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WiFi6真的完胜WiFi5吗?

3月,中国联通发布了《WiFi6技术白皮书》,其中,值得关注的部分是,WiFi6与WiFi5终端的对比测试,测评结果具有参考价值,比如:代刷网

(1)在开启OFDMA时,对WiFi6多用户的时延降低效果明显;

(2)2.4G频段下,有邻频和同频干扰时,Wi-Fi6的2x2终端的吞吐性能相对于Wi-Fi5的2x2终端以及3x 3终端的性能都有极大提升;

(3)在近/远距离和穿墙场景中,Wi-Fi6的4x4终端相对于2x2终端的吞吐性能有成倍增长;

(4)在穿墙场景下,Wi-Fi6的2x2终端吞吐性能略逊色于Wi-Fi5的3x3终端

……

不过,要注意的细节是:

此次测试覆盖 Wi-Fi6 产品的 2 x 2、4 x 4、8 x 8 的不同规格的终端范围。测试配置的设置默认:2.4GHz采用 20MHz频宽,5GHz 采用80MHz频宽。

中国联通网络技术研究院进行的Wi-Fi6 芯片级别的实验室测试,分别在远/近距离、干扰、穿墙等场景下,进行了WiFi6与WiFi5的吞吐性能对比,并在MU-MIMO、OFDMA等核心技术开启或关闭场景下,进行了吞吐及单/多用户数的时延测评。

1.近距离最佳吞吐

该项测试主要比较了单个用户近距离场景下Wi-Fi5的2x2、3x3终端以及 Wi-Fi6的2x2、4x4、8x8终端产品在2.4G和5G频段下的吞吐性能。

Wi-Fi6的2x2终端和Wi-Fi5的3x 3终端吞吐性能几乎一样;

Wi-Fi6的2x2终端比Wi-Fi5的2x2终端吞吐性能综合提升30%左右。

Wi-Fi6的4x4终端和8x8终端相对于2x2终端的吞吐性能将获得成倍的巨幅增长。

2.远距离吞吐

该项测试比较了单个用户 30 米直线远距离场景下 Wi-Fi5的 2 x 2 终端、 3 x 3 终端以及Wi-Fi6 2 x 2、4 x 4 终端在 5G 频段下的吞吐性能。

5G频段下,Wi-Fi6的2x2终端和Wi-Fi5的3x3终端吞吐性能几乎相同;

Wi-Fi6的2x2终端比Wi-Fi5 的2x2终端吞吐性能综合提升 50%左右;

Wi-Fi6的4x4终端相对于2x2终端的吞吐性能将获得成倍的巨幅增长。

3.穿墙吞吐

该项测试比较了单个用户20米穿墙远距离场景下Wi-Fi5的2x2、3x3终端以及 Wi-Fi6 2x2、4x4终端在5G频段下的吞吐性能。

Wi-Fi6的2x2终端吞吐性能略逊色于Wi-Fi5的3x3终端;

Wi-Fi6的2x2终端相对于Wi-Fi5 2x2终端吞吐性能略有提升;

Wi-Fi6的4x4终端相对于2x2终端的吞吐性能仍有成倍增长。

4.距离vs吞吐性能对比

该项测试比较了在无干扰不同距离场景下单用户Wi-Fi5的3x3终端,以及 Wi-Fi6 2x2、4x4终端在5G频段下的吞吐性能,这里不同距离采用信号衰减来模拟。

5G频段下,Wi-Fi6的2x2终端和Wi-Fi5的3x3终端吞吐性能比较相近,尤其在近距离场景下;

Wi-Fi6的4x4终端相对于2x2终端的吞吐性能仍有成倍增长,尤其是在近距离场景下。

5.干扰环境下距离 vs吞吐性能对比

该项测试比较了在同时有邻频和同频干扰时不同距离场景下单用户Wi-Fi5的 3x3终端,以及Wi-Fi6 2x2、4x4终端在2.4G和5G频段下的吞吐性能,这里不同距离采用信号衰减来模拟。

5G频段下,Wi-Fi6的2x2终端和Wi-Fi5的3x3终端吞吐性能比较相近,尤其实在近距离场景下;

2.4G频段下,Wi-Fi6的2x2终端的吞吐性能相对于Wi-Fi5的2x2终端以及3x 3终端的性能都有极大提升;

无论是在2.4G频段还是5G频段,Wi-Fi6的4x4终端相对于2x2终端的吞吐性能都有成倍增长。

6.Wi-Fi6核心技术MU-MIMO测试

MU-MIMO(多用户多入多出技术),即允许AP同时与多个WLAN终端通信,而不是依次进行通信,它主要适用于大数据包的并行传输,可以提升空间流的利用率,并显著提高网络总吞吐量和总容量。

MU-MIMO适合在负荷重,容量需求大的场景使用。

该项测试比较了Wi-Fi6 4x4终端关闭MU-MIMO和开启MU-MIMO的情况下在2.4G和5G频段下的吞吐性能获得的增益情况。

无论是在2.4G频段还是5G频段,Wi-Fi6终端获得MU-MIMO增益非常大,网络的总吞吐量显著增加。

7.Wi-Fi6核心技术OFDMA测试

OFDMA技术实现在每个时间段内多个用户同时并行传输,不必排队等待、相互竞争,提升效率,降低了排队等待时延。OFDMA适合在高密度环境中应用。

该项测试比较了设备关闭OFDMA和开启OFDMA的情况下,信道中充满背景流量时 Wi-Fi6终端在2.4G和5G频段下的时延情况,该项测试中分别使用了单用户和多用户进行了对比。

Wi-Fi6 2x2终端在2.4G和5G频段下的单用户和多用户在OFDMA开启和关闭的时延对比:

Wi-Fi6 4x4终端在2.4G和5G频段下的单用户和多用户在OFDMA开启和关闭的时延对比:

Wi-Fi6 8X8 终端在 2.4G 和 5G 频段下的单用户和多用户在 OFDMA 开启和关闭的时延对比:

OFDMA 技术对于单用户时延降低效果并不太明显,对于多用户的时延降低效果明显,尤其对于Wi-Fi6的4x4终端和8x8终端。

《中国联通WiFi6技术白皮书》目录如下:

5G时代为何WiFi6开始普及?
2020年,国内5G基站规模预计将达到60万+,进一步完善室外覆盖,与此同时,从2019年Q3起,三大运营商在公开场合有明显迹象布局WiFi6。
5G时代,85%业务应用发生在室内,今年除了部分重点场景/热点实现5G室内覆盖之余,如何低成本提升用户室内高速上网感知,成为继推进千兆光宽后又一课题。
恰逢其时,2019年,IEEE 802.11ax发布,WiFi联盟将其命名为WiFi6。相对WiFi5(802.11ac),WiFi6实现了革命性的升级,支持OFDMA/1024QAM/双向MU-MIMO/TWT/WPA3……
就像5G相较4G的革命性升级,WiFi6有效提升了频谱利用率,抗干扰能力进一步得到优化,最高理论速率支持9.6Gbps,终端进一步更加省电,支持多终端用户接入上下行体验提升,且更加安全,可以认为,WiFi6+5G均是面向万物物联时代的开启。
目前,在芯片层面,包括高通、博通、Marvell、Intel、华为、联发科等纷纷推出了解决方案;在路由器市场,如华硕、网件、中兴、小米、华为、TP-Link,以及中国移动等面向消费级市场推出了WiFi6路由器;在终端侧,如华为P40、小米10、iQOO 3、Redmi K30Pro、三星S20/S10、苹果iPhone11、ThinkPad X1 Carbon均支持了WiFi6接入。
相较WiFi5仅支持下行MU-MIMO,WiFi6支持了双向MU-MIMO,使得上行和下行的多用户多入多出能力进一步提升,当多个5G终端用户由室外5G接入向WiFi6切换后,有效保障上/下行体验;
其次,WiFi6支持BSS Coloring(BSS着色技术),针对相邻信道的网络设备,BSS使设备之间能够区分相互之间的关系,从而降低设备之间的相互干扰,提升每个设备自身的网络通信能力;
再次,WiFi5支持OFDM,WiFi6支持了OFDMA,使得多用户同时享受到数据并行传输上网体验,提升了信道资源利用率,降低了服务等待时间,适合多用户密集场景,适用于IoT/大视频/手游等复杂的室内场景;
在调制方面,WiFi6支持1024QAM,相较WiFi5的256QAM,单流提升了25%的吞吐量;
WiFi6的TWT功能,通过协调休眠/唤醒时间达到节电效应,使得终端延长可使用时长,同时避免了同一时间的资源竞争,更像是为了IoT设备应运而生的技术。
可以看到,WiFi6在传输速率、用户数、抗干扰、安全性、终端节电等方面相较上一代有了大幅提升。
5G时代,是以业务体验为中心的时代,5G终端用户面向未来多场景的不同应用,需要端到端的切片,保障不同业务的体验质量。
随着eMBB时代的到来,XR/大屏应用面向2C/2B的普及,用户对于大视频上传/下载、云编辑,云教学、XR医疗培训/远程诊断、VR/AR云游戏、家庭多IoT设备连接的业务需求,需要适配网络的无缝覆盖。
在5G商用初期,5G网络部署目标必然有的放矢,同时,考虑室内覆盖的综合成本,以及用户接入网络的行为习惯与喜好,需要WiFi6实现对部分场景的协同。
因此,2020年,随着5G终端销量占比超过30%,进网手机50%支持5G,以及WiFi6路由器由千元向200~600元区间普及,WiFi6也将成为5G终端的标配,驱动5G应用创新、普及。

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