编者按:本文来自微信公众号“少数派”(ID:sspaime),作者:广陵止息,36氪经授权发布。
大家手上的设备越多,就越能感受到无线网络带来的便利性。
从去年年底开始,一个全新的名词「Wi-Fi 6」出现在大家眼前。Wi-Fi 6 是什么?它能带来哪些好处?我该怎么享受到它?这些关于 Wi-Fi 6 的疑问,将在这篇文章里得到解答。
▍Wi-Fi 6 是什么?
Wi-Fi 6 就是下一代 Wi-Fi 技术。
和过去的 Wi-Fi 技术一样,Wi-Fi 6 也依然做的是你熟悉的工作——让你手上的设备无需任何线缆就可以接入互联网。当然新的无线技术不仅能让你的设备更快地接入互联网,它还提供了更大的无线容量、更高的可靠性以及其他的特性,我们将在下文中详细地展开和解释。
路由器和接入点(AP)
Wi-Fi 6 对于以前所有的 Wi-Fi 技术都是兼容,当你换了一个 Wi-Fi 6 的路由器或者接入点1 (Access Point)你的设备都是能正常工作的,只不过新的特性也需要用支持 Wi-Fi 6 的设备。
Wi-Fi 6 还会被叫做 802.11ax (或者 IEEE 802.11ax),后面一种命名方式对普通的消费者而言,不仅难以记忆还没办法比较哪一个更好。好在 IEEE 标准协会注意到了这点,在 2018 年 10 月将 802.11ac 改名叫做 Wi-Fi 5,更老的 Wi-Fi 协议也同样变为 Wi-Fi + 数字的形式,方便用户进行记忆和对比:数字越大的,版本越新。
历代 Wi-Fi
▍Wi-Fi 6 带来了哪些好处
更长的电池续航
Wi-Fi 6 技术除了让网络变得更快以外,它还能让设备在待机环境下变得更省电,这个技术被称为目标唤醒时间(TWT)模式。
过去 Wi-Fi 协议使用的节能模式会周期性地主动唤醒设备,让设备接收存放在无线路由器/接入点缓冲区中的数据。而有些设备(比方说部分 IoT 传感器)可能不需要那么频繁的唤醒,过于频繁的唤醒反而会让它们的电池寿命缩短很多。
新的 TWT 模式
而 TWT 省电模式则是:按照设备期望的唤醒周期,向设备传输数据,这样每个设备都可以有截然不同的唤醒周期,无线路由器/接入点可以更好得进行调度,满足各式各样的节电需求。
TWT 省电模式搭配 OFDMA 技术还能够在一定程度上帮助设备,在复杂的传输周期里,依然可以按照预定的计划发送和接收数据,而不会造成消息延迟,随着未来家中的 IoT 设备慢慢的变多,TWT 省电模式和 OFDMA 技术搭配也会显得更加重要。
更好的网络安全性
我们正在使用的 WPA 2 加密方式已经服役了 16 年了,很多安全特性放到今天来看已经非常过时了,所以 Wi-Fi 6 将使用更加安全的 WPA 3。
首先是优化了连接到 Wi-Fi 时的握手阶段,在握手阶段,过去的 WPA 2 是可以尝试使用字典暴力破解密码(通俗来说就是一个一个去试),而 WPA 3 会在多次尝试失败以后直接将客户端拉进「黑名单」。
接下来改进的就是一键接入功能,用 DPP 去替代 WPS,WPS 功能早就有非常多的安全问题了。但是又不能没有一键接入,不然没有显示接口的设备(比方说 IoT 传感器、智能灯泡等)要怎么接入互联网。所以 WPA 3 中使用了全新的 DPP 协议,DPP 协议可以让用户使用更现代的方式——通过二维码、密码、NFC 和蓝牙安全地添加设备到互联网中。
第三个优化了的场景就是公共网络,WPA 2 下公共网络其他人可以直接读取所有人的访问记录,而 WPA 3 会对公共网络下的每一个设备都提供单独的互不相同的加密方式,保护每个人的隐私。
最后改进了加密方式,WPA 3 将加密位数提升到了 192 位,简单来说你在没设定 Wi-Fi 密码的时候,你的数据也是受到一定强度的加密保护的。当然设定 Wi-Fi 密码以后这个强度还会有显著的提升。
降低来自「邻居家」的干扰
使用同一个频段无线路由器/接入点会互相干扰,导致传输性能下降。这也是怎么回事频宽总体更窄的 2.4G Wi-Fi 在有更多其他 2.4G Wi-Fi 的环境下性能表现会更差的原因。本来更加「宽广」的 5G Wi-Fi 是无需考虑干扰的问题的,但是随着 160MHz 宽频段的使用以及慢慢的变多的 5G 无线路由器/接入点,干扰自然会慢慢的多。
Wi-Fi 6 为了应对这一问题,将会使用 BBS 着色(BBS Coloring)的方式,来降低无线路由器/接入点之间干扰。只有相同颜色的无线路由器/接入点才会造成干扰。
得益于 BBS 着色,相同颜色(频段)才会干扰
抛去复杂的技术说明,简单来说 BBS 着色就是给无线路由器/接入点「涂上一层颜色」,每一个频段都是一种颜色。遇到来自不同颜色的信号时,会尽可能使用较高的信号强度去传输数据;遇到相同颜色的信号时,则会降低信号强度去减少相互之间的干扰。
BBS 着色后,无线路由器/接入点还能「感知到」周围相对空闲的频段并切换过去,降低相互之间的干扰。
▍Wi-Fi 6 对生活有哪些帮助?
从当下来看:Wi-Fi 6 可以有效降低多人在同一无线网络下进行游戏时的延迟;也不会因为环境中较慢的设备拖慢了整体网络的速度;家里或者公司无线设备比较多的环境下,Wi-Fi 6 还可以更好地给每个设备分配带宽。
长远来看:新出的智能家具或者 IoT 设备可以有更好的续航;家里还可以在不使用智能家居中枢的时候,将智能家居放在离无线路由器/接入点更远的位置;自己家中的无线路由器/接入点和别人家的干扰更小,获得更好的无线性能。
放更长远来看:更快的速度可以让多名用户在同一范围内观看不同的 4K 甚至 8K 视频;还可以让我们轻松在家使用无线 AR/VR/MR 设备,甚至基于游戏仓的全息游戏都可能会实现。
▍为了享受 Wi-Fi 6 我们要给手头的设备升个级
虽然 Wi-Fi 6 兼容老的客户端接入,但是各种新特性还是要无线路由器/接入点和接入的客户端都支持才行。
目前为止已经有不少设备已经通过了 Wi-Fi 6 验证了。
无线路由器/接入点
对于无线路由器/接入点来说,选购时始终要相信一分价钱一分货,这个道理。目前支持的产品如下图:
目前支持的无线路由器简单对比
Cisco 和华为都已经推出了相应的 Wi-Fi 6 版本的接入点了,最大同时支持 2.4GHz 4x4 和 5GHz 8x8 总计 12 条空间流,当然价格也非常不便宜就是了。
设备
目前支持 Wi-Fi 6 的设备和相关如下图(下图仅仅只是举例):
目前支持的设备
160MHz 和 MU-MIMO 的取舍
在这篇文章的最后,我还想和大家聊一聊换了 Wi-Fi 6 无线路由器/接入点以后关于 160MHz 和 MU-MIMO 的取舍问题。
MU-MIMO 同时通信是有上限的,因为空间流流是不可能超过它天线的数量的,每个无线路由器/接入点的技术详情里都会明确标注 2.4G 和 5G 的天线数量。这里以Cisco Catalyst 9130AX接入点的 Wi-Fi 6 技术说明为例:它最多能支持 8x8 MU-MIMO。
也就说所有的空间流(卡车)加起来不能超过 8 个,但是这 8 个空间流可以以任意分配给客户端:可以被支持 1 个 8x8 MU-MIMO 的客户端直接用掉;可以在2个 4x4 MU-MIMO 的客户端之间平均分配;还可以在4个 2x2 MU-MIMO 的客户端之间平均分配;还或者无规律地分配给 1个 3x3 MU-MIMO 的客户端 ,加上 1 个2x2 MU-MIMO 的客户端,再加上 3 个 1x1 MU-MIMO 的客户端。但是无论怎么分配都不能超过 8 个空间流(卡车)。
而 160MHz 虽然能直接让传输速度变为原来的两倍,但是会直接导致 MU-MIMO 砍半:原来支持 4x4 MU-MIMO 的无线路由器/接入点会变为2x2 MU-MIMO,直接导致总的可用空间流减少,进而导致其他支持 MU-MIMO 吞吐量折半,或者根本没办法分配到 MU-MIMO。而且想要体验 160MHz 也是需要设备支持的,加上穿墙能力更差和干扰气象雷达的可能性(导致不能用),我是更推荐大家使用 80MHz。
所以就我个人自己的观点来看,最近几年买到了 Wi-Fi 6 无线路由器,在 4x4 MU-MIMO 或者更低的情况下,还是选择 80MHz 频段比较好。如果你买专业接入点,它们如果有提供 8x8 MU-MIMO 的空间流,那么的确可优先考虑开启 160MHz 宽频段带来极限的速度体验,但是 80MHz 频段依然可以让更多的设备享受到 MU-MIMO 带来的速度提升。
▍Wi-Fi 6 才刚刚开始
Wi-Fi 6 和其他很多新技术一样,一切才刚刚开始。它不会突然之间就改变了我们的生活,而是慢慢地在未来影响我们,让我们在更繁忙的网络下有更高速、更安全和更省电的无线体验。
以上就是 Wi-Fi 6 的科普,希望它能帮助到你。