移動互聯(lián)網(wǎng)時代，“WiFi”和“4G”一直是兩個并存的名詞——4G網(wǎng)絡(luò)在室外給我們提供高速流量，WiFi則在室內(nèi)給我們提供了真正的不用操心的“無限流量”?？梢哉f生活在當(dāng)下的我們，這兩樣?xùn)|西一個不但都離不了且一刻也離不開。想想看如果你的手機(jī)斷了網(wǎng)，你的焦慮癥恐怕就上來了。
關(guān)于“4G”和“5G”網(wǎng)絡(luò)知識大家之前看到頗多了，下邊我要介紹下“WiFi”這個我們熟悉又陌生的網(wǎng)絡(luò)詞匯。
一、WiFi6的前世今生
2018年10月3日，Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)將基于802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的WiFi正式納入正規(guī)軍，成為第六代WiFi技術(shù)。借著這個機(jī)會，聯(lián)盟又將WiFi規(guī)格重新命名，之前標(biāo)準(zhǔn)802.11n改名WiFi 4，標(biāo)準(zhǔn)802.11ac改名WiFi 5，新標(biāo)準(zhǔn)802.11ax改名WiFi 6。
順便還做出了WiFi456的圖標(biāo)，消費(fèi)者們今后就不用看著一長串?dāng)?shù)字不知所措。只用看產(chǎn)品上的“WiFi6”標(biāo)識就可以知道這是支持最新標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品了。
這樣一些價格便宜卻仍在使用舊規(guī)范的路由器等產(chǎn)品就會被消費(fèi)者第一時間認(rèn)出。這就有助于WiFi6標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品在市場中迅速普及。
二、相比WiFi5，WiFi6到底好在哪里?
1、WiFi6同時支持2.4GHz和5GHz頻段
我們現(xiàn)在的手機(jī)和路由器上最廣泛使用的是WiFi5技術(shù)。WiFi5技術(shù)即是802.11ac 誕生于2013年。最初版本(Wave 1)憑借80MHz頻寬，將WiFi單流帶寬提升至433Mbps。2016年第二版(Wave 2)將頻寬再次翻倍到160MHz。(目前支持的設(shè)備并不多)
不過WiFi5只支持5G頻段。而5G頻段因?yàn)榇┩噶Σ?，在信號覆蓋較弱。技術(shù)上無法完全取代支持2.4G的WiFi4。所以
目前的主流家用無線路由器都是同時支持和 WiFi 4和WiFi 5。
▲5GWiFi速度快但信號覆蓋弱，2.4G網(wǎng)速慢，易受干擾但信號覆蓋好
而相比WiFi5，WiFi6同樣支持20/40/80/80+80/160MHz頻帶。而且支持2.4GHz和5GHz頻段。
2、WiFi6理論吞吐量最高可達(dá)9.6Gbps
從調(diào)制上看WiFi 5是256-QAM，WiFi-6是1024-QAM，前者的數(shù)據(jù)流最大支持4個，后者則最大支持8個，因此WiFi 5的理論吞吐量可以做到3.5Gbps，而WiFi 6則可以做到驚人的9.6Gbps。WiFi6的帶寬比WiFi5大了數(shù)倍。
3、支持完整版的MU-MIMO
2016年第二版(Wave 2)WiFi5還引入了MU-MIMO(多用戶多進(jìn)多出)的概念，相較于SU-MIMO(單用戶多進(jìn)多出)。它能更大限度的利用路由器的無線流量。
原來路由器是可有支持 4×4 MU-MIMO ——你可以把它想象成4條天線同時對設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。但大多數(shù)的移動設(shè)備(想手機(jī)和筆記本)由于體積的原因通常都只設(shè)計了一或兩條接收天線(2×2 MIMO Wi-Fi)。所以在SU-MIMO模式下，只能同時給一個設(shè)備傳送數(shù)據(jù)。路由器和設(shè)備間的傳輸會造成信道的浪費(fèi)。
這個功能也成為了市面上WiFi5規(guī)格的高端路由器的一大賣點(diǎn)。4*4天線的路由器同時可以傳輸2×2的筆記本電腦、1×1的手機(jī)A和1×1的手機(jī)B。看上去很美好的一個功能。
但WiFi5中的MU-MIMO功能天生不足：設(shè)備需要連接在同一5G頻段下，要全部支持MU-MIMO功能。且設(shè)備數(shù)量要剛剛好才能觸發(fā)這個功能。(WiFi 5下的MU-MIMO實(shí)際容量也就2到3個終端，說實(shí)話，在兩到三個終端的情況下網(wǎng)絡(luò)本身不會擁堵到哪里去……)最重要的一點(diǎn)是WiFi5下的MU-MIMO功能只支持?jǐn)?shù)據(jù)下行，上傳數(shù)據(jù)時還是走得SU-MIMO。所以這個看被商家們吹到天上的功能，實(shí)際是一個不值得用戶買單的雞肋功能。
而WiFi6給我們帶來了完整版的MU-MIMO功能——至少它支持?jǐn)?shù)據(jù)上行和下行。相比于WiFi中最大的4×4 MU-MIMO規(guī)格，WiFi6擁有了8×8 MU-MIMO——最多可以同時支持向8個終端傳輸數(shù)據(jù)。如此一來適用的場景便多了許多，這個MU-MIMO才到了真正能用的地步。
4、WiFi6真正厲害的——OFDMA技術(shù)
長久以來，WiFi一直采用OFDM作為核心傳輸方案。而WiFi6在在OFDM的基礎(chǔ)上加入多址(即多用戶)技術(shù)，從而演進(jìn)成OFDMA。實(shí)際上OFDMA將幀結(jié)構(gòu)重新設(shè)計，細(xì)分成若干資源單元，為多個用戶服務(wù)。
以20MHz信道為例，在OFDM方案(即11n/ac)里每一幀由52個數(shù)據(jù)子載波組成，但由于這一幀只為一個終端服務(wù)。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包過小時(像聊天記錄)?？蛰d的子載波也無法分配給其他終端。
而在OFDMA方案(即11ax)里每一幀由234個數(shù)據(jù)子載波組成，每26個子載波定義為一個RU(Resource Unit，資源單元)，每個RU可以為一個終端服務(wù)，簡單除一下，每一幀就可以被分成9份，最多可以同時為9個用戶服務(wù)。
用卡車來貨來解釋這個技術(shù)最方便直觀了。OFDM方案是為每一個客戶發(fā)一次貨車。不管貨物多少，來一單發(fā)一趟，這樣不免就有貨車空載的現(xiàn)象。而OFDMA方案會將多個訂單合在一起發(fā)貨，讓卡車盡量滿載上路，使得運(yùn)輸效率大大提升。
不但如此，WiFi6下OFDMA和MU-MIMO的效果可以疊加。兩者呈現(xiàn)出一種互補(bǔ)關(guān)系，OFDMA適用于小數(shù)據(jù)包的并行傳輸提高信道利用率和傳輸效率。而MU-MIMO則適用于大數(shù)據(jù)包的并行傳輸，提高單用戶的有效帶寬，同樣能減少時延。
不過壞消息是，兩種方案都需要WiFi設(shè)備的支持。只有同一信道下的所有終端都支持WiFi6的情況下，并行傳輸運(yùn)行狀態(tài)才是完美的，否則效果會嚴(yán)重打折。
5、TWT機(jī)制讓慢速設(shè)備不再長時間占用帶寬
以上幾項(xiàng)技術(shù)為WiFi6的高性能鋪平了道路，但隨著智能家居的逐步推廣。我們的路由器連接往往不僅有像手機(jī)，筆記本電腦這樣對網(wǎng)絡(luò)需求比較高的終端。也有各種對帶寬要求不高的智能家居設(shè)備。但是這些設(shè)備也是需要持續(xù)和路由器保持連接。一定程度上也會影響我們的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。特別是當(dāng)他們進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的時候，一定程度上也會拖慢網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度，為此WiFi6加入了TWT機(jī)制(Target Wake Time)。
TWT機(jī)制是專門針對類似智能家居這樣的低速設(shè)備而設(shè)置的。例如配置2.4GHz頻段、20MHz頻帶的WiFi設(shè)備。路由器會自動生成一個數(shù)據(jù)交換用的喚醒時間，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸不高的時段去依次喚醒這些低速設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。(比如下載最新數(shù)據(jù)庫，上傳生成數(shù)據(jù)等操作)這樣就可以有效避免網(wǎng)絡(luò)擁堵。這也是一種優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率的技術(shù)手段。
看了以上的功能，你大概可以了解WiFi6相較于WiFi5的優(yōu)勢了。他們每一項(xiàng)的提高都給給我們帶來一些體驗(yàn)上的優(yōu)化。當(dāng)這些項(xiàng)疊加在一起時，就能很明顯的提升我們的使用體驗(yàn)了。
5G時代來了，WiFi6到底還有什么用?
實(shí)際上室內(nèi)和室外的使用場景完全不同。筆者曾經(jīng)在室內(nèi)測試手機(jī)的4G網(wǎng)絡(luò)速度，得出的結(jié)果令人吃驚：
在傳輸旁邊有100Mbps的4G網(wǎng)絡(luò)，在室內(nèi)的速度只有不到10Mbps。而5G網(wǎng)絡(luò)更高的C-Band和毫米波段上部署。這也就意味著5G信號相對于4G的“穿墻”能力更弱一些。從這點(diǎn)來看，在室內(nèi)用WiFi6來彌補(bǔ)5G信號的覆蓋問題，將是一個非常好的互補(bǔ)方案。
同時5G時代物聯(lián)網(wǎng)將極大發(fā)展，“萬物互聯(lián)”是5G的最終目標(biāo)。然而從數(shù)據(jù)上看，5G的最大連接大約是100萬/平方公里。在某些城市的中心地帶，這樣的連接數(shù)恐怕還無法做到連接所有設(shè)備。這時WiFi6就可以做為物聯(lián)網(wǎng)的有益補(bǔ)充。
另外在比如在大型體育館、火車站或者大電子教室等大型室內(nèi)場景中，WiFi6也可以很好滿足多人多設(shè)備同時上網(wǎng)的需求。今后很可能出現(xiàn)5G主室外，WiFi6主室內(nèi)的情況。WiFi6將作為5G網(wǎng)絡(luò)的有益補(bǔ)充長期存在下去。
和5G網(wǎng)絡(luò)一樣，WiFi6目前也只是在普及階段。目前支持WiFi6的路由器價格都高達(dá)數(shù)千。而支持WiFi6的終端設(shè)備，目前也僅限于幾款旗艦級手機(jī)和筆記本電腦上。要實(shí)現(xiàn)我們上文中的WiFi6的功能，必須要網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備都支持WiFi6才能達(dá)到。所以目前我們沒有必要刻意追求WiFi6網(wǎng)絡(luò)。如果你現(xiàn)在需要買個路由器，我建議你還是入手一個數(shù)百元的WiFi5路由器是最實(shí)用的。
但我相信WiFi 6取代WiFi 5的時間可能會比大家想象的更短。隨著WiFi6設(shè)備的價格越來越低，用戶手中WiFi6設(shè)備會越來越普及。WiFi6的這些功能將在現(xiàn)實(shí)的場景中一一實(shí)現(xiàn)。WiFi6也將和5G一起努力為用戶們打造更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。
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