侧边栏壁纸
  • 累计撰写 38 篇文章
  • 累计创建 25 个标签
  • 累计收到 0 条评论

目 录CONTENT

文章目录

路由器入门-初识WIFI6

michloas
2022-08-19 / 0 评论 / 8 点赞 / 630 阅读 / 10524 字 / 正在检测是否收录...

有线网路和无线网路有什么不同?

在此之前,让我们先来讲讲 「网路」,什么是网路呢?其实网路是由很多很多的电缆线组成的,这些可观的电缆线,则是埋在世界各地的地底下。要承载全球的资料处理量,电缆势必是要又长又粗,难道我家的网路是因为有一条电缆线通到我家吗?当然不是啊!

于是利用已经完成分布的、一样在地底下的电话线来提供。那我如果在讲电话的途中网路不就会断掉?别担心,既然会使用电话线来传输网路讯号,当然也做了些处理啰!目前网路讯号有三种来源:传统ADSL/光纤(电话线)、宽频网路(第四台)以及行动数据(电信基地台)

传统ADSL/光纤(电话线)

宽频网路(第四台)

传统ADSL/光纤跟宽频,主要仍算是有线网路。而有线网路最大的缺点,就是必须靠网路线插上电脑才能使用网路,且可连接的装置数有限,因此后来有了无线基地台(AP)或无线路由器(Router)的设备问世。

行动数据(电信基地台)

为了能够使多台装置同时使用,家里通常都会把有线转成无线网路讯号,能够达到人数不受限、装置不受限,更也不受线牵制,就是接下来要讲的「无线网路」了!

Wi-Fi 是什么?快速了解Wi-Fi 6

Wi-Fi 是什么?

Wi-Fi 是一种无线网路技术,「无线网路」 于1997年,由IEEE (国际电气电子工程师协会) 为无线网路订定第一个版本标准,于是IEEE 802.11正式问世。但该协会只订定标准,并不测试符合标准的设备,尔后非营利的Wi-Fi 联盟则开始着手建立及执行标准,制定全球通用的规范,并提供相关设备、产品的检测,通过后进行Wi-Fi 商业认证和商标授权。

Wi-Fi 6 是什么?

从2019年开始,WFA ( Wi-Fi Alliance )为了简化名称,改以数字来命名新的标准,于是Wi-Fi 6这个名称就出现了,旧命名则为802.11ax,是不是WiFi 6看起来比较容易理解又好记一点呢?Wi-Fi 6便是WFA推出的最新无线区域网路标准。当Wi-Fi 6在繁重的频宽使用情境下,可改善速度、增加效能并减少堵塞。之前的802.11b、802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac 也重新取名为Wi-Fi 1、Wi-Fi 2、Wi-Fi 3、Wi-Fi 4、Wi-Fi 5。

发布年份 无线上网 无线网路标准 频段 最高传输速率
1997年 第一代 IEEE 802.11 (Wi-Fi 1) 2.4GHz 2兆比特/秒
1999年 第二代 IEEE 802.11a IEEE 802.11b (Wi-Fi 2) 5GHz 2.4GHz 54 兆比特/秒 11 兆比特/秒
2003年 第三代 IEEE 802.11g (Wi-Fi 3) 2.4GHz 54 兆比特/秒
2009年 第四代 IEEE 802.11n (Wi-Fi 4) 2.4GHz 或 5GHz 600 兆比特/秒
2013年 第五代 IEEE 802.11ac (Wi-Fi 5) 5GHz 6,933 兆比特/秒
2019年 第六代 IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) 2.4GHz 或 5GHz 9,607.8 兆比特/秒

Wi-Fi 6 无线网路的五大优势

同时上网时Wi-Fi 5会比Wi-Fi 6需要更多电力来处理多工需求,并因设备反应速度不一,而产生更多延迟。那么Wi-Fi 6 有什么特别呢?就技术面来说,我觉得解决不少旧标准的问题,乔安姐这边整理了Wi-Fi 6 的五大特色给大家参考,尤其是对网路的重度使用者更应该要了解,wifi 6在速度提升、装置降温等,真的是有显著的进展。

一、低延迟性

藉由OFDMA、MU-MIMO及BSS Coloring等技术的革命性结合,WiFi 6 技术最高可提供高出4倍的网路容量,以降低流量密集环境的延迟现象。同时上网时WiFi5将会比WiFi6需要更多电力来处理多工需求,并因设备反应速度不一产生更多延迟。藉由OFDMA、MU-MIMO及BSS Coloring等技术的革命性结合,WiFi 6 技术最高可提供高出4倍的网路容量,以降低流量密集环境的延迟现象。

MU-MIMO

MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,多用户的多进多出),它让AP可以同时与多台终端并发通信。

Wi-Fi 6在Wi-Fi 5下行MU-MIMO的基础上新增上行MU-MIMO,WIFI5的MU-MIMO仅适用于下载。同时也把Wi-Fi 5最大支持4×4的下行MU-MIMO提升到最大支持8×8的上下行MU-MIMO,支持同时向8个终端发送数据,与Wi-Fi 5相比,下行链路容量增加了2倍,上行链路容量增加了8倍,从而大幅提高无线接入总容量,这表示无论您正在串流、下载、游玩VR/AR、MMO’s 或RPG’s,Wi-Fi 6 的8条串流,都能提供所有应用足够的频宽。

传统的MIMO严格来说应该叫做SU-MIMO(Single-user MIMO,单用户MIMO),虽然支持多天线同步传输,在同一个信道同一时刻,只能与一个终端通信,多终端之间仍为串行传输。

MU-MIMO解决了同一AP下多用户并发传输的问题,将原来的HUB模式,升级为了交换模式


MU-MIMO与SU-MIMO

OFDMA (正交频分多址)

OFDMA技术是在频域上将无线信道划分为多个子信道(子载波),形成一个个射频资源单元,用户传输数据时,数据将承载在每个资源单元上,而不是像Wi-Fi 4/5(使用OFDM技术)时那样占用整个信道。

Wi-Fi从802.11a(1999年发布的第三代Wi-Fi协议)开始就采用OFDM调制作为核心信道调制方案,Wi-Fi 6在OFDM的基础上加入多址(即多用户)技术,从而演进成OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交频分多址)。

OFDM调制原理是将信道切分为子载波,但单一信道内的子载波须同时使用。OFDMA调制则更进一步,将现有的802.11信道(20、40、80和160MHz宽度)划分成具有固定数量子载波的较小子信道,并将特定子载波集进一步指派给个别STA,从而为多个用户同时服务

OFDMA

OFDMA划分的射频资源单元就像把货车的载货箱划分了很多小格子,这样货车在拉货时就可以进行灵活组合,不论是拉大货物还是小货物,都可以装满整个货箱再出发,充分利用每台货车的资源。

WIFI6的OFDMA对比WIFI4/5的OFDM

显示已有一个天线运作的情景。实际路由器是多天线,与此情况类似。

通过OFDMA技术可实现在每个时间段内多个终端同时并行传输,不必依次排队等待、相互竞争,提升了效率,提高了无线接入的密度,降低了排队的等待时延。

OFDMA和MU-MIMO的适用场景对比

OFDMA和MU-MIMO的适用场景对比

BSS Coloring 又称 Spatial Reuse

Spatial Reuse(空间复用),也被称作“BSS着色”(BSS coloring),通过此技术可以实现更多同步传输,即AP可以识别两个相距不远但并不相邻的AP和终端设备,能够在同一时间内实现无线并发传输而不会相互影响。用于解决不同AP在相同信道下并发冲突的问题。

为了在密集部署方案中提高系统级性能和频谱资源的有效使用,802.11ax标准实现了空间重用技术。STA可以识别来自重叠基本服务集(BSS)的信号,并基于该信息做出关于介质争用和干扰管理的决定。

BSS着色是802.11ah中引入的一种机制,用于为每个BSS分配不同的“颜色”,将其扩展到11ax,根据检测到的颜色分配新的频道访问行为。尽可能的情况下最大限度的减少同频干扰

传统传输机制,每次发送数据之前,会监听无线信道上有无其他AP也在传送数据,如果有,先避让,等下个时间段再传送。这意味着多个AP工作于同一信道时,由于采用轮流单独通信的方式,会大幅降低网络容量。

BBS Coloring机制,即在数据报头加入6bits的BSS Color来指定不同的AP,这样一来,当路由器或设备在发送数据前侦听到信道已被占用时,会首先检查该“占用”的BSS Color,确定是否是同一AP的网络,如果不是,则不用避让,从而允许多个AP在同一信道上运行,并智能管理多用户同时并行传输。

BSS着色

二、传输更快

Wi-Fi 6 有创新的1024-QAM 调变技术,突破现有的速度限制。可容纳多出25%的资讯,大幅提升1.25倍的效能、提升后的速度最高可达9.6 Gbps

1024-QAM/4K-QM

1024-QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交振幅调制),这是一种调制方式,所谓调制就是将电信号转换为无线电波的过程,反之则称为解调,调制方式越高阶,转换过程中数据密度就越高。

QAM编码是采用二维(点阵)调制方式,实际应用中QAM数值是2的N次方。比如说64-QAM,64是2的6次方,一次就可以传输6个bit的数据;Wi-Fi 5支持的最高调制是256-QAM,因此Wi-Fi 5一次可以携带8个bit的数据信息,Wi-Fi 6支持的最高调制是1024-QAM,Wi-Fi 6一次可以携带10bit,通过使用1024-QAM,让Wi-Fi 6的物理层协商速率提升了25%。

三、可处理多人、多工需求

Wi-Fi 5支援设备约不到30个,Wi-Fi 6支援设备可达200个

四、功耗低、更省电

没有讯号传输时Wi-Fi 功能处于休眠状态,只需要少量资料传输便能维持软体、智慧装置保持连线状态,让Wi-Fi 设备(如物联网IoT设备)的电池寿命增加,更省下50%左右电量(数据机本身+装置本身)。目标唤醒时间(TWT) 功能可让装置在无需与路由器通讯时休眠,最高可降低7倍的功耗,大幅提升电池续航力。因此您可以大幅延长手机或笔电的电池续航力。

五、讯号涵盖范围更远

目前多数使用者手机、平板、电脑与数据机等等都是Wi-Fi 5,Wi-Fi 6与Wi-Fi 5 同样用了2.4G和5G的协议标准,有相同的穿透力,却有更好的速度与支援性。透过OFDMA 技术改进了5G 讯号距离较短的缺陷,可搭配AP路由器或MESH路由器(等同加了分机) (需加购)扩展讯号,延伸宽频涵盖范围(水平+垂直),可将每个通道区分为较小的次通道,这些次通道有较小的频宽,使其最高可提升80%的讯号范围。其结果可提供较少的Wi-Fi 死角,实现到处皆可上网的网路环境。Wi-Fi 6 就像是更大条的高速公路,而且同时有多条支线,让你能更快、更顺畅地到达目的地。

8
  1. 支付宝打赏

    qrcode alipay
  2. 微信打赏

    qrcode weixin

评论区