Wi-Fi 6來(lái)了：更新家里路由器正當(dāng)時(shí)

Wi-Fi 6來(lái)了，到底是先換終端還是先換路由器？這似乎是一個(gè)“先有雞還是先有蛋”的問(wèn)題。況且就802.11ac標(biāo)準(zhǔn)而言，其單頻的傳輸速率已達(dá)到1733Mbps，真的需要這么著急為家里的路由器更新?lián)Q代嗎？正好，趁著618到來(lái)之前，不妨先在這里討論討論，再做決定。

都說(shuō)Wi-Fi 6能夠我們帶來(lái)更快更穩(wěn)定的連接，然而這么說(shuō)卻過(guò)于泛泛。因此，在正式討論這個(gè)問(wèn)題之前，我們需要先了解Wi-Fi 6究竟好在哪？以及都帶來(lái)了哪些技術(shù)上的升級(jí)？

先來(lái)認(rèn)識(shí)下Wi-Fi 6

去年10月初，Wi-Fi聯(lián)盟將基于802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi正式納入正規(guī)軍，成為第六代Wi-Fi技術(shù)，并借著推廣802.11ax的機(jī)會(huì)，將Wi-Fi規(guī)格重新命名，新標(biāo)準(zhǔn)802.11ax改名為Wi-Fi 6。不僅改了命名規(guī)范，在Wi-Fi設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接方面，也采用了新圖標(biāo)。

當(dāng)然，Wi-Fi 6的新并不僅僅體現(xiàn)在圖標(biāo)上而已。這里，我們給大家匯總了一下：

Wi-Fi 4（11n）誕生于2009年，憑借40MHz頻寬與MIMO技術(shù)，將Wi-Fi理論帶寬從11a/g的54Mbps升至600Mbps（150Mbps x 4條空間流），且并11n同時(shí)支持2.4G和5G雙頻段，完美取代舊標(biāo)準(zhǔn)。

Wi-Fi 5（即11ac）誕生于2013年。最初版本（Wave 1）憑借80MHz頻寬，將WiFi單流帶寬提升至433Mbps；到了2016年第二版（Wave 2）借鑒部分11ax特性，將頻寬再次翻倍到160MHz。但值得注意的是，Wi-Fi 5只支持5G頻段。

Wi-Fi 6（11ax）同時(shí)支持2.4G和5G頻段，是真正意義上的第六代Wi-Fi迭代標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)，無(wú)疑將取代市面上的11n和11ac產(chǎn)品。此外，Wi-Fi 6還帶來(lái)了完整版的MU-MIMO（支持8個(gè)終端上行/下行MU-MIMO），同時(shí)引入OFDMA技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與MU-MIMO互補(bǔ)的另外一種并行傳輸能力，而且比MU-MIMO更靈活更實(shí)用。

Wi-Fi 6到底厲害在哪？

與前幾代Wi-Fi技術(shù)相比，Wi-Fi 6為我們帶來(lái)了更極致的用網(wǎng)體驗(yàn)與更大的容量；不僅如此，它還將助力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，同時(shí)結(jié)合AR/VR、云計(jì)算、人工智能等諸多創(chuàng)新技術(shù)，滲透進(jìn)各行業(yè)，更好地服務(wù)于客戶的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

首先，Wi-Fi 6帶來(lái)了速率上的大幅提升。哪些因素與Wi-Fi速率有關(guān)呢？如公式“Wi-Fi理論帶寬=(符號(hào)位長(zhǎng)×碼率×數(shù)據(jù)子載波數(shù)量)×(1/傳輸周期)×空間流數(shù)”所示，速率提升主要由調(diào)制方式、數(shù)據(jù)子載波數(shù)量、碼率、傳輸周期和空間流等幾個(gè)指標(biāo)共同決定。

其中，調(diào)制方式?jīng)Q定無(wú)線信號(hào)子載波單個(gè)符號(hào)的數(shù)據(jù)密度，在相同頻寬下，使用更高階的調(diào)制技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)更高速率的提升，而Wi-Fi 6采用便是更高階的調(diào)制編碼方案1024-QAM（Wi-Fi采用的是256-QAM），使其最大連接速率提升至9.6Gbps。

此外，Wi-Fi 6的“6”還體現(xiàn)在了高密度接入。其使用了OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，即正交頻分多址），能將無(wú)線信道劃分為多個(gè)子信道（子載波），形成一個(gè)個(gè)頻率資源塊，用戶數(shù)據(jù)承載在每個(gè)資源塊上， 而不是占用整個(gè)信道，實(shí)現(xiàn)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)多個(gè)用戶同時(shí)并行傳輸。

相較Wi-Fi 5的OFDM方案是按訂單發(fā)車，不管貨物大小，來(lái)一單發(fā)一趟，哪怕是一小件貨物，也發(fā)一輛車，這就導(dǎo)致車廂經(jīng)常是空蕩蕩的，效率低下，浪費(fèi)了資源。OFDMA方案則會(huì)將多個(gè)訂單聚合起來(lái)，盡量讓卡車滿載上路，使得運(yùn)輸效率大大提升。

通過(guò)了解OFDMA的工作機(jī)制可以看到，OFDMA實(shí)現(xiàn)了多個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這增加了空口效率，接下來(lái)我們分別看一下上行OFDMA和下行OFDMA的工作原理。

另一個(gè)很重要的方面是，Wi-Fi6支持MU-MIMO，也就是我們常說(shuō)的多用戶多入多出，允許路由器一次與多達(dá)8個(gè)設(shè)備同時(shí)通信，且同時(shí)支持上下行MU-MIMO，無(wú)需依次進(jìn)行通信；相比之下，雖然Wi-Fi 5也支持MU-MIMO，但路由器一次只允許與四個(gè)設(shè)備通信，且只支持下行MU-MIMO。

這么說(shuō)可能有點(diǎn)抽象，我們用交通打個(gè)比方，就意味著道路由4車道單向擴(kuò)充為8車道雙向，同時(shí)多個(gè)設(shè)備也不再像許多車輛排隊(duì)等待從一個(gè)出口駛出那樣，它們可以從不同的道路同時(shí)、高效地駛出/駛?cè)?，而不再是依次排?duì)行駛，大大提高效率。

不過(guò)，這里要說(shuō)明一下的是，雖然OFDMA和MU-MIMO針對(duì)多用戶的上下行，都提高了無(wú)線的接入密度，但其實(shí)兩者差別還是很大的。盡管兩者均為并行傳輸解決方案，但既不是迭代關(guān)系，也不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是互補(bǔ)關(guān)系。它們的技術(shù)原理不盡相同，適用的場(chǎng)景也有所區(qū)別，具體使用時(shí)需要根據(jù)服務(wù)的應(yīng)用類型而定。

此外，Wi-Fi 6厲害的另一個(gè)體現(xiàn)，就是其抗干擾能力。我們說(shuō)，Wi-Fi信號(hào)無(wú)處不在，使得無(wú)線之間的干擾也是無(wú)處不在的，一方面是來(lái)自相鄰頻段的無(wú)線電波疊加引起干擾，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞；另一方面，是同頻干擾，雖不會(huì)損壞數(shù)據(jù)卻會(huì)是競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)銷增加。

表面上看，造成這些干擾的原因是由于我們環(huán)境中經(jīng)常遇到很多孤立安裝的AP，因此無(wú)線信號(hào)出現(xiàn)了很多交叉覆蓋從而造成了干擾；但從技術(shù)原理層面來(lái)看，造成干擾的原因是由于傳統(tǒng)802.11技術(shù)是使用了載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突避免技術(shù)（CSMA/CA）來(lái)實(shí)現(xiàn)接入控制。

為了解決CSMA/CA技術(shù)在密集AP環(huán)境中性能低下的問(wèn)題，Wi-Fi 6提出了一種信道空間復(fù)用技術(shù)（Spatial Reuse Technique），使用BSS（Basic Service Set，基礎(chǔ)服務(wù)集合）著色位（Color Bit）來(lái)標(biāo)識(shí)這個(gè)數(shù)據(jù)幀屬于哪個(gè)BSS，因此也被稱作“BSS著色”（BSS coloring）技術(shù)。

通過(guò)“BSS著色”技術(shù)，無(wú)線設(shè)備就能通過(guò)新增的著色位來(lái)識(shí)別來(lái)無(wú)線報(bào)文是來(lái)自BSS還是OBSS(0verlapping Basic Service Sets,重疊基本服務(wù)集)的信號(hào)，這樣就能利用提升BSS之間的CCA-SD（Clear Channel Assessment Signal Detection）的門(mén)限，動(dòng)態(tài)的降低BSS內(nèi)部的CCA-SD門(mén)限來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)OBSS相應(yīng)數(shù)據(jù)幀的忽略。

之所以說(shuō)Wi-Fi 6可以助力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，原因在于其支持TWT（Target Wakeup Time，即目標(biāo)喚醒時(shí)間）技術(shù)。其允許AP規(guī)劃與設(shè)備的通信，協(xié)商什么時(shí)候和多久會(huì)喚醒發(fā)送/接受數(shù)據(jù)，可將終端分組到不同的TWT周期，減少了保持天線通電以傳輸和搜索信號(hào)所需的時(shí)間，意味著減少電池消耗并改善電池續(xù)航表現(xiàn)，同時(shí)也減少喚醒后同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)無(wú)線資源的設(shè)備數(shù)量。

未來(lái)，智慧建筑場(chǎng)景中的智能水表，煙感，門(mén)禁…智能工廠場(chǎng)景的機(jī)床、AGV、出入庫(kù)掃碼設(shè)備等多種類型智能設(shè)備都可接入Wi-Fi。得益于TWT，每臺(tái)設(shè)備可單獨(dú)建立"喚醒協(xié)議"，終端設(shè)備僅在收到自己的"喚醒"信息之后才進(jìn)入工作狀態(tài)，而其余時(shí)間均處于休眠狀態(tài)，可以節(jié)省高達(dá)7倍的電池功耗。

同時(shí)，這使得一些需高帶寬通信的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備成為可能，比如智能辦公設(shè)備，TWT可以可以節(jié)省高達(dá)7倍的電池功耗。但TWT并不是對(duì)所有設(shè)備都有幫助，例如筆記本電腦需要持續(xù)的互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)，因此不太可能過(guò)多地受益于此功能（或許進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)影響更大），對(duì)偶爾需要更新其狀態(tài)的小型、低功耗設(shè)備更有益處。所以說(shuō)，TWT技術(shù)表明了Wi-Fi 6擁抱物聯(lián)網(wǎng)的決心。

需要現(xiàn)在更新家里的路由器嗎？

既然Wi-Fi 6這么牛，那到底需不需要現(xiàn)在就將家里的路由器進(jìn)行更新?lián)Q代呢？其實(shí)，還要看你具體的使用需求，具體問(wèn)題具體分析。

一種情況是，你的手機(jī)、筆記本等終端已經(jīng)支持Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)。那么此時(shí)，我們建議大家將家里的路由器也進(jìn)行升級(jí)換代，畢竟作為家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的輸出端，路由器如果不支持Wi-Fi 6，那終端支持也是如同虛設(shè)。大家在購(gòu)買時(shí)，還要認(rèn)準(zhǔn)路由器盒子上寫(xiě)著支持802.11 ax或者 Wi-Fi 6就可以了。

此外，另一種情況是上網(wǎng)的智能終端目前還不支持Wi-Fi 6，但家里的路由器所支持的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)陳過(guò)時(shí)了，比如還支持Wi-Fi 4。如果是這種情況，我們建議不妨直接將家里的路由器升級(jí)到支持Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的新品，一步到位。畢竟除了手機(jī)、筆記本外，隨著Wi-Fi 6的迅速普及，智能家居領(lǐng)域也會(huì)順勢(shì)推出大量支持Wi-Fi 6的新品，左右都要為路由器更新?lián)Q代，可以考慮直接購(gòu)買支持Wi-Fi 6的無(wú)線路由器。

目前，已經(jīng)有華碩、網(wǎng)件等廠商推出了支持Wi-Fi6無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的旗艦級(jí)無(wú)線路由器。例如華碩這款售價(jià)2599的RT-AX88U，就支持最新的Wi-Fi6標(biāo)準(zhǔn)（802.11ax）。其中，2.4G速率高達(dá)1148Mbps，5G速率高達(dá)4804Mbps，雙頻無(wú)線并發(fā)速率更是高達(dá)6000Mbps。不僅外觀看上去科技感十足，還為用戶提供了2個(gè)USB3.0接口，1千兆WAN口，8個(gè)千兆LAN口。