或許很多人沒有注意到(dao),在你手(shou)機Wi-Fi圖標的右下(xia)角,出現(xian)了(le)一(yi)個小小的數字“6”,正是這(zhe)個微小的變(bian)動,為手(shou)機應用帶來(lai)了(le)更(geng)加穩定流暢(chang)的使用體驗,也代表著Wi-Fi這(zhe)種無線(xian)通信技術的不(bu)斷(duan)突破。其中,讓細節體驗更(geng)好的2x2多路Wi-Fi 6更(geng)為產(chan)業鏈帶來(lai)了(le)快速(su)發(fa)展(zhan)的機遇。
1971年(nian)6月的(de)(de)某天,在美(mei)國還尚未批準供電腦網(wang)(wang)絡(luo)通(tong)信(xin)用的(de)(de)無線(xian)(xian)電頻帶時,由(you)美(mei)國夏威(wei)夷大學所開發的(de)(de)實驗性(xing)電腦網(wang)(wang)絡(luo)系統 ALOHAnet已經(jing)成功利用UHF無線(xian)(xian)分組(zu)網(wang)(wang)絡(luo)連接(jie)了(le)夏威(wei)夷的(de)(de)各個島嶼(yu)。自此,ALOHA協(xie)議(yi)便成為眾多無線(xian)(xian)通(tong)信(xin)的(de)(de)理論基礎,同(tong)時也被當成是IEEE 802.11協(xie)議(yi)的(de)(de)先驅(qu)。經(jing)過了(le)二十多年(nian)的(de)(de)發展(zhan),IEEE 802.11無線(xian)(xian)網(wang)(wang)絡(luo)標準于1997年(nian)正式頒(ban)布,讓(rang)眾多廠家的(de)(de)無線(xian)(xian)網(wang)(wang)絡(luo)產品之間得以互聯(lian)互通(tong)。
如今(jin),802.11標準也已經發展出了后綴為“a”、“b”、“g”、“n”、“ac”等多(duo)種變體的協(xie)議(yi),但這種反直(zhi)覺(jue)的命名方式(shi)一(yi)直(zhi)備受詬病。直(zhi)到2018年10月4日,Wi-Fi聯(lian)盟(meng)正式(shi)宣(xuan)布(bu)將(jiang)下一(yi)代Wi-Fi技術802.11ax更(geng)名為Wi-Fi 6,并將(jiang)前兩代技術802.11n和802.11ac分(fen)別(bie)更(geng)名為Wi-Fi 4和Wi-Fi 5。
回顧Wi-Fi標準的發展歷程,不難發現在幾代Wi-Fi標準中變化最大的就是數據傳輸速率:Wi-Fi 6的(de)最(zui)高速(su)率(lv)已經達到9.6Gbps,相(xiang)比Wi-Fi 5的(de)理論速(su)率(lv) 6.9Gbps提(ti)升了40%以上(shang),更(geng)是(shi)比1997年首次推出802.11協議時規定的(de)2Mbps快了近五(wu)十倍。不同的(de)標準也一直在通(tong)過更(geng)好(hao)的(de)調制方法、更(geng)大的(de)頻寬等來實現更(geng)高的(de)傳輸速(su)率(lv),這也更(geng)符合用戶對無線通(tong)信的(de)最(zui)基本需求。
但隨著終端設備種類的增多和實際使用場景的增加,用戶對于無線通信的需求也在發生變化,在即時通信、打游戲等場景下更看重低時延,對帶寬的要求可能并不高,而在觀看超清視頻等場景中則更需要高帶寬,但對低時延卻不敏感。正因為這些多樣化的需求,如今在制訂無線網絡標準、設計無線網絡的時候,需要結合需求和場景來綜合考量,而Wi-Fi 6的推出,不僅代表著命名規則的變化,更意味著其帶來了與之前幾代無線通信標準所不同的全新特性,以求真正為用戶帶來良好的體驗。
舉例來(lai)說,過去當手機連接Wi-Fi使用(yong)時(shi),卡(ka)頓和(he)穿墻能(neng)力(li)差可(ke)以說是“家常(chang)便(bian)飯”,但有了Wi-Fi 6、尤其(qi)是2x2 Wi-Fi 6以后,憑(ping)借其(qi)出(chu)色的(de)連接能(neng)力(li),為(wei)用(yong)戶(hu)帶(dai)來(lai)了高速(su)率、低時(shi)延以及(ji)覆蓋范圍的(de)有效提升。
早期的幾代Wi-Fi協議,在不同場景下沒有特定的技術優勢,而Wi-Fi 6則針對多并發、短報文等不同需求的場景做了大量改進和優化,能大幅度提升消費者的無線體驗。哪怕是和上一(yi)代(dai)的Wi-Fi 5標準(zhun)相比,Wi-Fi 6也在調(diao)制、編碼(ma)、多(duo)用(yong)戶(hu)并發(fa)等(deng)方面(mian)進行了多(duo)種技術改進和優化,與(yu)此前更(geng)注重追求速度上的提(ti)升相比,更(geng)關注對(dui)于應用(yong)、用(yong)戶(hu)體驗、無(wu)線環境等(deng)因素的整體優化。
對于Wi-Fi 6來說,其性能(neng)提升(sheng)的核心是(shi)引(yin)進(jin)了多項新技術,具體(ti)來說包括以(yi)下三種:
MU-MIMO(多(duo)(duo)用戶-多(duo)(duo)輸(shu)入多(duo)(duo)輸(shu)出)解決了(le)之前Wi-Fi一次只能和(he)一個(ge)終端通訊的(de)問題,顯著提高(gao)了(le)網絡的(de)總吞吐(tu)量和(he)容量,使(shi)得上網速度大(da)大(da)提升(sheng)。雖然Wi-Fi 5在下行中也用了(le)MU-MIMO技(ji)術,但是(shi)Wi-Fi 6同(tong)時支持(chi)上下行,最多(duo)(duo)支撐8個(ge)終端設備上行/下行傳輸(shu)更多(duo)(duo)數據(ju),是(shi) Wi-Fi 5的(de)兩倍
OFDMA(正交頻(pin)多分(fen)址)將無(wu)線信道(dao)劃分(fen)為多個(ge)子信道(dao),形成頻(pin)率資(zi)源塊,保證了多個(ge)終端可以同時(shi)(shi)并行傳(chuan)輸(shu),不必排隊等待(dai)、相互(hu)競爭,從而在提升數據(ju)傳(chuan)輸(shu)效率的同時(shi)(shi)也降低了時(shi)(shi)延,網(wang)絡擁堵問題得到(dao)緩解
TWT(目(mu)標喚醒技術)減(jian)少(shao)射(she)頻工作(zuo)時間,優化了網(wang)絡資源,能夠有效降低終端設備(bei)的電量消耗
有了這些新技術的優化,才使得支持Wi-Fi 6的設備具備與以往不同的全新體驗,Wi-Fi 6也逐漸被廠商采用。早在2017年,高通就在全球推出了第一個 Wi-Fi 6網絡解決方案,在2020年的小米發布會上,雷軍更是聲稱Wi-Fi 6相比Wi-Fi 5是“跨時代的進步”。
對于Wi-Fi這樣的無線通信來說,想要提升性能主要有三種方式,包括擴展頻譜、增加天線或者提高編碼效率。Wi-Fi 6在頻譜(pu)、編碼方式(shi)上都帶來(lai)了(le)改變,天線自然也不(bu)例外(wai)。
在早期的1x1 Wi-Fi中,發射和接收僅占用一根天線,能夠承載的數據量早已達到瓶頸,而在2x2 Wi-Fi 6中,有兩根天線可以同時工作,相當于從“單車道”變成了“雙向雙車道”,既減少了數據傳輸中擁堵情況的發生,也擴大了信號的覆蓋范圍,能夠帶來穩定、順暢的使用體驗。正因如此(ci),如今(jin)幾乎所有的(de)(de)主流手機(ji)廠(chang)商從(cong)旗艦機(ji)到終端機(ji),甚至千元機(ji)上都已(yi)經(jing)支持了 Wi-Fi 6,如果手機(ji)和路由器均支持Wi-Fi 6、外(wai)加(jia)手機(ji)還能支持2x2 Wi-Fi 6的(de)(de)話,還將會獲得更好的(de)(de)體驗。
一(yi)(yi)直(zhi)以(yi)(yi)來(lai),移動通信(xin)與無線通信(xin)都在(zai)相互博弈(yi),二(er)者在(zai)室內(nei)外(wai)的(de)不同場(chang)景下分庭抗禮(li)。然(ran)而,隨著5G時代(dai)的(de)到來(lai),其可與Wi-Fi媲美的(de)高速率以(yi)(yi)及(ji)比Wi-Fi更廣(guang)泛的(de)場(chang)景覆蓋,在(zai)某種程(cheng)度上危及(ji)到Wi-Fi的(de)地(di)位,加之5G在(zai)落地(di)過程(cheng)中還(huan)會在(zai)室內(nei)部(bu)署大量的(de)小基(ji)站,很可能進一(yi)(yi)步搶占原本屬于Wi-Fi的(de)室內(nei)應用(yong)場(chang)景。
但事實證(zheng)明,即(ji)便在5G技術已(yi)經(jing)逐步普及(ji)的今天(tian),Wi-Fi依舊在我們(men)的日(ri)常生(sheng)活中扮(ban)演著無可替(ti)代的重要(yao)角色(se)。
目前,5G網絡下行峰值傳輸速率可達10Gbps。相比之下,Wi-Fi 6在帶寬為160MHz的情況下,峰值速率可達9.6Gbps。從速率來看,5G和Wi-Fi 6帶來的體驗可以說是平分秋色。不過,雖然5G基站的數量和覆蓋都已經達標,但大多數用戶每天在室內的時間更多,體驗更好且無需擔心流量的Wi-Fi技術就成為較優的選擇。
在過去短短的幾年時間里,Wi-Fi 6的發展速度大家有目共睹,從主流廠商的手機到路由器,支持Wi-Fi 6技術的產品不斷涌現。高通公司在2020年推出的 FastConnect 6700系統就是一個先進的2x2 Wi-Fi 6E移動連接系統,旨在加速中高端智能手機和計算設備的Wi-Fi連接。
同(tong)時,和驍龍旗艦移動(dong)平臺支(zhi)持(chi)的(de)(de)FastConnect 6900移動(dong)連(lian)接(jie)系(xi)統一樣,FastConnect 6700這款產品也具備業(ye)界首(shou)創的(de)(de)4K QAM調制技術,并且支(zhi)持(chi)2.4GHz、5GHz、6GHz三(san)個頻(pin)段,支(zhi)持(chi)2x2 Wi-Fi 6,帶來(lai)了(le)高吞吐量和超低時延(yan),增強了(le)游戲體驗和超高清流(liu)傳輸能力。
現階段的Wi-Fi技術主要被用于手機、PC、路(lu)由(you)器等傳統的消(xiao)費(fei)級終端設(she)備。不(bu)過(guo)隨著近年來消(xiao)費(fei)電子的出(chu)(chu)貨量到達(da)峰值并且出(chu)(chu)現下滑(hua)趨(qu)勢(shi),Wi-Fi技術也一(yi)直在尋求全(quan)新的應用場景。
近兩年,隨著智能家居、智慧城市等物聯網領域的發展,其對Wi-Fi芯片的需求在持續提升。
而在傳統消費電子和物聯網應用外,Wi-Fi 6技術也在憑借其一系列新特性在新型高速率應用場景中“大展拳腳”,以剛剛提到的 FastConnect 6700為例,雖然非旗艦產品,但其最高理論速度也已經可以達到3Gbps,且支持2x2 Wi-Fi 6,相比Wi-Fi 5有很大提升。此外,FastConnect 6700 還具備低于3ms的超低時延,相比于前代產品,時延降低超過8倍,在移動游戲、無線VR領域有很大的利用空間。
同時,在元宇宙和智能汽車等概念的(de)帶動下,預(yu)計針對(dui)這些場景的(de)Wi-Fi芯(xin)(xin)片將在未來5年不斷增多,目(mu)前已(yi)有多家機構預(yu)計明年我國整個Wi-Fi芯(xin)(xin)片市(shi)場的(de)規模(mo)將達到(dao)270億元,其中單是Wi-Fi 6的(de)市(shi)場規模(mo)就將達到(dao)240億元。這意味著,支持Wi-Fi 6標準的(de)芯(xin)(xin)片占比已(yi)接近90%。
在多年來“5G可能(neng)取代Wi-Fi”、“Wi-Fi活不(bu)過(guo)5G時(shi)代”的揣測與(yu)質疑中,Wi-Fi依(yi)舊發(fa)展得相當不(bu)錯。根據某平臺的數據,由(you)(you)于(yu)(yu)Wi-Fi 6可以向下兼容,因此(ci)在選購無線路(lu)由(you)(you)器時(shi),Wi-Fi 6路(lu)由(you)(you)器的關(guan)注比例已經超(chao)過(guo)50%。雖然(ran)相比于(yu)(yu)5G來說,Wi-Fi是更具(ju)性(xing)價比的解決方案(an),但其畢竟還是受限(xian)于(yu)(yu)信號(hao)覆蓋的范(fan)圍。
在室(shi)內應用中(zhong),Wi-Fi 6這(zhe)樣的(de)先(xian)進技術提供(gong)了(le)可以媲美5G的(de)體驗,能夠(gou)激勵智慧(hui)城市、物聯網、VR/AR等多方(fang)面的(de)應用快(kuai)速發展,也彌(mi)補了(le)5G在地(di)鐵、高(gao)鐵等場(chang)景下(xia)信號較弱的(de)缺陷(xian);同時(shi),在大(da)型體育場(chang)、校園、高(gao)密度的(de)寫(xie)字樓中(zhong),短時(shi)的(de)巨大(da)負荷可能導致Wi-Fi無法承(cheng)載,這(zhe)時(shi)就需要5G的(de)輔助來避免降低(di)使用體驗。
通過這些(xie)對比,大致(zhi)可(ke)以想象到將5G和先進的(de)(de)Wi-Fi技術融合使用后將會帶來怎樣的(de)(de)使用感受:用戶將不再關心自己(ji)所處的(de)(de)網絡(luo),也不用手動(dong)(dong)連接到Wi-Fi網絡(luo),系統會自動(dong)(dong)根(gen)據(ju)現場網絡(luo)質量(liang)情況連接到體驗最(zui)佳的(de)(de)網絡(luo)之中,真正實現平滑、無縫切換。