• 【WI-FI 6】什么是WI-FI6--如何测试WI-FI 6的吞吐量


    一、Wi-Fi 6 的定义

    电气电子工程师学会为其定义的名称为IEEE 802.11ax,负责商业认证的Wi-Fi联盟为方便宣传而称作Wi-Fi 6,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。

    主要提升了多用户及物联网接入,抗干扰能力提升,带宽1200M以上;

    二、Wi-FI 6的 优点

    以下是早期的WiFi出现年份和全新的WiFi名称:

    802.11b — Wifi 1 (1999)
    802.11a — Wifi 2 (1999)
    802.11g — Wifi 3 (2003)
    802.11n — Wifi 4 (2009)
    802.11ac — Wifi 5(2014)

    ① 速度更快 (速率从3.5Gbps 提升到 9.6Gbps,理论速度提升近3倍)

    --频段:wifi5 只涉及 5GHz,wifi6 覆盖 2.4/5GHz ,完整覆盖低速和高速设备。

    --调制模式:wifi6 支持1024-QAM 高于wifi5 的256-QAM ,数据容量更高,更高的数据传输速度。

    ②延时更低 (MU-MIMO、OFDMA)

    --MU-MIMO (用户多入多出) 同时支持上下行,可支持的空间数据流从 wifi5的 4 条提升至 8条 最大支持 8*8 MU-MIMO  wifi速率提升的重要原因,wifi5仅支持下行(下载时才能使用该技术)

    --OFDMA(正交频分多址) 是OFDM和FDMA技术的结合,在OFDM对信道进行父 载波化后 在部分子载波上加载传输数据的传输技术

    OFDMA  是 OFDM的进化

    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。现在的4G移动网络就采用了  OFDMA  技术,允许不同用户共用一个信道

     

    wifi 5 传输数据的时候wifi5路由器采用一种名为 CSMA/CA 查询其他信道是否有其他设备在使用,如果有就标注为忙碌,等到信道空闲时才会使用。

    wifi 6 引入BSS Coloring着色机制,标注介入网络的各个设备,对其数据加入对应标签,传输数据有了对应地址,直接传输到位不发生混乱,同一个信道有不同涉笔存在传输数据也会有相应的地址,不会错误发送到其它设备中。

     ③丢包率小 提高重传率

     WiFi6 优质的Long DFDM Symbol发送机制 信号载波发送时间从wifi5的3.2us 提升 到12.8us

    ④ WiFi 6 容量更大

     QAM级别越高,信号中包含的数据就越多,WiFi5 所用的是256-QAM 而WiFi 6所使用1024-QAM,数据容量后者比前者高25%,所以拥有更高的数据传输能力。

    ⑤wifi 6 更安全 ----WPA3协议

    ⑥wifi 6 更省电

    引入 TARget Wake Time TWT(定时唤醒)则让Wi-Fi 6更加省电,增加睡眠时间,提高设备电池寿命。

    路由器统一调度无限终端协商被唤醒 以及 发送 接收数据的时机,减少设备无序竞争信道的情况,将无线终端分组到不同的TWT周期

    设备主动规划通信时间,

    减少天线和信号搜索时间,设备和无线路由器之间的连接会进行定时休眠和唤醒,相当于劳逸结合而不是整日工作,提升了两边的功耗表现和传输效率。

     

    二、

    【吞吐量】单位时间内对网络设备或端口成功传送数据的数量(在没有丢帧的情况下,设备能够接收并转发的最大数据速率)。是一个实际值,用于衡量网络性能。

    【带宽】单位时间内可传送的最大数据量。是一个理论值,相当于理论可达到的最大吞吐量。

    【AP】无线接入点(Access Point),是一个无线网络的创建者,是网络的中心节点。一般家庭或办公室使用的无线路由器就相当于一个AP。

    【STA】站点(Station),每一个连接AP的终端都可被称为站点。

    常用的工具有 iperf (免费),chariot (ixchariot);

    常见的测试一般测干净环境(屏蔽室,或地下车库),普通开阔环境和复杂环境(N多路由,N多无线设备,极端一点,开个微波炉啥的)

    干净环境的吞吐量测试可以帮助你验证确定:1、产品驱动、固件是否正确;2、产品本身是否有较强底噪,干扰;3、其他一些因素的影响(属于一个控制变量的环境,可以做一些对比实验)。

    普通开阔环境则可以用于验证:1、吞吐拐点,拉距穿墙(信号衰减)能力;2、天线性能。

    复杂环境,更多的是用于验证无线设备的共存,跳频等。

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