【導(dǎo)讀】無(wú)線設(shè)備的增多使得WiFi成為我們連接上網(wǎng)常用的方式，而我們現(xiàn)在所使用的大部分的WiFi連接是運(yùn)行在2.4GHz頻率上，嚴(yán)重超載、干擾眾多下成為其急需要解決的問(wèn)題，因此，5G WiFi應(yīng)運(yùn)而生…
近年來(lái)無(wú)線連接設(shè)備的增多，WiFi成為了我們連接上網(wǎng)的常用方式。我們現(xiàn)在所使用的WiFi連接，大部分均是運(yùn)行在2.4GHz的頻率，在這頻段上的帶寬最高還是20MHz，為的是保證和藍(lán)牙的共存，但是保護(hù)間隔率更短。
隨著人們對(duì)無(wú)線連接的速度、穩(wěn)定性等方面的要求越來(lái)越高，更高頻段的 5GHz WiFi便應(yīng)運(yùn)而生。我們?nèi)粘Ｋf(shuō)的5G WiFi便是運(yùn)行在5GHz頻段第五代的無(wú)線WiFi連接，與我們所說(shuō)的3G、4G通信技術(shù)是風(fēng)牛馬不相及的。
除了對(duì)5G WiFi進(jìn)行解析之外，我們文章后部分也進(jìn)行了連接的傳輸測(cè)試，提供一系列數(shù)據(jù)供消費(fèi)者直觀感受，從結(jié)果來(lái)看，只要網(wǎng)絡(luò)路由和網(wǎng)速?zèng)]有成為瓶頸的情況下，工作在5GHz頻段的WiFi要比2.4GHz頻段的要快上50%以上，詳細(xì)可以參考后部分的簡(jiǎn)單測(cè)試。
WiFi越來(lái)越擁擠
我們是否時(shí)常有感覺(jué)，在家里還好，如果在人流密集的公共場(chǎng)所，熱點(diǎn)太少、網(wǎng)絡(luò)擁堵、經(jīng)常掉線、信號(hào)太弱，經(jīng)常出現(xiàn)連接不上的情況。這就是現(xiàn)在非常擁擠的2.4GHz WiFi的存在狀態(tài)，嚴(yán)重超載、干擾眾多下成為其急需要解決的問(wèn)題。
曾經(jīng)嘗試連不上公共的WiFi么?
如果把2.4GHz下的WiFi比作城市的信息傳輸公路，全球Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)面臨著時(shí)時(shí)發(fā)生塞車的窘境。這里“奔跑”的是手機(jī)、平板、筆記本電腦、掌上 游戲機(jī)，還有各種各樣的移動(dòng)設(shè)備，眾多的設(shè)備令2.4GHz頻段的信道非常擁擠，相處經(jīng)常發(fā)生干擾。
Wi-Fi聯(lián)盟在2011年9月做出統(tǒng)計(jì)，聯(lián)盟成員企 業(yè)目前已經(jīng)達(dá)到了450家，Wi-Fi全球用戶超過(guò)10億，具有Wi-Fi認(rèn)證的產(chǎn)品發(fā)貨總量已超20億件，平均每年開發(fā)200萬(wàn)件產(chǎn)品，龐大的設(shè)備與混 亂的無(wú)線WiFi網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)已經(jīng)令傳統(tǒng)頻段的WiFi不堪重負(fù)。
圖1：公共場(chǎng)合WiFi連接擁堵
無(wú)線設(shè)備增多 信道擁擠
目前全球最快的Wi-Fi傳輸速度僅為300Mbps，相當(dāng)于每秒只能傳輸約36MB的內(nèi)容。信息公路的擁擠首先便會(huì)減慢車速，因此傳輸速率必然會(huì)有所下降，很難合格，如果僅僅是瀏覽一下網(wǎng)站或者收發(fā)郵件，當(dāng)然這個(gè)是沒(méi)有什么影響，但如果是要進(jìn)行大流量的數(shù)據(jù)傳輸，包括高清視頻、在線視頻等，這就有可能成為手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)之間帶寬的瓶頸。因?yàn)檫@原本只是一條預(yù)計(jì)通行小轎車的公路，卻忽然涌進(jìn)了客車和大型貨車，并且數(shù)量越來(lái)越多。
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通信技術(shù)與WiFi發(fā)展歷程
5G Wi-Fi的誕生很好解決現(xiàn)在WiFi面臨的問(wèn)題，首先它運(yùn)行在5GHz以上的高頻段，帶寬能提高到40MHz甚至80MHz或更高，傳輸速度最高提升到了1Gbps，每秒可以傳輸約125MB的內(nèi)容。
圖2：5G WiFi
5G Wi-Fi就是第五代Wi-Fi技術(shù)的簡(jiǎn)稱。Wi-Fi技術(shù)誕生于1997年，至今已經(jīng)發(fā)展到了第五代。當(dāng)年第一代Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)的時(shí)候，受到工藝和 成本的限制，芯片的工作頻率只能固定在2.4GHz，最高傳輸速率只有2Mbps，相當(dāng)于每秒只能傳輸約0.016MB的內(nèi)容。
圖3：通信技術(shù)與WiFi發(fā)展歷程
隨后出現(xiàn)的802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等四個(gè)WiFi版本的標(biāo)準(zhǔn)，速度越來(lái)越快，現(xiàn)在我們普遍使用的是 802.11n的標(biāo)準(zhǔn)。比如2004年推出的802.11n比之前的802.11g快了10倍，比更早的802.11b快50倍，覆蓋的范圍也更廣。 WiFi芯片的傳輸速率越來(lái)越高，但直到802.11n初始還是運(yùn)行在2.4GHz的頻段上，因此速度仍然滿足不了人們的需求。
真正5G WiFi
盡管較早之前便有手機(jī)的WiFi芯片支持雙頻(2.4GHz和5GHz)運(yùn)行，但其采用的協(xié)議仍然是802.11n標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有采用最新的 802.11ac標(biāo)準(zhǔn)，并非真正意義上的5G WiFi，可以簡(jiǎn)單看作是運(yùn)行5GHz頻段上采用802.11n的WiFi，在性能有所打折。我們?nèi)绻酶咚俟穪?lái)比喻5GHz的WiFi頻段，那么 802.11n標(biāo)準(zhǔn)會(huì)是奔馳汽車，而802.11ac標(biāo)準(zhǔn)會(huì)是更上一層樓，可以理解為跑車。
圖4：真正5G WiFi
真正的5G Wi-Fi是802.11ac，采用了工作在頻率5GHz的芯片，能同時(shí)覆蓋5GHz和2.4GHz兩大頻段。除了更快，它還能改善無(wú)線信號(hào)覆蓋范圍小的 問(wèn)題，雖然5GHz比2.4GHz的衰減更強(qiáng)，難穿過(guò)障礙物，但由于覆蓋范圍更大，考慮到信號(hào)會(huì)產(chǎn)生折射，新標(biāo)準(zhǔn)反而會(huì)更容易使各個(gè)角落都能收到信號(hào)。
設(shè)備支持是關(guān)鍵
現(xiàn)在來(lái)看，支持工作在5GHz頻段的手機(jī)并不是特別多，較為熱門的有小米手機(jī)2A、三星Galaxy S4、HTC One與iPhone 5，可以預(yù)計(jì)將會(huì)有越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外手機(jī)廠商推出新品之時(shí)會(huì)加入對(duì)5G WiFi的支持，其中博通已經(jīng)在近期研發(fā)出支持5GHz頻段的無(wú)線連接集成單芯片，5G WiFi大潮即將會(huì)到來(lái)。
支持5G WiFi的路由器較少
雖然5G WiFi有眾多優(yōu)點(diǎn)，但市面上支持5G WiFi的路由器仍舊比較少，相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格也會(huì)比較貴，這就為商戶更換路由器設(shè)備增加成本。雖然我們很多時(shí)候在咖啡廳等地方，經(jīng)常會(huì)遇到人多連接不上WiFi或者連接不穩(wěn)定的狀態(tài)，只需要更換一臺(tái)雙頻路由器應(yīng)該可以解決，但是商戶原來(lái)的路由器在還沒(méi)有很大的剛性需求的時(shí)候，其顯然并不會(huì)會(huì)花上比傳統(tǒng)路 由器貴上100-300元的價(jià)格去更換。不過(guò)細(xì)想一下，如果在手持設(shè)備已經(jīng)足夠普的時(shí)候，你看見(jiàn)一間咖啡店標(biāo)榜擁有5G WiFi連接，對(duì)你是否有吸引力呢?
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5G WiFi優(yōu)點(diǎn)
圖6：5G WIFI 優(yōu)點(diǎn)
面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的使用需求，舊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)變得捉襟見(jiàn)肘。5G Wi-Fi擁有更寬闊的信道選擇，可以解決擁堵問(wèn)題。
2、提升播放質(zhì)量
視頻流量的爆發(fā)性成長(zhǎng)以及與日俱增的無(wú)線裝置，加重了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致用戶消費(fèi)者在觀看影片時(shí)很容易遇到播放不順暢、影片下載時(shí)間冗長(zhǎng)等問(wèn)題。5G Wi-Fi每秒傳輸速度可達(dá)125M，讓每秒下載速度約為30~45M的高清電影傳輸不成問(wèn)題。
3、更加節(jié)能
由于同一時(shí)間傳送的內(nèi)容更多，設(shè)備也能更快地進(jìn)入低功率的省電模式。比如博通的5G Wi-Fi技術(shù)可讓行動(dòng)裝置降低83%的耗電率，因此可延長(zhǎng)裝置的使用時(shí)間。
4、信號(hào)品質(zhì)更好
目前2.4GHz頻段Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)嚴(yán)重?fù)頂D，大量設(shè)備堆積在一個(gè)狹小的頻段中很容易彼此干擾。國(guó)內(nèi)5G頻段使用較少，無(wú)線電干擾大為降低，信號(hào) 品質(zhì)有極大提升。另外，雖然5GHz比2.4GHz更難直接繞過(guò)障礙物，但由于覆蓋范圍更大，考慮到信號(hào)會(huì)產(chǎn)生折射，新標(biāo)準(zhǔn)反而會(huì)更容易使各個(gè)角落都能收 到信號(hào)。將來(lái)伴隨著5G Wi-Fi大量使用，手機(jī)透過(guò)Wi-Fi控制家中電視、冰箱、洗衣機(jī)才有可能成為現(xiàn)實(shí)。
5G WiFi帶寬速度測(cè)試
測(cè)試一：我們利用支持5G WiFi的手機(jī)分別單獨(dú)進(jìn)行頻段的鎖定，包括5GHz與2.4GHz，繼而運(yùn)行Speed Test，服務(wù)器選擇廣州進(jìn)行五次速度測(cè)試，取平均值，以此來(lái)考察下載的速度。由于受到網(wǎng)絡(luò)狀況等因素影響，測(cè)試結(jié)果僅供參考。
圖7：5G WiFi帶寬速度測(cè)試一
圖8：5G WiFi帶寬速度測(cè)試一
從上圖可看出在2.4GHz的頻段中，WiFi熱點(diǎn)眾多，而且單一信道里面擁有的熱點(diǎn)數(shù)很多，造成擁堵。相比較2.4GHz頻段，5GHz頻段的信道更為寬闊，即使同一信道有眾多熱點(diǎn)，但較寬的信道也能有著不錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)。
圖9：5G WiFi帶寬速度測(cè)試結(jié)果
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測(cè)試結(jié)果顯示在自動(dòng)模式與5GHz頻段模式下，下行速度要比2.4GHz頻段要快50%以上，而上行速度都有接近30%的領(lǐng)先幅度。只要路由器能夠支持 5GHz頻段，自動(dòng)模式下手機(jī)便會(huì)根據(jù)信號(hào)等情況智能調(diào)整，不需要用戶參與。當(dāng)路由器和網(wǎng)速不再成為傳輸速度瓶頸的時(shí)候，2.4GHz頻段較為擁堵與干擾 眾多，對(duì)于速度的影響還是挺大的。
測(cè)試二：我們采用iPerf軟件測(cè)試，記錄支持5GHz路由到手機(jī)的傳輸速度，測(cè)試采用思科Cisco企業(yè)路由器。
圖10：5G WiFi帶寬速度測(cè)試二
首先我們看到在辦公室內(nèi)，5GHz頻段的信號(hào)比較優(yōu)秀，因此自動(dòng)模式與5GHz頻段下速度都有很厲害的表現(xiàn)，接近100Mbps的傳輸速度;走廊位置， 信號(hào)有所減弱，速度下降不少，但仍然要比2.4GHz頻段要快不少;公司室外的信號(hào)更加薄弱，速度再一步下降，但仍然有領(lǐng)先。
總結(jié)
5G WiFi的出現(xiàn)是我們對(duì)無(wú)線連接不斷需求的產(chǎn)物，更高的傳輸速度、更寬的頻段信道，能夠減少信道的擁擠與干擾，這些都是它的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在該技術(shù)已經(jīng)逐漸在普及當(dāng)中，而且芯片、設(shè)備等也在更新?lián)Q代當(dāng)中，假以時(shí)日，5G WiFi必然會(huì)是主流。隨著WiFi技術(shù)的發(fā)展，我們憧憬的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與WiFi網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫結(jié)合時(shí)代也慢慢會(huì)到來(lái)。
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