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科普贴：什么是WiFi 6 ？802.11AX ？怎么测试？

WiFi，现代人生活之“根基”，纵有“无限”流量套餐，用到限速还是得乖乖问：“WiFi 密码多少？”


1.png


这自然要感谢她


海蒂·拉玛


2.png


美国演员、发明家


借鉴同步演奏钢琴的原理发明“跳频技术”，为 CDMA、GPS、WiFi 等技术奠定基础，从银幕艳星到 WiFi 之母，美貌与智慧并存极具传奇色彩女神啊！


好了好了不犯花痴了今天就与大家深度聊一下WiFi 相关的内容。


最新的WiFi 6 标准强在哪里？我们啥时候才能体验到呢？


去年年底，WiFi 联盟宣布改变 WiFi 标准的命名方式，将不再采用 802.11电子工程专业名词，从 1999 年沿用至今的 802.11a_命名格式正式退出历史舞台！


3.png


取而代之的是将最新的802.11ax 标准简化命名为WiFi 6

  • 802.11ac=WiFi 5

  • 802.11n=WiFi 4

  • 802.11g=WiFi 3

  • 802.11a=WiFi 2

  • 802.11b=WiFi 1


4.png


显然这种简化了的命名方式更易被广大用户所接受并记住，在选购无线路由器、电脑、智能手机时更简单直接，不会被骗。


WiFi 到底有多快？简单粗暴直接上数据就是9.6Gbps，作为对比，以前称之为 802.11ac 的 WiFi 5 最大传输速率是 3.5Gbps。


可见提升幅度接近 3 倍，但需要注意的是，这个速率仅是理论最大值，取决于空间数据流数量及无线信号的信道占用数量，在复杂的日常生活环境下难以实现。


大家可以通过下面的这个表格，对 WiFi 5 和 WiFi 6 及老旧的 WiFi 4 进行对比。


参数
Wi-Fi 4&Wi-Fi 5Wi-Fi 6
信道带宽（MHz）20,40
20,40,80+80,160
20,40,80+80,160
频段2.4&5GHz5GHz2.4&5GHz
最大传输速率150Mbps*
3.5Mbps*9.6Mbps*
最大子载波调制64-QAM
256-QAM1024-QAM
空间流1
48
底层技术IEEE 802.11nIEEE 802.11acIEEE 802.11ax


从上面的表格可以看到，WiFi 6 与 WiFi 5 都支持相同的信道带宽；频段方面 WiFi 5 只涉及 5GHz，而 WiFi 6 则覆盖 2.4/5GHz，涵盖低速与高速设备；调制模式方面，WiFi 6 支持 1024-QAM，高于 WiFi 5 的 256-QAM，数据容量更高，意味着更高的数据传输速度；WiFi 6 的空间数据流也从 4 个提升至 8 个，这也就是其数据吞吐量大幅提升的秘诀。


即便是可以达到接近万兆的 9.6Gbps，大部分小伙伴家中的联通、电信光纤也不过是其十分之一的 1000Mbps，而且价格也颇为昂贵。


新的命名并不是 WiFi 6 能够强于 WiFi 5 的原因，WiFi 6 脱胎于 WiFi 5，但是在各项技术上均有突破，这才是 WiFi 6 更强的原因。接下来让我们详细地说一下。


最重要的不是提升速度


简单粗暴的速度提升，或许能让你自己在家看视频时拖动进度条更爽，下载内容几乎无需等待，但是身处用户特别多的公共场合下，如此畅爽的体验很难保证。


对于 WiFi 6 标准来说，最重要的不是上传下载速率的提升，而是大幅改善网络拥堵的情况，允许更多的设备连接至无线网络，并拥有一致的高速连接体验。这皆归功于以下 3 项提升。


同时支持上行与下行 MU-MIMO，WiFi 5 标准即支持 MU-MIMO（多用户多入多出）技术，但是仅支持下行，只能在下载内容时体验该技术。


而 WiFi 6 则同时支持上行与下行 MU-MIMO，也就是意味着移动设备与无线路由器之间上传与下载数据时都可体验 MU-MIMO，进一步提高无线网络带宽利用率。


5.png


另一方面，WiFi 6 最多可支持的空间数据流由 WiFi 5 的 4 条提升至 8 条，也就是可最大支持 8×8 MU-MIMO，这也是 WiFi 6 速率大幅提升的重要原因之一。


采用 OFDMA 技术，WiFi 5 与 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（正交频分多址）技术。


它是 WiFi 5 所采用的 OFDM 技术的演进版本，将 OFDM 和 FDMA 技术结合，在利用 OFDM 对信道进行父载波化后，在部分子载波上加载传输数据的传输技术。（引用自 百度百科）我们目前广泛使用的 4G 移动网络就采用了 OFDMA 技术。


那么，OFDMA 相比于 OFDM 强在哪里呢？下面这幅图可以形象地帮助大家理解。（拙劣画技，还请见谅）


6.png


在 WiFi 5 时代，OFDM 技术下，不管用户数据量是多少，都将占用一个信道（可以简单理解为传递信息的通道），该用户传输完数据后，才能交给下一个用户继续使用。这种工作模式显然不能充分利用网络带宽，效率较低。


而采用 OFDMA 技术的 WiFi 6 则允许不同用户共用同一个信道，这样也就可以更高效地利用网络带宽，允许更多设备接入，响应时间更短。


引入 BSS Coloring 着色机制，采用 OFDMA 技术后，多个用户的数据存在于同一信道，该如何区分各用户的数据呢？


7.png


因此，WiFi 6 标准引入了 BSS Coloring 着色机制，标注接入网络的各个设备，同时对其数据也加入对应标签，传输数据时也就有了对应的地址，直接传输到位而不会发生混乱。


如此，结合 OFDMA 技术，WiFi 6 网络下的每个信道都可进行高效率数据传输，提升多用户场景下的网络体验，在星巴克看视频也就不容易卡顿咯。


WiFi 6 引入了 Target Wake Time（TWT）技术，允许设备与无线路由器之间主动规划通信时间，减少无线网络天线使用及信号搜索时间，这也就意味着能够一定程度上减少电量消耗，提升设备续航时间。


8.png


但在 WiFi 6 无线网络下，对于电脑、智能手机等设备来说，需要持续的互联网访问，因此并不会明显地受益于 TWT 技术。


但是对于正在普及的智能家居来说，尤其是使用锂电池的无线设备，该技术可以大大提升其续航时间，改善使用体验。


去年初，WiFi 联盟正式发布新一代 WiFi 加密协议 WPA 3，这是目前广泛使用的 WPA 2 协议的升级版本。


WPA 3 以更严苛的标准加密公共 WiFi 网络上的所有数据，进一步保护不安全的 WiFi 网络，特别是酒店、咖啡厅等公共场合的 WiFi 热点，阻止强力攻击，让黑客通过 WiFi 网络窃取信息的成本大幅增加。


9.png


WPA 3 协议可支持目前绝大部分主流设备及无线路由器，但是 WiFi 6 设备如若需要通过 WiFi 联盟认证，则必须采用 WPA 3 安全协议。


因此，理论上讲，WiFi 6 设备具备更强的安全性。


什么时候才能体验到 WiFi 6？如果想要体验 WiFi 6 标准下的无线网络，需要更新你的各种设备：


首先需要支持 WiFi 6 的无线路由器；而且你的笔记本与智能手机设备也需要支持 WiFi 6 标准。现阶段，WiFi 6 标准的发展过程还处于起步阶段，虽然已经可以购买到支持这一标准的无线路由器、电脑与智能手机，但大多数旗舰级产品，价格十分高昂。


技术的不断进步，重要目标之一就是降低成本，让普罗大众感受到科技的魅力。


10.gif


WiFi 联盟也已正式推出 WiFi 6 认证计划，相信我们将在不远的将来，看到覆盖各个价位的 WiFi 6 设备，每个人都可以轻松感受到高速、稳定、安全的无线网络体验。


但是，目前阶段，大多数用户的日常使用场景是家庭环境，无线设备数量有限，而且有线光纤网速大多是数百 Mbps，无法发挥 WiFi 6 的真正实力。


随着智能家居的普及，智能设备持有量的增加，WiFi 6，我们不妨拭目以待哟！


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那么问题来了？到底什么时候可以测试WIFI6 呢？那么就是：  1、Aircheck G2  或者选择 2、EtherScope nXG


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