【技術分享】Wi-Fi6到底有多快？

原創 ZLG致遠電子 2024-01-15 11:53

高性能SGT MOS產品，保障BMS高效可靠運行 瑞薩×物聯網：4 場直播，搞定全棧無線連接開發

Wi-Fi技術在我們的生活中無處不在，其最大的特點是使用方便以及超快的傳輸速度。每一代Wi-Fi技術標準都在大幅度的提升其速率。發展到第六代，Wi-Fi6的速度究竟有多快？本期文章帶你一起了解。

??Wi-Fi的發展史

1997年IEEE制定出第一個無線局域網標準802.11，數據傳輸速率僅有2Mbps，但這個標準的誕生改變了用戶的接入方式，使人們從線纜的束縛中解脫出來。

隨著人們對網絡傳輸速率的要求不斷提升，IEEE在1999年發布了802.11b標準。802.11b運行在2.4 GHz頻段，傳輸速率為11Mbit/s，是原始標準的5倍。同年，IEEE又補充發布了802.11a標準，工作頻率為5GHz，最大原始數據傳輸率54Mbit/s。

隨著Wi-Fi技術的升級，影響較為深遠的標準是2009年發布的802.11n，這個標準對Wi-Fi的傳輸和接入進行了重大改進，引入了MIMO、安全加密等新概念和基于MIMO的一些高級功能，理論傳輸速度可達到600Mbit/s。此外，802.11n也是第一個同時工作在2.4 GHz和5 GHz頻段的Wi-Fi標準。

隨著對新業務和更高速率的逐步探索，Wi-Fi技術的迭代歷史如下表，2019年正式推出的802.11ax標準將引入上行MU-MIMO、OFDMA頻分復用、1024-QAM高階編碼等技術，從頻譜資源利用、多用戶接入等方面解決網絡容量和傳輸效率問題。

發布年份	802.11標準	頻段	新命名
2009	802.11n	2.4?GHz或5.8?GHz	Wi-Fi4
2013	802.11ac?wave1	5.8?GHz	Wi-Fi5
2015	802.11ac?wave2	5.8?GHz	Wi-Fi5
2019	802.11ax	2.4?GHz或5.8?GHz	Wi-Fi6

??Wi-Fi6的技術特點

與每代的802.11標準一樣，802.11ax也將兼容原有的802.11ac/n/g/a/b標準，舊的Wi-Fi終端一樣可以無縫接入802.11ax網絡。以下是Wi-Fi6的核心新特性：

更高階的調制技術(1024-QAM)；
OFDMA頻分復用技術；
DL/UL MU-MIMO技術；
空分復用技術（SR）&BSS Coloring著色機制；
擴展覆蓋范圍(ER)。

其中，802.11ax標準的主要目標是增加系統容量，降低時延，提高多用戶高密場景下的效率。802.11ax通過1024-QAM正交幅度調制，每個符號位傳輸10bit數據（2^10=1024），相對于802.11n支持的256-QAM來說，802.11ax的單條空間流數據吞吐量又提高了66.6%。需要注意的是802.11ax中成功使用1024-QAM調制取決于信道條件，更密的星座點距離需要更強大的EVM（誤差矢量幅度）和接受靈敏度功能，并且信道質量要求高于其他調制類型。

圖1 64-QAM和1024-QAM的星座圖

??致遠電子Wi-Fi6模組介紹?

廣州致遠電子股份有限公司開發的ZM5955系列模組是一款1T1R的高速Wi-Fi 6 + BLE 5.1二合一無線模組。產品支持IEEE802.11b/g/n/ax四種Wi-Fi協議標準，采用SDIO通信接口，支持無線熱點、無線客戶端兩種工作模式，采用20MHz/40MHz工作帶寬，理論可提供最大195Mbit/s物理層速率。在實際驗證中，產品通信距離可達百米級，支持-40~+85℃工作溫度范圍，是一款極具可靠性的工業級Wi-Fi6模組。