这几年数码科技产品更新换代的速度非常之快,稍有疏忽就会被“时代淘汰”。这其中,由于很多家庭N年不换WiFi路由器,或者买个路由器能连上网就能用,所以当WiFi标准更新到来的时候,大部分人都不清楚这意味着什么?也不清楚WiFi5换到WiFi6再升级WiFi7到底哪里有区别。
今天,唯一数码就给大家科普一下,什么是WiFi5/6/7,更新换代对我们实际的家用体验是否有影响,又有多大的影响?一文详解,告诉你!
前方预警:本文为科普类文章,为让更多人理解专业概念,会采用一些类比解释,篇幅较长。也欢迎在本文评论区讨论或者讲述自己的理解~
WiFi标准的前世今生,怪不得你听着名字陌生
你会发现一开始接触的WiFi,当时并没有什么WiFi 4/5这些概念,取而代之的是一长串内容,而这些内容应该也印在路由器产品的介绍上面甚至与包装盒上。
如果你还记得这些,相信我,这不是记忆错乱也不是所谓的多元时空,而是WiFi X这个标准,并没有和WiFi同时间诞生,甚至于在国内普及WiFi5之前,几乎没有在宣传渠道出现这一概念。
有些人说,WiFi其实就是802.11无线局域网络的代名词,其实这是误解。虽然很早之前无线局域网概念开始商用的时候,就伴随着802.11标准出现,所以在潜移默化下,很多人就以为WiFi=IEEE 802.11。
但实际上,802.11不过是1997年,电气和电子工程师协会(IEEE)为无线局域网制定的第一个版本标准,这个标准并不只用于WiFi,当时一些手机、游戏机的红外线传输也受到这个标准的约束,你可以认为这就是无线通讯的标准之一。
好玩的是,随着无线通讯技术的逐步发展,802.11标准实在是不够看的,加上1999年工业界为解决匹配802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题,而成立了Wi-Fi联盟,这一标准才逐渐发展壮大,并让WiFi成为这一标准中最为人熟知的大佬。
插一句题外话,在802.11标准下,当时的电子科技大佬其实也有做自己的标准并命名,最为知名的就是Apple也就是苹果公司,他们把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。
随着移动设备普遍需要接入无线网络(Wifi)这一特别的功能,电脑也开始使用这一标准,在一开始的翻译里也被翻译为WLAN(无线局域网络的缩写)。
由于越来越多的设备、产品开始选择无线网络连接这一功能,而红外传输等其它方式在互联网商用的情形下,出现了很多弊端。于是,大家也开始渴望更快的无线网络速度、更可靠的无线网络连接以及更便宜的成本。
所以,802.11标准也开始了蓬勃的发展,也就是之前大家所熟知的那一串“WiFi模式”。
虽然这么多年过去了,802.11后面的字母也超级多代表标准的升级换代也有很多次了,但是真正与日常使用有关的标准,还是802.11a/b/g/n/ac/ax这几个。
所以关键的内容,也就是这几个标准的介绍,而现在宣传里新的标准正式802.11ac/ax时代,为了更好地区分做出新的命名标准。
也就是说:
WiFi 4=802.11n模式
WiFi 5=802.11ac模式
WiFi 6=802.11ax模式
最新的WiFi 7,则是2022年新发布的802.11be模式
不过WiFi4/5这个概念,也是WiFi6概念确定后,向回追溯命名的,这就使得一些设备上仍然显示为“支持802.11n”模式而不是“支持WiFi-4标准”的原因了。当然,你要是较真的话,a/b/g你可以当做是WiFi X的前三代标准,不过因为没有什么命名的必要性,所以大家也就没有这样称呼。
模式名字千奇百怪,到底有什么升级换代
看到这里有小伙伴就要问了,什么a/b各种模式,这是不是就只是一种营销手段?还真不是,毕竟这个标准是世界通用,每一代实际上也有超级明显的进步,待我慢慢讲来。
从专业的角度上去解释,非常的复杂,不是大多数人都能理解的,所以我们换种解释方式。
首先大家家里的路由器WiFi网络有2.4GHz和5Ghz两个频段,大家应该比较熟悉。2.4GHz最大数据传输频宽只有20MHz,但信号的稳定性、覆盖范围较大。5Ghz在WiFi4(802.11n)的标准下,最大数据传输频宽可以翻倍到40MHz,只不过稳定性、穿墙性和覆盖范围就远远不如2.4GHz的频段了。
以上,应该是大部分对路由器有一点了解的人都知道的常识性问题。
可是,随着家庭宽带的提速升级,2.4Ghz的带宽捉襟见肘,5Ghz的频宽也开始限制网络最大速度。
WiFi4下,2.4Ghz频段带宽最高300Mbps,也就是说网速最大下载速度12.5MB/s(几乎等于100M宽带的极限)。那么如果你家宽带实际的下载速度大于这个值,那么用这个就受到了限制。
于是,在WiFi5的标准下,5Ghz除了频宽再次翻倍,单用户-多输入多输出(SU-MIMO)模式最大带宽达到了433Mbps,而下行链路多用户-多输入多输出(DL MU-MIMO)模式就可以达到897Mbps,按照上面的算法,大概为37.375MB/s。
但实际上,300M宽带基本就跑满了这一限制。如果家里使用500MB的宽带或者1000MB的宽带,那移动设备很难体验到完整的高速网络上传下载。
同时,多用户MIMO也让家里设备同时使用导致的“打架”问题有了很好的缓解,以前同一时刻路由器只能与一个用户(也就是一台设备)进行交互,由于除了下载完整的大文件,其他情形的网络使用是渐进式的,所以网络内设备使用会导致其他设备出现延迟、丢包等等问题,直接的表现就是视频看着看着卡住了、游戏打着打着460了。
而WiFi5带来的多用户MIMO,可以同一时刻路由器与多个终端同时交互,这样在网络内同时使用多个设备的时候,互相影响的问题就得到了缓解。但是,WiFi5只针对下载提供了这一技术,上传并不支持,这仍是一个问题。
好在,随着WiFi标准的升级换代,引入的新技术会解决这些使用问题。
比如在WiFi6的标准下,2.4Ghz频段也有574Mbps的速率,而5Ghz更是可以达到1200Mbps!这样你购买的宽带才能享受到起飞的速度。
同时新标准海还带来了新的技术,比如WiFi5比WiFi4增加了下行SU/MU-MIMO一样,WiFi6比WiFi5增加了上传的多用户MIMO。
不仅如此,WiFi6还引入了一项新技术,也就是OFDMA(正交频分多址)。看其阿里十分复杂,其实并不困难,这不过是与MU-MIMO互补的协同技术而已。
那么什么是OFDMA呢?WiFi6之前,各种设备访问路由器网络的时候,对信道资源是独占的。简而言之,每个设备有使用这个带宽的时间,到期换下一个设备使用,这就导致如果之前设备在发送一个数据包,下一个设备想要使用就必须等到那个数据包发送完才可以使用。
那么想想一下,信道是有限的,越多终端加入就会导致信道内延迟越大,而这个延迟就来源于排队等待其它用户让出信道。
WiFi6标准下的路由器就不一样了,通过将子载波分配给不同用户并在OFDM系统中添加多址的方法来实现多用户复用信道资源。简单来说就是一个信道如果是一辆卡车,那么一个中端的数据包占不满这个货箱的情况下,其它几个终端的数据包就会被协调过来,这样每一次货车发货都是满载而走,满载而归,每个终端就都能享受到较低的数据反馈时间,表现出来的结果就是低延时。
既然升级换代总有提升,那么WiFi7有必跟风升级吗
我的答案是:没必要,除非你家的路由器已经不够使用了。
为什么这样说呢?首先WiFi7的提升是前几代里最大的,它甚至增加了6GHz的新频段,比5Ghz更快最高带宽大到离谱。
但是,或许你升级后,几乎没有感受到变化。为什么呢?
因为,按照上面的方法计算,WiFi6下5Ghz最高带宽是2402Mbps,所以最大下载速度可以达100MB/s,也就基本是1000M宽带的速度。换言之,WiFi6足以跑满千兆宽带,那么除非你的宽带再次升级到2000M,否则WiFi7并没有明显的感知提升。
其次,新的标准能不能用,还需要看你家里的设备支不支持这一新标准。如果不支持,它本身兼容低版本的标准用是肯定可以用,但和你换之前是真的一点差别都没有。
而目前市面上的设备,基本没有几个支持新一代标准的,除非你有把所有联网设备在两年之内更新换代的计划,只买一个WiFi7的路由器回家几乎等于智商税。
不过,WiFi7在五年之内会渐渐成为主流,就像现在的WiFi6一样,很多地方都已经在使用这一新标准,尤其是商业用途。