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关键词：Wi-Fi 6、IEEE 802.11ax、OFDMA、MU-MIMO、6GHz
导读
IEEE 802.11ax 就是 Wi-Fi 6的标准，Wi-Fi联盟于2019年9月16日开启了Wi-Fi CERTIFIED 6认证计划，并且于2020年1月3日将使用6GHz频段的IEEE 802.11ax称为Wi-Fi 6E。在OFDMA、MU-MIMO、160MHz信道带宽、TWT等技术的引入升级，WI-FI 6 的最高速率可达9.6Gbps，作为对比 WI-FI 5 为3.5 Gbps，允许更多的设备接入的同时保证每台设备的高速度连接。
由于Wi-Fi 6E标准的确定，Wi-Fi联盟重新命名了以往Wi-Fi标准的名称。
Wi-Fi 6 : 支持802.11ax 技术
Wi-Fi 5：支持802.11ac 技术
Wi-Fi 4：支持802.11n 技术
相应的图标也做了调整：
图表 1 Wi-Fi标准新图标
正交频分多址 OFDMA
正交频分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA）是无线通信系统中的一种多重接取技术，WiMax、LTE都采用OFDMA。
优点：
用户可以选择信道条件较好的子通道（subchannel）进行数据传输，让一组用户可以同时接入到某一信道，使用大量的正交窄带子载波（subcarrier）来同时承载一组用户的数据。此技术也可以看做一种利用时域的资源分割的频域空间的多路访问，通过OFDM系统子载波指数（sub-carrier index）和OFDM符号沿指数来进行插槽分配。
图表 2 OFDMA数据承载示意图
缺点：
OFDMA包括快速傅里叶变换（FFT）和前向纠错（FEC）技术，造成设备的电子部分比较复杂。
对比传统OFDM，有功率不足的弱点。
处理临近单元的通信道干扰（串扰），OFDMA需要更复杂的设计。
在分配到每个用户的子载波很少或者载波全满无分配的情况，那么频率选择性衰落和分集增益的优势会有损失。
多用户多输入多输出 MU-MIMO
多用户多输入多输出（Multi-user Multi-input and Multi-output, MU-MIMO）是一组用于无线通信的多输入和多输出技术，其中每个用户或无线终端都有一个或多个天线进行通信。这个技术与OFDMA向OFDM增加多通道访问能力的方式相似，MU-MIMO向MIMO增加多路访问能力。
自802.11ac Wave 2技术标准中增加了MU-MIMO，可以显著的提高网络总吞吐量和总容量，将多设备无线环境中访问速度提升三倍。
MU-MIMO的信号在时域、频域和空域上分为三部分，可以同时与多设备协同工作最大化的利用了频宽资源。
图表 3 传统Wi-Fi环境与采用MU-MIMO技术Wi-Fi环境
支持的频段到6GHz
Wi-Fi 6支持从1GHz至6GHz的所有ISM频段，包括当前已使用的2.4GHz和5GHz频段，向下兼容a/b/g/n/ac，使用6GHz的802.11 ax标准称为Wi-Fi 6E。
ISM频段（Industrial Scientific Medical Band），分别是工业 (Industrial)、科学(Scientific)和医学(Medical)所需要的频段。就是各国开放出某一段频段给工业，科学和医学机构使用，使用这些频段是无需许可证或费用的，但是要遵守一定的发射功率（一般低于1W），并且不可用对其它频段造成干扰。需要注意的是，各国开放的ISM频段并不统一。如在美国有三个频段902-928 MHz、2400-2484.5 MHz及5725-5850 MHz；而在欧洲900MHz的频段则有部分是用于GSM通信。
而在2.4GHz上各国是统一的。因此无线局域网Wi-Fi（IEEE 802.11b/IEEE 802.11g）、蓝牙、ZigBee等无线网络，均工作在2.4GHz频段上。
6GHz提供相邻的频谱块，可额外容纳14个80MHz频道和7个160MHz频道，因此解决了Wi-Fi频谱短缺问题，诸如高清视频传送、虚拟现实等需要更大数据吞吐量的大带宽应用需要这样的频道。由于6GHz需要各国监管机构的批准才可以使用，目前Wi-Fi 6E标准中已经准备就绪，一旦6GHz被监管机构批准使用，相应Wi-Fi 6E设备即可迅速面世。
其他技术升级
160MHz信道：增大带宽，从而能够以低延迟提供更高性能。
1024正交幅度调制模式（1024-QAM）：通过在同样数量的频谱中编码更多数据，提高Wi-Fi设备的吞吐量。
目标唤醒时间（TWT）：显著延长Wi-Fi设备的电池寿命，例如物联网（IoT）设备。
发送波束成形：在给定范围内支持更高的数据速率，从而提供更大的网络容量。
4倍OFDM符号时间（symbol duration）
自适应的空闲信道评估（Adaptive CCA）
安全标准升级为WPA3
参考
IEEE 802.11ax
Wi-Fi Alliance
正交频分多址
图表2 作者: Mohammad A. Kanso & Johnny N. Maalouf.
MU-MIMO
ISM频段
Wi-Fi 6E一旦上市，就会迅速发挥6GHz优势
