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Wi-Fi7與Wi-Fi6相比有哪些進步,可以實現哪些功能

中科院半導體所 ? 來源:與非網eefocus ? 作者:劉浩然 ? 2022-08-17 09:58 ? 次閱讀

近日,英特爾宣布計劃到2024年在設備中引入下一代無線網絡通信技術——Wi-Fi7。許多媒體都詳細剖析了Wi-Fi7與Wi-Fi6相比有哪些進步,可以實現哪些功能。然而《WBA 2022年 年度行業報告》數據顯示,我國到2022年依舊有近20%的人沒有使用Wi-Fi6,很多家庭使用的路由器還是2015年大規模“光纖入戶”時期運營商送的。Wi-Fi7的到來好像有些快了,似乎Wi-Fi技術的革新對我們的生活沒有產生較大影響。

然而當我們拉長時間維度,從Wi-Fi的起源看,Wi-Fi7要比誕生初期的“嬰兒Wi-Fi”理論速度快兩萬倍,支持的頻率波段也從單一2.4GHz變為2.4GHz、5GHz、6GHz三頻段通用,變化不可謂巨大。要想解釋為什么Wi-Fi技術進步對我們生活沒有產生重大影響的問題,我們要首先了解一下Wi-Fi是什么。

Wi-Fi是什么,從何而來

Wi-Fi,英文全稱為wireless fidelity,在無線局域網的范疇是指“無線相容性認證”,實質上是一種商業認證,同時也是一種無線聯網的技術。

無線電技術,最早在1929年由尼古拉·特斯拉實現,他是最早提出無線電概念的人。

此后無線電經歷漫長的發展,包括二戰時期的烈火錘煉以及晶體管發明后集成電路技術帶來的推動。1971年,諾曼·艾布拉姆森(Norman Manuel Abramson)和他的團隊在夏威夷大學構造出了一個無線網絡——ALOHAnet。為什么是夏威夷?原來夏威夷島嶼眾多,在島與島之間架設有線網絡成本高,難度大,為了解決這個問題,才有了無線設備鋪設網絡的概念。ALOHA則是夏威夷“你好”的意思,這像極了C語言第一個演示程序出現“hello world”的場景。

1985年,美國聯邦通信委員會(US Federal Communications Commission,FCC)發放了ISM牌照,開放了三個頻段,其中包括2.4GHz,允許節點采用擴頻技術(spread-spectrum)來進行通信。

1988年,最初始的無線局域網WaveLAN誕生,它也被認為是Wi-Fi設計的原型。此后Wi-Fi技術進入了快速發展階段。

1993年,我們熟悉的熱點(Hotspot)的概念被提出。即通過無線網絡協議,構建小基站,然后通過基站和ISP網絡進行直連。1995年Wayport首次部署熱點。

此后,Wi-Fi經過各類多次迭代和實用性安裝測試,終于在1997年,IEEE頒布了第一代無線局域網標準——IEEE 802.11協議,提供最高2 Mbps的鏈接速度。該協議規定了無線局域網在2.4GHz波段進行操作。這也標志著前期無線網絡技術的逐漸成型。

1999年,六家技術公司成立了無線以太網兼容性聯盟(WECA),致力于通用兼容性和優質用戶體驗。后來聯盟將名字改為Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance),我們熟悉的Wi-Fi名稱終于誕生了。

1999年開始,Wi-Fi的發展登上高速公路。20余年時間,從Wi-Fi0到Wi-Fi7,最大速率提高了20000倍。可支持頻率也從單一2.4GHz拓展到同時支持2.4 GHz、5 GHz、6GHz。

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來源 |維基百科

我們了解了什么是Wi-Fi后,再回頭看一看這個問題。我們真的感受不到Wi-Fi進步嗎?

你可能不需要最新的Wi-Fi技術

Wi-Fi7的一項巨大進步就是加入6GHz頻段,并增加新的帶寬模式,包括連續240MHz,非連續160+80MHz,連續320 MHz和非連續160+160MHz,這可以支持更多的設備聯網,實現全家智能互聯。然而目前很多家庭全部的聯網設備就是手機、電視和電腦,聯網設備通常不會超過10臺。此外,上班族回家后更愿意躺在床上刷短視頻來放松,這對于網速的需求遠達不到Wi-Fi上限。在這里,Wi-Fi7甚至Wi-Fi6帶來的技術進步毫無用武之地。

對于主機以及PC游戲玩家來說,他們更愿意采用更加穩定且受外界影響更小的有線上網。通過簡單的Ping DNS服務器就可以看出,無線網絡的網絡延遲會明顯大于有線網絡,這意味著動作會慢半拍——對于競技性游戲玩家來說是絕對不可以忍受的。并且網絡延遲會隨著障礙物阻擋和距離的增大而增大,進而增加了Wi-Fi聯網網絡質量的不確定性。

目前我們在互聯網搜索Wi-Fi6相關話題,“要不要換Wi-Fi6路由器”總能排名前列。點開鏈接,可以看到很多文章或回答都會導向一個結論:現階段沒必要去追求 Wi-Fi6 的路由器。就國內現狀來看,更換新的Wi-Fi路由器與設備的時機還未成熟,只有家中上網人數很多,重度手游玩家和家庭帶寬速度特別高的家庭能感受到Wi-Fi進步帶來的好處。

國內的寬帶市場撐不起新技術

“電信千兆光纖,更快、更穩、更智能”這是中國電信宣傳寬帶網速快的廣告語。為了驗證目前市面上用戶普遍使用的寬帶網絡套餐,記者查詢了電信、聯通、移動以及長城四家的寬帶套餐,就目前掌握的信息看,千兆寬帶已經是普通消費者能接觸到的最快的網速,即使是在上海,上海電信2021年十月也才剛剛完成2000兆寬帶入戶,不過資費也達到了每年4000元以上。若想繼續提速,就需要與運營商溝通走特殊定制方式(例如王思聰家中的寬帶就是定制的每秒6.79Gbps)。然而Wi-Fi5的最大理論速率已經達到了6933Mbit/s,最快的寬帶套餐也跑不滿路由器的上限速度。

當然,你也可以選擇定制寬帶,讓運營商直接上門給你拉一條通向服務器的專線。畢竟,限制Wi-Fi升級的可能不是技術,而是錢包。

或許Wi-Fi升級正改變生活

但我們沒感覺到

就目前來看,Wi-Fi6實裝帶來的最大影響就是容量擴大。例如架設在公司或學校里的公用Wi-Fi,就需要經常承受海量設備的網絡連接,不同設備對Wi-Fi頻段與信道的使用接近極限。Wi-Fi 6引入了BSS Coloring著色機制,標注接入網絡的每臺設備,同時對其數據也加入對應標簽,傳輸數據時有了對應的地址,數據直連不混亂;MU-MIMO技術允許電腦訊網時間多終端共享信道,使多臺手機/電腦一起同時上網;OFDMA技術讓Wi-Fi 6網絡下的每個信道都可進行高效率數據傳輸,提升多用戶場景下的網絡體驗。

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圖源 | 百度百科

整體來看,更多的信道和頻率一定能帶來更大的容量,我們可以隨意的讓自己的手機、電腦、打印機,甚至各種智能穿戴設備接入Wi-Fi網絡,但有限的帶寬分配到單一的設備上,或許網絡質量的變化就沒有那么大。

就像是上班等地鐵,Wi-Fi5時期,地鐵每10分鐘一趟,你需要排隊很久才可以擠上車廂。到了Wi-Fi6,地鐵三分鐘一趟,你只需要排一會隊就可以登上去。然而不變的是,無論Wi-Fi5還是Wi-Fi6,你在地鐵車廂里一樣擠。

總結

5G商用并未給我們帶來像短視頻與直播平臺爆發這樣的變革,反而4G信號變差、5G套餐費用高的消息常常沖上熱搜。

其實,更多的業內人士給出了真正的原因。從4G誕生以來,4G(LTE)技術從最早的 10 Mbps 逐漸進化到最終的 LTE-A 5CA 1200 Mbps,還有其他的各類技術也極大的改善了我們的聯網體驗。不是5G沒有用,而是4G在進步。

Wi-Fi也是如此,Wi-Fi新技術的普及不僅僅是更換路由器這么簡單。當VR設備、8K超高清屏幕、全域物聯網智能家居真正走進千家萬戶的時候,Wi-Fi升級才會順暢自然。就像游戲《絕地求生》的到來,推動全國網吧顯卡升級一樣。

其實,Wi-Fi6實裝后,我們已經可以將更多的設備接入網絡,這也促進了物聯網領域爆發增長。未來,當Wi-Fi7普及之時,我們或許可以真正實現超高清視頻的在線播放,體驗到更多人工智能互動、家居智能控制、多臺VR/AR設備同時使用等功能。

“出門用6G,回家Wi-Fi7”將是“未來”真實寫照。

審核編輯 :李倩

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原文標題:剛用Wi-Fi6就要換Wi-Fi7,Wi-Fi升級這么快有用嗎?

文章出處:【微信號:bdtdsj,微信公眾號:中科院半導體所】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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