Wi-Fi 6 提升了哪些方面？

一、Wi-Fi 6介绍

Wi-Fi 6，是Wi-Fi联盟定义的第六代Wi-Fi协议标准--802.11AX，相比Wi-Fi 5（第五代Wi-Fi标准协议），主要的提升有：

最大协商速率提升至9.6Gbps，Wi-Fi 5最大协商速率为3.5Gbps；
支持8用户并发传输数据，使用的技术是MU-MIMO；
支持对相邻的同频信道使用互不干扰，使用的技术是BSS着色技术；

对不同用户的数据帧进行聚合传输，提升了传输效率，使用的是OFDMA技术；

用户接入的安全协议必须使用WPA3，因此协议更安全；
Wi-Fi 6无线设备更节能，允许设备与无线路由器之间主动规划通信时间，以达到节能目的；
Wi-Fi 6支持5G和2.4G两个频段，Wi-Fi 5只支持2.4G频段。

---------------------

如下Wi-Fi 6的更多探讨，有兴趣可以阅读，也可跳过直接阅读第二大部分。

1、协商速率是如何提升的？

Wi-Fi 6通过提升调至方式，支持绑定8个信道，将传输频宽提升到HT160，此时单空间流的协商速率达到1201Mbps，然后通过增加支持空间流到8*8，所以最高协商速率达到了9.6Gbps。关于空间流可以理解为天线的物理发射电磁波的通道，8*8就是天线同时可以发送或接收8路独立的电磁波（需要收发双方的天线都支持8*8，如有一方不支持，最终会使用木桶原理，协商到最低的空间流）。

Wi-Fi 6协商速率的提升是有前提条件的，那就是客户端和AP无线接入设备（后文中统一称为AP）都需要支持Wi-Fi 6，这是最基本的要求，如果要想达到Wi-Fi 6协议的最高协商速率，那么就必须使用HT80频宽+1024QAM+8空间流，通俗来讲就是必须使用8个信道绑定，同时AP和客户端需要都支持8*8的空间流，这样才能达到最高的9.6Gbps协商速率。Wi-Fi 6同时支持5G频段和2.4G频段，但是，2.4G频段的Wi-Fi 6无法达到较高的性能，因为2.4G频段规定不重叠的信道只有3个，即最高只能绑定到HT40（两个信道绑定），协商速率也只能达到287*8≈2.2Gbps。然而，5G频段就不存在这个现象，5G拥有不重叠信道13个，如果是非高密环境，或者是家用Wi-Fi 6，完全可以将8个信道绑定，以此来提升协商速率，提升网络体验，同样如果要想使用9.6Gbps的体验，必须AP和客户端都是支持8*8空间流Wi-Fi 6设备。

需要说明的是，对于高密环境的Wi-Fi 6覆盖，需要根据无线环境和方案综合考量，确定信道的绑定数量，一般高密环境是单信道或者双信道绑定，因为高密环境为了支持用户容量，需要规划很多个AP覆盖，这样就需要把有限的信道资源分配给每一个AP。

表：Wi-Fi 6协商速率表格（图中给出的是单空间流的协商速率，实际计算要乘以设备的最低支持的空间流数量）

2、关于并发8用户同时传输

Wi-Fi 6使用的是MU-MIMO（多用户多入多出）技术，Wi-Fi 5的wave1及之前只能支持SU-MIMO（单用户多入多出），即只支持1个用户并发，WiFi 5的wave2可支持DL MU-MIMO（下行链路多用户多入多出），最大允许AP同时向4个终端发送数据。 Wi-Fi 6通过使用Ul MU-MIMO（上行链路多用户多入多出）和DL MU-MIMO（下行链路多用户多入多出），在上行和下行都做到了多用户并发，同时还将允许AP同时通信的最大终端数扩大到了8个，进一步提升了用户密集场景的传输效率。

3、解决相邻的同频干扰问题

通过对BSS的数据帧进行着色，即对数据帧进行打标签，标注接入网络的各个设备，传输数据时有了对应的地址，直接传输到位而不会发生混乱。使得相邻的同频不会干扰。

4、Wi-Fi 6传输容量是如何提升的？

将OFDM升级为OFDMA，支持对多个用户的数据帧进行打包传输，而不是每个用户占用一个数据帧，传输效率提升；
提升调制方式，支持8信道绑定，使得单空间流的协商速率达到1.2Gbps，传输带宽提升；
提升空间流，从4*4提升到8*8，使得最大协商速率提升至9.6Gbps，传输带宽提升；
着色机制，提升资源利用率；
通过Long DFDM Symbol发送机制，将每个信号载波发送时间从Wi-Fi 5的3.2μs提升到12.8μs，降低丢包率和重传率，使传输更加稳定；

----以上图片参考于互联网----

二、测试结论概述

通过测试数据观察（以下数据是在生产环境中取得的，同时时延和丢包数据是在压测中产生的）

带宽提升：Wi-Fi 6 较Wi-Fi 5 在20终端较低密度下提升比较大，约81.66%；高密30终端提升较少约11.94%；40终端也有提升约 37.66%，数据见本文第3大部分的第5小部分。

稳定性提升：从ICMP 数据查看，Mdev稳定性有提升，但是差距不大，约 4.5%。具体见本文第3大部分的第6小部分。

按照用户下载带宽趋势图观察，1&5用户大文件下载模式，Wi-Fi 6 基本均达到200M限速后增长放缓。

综上结论：

升级Wi-Fi 6 用户访问速率体验均有一定比例提升,20低密和40高密场景下提升更多（测试中所有终端均为活跃状态，实际环境中活跃终端数会降低，体验可能提升更多）对于测试等集中环境中会有较好的改观。
通信稳定性略有提升4.5%。
按照速率变化趋势图评估，可以将限速值提高到150M-200M之间（目前限速20M），放大限速7倍以上，提升用户下载体验。

三、测试内容信息

1、测试设备

2、测试方案

a>无线参数定义

测试使用的频宽均使用HT40模式（高密生产环境一般最大使用到HT40模式）；
各个AP测试使用的信道均设置相同信道；
各个AP测试使用的功率均为默认功率；
AP使用各自最大空间流进行测试；
无线使用集中转发模式；
其他无线参数保持厂家默认值；

b>测试内容

Wi-Fi模式，5 & 6 两个模式
每个模式下，20 ，30 ，40 不同接入终端数量
不同限速阶梯 50M，100M，150M，200M，250M，300M
观看直播的同时，1 终端，或者5终端进行文件下载
以上约束条件下，不同的网络表现。
即：Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6 下，不同终端数量接入的情况下，进行直播拉流+文件下载；观察不同限速梯度下终端的网络稳定和带宽消耗情况。

c>观察指标

直播流畅度
文件下载带宽可达到的值
ICMP 检测丢包率情况
ICMP 检测 mdev稳定性情况
mdev是 Mean Deviation 的缩写，表示 ICMP包的RTT(Round-Trip Time,往返时延)偏离平均值的程度，主要用来衡量网速的稳定性。mdev 的值越大说明网速越不稳定。

3、测试数据展示对比（Wi-Fi 5 vs Wi-Fi 6）

a>单用户下载

概述：视频直播流畅；Wi-Fi 6 较 Wi-Fi 5 各个限速阶梯均有提升，其中20终端接入情况下，Wi-Fi 6 比Wi-Fi 5 提升明显。

b>多用户（5）下载

概述：视频直播流畅；Wi-Fi 6 较 Wi-Fi 5 各个限速阶梯均有提升，20与40终端接入情况下，Wi-Fi 6 均有较大提升。

4、ICMP 稳定性对比

结论概述：

mdev 稳定性参数对比，终端数20的情况下网络更加稳定，30以上后有恶化，40终端与30终端对比差异不大。

丢包情况，各终端连接数量在不同网络环境中表现差异不大。

a>40 终端对比

b>30 终端对比

c>20 终端对比

5、带宽数据对比

表：Wi-Fi 6比Wi-Fi 5带宽提升百分比

6、MDEV对比

表：Wi-Fi 6比Wi-Fi 5Mdev提升百分比