ofdma技术_科普：何为第六代WiFi技术？你家也可以轻松实现1.6G每秒的网速

1. 前言

2018年10月3日，Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)将基于802.11ax标准的WiFi正式纳入正规军，成为第六代WiFi技术。并借着推广802.11ax的机会。将WiFi规格重新命名，标准802.11n改名WiFi 4，标准802.11ac改名WiFi 5，新标准802.11ax改名WiFi 6。(当然前代的802.11b/a/g 可以被追任为 WiFi 1/2/3 了 )

Wi-Fi联盟

不但改了WiFi的命名规范，在WiFi设备网络连接方面。也用了新的UI图标。图标将通过最直观的数字显示你现在正在连接的WiFi网络的等级。

不得不说，时隔多年后Wi-Fi联盟终于开窍了一回。用数字大小来规范WiFi规格的高低比之前的命名要好太多了。终于可以不用解释那些复杂的规格，就可以向好友推荐最新的产品了。

wifi6

2. WiFi4 WiFi5 WiFi6的区别

2.1 WiFi 4

802.11n诞生于2009年，它凭借40MHz频宽与MIMO黑科技，将WiFi理论带宽从11a/g的54Mbps飙升至600Mbps(150Mbps×4条空间流)，而且11n同时支持2.4G/5G频段，最终完美取代旧标准，从此一统江湖。

2.2 WiFi 5

即802.11 ac，诞生于2013年。最初版本(Wave 1)凭借80MHz频宽，将WiFi单流带宽提升至433Mbps。2016年第二版(Wave 2)借鉴部分11ax的特性，将频宽再次翻倍到160MHz。(目前支持的设备还比较少)

尽管11ac理论上支持8条空间流，但在家用WiFi市场基本只做到4×4(80MHz)或2×2(160MHz)，即理论带宽为1733Mbps，距离11ac极限带宽(6.9Gbps)差很大。但因为无线网络传输是基于有线网络之上的。所以目前家庭主流为千兆网络的背景下。WiFi 5 没有成为网络瓶颈。

值得注意的是 11ac只支持5G频段。所以在技术上无法取代支持2.4G频段的11n。目前的主流家用无线路由器只能选择同时支持和 WiFi 4和WiFi 5。因此说WiFi 5是WiFi 4的升级迭代，多少有些不够严谨。

2.3 WiFi 6

基于802.11 ax技术，严格来说这项技术还在娘胎中。目前草案仍在商讨中，预计会在2019年完成正式标准化。不过它的大部分技术规范已经公开，所以已经有厂商将规范做成产品来抢跑市场。11ax同时支持2.4G/5G频段，是真正意义上的第六代WiFi迭代标准。未来将取代市面上的11n 和11 ac产品。

另外 11ax还带来了完整版的MU-MIMO，支持8个终端上行/下行MU-MIMO，同时引入OFDMA黑科技，实现与MU-MIMO互补的另外一种并行传输能力，而且比MU-MIMO更灵活更实用。

WiFi 6基于802.11 ax技术

3. WiFi 6 厉害在哪里？

3.1 完整版的MU-MIMO技术

要说明WiFi 6厉害在哪里。我们要先来说说目前的主流WiFi 5路由器的问题。下边是一款主流普通的双频路由器。支持300M带宽2.4G频段和867M带宽5G频段——你的设备只能接收其中一个频段的信号。目前市售大约在200-300之间，双空间流(看上去有四根天线，实际上两对天线发送的是重复信号，起到信号放大的作用)这样主流的路由器家用基本上已经够用。

其标称的AC4000只是三个独立频段的带宽累加值，即2.4GHz的750Mbps + 5GHz(1路)的1625Mbps + 5GHz(2路)的1625Mbps，但是不管你的终端有多强，它只能工作在其中一个频段下面，并不能同时连接双频或三频来实现并发传输。

且1625Mbps带宽是需要3×3的天线实现的，但绝大多数智能手机和平板电脑最高只支持只到2×2(对于移动设备来说，做太多的WiFi天线，体积，耗电和散热都成问题)——也就是说绝大多数无线设备连接网件夜鹰 R8000P也只能获得541 Mbps*2=1082Mbps的带宽 与我们前面介绍的三百块的路由器的867Mbps带宽相差无几。

当然高端路由还有MU-MIMO功能。类似这样：

MIMO功能

上图是普通路由器的信号传输方式与具备MU-MIMO功能的高端路由器信号传输方式的不同。这也是商家推销高端路由的卖点之一。4*4天线的路由器同时可以传输2×2的笔记本电脑、1×1的手机A和1×1的手机B。但实际上触发这个功能的条件非常苛刻：需要连接设备都在同一5G频段下，设备全部要支持MU-MIMO功能。且设备数量要刚刚合适才能触发。(MU-MIMO实际容量也就2到3个终端。老实说，两三个终端也拥堵不到哪去……) 且WiFi 5下的MU-MIMO功能只支持数据下行，所以这是一个并不值得用户买单的鸡肋功能。

因此支持WiFi 5的路由器，无论有多贵。无线部分的性能也就是那样。相比之下WiFi6的MU-MIMO功能就进化了很多——至少它是支持上行和下行的完整版。且相对于WiFi 5最多支持的最大规格是4×4 MU-MIMO，WiFi 6拥有8×8 MU-MIMO，可以同时向8个终端共享上行、下行的MU-MIMO数据包。如此一来适用的场景便多了很多。

3.2 OFDMA技术

OFDMA应该算是11ax真正黑科技的地方。简单说，OFDMA将帧结构重新设计，细分成若干资源单元(RU)，从而为多个用户服务。

用卡车拉货来形容OFDMA技术，在原先的OFDM技术中(11n/ac中使用的方案)是按订单发货。无论货物多少，来一单发一趟车，空载率会很高。而OFDMA技术会将多个订单聚合在一起。让卡车尽量满载上路。这样就使得运输效率大大提高了。

OFDMA技术

OFDMA与MU-MIMO技术的区别

OFDMA：适用于小数据包的并行传输，提升信道利用率与传输效率。其状态稳定，不容易受终端影响。

MU-MIMO：适用于大数据包的并行传输，提升多空间流的利用率与系统容量。提高单用户的有效带宽，但运行状态不够稳定，很容易受终端影响。

3.3、MCS(调制与编码策略)的提升

从数据角度来看，单条空间流80M带宽的关联速率从433Mbps提升到了600.4Mbps，理论最大关联速率(160M带宽，8条空间流)从6.9Gbps提升到9.6Gbps左右。

简单的说11ax承载的数据量能力实际提高了30%左右。

MCS(调制与编码策略)的提升

说完了理论的东西。我们大概就对WiFi 6 性能的提升有概念了：

1.WiFi 6在带宽和传输效率方面都有提升。且兼容了2.4G和5G频率。在未来肯定能一统WiFi江湖。

2.在目前的网络应用和千兆有线网的架构下。WiFi 6只对小型场景下大数据并行传输——比如说几个设备同时看高清电影和下载。或者大型场景下小数据并行传输——比如说电子教室，几十个学生在同一WiFi下互动。这样场景中的网络传输效率会提升，使用者会觉有明显的流畅体验。在其他场景下使用体验提升是有，但不会很大。

3.最后提醒大家一点，WiFi 6是一个无线网络标准。只有当网络中所有的设备都支持的情况下才能其作用。否则效果就会大打折扣，比如说你买了支持WiFi 6的手机，还需要换支持WiFi 6的路由器才能组成 WiFi 6。就像之前说的几十个学生的电子教室。需要学生们的手机都支持WiFi 6才会有效果。而支持WiFi 6的终端今年开始才会推出，所以它的普及注定是一个漫长的过程。

使用了WiFi 6的路由器穿墙能力会提高么？

WiFi 6用了同样 2.4G和5G的协议标准，所以穿墙能力不会变好。无线信号的好坏还是取决于路由器天线的发射功率，接收端的天线功率以及周围环境等因素。与WiFi 6本身无关。

4. 最后如何去选购WiFi 6的无线路由器呢？

认准路由器盒子上写着支持802.11 ax或者 WiFi 6就可以了。今年推出支持WiFi 6的无线路由器一般都会在高端。个人认为暂时没有必要刻意为WiFi 6的标准购买。

选购WiFi 6的无线路由器