5G時代下WiFi6還有它的立足之地嗎

移動互聯(lián)網(wǎng)時代，“WiFi”和“4G”一直是兩個并存的名詞——4G網(wǎng)絡(luò)在室外給我們提供高速流量，WiFi則在室內(nèi)給我們提供了真正的不用操心的“無限流量”?？梢哉f生活在當(dāng)下的我們，這兩樣?xùn)|西一個不但都離不了且一刻也離不開。想想看如果你的手機(jī)斷了網(wǎng)，你的焦慮癥恐怕就上來了。

關(guān)于“4G”和“5G”網(wǎng)絡(luò)知識大家之前看到頗多了，下邊我要介紹下“WiFi”這個我們熟悉又陌生的網(wǎng)絡(luò)詞匯。2018年10月3日，Wi-Fi聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance）將基于802.11ax標(biāo)準(zhǔn)的WiFi正式納入正規(guī)軍，成為第六代WiFi技術(shù)。借著這個機(jī)會，聯(lián)盟又將WiFi規(guī)格重新命名，之前標(biāo)準(zhǔn)802.11n改名WiFi 4，標(biāo)準(zhǔn)802.11ac改名WiFi 5，新標(biāo)準(zhǔn)802.11ax改名WiFi 6。

順便還做出了WiFi456的圖標(biāo)，消費(fèi)者們今后就不用看著一長串?dāng)?shù)字不知所措。只用看產(chǎn)品上的“WiFi6”標(biāo)識就可以知道這是支持最新標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品了。這樣一些價格便宜卻仍在使用舊規(guī)范的路由器等產(chǎn)品就會被消費(fèi)者第一時間認(rèn)出。這就有助于WiFi6標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品在市場中迅速普及。

我們現(xiàn)在的手機(jī)和路由器上最廣泛使用的是WiFi5技術(shù)。WiFi5技術(shù)即是802.11ac 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。2016年第二版（Wave 2）將頻寬再次翻倍到160MHz。（目前支持的設(shè)備并不多）不過WiFi5只支持5G頻段。而5G頻段因?yàn)榇┩噶Σ?，?a target="_blank">信號覆蓋較弱。技術(shù)上無法完全取代支持2.4G的WiFi4。

目前的主流家用無線路由器都是同時支持和 WiFi 4和WiFi 5。而相比WiFi5，WiFi6同樣支持20/40/80/80+80/160MHz頻帶。而且支持2.4GHz和5GHz頻段。從調(diào)制上看WiFi 5是256-QAM，WiFi-6是1024-QAM，前者的數(shù)據(jù)流最大支持4個，后者則最大支持8個，因此WiFi 5的理論吞吐量可以做到3.5Gbps，而WiFi 6則可以做到驚人的9.6Gbps。WiFi6的帶寬比WiFi5大了數(shù)倍。

但WiFi5中的MU-MIMO功能天生不足：設(shè)備需要連接在同一5G頻段下，要全部支持MU-MIMO功能。且設(shè)備數(shù)量要剛剛好才能觸發(fā)這個功能。（WiFi 5下的MU-MIMO實(shí)際容量也就2到3個終端，說實(shí)話，在兩到三個終端的情況下網(wǎng)絡(luò)本身不會擁堵到哪里去……）最重要的一點(diǎn)是WiFi5下的MU-MIMO功能只支持?jǐn)?shù)據(jù)下行，上傳數(shù)據(jù)時還是走得SU-MIMO。所以這個看被商家們吹到天上的功能，實(shí)際是一個不值得用戶買單的雞肋功能。

而WiFi6給我們帶來了完整版的MU-MIMO功能——至少它支持?jǐn)?shù)據(jù)上行和下行。相比于WiFi中最大的4×4 MU-MIMO規(guī)格，WiFi6擁有了8×8 MU-MIMO——最多可以同時支持向8個終端傳輸數(shù)據(jù)。如此一來適用的場景便多了許多，這個MU-MIMO才到了真正能用的地步。

長久以來，WiFi一直采用OFDM作為核心傳輸方案。而WiFi6在在OFDM的基礎(chǔ)上加入多址（即多用戶）技術(shù)，從而演進(jìn)成OFDMA。實(shí)際上OFDMA將幀結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)，細(xì)分成若干資源單元，為多個用戶服務(wù)。以20MHz信道為例，在OFDM方案（即11n/ac）里每一幀由52個數(shù)據(jù)子載波組成，但由于這一幀只為一個終端服務(wù)。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包過小時（像聊天記錄）。空載的子載波也無法分配給其他終端。

不但如此，WiFi6下OFDMA和MU-MIMO的效果可以疊加。兩者呈現(xiàn)出一種互補(bǔ)關(guān)系，OFDMA適用于小數(shù)據(jù)包的并行傳輸提高信道利用率和傳輸效率。而MU-MIMO則適用于大數(shù)據(jù)包的并行傳輸，提高單用戶的有效帶寬，同樣能減少時延。不過壞消息是，兩種方案都需要WiFi設(shè)備的支持。只有同一信道下的所有終端都支持WiFi6的情況下，并行傳輸運(yùn)行狀態(tài)才是完美的，否則效果會嚴(yán)重打折。

TWT機(jī)制是專門針對類似智能家居這樣的低速設(shè)備而設(shè)置的。例如配置2.4GHz頻段、20MHz頻帶的WiFi設(shè)備。路由器會自動生成一個數(shù)據(jù)交換用的喚醒時間，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸不高的時段去依次喚醒這些低速設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。（比如下載最新數(shù)據(jù)庫，上傳生成數(shù)據(jù)等操作）這樣就可以有效避免網(wǎng)絡(luò)擁堵。這也是一種優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率的技術(shù)手段。

和5G網(wǎng)絡(luò)一樣，WiFi6目前也只是在普及階段。目前支持WiFi6的路由器價格都高達(dá)數(shù)千。而支持WiFi6的終端設(shè)備，目前也僅限于幾款旗艦級手機(jī)和筆記本電腦上。要實(shí)現(xiàn)我們上文中的WiFi6的功能，必須要網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備都支持WiFi6才能達(dá)到。所以目前我們沒有必要刻意追求WiFi6網(wǎng)絡(luò)。如果你現(xiàn)在需要買個路由器，我建議你還是入手一個數(shù)百元的WiFi5路由器是最實(shí)用的。

但我相信WiFi 6取代WiFi 5的時間可能會比大家想象的更短。隨著WiFi6設(shè)備的價格越來越低，用戶手中WiFi6設(shè)備會越來越普及。WiFi6的這些功能將在現(xiàn)實(shí)的場景中一一實(shí)現(xiàn)。WiFi6也將和5G一起努力為用戶們打造更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。