如今的WiFi發(fā)展到什么程度？是什么讓我們?cè)絹碓诫x不開WiFi呢？

WiFi已經(jīng)成為我們離不開的網(wǎng)絡(luò)連接方式，每每到了某一個(gè)地方，我們都會(huì)四周尋找WiFi熱點(diǎn)。WiFi如同我們用的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)一樣，也有從3G-4G-5G時(shí)代的提升。如今家用的路由器已經(jīng)基本進(jìn)入802.11ac的階段，不論是幾百塊的家用路由器，還是上千的高端路由器，802.11ac都基本成為標(biāo)配。

802.11ac是被現(xiàn)在主流路由器所采用，只不過大部分家用路由器都還處在第一代802.11ac的階段，從去年開始802.11ac的第二代產(chǎn)品才陸續(xù)上市。802.11ac Wave 1和802.11ac Wave 2可以理解為前后兩代產(chǎn)品，由于Wave 2才剛剛起步，因此市場(chǎng)上的產(chǎn)品暫時(shí)還比較少。

WiFi經(jīng)歷了802.11a/b/n/ac的發(fā)展，帶寬速率得到了提升。雖然同為802.11ac，但是它從已經(jīng)從“802.11ac Wave 1”進(jìn)化至“802.11ac Wave 2”，同時(shí)伴隨多種技術(shù)的加入令WiFi更快更好用。接下來我們就詳細(xì)說說如今的WiFi發(fā)展到什么牛逼的程度。

主流802.11ac有三大特色

首先我們先聊聊802.11ac有什么特色，與802.11n標(biāo)準(zhǔn)相比，802.11ac標(biāo)準(zhǔn)主要是引入了256-QAM調(diào)制模式、80/160MHz頻寬以及MU-MIMO技術(shù)，在單鏈路速度以及帶寬利用率上有較大的提升。

802.11ac采用256-QAM調(diào)制模式，對(duì)比802.11n標(biāo)準(zhǔn)，它采用的是64-QAM，而802.11ac使用的是256-QAM。QAM的級(jí)別越高，每次發(fā)射信號(hào)所能包含的數(shù)據(jù)量也會(huì)越多。

我們找到的這張圖可以看出，每一個(gè)點(diǎn)便是數(shù)據(jù)包，256-QAM對(duì)比64-QAM，數(shù)據(jù)包的密度更大，在同一單位時(shí)間里面所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也會(huì)更多。當(dāng)然QAM級(jí)別越高，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的碼率，不過即便這樣，802.11ac的標(biāo)準(zhǔn)理論網(wǎng)速要比802.11n高。

第二個(gè)便是802.11ac引入了80/160MHz的頻寬，其理論網(wǎng)速翻倍提升。在單鏈路鏈接的前提下，在80MHz的頻寬的802.1ac網(wǎng)絡(luò)的理論速率已經(jīng)可以達(dá)到433Mbps，等于3x3 MIMO的40MHz的802.11n的網(wǎng)絡(luò)理論速率，因此在80/160MHz的頻寬下，加上256-QAM，802.11ac的網(wǎng)絡(luò)速率提升是很明顯的。

在調(diào)制解調(diào)方式和利用頻段上面下功夫后，還有一個(gè)便是提升路由器和終端的數(shù)據(jù)交換效率了。MU-MIMO是用于提升802.11ac的網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率的技術(shù)，我們大部分傳統(tǒng)的路由器使用的都是常規(guī)的MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多進(jìn)多出技術(shù)），我們稱為SU-MIMO（Single User），單用戶多進(jìn)多出，雖然可以通過多鏈路同時(shí)傳輸，提升路由器和終端之間的網(wǎng)絡(luò)速率，但是在同一時(shí)間和同一個(gè)頻段里面，路由器只能夠跟單一個(gè)終端通信，這意味著即使終端沒有完全占用所有帶寬，路由器也不能夠把剩余的帶寬同時(shí)間分給其他設(shè)備利用。

MU-MIMO（Multiple User）的出現(xiàn)便是解決這一問題的，在常規(guī)MIMO基礎(chǔ)下添加多用戶同時(shí)通信的模式，這樣便能把全部無線帶寬充分利用起來。如果你家里只有4個(gè)終端的時(shí)候，可能并不會(huì)有明顯的延遲感覺，可是如果你有10個(gè)終端或以上都要聯(lián)網(wǎng)，Wi-Fi就會(huì)變得擁擠，這意味著緩沖等待的時(shí)間就會(huì)很長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)視頻就不能流暢播放。隨著家庭個(gè)人所擁有的智能終端的增多，很多人的家中顯然不會(huì)只有4個(gè)的聯(lián)網(wǎng)終端，擁有MU-MIMO，連接的效率將會(huì)大大提高，這項(xiàng)技術(shù)不只是家里、企業(yè)，在很多公共場(chǎng)所都能用得到。

多用戶同時(shí)接入的情況下，可以把通信延遲降低，同時(shí)MU-MIMO并不需要用戶設(shè)置，只要終端和路由器都支持MU-MIMO技術(shù)，兩者的連接便會(huì)很自然地利用起來。

這些技術(shù)令WiFi更快更有效率

802.11ac在未來幾年時(shí)間里面依然會(huì)是主流，802.11ad工作在60GHz的高頻里面，主要用于室內(nèi)環(huán)境的無線高速傳輸，而802.11ax（下一代WiFi標(biāo)準(zhǔn)）還在制定當(dāng)中，相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)還在商討。前面已經(jīng)說到，802.11ac Wave 1產(chǎn)品依然是市場(chǎng)主流，不過Wave 2的產(chǎn)品已經(jīng)陸續(xù)推出，它顯然會(huì)成為購(gòu)買首選。

現(xiàn)在高通等廠商已經(jīng)針對(duì)Wave 2推出了相關(guān)的芯片解決方案，加入MU-MIMO（多用戶多輸入多輸出）技術(shù)，支持160MHz信道及4x4的天線配置，同時(shí)還加入三頻（2.4GHz和兩個(gè)5GHz頻段）技術(shù)。以高通為例，它們推出針對(duì)面向家用路由器的QCA9984和面向企業(yè)接入點(diǎn)的QCA9994芯片，已經(jīng)有多家廠商如TP-Link表示會(huì)采用高通的Wave 2芯片方案。

Wave 1方案加入了256-QAM調(diào)制解調(diào)模式和80MHz頻段兩種特性，其余技術(shù)指標(biāo)與當(dāng)時(shí)主流家用的802.11n路由器是一樣，如MIMO仍然使用SU-MIMO和最高的3x3的MIMO陣列，因此802.11ac路由器只在單鏈路的情況下相比802.11n提升許多。Wave 2加入了MU-MIMO技術(shù)，同時(shí)相比Wave 1使用的3x3 MIMO陣列，它能夠提高到4x4 MIMO，天線陣列更高級(jí)，單頻段的理論網(wǎng)絡(luò)速率已經(jīng)達(dá)到了1766Mbps。

對(duì)于160MHz的帶寬使用，為什么我們目前在家用的802.11ac的路由器很少看見，一方面160MHz的帶寬雖然能夠大幅度提升網(wǎng)絡(luò)速率，但是這連續(xù)的帶寬的抗干擾能力要比80MHz弱；另一方面需要相應(yīng)的終端提供支持，綜合考量下，市場(chǎng)環(huán)境并不適用。為了解決這一問題，現(xiàn)在高通推出的新方案已經(jīng)能支持更靈活的配置方式，支持全新且更寬的160MHz連續(xù)信道配置和80+80MHz非連續(xù)信道配置802.11ac標(biāo)準(zhǔn)，將現(xiàn)有80MHz信道的容量提高一倍，同時(shí)提高抗干擾能力。

現(xiàn)在我們的路由器產(chǎn)品基本是雙頻支持，那便是2.4GHz和5GHz組成，現(xiàn)在802.11ac已經(jīng)有三頻的解決方案，那便是在原來的基礎(chǔ)上添加多一個(gè)5GHz頻段。三頻WiFi的作用實(shí)際與MU-MIMO有一些類似，同樣是提高連接通信的效率，更好提高帶寬的利用率。假如設(shè)備沒有MU-MIMO技術(shù)，那么路由器其5GHz頻段同一時(shí)間也可以與兩個(gè)設(shè)備通訊。實(shí)際它的目的是解決如一個(gè)家庭里面，有多個(gè)路由器做中繼和連接的時(shí)候，一個(gè)5GHz頻段長(zhǎng)期與一個(gè)中繼路由器連接，占用了這個(gè)5GHz頻段的所有帶寬，這種情況下其余的2.4GHz和另一個(gè)5GHz頻段仍然可以工作，并不會(huì)造成干擾。需要指出的是，每個(gè)頻段里面都可以加入MU-MIMO的支持，也就是對(duì)于路由器的效率是沒有影響。

MU-MIMO對(duì)于WiFi效率的提升有很大的幫助，更寬闊的80/160MHz能加大帶寬，而4x4的天線配置和三頻技術(shù)的添加對(duì)獲取更好的信號(hào)和提高抗干擾能力提升有好處。

除了快之外還要好用

前面說的技術(shù)是提升WiFi的網(wǎng)絡(luò)容量和速率，不過隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，WiFi路由器將會(huì)以一個(gè)組合的形式出現(xiàn)，這意味著我們家里、企業(yè)里、公司里不會(huì)單單只有一個(gè)路由器，而我們也越來越離不開WiFi。無論是你的父母、還是你的小孩，他們或許常常會(huì)為如何設(shè)置WiFi網(wǎng)絡(luò)遇到阻礙，同時(shí)多個(gè)路由器的連接，設(shè)置中繼等工作也會(huì)加大使用配置難度。對(duì)于這個(gè)現(xiàn)象，高通通過Qualcomm Wi-Fi SON技術(shù)令WiFi網(wǎng)絡(luò)安裝變得更智慧、安全和全自動(dòng)化。

WiFi Son技術(shù)擁有四個(gè)特點(diǎn)：自配置、自管理、自修復(fù)以及自防御。自配置方面，實(shí)際便是讓手機(jī)自動(dòng)尋找WiFi 熱點(diǎn)，手機(jī)會(huì)自動(dòng)彈出對(duì)話提示框是否需要連接；自管理的意思是設(shè)備終端能夠自動(dòng)檢測(cè)2.4GHz和5GHz的信號(hào)強(qiáng)度、頻寬占用等指標(biāo)，根據(jù)最優(yōu)選擇原則接入到2.4GHz或者5GHz上。假如你距離路由器很近，5GHz頻段的網(wǎng)絡(luò)吞吐量會(huì)比較大，手機(jī)會(huì)自動(dòng)選擇連接，但是當(dāng)你遠(yuǎn)離路由器后，5GHz頻段的質(zhì)量變得很差，它便會(huì)自動(dòng)選擇，自動(dòng)轉(zhuǎn)換到2.4GHz頻段上，這過程是無縫的，消費(fèi)者并不會(huì)有感知。

自修復(fù)是指在公共場(chǎng)所眾多WiFi熱點(diǎn)情況下，假如你連接上的一個(gè)不能聯(lián)網(wǎng)的熱點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)通過自動(dòng)修復(fù)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中自動(dòng)尋找其他可聯(lián)網(wǎng)的熱點(diǎn)。當(dāng)原來的熱點(diǎn)恢復(fù)聯(lián)網(wǎng)之后，它又會(huì)自動(dòng)重新連接。最后自防御是指在物聯(lián)網(wǎng)下，各類設(shè)備，如燈泡、門鎖都具有鏈接的能力，但是他們無法保護(hù)自己的安全。通過WiFi Son可以提供給這些終端保護(hù)和學(xué)習(xí)的能力，例如當(dāng)你幾點(diǎn)回家，燈泡自動(dòng)打開，學(xué)習(xí)和適應(yīng)用戶的行為。

通過WiFi Son，自動(dòng)配置的特性使在WiFi網(wǎng)絡(luò)中加載和配置新終端（包括藍(lán)牙終端）變得更簡(jiǎn)單，里面包含自我管理特性。

LTE和WiFi更智能

LTE和WiFi的關(guān)系是很緊密的，通過一些無線技術(shù)能夠提升用戶體驗(yàn)。高通的低功耗熱點(diǎn)功能和LTE和WiFi天線共享是近段比較有意思和實(shí)用的技術(shù)。正常情況下，熱點(diǎn)數(shù)據(jù)分享在LTE和WiFi之間需要通過喚醒處理器來交換數(shù)據(jù)，低功耗熱點(diǎn)技術(shù)便是減少喚醒這一步，LTE和WiFi直接交換數(shù)據(jù)，降低功耗。

天線共享名為Antenna sharing，它能令WiFi和LTE共享天線。因?yàn)楝F(xiàn)在天線設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，我們手上的終端設(shè)備所能容納的天線是極其有限。利用天線共享技術(shù)，當(dāng)LTE不使用某天線的時(shí)候，WiFi便能用上閑置的天線。

一般情況下，我們的手機(jī)設(shè)備現(xiàn)在基本都有2X2或者4X4的天線設(shè)計(jì)，假如利用天線共享技術(shù)，對(duì)于WiFi連接我們便不用特別為他設(shè)計(jì)天線，只需共享LTE連接天線便可。因?yàn)長(zhǎng)TE使用頻段有部分與WiFi使用的頻段接近，因此他們天線共享便會(huì)容易得多。

總結(jié)

我們?cè)絹碓诫x不開WiFi，它也在不斷升級(jí)變化當(dāng)中。經(jīng)歷了802.11a/b/n/ac的WiFi標(biāo)準(zhǔn)迭代，現(xiàn)在主流的802.11ac雖然標(biāo)準(zhǔn)不變，但是通過諸如MU-MIMO、三頻WiFi、80/160MHz、256-QAM等各種功能和技術(shù)，802.11ac網(wǎng)絡(luò)容量、連接速率不斷在擴(kuò)大和提高。

在歐美市場(chǎng)，目前80%的路由器都已經(jīng)使用MU-MIMO技術(shù)了，但亞洲市場(chǎng)有很大的發(fā)展空間。因?yàn)樵趤喼?，不管是中?guó)、印度或者是東南亞，很多人都擁有多臺(tái)手機(jī)，這就可以說明MU-MIMO對(duì)亞洲市場(chǎng)很重要。WiFi也在變得更快，讓聯(lián)網(wǎng)終端擁有更具靈活性的、更簡(jiǎn)單易用的、更無縫的聯(lián)網(wǎng)方式。