WiFi 技術的下一代標準，稱為 “WiFi 6”，也可以稱為 “AX WiFi” 或 “802.11ax”。它是為滿足指數(shù)級增長的設備組網(wǎng)需求而產(chǎn)生的，因此也可以用于 VR 和智能家居。它是現(xiàn)有的 802.11ac WiFi 標準的升級版，可以應對現(xiàn)有技術在容量、效率、覆蓋范圍和性能方面遇到的挑戰(zhàn)。

Figure 1: WiFi 6

這項技術是在 2014 年進行研發(fā)，完成于 2018 年，由 IEEE 高性能無線網(wǎng)絡研究組（HEW SG）發(fā)布。產(chǎn)品認證于 2019 年后期進行，此時三星 Galaxy Note 10 和 Ruckus R750 使用了這種技術。WiFi 6 運行于 1GHz 和 6GHz 波段，主要的頻率為 2.4GHz-5GHz。

如今，每個家庭平均有九臺設備需要連接 WiFi。WiFi 6 主要致力于改善網(wǎng)絡質量，而不是提升某些設備的速度。

WiFi 6的特點

• 多用戶、多輸入、多輸出（MU-MIMO）：路由器和多臺設備可以同時通信。在 2.4GHz 和 5GHz 頻率上，它支持四個同步的數(shù)據(jù)流，當這些數(shù)據(jù)流添加到一個用戶時，可以從智能路由器接收到相當大的輸入數(shù)據(jù)的帶寬。
• 1024-QAM:這令 WiFi 6 的每個數(shù)據(jù)包能編碼的字節(jié)數(shù)更多，吞吐量增加了 25%。它不僅提高了大業(yè)務量情況下的通信效率，也最大限度增加了傳輸速率。這在現(xiàn)代企業(yè)應用系統(tǒng)領域有很大的優(yōu)勢。
• 正交頻分復用（OFDM）：支持四倍的副載波，速度也提高了 11%。擴展的信號支持用戶同時進行更多數(shù)據(jù)包傳輸。所以數(shù)據(jù)包之間的等待時間和延遲就減少了。
• 增加的信道寬度：80MHz 的波段加入了 160MHz 的信道通信，信道寬度增加了一倍。因此，路由器可以容納更多用戶，為每個用戶提供更大的數(shù)據(jù)流。
• 目標喚醒時間（TWT）：這是 WiFi 6 特有的。它支持每臺設備獨立協(xié)商發(fā)送和接收的喚醒時間。它可以增加總體睡眠時間，令電池壽命最大化。它還支持許多額外的網(wǎng)絡選項，特別是對 IoT 設備的支持。
• 提升安全性：一切支持 WiFi 6 的設備都需要包含 WPA3 協(xié)議。它可以對未經(jīng)驗證的通信進行加密，針對暴力字典攻擊提供了強大的密碼保護，以及對敏感信息進行 192 位的加密，提升數(shù)據(jù)的可靠性。
• 波束賦形：借助八根天線，波束賦形能提高傳輸速率，通信范圍也因直接定向到某個客戶端而擴大。它對快速移動的、可能面臨多用戶、多輸入、多輸出的設備起到了支撐作用。波束賦形也有利于控制那些蓄意發(fā)出干擾信號的天線的傳輸。然后信號會被重新定向到新的目標。

支持 WiFi 6 的設備

到目前為止，路由器、中繼器、網(wǎng)狀網(wǎng)絡和多數(shù) WiFi 使用者還是以 WiFi 5 為標準。WiFi 6 是 2019 年推出的。一些支持 WiFi 5 的早期設備存在一些兼容性問題 —— 它們可以使用 WiFi 6 的網(wǎng)絡，但得不到相應的支持服務。

WiFi 6 的路由器是向后兼容的。應該確保網(wǎng)絡已經(jīng)為此做好了準備。

WiFi 6 實現(xiàn)了較低的電量消耗，在任何場景（包括 IoT）下，都是個不錯的選擇。它減少了不必要的數(shù)據(jù)流動，還會通知設備何時將數(shù)據(jù)激活或令其睡眠。所以不必要的數(shù)據(jù)流動減少了，性能和電池壽命也提高了。

三星 Galaxy Note 10 和 Ruckus R750 是全球第一款經(jīng)認證支持 WiFi 6 的智能手機和接入設備，蘋果的最新款 iPhone 也緊隨其后。WiFi 聯(lián)盟已經(jīng)確立了認證方案，正如人們預期的那樣，等待入市的那些新款無線產(chǎn)品也開始申請認證了。下列設備已支持 WiFi 6:

• iPhone 11 和之后的型號
• 三星 Galaxy S10、S20、Note 10 和 Note 20
• 配置 M1 處理器的蘋果電腦
• 智能電視

為了全面享受到 802.11ax 標準帶來的改進，硬件和軟件的功能都需要基于這種 WiFi 技術進行升級。

硬件測試

為了充分挖掘最新款設備的潛力，需要一臺 WiFi 6 路由器來運行網(wǎng)絡。幾年前，這么做的成本很高，但現(xiàn)在我們有多種選擇，甚至可以使用網(wǎng)格系統(tǒng)、游戲路由器、范圍擴展器等等。只有在進行實際測試時，才可以購買最劃算的設備。如今，在速度方面，TP-Link Archer AX6000 是最快的，它擊敗了所有的競爭者。這款路由器可以以 1523 Mbps 的速率無線傳輸數(shù)據(jù)，有效傳輸距離為 1.5米（5 英尺）。

很重要的一點，請務必記住，這些路由器提速，并不是在變魔術。理論上的最大速率 9.6 Gbps是實現(xiàn)不了的。這種理論上的最大速率，實際上也會被多臺設備分攤掉。

WiFi 6 側重于在連接設備密集的地方提供高質量的連接。它不會令單臺設備的速率指數(shù)級增長，但會使相關的設備運行處于理想水平。

只有各大互聯(lián)網(wǎng)服務提供商（ISP）的加速計劃與 WiFi 6 路由器結合起來，才能體現(xiàn)它的真正潛力。真正的挑戰(zhàn)是那些 ISP 承受的，因為它們需要鋪設新型的光纖來利用這種下一代技術。存在一個重要的問題：當ISP 的通信速率變得更快，現(xiàn)有的硬件會變得多余嗎？

WiFi 6 的應用

• 大型公共場所（LPV）：體育館和會議中心是上千臺設備同時聯(lián)網(wǎng)的公共場所。WiFi 6 能改善參會者體驗，增強消費者互動，還能提供附加服務，比如即時回放，訂購餐食等。它還支持 LPV 業(yè)主開拓新的商業(yè)機會。
• 交通樞紐：公共交通站點也是人們需要同時聯(lián)網(wǎng)的場所。OFDMA 和 BSS 這類明顯具有 WiFi 6 色彩的技術為解決這種問題提供了必要的工具。
• 物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市建設：WiFi 6 的能效令物聯(lián)網(wǎng)設備可以進入休眠模式，并且可以在預定的間隔內開啟信號發(fā)射器，以便在無需過多維護的情況下增加現(xiàn)場作業(yè)時間。
• 教育機構：大學校園內的圖書館、禮堂和報告廳內的日間 WiFi 使用密度是最高的，夜晚幾乎沒有人。WiFi 6 是這類場景的完美選項。

（LCTT 譯注：相關產(chǎn)品推薦部分節(jié)略。）

面臨的挑戰(zhàn)

WiFi 6 不一定使速度更快，但它能確保在一定范圍內的設備速率不會在未來幾年變慢。雖然它面臨三重挑戰(zhàn)，但這些問題常常被忽視。

• 需要對不支持的設備進行升級：即使 Wifi 6 向后兼容，但只能在最大限度使用這種技術時才能做得合理。這意味著每次都要更新設備。
• 內部網(wǎng)絡以外的速度和性能：WiFi 6 能為諸如云文件共享之類服務提供極好的連接性。然而，ISP 的相關資源也會影響速度和性能。
• 覆蓋范圍問題：在各個國家，傳輸信號和帶寬都是由法律規(guī)定上限的。因此，為了符合法律規(guī)定的上限，WiFi 6 的覆蓋范圍也是受限的。

盡管存在這些挑戰(zhàn)，一些企業(yè)，像 Aruba、華碩、AT&T、Boingo、博通、思科、Comcast、CommScope、Cypress、Extreme Networks、英特爾、Netgear、Orange、高通、TP-Link 和小米，都在關注 WiFi 6 更多的可能性。