CNET科技行者 11月2日 北京消息（文/周雅）： 現(xiàn)代人焦慮有很多，“Wi-Fi信號(hào)差”為大。在臥室看視頻卡頓，在廁所刷不出朋友圈，玩游戲網(wǎng)速掉鏈子…碰到這些瞬間，無數(shù)人會(huì)“黑人問號(hào)”臉，無奈之下關(guān)掉Wi-Fi，打開手機(jī)流量。不過，要是此時(shí)你手里拿的是電腦，那就沒轍了。美國心理學(xué)家亞伯拉罕·馬斯洛如果生活到現(xiàn)在，需求層次理論或許可以升級(jí)2.0版本。

疑問來了，Wi-Fi網(wǎng)速為什么時(shí)好時(shí)壞？未來Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)有什么新技術(shù)能改善體驗(yàn)？這是Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)很重要的方面，也是此文的重點(diǎn)。

Wi-Fi正在巨變

Wi-Fi 網(wǎng)速慢，可以從路由器找問題。以一個(gè)家庭為單位，歐美和中國平均家庭聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量至少6部，導(dǎo)致路由器的帶寬和性能已經(jīng)無法同時(shí)滿足這么多人的需求；以一個(gè)網(wǎng)絡(luò)頻段為單位，連接越多，頻率越高，波長就越短，Wi-Fi信號(hào)就越不會(huì)拐彎。從路由器到設(shè)備之間的障礙物越多，Wi-Fi信號(hào)也越差。

Wi-Fi 原理其實(shí)跟光的直線傳播原理差不多。假設(shè)路由器是家里唯一的一盞燈，你所在位置的亮度（也就是網(wǎng)速的快慢），顯然取決于你和這盞燈之間的距離和遮擋物的多少。

作為所有Wi-Fi設(shè)備的國際通用標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11，從最初的802.11a問世，先后經(jīng)歷了802.11b、802.11g、802.11n...802.11ac、甚至802.11ax，網(wǎng)速和性能根據(jù)不同的需求逐漸改善。

Wi-Fi技術(shù)的演進(jìn)主要是從哪些方面提升網(wǎng)速的呢？首先是增加帶寬，其次是路由器主動(dòng)調(diào)整無線信號(hào)，再就是網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)配。

一大波無線信號(hào)正在靠近

首先，從增加帶寬的角度來看。讓所有人上網(wǎng)速度更快，這就需要強(qiáng)化 MU-MIMO（Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多用戶多入多出技術(shù)）。

過去，單用戶MIMO（SU-MIMO）已經(jīng)提升網(wǎng)速體驗(yàn)，它的一個(gè)特點(diǎn)是，在每一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上只能針對(duì)某一個(gè)用戶提供服務(wù)。2014年，高通成為業(yè)界第一個(gè)引入MU-MIMO技術(shù)的廠商，相較于SU-MIMO，它可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)三倍的速度提升。它的主要特點(diǎn)是在一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)里，把不同的用戶和不同的業(yè)務(wù)分成了不同的群組，根據(jù)不同的群組再提供不同的速率去服務(wù)，這樣就會(huì)帶來用戶體驗(yàn)的巨大提升。

舉例來說，高通驍龍835和660移動(dòng)平臺(tái)均集成了支持MU-MIMO的2x2 11ac Wi-Fi技術(shù)，該技術(shù)支持多終端，基本上消除網(wǎng)絡(luò)死角，縮短下載時(shí)間并加快網(wǎng)頁瀏覽速度等。目前超過100款全球廠商的終端設(shè)計(jì)正在采用該技術(shù)。

MU-MIMO技術(shù)就像是給水桶裝水，8 根粗細(xì)相同的水管灌水的速度一定要比 4 根相同的水管快很多一樣。所以基于11ac進(jìn)一步演進(jìn)，最新的11ax將 MU-MIMO 技術(shù)從之前標(biāo)準(zhǔn)的 4x4 提升到了 8x8，不僅能夠讓一臺(tái)設(shè)備同時(shí)接收 8 個(gè)無線信號(hào)，還增加了同時(shí)服務(wù)設(shè)備的數(shù)量。因此，使用了 802.11ax技術(shù)的路由器，支持下載視頻和在線觀看的體驗(yàn)將更上一層樓。

一根天線不夠，那就兩根

其次，從路由器主動(dòng)調(diào)整無線信號(hào)的角度來看。提升無線信號(hào)性能的三種基礎(chǔ)方式：更多頻譜、更多天線、更高編碼效率。2x2 Wi-Fi便是一種基于增加天線的方式，從而提升無線信號(hào)的性能。

顧名思義，1x1就是1根天線，負(fù)責(zé)Wi-Fi數(shù)據(jù)的發(fā)送接收，而2x2 Wi-Fi就是兩根天線雙發(fā)雙收，其覆蓋范圍、傳輸效率和吞吐量增加了一倍，同時(shí)因?yàn)樾盘?hào)疊加效應(yīng)，發(fā)射和接收理論上可以提升3dB左右。

圖：更多天線提高吞吐量并擴(kuò)大范圍

假設(shè) Wi-Fi 是一道門，兩個(gè)人同時(shí)經(jīng)過時(shí)就會(huì)擠在一起，通過的速度就會(huì)變慢，而如果兩個(gè)人能夠分別從兩個(gè)門進(jìn)入，那么兩人進(jìn)門的速度都會(huì)變快。而OFDMA（正交頻分多址）的作用就是幫助接入的 Wi-Fi 信號(hào)打開各式各樣的門，且這些門有大有小，方便不同大小的信號(hào)經(jīng)過。
以上數(shù)據(jù)，來自高通和第三方機(jī)構(gòu)Signal Research Group共同在真實(shí)環(huán)境下的測(cè)試結(jié)果，結(jié)果同樣適用于手機(jī)。那么到底Wi-Fi從1×1到2×2到底給用戶帶來了什么？這也是很多手機(jī)廠商的疑問。

圖：2x2終端實(shí)現(xiàn)更高用戶吞吐量和更廣覆蓋范圍

在相同位置的情況下，2x2 Wi-Fi比1x1 Wi-Fi的吞吐量提升一倍，同時(shí)時(shí)延降低一倍（2x2 Wi-Fi有3%的概率會(huì)超過40毫秒時(shí)延，而1x1 Wi-Fi有12%的概率會(huì)超過40毫秒時(shí)延）；而在保持吞吐量相同的條件下，2x2 Wi-Fi可以將傳輸距離變的更遠(yuǎn)，很多時(shí)候可以拉到兩倍以上的距離。

比如你在游戲中與對(duì)手單挑，雙方互刀，在手速相同前提下，你的刀比別人慢，就是因?yàn)闀r(shí)延差一點(diǎn)。

高通和OEM廠商另做了一個(gè)真實(shí)環(huán)境的測(cè)試，在上海租了一個(gè)20層公寓樓的房間，在5樓租了100平方米3室2廳2衛(wèi)的標(biāo)準(zhǔn)居家房間，將AP放在客廳里面。高通在房間里選了24個(gè)測(cè)試點(diǎn)，基本上覆蓋用戶在家里面走來走去的所有位置，所有的測(cè)試點(diǎn)都是圍繞墻體。

圖：公寓環(huán)境下，左鄰右舍歸家時(shí)段可搜索到15個(gè)AP，互相之間有一定干擾。高通在房間里選了24個(gè)測(cè)試點(diǎn)。在每個(gè)地點(diǎn)，智能手機(jī) 2x2 和 1x1 配置間切換。

結(jié)果顯示，802.11n模式下（2.4GHz頻段），在信號(hào)覆蓋非常良好的地點(diǎn)，它們之間的差異似乎不是特別大：2x2 Wi-Fi比1x1 Wi-Fi表現(xiàn)要好是毫無疑問的。兩者下載速率相差一倍。1x1 Wi-Fi信號(hào)接收效果也非常好，而斷開的點(diǎn)基本上都是信號(hào)覆蓋良好但不到滿格的區(qū)域（比如臥室的角落，比如床邊），這也就是“看視頻頻繁斷網(wǎng)”和“有信號(hào)卻上不了網(wǎng)”的原因。

圖中綠色：信號(hào)覆蓋非常優(yōu)秀，黃色：信號(hào)覆蓋良好，橘色：信號(hào)覆蓋一般，紅色：信號(hào)頻繁斷開。

2x2 vs.1x1：在難以到達(dá)區(qū)域，速度快至2倍

但是相對(duì)連接比較差的地點(diǎn)，2x2可以覆蓋整個(gè)房間，而1x1基本連不上。下載速度相差更不止一倍。

2x2比1x1下載更快

而802.11ac模式下（5GHz頻段），2x2也有相似提升。

2x2 vs.1x1：顯著提升的速度。如果房屋有更大面積和更多墻體，性能提升甚至可能更高。

然而，從原來1根天線變成2根天線，設(shè)計(jì)的復(fù)雜度會(huì)增加。高通是如何解決的呢？高通擁有Modem（調(diào)制解調(diào)器）、SoC，又有Wi-Fi連接芯片的優(yōu)勢(shì)，可以集中技術(shù)去共享天線，這樣，并不需要增加1根物理天線，就可以得到2根天線的使用效果。這對(duì)于手機(jī)廠商的設(shè)計(jì)復(fù)雜度來說是非常大的改善。當(dāng)LTE天線和Wi-Fi天線越來越多時(shí)，如何節(jié)省天線、如何擺放天線的位置都極其重要。高通將Wi-Fi與LTE共享一根天線，這樣一來，IP設(shè)計(jì)也不需要做太大的改動(dòng)。高通驍龍835和660均支持LTE和Wi-Fi之間智能天線共享。目前vivo、努比亞和TP-LINK等數(shù)家中國智能手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商已經(jīng)在終端采用2x2 Wi-Fi技術(shù)。

高通技術(shù)差異化：LTE/Wi-Fi天線共享

高通還有一個(gè)基于802.11ac和820.11ad之間的平滑切換叫FST（快速場景轉(zhuǎn)換），用戶幾乎察覺不出。高通同時(shí)有一個(gè)相應(yīng)的802.11ad芯片組，叫QCA9500，速度有多快呢？它下載一個(gè)1GB的文件只需要大約3秒，峰值可以達(dá)到接近3Gbps，相當(dāng)于一個(gè)高清電影或4K視頻在大約30秒內(nèi)可以下載完。

網(wǎng)絡(luò)資源一塊磚，哪里缺少哪里搬

再就是從網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)配角度。相較于11ac， 但了更高等級(jí)的 從而同時(shí)通過動(dòng)態(tài)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)資源，也能讓無線環(huán)境更通暢。802.11ax 采用上行資源調(diào)度器來對(duì)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的分配，不僅能夠節(jié)省帶寬，還能夠保證設(shè)備的網(wǎng)速。不論是機(jī)場還是辦公室，人再多也能hold住。

此外，802.11ax 還加入了 TWT（目標(biāo)喚醒時(shí)間）功能，讓設(shè)備之間能夠有機(jī)的進(jìn)行運(yùn)作或者休眠，以此減少耗電量，增強(qiáng)續(xù)航能力。

由此可見，隨著Wi-Fi技術(shù)的不斷演進(jìn)，這些具有變革性的特性將幫助滿足用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接的各種需求，確保充足的Wi-Fi容量，以支持更豐富的連接體驗(yàn)，加速步入Wi-Fi新時(shí)代。