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科普貼：什么是WiFi 6 ？802.11AX ？怎么測試？

WiFi，現代人生活之“根基”，縱有“無限”流量套餐，用到限速還是得乖乖問：“WiFi 密碼多少？”


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這自然要感謝她


海蒂·拉瑪


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美國演員、發(fā)明家


借鑒同步演奏鋼琴的原理發(fā)明“跳頻技術”，為 CDMA、GPS、WiFi 等技術奠定基礎，從銀幕艷星到 WiFi 之母，美貌與智慧并存極具傳奇色彩女神??！


好了好了不犯花癡了今天就與大家深度聊一下WiFi 相關的內容。


最新的WiFi 6 標準強在哪里？我們啥時候才能體驗到呢？


去年年底，WiFi 聯盟宣布改變 WiFi 標準的命名方式，將不再采用 802.11電子工程專業(yè)名詞，從 1999 年沿用至今的 802.11a_命名格式正式退出歷史舞臺！


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取而代之的是將最新的802.11ax 標準簡化命名為WiFi 6

  • 802.11ac=WiFi 5

  • 802.11n=WiFi 4

  • 802.11g=WiFi 3

  • 802.11a=WiFi 2

  • 802.11b=WiFi 1


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顯然這種簡化了的命名方式更易被廣大用戶所接受并記住，在選購無線路由器、電腦、智能手機時更簡單直接，不會被騙。


WiFi 到底有多快？簡單粗暴直接上數據就是9.6Gbps，作為對比，以前稱之為 802.11ac 的 WiFi 5 最大傳輸速率是 3.5Gbps。


可見提升幅度接近 3 倍，但需要注意的是，這個速率僅是理論最大值，取決于空間數據流數量及無線信號的信道占用數量，在復雜的日常生活環(huán)境下難以實現。


大家可以通過下面的這個表格，對 WiFi 5 和 WiFi 6 及老舊的 WiFi 4 進行對比。


參數
Wi-Fi 4&Wi-Fi 5Wi-Fi 6
信道帶寬（MHz）20,40
20,40,80+80,160
20,40,80+80,160
頻段2.4&5GHz5GHz2.4&5GHz
最大傳輸速率150Mbps*
3.5Mbps*9.6Mbps*
最大子載波調制64-QAM
256-QAM1024-QAM
空間流1
48
底層技術IEEE 802.11nIEEE 802.11acIEEE 802.11ax


從上面的表格可以看到，WiFi 6 與 WiFi 5 都支持相同的信道帶寬；頻段方面 WiFi 5 只涉及 5GHz，而 WiFi 6 則覆蓋 2.4/5GHz，涵蓋低速與高速設備；調制模式方面，WiFi 6 支持 1024-QAM，高于 WiFi 5 的 256-QAM，數據容量更高，意味著更高的數據傳輸速度；WiFi 6 的空間數據流也從 4 個提升至 8 個，這也就是其數據吞吐量大幅提升的秘訣。


即便是可以達到接近萬兆的 9.6Gbps，大部分小伙伴家中的聯通、電信光纖也不過是其十分之一的 1000Mbps，而且價格也頗為昂貴。


新的命名并不是 WiFi 6 能夠強于 WiFi 5 的原因，WiFi 6 脫胎于 WiFi 5，但是在各項技術上均有突破，這才是 WiFi 6 更強的原因。接下來讓我們詳細地說一下。


最重要的不是提升速度


簡單粗暴的速度提升，或許能讓你自己在家看視頻時拖動進度條更爽，下載內容幾乎無需等待，但是身處用戶特別多的公共場合下，如此暢爽的體驗很難保證。


對于 WiFi 6 標準來說，最重要的不是上傳下載速率的提升，而是大幅改善網絡擁堵的情況，允許更多的設備連接至無線網絡，并擁有一致的高速連接體驗。這皆歸功于以下 3 項提升。


同時支持上行與下行 MU-MIMO，WiFi 5 標準即支持 MU-MIMO（多用戶多入多出）技術，但是僅支持下行，只能在下載內容時體驗該技術。


而 WiFi 6 則同時支持上行與下行 MU-MIMO，也就是意味著移動設備與無線路由器之間上傳與下載數據時都可體驗 MU-MIMO，進一步提高無線網絡帶寬利用率。


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另一方面，WiFi 6 最多可支持的空間數據流由 WiFi 5 的 4 條提升至 8 條，也就是可最大支持 8×8 MU-MIMO，這也是 WiFi 6 速率大幅提升的重要原因之一。


采用 OFDMA 技術，WiFi 5 與 WiFi 6 性能差距源于多方面因素，最重要的原因之一即后者采用 OFDMA（正交頻分多址）技術。


它是 WiFi 5 所采用的 OFDM 技術的演進版本，將 OFDM 和 FDMA 技術結合，在利用 OFDM 對信道進行父載波化后，在部分子載波上加載傳輸數據的傳輸技術。（引用自 百度百科）我們目前廣泛使用的 4G 移動網絡就采用了 OFDMA 技術。


那么，OFDMA 相比于 OFDM 強在哪里呢？下面這幅圖可以形象地幫助大家理解。（拙劣畫技，還請見諒）


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在 WiFi 5 時代，OFDM 技術下，不管用戶數據量是多少，都將占用一個信道（可以簡單理解為傳遞信息的通道），該用戶傳輸完數據后，才能交給下一個用戶繼續(xù)使用。這種工作模式顯然不能充分利用網絡帶寬，效率較低。


而采用 OFDMA 技術的 WiFi 6 則允許不同用戶共用同一個信道，這樣也就可以更高效地利用網絡帶寬，允許更多設備接入，響應時間更短。


引入 BSS Coloring 著色機制，采用 OFDMA 技術后，多個用戶的數據存在于同一信道，該如何區(qū)分各用戶的數據呢？


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因此，WiFi 6 標準引入了 BSS Coloring 著色機制，標注接入網絡的各個設備，同時對其數據也加入對應標簽，傳輸數據時也就有了對應的地址，直接傳輸到位而不會發(fā)生混亂。


如此，結合 OFDMA 技術，WiFi 6 網絡下的每個信道都可進行高效率數據傳輸，提升多用戶場景下的網絡體驗，在星巴克看視頻也就不容易卡頓咯。


WiFi 6 引入了 Target Wake Time（TWT）技術，允許設備與無線路由器之間主動規(guī)劃通信時間，減少無線網絡天線使用及信號搜索時間，這也就意味著能夠一定程度上減少電量消耗，提升設備續(xù)航時間。


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但在 WiFi 6 無線網絡下，對于電腦、智能手機等設備來說，需要持續(xù)的互聯網訪問，因此并不會明顯地受益于 TWT 技術。


但是對于正在普及的智能家居來說，尤其是使用鋰電池的無線設備，該技術可以大大提升其續(xù)航時間，改善使用體驗。


去年初，WiFi 聯盟正式發(fā)布新一代 WiFi 加密協(xié)議 WPA 3，這是目前廣泛使用的 WPA 2 協(xié)議的升級版本。


WPA 3 以更嚴苛的標準加密公共 WiFi 網絡上的所有數據，進一步保護不安全的 WiFi 網絡，特別是酒店、咖啡廳等公共場合的 WiFi 熱點，阻止強力攻擊，讓黑客通過 WiFi 網絡竊取信息的成本大幅增加。


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WPA 3 協(xié)議可支持目前絕大部分主流設備及無線路由器，但是 WiFi 6 設備如若需要通過 WiFi 聯盟認證，則必須采用 WPA 3 安全協(xié)議。


因此，理論上講，WiFi 6 設備具備更強的安全性。


什么時候才能體驗到 WiFi 6？如果想要體驗 WiFi 6 標準下的無線網絡，需要更新你的各種設備：


首先需要支持 WiFi 6 的無線路由器；而且你的筆記本與智能手機設備也需要支持 WiFi 6 標準?，F階段，WiFi 6 標準的發(fā)展過程還處于起步階段，雖然已經可以購買到支持這一標準的無線路由器、電腦與智能手機，但大多數旗艦級產品，價格十分高昂。


技術的不斷進步，重要目標之一就是降低成本，讓普羅大眾感受到科技的魅力。


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WiFi 聯盟也已正式推出 WiFi 6 認證計劃，相信我們將在不遠的將來，看到覆蓋各個價位的 WiFi 6 設備，每個人都可以輕松感受到高速、穩(wěn)定、安全的無線網絡體驗。


但是，目前階段，大多數用戶的日常使用場景是家庭環(huán)境，無線設備數量有限，而且有線光纖網速大多是數百 Mbps，無法發(fā)揮 WiFi 6 的真正實力。


隨著智能家居的普及，智能設備持有量的增加，WiFi 6，我們不妨拭目以待喲！


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那么問題來了？到底什么時候可以測試WIFI6 呢？那么就是：  1、Aircheck G2  或者選擇 2、EtherScope nXG


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