什么是Wi-Fi 6,与以往的Wi-Fi有什么区别

什么是Wi-Fi 6,与以往的Wi-Fi有什么区别,第1张

姓名:刘家沐

学号:19011210553

嵌牛导读:伴随着5G的到来,WiFi 6也逐渐开始进入人们的视野,2019年9月16日,Wi-Fi联盟宣布启动Wi-Fi 6认证计划,该计划旨在使采用下一代80211a邢x Wi-Fi无线通信技术的的设备达到既定标准。

嵌牛鼻子:Wi-Fi 6           80211ax

嵌牛提问:新提出的Wi-Fi 6的定义与相关问题(具体问题见正文)

嵌牛正文:

5G来了,WiFi 6也来了。关于5G,无论是朋友圈,还是媒体上,大家已经了解很多。但是,对于WiFi 6,很多人依然不清楚。今天,我们一次性为你解答WiFi 6的所有问题。

1 WiFi 6是什么

用技术术语来说,WiFi 6是80211AX。2018年10月4日,WiFi联盟宣布将下一代WiFi技术80211AX更名为WiFi 6。80211AX名字变了,前几代WiFi名称也要相应改变:

80211ac变成WiFi 5;

80211n变成WiFi 4
以下是早期的WiFi出现年份和全新的WiFi名称:

80211b — Wifi 1 (1999)

80211a — Wifi 2 (1999)

80211g — Wifi 3 (2003)

80211n — Wifi 4 (2009)

80211ac — Wifi 5(2014)

在笔者看来,以前的WiFi命名比较复杂、繁琐,更重要的是普通消费者不是很明白。改成数字后,WiFi名称简单、统一,用户辨识度高。普通人买路由器,只要比较“WiFi后面的数字大小即可”,非常直观、简单。
2 WiFi 6到底有多快相比WiFi 5,它快多少

对于80Ghz信道上的单个空间流,WiFi 5的理论速度是866MB/s,WiFi 6的理论速度是1201MB/s。

WiFi 4的理论速度是150Mb/s,WiFi 5的理论速度是WiFi 4的6倍。相比这个,WiFi 6比WiFi 5的速度并没有快很多,更应该关注的是“效率”。

并且,“理论速度”是不准确的。在实际生活中,WiFi性能表现会有所不同,这取决于无线接入点和设备所处的范围、障碍物、空中其他信号和无线电的质量。

3 如果我将AP升级到WiFi 6,原来的80211ac / 80211n / 80211a/b/g设备是否仍然可以正常工作WiFi 6可以后向兼容吗

WiFi 6可以后向兼容。这就是说,不要期望仅仅通过升级AP就能获得性能提升——客户端设备也需要是WiFi 6。

4 如何在80211ax中实现后向兼容

具有80211ax的无线电设备使用OFDM或OFDMA能与其他80211ax无线电通信。

具有80211ax无线电的设备使用OFDM或HR-DSSS可以与老旧的无线电通信。

当仅发生80211ax OFDMA会话时,将使用RTS/CTS(请求发送/清除发送)机制来推迟传统传输。

补充一下:

OFDM——即正交频分复用技术,它是多载波调制的一种。通过频分复用实现高速串行数据的并行传输, 它具有较好的抗多径衰弱的能力,能够支持多用户接入。

OFDMA——即正交频分多址,它是将无线信道划分为多个子信道(子载波),形成一个个频率资源块,用户数据承载在每个资源块上,而不是占用整个信道,实现在每个时间段内多个用户同时并行传输。

5 WiFi 6可以解决哪些问题

传统上,WiFi性能在负载下无法预测。80211ax是更有确定性的,包括在延迟和吞吐方面。80211ax背后的主要焦点不是速度。该标准解决了“大量设备”连接到网络出现的网络拥塞和容量问题。

相比WiFi 5,WiFi 6网络带宽提升4倍,并发用户数提升4倍,网络时延从平均30ms降低至20ms。无线接入点(AP)能同时处理多达12个的WiFi流。

6 WiFi 6怎么解决效率的问题

以前的WiFi协议,这个无线接入点(AP)一次只能与一台设备“会话”。但是,WiFi 6让无线接入点(AP)具备从多台设备同时发送和接收数据的能力。

传统上,在80211中,存在DCF(分布式协调功能)的概念。这意味着,如果你是准备传输数据的无线电,你需要首先看看是否有其他人在使用这个频道。这意味着,即使你是WiFi 5,你仍然需要“排队轮着你”并争取到与其他较旧的80211a/b/g设备进行频道访问。

换句话说,在任何给定的时间点——对于一个通道,在一个信号强度范围内只有一个帧可以在该通道上。因此,不同的设备必须互相寻找,以便在它们可以“会话”之前看看其他人是否在“会话”。

另一个有趣的特征是“TWT”的概念。TWT,即目标唤醒时间,允许AP规划与设备的通信,协商什么时候和多久会唤醒发送/接受数据,可将终端分组到不同的TWT周期,减少了保持天线通电以传输和搜索信号所需的时间,意味着减少电池消耗并改善电池续航表现,同时也减少唤醒后同时竞争无线资源的设备数量。

基于TWT技术,未来连入WiFi中的所有智能设备,每台设备可以建立“唤醒协议”,终端设备仅在收到自己的“唤醒”信息后才进入工作状态,而其余时间均处于休眠状态。这让一些需要高宽带通信的物联网设备成为可能,比如智能办公设备,TWT可以节省7倍的电池功耗。

7 我的WiFi工作很好。我真的需要升级到WiFi 6吗

这取决于你自己。WiFi 6解决的问题是“密集部署方案”。有很多的CCI的地方——公共信道干扰。许多客户端设备试图同时访问WiFi。在很多公共的无线接入点,比如机场、体育馆等地方,这些都是WiFi 6可以发挥自身特长的场景。它自身的特性,可以更好地使用无线介质。

还有提示,如果你的客户端不支持最新的协议,那么升级你的AP几乎没有好处。80211ax提供了对PHY和MAC层的增强,这应该可以改善有限频率带宽中的 *** 作——但这只有在客户端也可以使用时。

你仍然可以受益于MU-MIMO多用户多入多出带来的好处,但是这可能不足以证明升级的成本。

这就是说,如果你在80211ac和80211ax之间决策,建议你选择最新的技术,将来可以证明你的明智选择。

8 我认为24GHz“死了”。80211ax是否增加了对24Ghz频谱的支持

WiFi 6是双频,而它的前身仅为5Ghz频谱。一些供应商试图在24Ghz上实现WiFi 5,但该标准仅批准了5Ghz无限电。

笔者认为24Ghz是源于经济驱动,无论是旧的,还是更新后的,都支持更便宜的24Ghz。虽然24Ghz更容易受到干扰,但它确实提供了更好的接收性。也就是说,它可以在更远的距离“接收”。

由于WiFi 6的新增强功能,比如BSS着色技术,即使“仅仅24Ghz”的设备也将受益。

9 80211ax是官方标准码

不,IEEE计划在2019年第3季度的某个地方批准该协议标准。也就是说,思科、华硕和网件等网络厂商已经开始向市场推出80211ax产品。

10 WiFi 6是全双工通信吗

恐怕不是,使用OFDMA,你只需将20Mhz通道划分为2Mhz子通道。它仍然是半双工的,可以将其视为具有共享带宽的半双工交换机。

虽然许多大牌厂商都支持开放用于未经许可的WiFi 频谱的6Ghz频段,但这种情况没有发生。我们仍然在24Ghz和5Ghz两个频段上运行设备。

11 80211ax设备什么时候可以上市

全球超过70%的设备芯片由博通制造。我们预计2020年第二季度,WiFi 6设备可以普及。

目前,已经有人谈到三星和LG生产的一些手机将推出兼容80211ax。

12 什么是BSS着色技术

BSS(Basic Service Set),增加 6bit 的标识符,区分不同AP相同信道的BSS,6bit至于报文头部,这样AP收到非自己的报文时无需像以前那样整包解封装后才丢掉,只要解封装物理导码即可丢弃从而避免冲突,这样使用信道资源更有序、更确定,从而大幅提升密集环境中系统整体性能。

从定义来看,蓝牙是一种新兴无线通讯技术是一个标准的无线通讯协议,基于低成本设备的收发器芯片,近距离传输、功耗低。被广泛应用于物联网智能家居系统、智能可穿戴设备。WiFi为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准,是一种无线网络他在局域网里面的范畴是指“无线相容性认证”其实是一种商业认证,同时也是一种无线联网技术。

从技术层面看,蓝牙,低功耗、低辐射,其传输距离短、范围小的劣势近期随着蓝牙50的发布有了大幅提升;WiFi,速度快、范围广,但耗电量大。

蓝牙通讯是属于WPAN无线个域网,即点对点、多点对多点、主要是用来连接一些外接设备的,或者是在近距离进行数据传输。蓝牙传输带宽是1Mbps,它的通信距离一般都是10米,最新的版本Bluetooth50传输距离可以达到150米;

WiFi所使用的连接协议是IEEE80211b局域网协议,WiFi的传输范围是120米,传输速度最大可以达到11Mbps。WiFi是属于WLAN无线局域网,支持多个终端设备同时传输的网路模式。

从产品应用看,蓝牙通讯主要用来连接一些外接电子设备,或者近距离数据传输。WiFi主要用于提供无线上网的业务,所以WiFi经常出现在需要进行联网的智能设备上面。

而从产品量级看,据不完全统计显示,在民用领域以WiFi和蓝牙为通行标准的各类设备占据了全球市场的主要份额,其中又以采用蓝牙的设备占比更大。

在做物联网无线模块WiFi模块、蓝牙模块选型的时候,不清楚哪个产品更适合,可以找SKYLAB申请合适的WiFi模块或者是蓝牙模块及配套的Demo板进行测试,并根据测试数据来确定无线模块WiFi模块、蓝牙模块的选型。

相对于4G网络,它的优势有以下四方面。
1、广覆盖,相比于同频段GSM有着20db的覆盖增益。
技术特点:功率谱密度提升,重复次数和编码增益。
2、低功耗。十年电池寿命。
技术特点:简化协议,芯片功耗低。功放效率高。发射/接收时间短。
3、大链接。相对于lte有着100倍链接数。
技术特点:频谱效率高,小数据包,低激活比。
4、低成本。一个模组成本约5刀,方便实现大规模部署。
技术特点:简化射频硬件,简化协议,减小基带复杂的。

yooooo,题主好啊。

题主的题干,其实有些问题。

Zigbee是物联网的一种协议,与wifi并列。

而esp8266是一种wifi芯片,这我简单说说zigbee和wifi两种协议的特点吧,网上其实有很多写得很好,我摘抄一下:

ZigBee/WiFi/蓝牙?谁更适合智能家居

2014-12-24 08:58 [编辑:nicolelee]in分享

智能家居无疑是这几年来热门的研究对象之一,而今年随着蓝牙40技术的推出,其低功耗,低成本,传输速率快的特点让更多的人选择了蓝牙方案开发智能家居,让智能家居这个市场形成了蓝牙,WiFi,ZigBee三足鼎立的一个局面。本文主要针对三种方案的原理,技术特点及优缺点作出了一个对比并以此展望了智能家居市场的未来。
1 ZigBee (紫峰协议)  
ZigBee简介 
Zigbee是IEEE 802.15.4协议的简称,它来源于蜜蜂的八字舞,蜜蜂(bee)是通过飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,而ZigBee协议的方式特点与其类似便更名为ZigBee。ZigBee主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备,其特点是传播距离近、低功耗、低成本、低数据速率、可自组网、协议简单。
ZigBee的主要优点如下:


1 功耗低       
对比Bluetooth与WiFi,在相同的电量下(两节五号电池)可支持设备使用六个月至两年左右的时间,而Bluetooth只能工作几周,WiFi仅能工作几小时。     
2 成本低     
ZigBee专利费免收,传输速率较小且协议简单,大大降低了ZigBee设备的成本。    
3 掉线率低     
由于ZigBee的避免碰撞机制,且同时为通信业务的固定带宽预留了专用的时间空隙,使得在数据传输时不会发生竞争和冲突;可自组网的功能让其每个节点模块之间都能建立起联系,接收到的信息可通过每个节点模块间的线路进行传输,使得ZigBee传输信息的可靠性大大提高了,几乎可以认为是不会掉线的。   
4 组网能力强        
ZigBee的组网能力超群,建立的网络每个有60,000个节点。     
   
5 安全保密           
ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件,并集成了IEEE 802154的安全元素。

6 灵活的工作频段
2.4 GHz,868 MHz及915 MHz的使用频段均为免执照频段。     
   
ZigBee的缺点如下: 


1 传播距离近         
若在不适用功率放大器的情况下,一般ZigBee的有效传播距离一般在10m——75m,主要还是适用于一些小型的区域,例如家庭和办公场所。但若在牺牲掉其低掉线率的优点的前提下,以节点模块作为接收端也作为发射端,便可实现较长距离的信息传输。     
   
2 数据信息传输速率低          
处于2.4 GHz的频段时,ZigBee也只有250 Kb/s的传播速度,而且这单单是链路上的速率且不包含帧头开销、信道竞争、应答和重传,去除掉这些后实际可应用的速率会低于100 Kb/s,在多个节点运行多个应用时速率还要被他们分享掉。   
   
3 会有延时性         
ZigBee在随机接入MAC层的同时不支持时分复用的信道接入方式,因此在支持一些实时的应用时会因为发送多跳和冲突会产生延时。

ZigBee/WiFi/蓝牙?谁更适合智能家居

2014-12-24 08:58 [编辑:nicolelee]in分享

智能家居无疑是这几年来热门的研究对象之一,而今年随着蓝牙40技术的推出,其低功耗,低成本,传输速率快的特点让更多的人选择了蓝牙方案开发智能家居,让智能家居这个市场形成了蓝牙,WiFi,ZigBee三足鼎立的一个局面。本文主要针对三种方案的原理,技术特点及优缺点作出了一个对比并以此展望了智能家居市场的未来。
1 ZigBee (紫峰协议)  
ZigBee简介 
Zigbee是IEEE 802.15.4协议的简称,它来源于蜜蜂的八字舞,蜜蜂(bee)是通过飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,而ZigBee协议的方式特点与其类似便更名为ZigBee。ZigBee主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备,其特点是传播距离近、低功耗、低成本、低数据速率、可自组网、协议简单。
ZigBee的主要优点如下:     
1 功耗低       
对比Bluetooth与WiFi,在相同的电量下(两节五号电池)可支持设备使用六个月至两年左右的时间,而Bluetooth只能工作几周,WiFi仅能工作几小时。     
2 成本低     
ZigBee专利费免收,传输速率较小且协议简单,大大降低了ZigBee设备的成本。    
3 掉线率低     
由于ZigBee的避免碰撞机制,且同时为通信业务的固定带宽预留了专用的时间空隙,使得在数据传输时不会发生竞争和冲突;可自组网的功能让其每个节点模块之间都能建立起联系,接收到的信息可通过每个节点模块间的线路进行传输,使得ZigBee传输信息的可靠性大大提高了,几乎可以认为是不会掉线的。   
4 组网能力强        
ZigBee的组网能力超群,建立的网络每个有60,000个节点。     
   
5 安全保密           
ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件,并集成了IEEE 802154的安全元素。

6 灵活的工作频段
2.4 GHz,868 MHz及915 MHz的使用频段均为免执照频段。     
   
ZigBee的缺点如下:    
1 传播距离近         
若在不适用功率放大器的情况下,一般ZigBee的有效传播距离一般在10m——75m,主要还是适用于一些小型的区域,例如家庭和办公场所。但若在牺牲掉其低掉线率的优点的前提下,以节点模块作为接收端也作为发射端,便可实现较长距离的信息传输。     
   
2 数据信息传输速率低          
处于2.4 GHz的频段时,ZigBee也只有250 Kb/s的传播速度,而且这单单是链路上的速率且不包含帧头开销、信道竞争、应答和重传,去除掉这些后实际可应用的速率会低于100 Kb/s,在多个节点运行多个应用时速率还要被他们分享掉。   
   
3 会有延时性         
ZigBee在随机接入MAC层的同时不支持时分复用的信道接入方式,因此在支持一些实时的应用时会因为发送多跳和冲突会产生延时。
ZigBee的具体应用       
ZigBee的问世已经有很长一段时间,但是由于传输速率且目前电子设备中配置其模块的比例几乎为零,在2010年前几乎没有什么出名的具体应用。在LED火热的这几年,人们发现ZigBee适用于灯光照明系统,智能家居系统这种不需要传输速率很快的系统。最近还有应用在无线定位系统中并在具体的项目上得到了实施。
2 Bluetooth(蓝牙协议)   
蓝牙简介  
蓝牙协议是由爱立信公司创造并于1999年5月20日与其他业界领先开发商一同制定了蓝牙技术标准,最终将此种无线通信技术命名为蓝牙。蓝牙技术是一种可使电子设备在10~100 m的空间范围内建立网络连接并进行数据传输或者语音通话的无线通信技术。
蓝牙发展趋势      
蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group,SIG)日前宣布蓝牙40版本正式问世,且制定了技术标准并开始了认证计划。蓝牙40在保持3.0+HS高速传输技术的基础上又加入了某开发商力推的Wibree低功耗传输技术。     
   
蓝牙40是IEEE 802.15.1传统蓝牙,IEEE 802.11物理层和MAC层以及Wibree三者的结合体,已和大家传统认识中只适用于WPAN的蓝牙有着天壤之别,在未来几年蓝牙会持续这几年的发展趋势进入一个应用狂潮。
   
蓝牙40最大的突破和技术特点便是沿用Wibree的低功耗传输,它采用简单的GFSK调制因而有着极低的运行和待机功耗,即使只是一颗纽扣电池也可支持设备工作几年以上。     
   
蓝牙40的网络拓扑与ZigBee的星形拓扑相比来得简单且传输速率是ZigBee的几倍以上,在传输距离上相对NFC又有较大优势,加之其在手机与音频领域的广泛应用,作为一个问世不久的新技术,它对ZigBee和NFC的威胁力度却不容忽视,未来发展不可限量。
蓝牙的优点如下:
1 功耗低且传输速率快     
蓝牙的短数据封包特性是其低功耗技术特点的根本,传输速率可达到1Mb/s,且所有连接均采用先进的嗅探性次额定功能模式以实现超低的负载循环。     
   
2 建立连接的时间短       
蓝牙用应用程序打开到建立连接只需要短短的3ms,同时能以数毫秒的传输速度完成经认可的数据传递后并立即关闭连接。     
   
3 稳定性好       
蓝牙低功耗技术使用24位的循环重复检环(CRC),能确保所有封包在受干扰时的最大稳定度。

4 安全度高         
CCM的AES-128完全加密技术为数据封包提供高度加密性及认证度。     
   
蓝牙的缺点如下: 
1 数据传输的大小受限
高速跳频使得蓝牙传输信息时有极高的安全性但同时也限制了蓝牙传输过程中数据包不可能太大。即使在所谓的高保真蓝牙耳机中高低频部分也是会被严重压缩的。
2 设备连接数量少
相对于Wifi与ZigBee,蓝牙连接设备能力确实较差,理论上可连接8台设备,实际上也就只能做到6——7个设备连接。
3 蓝牙设备的单一连接性
假设我用A手机连接了一个蓝牙设备,那么B手机是连接不上它的,一定要我与此蓝牙设备之间的握手协议断开B手机才能连接上它。
蓝牙应用         
从最初的蓝牙传输数据使得蓝牙技术在手机上广泛运用,再到后来蓝牙耳机和蓝牙无线鼠标的风靡,再到时下最流行的蓝牙智能家居系统,蓝牙对人们生活产生的便利不言而喻。凭借着其在电子产品中的高配置比,人们对蓝牙新产品的接受程度会高于ZigBee,NFC等产品。电子窗帘,吸尘器机器人,抽油烟机,智能穿戴产品,低功耗的蓝牙40将有更大的应用市场。     
WiFi(无线保真协议)
WiFi技术简介    
WiFi(Wireless Fidelity,无线保真技术)是IEEE 802.11的简称,是一种可支持数据,图像,语音和多媒体且输出速率高达54Mb/s的短程无线传输技术,在几百米的范围内可让互联网接入者接收到无线电信号。WiFi的首版于1997年问世,当时其中定义了物理层和介质访问接入控制层(MAC层)并在规定了无线局域网的基本传输介质和网络结构的同时规范了介质访问层(MAC)的特性和物理层(PHY),其中物理层采用的是FSSS(调频扩频)技术、红外技术和DSSS(直接序列扩频)技术。在1999年又新增了IEEE 802.11g和IEEE 802.11a标准进行完善。  
WiFi技术特点    
1 传输范围广 
WiFi的电波覆盖范围半径高达100 m,甚至连整栋大楼都可以覆盖,相对于半径只有15m蓝牙,优势相当明显。     
   
2 传输速度快        
高达54Mb/s的传输速率使得WiFi的用户可以随时随地接收网络,并可快速地享受到类似于网络游戏、视频点播(VOD)、远程教育、网上证券、远程医疗、视频会议等一系列宽带信息增值服务。在这飞速发展的信息时代,速度还在不断提升的WiFi必能满足社会与个人信息化发展的需求。
3 健康安全       
WiFi设备在IEEE 802.11的规定下发射功率不能超过100 mW,而实际的发射功率可能也就在60~70 mW。与类似的通信设备相比,手机发射功率约在200 mW~1 W,而手持式对讲机更是高达5 W。相对于这两者WiFi产品的辐射更小。     
   
4 普及应用度高        
现今配置WiFi的电子设备越来越多,手机、笔记本电脑、平板电脑、MP4几乎都将WiFi列入了他们的主流标准配置。
WiFi发展趋势       
前段时间WiFi技术联盟推出了WiFi Direct标准,这也表示着WiFi在上网本、智能手机、电视机、机顶盒和其他设备中的采用率不断上升的同时也开始要涉及蓝牙传统的WPAN领域。据市场调查公司In-Stat的调查数据,预计到2013年全球将新增216亿个配置WiFi模块的电子设备。


传统标配中较热门的蓝牙与红外目前只剩下蓝牙,新增的配置包括重力感应,GPS及WiFi,当中已WiFi配置比例最高。WiFi已经几乎已成为目前手机及其他类似电子设备中的标配。目前市面上的平板,笔记本电脑及智能手机几乎全部配置有WiFi模块。          
   
近日,博通无线连接集团GPS业务组市场总监David Murray表示,与竞争对手相比,博通的解决方案有更多的优势——除了利用卫星信号,还通过WiFi和基站来进行辅助定位。值得一提的是,WiFi的加入让难以接收卫星信号的室内得以实现精确定位。

在 Wi-Fi 6 发布之前,按照IEEE(电机电子工程师学会)的命名规范,Wi-Fi协议版本一直采用的是"80211" + 英文字母 这样的命名格式,为了让使用者更易于辨识,Wi-Fi联盟重新命名了Wi-Fi协议。以80211ax为例,将其称呼简化为Wi-Fi 6,更便于用户记忆。
Wi-Fi 6的特色与先前的 Wi-Fi 技术相比,提供了更好、更高效和更快的数据传输。与前一代80211ac(Wi-Fi 5) 不同,80211ax(Wi-Fi 6)不仅适用于 Wi-Fi 5GHz 频段,还适用于Wi-Fi 24GHz频段,可在现有频段上实现更佳的效能与体验。


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