WiFi4 WiFi5 WiFi6的區別

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WiFi 4
802.11n誕生於2009年，它憑藉40MHz頻寬與MIMO黑科技，將WiFi理論帶寬從11a/g的54Mbps飆升至600Mbps（150Mbps×4條空間流），而且11n同時支持2.4G/5G頻段，最終完美取代舊標準，從此一統江湖。
WiFi 5
即802.11 ac，誕生於2013年。最初版本（Wave 1）憑藉80MHz頻寬，將WiFi單流帶寬提升至433Mbps。2016年第二版（Wave 2）借鑑部分11ax的特性，將頻寬再次翻倍到160MHz。（目前支持的設備還比較少）
儘管11ac理論上支持8條空間流，但在家用WiFi市場基本只做到4×4（80MHz）或2×2（160MHz），即理論帶寬為1733Mbps，距離11ac極限帶寬（6.9Gbps）差很大。但因為無線網絡傳輸是基於有線網絡之上的。所以目前家庭主流為千兆網絡的背景下。WiFi 5 沒有成為網絡瓶頸。
值得注意的是 11ac只支持5G頻段。所以在技術上無法取代支持2.4G頻段的11n。目前的主流家用無線路由器只能選擇同時支持和 WiFi 4和WiFi 5。因此說WiFi 5是WiFi 4的升級疊代，多少有些不夠嚴謹。
WiFi 6
基於802.11 ax技術，嚴格來說這項技術還在娘胎中。目前草案仍在商討中，預計會在2019年完成正式標準化。不過它的大部分技術規範已經公開，所以已經有廠商將規範做成產品來搶跑市場。11ax同時支持2.4G/5G頻段，是真正意義上的第六代WiFi疊代標準。未來將取代市面上的11n 和11 ac產品。
另外 11ax還帶來了完整版的MU-MIMO，支持8個終端上行/下行MU-MIMO，同時引入OFDMA黑科技，實現與MU-MIMO互補的另外一種並行傳輸能力，而且比MU-MIMO更靈活更實用。
WiFi 6 厲害在哪裡？
1.完整版的MU-MIMO技術


WiFi 6 厲害在哪裡？
1.完整版的MU-MIMO技術
要說明WiFi 6厲害在哪裡。我們要先來說說目前的主流WiFi5路由器的問題。下邊是一款主流普通的雙頻路由器。支持300M帶寬2.4G頻段和867M帶寬5G頻段——你的設備只能接收其中一個頻段的信號。目前市售大約在200-300之間，雙空間流（看上去有四根天線，實際上兩對天線發送的是重複信號，起到信號放大的作用）這樣主流的路由器家用基本上已經夠用。
那麼再高端一些的路由器，同樣是WiFi 5的規格下它的技術有什麼進步呢？我們以價格在上千元的網件夜鷹 R8000P為例子。
其標稱的AC4000隻是三個獨立頻段的帶寬累加值，即2.4GHz的750Mbps + 5GHz（1路）的1625Mbps + 5GHz（2路）的1625Mbps，但是不管你的終端有多強，它只能工作在其中一個頻段下面，並不能同時連接雙頻或三頻來實現並發傳輸。
且1625Mbps帶寬是需要3×3的天線實現的，但絕大多數智慧型手機和平板電腦最高只支持只到2×2（對於移動設備來說，做太多的WiFi天線，體積，耗電和散熱都成問題）——也就是說絕大多數無線設備連接網件夜鷹 R8000P也只能獲得541 Mbps*2=1082Mbps的帶寬 與我們前面介紹的三百塊的路由器的867Mbps帶寬相差無幾。
當然高端路由還有MU-MIMO功能。類似這樣：
上圖是普通路由器的信號傳輸方式與具備MU-MIMO功能的高端路由器信號傳輸方式的不同。這也是商家推銷高端路由的賣點之一。4*4天線的路由器同時可以傳輸2×2的筆記本電腦、1×1的手機A和1×1的手機B。但實際上觸發這個功能的條件非常苛刻：需要連接設備都在同一5G頻段下，設備全部要支持MU-MIMO功能。且設備數量要剛剛合適才能觸發。（MU-MIMO實際容量也就2到3個終端。老實說，兩三個終端也擁堵不到哪去……）且WiFi 5下的MU-MIMO功能只支持數據下行，所以這是一個並不值得用戶買單的雞肋功能。
因此支持WiFi 5的路由器，無論有多貴。無線部分的性能也就是那樣。相比之下WiFi6的MU-MIMO功能就進化了很多——至少它是支持上行和下行的完整版。且相對於WiFi 5最多支持的最大規格是4×4 MU-MIMO，WiFi 6擁有8×8 MU-MIMO，可以同時向8個終端共享上行、下行的MU-MIMO數據包。如此一來適用的場景便多了很多。
2.OFDMA技術
OFDMA應該算是11ax真正黑科技的地方。簡單說，OFDMA將幀結構重新設計，細分成若干資源單元（RU），從而為多個用戶服務。
用卡車拉貨來形容OFDMA技術，在原先的OFDM技術中（11n/ac中使用的方案）是按訂單發貨。無論貨物多少，來一單發一趟車，空載率會很高。而OFDMA技術會將多個訂單聚合在一起。讓卡車儘量滿載上路。這樣就使得運輸效率大大提高了。
OFDMA與MU-MIMO技術的區別
OFDMA：適用於小數據包的並行傳輸，提升信道利用率與傳輸效率。其狀態穩定，不容易受終端影響。
MU-MIMO：適用於大數據包的並行傳輸，提升多空間流的利用率與系統容量。提高單用戶的有效帶寬，但運行狀態不夠穩定，很容易受終端影響。
3、MCS（調製與編碼策略）的提升
從數據角度來看，單條空間流80M帶寬的關聯速率從433Mbps提升到了600.4Mbps，理論最大關聯速率（160M帶寬，8條空間流）從6.9Gbps提升到9.6Gbps左右。
簡單的說11ax承載的數據量能力實際提高了30%左右。
說完了理論的東西。我們大概就對WiFi 6 性能的提升有概念了：
1.WiFi 6在帶寬和傳輸效率方面都有提升。且兼容了2.4G和5G頻率。在未來肯定能一統WiFi江湖。
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2.在目前的網絡應用和千兆有線網的架構下。WiFi 6隻對小型場景下大數據並行傳輸——比如說幾個設備同時看高清電影和下載。或者大型場景下小數據並行傳輸——比如說電子教室，幾十個學生在同一WiFi下互動。這樣場景中的網絡傳輸效率會提升，使用者會覺有明顯的流暢體驗。在其他場景下使用體驗提升是有，但不會很大。
3.最後提醒大家一點，WiFi 6是一個無線網絡標準。只有當網絡中所有的設備都支持的情況下才能其作用。否則效果就會大打折扣，比如說你買了支持WiFi 6的手機，還需要換支持WiFi 6的路由器才能組成 WiFi 6。就像之前說的幾十個學生的電子教室。需要學生們的手機都支持WiFi 6才會有效果。而支持WiFi 6的終端今年開始才會推出，所以它的普及註定是一個漫長的過程。
使用了WiFi 6的路由器穿牆能力會提高麼？
WiFi 6用了同樣 2.4G和5G的協議標準，所以穿牆能力不會變好。無線信號的好壞還是取決於路由器天線的發射功率，接收端的天線功率以及周圍環境等因素。與WiFi 6本身無關。
最後如何去選購WiFi 6的無線路由器呢？
認準路由器盒子上寫著支持802.11 ax或者 WiFi 6就可以了。今年推出支持WiFi 6的無線路由器一般都會在高端。個人認為暫時沒有必要刻意為WiFi 6的標準購買。


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