内容字号:默认大号超大号

段落设置:取消段首缩进段首缩进

字体设置:切换到微软雅黑切换到宋体

业界资讯软件之家
Win10之家WP之家
iPhone之家iPad之家
安卓之家数码之家
评测中心智能设备
精准搜索请尝试:精确搜索

我进入隔壁小姐姐的闺房,终于帮她搞通啥是Wi-Fi 6

2019/11/11 15:20:38来源:IT之家作者:汐元责编:汐元评论:

本文转载自【IT之家】微信公众号


最近住在IT之家小编汐元隔壁的女生想买个路由器,问汐元买哪个好,然后发生了如下对话:

如大家所想,汐元成功进入了隔壁小姐姐的家门,然后……用我那三寸不烂之舌给小姐姐上了一课:

什么是Wi-Fi 6!

咳咳,以下是上课的内容。

首先,Wi-Fi 6就是Wi-Fi技术的船新版本。

2018年10月4号,Wi-Fi联盟就公布了Wi-Fi 6,这是最新的Wi-Fi网络协议新标准,它的标准代码为802.11ax。

看到802.11ax,经常看IT之家的小伙伴可能就比较眼熟了。没错,你以前一定经常见到过802.11ac、802.11n等这样的名词。

他们之间有什么关系?这一切要从Wi-Fi的起源说起。

我们现在非常依赖的Wi-Fi,其实开始于美国IT仪器制造商NCR联合AT&T在1991年开发出的名叫WaveLAN的技术,它敲开了无线连接市场的大门。

到1990年,电气和电子工程师协会(简称IEEE)组建了一个无线通讯小组,叫IEEE 802.11工作群组。

1997年,802.11无线标准正式发布。这是Wi-Fi的原始版本。

1999年,品牌咨询公司Interbrand在向市场推广802.11协议的时候,才将其改名为Wi-Fi。Wi-Fi这个名字也就这么产生了。

Wi-Fi虽然有了自己的名字,但是,IEEE在技术迭代的时候,用的仍然是802.11协议的名字,所以,虽然802.11协议已经更新了好多代,但仍然被统称为Wi-Fi。这其实是不太合理的。

那么802.11协议到底更新了多少代呢?汐元用一张表格为广大IT之家小伙伴们整理出来:

注意,IEEE对802.11协议的更新其实远不止这些,汐元只是列出了比较重要的版本。也就是对应着Wi-Fi 1到Wi-Fi 5的版本。

下面我们直接聊Wi-Fi 6。先拿他和Wi-Fi 5 wave 2做个参数上的比较吧:

特性一:1024QAM

首先,Wi-Fi 6相比Wi-Fi 5 wave 2,QAM调制升级到了1024QAM。

QAM这个技术混迹于IT之家的小伙伴们可能经常看到。它的学名叫“正交幅度调制”。什么意思呢?

我们知道,Wi-Fi的本质也是利用电磁波传输数据。电磁波是有各种不同波形的。

用三个参数:频率、振幅和相位,可以描述波形。

以前,用相位来描述波形(相位就是三角函数的角度),假如选两个相位,不同的波形可以用0、1代表1个bit的信息。

在频率资源有限的情况下,怎么样让每一个周期的波形里承载更多的数据?

科学家想到将相位和振幅结合起来,那么电磁波抖动一次,就可以承载更多的数据。

这就是QAM。

例如4QAM,就是用2种不同振幅大小和2种不同相位的波形组合,像下面这张图,每个周期可以承载2bit数据(4是2的2次方),是原来的2倍。

8QAM,每个波形能传送3bit数据(8是2的3次方),64QAM,每个波形传送6bit数据,256QAM,每个波形传送8bit数据,1024QAM,是10bit数据……就是这样。

数字越大,对带宽的利用率就越高,能传输的数据量也就越大,即速率越高,当然,对技术的要求也越高。

Wi-Fi 6到了1024QAM,对频宽也有要求,Wi-Fi 6的频宽达到了160MHz,这在Wi-Fi 5时代只是可选项。

特性二:OFDMA

除了1024阶的QAM,Wi-Fi 6另一个重要升级点,就是OFDMA技术。

说到OFDMA,首先要从OFDM说起,它的意思是“正交频分复用”。

在以往,是将某一频谱资源划分成一段一段的子载波,然后在每个子载波之间加入保护带宽,防止彼此的干扰。

说人话,汐元将这段频谱资源比喻成一条路,有固定的宽度。而子载波比喻成很多的小车。小车需要在这条路上运送货物。

以前的车很小,车与车之间要保持车距(保护带宽)。这就是窄带(FDM)技术。

这种运输方式有一个重要的缺点,就是效率不高。毕竟一辆小车能装的货太少了,路就这么宽,车和车之间还得频繁隔开距离。

怎么提高运输效率呢?后来人们想,拿大车来运不就行了?这就是CDM(宽带)技术。

用大车来运,效率确实提高了。可是渐渐的,人们又不满足了,毕竟大车和大车之间也要保持车距呀。

是的,科学家连这部分车距都不想放过。

那怎么办呢?

轮到OFDM技术登场了。

OFDM技术的思路和之前不太同。你不是嫌车距浪费了道路空间吗?那好,这次我用一辆超大的车把道路都占着。

然后呢,在这辆车的内部,我来优化装填货物的方式,尽量让它塞进更多的货。怎么优化呢?

以前的货可能是这样放的:

现在,把货交错起来装填,不留一丝空隙,像这样:

当然啦,现实中货物不可能这样交错叠放,但是在电磁波的世界里就可以。并且这种交错的方式要保证是正交,减少相互干扰。至于正交是啥,高中数学三角函数里有答案,这里就不介绍啦。

总之,频谱带宽的利用率又得到了极大的提高。

而OFDMA技术其实就相当于在OFDM基础上加了个”A”,也就是多址接入。

还是用上面的例子,就是OFDM下,每辆车一次只能装载固定一种货物,而OFDMA则可以将不同的货物打包在一辆车里运输。这样也是进一步提高频谱资源的利用率,提升效率。

所以说嘛,通信技术演进的过程,就是科学家绞尽脑汁,想尽方法榨干频谱资源利用率的过程。

特性三:上下行MU-MIMO

为了进一步提升速率和系统性能,Wi-Fi 6还采用了更完整的MU-MIMO。

在Wi-Fi 5 wave2中只是下行链路支持MU-MIMO,在Wi-Fi 6中,上下行都可以MU-MIMO,也就是说它可以让8个终端共享上行、下行的MU-MIMO数据包。

家里有很多手机的数码宅就爽歪歪了。

特性四:TWT

除了这两个和速率有关的,还有一项技术,叫做TWT(目标唤醒时间)。这个功能理解起来没什么难度,简单来说,就是它允许终端设备在不进行数据传输时进入休眠状态,从而节省高达7倍的电池功耗。

特性五:空间复用

另外还有一项功能,叫做空间复用,这个技术让Wi-Fi 6在手机收到来自同频段、相同无线局域网络的信号时,能够及时识别并停止信号干扰。

如果你家里很大,一两个路由器覆盖不下,这个技术就能凸显出好处了。

所以,总结一下,Wi-Fi 6的重点功能提升包括:

  • 采用OFDMA技术;

  • 支持1024QAM调制;

  • 频宽达到160MHz;

  • 更完整的MU-MIMO;

  • 支持“TWT”技术,更省电;

  • 支持空间复用技术,更抗干扰。

最后

总结一下小姐姐的疑问。现在入手Wi-Fi 6路由器,有必要吗?

目前市面上的Wi-Fi 6路由器大部分还是挺贵的,当然也有便宜的。不过为了更好的体验,汐元还是建议大家购买价位高一些的。

首先像汐元隔壁女生那种老公不差钱的主,那当然买就完事儿了,毕竟为未来做个准备。

如果你是为工厂、办公区等商用场景准备,例如像IT之家编辑室这种很多数码设备连接的地方,那么Wi-Fi 6路由器目前也是很值得考虑的,多设备接入、组网的稳定性和安全性都要更高。

而如果你是个人用户,预算不充足,现在上倒不必要。因为首先你手上的终端目前搭载支持Wi-Fi 6芯片的就不多,迭代也需要一个周期。

另外,Wi-Fi 6大带宽、高阶调制等技术带来的速率看起来很高,但其实9.6Gbps只是理想速度,实际还有很多受限因素,例如你家里的宽带速度、应用内容提供上的广域网速度等等。

所以,不要单听厂商的忽悠,Wi-Fi 6可以先等等,普及了再说也不迟。

最后的最后

认认真真讲了一小时,纵然汐元舌灿莲花,也该口干舌燥了。这时只见小姐姐心满意足地端过来一杯茶。

然后我们从诗词歌赋谈到人生哲学,共同度过了一个愉快的下午。


IT之家官方微信公众账号

爱科技,爱这里。

“扫一扫”二维码来关注IT之家,或者微信搜索“IT之家”并关注。

▲移动客户端用户:点击二维码图片并保存到手机,然后使用微信的扫一扫功能,选择相册,找到此二维码即可扫一扫。


IT之家,软媒旗下科技门户网站 - 爱科技,爱这里。

Copyright (C)RuanMei.com, All Rights Reserved.

软媒公司版权所有