時間:2021-08-25 | 欄目:評測 | 點擊:次
要說最近幾年手機圈、科技圈什么最火,5G一定榜上有名。上到千行百業,下到普通消費者,幾乎哪里都能看到5G的身影。而在5G建設如火如荼的同時,Wi-Fi技術也迎來了蓬勃發展,Wi-Fi 6時代正在加速到來。
無論是蜂窩網絡也好,還是無線網絡也罷,其實都是我們日常用到的聯網方式,在5G初具規模的今天,WiFi 6同樣成為了智能手機以及其他終端的標配。尤其是路由器方面,早在2019年,各大廠商紛紛開始推出新款Wi-Fi 6無線路由器,迄今為止,市面上的Wi-Fi 6無線路由器已經覆蓋到了高中低多個檔位,消費者其實已經有了非常多的選擇。
那么問題就來了,關于5G高速率、低時延、支持廣泛連接的優點大家已經耳熟能詳了,那么WiFi 6能快速崛起,甚至成長為和5G相匹配的網絡連接技術,它的優勢又體現在哪里呢?
01Wi-Fi 6為什么能火?
如果用比較一句簡單的話來說,Wi-Fi 6最大的優勢便是集合更高的連接速度與更強的多設備連接性能于一體,從而大幅度地提升Wi-Fi網絡的使用體驗。
比如,Wi-Fi 6有著更高階的調制方式(1024-QAM),它可以讓你的路由器發送更多的數據。理論上來說,Wi-Fi6最大傳輸速率達到了9.6Gbps,這樣的速率足以保證各種場景下高流量應用的效率,比如下載4K/8K電影、大容量游戲、傳輸海量圖片視頻資料等等。
除此之外,Wi-Fi 6在多用戶、多設備情況下也表現得更為突出,可讓你的手機、平板、PC乃至更多設備同時獲得高速率的聯網體驗,還不會出現網絡擁堵、延遲卡頓的情況,甚至支撐起全屋智能家電們的聯網需求,這在萬物互聯時代就顯得尤為重要。
從技術上來說,比起Wi-Fi 5,Wi-Fi 6不僅傳輸速率更快,傳輸效率也更高。至于原因,這里就需要說到OFDMA和MU-MIMO兩個技術了。
我們把Wi-Fi 5/6比作車隊,而OFDMA就是車隊載貨的方式,各種需要傳輸的數據(視頻、網頁、消息)可以被看作貨物,當我們需要把數據分別發送給A、B、C三個用戶時,傳統OFDM技術就需要派出三輛卡車,既把視頻發給A、把消息發給B、把網頁發給C,按先后順序出發而無法同時進行。而OFDMA則不同,它可以容納不同種類的貨物,并同時送到不同用戶手中,只需發一次車就完成了全部任務,效率自然也就提升了。
至于MU-MIMO技術也很好理解,試想這樣一種情況,當運貨的車輛特別多時,道路勢必變得擁堵,如何提升運輸效率,最簡單的方式莫過于增加車道。
MU-MIMO的作用類似于此,它可以改變Wi-Fi網絡的運行方式(車輛可以從不同車道同時駛進/出),更充分利用網絡資源,可以顯著提高網絡總吞吐量和總容量。在與多部設備同時進行數據傳輸時,還能增加了每個終端的可利用帶寬,縮短各設備等待信號的時間,大幅度提升網速。
值得注意的是,MIMO技術其實從Wi-Fi 4時代就已經存在了,但直到上一代WiFi 5也只允許路由器一次與四個終端設備通信,且只支持下行MU-MIMO,而WiFi 6則可與8個終端設備同時通信,同時支持雙向MU-MIMO的(上行和下行),因此會有更高的效率。
除了MU-MIMO和OFDMA外,Wi-Fi 6還支持BSS著色技術,提高了無線系統的抗干擾能力,在人口密集的區域也能保證Wi-Fi連接的穩定性;還有著更好的節電管理技術TWT,降低終端功耗;Wi-Fi6通過這些技術升級,為用戶實現體驗提升,當然最重要的還是大方向上的變革,Wi-Fi6確實更貼合當下數字社會發展的實際需求,這也是Wi-Fi6能迅速火起來關鍵原因。
02高通先進調度算法,釋放Wi-Fi 6全部性能
很顯然,Wi-Fi6提供了諸多技術,可以有效提升整個Wi-Fi網絡的使用效率,但對于普通消費者而言,真得想要獲得由Wi-Fi6所帶來了好處,首先你還需要有一款性能強大的且足以支撐起Wi-Fi6先進特性的路由器。
高通是先進Wi-Fi6解決方案的重要提供者,市面上的很多移動手機以及其他終端設備都采用了高通技術。在路由器方面,高通在2019年、2020年分別推出了高通專業聯網平臺(Networking Pro)和沉浸式家庭聯網平臺(Immersive Home Platforms),其中高通專業聯網平臺專為滿足時下Wi-Fi網絡的密集連接需求而打造,Wi-Fi 6特性可以為大學報告廳、購物中心、體育館和寫字樓等高密度環境提供更高的網絡容量,包含400、600、800、1200四個層級,其中最高層級的高通1200專業聯網平臺支持8×8MU-MIMO,最高支持1500個用戶。
在此基礎上,高通又繼續推出了支持Wi-Fi6E的全新高通專業聯網平臺,包含了610、810、1210、1610四個層級,其中最高規格的高通1610專業聯網平臺,是全球首款16路數據流的Wi-Fi 6E平臺,最高支持10.8Gbps的連接速率。
而面向全屋覆蓋千兆級無線連接的用戶需求,高通全新沉浸式家庭聯網平臺同樣發揮著重要作用,該平臺主打小巧、沉浸式、低功耗和低成本,目前共有兩個系列的解決方案,分別是高通310沉浸式家庭聯網平臺系列和高通210沉浸式家庭聯網平臺系列。其中,高通310沉浸式家庭聯網平臺系列支持Wi-Fi 6和6E,理論最高總速率達到了7.8Gbs(998.4MB/s)。沉浸式家庭聯網平臺集合高通在Wi-Fi 6和6E領域的全部新特性,可以為家中任何一個角落提供高質量網絡覆蓋,改變用戶體驗。
如今,高通專業聯網平臺、沉浸式家庭聯網平臺是目前各廠商在Wi-Fi 6/E設備上的首選平臺。一大原因就是高通技術不僅在OFDMA、MU-MIMO的數量做到了業界最高,而且在調度算法方面有一些先進的策略。
在高通發布的Wi-Fi6技術白皮書中,展示了高通高性能Wi-Fi 6網絡調度器對于實現低時延和高吞吐量所起到的關鍵作用。在日常生活中,用戶的不同網絡活動對網絡資源的需求其實并不相同,比如在面對在線游戲、瀏覽網頁、語音通話以及手機通知提醒等等使用場景時,追求的是低時延,對吞吐量要求稍低;而面對云端數據上傳、云游戲、視頻、大文件傳輸等場景時,追求的則是更大的吞吐量,對時延要求則要更低一些,這就意味著用戶不同的網絡活動對于OFDMA、MU-MIMO的需求也不一樣。
上圖便直觀地展示了這一點,可以看到,當應用對時延要求非常低且對吞吐量要求為低到中等時,采用OFDMA更為適合。當應用對時延要求中等且對吞吐量要求較高時,采用MU-MIMO更為適合。高通高性能Wi-Fi 6網絡調度器可以針對擁有高流量的時延敏感實時場景(上行測試),讓Wi-Fi接入點平衡調度客戶的大流量任務和小負載任務,并選擇適當的OFDMA和MU-MIMO模式以服務這些用戶的流量。
從測試結果來看,高通高性能Wi-Fi 6網絡調度器成功地將VoIP流量時延降低了60%(與傳統的SU模式相比)。而與競品相比,高通專業聯網平臺的調度器在有VoIP用戶或視頻用戶的情況下,為大流量客戶端帶來高達70%的吞吐量提升,而VoIP流量和交互式視頻流量場景的時延降低高達69%(在上行鏈路中)。
很顯然,Wi-Fi6標準可顯著提升個人和企業用例的網絡承載和信號覆蓋范圍,但只有配合高效管理才能真正發揮效用,相對來說,高通Wi-Fi6解決方案憑借高性能的調度方案確實更容易發揮出Wi-Fi6的全部性能,從而真正賦予路由設備強悍的連接能力。
03高通Wi-Fi 6:更全面的功能 突出的差異化特性
除了高性能的網絡調度能力外,高通專業聯網平臺不僅功能齊全,而且還擁有更多差異化特性,比如支持雙向OFDMA、MU-MIMO等等。
為什么會出現這種情況,也與Wi-Fi聯盟定義的標準有關。事實上,Wi-Fi聯盟對于合格產品的界定并不是說必須支持所有的Wi-Fi 6特性,而是滿足其中一部分基礎要求就好,以致于很多廠商方案會在Wi-Fi聯盟定義的標準基礎上進行自行取舍,比如有些路由器僅僅只支持下行OFDMA和上行MU-MIMO。
在我們看來,將功能進行“閹割”顯然并不可取,但這確實并不違反規范,因此消費者買到這種產品的概率還是很高的。相比之下,采用高通專業聯網平臺的路由設備就沒有這個煩惱了,高通專業聯網平臺在Wi-Fi6聯盟標準的基礎上對一些技術特性進行了極致化支持,支持了Wi-Fi6的全部行業規范,具備上下行的雙向OFDMA,并全系標配雙向MU-MIMO等等。
除此之外,高通Wi-Fi6技術還支持4K-QAM、160MHz、實時雙Wi-Fi 6(2x2+2x2雙頻并發)等新特性。QAM是一種調制方式,目前市面上支持4KQAM技術的只有高通一家,Wi-Fi5的最高調制方式是256 QAM,Wi-Fi6將這一參數提升至1K QAM(1024 QAM),而相較于1KQAM,4K QAM可以帶來高達20%的速率提升。
160MHz是Wi-Fi的最大頻寬,直接影響Wi-Fi傳輸的最快速度,傳統Wi-Fi6僅80MHz頻段,因此在支持到160MHz后,Wi-Fi6單流帶寬最高也達到了1.2Gbps,近距離速度提升會非常明顯。
實時雙Wi-Fi6技術可以讓智能手機同時接入路由器的兩個頻段,分別是2.4GHz和5GHz,可以兼顧兩個頻段的優勢,一方面大幅提升網絡吞吐量,單一終端的峰值速率提升至近1.8Gbps。另一方面則是有了更大的覆蓋范圍,更強的抗干擾能力。這項技術確實解決了用戶在實際使用Wi-Fi過程中的很多痛點問題,可以讓你在家中任何一個角落都可以獲得穩定而高速的Wi-Fi連接。
以上這些特性很多都是高通Wi-Fi6解決方案所獨有的,目前大量應用于網絡側的高通專業聯網平臺、沉浸式家庭聯網平臺和手機側的FastConnect移動連接系統中,在路由器端、手機端市場中占據了主流,也讓Wi-Fi 6真正能夠發揮其應有的體驗。另外,4KQAM、160MHz和實時雙Wi-Fi6技術三者結合可以實現高達3.6Gbps的網絡速率。
最后有話說:
如今Wi-Fi網絡早已滲透到日常生活中,Wi-Fi6的普及正在路上。隨著市場加速擴容,高通Wi-Fi6技術持續領跑,目前已經支持了數百款各類產品。其中高通FastConnect移動連接系統、高通專業聯網平臺以及沉浸式家庭聯網平臺也受到了越來越多廠商們的青睞。
以路由器為例,基于高通專業聯網平臺和高通沉浸式家庭聯網平臺的Wi-Fi6路由器產品已經呈現蓬勃發展之勢,亦如當下搭載驍龍系列芯片的5G機型一樣,為消費者提供了十分豐富的選擇。與此同時,我們也要看到,高通的Wi-Fi芯片正在改變路由器市場的格局,而高通的Wi-Fi6技術也正促使整個行業發生轉變。未來,隨著Wi-Fi6技術進一步普及,相信具有諸多差異化技術優勢的高通Wi-Fi6技術還將爆發出更強的影響力,在推動行業變革的同時,也將利好廣大消費者。
(*文中圖片均來源于網絡)