Wi-Fi 6來了，你約嗎？
如果要投票評選這兩年無線技術界的“紅人榜”，5G無疑會穩居榜首。不過在5G高歌猛進的同時，其他無線技術也都沒有閑著，都在頑強地沿著自己的既定方向不斷進化，以期在日益激烈的競爭中穩固自己的根據地，并伺機圖謀更大的市場版圖。
2019年的9月，Wi-Fi聯盟宣布正式啟動Wi-Fi 6認證計劃授權，此舉意味著Wi-Fi 6標準已經開始付諸實用。這讓大家重新將目光聚焦在了Wi-Fi這個常伴在我們身邊，卻似乎已沉寂多時的“老朋友”身上。
不斷提升的速度
回顧Wi-Fi的發展史，促使其誕生的最初動機，并非要樹立一個無線局域網中數據傳輸的王者，而僅僅是想用一種無線技術解決商店收銀機之間布線的繁瑣工作。不過很快人們就意識到這個技術的價值，于是推進其成為IEEE 802.11國際標準，再加上PC的興起和一眾電腦廠商的擁立，令Wi-FI最終成為了局域網中大吞吐無線數據傳輸的不二之選。
雖然Wi-Fi具有“無線”的便利性，但是在數據傳輸速率上，一直有飛速發展的有線的以太網技術與其做對標，因此速率的提升一直是Wi-Fi技術演進的一個核心要務，而且事實證明Wi-Fi沒有讓大家失望。
作為一個工作于2.4GHz UHF或5GHz SHF ISM射頻頻段的無線局域網技術，Wi-Fi的標準已經經歷了五個版本的迭代升級。
- 1999年制定的第一代Wi-Fi標準(802.11b)，工作于2.4GHz，可提供最高11Mbps的數據傳輸速率，奠定了Wi-Fi的商用基礎。
- 同期發布的速率更高的第二代Wi-Fi(802.11a)，最高傳輸速率達54Mbps，不過其工作在5GHz，與802.11b不兼容，因此僅在一些專業領域被采用。
- 2003年，第三代Wi-Fi(802.11g)駕到，其在2.4GHz頻段上實現了54Mbps的傳輸速率，且向后兼容，讓Wi-Fi性能上了一個臺階。
- 2009年第四代Wi-Fi(802.11n)發布，其可工作于2.4GHz和5GHz兩個頻段，在使用雙倍寬度的40Hz通道與四天線配置時，可以實現高達600Mbps的數據速率。
- 接下來在2016年推出的第五代Wi-Fi(802.11ac wave2)，是802.11n的擴展版，特別針對5GHz頻段做了優化，且在2.4GHz頻段中向后兼容上一版規范，最高傳輸速率為1.73Gbps。
圖1，Wi-Fi標準發展和比較(資料來源：NXP)
如今Wi-Fi聯盟祭出的Wi-Fi 6是第六代規范，從技術上講Wi-Fi 6 的單用戶數據速率比 802.11ac快37%，而在綜合使用各種新技術的情況下，新規范預計將提供四倍的吞吐量，達到10Gbps的傳輸速率!可以說，這將Wi-Fi用戶體驗提升到一個新高度。
在高速之外
但是，如果你認為Wi-Fi 6僅僅是又一次單純的速度上的升級，那就想得太簡單了。實際上，Wi-Fi聯盟在Wi-Fi 6的“皮兒”里塞了相當豐富的新技術“餡料”，真正看懂了才會由衷地發出“真香”的贊嘆。我們不妨對Wi-Fi中的關鍵技術做一個梳理：
1. OFDMA：
Wi-Fi 6在上行和下行鏈路中引入了OFDMA (正交頻分多址)技術，它允許多達30個用戶同時共享一個信道來減少延遲、提高容量和提高效率。這使得Wi-Fi 6可以實現與蜂窩網絡可靠性比肩的穩定性，而在此前的Wi-Fi規范中，奉行的是一種“盡力服務(Best Effort)“的聯網模式，有時在Wi-Fi信號很強時卻會出現無法連網的情況，很影響用戶體驗。OFDMA技術帶來的更強的聯網穩定性和可靠性，也會令Wi-Fi 6的應用場景更多元化。
2. MU-MIMO：
MU-MIMO(多用戶MIMO)不是Wi-Fi 6引入的新技術，但其在上一代規范基礎上做了大幅優化——Wi-Fi 5 Wave 2中的引入了多用戶MU-MIMO，僅支持下游四個、上游一個同時連接，而 Wi-Fi 6則能夠處理上下行的8個數據流，讓多用戶支持更游刃有余。
3. 1024-QAM：
在調制方式上，Wi-Fi 6啟用了1024-QAM編碼以提高每個有效負載中傳輸的數據量——Wi-Fi 5中采用的是256-QAM調制，Wi-Fi 4中的是64-QAM調制——通過在每個數據包中塞入更多的數據來進一步提高吞吐量。另外，1024-QAM每OFDM symbol使用10 bits，比256 QAM使用的8 bits提升了25%的容量，使得80MHz信道的理論單流數據速率增加39%，達到600Mbps。
4. 動態分配：
相比Wi-Fi 5采用的靜態分配(static fragmentation)，Wi-Fi 6中的動態分配 (Dynamic fragmentation)機制允許數據包的片段具有不同的大小，可以更好地利用網絡資源。
5. 目標喚醒時間(TWT)：
之前Wi-Fi為了更省電，采用了定時(Regularly Schedule)喚醒方式，讓設備在固定時間被喚醒，進行傳輸后再休眠，但有時在設備被喚醒的時間內并沒有要傳輸的內容，仍然會造成不必要的能耗。而Wi-Fi 6中新增的目標喚醒時間(Target Wake Time，TWT)功能，可根據終端與網絡之間的協商，因需求而決定喚醒時間，令功耗盡可能降至最低，甚至能達到BLE的功耗等級。這無疑會令人對以往高功耗的Wi-Fi刮目相看。
圖2，Wi-Fi 6關鍵技術一覽(圖片來源：Wi-Fi聯盟)
從以上的分析不難看出，Wi-Fi 6所追求的并非僅僅是單個設備的峰值速率的提升，其更大的“野心”至少體現在兩個方面：一是覆蓋和連接更多數量、更多類型的產品;二是在更“密集”的網絡連接情況下，實現更高的數據吞吐和可靠性。可以說，Wi-Fi 6是室內無線網絡的一次重要創新!
應用新天地
任何標準版本更新的背后，都有其更深遠的商業考量。從Wi-Fi 6身上我們不難看出，由于支持更大規模的用戶連接、更高的速率和可靠性，Wi-Fi有望向更廣闊的商業應用場景拓展，甚至進入一些以前看來“非典型”的低功耗場景，帶來全新的應用體驗。
另一個方面，在處理與5G網絡的關系上，兩者雖然有市場重疊，但Wi-Fi 6體現出來的更多的是互補性。要知道，Wi-Fi 6和5G兩者各有所長：5G網絡使用的高頻頻譜在室外應用時信號干擾較小，但在室內極易衰減，且網絡部署和運維成本較高;而Wi-Fi 6更適于在室內、密集信號區、固定區域的網絡連接，部署和運維成本也更低廉。所以已經有人在盤算將Wi-Fi 6的路由器打造成5G的室內中繼小基站，讓用戶在室內蜂窩信號受限的情況下，仍然可以使用5G網絡服務，且可在兩種無線通信之間智能切換。
特別值得一提的是，Wi-Fi 6還將引領另一個趨勢，那就是6GHz頻段的啟用，這意味著更高的速度和更可靠的連接。有人預測，未來可能會出現一種混合式的Wi-Fi網絡架構——一個局域網中有兩個網關，骨干網連接使用6GHz頻段，干擾少，速度快;而2.4GHz+5GHz則用作家庭終端設備之間的連接。
可以看到，Wi-Fi 6的市場之旅才剛剛開始，在2020年其發展會進入一個活躍期，相關新品推出頻度會加快，行業中的相關并購也會更頻繁，各路玩家都會在這個階段積極布局卡位。面對這樣一個重要角色，你是不是也應該考慮“約”一下呢?
