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 802.11 n/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 802.11 n 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 802.11 a/b/g/n/ac/ax 这一堆标准了。
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 | 802.11 n | 802.11 ac | 802.11 ax | |
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。
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)。
3 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])