18年年底,新一代的 Wi-Fi 标准终于完成了制定,按照 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers
,电气和电子工程师协会)的命名规范,新规范名为 802.11ax 。
Wi-Fi 6
命名
802.11ax 这个名字看上去实在是让人有点迷糊,加上之前的 b a g n ac 啥的,一般用户根本不知道哪个是新标准,哪个是旧标准,所以这一次 Wi-Fi Alliance(Wi-Fi 联盟)修改了命名规则,将最新的 802.11ax 改成了 Wi-Fi 6,之前的旧标准也随之改名。
技术标准命名 | 人类可读命名 |
---|---|
802.11n | Wi-Fi 4 |
802.11ac | Wi-Fi 5 |
802.11ax | Wi-Fi 6 |
这么一来就很简单易懂了,也能清楚得知道哪个是新的标准了(毕竟大家都知道数字大小的区别)。
小贴士:一般路由器中都将 802.11 b/a/g/n 写在一起,其实这几个东西并不是一代协议,而是代表 2.4G 频段,而实际上 Wi-Fi 4(即 802.11n)是支持 2.4G 和 5G 频段的。
支持
新的协议需要双向设备的支持,在 19 年的台北电脑展上,很多新的 AMD X570 芯片组的主板已经支持了 Wi-Fi 6 标准(一般是英特尔的 AX200 网卡)。
补充一下,在 2020 年 6 月发售的英特尔十代桌面处理器专属座驾 Z490 芯片组也全系支持 Wi-Fi 6 标准(一般是英特尔的 AX201 网卡)。
新特性
根据「协议进化论」,速度一般都是更新换代的关键指数。
速率
在 Wi-Fi 5 时代,即使是 160 MHz 带宽的 5GHz Wave 2 网络,单条空间流*也只能达到 866 Mbps 的速率。
小贴士:“空间流*”是指Spatial Stream
简称SS
,可以简单理解为天线。
额外提一句在 Wi-Fi 5 时代,协议中间进行过修订,即存在 Wave 1 (2013) 和 Wave 2 (2016) ,区别在于 Wave 2 支持了 MU-MIMO 技术、160MHz 信道带宽支持、支持更多的 5GHz 频段和空间流。
一般的手机和电脑的无线网卡只支持到 2x2 ,也就是两条上行、两条下行,于是单台设备单向最高支持到 866Mbps x 2 ≈ 1.7 Gbps,更重要的是 Wi-Fi 5 标准并不强制要求路由器提供 160MHz 信道带宽支持,也就是说常见的 Wi-Fi 5 路由器使用的依然是 80MHz 信道带宽,于是 866Mbps 就是常见的 Wi-Fi 5 路由器的速度上限了。
而在 Wi-Fi 6 时代,160MHz 信道带宽成为强制标准,目前市面上(相对)便宜的 Wi-Fi 6 路由器也都支持 160MHz,这样的情况下,即使你的手机或者电脑只支持 Wi-Fi 5(前提是支持 160MHz)也能获取更大的通信带宽的提升,而后来又推出的 Wave 2 网络(支持了 10bit 1024-QAM 调制技术)也成为了 Wi-Fi 6 的基础,在 Wi-Fi 6 上,即使在 80MHz 的“半血”状态下,Wi-Fi 6 的单个空间流也能达到 600MHz,双天线下就是 1200Mbps,而在 160MHz 的“满血”状态下,就能轻松达到 2400Mbps,也就是 2.4Gbps。理论上,如果有支持 160MHz 4x4 的设备,那么在 Wi-Fi 6 上就可以实现4.8Gbps 的无线传输速率。
80MHz | 160MHz | |||
---|---|---|---|---|
1×1 | 2×2 | 1×1 | 2×2 | |
Wi-Fi 5 速率 | 433Mbps | 866Mbps | 866Mbps | 1.7Gbps |
Wi-Fi 6 速率 | 600Mbps | 1.2Gbps | 1.2Gbps | 2.4Gbps |
OFDMA
除了速度的提升之外,还有一个重要的改进就是 OFDMA 正交频分多址技术,相比于旧的 OFDM 模式,实际上的区别就是单一信号可以负载更多的走向不同的数据。
举个例子:比如一个电梯,有ABC三人在等待,A去2层 B去3层 C去4层,在老的 OFDM 模式下,电梯先会载A到2层后,然后再载B到3层,以此类推;而在 OFDMA 模式下,可以让 ABC 三人同时上电梯,到2层后A下电梯,到3层后B下电梯,到4层后C下电梯,这样可以大幅度降低无线信号的延迟,以及有效降低多人同时使用时会网络速率的影响。
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旧 OFDM 图例 | 新 OFDMA 图例 |
其他
在当前智能家居的时代,连一个插座或台灯都需要接入网络,因此在日后会有越来越多的设备接入 Wi-Fi,因此 OFDMA 正交频分多址技术就显得尤为重要了。除此之外,Wi-Fi 6 还增加了 TWT 时间表唤醒功能、 BSS 着色技术等,这些技术虽然听不懂是什么,但是在这些技术的加持下,Wi-Fi 6 可以着实地降低设备的功耗,可以在信道不冲突的情况下尽可能跑满带宽。
测试对比
为了显示 Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6 的区别,从本地 NAS 下载一个 10.2GB 的视频文件到本机。
Wi-Fi 5 (80MHz)
下载时,峰值速率为 76.2MB/s,平均速率为 71.7MB/s。
上传时,峰值速率为 76.2MB/s,平均速率为 54.9MB/s,但是波动非常大,大多数时间只能保持在 40~60MB/s。