WiFi 6 終於走進了消費者的家中。 如果行業預測成立，這項技術將成為這十年的主要趨勢之一。 就在今年，Wi-Fi 聯盟預計將向消費者、商業實體和政府機構出貨近 20 億臺 WiFi 6 裝置。 有很多關於 WiFi 6 改變消費者體驗和連線環境的議論。 隱藏在所有興奮中的是一個警告：WiFi 6 的好壞取決於控制它的系統。
儘管取得了所有突破，但如果沒有對家庭 WiFi 網路的智慧管理和最佳化，該技術的新功能將無法充分發揮其潛力。為了在擁擠的家庭網路環境中真正改善客戶體驗，WiFi 6 需要額外的工具，例如網路最佳化和控制。
以下是一些頂級WiFi功能的分析，我們預計會出現的問題，以及如何解決這些問題。
160 MHz 通道頻寬
大多數 WiFi 6 裝置預計將支援 160 MHz 通道，而 WiFi 5 具有該功能，但很少有 WiFi 5 裝置超過 80 MHz。理論上，由於通道寬度加倍會使吞吐量加倍，因此客戶將體驗到兩倍的下載速度、兩倍的解析度等。
問題在於，在包括美國在內的大多數國家/地區，目前只有兩個獨立的 160 MHz 頻道可用，使用較小頻寬的裝置也共享這些頻道。對於密集環境來說，這將成為一個大問題，其中許多競爭裝置或不同使用者使用的重疊通道將產生嚴重干擾。
緩解此問題需要特定的網路配置。首先，需要感知和預測160 MHz傳輸的80 MHz子通道上的干擾，從而智慧地進行通道分配和頻寬選擇。此外，重要的是要考慮環境中的完整干擾情況，以便可以在公寓大樓（或鄰近家庭）中最佳化通道分配，並將其分配到最需要的地方。
這種配置不能透過本地管理的網路實現，必須透過雲集中處理。例如，在公寓大樓中，雲平臺將分析負載和裝置型別等因素，並考慮每個接入點 （AP） 網路中存在的歷史和當前客戶端和負載集。根據這些資料和分析，該平臺隨後會為整個建築中的每個 AP 分配通道頻寬。
為了儘量減少相鄰單元之間的衝突，頻道也可以“平鋪”。如果無法避免頻道重用，最佳化平臺將分析歷史活動，以選擇可以共享頻道且問題最少的公寓。
OFDMA
這一宏大的 WiFi 6 功能透過將通道細分為從一個 AP 並行傳輸的較小頻率分配（資源單元）來提高效率和容量，以便單次傳輸可以與大量裝置進行通訊。這消除了 802。11 資料包開銷和時間浪費，特別是對於涉及物聯網和其他低資料速率裝置的傳輸。
問題在於，只有當大量物聯網裝置共享一個 AP 時，OFDMA 才能提高效率。在當今的智慧家居中，情況並非總是如此，其中網路已演變為涉及網狀網路、中繼器或多個閘道器的多 AP 拓撲。
如果只是允許客戶端連線到最近的 AP，則每個 AP 將沒有足夠的裝置來分組到 OFDMA 傳輸中。然而，強制客戶端連線到遠端 AP 會導致資料速率下降。這意味著 OFDMA 操作將需要嚴格的最佳化和客戶端引導。
OFDMA 感知客戶端轉向背後的原因很複雜。它需要一個集中的智慧網路控制器來了解哪些 AP 和客戶端具有 WiFi 6 功能，將歷史觀測資料考慮在內，並對每個客戶端的資料需求做出前瞻預測。
然後，控制器需要根據功能、流量負載、訊號強度和裝置的資料使用情況，對每個裝置應連線到哪個 AP 做出最佳化選擇。最後，控制器需要能夠操縱每個裝置——使用特定於該裝置型別的操縱機制——並將其保持在正確的 AP 上，即使它不是最近的 AP。
目標喚醒時間
目標喚醒時間 （TWT） 可提高僅偶爾或低佔空比傳輸的裝置的電池壽命。 AP 為每個客戶端預留了一個時間視窗，用於喚醒、快速通訊和返回睡眠狀態，同時保持預留的空中時間不受其他通訊的影響。
在家庭網路中，多個 AP 經常執行在同一個頻道上，這意味著多個 AP 可能會嘗試為不同的裝置排程相同的 TWT。為避免重疊，基於雲的中央排程器將需要協調同通道 AP 的 TWT 週期。為了在家庭網路的每個 AP 上建立最佳化的 TWT 安排，排程器需要知道所有 TWT 客戶端的傳輸要求、AP 之間的共享通道、哪些客戶端連線到哪個 AP 以及 AP 和客戶端之間的訊號強度。
在公寓大樓中，最佳化器還可以檢視它控制的所有重疊網路，並規劃整個建築物中的 TWT 分配和組。控制器會考慮哪些公寓相互干擾的資料，以及每間公寓的客戶端能力和負載要求。
處理附近接入點之間的爭用。 （來源：IEEE）
6 GHz 頻率
6 GHz 頻譜的低功率和高功率使用都會出現問題。由於低功率傳輸 （18dBm/63mW） 無法傳輸那麼遠或那麼高的資料速率，因此最佳化系統將需要更復雜的多 AP 配置來選擇合適的網路拓撲、頻率分配、和客戶指導選項。另一方面，要使用自動頻率控制 （AFC） 系統（允許 30dBm/1 瓦），傳輸需要避開附近微波系統使用的任何頻道。這涉及與智慧控制器的通訊，該控制器可以查詢 FCC 資料庫、考慮地理資料、計算干擾水平，然後將指令傳送回 AP。
對於任一模式，控制器在分配網路無線電資源之前必須考慮客戶端型別、負載和能力等因素。根據網路中客戶端的能力，將 AP 的無線電之一置於 6 GHz 頻段並不總是最佳選擇。例如，將 6 GHz 通道用於回程連線可能有助於回程，但它可能會從 5 GHz 頻帶中奪走 AP 中的高效能無線電。因此，不具備 6 GHz 功能的高效能客戶端可能會以較低的速度連線，實際上會降低家庭體驗。
謹慎樂觀
家庭網路將繼續變得更加擁擠和複雜。美國家庭平均已經擁有 14。5 臺聯網裝置。預計到 2023 年，全球智慧裝置出貨量將增長到 14 億臺。 WiFi 6 的時機再好不過了。
然而，如果沒有智慧管理和最佳化家庭網路，WiFi 6 將無法實現其承諾。為了讓連線的新時代不負眾望，需要解決技術的侷限性。這是一項複雜的任務，但只要有正確的解決方案，它就可以實現。
