的传输信号，相邻的两个Symbol之间需要有一定的空隙（GI），以避免 Symbol 之间的干扰。就像中国的高铁一样，每列车相当于一个 Symbol，同一个车站发出的两列车之间一定要有一个时间间隙，否则两列车就可能会发生碰撞。
编码方式：即调制方式，即1个Symbol里面能够承载的bit数量。
码率：理论上应该是按照编码方式无损传输，但实际上，传输的过程中需要加入一些用于纠错的信息码，用冗余来换取高可靠度。码率就是排除纠错码之后实际真实传输的理论码占理论值的比例。
有效子载波数量：类似于频域上的Symbol，一个子载波承载一个Symbol，不同调制方式及不同频宽下的子载波数量不同
根据以上数据，我们可以计算802.11ac跟802.11ax在HT80频宽下的单条空间流最大速率：

WI-FI6核心技术

WI-FI6除了继承了WI-FI5的所有MIMO特性之外，还增加了许多针对高密部署场景的特性。以下是WI-FI6的核心新特性：

OFDMA频分复用技术
DL/UL MU-MIMO技术
更高阶的调制技术（1024-QAM）
空分复用技术（SR） & BSS Coloring着色机制
扩展覆盖范围（ER）

OFDMA频分复用技术

在802.11ax之前，数据传输采用的是OFDM模式，即用户是通过不同时间片段区分的。在每一个时间片段里，一个用户独占所有的子载波，并且发送一个完整的数据包。此工作模式，由于一个用户独占所有子载波，导致信道资源的利用率不高。

而在802.11ax，使用的是OFDMA（且802.11ax同时支持上下行多用户模式，因此也可以称为MU-OFDMA），此技术可将子载波分配给不同用户并在OFDM系统中添加多址的方法来实现多用户复用信道资源。802.11ax 标准也仿效 LTE，将最小的子信道称为“资源单位(Resource Unit，简称 RU)”，每个 RU 当中至少包含 26 个子载波，用户是根据时频资源块 RU 区分出来的。我们首先将整个信道的资源分成一个个小的固定大小的时频资源块 RU。在该模式下，用户的数据是承载在每一个 RU 上的，故从总的时频资源上来看，每一个时间片上，有可能有多个用户同时发送。

OFDMA相比于OFDM一般有三点好处：

更细的信道资源分配
提供更好的QOS
更多的用户并发及更高的用户带宽

DL/UL MU-MIMO技术

MU-MIMO 使用信道的空间分集来在相同带宽上发送独立的数据流，与OFDMA 不同，所有用户都使用全部带宽，从而带来多路复用增益。在 AP 中引入 MU-MIMO 技术，同一时刻就可以实现 AP 与多个终端之间同时传输数据，大大提升了吞吐量。

SU-MIMO与MU-MIMO的区别：

常规的MIMO可以称为SU-MIMO，即“单用户多进多出”，其虽然可以通过多链路同时传输的方式，提升路由器与客户端设备之间的网络通讯速率，但在同一时间和同一个频段内，路由器只能够与一个客户端设备通信。因此即便客户端设备不能完全占用路由器的无线带宽，那路由器也无法将剩余带宽分配给其它设备使用。

MU-MIMO技术则是在常规MIMO的基础上，添加了多用户同时通信机制，因此MU-MIMO可以将全部的无线带宽利用起来。在多用户接入的情况下，各个设备的网络延迟状况都会得到较好的改善。更重要的一点是，MU-MIMO不需要客户端设备提供支持，只要路由器本身支持MU-MIMO技术，那么其在实际使用的过程中就会生效，并通过路由器固件的设置来调整各个无线客户端设备的带宽分配。

DL MU-MIMO技术

MU-MIMO 在 802.11ac 就已经引入，但只支持 DL 4x4 MU-MIMO（下行）。在802.11ax 中进一步增加了 MU-MIMO 数量，可支持 DL 8x8 MU-MIMO，借助 DL OFDMA技术（下行），可同时进行 MU-MIMO 传输和分配不同 RU 进行多用户多址传输，既增加了系统并发接入量，又均衡了吞吐量。

UL MU-MIMO技术

UL MU-MIMO（上行）是 802.11ax 中引入的一个重要特性。802.11ac 及之前的 802.11 标准都是 UL SU-MIMO，即只能接受一个用户发来的数据，多用户并发场景效率较低，802.11ax 支持 UL MU-MIMO 后，借助 UL OFDMA 技术（上行），可同时进行 MU-MIMO 传输和分配不同 RU 进行多用户多址传输

以下是OFDMA与MU-MIMO的对比：

OFDMA	MU-MIMO
提高效率	提升容量
降低时延	每用户速率更高
最适合低带宽应用	最适合高带宽应用
最适合小包报文传输	最适合大包报文传输