当我们大部分的小伙伴家里还用着 WiFi 5 路由器的时候,WiFi 6 已经随着各大厂商的推广声势浩大地来到我们的身边。于是作为科技界的普罗大众,对 WiFi 6 的种种好奇就涌上心头,带着求知不落伍的心态,笔者展开了一系列学习,包括信息检索、上网课、加群提问等等,在这个过程中,一箩筐的疑问终于被揭开了,心中豁然开朗。独乐乐不如众乐乐,于是决定写下其中一二,与小伙伴们分享。

 

 
1.WiFi 6 是个什么鬼?


WiFi 6 是 WiFi 5 的进阶版,它是下一代 802.11ax 标准的简称,简单地说,WiFi 6 就是一种无线通信标准,但由于像 802.11ax 这样的名词真的是太难记了,不利于口口传播,因此给这一系列标准其名为 WiFi,并采用 1、2、3、4、5、6…这样的数字来纪念技术的一次次突破。如今,物联网的发展将带来更多的移动终端接入无线网络,因此我们需要提高速度和带宽(尤其是上行速度和带宽),增加可接入终端节点,以适应不断上升的用户体验需求。
下面用一图来表明 WiFi 的进化史:


 
信息源:李文耀老师


2. WiFi 6 有存在的价值吗?


换句话说,5G 时代还有 WiFi 的生存空间吗?答案是肯定的。


大家都知道 5G 的基础设施建设造价是很高的,而覆盖相同面积的 WiFi 设施建设成本仅为 5G 的 1/10(无论对于企业还是个人来说,钱它不香吗?),并且部署简单,施工周期是 5G 的 1/3 不到,同时可实现低功耗工作。从功能的角度来说,WiFi 6 相当于 1 个工作在公共频段上的 5G 小基站,非常适合室内高密度场景的应用,因此 WiFi 6 有它存在的价值。


另外一点,相信每个小伙伴都不想给我们的每个设备都装上 1 块 SIM 卡,等着运营商收费吧。


 
802.11ax 与 5G 性能总体对比 | 信息源:cnki


当然 WiFi 6 也有它的不足,那就是无法实现 5G 的“无缝漫游”和“切换功能”,因此在未来很长一段时间内,5G 和 WiFi 6 将相爱相杀,相辅相成,WiFi 6 将帮助 5G 实现增强的无线覆盖,5G 将为 WiFi 6 带来广域网的特点。


3. WiFi 6 的工作频段有哪些?


目前 WiFi 6 的工作频段有两个,一个是 2.4GHz,另一个是 5.8GHz。


4. WiFi 6 的三大技术特征指的是什么?


高带宽:更大吞吐量(160MHz);


低时延:更快的速度(9.6 Gbit/s);


泛联接:更多并发连接数量。


5. WiFi 6 传输速率高达 9.6Gbit/s,怎么得来?


 
信息源:CCIAIOT


从上图中我们可以看见,WiFi 5 的峰值传输速率是 3.479.6Gbit/s ,而 WiFi 6 的峰值传输速率高达 9.6Gbit/s,这些数值都是怎么得来的呢?


其实是有计算公式的,具体如下:


 


a.空间流数量


空间流其实就是 AP 的天线,天线数越多,整机吞吐量也越大。举个“栗子“,8 车道的马路吞吐量肯定比 4 车道的高啊。


 
图 | 802.11 标准对应的单射频最大空间流


b.Symbol 与 GI


Symbol 就是时域上的传输信号,相邻的两个 Symbol 之间需要有一定的空隙(GI),以避免 Symbol 之间的干扰。举个“栗子“,如果将高铁班车比喻为 Symbol,那么班次与班次之间的间隔就是 GI,这样可以有效地防止追尾等撞击事件的发生,当然,速度越快,间隔就需要越大,这在 WiFi 信号传输中也是一样的道理。


 
图 | 802.11 标准对应的 Symbol 与 GI 数据


c.编码方式


编码方式指的是 1 个 Symbol 所能包含的 bit 数量。


 
图 | 802.11 标准对应的 QAM 


d.码率


信息传输时需要加入一些用于纠错的信息码来提高可靠度,因此码率就是排除纠错码之后实际真实传输的数据码占理论值的比例。


 
图 | 802.11 标准对应的码率


e.有效子载波数量


载波类似于频域上的 Symbol,1 个子载波承载 1 个 Symbol,不同调制方式及不同频宽下的子载波数量不一样,具体如下图所示。


 
图 | 802.11 标准对应的子载波数量


综上,我们就可以计算出在 HT160 频宽下 WiFi 6 的最大传输速率啦:


最大传输速率=8*1/(12.8us+0.8us)*10*5/6*2*980=8*2*600Mbit/s=9.6Gbit/s。


6. WiFi 6 可以同时接入多少个用户,每个用户均摊带宽?


目前 WiFi 6 可以同时接入 8 个用户,这意味着 WiFi 6 支持最多 8 个设备在同一时刻进行数据的上下行传输,不分优先等级(有类似均摊之意),假设有多于 8 个设备有传输信息的需求,那么需要轮询排队进行上行或下行传输。


7. 用户移动会影响 WiFi 6 网速?


小伙伴们,女神节刚过,你们是站着表白还是走着表白的?这是一个问题,因为终端设备的移动会影响传输速率这个说法是真的,并且在不同的环境下移动,影响程度还存在差距。下面是一组在室内、街道移动的对比数据,参考之。


 
信息源:CCIAIOT


8. 家里的老设备没办法接入 WiFi 6?


 


这个担心是不必要的,因为当你将家里的路由器从 WiFi 4 升级到 WiFi 5 时也没有出现不能接入的尬事吧。这是因为标准制定者们都遵从了向下兼容策略,同样的,802.11ax(WiFi 6)也将兼容之前的 802.11ac/n/g/a/b 标准,老的终端一样可以无缝接入 802.11ax(WiFi 6)网络。但是在性能方面,老设备享受不了 WiFi 6 的红利,可以说是不会有半点提升,只有配上 WiFi 6 的终端才能真正体现 WiFi 6 路由器效率和容量上的提升。


9. 手机接入 WiFi 6 比接入 5G 网络更省电?


 


在讲这个问题之前我们首先要了解一点,手机等移动设备的耗电情况与移动信号接入质量有着密切的关系,信号越好则越省电,相反的信号越差,耗电量越大。为什么呢?因为我们的设备都有自动调节增益的功能,当基站信号越差,我们手机的发射功率就会自动提升,来获取相对较优的交互质量,电量就这么耗出去了。


有的小伙伴们就要问了,这和 5G、WiFi 6 又有什么关系?当然有,通常情况下 5G 的通信距离是 Wi-Fi 的几千倍以上,手机的信号发射强度就需要大大增加,因此接入 5G 网络比 WiFi 6 会更耗电。


10. WiFi 6 的速率比 5G 还要高?


最新的 Wi-Fi 6(802.11ax)单流峰值速率是 1.2Gbps,而 5G 网络的峰值速率是 1Gbps,从平均值的角度来看,Wi-Fi 每升级一代所用的时间大约只是移动网络的一半左右,所以从最新的 Wi-Fi 6 开始,速率会持续领先于移动网络。


11. WiFi 6 的覆盖范围比 5G 还要广?


 


一个发射功率 10W 以上的 5G 宏基站的理论覆盖范围大概在 200~300 米之间,一个发射功率 0.5~10W 的 5G 微基站的理论覆盖范围大概在 50~100 米之间,而 WiFi 6 的理论覆盖范围是 500~800 米,这得益于 2.4G 频段的使用,因此 WiFi 6 的覆盖范围确实比 5G 广。


12. WiFi 6 没有 5G 安全?


的确如此,WiFi 使用的是非授权网段,虽有 WPA3 协议的加持来改善安全问题,但就安全方面还是不能和授权网段的运营商网络相比。


13. 5G+WiFi 6“互联互通”和“融合”组网的本质区别是什么?


 
互联互通组网模式 | 信息源:CCIAIOT


“5G+WiFi 6 互联互通组网”和“5G+WiFi 6 融合组网”是 5G+WiFi 6 最典型的两种组网方式,两者最大区别就是建设者不同,控制、管理方也不同。简单来说,互联互通组网模式是 WiFi 6 网络的部分由企业等组织来建,5G 网络的部分由运营商来建,此时企业享有独立的 WiFi 网络,不受运营商的控制;而融合组网模式是 WiFi 6 和 5G 网络均由运营商来建,此时的用户无论是通过 WiFi 还是 5G 接入网络,都会受到 5G 核心网的管理和控制,从而达到集中接入、集中控制、集中管理和集中维护的效果。


14. WiFi 6 后继有人了?


 


没错,在 WiFi 6 之后已经有支持 6GHz 通信的增强版 WiFi 6E 了,同时 WiFi 7 标准 802.11be 也已出炉,届时通信频率将涵盖 2.4GHz、5GHz 和 6GHz 三个频段,设备支持总计将高达 16 条数据流,传输速率将到达 38.4Gbit/s。


我问你答环节


 


请问 WiFi 是谁发明的?


知道的小伙伴请在评论区留言,我们稍后将在评论区置顶栏公布答案。

 


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