什么是 Wi-Fi 6?

亮点:

  • Wi-Fi 6 是 Wi-Fi 网络协议的最新版本,是对其前身的重大升级。

  • Wi-Fi 6 可以提高速度,这得益于流量优先级排序、OFDMA 和波束成形等技术。

  • 此外,这一新协议也更加安全,并且使用了 SAE 等新的加密技术。

  • 支持 Wi-Fi 6E 的设备可以利用更新的 6 GHz 频带进一步改善连接。

  • 随着 Wi-Fi 6 逐渐成为新常态,升级到兼容的硬件会变得越来越便利。

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过去十年中,线上活动在我们的生活中所占比重越来越大,而无线网络在这场转变中起到了推波助澜的作用。此项技术的最新版本是 Wi-Fi 6,也称为 802.11ax。

什么是 Wi-Fi?

“Wi-Fi”一词由非营利组织 Wi-Fi 联盟创建,是指一组基于 IEE 802.11 网络标准的无线网络协议。Wi-Fi 出现于 20 世纪 90 年代末,但在过去十年中大有改进。

网络协议图表

代系/IEEE 标准

频率

最大链路速率

Wi-Fi 6 (802.11ax) 2.4/5 GHz 600–9608 Mbit/s 2019
Wi-Fi 5 (802.11ac) 5 GHz 433–6933 Mbit/s 2014
Wi-Fi 4 (802.11n) 2.4/5 GHz 72–600 Mbit/s 2009 年

为突出每一代之间的差异,Wi-Fi 联盟最近采用更传统的命名惯例,放弃了 802.XX 名称,改用经过简化的数字后缀。这种标注惯例更加简单(Wi-Fi 6 与 802.11ax 相比),让我们更容易了解正在使用的是哪一代技术,以及确定与支持该版本的设备的兼容性。

Wi-Fi 6 有什么不同?

与前几代相比,Wi-Fi 6 实现了重大升级,尽管对于普通用户来说,差异可能并不明显。这些变化可能不会显著改变我们使用无线路由器或无线网络的方式,但是其中包含了许多增量改进,它们叠加在一起就构成了重大升级。

第一个重大变化,是 Wi-Fi 6 有望实现更快的连接速度。

主频更高

速度更快的 Wi-Fi 意味着由于 Wi-Fi 6 能够提供更大的带宽,上传和下载速度(或吞吐量)可以得到提升。随着文件大小持续增加,以及高质量直播视频和需要进行大量沟通的网络游戏在数据方面提出了更高要求,这一点变得越来越重要。如果在玩多人游戏的同时还要在 Twitch* 上直播,这需要大量带宽和稳定可靠的连接。

那么,Wi-Fi 6 有多快?

  • 9.6 Gbps 是 Wi-Fi 6 跨多个通道的最大吞吐量。相比之下,Wi-Fi 5 的最大传输速率为 3.5 Gbps。但这些都是理论上的最大值;实际情况下,本地网络可能不会达到最高速度。尽管如此,因为这一最大值是在多台设备上共享的,所以配备 Wi-Fi 6 的设备即使没有达到最大潜力,也可以显著提高速度。
  • 与 Wi-Fi 5 相比,Wi-Fi 6 可以达到更快的速度。假设您使用的 Wi-Fi 路由器只连接了一台设备。Wi-Fi 6 可以通过多种技术实现更高的数据传输速度,首先是通过更强大的处理器实现的更高效的数据编码以及智能化的无线频段使用方式。
  • Wi-Fi 6 可将延迟降低多达 75%。它是通过更高效地处理大量网络流量来实现这一点的。对于游戏玩家来说,这意味着更快的游戏下载速度、更快的直播游戏上传速度,以及更可靠的媒体多任务处理。
  • Wi-Fi 6 让有线信号和无线信号达到近乎相同的速度。这有望让更多用户摆脱以硬连线方式连接到调制解调器的限制。许多游戏玩家或内容创作者仍然通过以太网电缆直接连接到路由器或网络交换机,而不是充分利用无线网络提供的灵活性。Wi-Fi 6 有助于进一步缩小有线连接和无线连接之间的差距。

是什么让 Wi-Fi 6 速度更快?

在如今的大多数家庭中,支持 Wi-Fi 的设备数量明显多于五年前。从智能手机和平板电脑,到电视机以及恒温器和门铃等物联网设备,几乎所有东西都可以连接到无线路由器。Wi-Fi 6 可以更好地同时与需要数据的多台设备通信,还能更高效地确定这些设备之间的流量优先级。

实现这一点的方法之一,是正交频分复用接入 (OFDMA)。OFDMA 的工作原理是将通道细分为子载波,并允许同时向多个端点(设备)传输。Wi-Fi 6 路由器可以在同一传输窗口内发送不同的信号。由此一来,路由器可以通过单次传输与多台设备通信,各台设备无需等待路由器通过网络依次为它们提供数据。

使用传统 Wi-Fi 网络(上图)时,设备可能需要在拥挤的网络上等待客户端发送或接收数据。OFDMA(下图)可以在同一传输窗口内为更多设备提供数据,从而更高效地同时与多台设备进行通信。

重叠基本服务集 (OBSS) 是 Wi-Fi 6 的另一项功能,有助于改善网络拥堵。使用较旧版本的 Wi-Fi 时,尝试连接到网络的设备会遵循“先听后说”的流程,这意味着它们在进行传输之前必须先注意“听”通道上有没有噪声。

如果通道上存在任何噪声,那么即使噪声来自远程网络,设备也必须等到通道空闲后才能进行传输,以避免潜在的干扰。通过 OBSS,接入点可以使用“颜色”作为网络的唯一标识。如果在通道上检测到其他流量,但该流量与本地网络颜色不同,则设备可以忽略该流量并继续进行传输。这有助于提高可靠性并改善延迟。

OFDMA 和 OBSS 协同工作,可以在拥挤的网络上实现更有效的通信。随着越来越多的设备需要利用 Wi-Fi,这有助于保持连接的速度和稳定性。

波束成形 是 Wi-Fi 6 为提高速度而改进的另一项技术。这种听上去未来感十足的数据传输方式其实相对简单。路由器不是向各个方向广播数据,而是会检测请求数据的设备所在的位置,并沿该方向传输更加本地化的数据流。

标准 Wi-Fi 路由器(左)会向各个方向广播无线信号。波束成形(右)可以更直接地定位特定设备,从而有望提高连接速度。

波束成形对于 Wi-Fi 6 来说并非全新技术,但其功效在这一带有所提升。

速度以外的网络优势

对于普通用户来说,尤其是对于游戏玩家来说,速度可能是最重要的,但 Wi-Fi 6 为无线网络带来的优势不仅仅是速度。Wi-Fi 6 还有望提升安全性。

WPA3

Wi-Fi 保护访问 (WPA) 是一种常用 Wi-Fi 安全协议,使用密码进行加密。使用 WPA 后,任何时候登录 Wi-Fi 网络都需要密码。WPA2 是长期以来的标准,但 Wi-Fi 6 将会改变这一点。

最大的改进之一是通过蜻蜓密钥交换系统(也称为 SAE 或等值同时认证)实现了更高的密码安全性。这种身份验证方法会以更复杂的方式与 Wi-Fi 网络握手,从而有助于让密码更难破解。这一层额外的安全性加上更强大的加密,意味着 Wi-Fi 会拥有比以往更强大的安全选项。

这一层额外的安全性是一个很好的例子,说明了 Wi-Fi 6 如何在不给用户体验带来负面影响的情况下改善安全性。

电池续航时间和 TWT

目标唤醒时间 (TWT) 是 Wi-Fi 6 中引入的另一项前瞻性开发成果,有望延长某些设备的电池续航时间。

借助这项技术,路由器和设备之间可以就何时需要休眠或唤醒更高效地进行通信。通过有效地与设备 Wi-Fi 无线电组件通信,仅在需要唤醒时激活它,可以节省设备搜索无线信号所需的时间和电量。

这可以延长电池续航时间。

什么是 Wi-Fi 6E?

除了 Wi-Fi 6,最近又有一项新的 Wi-Fi 技术面世:Wi-Fi 6E。

Wi-Fi 设备此前仅限于使用 2.4 GHz 和 5 GHz 频率,但最近有所改变。支持 Wi-Fi 6E 的设备可以利用带宽 1200 MHz 的 6 GHz 频段,该项技术因此成为了在较短距离内传输大量数据的理想之选。这有助于缓解受支持设备的流量拥塞和干扰问题。不妨将 Wi-Fi 6E 看作一条更宽的新车道,该车道是在之前的双车道 Wi-Fi 高速公路上新增的,包含了 Wi-Fi 6 的所有优点。

并非所有支持 Wi-Fi 6 的设备都支持 Wi-Fi 6E,因此在进行升级时请务必检查您的硬件是否支持 Wi-Fi 6E。

我需要什么才能让 Wi-Fi 6 正常工作?

在您换用 Wi-Fi 6 时,应该考虑以下事项:

  • 您的路由器是否支持 Wi-Fi 6?要利用这一新协议,您需要进行的最重要的升级是使用支持 Wi-Fi 6 的路由器。大多数制造商已经提供了具有 Wi-Fi 6 功能的路由器,因此您的选择余地很大。
  • 您的设备是否支持 Wi-Fi 6?您还需要能够使用 Wi-Fi 6 的设备。虽然 Wi-Fi 6 可以向后兼容较旧的 802.11ac (Wi-Fi 5),但是要想利用我们在此列出的所有功能,您需要使用支持 Wi-Fi 6 的设备。随着 Wi-Fi 6 在未来几年中日益成为标准,更新的设备会开始采用该技术,并且这种情况会成为新常态。
  • 您的电脑是否支持 Wi-Fi 6?如果您的设备配备了最新一代英特尔 CPU 和兼容主板,那么正常使用 Wi-Fi 6 所需的许多部件都已包含在内,因此您可以享受前所未有的便利,轻而易举地充分利用这项新技术。虽然如果主板没有外置 M.2 天线,则仍然需要外置 M.2 天线,但英特尔® Integrated Connectivity (CNVi) 的实施意味着系统中已经提供了大部分支持 Wi-Fi 6 的技术。

如果您正在寻找侧重于游戏的 GIG+ Wi-Fi 6 解决方案,请查看这款与英特尔合作设计的 Killer® Wi-Fi 6 AX1650 Wi-Fi 6 网卡。这些设备使用 160 MHz 通道,支持千兆位无线速度——最高可达 1700 Mbps,在理想情况下比标准 Wi-Fi 5 快三倍。

请记住,所有与 Wi-Fi 6 或 Wi-Fi 6 E 兼容的设备和组件都带有相应的标记,因此在考虑升级时请务必留意寻找该名称。

是时候升级您的 Wi-Fi 了吗?

Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E 将对我们与无线设备的交互方式产生巨大影响。在提高速度、改进流量优先级排序和提升安全性之间,Wi-Fi 6 是无线网络技术向前迈出的重要一步。

无论您是要玩游戏、处理工作,还是仅仅观看视频直播,升级至 Wi-Fi 6 都值得您考虑。