Wi-Fi(IEEE 802.11)自20多年前問世以來一直在不斷發展，以滿足人們不斷增長的對更高數據傳輸速率以及更多場所和室內覆蓋范圍的需求。最近推出的Wi-Fi 6和6E – Wi-Fi 6(E)–除了提高數據傳輸速率和覆蓋范圍，和5G互補實現全面的室內和室外連接，還著重于提高數據吞吐量，擴展通道容量和降低干擾，如圖1所示。

圖1. Wi-Fi 6(E)和5G 結合可實現充分連接(圖片來源：Soitec)

數據吞吐量根據傳輸的數據類型不同來實現差異化，數據速率考慮了所有數據，包括管理和控制數據。數據吞吐量僅指用戶數據–有用的有效負載。Wi-Fi 6(E)優化了傳輸的數據包結構，因此與以前的Wi-Fi標準相比，它包含的有效負載百分比更高。

隨著世界各地的家庭和場所擁有大量的連接“物”，從嬰兒監護儀到智能超高清(UHD)顯示器，Wi-Fi標準的發展需要解決，以解決互連設備數量的爆炸式增長。IDC方面認為，目前Wi-Fi 6 正處于導入期與高速增長期，逐步替代處于成熟期的Wi-Fi 5 和已處于衰退期的Wi-Fi 4 產品的序幕已經從2020年開啟。

圖2. 2014-2023中國網絡無線市場規模預測

由于市場潛力巨大，Wi-Fi 6(E)當然也成為了眾多半導體芯片廠商追逐的熱點，過去幾年中，收購合并事件頻頻發生。《NXP以17.6億美元收購Marvell無線連接業務》、《安森美將收購WiFi行業領導者Quantenna》、《官宣：英飛凌收購賽普拉斯案完成審批!》《Wi-Fi 6芯片出貨量預計爆漲六倍，誰先受益?》、《WiFi 6即將到來!高通、聯發科搶跑》等報道反映了這種趨勢。

同時，在Wi-Fi 6技術標準應用推廣步伐逐步加快的發展背景下，TP-Link、華為、小米、華碩、Netgear等多家路由器廠商推出支持Wi-Fi 6標準的路由器產品以迎合市場發展需求，而從產品的發展情況分析，現階段的Wi-Fi 6相關路由器產品定價高，多采用4核芯片，主要面向游戲場景，無線速率均在3,000Mbps以上，其中，華碩GT-AX11000的速率可達11,000Mbps以上。伴隨Wi-Fi 6路由器應用規模進一步擴大，相關產品價格將趨于下降。

要解決的，不單是“快”

Wi-Fi 6(E)實現了具有挑戰性的家庭應用場景，例如游戲UHD虛擬現實(VR)流及其與大量其他連接設備的共存，例如越來越流行的具有語音識別功能的智能助手。在辦公室和大型場所，Wi-Fi 6(E)通過可靠的網絡連接提供無縫的體驗，同時改善了移動的和分布式設備(如智能手機和筆記本電腦)的電池消耗–插入供電設備的功耗也得到了改善。

《10.8Gbps!“三頻”Wi-Fi 6再度刷新無線傳輸速率新紀錄》一文向我們展示了作為移動連接的新標桿，三頻Wi-Fi 6是如何創造無線傳輸速率紀錄的;而在《噓!Wi-Fi 6的兩項本領為爭誰更實用吵起來了》一文中，您將對“2x2雙頻并發與160MHz頻寬，誰更實用?”這個話題有更深度的了解。

但正如我們之前多次強調的那樣，絕對的高速率并不是Wi-Fi 6(E)最關鍵的賣點，其關鍵點在于如何為所有的用戶提供所有的數據，且質量都能滿足他們對于服務的需求，所以這是關于總體網絡容量的問題，而并非在Wi-Fi網絡里某一個節點連到AP，能發送最快的速率是多少。

數據顯示，到2023年，公共Wi-Fi熱點的數量將增加四倍，達到近6.28億個，其中11%將是Wi-Fi 6(E)。因此，無論是網絡建設、終端設備、芯片研發，都應該圍繞著網絡容量的擴展和網絡效率的角度來開展部署。

Wi-Fi 6成功的關鍵

空間復用和頻率共存、高階數據調制、上行(UL)/下行(DL)正交頻分復用訪問(OFDMA)、多用戶–多輸入多輸出(MU-MIMO)、調度和目標喚醒時間(TWT)、BSS著色(BSS Coloring)、新的6GHz頻譜等新技術的大量引入，是Wi-Fi 6成功的關鍵。

我們以MU-MIMO和OFDMA為例，來具體看看。

在Wi-Fi 6(E)中，熱點(AP)決定哪些設備用于發送/接收，何時使用什么資源以及發送多少數據，這與先前Wi-Fi版本的分權式相反。如圖2所示，這可以對于不同類型設備產生的各種大小的數據包更有效地利用頻譜，OFDMA可按時間和頻率分配用戶數據包，而OFDM僅在時域上分配用戶數據包。為了達到Gbps數據速率，Wi-Fi 6(E)可以將OFDMA與廣帶寬上的高階數據調制相關聯，這會導致信號波形非常復雜，從而使Wi-Fi射頻前端(RFFE)的記錄具有線性。

圖3. OFDM和OFDMA以及傳統 Wi-Fi和 Wi-Fi6(E)對比(圖片來源：Soitec)

MU-MIMO利用熱點(AP)的多個射頻前端和天線，允許多個用戶設備同時通信。通過更有效地利用發送時間，獨特調制的多個數據幀可以同時發送。其實MU-MIMO并非全新的技術，此前在Wi-Fi 5規范中就可以同時向4個終端共享下行的MU-MIMO數據包，但Wi-Fi 6現在上行和下行都可以支持MU-MIMO。也就是說，不僅是從AP向終端發送數據包的時候可以一個數據包同時面向多個終端節點發送，同時這幾個終端節點也能夠協調，同時向AP端、網絡上行發送數據包。數據包同時到達AP，AP也能夠解碼、同時接收所有的數據包，因此效率就有所提高。《巧克力、Sex、紅酒、Wi-Fi哪個更重要?超半數人竟然選擇了它……(上)》和《巧克力、Sex、紅酒、Wi-Fi哪個更重要?超半數人竟然選擇了它……(下)》兩篇文章對此進行了詳細介紹。

但在實際應用中，要想將Wi-Fi 6/6E的性能發揮到極致，單憑Wi-Fi本身的性能提升還不足夠，《沒有這種設計，再強的Wi-Fi性能也出不來》一文中就詳細介紹了Wi-Fi 6/6E在智能家居中的典型應用。

除了連接，Wi-Fi能做什么?

雖然用戶無法看到Wi-Fi信號，但實際上Wi-Fi信號會在家中不停的發生碰撞和反射，所以不同的人、寵物、物體在家中進行移動時，對環境擾動的射頻信息都是不同的。從技術角度來看，我們完全可以通過射頻環境的變化來感知和判斷是誰在家中進行移動。

《認為Wi-Fi只能用來聯網是件非常幼稚的事情》一文介紹了三個全新的Wi-Fi應用場景，也許會給我們帶來新的靈感：

第一，動作偵測。在家庭安防的應用，無需通過攝像頭或其他感應器進行監測，只要家中部署了網狀網絡Wi-Fi，就可以偵測到主人離開家之后是否突然有人闖入，并且通過動作偵測判斷這是家人還是陌生人。

第二，位置跟隨。家中的智能照明產品、音頻設備、智能電視可以跟隨用戶位置的移動而改變操作的具體位置，比如在主人從一個房間走到另外一個房間、或者從客廳走到臥室的過程中，這些智能產品依然可以提供無縫的用戶體驗。

第三，遠程監測。如果整個樓宇都部署了網狀網絡，在一些非常緊急的情況下，安防人員可以通過射頻信號的偵測，遠程掌控住戶家中是否有人?一共有多少人在樓宇內?這些人分布在哪些位置?而無需進入到住戶家中進行查看。

圖4：Wi-Fi帶來的新興應用(圖片來源：高通)

在可預見的未來，得益于高速率、低時延、低功耗等性能優勢，相比Wi-Fi 4、Wi-Fi 5等歷代Wi-Fi技術標準，Wi-Fi 6的應用發展情況將很快從以手機、平板電腦、筆記本電腦等消費級電子終端為驅動的第一階段，邁向以智能家居、智慧城市等物聯網應用為驅動的第二階段，并迅速向以虛擬現實、超高清視頻應用等新一代高速率應用為驅動的第三階段演進。