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——从WiFi 5到WiFi 6：路由设备在大数据场景下的更新换代
近年来，随着三大运营商宽带提速、技术升级、以及资费下调，光纤接入得以普及。
新接入FTTH/FTTO用户，不论“数量”还是“带宽”均逐年增长。网络带宽：100M只是起步，200M/300M成为主流，500M也不少见，北、上、广、深等少数城市的接入速度最高已达1000M！
(* FTTH：光纤到户 / FTTO：光纤到办公室)
(工信部发布2018.09-2019.09间：光纤接入FTTH/FTTO用户占比、100M及以上用户
用户网速的提升、大数据应用场景的到来，倒逼无线设备的更新换代，于是，支持WiFi6标准的无线路由器应运而生。
(2019.05：ASUS发布最新支持WiFi6标准的无线路由器产品)
(2019.05：Netgear发布最新支持WiFi6标准的无线路由器产品)
(2019.09：TP-Link发布最新支持WiFi6标准的无线路由器产品)
WiFi 6，有望使WiFi传输变得更快、连接变得更稳定、接入设备变得更多。这听起来不错，但是真的吗？
我们已陆续看到新款的WiFi 6无线路由器闪亮登场，未来半年中，这些新款路由器会得到商家大力推广，可很多朋友也存在疑问：需要现在就买一台WiFi 6无线路由器吗？我的手机、电脑能连接WiFi 6吗？
(本文主要讨论支持WiFi 6标准的家用无线路由器，至于WiFi 6商用无线路由器，大家如感兴趣，请积极留言，下次另开一文来讨论！)
一、在谈论WiFi 6之前，请先了解WiFi 6是什么
(历代WiFi技术标准发展)
WiFi 6，也称802.11ax，是Wi-Fi标准的名称。Wi-Fi 6将允许与多达8个设备通信，最高速率可达9.6Gbps。
2019年9月16日，Wi-Fi联盟宣布启动Wi-Fi 6认证计划。该计划旨在使采用下一代802.11ax Wi-Fi无线通信技术的的设备达到既定标准。
二、WiFi 6标准的独特优势：
Wi-Fi 6标准(802.11ax),对比上一代Wi-Fi 5标准(802.11ac)，连接速率和网络总容量都有巨大的提升， 网络延时、信道干扰降低，提升数据传输效率，提升连接安全性，并提高手机电池寿命。 在如今高密度、高拥挤的网络环境下，游戏延时更低、4K视频体验更流畅， 更加适合大量智能家居设备接入。
自WiFi 6开始，WiFi联盟标准组织不再专注于提升WiFi网络的理论最高速度，而是聚焦网络处理流量的方式。支持WiFi 6的无线路由器能够让用户的手机、平板、游戏机(PS/Xbox)、IOT设备(如:智能电视/冰箱)更好的共存。
1. 速度快、容量大、延时低
2、具有更多数据子载波，支持1024-QAM调制技术
采用新一代Wi-Fi 6标准，如果双频并发，无线速率高达2976Mbps！在5G频段，通过 8倍的子载波数量、160MHz频宽、1024-QAM调制方式，使每路射频的传输速率从433Mbps 提升到1201Mbps；在2.4G频段，通过4.57倍的子载波数量、1024-QAM 调制方式，使每路射频的传输速率从150Mbps提升到287Mbps。
(*以上数据为WiFi6新款AX3000无线产品与市售常见AC1200无线产品的理论速率对比，基于现场实际环境或设备的不同可能会有所差异， 提及的技术对比均为科学原理解释，不涉及其他目的。)
3.同一Wi-Fi6终端，连接WiFi6路由 VS WiFi5路由，网速最高提升67.3%
以支持WiFi6的TP-Link TL-XDR3020无线路由器为例，在近距离对比WiFi5的TP-Link TL-WDR5620(千兆版)无线路由器，无线峰值速率最高可提升67.3%。在中远距离，无线速率最高可提升到4.2倍。
(*当前，部分新款手机、电脑、网卡已经支持Wi-Fi 6技术， 如：iPhone 11、iPhone 11 Pro、iPhone 11 Pro Max、三星Galaxy Note10、Galaxy S10e、 Galaxy S10、Galaxy S10+、Intel wireless-AX200、Intel wireless-AX201、TP-LINK TL-XDN8180网卡等)
4、同一Wi-Fi5终端，在160MHz频宽下，连接WiFi6路由，网速最高提升65.9%
以支持WiFi6的TP-Link TL-XDR3020无线路由器为例，在近距离对比只支持80MHz频宽的Wi-Fi5路由器TP-Link TL-WDR5620(千兆版)，无线峰值速率最高可提升65.9%。
WiFi6路由不仅让支持Wi-Fi6的手机、电脑英雄有用武之地，同时也让支持160MHz频宽的Wi-Fi5手机、电脑性能得以充分展现。
(*部分新款手机、电脑、网卡虽然尚未支持Wi-Fi6标准，但支持Wi-Fi5标准下160MHz频宽工作模式，如华为Mate30系列、Mate20系列[此处不包含华为Mate20X和Mate20X 5G]、P30系列手机，Intel Wireless-AC9260网卡等)
5、OFMDA技术加持：多人同时游戏激战，降低75%延时
Wi-Fi一直采用OFDM作为核心传输方案，11ax在OFDM的基础上加入多址（即多用户）技术，从而演进成OFDMA。
在OFDM方案下，无论数据大小，每一帧数据结构一次只能传输一个用户的数据，而在OFDMA的方案下，帧结构被重构，分成不同的RU（资源单元），可以同时为多用户服务。同时通信的无线终端数量最多增加至8倍（*理论数据，来自Intel芯片资料）。在多用户上网环境，大幅改善每一位用户的平均传输率，平均网络延时降低75%，网络效率明显提升。
尤其是多人手游场景，网络延时降低对游戏体验有明显改善。
6、支持TWT技术, 为手机等移动终端省电，提高设备电池寿命
Wi-Fi 6 (802.11ax)支持TWT技术，路由器可以统一调度无线终端休眠和数据传输的时间，不仅可以和无线终端协商被唤醒以及发送、接收数据的时机，减少多设备无序竞争信道的情况，还可将无线终端分组到不同的TWT周期，增加睡眠时间，提高设备电池寿命。
7、Long OFDM symbol发送机制，有效降低丢包率，增强Wi-Fi覆盖
Wi-Fi 6 (802.11ax)通过更优的Long OFDM symbol发送机制，将每个信号载波发送时间从Wi-Fi 5（802.11ac）的3.2μs提升到12.8μs，有效降低丢包率和重传率，使传输更加稳定。尤其在中远距离或多障碍物传输时，多径效应比较明显，降低载波间干扰，能有效加强数据信号传输，进而增大Wi-Fi的有效覆盖范围。
8、BSS着色机制，减少同频干扰
Wi-Fi 6 (802.11ax)支持BSS颜色码，每个路由器只会和与自己BSS颜色码相同的路由器竞争信道资源，而和自己颜色码不同的路由器即使工作在同一信道，也不会退避，从而有效缓解多路由场景下同信道干扰退避的问题，提升频谱资源利用率，提升整个网络的通信效率。
9、兼容当下，满足未来
Wi-Fi 6 (802.11ax)路由器TL-XDR3020不但可以使高规格的Wi-Fi 6或支持160MHz频宽的无线终端发挥强大的无线性能，同时还兼容Wi-Fi 5和更早的Wi-Fi标准。
三、WiFi 6的局限性
1．并非所有终端都适用于WiFi 6标准
高通WiFi6芯片：性能介绍
尝试连接到WiFi 6路由器的任何终端都享受不到WiFi 6标准带来的优势，除非终端上搭载有WiFi 6芯片。
家庭用户想要体验WiFi 6，那么家里的网络机顶盒、手机、平板、笔记本电脑、无线耳机、无线打印机、IOT终端(智能音箱/智能灯/智能恒温器等)，都必须拥有11ax/WiFi 6芯片。
目前，市场上只有少数支持11ax标准的终端，需要未来几年出现大量11ax产品才有望做到大范围的更换，从而用上真正意义的WiFi 6网络。
2.WiFi 6路由的速率要100%发挥，前提是连接 ">50" 台的设备
WiFi 6有望达到10,000 Mbps的速度。听起来真的很快，仍需提醒一下，10,000 Mbps并不是您使用手机或笔记本电脑的速度，而是连接到该路由器的所有设备的总数据量。
要流畅播放一路4K高清视频，至少需50Mbps带宽，因此，即便我们家中有四台电视同时播放4K电影，也只需要200Mbps左右的带宽，远远低于10,000Mbps。
当然，WiFi 6确实可以提供比WiFi 5高25%的速度，单台手机上的速度有望高达1Gbps，不过这是有前提条件的，对于家庭用户，他们需要非常靠近路由器，大约在4.5米的范围内，且中间不能有墙壁或家具阻隔。
然而终端速度不仅受到距离的影响，它也受到连接到家庭网络的设备数量的影响。通常我们会认为连接设备越少速度会越快，因为设备数量会分摊WiFi的带宽流量。但对于WiFi 6无线路由器来说，当家庭局域网用户连接的设备超过50台时，才能让其显示相比WiFi 5路由的优越性。50台设备，这是重度家庭用户平均拥有的设备数量（15台）的3倍多，是普通家庭用户拥有设备数量（5台）的10倍。
在WiFi领域，速度绝对是最重要的衡量指标，但今天使用WiFi 5，我们已经可以获得足够的速度体验，无需在WiFi 6设备中再投入额外的金钱。
3.广泛使用将需要3年或更长时间
WiFi 6是一项新技术，对于生产终端设备(例如智能手机/平板)的公司而言，成本非常高。由于成本增加，以及短期内对家庭用户的实用性不足，会使WiFi 6芯片的应用速度变得较慢。因此IDC研究表明，WiFi 6的普及将在2023年之前完成，这也就不足为奇了。
我们对WiFi 6带来的新技术、新功能感到兴奋。但它仍处在应用阶段的早期，对消费者来说，看到明显的性能提升还为时过早。家庭用户和小型企业在Wi-Fi 6成本下降、以及大范围兼容11ax芯片的设备上市之前，大多保持观望态度。
结论：
只有当WiFi 6设备以合适的价格推向市场，用户才会接受，产品才能普及，WiFi 6标准才真正具有实用意义。
只有“终端”、“无线路由器”均内置WiFi 6芯片、均支持WiFi 6标准，WiFi 6的技术优势才能在二者间得以全面、完整、双向的体现，否则实用意义不大。
在此之前，我们仍可以通过"巧妙放置路由器位置"、"合理摆放路由器天线"、"优化路由器参数设置"、以及"保持健康的使用习惯(比如:开启防火墙/及时更新路由器系统/设置复杂登录密码等）来充分使用现有的WiFi 5路由。
文章来源: https://www.toutiao.com/group/6751619673155961348/