WiFi 6 带来的不仅是高速
| 2022-12-21 16:53
WiFi 6 提高了网络连通性，它在不久的将来有望为数万亿台设备组网，并且能够不间断而高效地工作。它虽然在 2019 年就取得了官方认证，但由于疫情原因，它的测试工作面临不少挑战。本文旨在对这项技术进行概述。
WiFi 技术的下一代标准，称为 “WiFi 6”，也可以称为 “AX WiFi” 或 “802.11ax”。它是为满足指数级增长的设备组网需求而产生的，因此也可以用于 VR 和智能家居。它是现有的 802.11ac WiFi 标准的升级版，可以应对现有技术在容量、效率、覆盖范围和性能方面遇到的挑战。
这项技术是在 2014 年进行研发，完成于 2018 年，由 IEEE 高性能无线网络研究组（HEW SG）发布。产品认证于 2019 年后期进行，此时三星 Galaxy Note 10 和 Ruckus R750 使用了这种技术。WiFi 6 运行于 1GHz 和 6GHz 波段，主要的频率为 2.4GHz-5GHz。
如今，每个家庭平均有九台设备需要连接 WiFi。WiFi 6 主要致力于改善网络质量，而不是提升某些设备的速度。
WiFi 6的特点
- 多用户、多输入、多输出（MU-MIMO）： 路由器和多台设备可以同时通信。在 2.4GHz 和 5GHz 频率上，它支持四个同步的数据流，当这些数据流添加到一个用户时，可以从智能路由器接收到相当大的输入数据的带宽。
- 1024-QAM: 这令 WiFi 6 的每个数据包能编码的字节数更多，吞吐量增加了 25%。它不仅提高了大业务量情况下的通信效率，也最大限度增加了传输速率。这在现代企业应用系统领域有很大的优势。
- 正交频分复用（OFDM）： 支持四倍的副载波，速度也提高了 11%。扩展的信号支持用户同时进行更多数据包传输。所以数据包之间的等待时间和延迟就减少了。
- 增加的信道宽度： 80MHz 的波段加入了 160MHz 的信道通信，信道宽度增加了一倍。因此，路由器可以容纳更多用户，为每个用户提供更大的数据流。
- 目标唤醒时间（TWT）： 这是 WiFi 6 特有的。它支持每台设备独立协商发送和接收的唤醒时间。它可以增加总体睡眠时间，令电池寿命最大化。它还支持许多额外的网络选项，特别是对 IoT 设备的支持。
- 提升安全性： 一切支持 WiFi 6 的设备都需要包含 WPA3 协议。它可以对未经验证的通信进行加密，针对暴力字典攻击提供了强大的密码保护，以及对敏感信息进行 192 位的加密，提升数据的可靠性。
- 波束赋形： 借助八根天线，波束赋形能提高传输速率，通信范围也因直接定向到某个客户端而扩大。它对快速移动的、可能面临多用户、多输入、多输出的设备起到了支撑作用。波束赋形也有利于控制那些蓄意发出干扰信号的天线的传输。然后信号会被重新定向到新的目标。
支持 WiFi 6 的设备
到目前为止，路由器、中继器、网状网络和多数 WiFi 使用者还是以 WiFi 5 为标准。WiFi 6 是 2019 年推出的。一些支持 WiFi 5 的早期设备存在一些兼容性问题 —— 它们可以使用 WiFi 6 的网络，但得不到相应的支持服务。
WiFi 6 的路由器是向后兼容的。应该确保网络已经为此做好了准备。
WiFi 6 实现了较低的电量消耗，在任何场景（包括 IoT）下，都是个不错的选择。它减少了不必要的数据流动，还会通知设备何时将数据激活或令其睡眠。所以不必要的数据流动减少了，性能和电池寿命也提高了。
三星 Galaxy Note 10 和 Ruckus R750 是全球第一款经认证支持 WiFi 6 的智能手机和接入设备，苹果的最新款 iPhone 也紧随其后。WiFi 联盟已经确立了认证方案，正如人们预期的那样，等待入市的那些新款无线产品也开始申请认证了。下列设备已支持 WiFi 6:
- iPhone 11 和之后的型号
- 三星 Galaxy S10、S20、Note 10 和 Note 20
- 配置 M1 处理器的苹果电脑
- 智能电视
为了全面享受到 802.11ax 标准带来的改进，硬件和软件的功能都需要基于这种 WiFi 技术进行升级。
硬件测试
为了充分挖掘最新款设备的潜力，需要一台 WiFi 6 路由器来运行网络。几年前，这么做的成本很高，但现在我们有多种选择，甚至可以使用网格系统、游戏路由器、范围扩展器等等。只有在进行实际测试时，才可以购买最划算的设备。如今，在速度方面，TP-Link Archer AX6000 是最快的，它击败了所有的竞争者。这款路由器可以以 1523 Mbps 的速率无线传输数据，有效传输距离为 1.5米（5 英尺）。
很重要的一点，请务必记住，这些路由器提速，并不是在变魔术。理论上的最大速率 9.6 Gbps是实现不了的。这种理论上的最大速率，实际上也会被多台设备分摊掉。
WiFi 6 侧重于在连接设备密集的地方提供高质量的连接。它不会令单台设备的速率指数级增长，但会使相关的设备运行处于理想水平。
只有各大互联网服务提供商（ISP）的加速计划与 WiFi 6 路由器结合起来，才能体现它的真正潜力。真正的挑战是那些 ISP 承受的，因为它们需要铺设新型的光纤来利用这种下一代技术。存在一个重要的问题：当ISP 的通信速率变得更快，现有的硬件会变得多余吗？
WiFi 6 的应用
- 大型公共场所（LPV）： 体育馆和会议中心是上千台设备同时联网的公共场所。WiFi 6 能改善参会者体验，增强消费者互动，还能提供附加服务，比如即时回放，订购餐食等。它还支持 LPV 业主开拓新的商业机会。
- 交通枢纽： 公共交通站点也是人们需要同时联网的场所。OFDMA 和 BSS 这类明显具有 WiFi 6 色彩的技术为解决这种问题提供了必要的工具。
- 物联网和智慧城市建设： WiFi 6 的能效令物联网设备可以进入休眠模式，并且可以在预定的间隔内开启信号发射器，以便在无需过多维护的情况下增加现场作业时间。
- 教育机构： 大学校园内的图书馆、礼堂和报告厅内的日间 WiFi 使用密度是最高的，夜晚几乎没有人。WiFi 6 是这类场景的完美选项。
（LCTT 译注：相关产品推荐部分节略。）
面临的挑战
WiFi 6 不一定使速度更快，但它能确保在一定范围内的设备速率不会在未来几年变慢。虽然它面临三重挑战，但这些问题常常被忽视。
- 需要对不支持的设备进行升级：即使 Wifi 6 向后兼容，但只能在最大限度使用这种技术时才能做得合理。这意味着每次都要更新设备。
- 内部网络以外的速度和性能：WiFi 6 能为诸如云文件共享之类服务提供极好的连接性。然而，ISP 的相关资源也会影响速度和性能。
- 覆盖范围问题：在各个国家，传输信号和带宽都是由法律规定上限的。因此，为了符合法律规定的上限，WiFi 6 的覆盖范围也是受限的。
尽管存在这些挑战，一些企业，像 Aruba、华硕、AT&T、Boingo、博通、思科、Comcast、CommScope、Cypress、Extreme Networks、英特尔、Netgear、Orange、高通、TP-Link 和小米，都在关注 WiFi 6 更多的可能性。
via: https://www.opensourceforu.com/2022/06/wifi-6-promises-much-more-than-faster-speeds/
作者：Sharon Katta 选题：lkxed 译者：cool-summer-021 校对：wxy
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