徐林
2020年2月8日,隨著小米年度數(shù)字旗艦小米10線上發(fā)布會的消息在微博上傳開,這意味著2020年春季新品季正式開啟了——現(xiàn)在疫情形式雖然嚴峻,但該繼續(xù)的還是要繼續(xù),這才是應(yīng)對這場突發(fā)事件的正確態(tài)度。在已經(jīng)放出的一些小米10特性信息中,我注意到關(guān)于WiFi 6這個技術(shù)占去了不少篇幅,其實這項技術(shù)對于剛剛推出的驍龍旗艦平臺來說,也是第一次提供了全面支持(驍龍855只是WiFi 6-ready級別,需要通過升級實現(xiàn))。要知道,2019年亮相的手機中,只有蘋果iPhone 11系列和三星Galaxy S10/Note10系列支持WiFi 6技術(shù),其中三星Galaxy Note10系列更是WiFi聯(lián)盟自2019年9月18日開啟該項標準認證以來拔得頭籌的機型,即使通過外掛WiFi芯片來實現(xiàn)。那么WiFi 6到底是項什么技術(shù),手機擁有它之后會有什么樣的受益?我們就在這里聊聊吧。
關(guān)于WiFi 6這項技術(shù)最大的意義,我覺得用這個小標題來做一個類比可能是最合適的。5G的三個主要特點是什么?“超高帶寬、超低時延和超大容量”——這應(yīng)該是大家都耳熟能詳了吧,當(dāng)然,還有更安全的網(wǎng)絡(luò)接入,網(wǎng)絡(luò)切片(NBIoT、eMTC、eMMB)功能實現(xiàn)更加充分的網(wǎng)絡(luò)頻譜與帶寬利用,這些特性讓5G成為完全不同于4G的全新一代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),這也是為什么說“4G改變生活,5G改變社會”的原因。
再來看看WiFi 6??赡苓€有很多人一下子不習(xí)慣這個名字,是的,最早我們接觸無線網(wǎng),是從IEEE802.11這串字符開始的,隨著技術(shù)的發(fā)展,這串字符慢慢變成了IEE802.11a/ b/g/n/ac/ax,后邊還有ay。到了2018年10月4日,WiFi聯(lián)盟可能也覺得這樣命名實在是不利于消費者識別,就改為了“WiFi+數(shù)字”的命名方式:IEEE802.11n對應(yīng)WiFi 4,IEEE802.11ac對應(yīng)WiFi 5,IEEE802.11ax就對應(yīng)WiFi 6。改變命名帶來的好處當(dāng)然就是認知簡單,數(shù)字越大技術(shù)越新,網(wǎng)絡(luò)速度也就越快。
但是,就算是WiFi 5技術(shù)理論帶寬能達到1732Mbps(160MHz帶寬下)(常見的80MHz帶寬為866Mbps,加上 2.4GHz/5GHz雙頻整合技術(shù),直接可以達到Gbps的接入速度),已經(jīng)遠高于我們普通家庭寬帶50 500Mbps的互聯(lián)網(wǎng)接入速度,在日常使用中我們還是發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會出現(xiàn)“假聯(lián)網(wǎng)”的情況,即WiFi信號是滿的,訪問網(wǎng)絡(luò)的速度卻如斷網(wǎng)一般。這一現(xiàn)象在家里可能還好點,在辦公室、商場和會場這些公共場所出現(xiàn)的概率會更高。
出現(xiàn)這個問題,就和WiFi 6之前的WiFi傳輸技術(shù)有關(guān):之前WiFi都采用OFDM——正交頻分復(fù)用技術(shù),它能很好地支持多用戶接入,比如MU-MIMO,多用戶-多輸入多輸出,但是,WiFi 5標準下,最多只能支持四個用戶進行MU-MIMO連接。而且,由于采用OFDM技術(shù)進行傳輸,遇上連接的用戶中有大帶寬應(yīng)用需求,就會給整個無線網(wǎng)絡(luò)帶來非常大的壓力,因為單一用戶的這種高負載需求,占去的不僅僅是帶寬,更會大幅度占去接入點對其他用戶網(wǎng)絡(luò)需求的正常響應(yīng),因為整個接入點的信道都會去響應(yīng)需求,從而造成“假聯(lián)網(wǎng)”現(xiàn)象的產(chǎn)生。比如在家中,有人進行迅雷下載,這時再進行網(wǎng)絡(luò)游戲就會明顯感覺到延遲的上升,就算是下載的速度達不到家中寬帶接入的上限,這很大程度就和OFMD技術(shù)本身的傳輸特性相關(guān)。比如我們在進行網(wǎng)頁訪問、文本發(fā)送這些帶寬需求并不大的應(yīng)用時,OFDM也同樣是用整個帶寬來傳輸,其他設(shè)備的需求都得排隊,這樣就會造成延遲。
而WiFi 6相比WiFi 5最大的變化,就是運用了OFDMA——正交頻分多址技術(shù)。等一下,“頻分多址”這四個字是不是有點眼熟?沒錯,F(xiàn)DMA本身就是移動通信網(wǎng)絡(luò)中運用的多址技術(shù)的一種,另外幾種還有時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)和空分多址(SCDMA)。多址技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中起到的重要作用之一就是滿足單一基站在接入數(shù)百甚至上千用戶的時候,能盡可能多地保證每個用戶都有盡乎相同的網(wǎng)絡(luò)體驗,這也就是為什么移動基站在用戶的接入數(shù)量和抗干擾的能力上比WiFi路由器強很多的原因。從工作原理來說,WiFi 6就是給每個連接設(shè)備都分配獨立的信道,并在分配的信道上分別進行數(shù)據(jù)的傳輸,這樣就不會出現(xiàn)各個聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要排隊的問題,簡單點解釋就是WiFi 5更像是串行處理,而WiFi 6更像是并行處理。
那為什么直到WiFi 6才用上多址技術(shù),而之前的標準都沒有用呢?時代不同了?。‰S著物聯(lián)網(wǎng)的普及,我們家中的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對比過往已經(jīng)是出現(xiàn)了指數(shù)級別的增長。記得在2019年11月19號的小米開發(fā)者論壇上我聽到一個數(shù)字:小米的用戶中,設(shè)備最多的數(shù)字是355件,真是太可怕了。就算是如此多的設(shè)備接入一個家用節(jié)點,對于整個無線網(wǎng)絡(luò)的壓力可想而知。它考驗的不僅僅是接入帶寬,更是整個網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng),特別是物聯(lián)網(wǎng)對于網(wǎng)絡(luò)延遲的要求更高,比如智能音箱,發(fā)出一個指令,當(dāng)然是需要即時響應(yīng)才行。而在保證這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入的同時,WiFi 6還將MU- MIMO方式接入的設(shè)備數(shù)量翻了一倍,達到了8個,像手機、電視/電視盒子、電腦、平板這些高帶寬需求的設(shè)備,在一個家中是可以滿足了。也就是說,用MU- MIMO技術(shù),來滿足大數(shù)據(jù)量的吞吐,而用OFDMA技術(shù)來進一步劃分信道資源,滿足多設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量,這樣兩者結(jié)合,就讓W(xué)iFi 6的工作情況,更加接近移動通信網(wǎng)絡(luò)的資源分配原則,更高效更科學(xué)。
所以,通過這一段的分析,我們就很容易總結(jié)出WiFi 6這項技術(shù)的一些特點:高帶寬、多設(shè)備接入、保證每個接入設(shè)備分配到足夠的帶寬和延時,這些特性是不是和5G網(wǎng)絡(luò)的核心特性非常相似呢?所以,用5G來類比WiFi 6是相當(dāng)合適的。不過,一個新的問題產(chǎn)生了:網(wǎng)絡(luò)支持是一個雙向的動作,只是手機本身支持,路由不支持,又有什么用呢?好吧,接下來就讓我們來聊聊這個。
要回答部分的問題,先從整個家庭的接入點即路由器來解決。讓我們以“WiFi 6”作為關(guān)鍵詞上京東去搜索一下不難發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在絕大部分通過WiFi 6認證的路由器都價格高昂,比如華碩的ROG GT- AX11000價格居然接近6000元,這對于早就習(xí)慣了百元路由器價格的消費者完全是難以接受和承受的。不過還好,有兩款產(chǎn)品倒也在千元之內(nèi),一款是899元售價的華碩RT- AX56U,另一款則是TP- LINK的TLXDR3020,價格更是親民,只要399元——這個倒是完全符合普聯(lián)大部分家用產(chǎn)品本身的定價路線。所以,想要體驗到WiFi 6網(wǎng)絡(luò)的大部分特性,代價倒也不是不能接受。
可能很多朋友也會產(chǎn)生迷惑:這WiFi 6的路由器和到處可見的千兆路由是一樣的么?當(dāng)然不是!只要是沒有通過WiFi 6認證的路由器,就算是其宣稱的接入速度再高,也只能是WiFi 5標準的,前一章節(jié)提到的很多WiFi 6標準的優(yōu)點都享受不到。當(dāng)然,這里說到的那些數(shù)百元的WiFi 6認證路由,也同樣不能提供完整的WiFi 6標準特性,比如8×8 MU- MIMO接入,從硬件上來說,要實現(xiàn)這一功能,是得要8根路由天線才行,比如 GT- AX11000就有,另外還有60GHz WiFi頻段的支持,目前驍龍865的FastConnect 6800芯片能支持,可手機與路由都不支持。但百元級的兩款,華碩是雙天線,TP- LINK則是四天線,但這對于很多手機來說倒也是夠用了,因為現(xiàn)在很多手機的MU- MIMO接入還只是2×2方式,2.4GHz+5GHz雙頻提供的整體接入速度也足以達到家用寬帶的接入上限。
有意思的是,現(xiàn)在有WiFi 6認證的筆記本電腦倒是有一些,就算是臺式機也可以通過PCI- e插槽的方式進行外接網(wǎng)卡的方式,實現(xiàn)WiFi 6網(wǎng)絡(luò)的支持——USB接口的目前好像還沒看到,畢竟USB- A接口本身480Mbps的速率限制很明顯,就看之后會不會有USB- C的網(wǎng)卡了吧。而大家用得最多的手機方面,前邊已經(jīng)提到了iPhone 11和三星Galaxy S10/Note10,而高通驍龍865和天璣1000系列都支持WiFi 6,高通驍龍765系列也支持到了WiFi 6- ready,作為安卓陣營的旗艦平臺,我相信這會是2020年旗艦機型的標配。而到了2020年年中,更會有相當(dāng)數(shù)量的WiFi 6設(shè)備出現(xiàn)在市場上,從路由到電腦到手機再到平板電腦甚至電視機,換個路由吧,用得著。
相信一定有人要問:5G已經(jīng)那么快了,WiFi 6還有必要么?作為新一代的移動寬帶,5G的速度的確很快,但在現(xiàn)階段,它的網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況大家都看得到,同時,因為5G網(wǎng)絡(luò)本身頻譜和信號的特性,在家用/商用的環(huán)境下,它的表現(xiàn)也許還是不如光纖+WiFi路由的傳統(tǒng)組合——更何況現(xiàn)在光纖接入的速度也上來得很快,百兆、數(shù)百兆甚至千兆都不會遙遠。加上現(xiàn)在越來越多的手機都開始提供信號整合的功能,移動網(wǎng)絡(luò)+多頻WiFi接入已經(jīng)是趨勢,通過這樣的方式,能讓我們的網(wǎng)絡(luò)接入不但更快而且更加順暢,設(shè)備之間不打架,和平共處,多好。同時,當(dāng)商場、體育場這些環(huán)境都進行WiFi 6技術(shù)升級之后,我們的設(shè)備能支持WiFi 6,當(dāng)然受益更大。
通過這篇文章,我希望已經(jīng)能將WiFi 6技術(shù)本身說清楚了。對了,WiFi 6技術(shù)還有一個比較誘人的特點就是TWT(Target Wake Time)功能,這是一種節(jié)能機制,可以更好地解決接入設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)待機/喚醒方式,從而更加節(jié)能,但是我覺得在沒有用上之前,這個東西體驗沒辦法說,更何況對于手機,好像它的作用有限,對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的增益更大吧。等到小米10發(fā)布之后,無疑可以讓更多人感受到WiFi 6會有什么不同,但我認為更重要的是:隨著小米10發(fā)布,小米WiFi 6路由也來了,型號就是AX3600。關(guān)于它的價格我估計應(yīng)該和小米路由Pro差不多吧,這樣一來,才和小米10還有小米的AIoT戰(zhàn)略相得益彰,真是和小米10同樣值得期待。