不只更快,还有更通畅走向快速普及的wifi6

不只更快，还有更通畅

走向快速普及的WiFi 6

文 徐林

2020年2月8日，随着小米年度数字旗舰小米10线上发布会的消息在微博上传开，这意味着2020年春季新品季正式开启了——现在疫情形式虽然严峻，但该继续的还是要继续，这才是应对这场突发事件的正确态度。在已经放出的一些小米10特性信息中，我注意到关于WiFi 6这个技术占去了不少篇幅，其实这项技术对于刚刚推出的骁龙旗舰平台来说，也是第一次提供了全面支持（骁龙855只是WiFi 6-ready级别，需要通过升级实现）。要知道，2019年亮相的手机中，只有苹果iPhone 11系列和三星Galaxy S10/Note10系列支持WiFi 6技术，其中三星Galaxy Note10系列更是WiFi联盟自2019年9月18日开启该项标准认证以来拔得头筹的机型，即使通过外挂WiFi芯片来实现。那么WiFi 6到底是项什么技术，手机拥有它之后会有什么样的受益？我们就在这里聊聊吧。16

WiFi 6，WiFi中的5G时代关于WiFi 6这项技术最大的意义，我觉得用这个小标题来做一个类比可能是最合适的。5G的三个主要特点是什么？“超高带宽、超低时延和超大容量”——这应该是大家都耳熟能详了吧，当然，还有更安全的网络接入，网络切片（NB-IoT、eMTC、eMMB）功能实现更加充分的网络频谱与带宽利用，这些特性让5G成为完全不同于4G的全新一代网络通信技术，这也是为什么说“4G改变生活，5G改变社会”的原因。再来看看WiFi 6。可能还有很多人一下子不习惯这个名字，是的，最早我们接触无线网，是从IEEE802.11这串字符开始的，随着技术的发展，这串字符慢慢变成了IEE802.11a/b/g/n/ac/ax，后边还有ay。到了2018年10月4日，WiFi联盟可能也觉得这样命名实在是不利于消费者识别，就改为了“WiFi+数字”的命名方式：IEEE802.11n对应WiFi 4，IEEE802.11ac对应WiFi 5，IEEE802.11ax就对应WiFi 6。改变命名带来的好处当然就是认知简单，数字越大技术越新，网络速度也就越快。但是，就算是WiFi 5技术理论带宽能达到1732Mbps（160MHz带宽下）（常见的80MHz带宽为866Mbps，加上2.4GHz/5GHz双频整合技术，直接可以达到Gbps的接入速度），已经远高于我们普通家庭宽带50 500Mbps的互联网接入速度，在日常使用中我们还是发现经常会出现“假联网”的情况，即WiFi信号是满的，访问网络的速度却如断网一般。这一现象在家里可能还好点，在办公室、商场和会场这些公共场所出现的概率会更高。 出现这个问题，就和WiFi 6之前的WiFi传输技术有关：之前WiFi都采用OFDM——正交频分复用技术，它能很好地支持多用户接入，比如MU-MIMO，多用户-多输入多输出，但是，WiFi 5标准下，最多只能支持四个用户进行MU-MIMO连接。而且，由于采用OFDM技术进行传输，遇上连接的用户中有大带宽应用需求，就会给整个无线网络带来非常大的压力，因为单一用户的这种高负载需求，占去的不仅仅是带宽，更会大幅度占去接入点对其他用户网络需求的正常响应，因为整个接入点的信道都会去响应需求，从而造成“假联网”现象的产生。比如在家中，有人进行迅雷下载，这时再进行网络游戏就会明显感觉到延迟的上升，就算是下载的速度达不到家中宽带接入的上限，这很大程度就和OFMD技术本身的传输特性相关。比如我们在进行网页访问、文本发送这些带宽需求并不大的应用时，OFDM也同样是用整个带宽来传输，其他设备的需求都得排队，这样就会造成延迟。而WiFi 6相比WiFi 5最大的变化，就是运用了OFDMA——正交频分多址技术。等一下，“频分多址”这四个字是不是有点眼熟？没错，FDMA本身就是移动通信网络中运用的多址技术的一种，另外几种还有时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SCDMA）。多址技术在移动通信网络中起到的重要作用之一就是满足单一基站在接入数百甚至上千用户的时候，能尽可能多地保证每个用户都有尽乎相同的网络体验，这也就是为什么移动基站在用户的接入数量和抗干扰的能力上比WiFi路由器强很多的原因。从工作原理来说，WiFi 6就是给每个连接设备都分配独立的信道，并在分配的信道上分别进行数据的传输，这样就不会出现各个联网设备需要排队的问题，简单点解释就是WiFi 5更像是串行处理，而WiFi 6更像是并行处理。那为什么直到WiFi 6才用上多址技术，而之前的标准都没有用呢？时代不同了啊！随着物联网的普及，我们家中的联网设备对比过往已经是出现了指数级别的增长。记得在201917

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年１１月１９号的小米开发者论坛上我听到一个数字：小米的用户中，设备最多的数字是３５５件，真是太可怕了。就算是如此多的设备接入一个家用节点，对于整个无线网络的压力可想而知。它考验的不仅仅是接入带宽，更是整个网络的反应，特别是物联网对于网络延迟的要求更高，比如智能音箱，发出一个指令，当然是需要即时响应才行。而在保证这些物联网设备接入的同时，ＷｉＦｉ　６还将ＭＵ－ＭＩＭＯ方式接入的设备数量翻了一倍，达到了８个，像手机、电视／电视盒子、电脑、平板这些高带宽需求的设备，在一个家中是可以满足了。也就是说，用ＭＵ－ＭＩＭＯ技术，来满足大数据量的吞吐，而用ＯＦＤＭＡ技术来进一步划分信道资源，满足多设备与网络通信的质量，这样两者结合，就让ＷｉＦｉ　６的工作情况，更加接近移动通信网络的资源分配原则，更高效更科学。所以，通过这一段的分析，我们就很容易总结出ＷｉＦｉ　６这项技术的一些特点：高带宽、多设备接入、保证每个接入设备分配到足够的带宽和延时，这些特性是不是和５Ｇ网络的核心特性非常相似呢？所以，用５Ｇ来类比ＷｉＦｉ　６是相当合适的。不过，一个新的问题产生了：网络支持是一个双向的动作，只是手机本身支持，路由不支持，又有什么用呢？好吧，接下来就让我们来聊聊这个。18

如何实现WiFi 6？要回答部分的问题，先从整个家庭的接入点即路由器来解决。让我们以“ＷｉＦｉ　６”作为关键词上京东去搜索一下不难发现，现在绝大部分通过ＷｉＦｉ　６认证的路由器都价格高昂，比如华硕的ＲＯＧ　ＧＴ－ＡＸ１１０００价格居然接近６０００元，这对于早就习惯了百元路由器价格的消费者完全是难以接受和承受的。不过还好，有两款产品倒也在千元之内，一款是８９９元售价的华硕ＲＴ－ＡＸ５６Ｕ，另一款则是ＴＰ－ＬＩＮＫ的ＴＬ－ＸＤＲ３０２０，价格更是亲民，只要３９９元——这个倒是完全符合普联大部分家用产品本身的定价路线。所以，想要体验到ＷｉＦｉ　６网络的大部分特性，代价倒也不是不能接受。　可能很多朋友也会产生迷惑：这ＷｉＦｉ　６的路由器和到处可见的千兆路由是一样的么？当然不是！只要是没有通过ＷｉＦｉ　６认证的路由器，就算是其宣称的接入速度再高，也只能是ＷｉＦｉ　５标准的，前一章节提到的很多ＷｉＦｉ　６标准的优点都享受不到。当然，这里说到的那些数百元的ＷｉＦｉ　６认证路由，也同样不能提供完整的ＷｉＦｉ　６标准特性，比如８×８　ＭＵ－ＭＩＭＯ接入，从硬件上来说，要实现这一功能，是得要８根路由天线才行，比如　ＧＴ－ＡＸ１１０００就有，另外还有６０ＧＨｚ　ＷｉＦｉ频段的支持，目前骁龙８６５的ＦａｓｔＣｏｎｎｅｃｔ　６８００芯片能支持，可手机与路由都不支持。但百元级的两款，华硕是双天线，ＴＰ－ＬＩＮＫ则是四天线，但这对于很多手机来说倒也是够用了，因为现在很多手机的ＭＵ－ＭＩＭＯ接入还只是２×２方式，２．４ＧＨｚ＋５ＧＨｚ双频提供的整体接入速度也足以达到家用宽带的接入上限。有意思的是，现在有ＷｉＦｉ　６认证的笔记本电脑倒是有一些，就算是台式机也可以通过ＰＣＩ－ｅ插槽的方式进行外接网卡的方式，实现ＷｉＦｉ　６网络的支持——ＵＳＢ接口的目前好像还没看到，毕竟ＵＳＢ－Ａ接口本身４８０Ｍｂｐｓ的速率限制很明显，就看之后会不会有ＵＳＢ－Ｃ的网卡了吧。而大家用得最多的手机方面，前边已经提到了ｉＰｈｏｎｅ　１１和三星Ｇａｌａｘｙ　Ｓ１０／Ｎｏｔｅ１０，而高通骁龙８６５和天玑１０００系列都支持ＷｉＦｉ　６，高通骁龙７６５系列也支持到了ＷｉＦｉ　６－ｒｅａｄｙ，作为安卓阵营的旗舰平台，我相信这会是２０２０年旗舰机型的标配。而到了２０２０年年中，更会有相当数量的ＷｉＦｉ　６设备出现在市场上，从路由到电脑到手机再到平板电脑甚至电视机，换个路由吧，用得着。相信一定有人要问：５Ｇ已经那么快了，ＷｉＦｉ　６还有必要么？作为新一代的移动宽带，５Ｇ的速度的确很快，但在现阶段，它的网络覆盖情况大家都看得到，同时，因为５Ｇ网络本身频谱和信号的特性，在家用／商用的环境下，它的表现也许还是不如光纤＋ＷｉＦｉ路由的传统组合——更何况现在光纤接入的速度也上来得很快，百兆、数百兆甚至千兆都不会遥远。加上现在越来越多的手机都开始提供信号整合的功能，移动网络＋多频ＷｉＦｉ接入已经是趋势，通过这样的方式，能让我们的网络接入不但更快而且更加顺畅，设备之间不打架，和平共处，多好。同时，当商场、体育场这些环境都进行ＷｉＦｉ　６技术升级之后，我们的设备能支持ＷｉＦｉ　６，当然受益更大。写在最后通过这篇文章，我希望已经能将ＷｉＦｉ　６技术本身说清楚了。对了，ＷｉＦｉ　６技术还有一个比较诱人的特点就是ＴＷＴ（Ｔａｒｇｅｔ　Ｗａｋｅ　Ｔｉｍｅ）功能，这是一种节能机制，可以更好地解决接入设备的联网待机／唤醒方式，从而更加节能，但是我觉得在没有用上之前，这个东西体验没办法说，更何况对于手机，好像它的作用有限，对物联网设备的增益更大吧。等到小米１０发布之后，无疑可以让更多人感受到ＷｉＦｉ　６会有什么不同，但我认为更重要的是：随着小米１０发布，小米ＷｉＦｉ　６路由也来了，型号就是ＡＸ３６００。关于它的价格我估计应该和小米路由Ｐｒｏ差不多吧，这样一来，才和小米１０还有小米的ＡＩｏＴ战略相得益彰，真是和小米１０同样值得期待。19