或許很多人沒有注意到,在你手機(jī)Wi-Fi圖標(biāo)的右下角,出現(xiàn)了一個小小的數(shù)字“6”,正是這個微小的變動,為手機(jī)應(yīng)用帶來了更加穩(wěn)定流暢的使用體驗(yàn),也代表著Wi-Fi這種無線通信技術(shù)的不斷突破。其中,讓細(xì)節(jié)體驗(yàn)更好的2x2多路Wi-Fi 6更為產(chǎn)業(yè)鏈帶來了快速發(fā)展的機(jī)遇。
1971年6月的某天,在美國還尚未批準(zhǔn)供電腦網(wǎng)絡(luò)通信用的無線電頻帶時(shí),由美國夏威夷大學(xué)所開發(fā)的實(shí)驗(yàn)性電腦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ALOHAnet已經(jīng)成功利用UHF無線分組網(wǎng)絡(luò)連接了夏威夷的各個島嶼。自此,ALOHA協(xié)議便成為眾多無線通信的理論基礎(chǔ),同時(shí)也被當(dāng)成是IEEE 802.11協(xié)議的先驅(qū)。經(jīng)過了二十多年的發(fā)展,IEEE 802.11無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)于1997年正式頒布,讓眾多廠家的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間得以互聯(lián)互通。
如今,802.11標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)發(fā)展出了后綴為“a”、“b”、“g”、“n”、“ac”等多種變體的協(xié)議,但這種反直覺的命名方式一直備受詬病。直到2018年10月4日,Wi-Fi聯(lián)盟正式宣布將下一代Wi-Fi技術(shù)802.11ax更名為Wi-Fi 6,并將前兩代技術(shù)802.11n和802.11ac分別更名為Wi-Fi 4和Wi-Fi 5。
回顧Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程,不難發(fā)現(xiàn)在幾代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)中變化最大的就是數(shù)據(jù)傳輸速率:Wi-Fi 6的最高速率已經(jīng)達(dá)到9.6Gbps,相比Wi-Fi 5的理論速率 6.9Gbps提升了40%以上,更是比1997年首次推出802.11協(xié)議時(shí)規(guī)定的2Mbps快了近五十倍。不同的標(biāo)準(zhǔn)也一直在通過更好的調(diào)制方法、更大的頻寬等來實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率,這也更符合用戶對無線通信的最基本需求。
但隨著終端設(shè)備種類的增多和實(shí)際使用場景的增加,用戶對于無線通信的需求也在發(fā)生變化,在即時(shí)通信、打游戲等場景下更看重低時(shí)延,對帶寬的要求可能并不高,而在觀看超清視頻等場景中則更需要高帶寬,但對低時(shí)延卻不敏感。正因?yàn)檫@些多樣化的需求,如今在制訂無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)無線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,需要結(jié)合需求和場景來綜合考量,而Wi-Fi 6的推出,不僅代表著命名規(guī)則的變化,更意味著其帶來了與之前幾代無線通信標(biāo)準(zhǔn)所不同的全新特性,以求真正為用戶帶來良好的體驗(yàn)。
舉例來說,過去當(dāng)手機(jī)連接Wi-Fi使用時(shí),卡頓和穿墻能力差可以說是“家常便飯”,但有了Wi-Fi 6、尤其是2x2 Wi-Fi 6以后,憑借其出色的連接能力,為用戶帶來了高速率、低時(shí)延以及覆蓋范圍的有效提升。
早期的幾代Wi-Fi協(xié)議,在不同場景下沒有特定的技術(shù)優(yōu)勢,而Wi-Fi 6則針對多并發(fā)、短報(bào)文等不同需求的場景做了大量改進(jìn)和優(yōu)化,能大幅度提升消費(fèi)者的無線體驗(yàn)。哪怕是和上一代的Wi-Fi 5標(biāo)準(zhǔn)相比,Wi-Fi 6也在調(diào)制、編碼、多用戶并發(fā)等方面進(jìn)行了多種技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化,與此前更注重追求速度上的提升相比,更關(guān)注對于應(yīng)用、用戶體驗(yàn)、無線環(huán)境等因素的整體優(yōu)化。
對于Wi-Fi 6來說,其性能提升的核心是引進(jìn)了多項(xiàng)新技術(shù),具體來說包括以下三種:
MU-MIMO(多用戶-多輸入多輸出)解決了之前Wi-Fi一次只能和一個終端通訊的問題,顯著提高了網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量和容量,使得上網(wǎng)速度大大提升。雖然Wi-Fi 5在下行中也用了MU-MIMO技術(shù),但是Wi-Fi 6同時(shí)支持上下行,最多支撐8個終端設(shè)備上行/下行傳輸更多數(shù)據(jù),是 Wi-Fi 5的兩倍
OFDMA(正交頻多分址)將無線信道劃分為多個子信道,形成頻率資源塊,保證了多個終端可以同時(shí)并行傳輸,不必排隊(duì)等待、相互競爭,從而在提升數(shù)據(jù)傳輸效率的同時(shí)也降低了時(shí)延,網(wǎng)絡(luò)擁堵問題得到緩解
TWT(目標(biāo)喚醒技術(shù))減少射頻工作時(shí)間,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源,能夠有效降低終端設(shè)備的電量消耗
有了這些新技術(shù)的優(yōu)化,才使得支持Wi-Fi 6的設(shè)備具備與以往不同的全新體驗(yàn),Wi-Fi 6也逐漸被廠商采用。早在2017年,高通就在全球推出了第一個 Wi-Fi 6網(wǎng)絡(luò)解決方案,在2020年的小米發(fā)布會上,雷軍更是聲稱Wi-Fi 6相比Wi-Fi 5是“跨時(shí)代的進(jìn)步”。
對于Wi-Fi這樣的無線通信來說,想要提升性能主要有三種方式,包括擴(kuò)展頻譜、增加天線或者提高編碼效率。Wi-Fi 6在頻譜、編碼方式上都帶來了改變,天線自然也不例外。
在早期的1x1 Wi-Fi中,發(fā)射和接收僅占用一根天線,能夠承載的數(shù)據(jù)量早已達(dá)到瓶頸,而在2x2 Wi-Fi 6中,有兩根天線可以同時(shí)工作,相當(dāng)于從“單車道”變成了“雙向雙車道”,既減少了數(shù)據(jù)傳輸中擁堵情況的發(fā)生,也擴(kuò)大了信號的覆蓋范圍,能夠帶來穩(wěn)定、順暢的使用體驗(yàn)。正因如此,如今幾乎所有的主流手機(jī)廠商從旗艦機(jī)到終端機(jī),甚至千元機(jī)上都已經(jīng)支持了 Wi-Fi 6,如果手機(jī)和路由器均支持Wi-Fi 6、外加手機(jī)還能支持2x2 Wi-Fi 6的話,還將會獲得更好的體驗(yàn)。
一直以來,移動通信與無線通信都在相互博弈,二者在室內(nèi)外的不同場景下分庭抗禮。然而,隨著5G時(shí)代的到來,其可與Wi-Fi媲美的高速率以及比Wi-Fi更廣泛的場景覆蓋,在某種程度上危及到Wi-Fi的地位,加之5G在落地過程中還會在室內(nèi)部署大量的小基站,很可能進(jìn)一步搶占原本屬于Wi-Fi的室內(nèi)應(yīng)用場景。
但事實(shí)證明,即便在5G技術(shù)已經(jīng)逐步普及的今天,Wi-Fi依舊在我們的日常生活中扮演著無可替代的重要角色。
目前,5G網(wǎng)絡(luò)下行峰值傳輸速率可達(dá)10Gbps。相比之下,Wi-Fi 6在帶寬為160MHz的情況下,峰值速率可達(dá)9.6Gbps。從速率來看,5G和Wi-Fi 6帶來的體驗(yàn)可以說是平分秋色。不過,雖然5G基站的數(shù)量和覆蓋都已經(jīng)達(dá)標(biāo),但大多數(shù)用戶每天在室內(nèi)的時(shí)間更多,體驗(yàn)更好且無需擔(dān)心流量的Wi-Fi技術(shù)就成為較優(yōu)的選擇。
在過去短短的幾年時(shí)間里,Wi-Fi 6的發(fā)展速度大家有目共睹,從主流廠商的手機(jī)到路由器,支持Wi-Fi 6技術(shù)的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。高通公司在2020年推出的 FastConnect 6700系統(tǒng)就是一個先進(jìn)的2x2 Wi-Fi 6E移動連接系統(tǒng),旨在加速中高端智能手機(jī)和計(jì)算設(shè)備的Wi-Fi連接。
同時(shí),和驍龍旗艦移動平臺支持的FastConnect 6900移動連接系統(tǒng)一樣,F(xiàn)astConnect 6700這款產(chǎn)品也具備業(yè)界首創(chuàng)的4K QAM調(diào)制技術(shù),并且支持2.4GHz、5GHz、6GHz三個頻段,支持2x2 Wi-Fi 6,帶來了高吞吐量和超低時(shí)延,增強(qiáng)了游戲體驗(yàn)和超高清流傳輸能力。
現(xiàn)階段的Wi-Fi技術(shù)主要被用于手機(jī)、PC、路由器等傳統(tǒng)的消費(fèi)級終端設(shè)備。不過隨著近年來消費(fèi)電子的出貨量到達(dá)峰值并且出現(xiàn)下滑趨勢,Wi-Fi技術(shù)也一直在尋求全新的應(yīng)用場景。
近兩年,隨著智能家居、智慧城市等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展,其對Wi-Fi芯片的需求在持續(xù)提升。
而在傳統(tǒng)消費(fèi)電子和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用外,Wi-Fi 6技術(shù)也在憑借其一系列新特性在新型高速率應(yīng)用場景中“大展拳腳”,以剛剛提到的 FastConnect 6700為例,雖然非旗艦產(chǎn)品,但其最高理論速度也已經(jīng)可以達(dá)到3Gbps,且支持2x2 Wi-Fi 6,相比Wi-Fi 5有很大提升。此外,F(xiàn)astConnect 6700 還具備低于3ms的超低時(shí)延,相比于前代產(chǎn)品,時(shí)延降低超過8倍,在移動游戲、無線VR領(lǐng)域有很大的利用空間。
同時(shí),在元宇宙和智能汽車等概念的帶動下,預(yù)計(jì)針對這些場景的Wi-Fi芯片將在未來5年不斷增多,目前已有多家機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)明年我國整個Wi-Fi芯片市場的規(guī)模將達(dá)到270億元,其中單是Wi-Fi 6的市場規(guī)模就將達(dá)到240億元。這意味著,支持Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的芯片占比已接近90%。
在多年來“5G可能取代Wi-Fi”、“Wi-Fi活不過5G時(shí)代”的揣測與質(zhì)疑中,Wi-Fi依舊發(fā)展得相當(dāng)不錯。根據(jù)某平臺的數(shù)據(jù),由于Wi-Fi 6可以向下兼容,因此在選購無線路由器時(shí),Wi-Fi 6路由器的關(guān)注比例已經(jīng)超過50%。雖然相比于5G來說,Wi-Fi是更具性價(jià)比的解決方案,但其畢竟還是受限于信號覆蓋的范圍。
在室內(nèi)應(yīng)用中,Wi-Fi 6這樣的先進(jìn)技術(shù)提供了可以媲美5G的體驗(yàn),能夠激勵智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR等多方面的應(yīng)用快速發(fā)展,也彌補(bǔ)了5G在地鐵、高鐵等場景下信號較弱的缺陷;同時(shí),在大型體育場、校園、高密度的寫字樓中,短時(shí)的巨大負(fù)荷可能導(dǎo)致Wi-Fi無法承載,這時(shí)就需要5G的輔助來避免降低使用體驗(yàn)。
通過這些對比,大致可以想象到將5G和先進(jìn)的Wi-Fi技術(shù)融合使用后將會帶來怎樣的使用感受:用戶將不再關(guān)心自己所處的網(wǎng)絡(luò),也不用手動連接到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)會自動根據(jù)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量情況連接到體驗(yàn)最佳的網(wǎng)絡(luò)之中,真正實(shí)現(xiàn)平滑、無縫切換。