Wi-Fi 6是什么？

Wi-Fi是一種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，最初的Wi-Fi于1997年誕生，由IEEE（國際電氣電子工程師協(xié)會）制定第一個版本標(biāo)準(zhǔn)，無線的標(biāo)準(zhǔn)實際應(yīng)該被稱作IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。但是，這個國際電氣電子工程師協(xié)會只負責(zé)制定標(biāo)準(zhǔn)，并不測試符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備究竟幾何。所以后來，一個非盈利的Wi-Fi聯(lián)盟誕生了，著手制定及執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，讓其能夠全球通用。并且，Wi -Fi 聯(lián)盟提供相關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品的檢測，通過認證后會提供Wi-Fi的商業(yè)認證和商標(biāo)授權(quán)（圖2）。

無線標(biāo)準(zhǔn)

不過，IEEE 802.11無線標(biāo)準(zhǔn)自誕生起，一直沿用類似的命名，例如IEEE 802.11b/g、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11ax……諸如此類，這個名稱明顯不適合普通用戶辨別——它顯得太過專業(yè)了。于是從2019年開始，Wi-Fi聯(lián)盟為了簡化名稱，便改用更為簡單直觀的Wi-Fi+數(shù)字的形式表達Wi-Fi的代際差異，例如Wi-Fi 6在舊命名規(guī)則下就是802.11ax，是不是新名字更加容易記??？之前的802.11b、802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac 也重新取名為Wi-Fi 1、Wi-Fi 2、Wi-Fi 3、Wi-Fi 4、Wi-Fi 5。

相比于Wi-Fi 5，Wi-Fi 6除了標(biāo)稱速度要高出許多之外，最大的改善在于在繁重的內(nèi)網(wǎng)傳輸作業(yè)中，可以明顯改善速度、增加效能并減少堵塞（圖3）。而且，因為現(xiàn)在接入Wi-Fi 的設(shè)備越來越多，早先的Wi-Fi 5在“承接”多設(shè)備的時候，各設(shè)備的響應(yīng)速度各有差異，容易產(chǎn)生延遲，Wi-Fi 6在這方面表現(xiàn)就要好許多了。

當(dāng)然，要實現(xiàn)Wi-Fi 6的這些功能，除了路由器外，還需要支持這一技術(shù)的中端設(shè)備。從2019年初的三星S10手機至今，從各種數(shù)碼設(shè)備到電腦、AP等，已經(jīng)有大批各種產(chǎn)品可以讓用戶直接、充分地體驗Wi-Fi 6的能力（圖4）。

Wi-Fi差異

1低延遲性

Wi-Fi 6擁有許多Wi-Fi 5沒有的特性，例如OFDMA、MU-MIMO 及 BSSColoring等，最高可以提供四倍于Wi-Fi5的網(wǎng)絡(luò)容量，從而達到降低多設(shè)備同時請求數(shù)據(jù)傳輸時出現(xiàn)的延遲現(xiàn)象。

2傳輸更快

Wi-Fi 6相比于Wi-Fi 5擁有更為強大的1024-QAM調(diào)變技術(shù)（圖5），因此可以容納多出25%的信息，大幅提升1.25倍的效能、提升后的速度最高可達9.6Gbps（理論，具體要根據(jù)廠商的硬件設(shè)計來決定）。

3多任務(wù)、多設(shè)備連接能力提升

Wi-Fi 5支持的設(shè)備數(shù)量約在30個左右，這個接入量今天看有點差強人意了，在這方面，Wi-Fi 6大幅提升了接入能力，達到了200個（圖6），遠超Wi-Fi 5。

4跑得快、耗損低

Wi-Fi耗電嗎？絕對值不算高，但是在空閑狀態(tài)下，Wi-Fi 5的低功耗表現(xiàn)并不理想。在Wi-Fi 6上，特別針對閑置負載時進行了供電優(yōu)化，它可以在沒有信號傳輸?shù)臅r候保持休眠狀態(tài)，只負責(zé)少量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸，用以保證智能設(shè)備的連接暢通無阻。例如物聯(lián)網(wǎng)Lot設(shè)備等等，最高可以節(jié)省50%左右電量 （調(diào)制解調(diào)器本身+裝置本身）。

而且，Wi-Fi 6獨有的目標(biāo)喚醒時間 （TWT） 功能，可讓裝置在無需與路由器通訊時休眠最高可降低大約七倍的功耗（相對于Wi-Fi 5），從而大幅提升電池續(xù)航時間。

5信號覆蓋 Wi-Fi 6更強

目前多數(shù)用戶手機、平板、計算機與調(diào)制解調(diào)器等等都是Wi-Fi 5，Wi-Fi 6與Wi-Fi 5同樣用了2.4G和5G的無線頻段標(biāo)準(zhǔn)，理論上有相同的穿透力，但是實際上Wi-Fi 6卻有更好的速度與支持性。透過OFDMA技術(shù)改進了 5G頻段距離較短的缺陷，可搭配AP功能的路由器或Mesh功能的路由器（等同加了分機）擴展信號，延伸寬帶涵蓋范圍 （水平+垂直方向），可將每個通道區(qū)分為較小的次信道，這些次信道有較小的帶寬，使其最高可提升80%的信號覆蓋范圍。其結(jié)果可提供較少的Wi-Fi死角，實現(xiàn)到處皆可上網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

總結(jié)一下，Wi-Fi 6就像是更大條的高速公路，而且同時有多條支線，讓你能更快、更順暢地到達目的地。

Mesh 覆蓋無死角？

Wi-Fi 6固然增強了信號覆蓋的能力，但是在拓展網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面，依舊不能達到一個設(shè)備通吃的狀態(tài)——因為無論是理論還是實踐中，都不存在這樣的設(shè)備，尤其是室內(nèi)環(huán)境，鋼筋混凝土的墻壁是阻隔信號的天然“屏障”，這就需要使用多個設(shè)備連接，來增強網(wǎng)絡(luò)覆蓋了（圖7）。

這其中，Mesh這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近兩年成為大熱，尤其時下幾乎所有的路由器（尤其是Wi-Fi 6路由），都以具備Mesh為重要賣點。那么，Mesh究竟是一個什么樣的技術(shù)呢？

在說Mesh技術(shù)之前，先要從網(wǎng)絡(luò)的基本傳輸原理談起。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕窘Y(jié)構(gòu)，無外乎三種，分別是星狀網(wǎng)絡(luò)（Star Network）、樹狀網(wǎng)絡(luò)（Tree Network）與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（Mesh Network）。

星狀網(wǎng)絡(luò)（Star Network）

星狀網(wǎng)絡(luò)是以一對一的方式溝通（圖8），如果同時有兩個終端設(shè)備（End Node）連接網(wǎng)絡(luò)，路由設(shè)備（Router Node）作為網(wǎng)關(guān)（Gateway）就必須同時服務(wù)這兩個設(shè)備，因此隨著終端的增加，網(wǎng)關(guān)的負擔(dān)就會逐漸加重，影響網(wǎng)絡(luò)速度。

樹狀網(wǎng)絡(luò)（Tree Network）

顧名思義，樹狀網(wǎng)絡(luò)的溝通方式是以樹形圖的方式展開，利用一個主機搭配多個中繼路由節(jié)點來加強網(wǎng)絡(luò)信號與覆蓋范圍（圖9）。一般的公共空間例如商場、機場、車站等都是使用樹狀網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)你在不同范圍走動時，可能會因為超出路由節(jié)點的覆蓋范圍，必須在不同的設(shè)備間切換信號。

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（Mesh Network）

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是樹狀網(wǎng)絡(luò)的升級版，與樹狀網(wǎng)絡(luò)最大的差別在于，路由設(shè)備彼此之間可以互相溝通，避免因為中間的路由設(shè)備故障或超載影響效率（圖10）。此外，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)還會自動計算最佳路徑，縮短路由設(shè)備與網(wǎng)關(guān)的溝通時間。

顯然，從網(wǎng)絡(luò)形態(tài)來說，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是目前最為理想的拓展網(wǎng)絡(luò)方式，可以最大化網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力（圖11）。那么，Mesh這種技術(shù)，究竟如何實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力的呢？

1無縫漫游

使用傳統(tǒng)的路由器AP功能時，當(dāng)使用者進入不同的路由器覆蓋范圍時，就需要切換不同的Wi-Fi信號，容易造成網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定及斷連的問題。相比之下，Mesh只需要一個統(tǒng)一的SSID，其內(nèi)部可以自行協(xié)調(diào)切換不同的信號來源，從而達到設(shè)備無縫漫游的使用體驗（圖12）。

2適應(yīng)式路由技術(shù)

Mesh的網(wǎng)絡(luò)傳輸特性可以讓路由節(jié)點之間自行溝通，也正因如此，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)會產(chǎn)生很多個信號的傳輸路徑，這時候，適應(yīng)式路由技術(shù)便可以根據(jù)每個Mesh路由器的負載狀況或者當(dāng)前頻段的信息，自動尋找干擾最小的傳輸路徑用來傳輸數(shù)據(jù)，從而提升網(wǎng)絡(luò)的整體性能——既不會閑置頻段、信道資源，也不會讓Mesh網(wǎng)絡(luò)中某一個節(jié)點擁堵不堪。

3自我修復(fù)功能

如果以Mesh技術(shù)組建的整個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)某一個節(jié)點故障該如何解決呢？Mesh技術(shù)的先進性就在于此，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點出現(xiàn)故障的時候，Mesh就會自動調(diào)整傳輸?shù)穆窂?，繞過這個有故障節(jié)點設(shè)備（Mesh路由器），網(wǎng)絡(luò)功能則可以維持正常運行（圖13）。除此之外，有些系統(tǒng)甚至能夠協(xié)助診斷、排除故障（軟件故障）。

尤其是對比早先的WDS技術(shù)，Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進特性讓用戶可以更為輕松的使用無線網(wǎng)絡(luò)，而且不必學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識，一切交給設(shè)備本身即可。而且在添加Mesh節(jié)點用以增強網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力的時候，Mesh路由器的配置極為簡單，向?qū)讲僮鳂O短的時間就可以添加網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，這一點是早先的網(wǎng)絡(luò)拓展技術(shù)完全不具備的。

當(dāng)然，Mesh技術(shù)也不是無懈可擊，在享受使用便利的同時，Mesh的這些問題也需要概括承受。第一個就是延遲問題，由于每次轉(zhuǎn)發(fā)都需要一定延遲，多次轉(zhuǎn)發(fā)之后延遲較高，所以對于實時性要求較高的網(wǎng)絡(luò)，Mesh的這一缺點就會被放大;其次就會網(wǎng)絡(luò)容量，Mesh路由會使用轉(zhuǎn)發(fā)功能，因此每次轉(zhuǎn)發(fā)之后速率都會降低，因此需要限制每個網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的數(shù)量，所以Mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量盡量不要太多，否則會影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量（更多的節(jié)點=更多的轉(zhuǎn)發(fā)）。

沒有2.5G談什么Wi-Fi 6？

說了這么多，那么具體到路由器上，我們是不是只要隨便買一個Wi-Fi 6的路由器就可以了？組Mesh時是不是隨便一個路由都可以加入呢？

首先，要了解到現(xiàn)在的Wi-Fi 6路由器有很多不同類型，而且有兩個至關(guān)重要的因素務(wù)必要考慮——第一：外網(wǎng)（WAN），也就是寬帶的速度要達到1Gbps，當(dāng)然，這不是必選項;第二：也是最重要的，你的內(nèi)部有線網(wǎng)絡(luò)（LAN）必須要大于1Gbps，也就是目前最新的2.5Gbps有線網(wǎng)絡(luò)（圖14）。這是為什么呢？

可能很多人會說，Wi-Fi都是無線的，還需要有線網(wǎng)絡(luò)干什么呢？我們先來說說有線網(wǎng)絡(luò)的基本情況。有線網(wǎng)絡(luò)目前主要可以分為100Mbps（電口）、1Gbps（1Gbps、電口）、2.5Gbps（電口）、5Gbps（光口、電口）、10Gbps（光口、電口）不同的規(guī)格。當(dāng)然，更早還有使用同軸線纜的10Mbps有線網(wǎng)絡(luò)（圖15），不過早已淘汰，這里略過不談。

同Wi -F i的誕生一樣，有線網(wǎng)絡(luò)也是由IEEE（國際電氣電子工程師協(xié)會）制定的標(biāo)準(zhǔn)，屬于802.3協(xié)議簇。100Mbps稱為快速以太網(wǎng)（FAST Ethernet），一般我們使用的都是100BASE-TX的標(biāo)準(zhǔn)模式，通過雙絞線（也就是網(wǎng)線，俗稱電口）來傳輸。而且，100Mbps有線網(wǎng)絡(luò)只需要四芯網(wǎng)線即可滿足100Mbps的傳輸，而且傳輸距離一般在100米以上;

1Gbps稱為吉比特以太網(wǎng)（Gigabit Ethernet），日常使用的基本都是遵從1000BASE-T標(biāo)準(zhǔn)，也是通過雙絞線（電口）傳輸。不同于100Mbps有線網(wǎng)絡(luò)的是，1Gbps需要使用四對雙絞線，也就是8芯網(wǎng)線，并且需要帶有屏蔽層，它傳輸距離也能達到100米以上;

2.5Gbps/5Gbps，即2.5倍/5倍千兆的速率，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議制定于2016年，正式的名稱為802.3bz（2.5 GBASE-T和5 GBASE-T）（圖16），其目的就是替代1Gbps的下一代有線規(guī)格。它實際是為了填補1Gbps和10Gbps有線網(wǎng)絡(luò)之間的產(chǎn)物，其特點是通過雙絞線即可傳輸，而且只需要超五類網(wǎng)線即可，完全不需要重新更換更高標(biāo)準(zhǔn)的線纜（圖17），傳輸距離100米以上;

有線網(wǎng)絡(luò)

10GBps或者成為萬兆以太網(wǎng)，其標(biāo)準(zhǔn)制定于2000年代初，遠遠早于2.5Gbps/5Gbps的802.3bz標(biāo)準(zhǔn)。10Gbps存在于商業(yè)領(lǐng)域使用，例如大企業(yè)或科技公司的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，以及各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備上（圖18），它的價格門坎極高，也不太考慮耗電問題，一般消費者無法負擔(dān)、也不需要。而1Gbps網(wǎng)絡(luò)的速度又不足以滿足普通用戶的使用需求，于是2.5Gbps/5Gbps的技術(shù)規(guī)格產(chǎn)生了。

回到我們開始的問題“沒有2.5G談什么Wi-Fi 6？”——Wi-Fi 6的絕對速度已經(jīng)遠遠超過了1Gbps（注：2×2天線在160MHz頻寬時就能達到2Gbps的傳輸速度，若再加增加天線，連2.5Gbps的有線網(wǎng)絡(luò)都有些不夠看了），也就是說如果在局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，如果想要一個高速的局域網(wǎng)傳輸速度，那么就不能被有線部分的傳輸速度“卡脖子”。

其實從理論上講，在Wi-Fi 5，也就是802.11ac時代，千兆有線網(wǎng)絡(luò)就已經(jīng)略顯疲態(tài)，不少路由器都已經(jīng)實現(xiàn)了1.2Gbps至2.4Gbps的連接速度。只不過，在信號強度等諸多方面因素的影響之下它們的實際傳輸速度，一般都只有800Mbps左右，千兆有線網(wǎng)絡(luò)勉強還能夠與之匹配，但是在Wi-Fi 6時代，千兆有線網(wǎng)絡(luò)確實有些“不夠看”了。

另一方面，在電腦上，固態(tài)硬盤的普及（暫且不提NVMe固態(tài)硬盤）甚至是大容量的機械硬盤，數(shù)據(jù)的傳輸速度更為迅速，甚至動輒以TB計的數(shù)據(jù)要想無瓶頸傳輸，有線網(wǎng)絡(luò)必須達到至少2.5Gbps的速度（其實2.5Gbps都未必足夠，只不過時下沒有5Gbps的設(shè)備）。

如果概括起來總結(jié)，那就是一個沒有2.5Gbps有線網(wǎng)絡(luò)接口的Wi-Fi 6路由器是沒有靈魂的！當(dāng)然，如果你沒有繁雜的數(shù)據(jù)傳輸需求，到也可以不必刻意追求2.5G有線網(wǎng)絡(luò)+Wi-Fi 6的組合，帶有Mesh功能的無線路由器，哪怕是Wi-Fi 5都很好用。

路由買這些準(zhǔn)沒錯

華碩RT-AX86U

作為華碩極具性價比的產(chǎn)品，RT-AX86U具備不錯的硬件技術(shù)規(guī)格，采用博通BCM4908 4核心1.8GHz Cortex-A53架構(gòu)的處理器，而且配備了高達1GB的內(nèi)存（RAM）及256MB的存儲空間（ROM），性能十分強勁。在天線部分，5G是4×4 MIMO/160Mhz/1024QAM/AX=4804Mbps規(guī)格，2.4G部分則是3×3 MIMO/40Mhz/1024QAM/AX=861Mbps的規(guī)格。有線部分，WAN/LAN網(wǎng)口規(guī)格是1個2.5Gbps自定義切換，另外配備了1個1Gbps WAN/LAN口以及4個1Gbps LAN口，這個配置方案靈活性極高，規(guī)格也非常不錯。

華碩路由器的性能無需多言，而且一以貫之的優(yōu)異固件讓華碩RT-AX86U可玩性大為提升，如支持Mesh組網(wǎng)、支持USB硬盤掛載、支持手游電競模式、支持商業(yè)級安全防護AiProtection等功能，非常人性化。

TP-LINK XDR6060

TP-LINK XDR6060是一款雙頻無線路由器，支持一個2.5G網(wǎng)口。處理器部分采用的是博通BCM4908 4核心1.8GHzCor tex-A53架構(gòu)產(chǎn)品，性能來說相當(dāng)?shù)膹姶蟆Ｆ?G芯片是BCM43684，2.4G芯片也是BCM4 3684。而功放芯片部分，5G部分為QPF4516×4，2.4G功放則是QPF4216×4，一共提供了8個功放芯片，無線信號的強度足以保證。至于它的天線規(guī)格，5G部分為4×4MIMO/160Mhz/1024QAM/A X=4804Mbps，2.4G部分天線則為4×4MIMO /40Mhz/1024QAM/AX=1148Mbps。

有線接口方面，TP-LINK XDR6060的接口分為，1個2.5Gbps自定義切換WAN/LAN口，1個1Gbps WAN/LAN口，以及3個1Gbps的LAN口。

TP-LINK XDR6060的易展功能就是Mesh組網(wǎng)，在操作上較為方便，沒有那么繁雜的配置，只需要跟著向?qū)ы撁嬲兆黾纯?。而且這款路由的價格在2.5G路由中算是比較平價的，有興趣的朋友不妨關(guān)注一二。

網(wǎng)件RAX120

網(wǎng)件RA X120是網(wǎng)件旗下的旗艦級別產(chǎn)品，配置有比2.5G網(wǎng)口更加強悍的5G以太網(wǎng)絡(luò)，外形是很酷的機翼造型，配置上它使用了高通IPQ8074 14nm的4核心2.2GHz處理器，并且配備了1GB內(nèi)存。它的2.4G和5G芯片部分采用了QCN5024，而功放芯片則分別是5G為SKY85743×4+SKY85743×4，2.4G則為SKY85331×4，一共擁有高達12路功放，不虧是旗艦級產(chǎn)品。

天線規(guī)格規(guī)格方面，網(wǎng)件R A X120采用的是5G12×2 MIMO/160Mhz/1024QAM/AX=2402Mbps，5G22×2 MIMO/160Mhz /1024QAM/A X=2402Mbps，2.4G天線則是4×4 MIMO/40Mhz/1024 QA M /A X=1148Mbps的規(guī)格，無線信號足夠強大。在有線接口部分，網(wǎng)件RA X120配備了一個5Gbps、2.5Gbps、1Gbps自適應(yīng)、自定義接口，以及4個1Gbps WAN口和4個1Gbps的LAN口，這也讓其成為為數(shù)不多提供了高達5Gbps規(guī)格有線接口的無線路由產(chǎn)品。

小米AX6000

小米AX6000是一款當(dāng)紅炸子雞的雙頻無線路由器產(chǎn)品，處理器部分采用高通的IQP 5018 2核心1.0GHz Cortex-A53 架構(gòu)產(chǎn)品，性能略遜一籌，不過好在價格也比較便宜。5G芯片部分采用的是QCN9024， 而2.4G芯片為處理器集成。功放芯片部分，5G功放是QPF4588×4，2.4G功放芯片則為QPF4288×2的配置方案，一共提供6路功放。

在天線部分，小米AX6000的5G天線部分為4×4 MIMO/160Mhz/1024QAM/AX=4804Mbps的配置（全速滿血方式），或者為5 G部分2×2MIMO/160Mhz/4096 QAM/AX=2882Mbps，2 . 4G部分2×2 MIMO/ 40Mhz /1024QAM /AX=574Mbps兩種方式。

在有線規(guī)格上，小米AX 6000配備了1個2.5Gbps自定義切換WAN/LAN口，1個1GbpsWAN/LAN口，以及3個1Gbps的LAN口。

不可否認，小米A X6000的硬件規(guī)格并非旗艦級配置，但是這也讓它的售價頗為低廉，有興趣的讀者不妨多關(guān)注一二。