Wi-Fi 6简析

Wi-Fi 6这个词是我在翻看张大妈了解到的,只是大概知道Wi-Fi 6的延迟更低,传输更快,多设备体验更舒服。

2月13日,雷军在小米的 无人 发布会上发布了Wi-Fi 6协议的AX3600,售价599,真不愧是价格屠夫。

反正最近一段时间一直在家蹲着,自然要看看这个Wi-Fi 6协议到底是个啥情况,Wi-Fi 6对于我这样的普通用户是不是真的有丶东西呢?

紧接着小米无人发布会,华为也发布了Wi-Fi 6路由器。

1 “6”从何而来

Wi-Fi并不是某一项标准,而是在IEEE 802.11内,包括IEEE 802.11n/ac/ax的一系列标准,用于规范化无线局域网传输。

2018年下半年,Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance,WFA)正式发布了IEEE 802.11 ax标准,并把802.11 ax称作Wi-Fi 6。同时为IEEE 802.11n和ac添加名称Wi-Fi 4和Wi-Fi 5。这既方便硬件厂商对产品进行宣传,又让消费者不再需要仔细研究IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax这一堆标准了。

Wi-Fi 6 logo

那Wi-Fi 6到底6在哪里呢?

2 到底有多“6”

要想知道Wi-Fi 6有多“6”,那就一定要和Wi-Fi 4和Wi-Fi 5比较一下。

Wi-Fi 4 Wi-Fi 5 Wi-Fi 6
协议 802.11n 802.11ac 802.11ax
Wave1 Wave2
发布年份 2009 2013 2016 2018
工作频段 2.4 GHz 5 GHz 5 GHz 2.4 GHz 5 GHz
最大频宽 40 MHz 80 MHz 160 MHz 160 MHz
最高调制 64 QAM 256 QAM 1024 QAM
单流带宽 150 Mbps 433 Mbps 867 Mbps 1024 Mbps
最大带宽 600 Mbps 3466 Mbps 6933 Mbps 9.6 Gbps
最大空间流 4 * 4 8 * 8 8 * 8
MU-MIMO N/A N/A 下行 上行 下行
OFDMA N/A N/A N/A 上行 下行

2.1 工作频段

工作频段是通信时使用的电波的频率范围,它不是一个特定的频率,而是一个频率范围。比如,Wi-Fi 4所使用的的2.4 GHz频段的范围是2.401 GHz-2.483 Ghz,ZigBee和蓝牙同样在使用2.4 GHz频段,只是工作频段的范围不同罢了。这个频段还被细分为14个信道,每个信道的带宽可依据使用场合进行设置,各信道中心频点以5 MHz的倍数增加,有效带宽为20 MHz,剩余2 MHz属于隔离保护带宽。电波的频率越高,承载的信息自然就越多,通信的时间效率也就更高。所以,5 GHz能为通信提供更高的传输速率。但根据波的相关原理,频率越高,波长就越短,介质的穿透能力就越弱。因此,5 GHz的穿墙能力要比2.4 GHz弱的多。

Wi-Fi 6同时兼容了2.4 GHz和5 GHz,兼容性和性能兼得。同时,Wi-Fi联盟目前申请6 GHz频段,并把新标准命名为Wi-Fi 6E,该标准提供的超高传输速率将为VR和AR提供硬件支持。

2.2 最大频宽

频宽是指工作频段内被细分的信道的带宽。当工作频段为2.4 GHz,频宽设置为20 MHz时,此时,每个信道就是20 MHz。因为2.4 GHz频段总总频宽只有83 MHz,所以信道与信道之间必定会有重叠,图示如下。

信道图示

理论上,频宽越高,最高传输速率就高。但你的设备当前使用的信道其实一直被其它设备的信号干扰。在频宽不变的情况下,当周围使用的Wi-Fi的设备增加时,这种干扰就更加明显,表现为网络延迟等(当然,日常使用不会感觉出来)。

因此,目前来说,高频宽带来的高速传输和低频宽带来的低干扰不可兼得。

Wi-Fi 6的最大频宽可以达到160 MHz,与Wi-Fi 5 Wave 2相同,理论上可以提供高速上下行传输速率。

2.3 单流带宽&最大带宽

带宽是最能直接表明传输(理论)速度的指标了。一眼看过去就能明白Wi-Fi 6的传输速度very fast,其他就不赘述了。

2.4 MU-MIMO

MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output)在Wi-Fi 5标准中就提出了,Wi-Fi 6依旧采用了MU-MIMO。MU-MIMO旨在将多终端的数据传输放在相同的子载波上,尽可能提高系统的吞吐量,直观的表现在延时降低上。当然,MU-MIMO也有缺点:多终端的共信道干扰、中断间通信协作困难等。

2.5 OFDMA

Wi-Fi 6采用了OFDMA,支持局域网内的多个无线终端并行传输数据。之前的Wi-Fi协议中,信息传输都是基于时间的周期传输;OFDMA支持多个终端。以快递公司打个比方,未使用OFDMA的A公司,送给同小区X、Y、Z三人的快递使用一辆运输车分三次运送;使用OFDMA的B公司,送给同小区X、Y、Z三人的快递装在一辆运输车上一次性送达(这个比喻不是特别恰当)。

总结

以上对于Wi-Fi 6的介绍比较简略的将它的一些特点列写出来了。总的来看,Wi-Fi 6确实是有技术更新和体验的提升的;但目前来说,Wi-Fi 6进入大众家庭,或者说大众家庭完全发挥好Wi-Fi 6的优势,依旧是厂商和用户需要考虑和头疼的问题。(好吧,我承认我刚买了华硕的AC系列路由器,想安慰一下自己[doge])