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2020年11月30日 星期一

Wifi 6 vs Wifi 5 - Is it Worth It ?



來源:電腦愛好者


還記得推送的《壓根就沒搞明白藍牙 5.0 到底有啥特別之處》這篇文章嗎最新的藍牙 5.0 有著速度更快和距離更遠的優勢,雖然它和 Wi-Fi 的關係只是互補,但作為知名度更高的 Wi-Fi 怎能允許後院著火


此外,隨著 5G 時代即將來臨,據說它的速度比 4G 還要快 10 倍到 100 倍,屆時下載一部高清影片只需 1 秒。這無疑又給 Wi-Fi 帶來了不小的壓力。


面對咄咄逼人的 5G 和藍牙 5.0 的挑釁,Wi-Fi 無線技術自然也不可能引頸就戮,而是進行了堅決的反擊。於是便有了 HaLow 標準的出現和第六代 Wi-Fi 技術的來襲。


HaLow 標準迎合物聯網

和藍牙 5.0 相比,Wi-Fi 不就是功耗高點嗎


在看到物聯網時代廣闊「錢景」之際,Wi-Fi 聯盟也展開了「節能減碳」之旅,並提出了名為「HaLow」的技術標準(又稱 802.11ah)。


不同於現有的 2.4GHz 和 5GHz 頻段,Wi-Fi HaLow 能運行在 900MHz 的頻段上,不僅緩解了信號干擾的隱憂,傳輸距離也是標準 2.4GHz Wi-Fi 的 2 倍,而且穿牆能力更強。


  

此外,這一頻段還更適合小量數據負荷,以及低功耗設備發揮,可大幅降低功耗,再結合新引入的「睡眠模式」,讓省電不再是藍牙的專利。


可惜,HaLow 標準要到 2018 年才開始授權,而且它與現有的 Wi-Fi 網路並不相容,需要一套全新的基礎設施。換句話說,等 HaLow 標準普及後,我們需要將家裡的路由器、手機、物聯網設備打包替換,才能實現彼此透過 HaLow 互聯互通,需要更長的市場培育期和成本開銷。


  

不過,我們還是很高興地看到 Wi-Fi 聯盟,在降低功耗方面的努力。畢竟在萬物互聯的未來,高頻率的微量數據傳輸才是常態,如果每次數據交互都需要高速 Wi-Fi 出馬,頗有大炮打蚊子的嫌疑,無形中也會浪費更多電力資源。


六代 Wi-Fi 做到比快更快

在準 5G 階段行動通信技術,就達到了千兆級,在理論速度上已經超越了絕大多數家用 Wi-Fi。為了不被 5G 網路端了飯碗,也為了迎合未來無線環境的發展需求,第六代 Wi-Fi 終於和我們見面了。


Wi-Fi(又稱 WLAN,無線局域網)先後經歷了 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n 和 802.11ac 五個發展階段,而第六代 Wi-Fi 則是名為「802.11ax」的技術,它繼承併發揚了上代 802.11ac 特色的 MU-MIMO 等技術,還引入了更多全新特性,更加符合未來物聯網和智慧城市的演化趨勢。


  

我們不妨先來看看時下 Wi-Fi 網路所面臨的困境:

1. 10年前,還是單身的你家裡,只有唯一的筆電支持 Wi-Fi,而且你還不捨得買路由器,總會想辦法蹭別人家的 Wi-Fi 網路5 年前,你和家人的手機、平板都需要使用 Wi-Fi,而且為了保證信號翻蓋,你開始嘗試中繼器和電力貓,提升路由器的信號範圍如今,算上智慧手錶、智慧電視、電視盒子,你家裡已經有接近 20 個需要使用 Wi-Fi 的設備還有數據顯示,到了 2020 年,很多家庭單位需要接入 Wi-Fi 網路設備的數量,將突破 50 個大關


2. 家裡需要使用 Wi-Fi 的設備不僅多,而且不同設備對網路的需求也有所不同。比如智慧電視和手機,它們需要高頻寬、低延時的特性,去播放 1080P 甚至 4K 影片智慧空調、智慧插座、掃地機器人等網路設備,雖然對網速的要求不高,但卻需要提供持續穩定的接入,從而確保第一時間,處理你下達的指令。步入物聯網時代後,如何分配有限的網路資源,會逼瘋一大批老版本的路由器。


  

3. 在公共場所,你可以接收到無數個 Wi-Fi 信號熱點而每一個 Wi-Fi 熱點都接入了無數台手機、平板和電腦等設備。於是,多個 AP 節點之間的干擾將不可避免,在網路密集時掉線、看影片卡頓的現象也屢見不鮮。未來同一區域內的無線設備只會越來越多,幾乎所有的 Wi-Fi 熱點都會面臨瞬時高密度網路需求的挑戰。


而第六代 Wi-Fi 技術 802.11ax 的出現,就在很大程度上解決了上述矛盾。


首先,802.11ax 引入了更為高階的調制編碼方案 1024QAM,相比 802.11ac 的 256 QAM 有了更高的編碼調制效率。在 80MHz 頻寬單條流情況下,802.11ac 的理論速率為 433Mbps,而 802.11ax 則能達到 1.73Gbps,實現了 4 倍於上代 Wi-Fi 的速度。


  

其次,802.11ax 優化了頻譜利用,它引入了在 4G LTE 蜂窩基地台中使用的 OFDMA,大大提升了同一信道頻寬的利用效率。再結合新的空間復用技術,可讓 802.11ax 能高效辨識空口衝突並進行退避,也進一步提升了干擾信號辨識與降噪性能。


最後,802.11ax 最高支持 8×8 MU-MIMO,而 802.11ac 支持的最大規格僅為 4×4 MU-MIMO。此外,802.11ac 時期只有下行的 MU-MIMO 功能,而 802.11ax 則是上行和下行,都可以支持 MU-MIMO。


叫板5G和蓝牙5.0 第6代Wi-Fi是个什么鬼?
  

綜合上述改進,讓 802.11ax 技術,能使每個 AP 同時接入,服務的終端數量明顯提高,在密集型環境裡,也能幫助多個 AP 間互相協調,使得共享信道上的 AP,也能更合理地利用信道頻寬。同時,802.11ax 還能進行更有效率的,上行鏈路的管理,同時兼顧高數據量,並顧及到物聯網設備這種即時性要求高,但數據流量不是很大的需求。


產業鏈已做好準備

雖然第六代 Wi-Fi 技術還未正式商用,但整個產業鏈卻都為其做好了準備。其中,以高通、博通和寬騰為代表的方案商,已經發佈了 802.11ax 晶片,比如高通 IPQ8074 (面向商業和企業, 14nm 工藝)和 QCA6290 (面向家庭,28nm 工藝)晶片組。


此外,支持 802.11ax 標準的路由器,也已提前亮相,它們都重點增強了多天線能力,結合 MU-MIMO 和 OFDMA 實現了 4 倍的吞吐能力,網路容量和效率也明顯提升。比如華碩就曾在 IFA 2017 展示了全球第一款 802.11ax 路由器 RT-AX88U,採用雙頻段疊加的方式,實現了 5952Mbps(744MB/s)的理論速度,相當於一秒鐘,就能下載一部 MP4 格式的電影。


隨著準 5G、藍牙 5.0 和六代 Wi-Fi 的推廣和普及,無論是智慧手機,還是PC、平板、智慧家居,以及物聯網設備,都能從中獲益,讓我們一起期待吧。


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