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WiFi 6，WiFi中的5G时代
关于WiFi 6这项技术最大的意义，我觉得用这个小标题来做一个类比可能是最合适的。5G的三个主要特点是什么？“超高带宽、超低时延和超大容量”——这应该是大家都耳熟能详了吧，当然，还有更安全的网络接入，网络切片（NBIoT、eMTC、eMMB）功能实现更加充分的网络频谱与带宽利用，这些特性让5G成为完全不同于4G的全新一代网络通信技术，这也是为什么说“4G改变生活，5G改变社会”的原因。
再来看看WiFi 6。可能还有很多人一下子不习惯这个名字，是的，最早我们接触无线网，是从IEEE802.11这串字符开始的，随着技术的发展，这串字符慢慢变成了IEE802.11a/ b/g/n/ac/ax，后边还有ay。到了2018年10月4日，WiFi联盟可能也觉得这样命名实在是不利于消费者识别，就改为了“WiFi 数字”的命名方式：IEEE802.11n对应WiFi 4，IEEE802.11ac对应WiFi 5，IEEE802.11ax就对应WiFi 6。改变命名带来的好处当然就是认知简单，数字越大技术越新，网络速度也就越快。
但是，就算是WiFi 5技术理论带宽能达到1732Mbps（160MHz带宽下）（常见的80MHz带宽为866Mbps，加上 2.4GHz/5GHz双频整合技术，直接可以达到Gbps的接入速度），已经远高于我们普通家庭宽带50 500Mbps的互联网接入速度，在日常使用中我们还是发现经常会出现“假联网”的情况，即WiFi信号是满的，访问网络的速度却如断网一般。这一现象在家里可能还好点，在办公室、商场和会场这些公共场所出现的概率会更高。
出现这个问题，就和WiFi 6之前的WiFi传输技术有关：之前WiFi都采用OFDM——正交频分复用技术，它能很好地支持多用户接入，比如MU-MIMO，多用户-多输入多输出，但是，WiFi 5标准下，最多只能支持四个用户进行MU-MIMO连接。而且，由于采用OFDM技术进行传输，遇上连接的用户中有大带宽应用需求，就会给整个無线网络带来非常大的压力，因为单一用户的这种高负载需求，占去的不仅仅是带宽，更会大幅度占去接入点对其他用户网络需求的正常响应，因为整个接入点的信道都会去响应需求，从而造成“假联网”现象的产生。比如在家中，有人进行迅雷下载，这时再进行网络游戏就会明显感觉到延迟的上升，就算是下载的速度达不到家中宽带接入的上限，这很大程度就和OFMD技术本身的传输特性相关。比如我们在进行网页访问、文本发送这些带宽需求并不大的应用时，OFDM也同样是用整个带宽来传输，其他设备的需求都得排队，这样就会造成延迟。
而WiFi 6相比WiFi 5最大的变化，就是运用了OFDMA——正交频分多址技术。等一下，“频分多址”这四个字是不是有点眼熟？没错，FDMA本身就是移动通信网络中运用的多址技术的一种，另外几种还有时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SCDMA）。多址技术在移动通信网络中起到的重要作用之一就是满足单一基站在接入数百甚至上千用户的时候，能尽可能多地保证每个用户都有尽乎相同的网络体验，这也就是为什么移动基站在用户的接入数量和抗干扰的能力上比WiFi路由器强很多的原因。从工作原理来说，WiFi 6就是给每个连接设备都分配独立的信道，并在分配的信道上分别进行数据的传输，这样就不会出现各个联网设备需要排队的问题，简单点解释就是WiFi 5更像是串行处理，而WiFi 6更像是并行处理。
那为什么直到WiFi 6才用上多址技术，而之前的标准都没有用呢？时代不同了啊！随着物联网的普及，我们家中的联网设备对比过往已经是出现了指数级别的增长。记得在2019年11月19号的小米开发者论坛上我听到一个数字：小米的用户中，设备最多的数字是355件，真是太可怕了。就算是如此多的设备接入一个家用节点，对于整个无线网络的压力可想而知。它考验的不仅仅是接入带宽，更是整个网络的反应，特别是物联网对于网络延迟的要求更高，比如智能音箱，发出一个指令，当然是需要即时响应才行。而在保证这些物联网设备接入的同时，WiFi 6还将MU- MIMO方式接入的设备数量翻了一倍，达到了8个，像手机、电视/电视盒子、电脑、平板这些高带宽需求的设备，在一个家中是可以满足了。也就是说，用MU- MIMO技术，来满足大数据量的吞吐，而用OFDMA技术来进一步划分信道资源，满足多设备与网络通信的质量，这样两者结合，就让WiFi 6的工作情况，更加接近移动通信网络的资源分配原则，更高效更科学。
可能很多朋友也会产生迷惑：这WiFi 6的路由器和到处可见的千兆路由是一样的么？当然不是！只要是没有通过WiFi 6认证的路由器，就算是其宣称的接入速度再高，也只能是WiFi 5标准的，前一章节提到的很多WiFi 6标准的优点都享受不到。当然，这里说到的那些数百元的WiFi 6认证路由，也同样不能提供完整的WiFi 6标准特性，比如8×8 MU- MIMO接入，从硬件上来说，要实现这一功能，是得要8根路由天线才行，比如 GT- AX11000就有，另外还有60GHz WiFi频段的支持，目前骁龙865的FastConnect 6800芯片能支持，可手机与路由都不支持。但百元级的两款，华硕是双天线，TP- LINK则是四天线，但这对于很多手机来说倒也是够用了，因为现在很多手机的MU- MIMO接入还只是2×2方式，2.4GHz 5GHz雙频提供的整体接入速度也足以达到家用宽带的接入上限。
有意思的是，现在有WiFi 6认证的笔记本电脑倒是有一些，就算是台式机也可以通过PCI- e插槽的方式进行外接网卡的方式，实现WiFi 6网络的支持——USB接口的目前好像还没看到，毕竟USB- A接口本身480Mbps的速率限制很明显，就看之后会不会有USB- C的网卡了吧。而大家用得最多的手机方面，前边已经提到了iPhone 11和三星Galaxy S10/Note10，而高通骁龙865和天玑1000系列都支持WiFi 6，高通骁龙765系列也支持到了WiFi 6- ready，作为安卓阵营的旗舰平台，我相信这会是2020年旗舰机型的标配。而到了2020年年中，更会有相当数量的WiFi 6设备出现在市场上，从路由到电脑到手机再到平板电脑甚至电视机，换个路由吧，用得着。
