不只更快，還有更通暢

徐林

2020年2月8日，隨著小米年度數字旗艦小米10線上發布會的消息在微博上傳開，這意味著2020年春季新品季正式開啟了——現在疫情形式雖然嚴峻，但該繼續的還是要繼續，這才是應對這場突發事件的正確態度。在已經放出的一些小米10特性信息中，我注意到關于WiFi 6這個技術占去了不少篇幅，其實這項技術對于剛剛推出的驍龍旗艦平臺來說，也是第一次提供了全面支持（驍龍855只是WiFi 6-ready級別，需要通過升級實現）。要知道，2019年亮相的手機中，只有蘋果iPhone 11系列和三星Galaxy S10/Note10系列支持WiFi 6技術，其中三星Galaxy Note10系列更是WiFi聯盟自2019年9月18日開啟該項標準認證以來拔得頭籌的機型，即使通過外掛WiFi芯片來實現。那么WiFi 6到底是項什么技術，手機擁有它之后會有什么樣的受益？我們就在這里聊聊吧。

WiFi 6，WiFi中的5G時代

關于WiFi 6這項技術最大的意義，我覺得用這個小標題來做一個類比可能是最合適的。5G的三個主要特點是什么？“超高帶寬、超低時延和超大容量”——這應該是大家都耳熟能詳了吧，當然，還有更安全的網絡接入，網絡切片（NBIoT、eMTC、eMMB）功能實現更加充分的網絡頻譜與帶寬利用，這些特性讓5G成為完全不同于4G的全新一代網絡通信技術，這也是為什么說“4G改變生活，5G改變社會”的原因。

再來看看WiFi 6。可能還有很多人一下子不習慣這個名字，是的，最早我們接觸無線網，是從IEEE802.11這串字符開始的，隨著技術的發展，這串字符慢慢變成了IEE802.11a/ b/g/n/ac/ax，后邊還有ay。到了2018年10月4日，WiFi聯盟可能也覺得這樣命名實在是不利于消費者識別，就改為了“WiFi+數字”的命名方式：IEEE802.11n對應WiFi 4，IEEE802.11ac對應WiFi 5，IEEE802.11ax就對應WiFi 6。改變命名帶來的好處當然就是認知簡單，數字越大技術越新，網絡速度也就越快。

但是，就算是WiFi 5技術理論帶寬能達到1732Mbps（160MHz帶寬下）（常見的80MHz帶寬為866Mbps，加上 2.4GHz/5GHz雙頻整合技術，直接可以達到Gbps的接入速度），已經遠高于我們普通家庭寬帶50 500Mbps的互聯網接入速度，在日常使用中我們還是發現經常會出現“假聯網”的情況，即WiFi信號是滿的，訪問網絡的速度卻如斷網一般。這一現象在家里可能還好點，在辦公室、商場和會場這些公共場所出現的概率會更高。

出現這個問題，就和WiFi 6之前的WiFi傳輸技術有關：之前WiFi都采用OFDM——正交頻分復用技術，它能很好地支持多用戶接入，比如MU-MIMO，多用戶-多輸入多輸出，但是，WiFi 5標準下，最多只能支持四個用戶進行MU-MIMO連接。而且，由于采用OFDM技術進行傳輸，遇上連接的用戶中有大帶寬應用需求，就會給整個無線網絡帶來非常大的壓力，因為單一用戶的這種高負載需求，占去的不僅僅是帶寬，更會大幅度占去接入點對其他用戶網絡需求的正常響應，因為整個接入點的信道都會去響應需求，從而造成“假聯網”現象的產生。比如在家中，有人進行迅雷下載，這時再進行網絡游戲就會明顯感覺到延遲的上升，就算是下載的速度達不到家中寬帶接入的上限，這很大程度就和OFMD技術本身的傳輸特性相關。比如我們在進行網頁訪問、文本發送這些帶寬需求并不大的應用時，OFDM也同樣是用整個帶寬來傳輸，其他設備的需求都得排隊，這樣就會造成延遲。

而WiFi 6相比WiFi 5最大的變化，就是運用了OFDMA——正交頻分多址技術。等一下，“頻分多址”這四個字是不是有點眼熟？沒錯，FDMA本身就是移動通信網絡中運用的多址技術的一種，另外幾種還有時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）和空分多址（SCDMA）。多址技術在移動通信網絡中起到的重要作用之一就是滿足單一基站在接入數百甚至上千用戶的時候，能盡可能多地保證每個用戶都有盡乎相同的網絡體驗，這也就是為什么移動基站在用戶的接入數量和抗干擾的能力上比WiFi路由器強很多的原因。從工作原理來說，WiFi 6就是給每個連接設備都分配獨立的信道，并在分配的信道上分別進行數據的傳輸，這樣就不會出現各個聯網設備需要排隊的問題，簡單點解釋就是WiFi 5更像是串行處理，而WiFi 6更像是并行處理。

那為什么直到WiFi 6才用上多址技術，而之前的標準都沒有用呢？時代不同了啊！隨著物聯網的普及，我們家中的聯網設備對比過往已經是出現了指數級別的增長。記得在2019年11月19號的小米開發者論壇上我聽到一個數字：小米的用戶中，設備最多的數字是355件，真是太可怕了。就算是如此多的設備接入一個家用節點，對于整個無線網絡的壓力可想而知。它考驗的不僅僅是接入帶寬，更是整個網絡的反應，特別是物聯網對于網絡延遲的要求更高，比如智能音箱，發出一個指令，當然是需要即時響應才行。而在保證這些物聯網設備接入的同時，WiFi 6還將MU- MIMO方式接入的設備數量翻了一倍，達到了8個，像手機、電視/電視盒子、電腦、平板這些高帶寬需求的設備，在一個家中是可以滿足了。也就是說，用MU- MIMO技術，來滿足大數據量的吞吐，而用OFDMA技術來進一步劃分信道資源，滿足多設備與網絡通信的質量，這樣兩者結合，就讓WiFi 6的工作情況，更加接近移動通信網絡的資源分配原則，更高效更科學。

所以，通過這一段的分析，我們就很容易總結出WiFi 6這項技術的一些特點：高帶寬、多設備接入、保證每個接入設備分配到足夠的帶寬和延時，這些特性是不是和5G網絡的核心特性非常相似呢？所以，用5G來類比WiFi 6是相當合適的。不過，一個新的問題產生了：網絡支持是一個雙向的動作，只是手機本身支持，路由不支持，又有什么用呢？好吧，接下來就讓我們來聊聊這個。

如何實現WiFi 6？

要回答部分的問題，先從整個家庭的接入點即路由器來解決。讓我們以“WiFi 6”作為關鍵詞上京東去搜索一下不難發現，現在絕大部分通過WiFi 6認證的路由器都價格高昂，比如華碩的ROG GT- AX11000價格居然接近6000元，這對于早就習慣了百元路由器價格的消費者完全是難以接受和承受的。不過還好，有兩款產品倒也在千元之內，一款是899元售價的華碩RT- AX56U，另一款則是TP- LINK的TLXDR3020，價格更是親民，只要399元——這個倒是完全符合普聯大部分家用產品本身的定價路線。所以，想要體驗到WiFi 6網絡的大部分特性，代價倒也不是不能接受。

可能很多朋友也會產生迷惑：這WiFi 6的路由器和到處可見的千兆路由是一樣的么？當然不是！只要是沒有通過WiFi 6認證的路由器，就算是其宣稱的接入速度再高，也只能是WiFi 5標準的，前一章節提到的很多WiFi 6標準的優點都享受不到。當然，這里說到的那些數百元的WiFi 6認證路由，也同樣不能提供完整的WiFi 6標準特性，比如8×8 MU- MIMO接入，從硬件上來說，要實現這一功能，是得要8根路由天線才行，比如 GT- AX11000就有，另外還有60GHz WiFi頻段的支持，目前驍龍865的FastConnect 6800芯片能支持，可手機與路由都不支持。但百元級的兩款，華碩是雙天線，TP- LINK則是四天線，但這對于很多手機來說倒也是夠用了，因為現在很多手機的MU- MIMO接入還只是2×2方式，2.4GHz+5GHz雙頻提供的整體接入速度也足以達到家用寬帶的接入上限。

有意思的是，現在有WiFi 6認證的筆記本電腦倒是有一些，就算是臺式機也可以通過PCI- e插槽的方式進行外接網卡的方式，實現WiFi 6網絡的支持——USB接口的目前好像還沒看到，畢竟USB- A接口本身480Mbps的速率限制很明顯，就看之后會不會有USB- C的網卡了吧。而大家用得最多的手機方面，前邊已經提到了iPhone 11和三星Galaxy S10/Note10，而高通驍龍865和天璣1000系列都支持WiFi 6，高通驍龍765系列也支持到了WiFi 6- ready，作為安卓陣營的旗艦平臺，我相信這會是2020年旗艦機型的標配。而到了2020年年中，更會有相當數量的WiFi 6設備出現在市場上，從路由到電腦到手機再到平板電腦甚至電視機，換個路由吧，用得著。

相信一定有人要問：5G已經那么快了，WiFi 6還有必要么？作為新一代的移動寬帶，5G的速度的確很快，但在現階段，它的網絡覆蓋情況大家都看得到，同時，因為5G網絡本身頻譜和信號的特性，在家用/商用的環境下，它的表現也許還是不如光纖+WiFi路由的傳統組合——更何況現在光纖接入的速度也上來得很快，百兆、數百兆甚至千兆都不會遙遠。加上現在越來越多的手機都開始提供信號整合的功能，移動網絡+多頻WiFi接入已經是趨勢，通過這樣的方式，能讓我們的網絡接入不但更快而且更加順暢，設備之間不打架，和平共處，多好。同時，當商場、體育場這些環境都進行WiFi 6技術升級之后，我們的設備能支持WiFi 6，當然受益更大。

寫在最后

通過這篇文章，我希望已經能將WiFi 6技術本身說清楚了。對了，WiFi 6技術還有一個比較誘人的特點就是TWT（Target Wake Time）功能，這是一種節能機制，可以更好地解決接入設備的聯網待機/喚醒方式，從而更加節能，但是我覺得在沒有用上之前，這個東西體驗沒辦法說，更何況對于手機，好像它的作用有限，對物聯網設備的增益更大吧。等到小米10發布之后，無疑可以讓更多人感受到WiFi 6會有什么不同，但我認為更重要的是：隨著小米10發布，小米WiFi 6路由也來了，型號就是AX3600。關于它的價格我估計應該和小米路由Pro差不多吧，這樣一來，才和小米10還有小米的AIoT戰略相得益彰，真是和小米10同樣值得期待。