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WiFi 6

加速赶来

  

揭开它的前世今生
日前,深圳地铁携手中国联通、华为,采用联通5G网络接入,通过华为WiFi6技术进行网络拓展,将深圳地铁福田枢纽建成全国首个应用WiFi6技术的地铁车站,实现了5G与WiFi6技术的融合。WiFi6是什么?去年10月,WiFi联盟宣布将下一代WiFi技术802.11ax更名为WiFi 6,并将前两代技术802.11n和802.11ac分别更名为WiFi 4和WiFi 5。以此类推,802.11a是WiFi 1,802.11b是WiFi2,802.11g是WiFi3,这也意味着从1999年使用至今的命名格式正式退出历史舞台,“WiFi+数字”这种命名方式,与3G、4G、5G一样简洁,更容易为普通用户接受。WiFi联盟作为国际五大标准组织之一,这次重命名是该联盟的一个“大动作”,不但改变了WiFi的命名规范,在WiFi设备网络连接方面也采用了新UI图标,图标通过最直观的数字显示现在连接的WiFi网络等级。理论上,WiFi 6 最高速率可达9.6Gbps,下载速度可达1.2GB/s,这种速度和5G速度相差无几。■IT时报见习记者李玉洋
何为WiFi 6?
  802.11ax即WiFi 6,可同时支持2.4G/5G频段,是真正意义上的第六代WiFi迭代标准,未来将取代市面上的WiFi4和WiFi5产品。
  另外,WiFi 6还有完整版的MU-MIMO(多用户多入多出技术),支持8个终端上行/下行MUMIMO,同时引入OFDMA黑科技,实现与MU-MIMO互补的另外一种并行传输能力,而且比MU-MIMO更灵活更实用。
  长期以来,WiFi和蜂窝网络就像移动互联网上的两大高手,一个主室内,一个主室外。WiFi以其流量便宜的特点,一直是蜂窝网络的室内覆盖补充,承担着下载视频、游戏等大量数据流量的场景。
  5G信号采用的毫米波,频率高波长短,相对于4G的“穿墙”能力弱一些。从这点来看,在室内用WiFi 6来弥补5G信号的覆盖问题是一个非常好的互补方案,蜂窝网络和WiFi一个主外一个主内的情况还将继续。
它有哪些高科技?
  根据华为此前发布的WiFi 6(IEEE 802.11ax)技术白皮书,得益于上行MU-MIMO、1024QAM调制方式、160MHz信道带宽、8× 8MIMO等技术的引入,WiFi6可以实现多个终端并行传输,不必排队等待、相互竞争,从而提高速率、接入数,降低时延和功耗。WiFi 5下的MU-MIMO功能只支持数据下行,而WiFi6的MUMIMO功能则进化了很多——它既支持下行,又支持上行,且相对于WiFi 5最多支持的最大规格是4×4 MU-MIMO,WiFi 6可支持8×8 MU-MIMO,也就是可以同时向8个终端共享上行、下行的MU-MIMO数据包。
  WiFi 6采用是目前为止更高阶的调制编码方案1024-QAM,WiFi5则用的是256-QAM。从数据角度来看,WiFi6单条空间流80M带宽的关联速率从433Mbps提升到了600.4Mbps,理论最大关联速率从6.9Gbps提升到9.6Gbps左右。简单说,WiFi 6的数据承载能力将提高30%左右。
  WiFi 6的“6”还体现在了高密度接入,通俗讲,如果WiFi 5的方案正交频分复用(OFDM)是按订单发车,不管货物大小、多少,来一单发一趟,哪怕是一小件货物,也发一辆车,这样就导致了效率低下,浪费资源。而WiFi 6的新方案正交频分多址(OFDMA)则会将多个订单聚合起来,尽量让卡车满载上路,使得运输效率大大提升。
  值得一提的是,OFDMA适用于小数据包的并行传输,提升信道利用率与传输效率。其状态稳定,不容易受终端影响。而MU-MIMO适用于大数据包的并行传输,提升多空间流的利用率与系统容量,提高单用户的有效带宽,但运行状态不够稳定,很容易受终端影响。
  此外,WiFi 6提出了一种信道空间复用技术(Spatial Reuse Technique),大大解决了此前由于信号交叉覆盖而引起的干扰,理论上能彻底解决普通家庭的信号覆盖问题。也就是说,在人多密集的场所中,多个WiFi路由器之间信号干扰问题将会大大降低,而且用户体验也将会变得更好。
  WiFi 6还采用一种叫TWT(目标唤醒时间)的功能,允许终端设备在不进行数据传输时进入休眠状态,从而可节省高达7倍的电池功耗。如果家里有多台智能设备接入WiFi,发送WiFi信号的路由器可以与每台设备单独建立“唤醒协议”,终端设备仅在收到自己的“唤醒”消息之后才进入工作状态,而其余时间均处于休眠状态。
  总的来说,WiFi 6作为最新一代WiFi技术,其在高速率、广连接、抗干扰等方面的特性其实与5G颇为相似。
尚在普及中
  和5G网络一样,WiFi 6目前也只是处在普及阶段。因此,只有当我们手上所有设备都支持WiFi 6协议(包括路由器、手机、无线网卡等)时,这个技术才能真正被用起来。
  目前支持WiFi 6的路由器价格都高达数千元,而支持WiFi 6的终端设备目前也仅限于几款笔记本电脑和旗舰级手机上。笔记本电脑在这方面算是走得“比较快”的,像英特尔推出的部分笔记本电脑,就可以支持WiFi 6的无线网卡。而在大家熟悉且比较关注的手机上,能够支持WiFi 6的手机目前仅有三星的S10。
  不过,多家分析机构预测,今年下半年,将会有多款支持WiFi 6的手机发布,而关注度极高的苹果手机年度新品,预测也会支持WiFi 6。
  这些情况都说明,产业链对于WiFi 6的配套还处于最初阶段,所以目前没有必要刻意追求WiFi 6网络。如果现在需要买个路由器,入手一个数百元的WiFi5路由器是最实用的。
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WiFi“家族史”
  WiFi 4
  802.11n即WiFi 4,诞生于2009年,它凭借40MHz频宽与MIMO黑科技,将WiFi的理论带宽从11a/g的54Mbps飙升至600Mbps(150Mbps×4条空间流),而且WiFi 4同时支持2.4G/5G频段,最终完美取代了旧标准,一统了江湖。WiFi 5
  802.11 ac即WiFi 5,则诞生于2013年,最初版本(Wave 1)凭借80MHz频宽,将WiFi单流带宽提升至433Mbps;2016年第二版(Wave 2)借鉴部分WiFi 6的特性,将频宽再次翻倍到160MHz。
  尽管WiFi 5理论上支持8条空间流,但在家用WiFi市场基本只能做到4×4(80MHz)或2×2(160MHz),即理论带宽为1733Mbps,距离WiFi 5的极限带宽(6.9Gbps)差很大。但由于无线网络传输是基于有线网络之上的,而目前家庭主流为千兆网络,所幸WiFi 5没有成为网络瓶颈。
  值得注意的是,WiFi 5只支持5G频段,所以在技术上无法取代支持2.4G频段的WiFi 4,目前的主流家用无线路由器只能选择同时支持WiFi 4和WiFi 5。