5G挺好,但對(duì)于大多數(shù)人而言多少有些距離,WiFi顯然是更接地氣兒的存在。這年頭即使是臺(tái)式機(jī)主板都開始搭載無線網(wǎng)卡了,遍布人們生活的WiFi信號(hào)每一次變化,都能成為市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn),而繼802.llb/llg/lla/lln/llac后,有著數(shù)字后綴的WiFi 6拍馬殺到!
極受市場(chǎng)歡迎的改名
IT圈玩改名并不是什么新鮮事兒,但改名背后總是伴隨著馬甲、新瓶裝舊酒等令人不太開心的事件出現(xiàn),可這一次改名的主角WiFi 6卻備受市場(chǎng)好評(píng)。
WiFi 6實(shí)際上并非全新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其對(duì)應(yīng)的實(shí)際上是亮相己久的802.llax。2018年10月,WiFi聯(lián)盟將基于IEEE 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),即WiFi 6。
有別于傳統(tǒng)以英文字母為后綴的命名方式,WiFi聯(lián)盟在全新的命名規(guī)則中采取數(shù)字后綴的命名形式,用數(shù)字大小按時(shí)間順序(也是性能的強(qiáng)弱順序)依次取代了原有復(fù)雜的技術(shù)命名方式,用戶可以通過數(shù)字大小來識(shí)別WiFi標(biāo)準(zhǔn)的性能,包括速率、吞吐量、用戶體驗(yàn)等。例如,就性能而言,WiFi6> WiFi 5就顯而易見。
簡(jiǎn)單直觀令該命名方式大受好評(píng),以往802.lla、802.llb、802.llg、802.lln、802.llac的命名方式或許專業(yè)性很強(qiáng),但大眾消費(fèi)者理解起來不僅麻煩而且極易被奸商利用,出現(xiàn)營銷陷阱。而且有別于以往WiFi標(biāo)準(zhǔn)更迭后需要多年才能落地,以802.llax為核心的WiFi 6命名改變后即有一大波產(chǎn)品落地,再加上寬帶提速降費(fèi),自然成為市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。
Wi-Fi發(fā)展歷程
Wi-Fi l:802.lla(1999)
Wi-Fi 2:802.1lb(1999)
Wi-Fi 3:802.llg(2003)
Wi-Fi4:802.11n(2009)
Wi-Fi 5:802.1lac(2014)
Wi-Fi 6:802.llax(2019)
此外,WiFi聯(lián)盟改變命名規(guī)則的同時(shí),也用到了新的UI圖標(biāo)。圖標(biāo)將通過顯示W(wǎng)iFi信號(hào)指示符和連接的數(shù)字表示。
速度永遠(yuǎn)都是第一位
簡(jiǎn)單直觀的命名讓大眾市場(chǎng)消費(fèi)者對(duì)WiFi 6充滿好奇心,而無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更迭的關(guān)鍵顯然少不了速度。
8秒10GB!這樣的速度會(huì)否讓人有眼前一亮的感覺呢?802.llax標(biāo)準(zhǔn)的首要目標(biāo)是將用戶密集環(huán)境中的每位用戶平均傳輸率提升至4倍以上。華為是802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的積極推動(dòng)者,據(jù)說在華為通信實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部, 802.llax早已實(shí)現(xiàn)2Gbps的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速度,而華為宣稱最大速度可10.53Gbps
假設(shè)可以利用的頻寬為160MHz,現(xiàn)有最快的802.11ac標(biāo)準(zhǔn)能提供866Mbps的理論數(shù)據(jù)傳輸速率,而802.llax則能輕易將傳輸速率提升至3.5Gbps。如果加上4x4的MIMO“四車道”,則802.llax的理論數(shù)據(jù)吞吐能力將高達(dá)14Gbps。
尷尬的應(yīng)用環(huán)境
當(dāng)人們感嘆WiFi 6驚人的傳輸速度和數(shù)據(jù)吞吐能力的時(shí)候,往深思考會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的尷尬。WiFi 6傳輸速度真的跑到極限的時(shí)候,固定光纖的速度已經(jīng)被遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩到了后面,同時(shí),無論是PC還是智能手機(jī),其存儲(chǔ)速度根本跟不上,eMMC5.0標(biāo)準(zhǔn)僅有400MB/s,而最新的UFS 2.1標(biāo)準(zhǔn)理論最大接口速率為5830.4Mbps,這樣的速度同樣會(huì)出現(xiàn)“浪費(fèi)”網(wǎng)速的情況。
從大的網(wǎng)絡(luò)使用環(huán)境看,WiFi 6的普及似乎還有一段較長的路要走,但WiFi 6顯然不是以升級(jí)傳輸速度為目標(biāo)的,在其眾多升級(jí)功能中,高密度連接情景下的高速穩(wěn)定傳輸才是重點(diǎn)。
專為高密度連接設(shè)計(jì)
除了一定會(huì)升級(jí)的速度,WiFi 6備受市場(chǎng)消費(fèi)者關(guān)注的是其高密度連接場(chǎng)景下的應(yīng)用體驗(yàn)。在高密度使用場(chǎng)景下,如果有多個(gè)AP,WiFi 6在密集型環(huán)境里能幫助多個(gè)AP之間互相協(xié)調(diào),使得共享信道上的AP也能更合理地利用信道帶寬。這樣的改變對(duì)于機(jī)場(chǎng)、火車站/高鐵站等多設(shè)備連接一個(gè)熱點(diǎn)的應(yīng)用狀況,改善會(huì)非常明顯,同樣對(duì)于20-50人規(guī)模的中小企業(yè)而言,員工多設(shè)備連接也是WiFi網(wǎng)絡(luò)日常應(yīng)用中繞不開的。
802.1lac標(biāo)準(zhǔn)引入了4x4下行鏈路MU-MIMO,其中AP同時(shí)向多達(dá)四個(gè)STA發(fā)送獨(dú)立數(shù)據(jù)流。WiFi 6將下行鏈路MU-MIMO支持的最大用戶數(shù)擴(kuò)展到8個(gè)。它還增加了對(duì)8x8上行鏈路MU-MIMO的支持,允許多達(dá)8個(gè)STA通過相同的頻率資源同時(shí)傳輸?shù)絾蝹€(gè)AP。結(jié)果是,與802.llac相比,下行鏈路容量增加了2倍,上行鏈路容量增加了8倍。
WiFi 6通過MU-MIMO和正交頻分多任務(wù)存?。∣FDMA)技術(shù),進(jìn)行指定的下鏈和上鏈多用戶作業(yè)。
提供四倍大的OFDM FFT、更窄的子載波間距(密度為4倍)以及更長的符碼時(shí)間(4倍),進(jìn)而改善多路徑衰減環(huán)境以及室外的穩(wěn)固性和性能。這就讓實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中,特別是遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臅r(shí)候,在多路徑比較強(qiáng)的情況下,解碼能力增強(qiáng),接受的穩(wěn)定性也更大了。
有些尷尬的傳輸距離
高密度連接使用效果的優(yōu)化不僅僅能很好地滿足企業(yè)級(jí)用戶需求,更重要的是在物聯(lián)網(wǎng)、智能家居趨勢(shì)的影響下,個(gè)人用戶家庭擁有需要聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量同樣眾多,WiFi 6在多設(shè)備支持及穩(wěn)定性上的確改善明顯,但在傳輸距離上卻有些尷尬。
采用5GHz頻段的WiFi 6在傳輸距離方面天生就不如2.4GHz信號(hào),它的理論傳輸距離只有2.4GHz信號(hào)的一半多一些。從理論和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)來看,穿過5cm厚的木頭,5GHz信號(hào)會(huì)衰減4.5dB;而穿透離路由3米距離內(nèi)的房屋承重墻,5GHz信號(hào)大概會(huì)衰減60%-70%。
當(dāng)然,本身WiFi 6支持2.4GHz和5GHz雙頻段,也繼承了WiFi的向下兼容的特性。
增大天線信號(hào)發(fā)射功率的確可以提升信號(hào)傳輸距離,但我國國標(biāo)規(guī)定,路由無線信號(hào)的發(fā)射強(qiáng)度最高為20dB。因此,不要指望WiFi 6的信號(hào)能傳多遠(yuǎn),它的有效范圍大致和802.llac差不多,也就是說想要實(shí)現(xiàn)廣覆蓋的WiFi 6用戶,選擇多個(gè)路由組網(wǎng)更為實(shí)際一些。
提供強(qiáng)力支撐的調(diào)制與編碼策略
MU-MIMO與OFDMA能較好地優(yōu)化多設(shè)備連接使用體驗(yàn),而WiFi 6提升傳輸速度的同時(shí),更提升了傳輸數(shù)據(jù)量,這點(diǎn)就需要MCS(調(diào)制與編碼策略)的提升來解夾了。
正交振幅調(diào)制(QAM)編碼是用星座圖(點(diǎn)陣圖)來做數(shù)據(jù)的調(diào)制解調(diào),實(shí)際應(yīng)用中是2的N次方的關(guān)系。比如說16-QAM,16是2的4次方,一次就可以傳輸4個(gè)bit的數(shù)據(jù);802.lln是64-QAM,是2的6次方,因此在64個(gè)點(diǎn)陣的一個(gè)星座集合里面,用任意一個(gè)點(diǎn)可以攜帶六個(gè)bit的數(shù)據(jù)信息。
802.llac時(shí)就變成了256-QAM,為2的8次方, 802.11ac相對(duì)于802.11n在編碼上面的速率提升了33%。WiFi 6之后引入了更高階的編碼,就是2的10次方,1024-QAM。相對(duì)于802.11ac來說,WiFi 6的性能又提高了25%,變成了1024-QAM,一個(gè)符號(hào)可以攜帶10個(gè)bit的數(shù)據(jù)。
同時(shí),為了在密集部署方案中提高系統(tǒng)級(jí)性能和頻譜資源的有效使用,WiFi 6標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了空間重用技術(shù),并且能夠有效避免冗余碎片文件卡頓。
提前布局的芯片廠商
雖然WiFi的命名和最終標(biāo)準(zhǔn)直到2018年底才被敲定,但芯片廠商這次的確對(duì)其非常看好,早在2017年2月,高通推出支持802.11ax的兩款產(chǎn)品——IPQ8074和QCA6290。而博通同樣在2017年8月推出802.llax標(biāo)準(zhǔn)的Max Wi-Fi芯片,包括BCM43684(民用)、BCM43694(商用)、BCM4375三種型號(hào)。MarveII則在2017年底連續(xù)發(fā)布了88W9068、88W9064、88W90645三款802.llax的產(chǎn)品,上下鏈接都支持1024-QAM、MU-MIMO、OFDMA。
而在2018年1月,Intel也正式公開了其最新的802.llax Wi-Fi芯片。新芯片將為消費(fèi)級(jí)設(shè)備提供“更迅捷、更智能的Wi-Fi”環(huán)境,包括主流的有線、xDSL和光纖環(huán)境下的2X2和4X4家用路由器、網(wǎng)關(guān)設(shè)備等。
主流芯片廠商在802.11ax時(shí)代已經(jīng)完成產(chǎn)品的布局,不僅對(duì)MU-MIMO技術(shù)和OFDMA等重要技術(shù)功能有所支持,更在電源效率、吞吐量等細(xì)節(jié)上做了優(yōu)化。正是上游芯片廠商的重視和提前準(zhǔn)備,令WiFi 6亮相的同時(shí)便擁有大批終端產(chǎn)品支持。
在路上的路由器
新的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)少不了路由器的支持,雖然命名規(guī)則是今年才改變的,但802.llax實(shí)際上亮相已久,不少路由器廠商在2018年底的時(shí)候便壓著線推出支持Wi-Fi 6(802.11ax)標(biāo)準(zhǔn)的新品。
華碩RT-A×58U及RT-AC88U、網(wǎng)件夜鷹AX8和夜鷹AX12-TP-Link Archer AX6000等新品都成為Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)下的第一波新品,不過第一批亮相的Wi-Fi 6路由大多偏中高端應(yīng)用市場(chǎng),側(cè)重游戲玩家群體。
TP-Link的確也針對(duì)主流市場(chǎng)推出了AX1800和A×1500這樣支持WiFi 6的雙頻路由產(chǎn)品,但這類產(chǎn)品在高密度連接、1024QAM調(diào)制方式、160MHz信道帶寬等WiFi 6獨(dú)特功能優(yōu)化上做的并不多,整體性能很難像TP-Link ArcherAX6000、夜鷹AX12一樣實(shí)現(xiàn)近乎顛覆性的應(yīng)用體驗(yàn)。
從路由器廠商的產(chǎn)品及功能設(shè)計(jì)定位看,如果打算第一波體驗(yàn)WiFi 6的消費(fèi)者,購買路由器的預(yù)算最好在2500元左右為宜,千元內(nèi)應(yīng)該有不少打著WiFi 6旗號(hào)的主流產(chǎn)品,但綜合應(yīng)用性能恐怕很難讓人滿意。
WiFi 6并非萬能
不同于前幾代WiFi標(biāo)準(zhǔn),WiFi 6在傳輸速度、高密度使用、穩(wěn)定性等多方面進(jìn)步的確非常明顯,但WiFi 6也面臨非常多現(xiàn)實(shí)的問題,除前面提到的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、設(shè)備存儲(chǔ)性能外,WiFi 6提供2.4GHz網(wǎng)絡(luò)的兼容,但類似僅3個(gè)非重疊信道可使用、抗干擾蘸力弱等2.4GHz頻譜遺留問題并未得到解決,而且5GHz頻譜的“穿墻”性也成為“歷史遺留”。
WiFi 6改進(jìn)的地方非常多,但同前面提到的主流價(jià)位設(shè)備會(huì)在功能優(yōu)化上出現(xiàn)缺失一樣,第一代WiFi 6芯片很可能在MCS 10和11(1024QAM)調(diào)制方式、8空間流、BSS著色機(jī)制等細(xì)節(jié)上做刪減,這無疑會(huì)提升消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的選擇障礙,最終在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的過程中,很可能出現(xiàn)一些意外。
寫在最后:
無所不在的WiFi
通過了解WiFi 6的特性會(huì)發(fā)現(xiàn),其更適合城市密集使用環(huán)境、企業(yè)級(jí)應(yīng)用、運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)分流等環(huán)境,這樣的應(yīng)用需求會(huì)賦予WiFi 6生產(chǎn)力工具屬性,從應(yīng)用層面提升產(chǎn)品價(jià)值,而隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨,WiFi 6則有機(jī)會(huì)滲透進(jìn)入人們?nèi)粘I睢?/p>