MeshWi-Fi6 这些新技术你要不要？

Wi-Fi 6是什么？

Wi-Fi是一种无线网络技术，最初的Wi-Fi于1997年诞生，由IEEE（国际电气电子工程师协会）制定第一个版本标准，无线的标准实际应该被称作IEEE 802.11标准。但是，这个国际电气电子工程师协会只负责制定标准，并不测试符合标准的设备究竟几何。所以后来，一个非盈利的Wi-Fi联盟诞生了，着手制定及执行相关标准，让其能够全球通用。并且，Wi -Fi 联盟提供相关设备、产品的检测，通过认证后会提供Wi-Fi的商业认证和商标授权（图2）。

无线标准

不过，IEEE 802.11无线标准自诞生起，一直沿用类似的命名，例如IEEE 802.11b/g、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11ax……诸如此类，这个名称明显不适合普通用户辨别——它显得太过专业了。于是从2019年开始，Wi-Fi联盟为了简化名称，便改用更为简单直观的Wi-Fi+数字的形式表达Wi-Fi的代际差异，例如Wi-Fi 6在旧命名规则下就是802.11ax，是不是新名字更加容易记住？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。

相比于Wi-Fi 5，Wi-Fi 6除了标称速度要高出许多之外，最大的改善在于在繁重的内网传输作业中，可以明显改善速度、增加效能并减少堵塞（图3）。而且，因为现在接入Wi-Fi 的设备越来越多，早先的Wi-Fi 5在“承接”多设备的时候，各设备的响应速度各有差异，容易产生延迟，Wi-Fi 6在这方面表现就要好许多了。

當然，要实现Wi-Fi 6的这些功能，除了路由器外，还需要支持这一技术的中端设备。从2019年初的三星S10手机至今，从各种数码设备到电脑、AP等，已经有大批各种产品可以让用户直接、充分地体验Wi-Fi 6的能力（图4）。

Wi-Fi差异

1低延迟性

Wi-Fi 6拥有许多Wi-Fi 5没有的特性，例如OFDMA、MU-MIMO 及 BSSColoring等，最高可以提供四倍于Wi-Fi5的网络容量，从而达到降低多设备同时请求数据传输时出现的延迟现象。

2传输更快

Wi-Fi 6相比于Wi-Fi 5拥有更为强大的1024-QAM调变技术（图5），因此可以容纳多出25%的信息，大幅提升1.25倍的效能、提升后的速度最高可达9.6Gbps（理论，具体要根据厂商的硬件设计来决定）。

3多任务、多设备连接能力提升

Wi-Fi 5支持的设备数量约在30个左右，这个接入量今天看有点差强人意了，在这方面，Wi-Fi 6大幅提升了接入能力，达到了200个（图6），远超Wi-Fi 5。

4跑得快、耗损低

Wi-Fi耗电吗？绝对值不算高，但是在空闲状态下，Wi-Fi 5的低功耗表现并不理想。在Wi-Fi 6上，特别针对闲置负载时进行了供电优化，它可以在没有信号传输的时候保持休眠状态，只负责少量的关键数据传输，用以保证智能设备的连接畅通无阻。例如物联网Lot设备等等，最高可以节省50%左右电量 （调制解调器本身+装置本身）。

而且，Wi-Fi 6独有的目标唤醒时间 （TWT） 功能，可让装置在无需与路由器通讯时休眠最高可降低大约七倍的功耗（相对于Wi-Fi 5），从而大幅提升电池续航时间。

5信号覆盖 Wi-Fi 6更强

目前多数用户手机、平板、计算机与调制解调器等等都是Wi-Fi 5，Wi-Fi 6与Wi-Fi 5同样用了2.4G和5G的无线频段标准，理论上有相同的穿透力，但是实际上Wi-Fi 6却有更好的速度与支持性。透过OFDMA技术改进了 5G频段距离较短的缺陷，可搭配AP功能的路由器或Mesh功能的路由器（等同加了分机）扩展信号，延伸宽带涵盖范围 （水平+垂直方向），可将每个通道区分为较小的次信道，这些次信道有较小的带宽，使其最高可提升80%的信号覆盖范围。其结果可提供较少的Wi-Fi死角，实现到处皆可上网的网络环境。

总结一下，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。

Mesh 覆盖无死角？

Wi-Fi 6固然增强了信号覆盖的能力，但是在拓展网络覆盖方面，依旧不能达到一个设备通吃的状态——因为无论是理论还是实践中，都不存在这样的设备，尤其是室内环境，钢筋混凝土的墙壁是阻隔信号的天然“屏障”，这就需要使用多个设备连接，来增强网络覆盖了（图7）。

这其中，Mesh这种网络技术近两年成为大热，尤其时下几乎所有的路由器（尤其是Wi-Fi 6路由），都以具备Mesh为重要卖点。那么，Mesh究竟是一个什么样的技术呢？

在说Mesh技术之前，先要从网络的基本传输原理谈起。网络传输的基本结构，无外乎三种，分别是星状网络（Star Network）、树状网络（Tree Network）与网状网络（Mesh Network）。

星状网络（Star Network）

星状网络是以一对一的方式沟通（图8），如果同时有两个终端设备（End Node）连接网络，路由设备（Router Node）作为网关（Gateway）就必须同时服务这两个设备，因此随着终端的增加，网关的负担就会逐渐加重，影响网络速度。

树状网络（Tree Network）

顾名思义，树状网络的沟通方式是以树形图的方式展开，利用一个主机搭配多个中继路由节点来加强网络信号与覆盖范围（图9）。一般的公共空间例如商场、机场、车站等都是使用树状网络，当你在不同范围走动时，可能会因为超出路由节点的覆盖范围，必须在不同的设备间切换信号。

网状网络（Mesh Network）

网状网络是树状网络的升级版，与树状网络最大的差别在于，路由设备彼此之间可以互相沟通，避免因为中间的路由设备故障或超载影响效率（图10）。此外，网状网络还会自动计算最佳路径，缩短路由设备与网关的沟通时间。

显然，从网络形态来说，网状网络是目前最为理想的拓展网络方式，可以最大化网络覆盖能力（图11）。那么，Mesh这种技术，究竟如何实现优质的网络覆盖能力的呢？

1无缝漫游

使用传统的路由器AP功能时，当使用者进入不同的路由器覆盖范围时，就需要切换不同的Wi-Fi信号，容易造成网络不稳定及断连的问题。相比之下，Mesh只需要一个统一的SSID，其内部可以自行协调切换不同的信号来源，从而达到设备无缝漫游的使用体验（图12）。

2适应式路由技术

Mesh的网络传输特性可以让路由节点之间自行沟通，也正因如此，网络内会产生很多个信号的传输路径，这时候，适应式路由技术便可以根据每个Mesh路由器的负载状况或者当前频段的信息，自动寻找干扰最小的传输路径用来传输数据，从而提升网络的整体性能——既不会闲置频段、信道资源，也不会让Mesh网络中某一个节点拥堵不堪。

3自我修复功能

如果以Mesh技术组建的整个网络出现某一个节点故障该如何解决呢？Mesh技术的先进性就在于此，当网络中某一节点出现故障的时候，Mesh就会自动调整传输的路径，绕过这个有故障节点设备（Mesh路由器），网络功能则可以维持正常运行（图13）。除此之外，有些系统甚至能够协助诊断、排除故障（软件故障）。

尤其是对比早先的WDS技术，Mesh网络技术的先进特性让用户可以更为轻松的使用无线网络，而且不必学习网络技术知识，一切交给设备本身即可。而且在添加Mesh节点用以增强網络覆盖能力的时候，Mesh路由器的配置极为简单，向导式操作极短的时间就可以添加网络覆盖能力，这一点是早先的网络拓展技术完全不具备的。

当然，Mesh技术也不是无懈可击，在享受使用便利的同时，Mesh的这些问题也需要概括承受。第一个就是延迟问题，由于每次转发都需要一定延迟，多次转发之后延迟较高，所以对于实时性要求较高的网络，Mesh的这一缺点就会被放大;其次就会网络容量，Mesh路由会使用转发功能，因此每次转发之后速率都会降低，因此需要限制每个网络中节点的数量，所以Mesh网络节点数量尽量不要太多，否则会影响网络质量（更多的节点=更多的转发）。

没有2.5G谈什么Wi-Fi 6？

说了这么多，那么具体到路由器上，我们是不是只要随便买一个Wi-Fi 6的路由器就可以了？组Mesh时是不是随便一个路由都可以加入呢？

首先，要了解到现在的Wi-Fi 6路由器有很多不同类型，而且有两个至关重要的因素务必要考虑——第一：外网（WAN），也就是宽带的速度要达到1Gbps，当然，这不是必选项;第二：也是最重要的，你的内部有线网络（LAN）必须要大于1Gbps，也就是目前最新的2.5Gbps有线网络（图14）。这是为什么呢？

可能很多人会说，Wi-Fi都是无线的，还需要有线网络干什么呢？我们先来说说有线网络的基本情况。有线网络目前主要可以分为100Mbps（电口）、1Gbps（1Gbps、电口）、2.5Gbps（电口）、5Gbps（光口、电口）、10Gbps（光口、电口）不同的规格。当然，更早还有使用同轴线缆的10Mbps有线网络（图15），不过早已淘汰，这里略过不谈。

同Wi -F i的誕生一样，有线网络也是由IEEE（国际电气电子工程师协会）制定的标准，属于802.3协议簇。100Mbps称为快速以太网（FAST Ethernet），一般我们使用的都是100BASE-TX的标准模式，通过双绞线（也就是网线，俗称电口）来传输。而且，100Mbps有线网络只需要四芯网线即可满足100Mbps的传输，而且传输距离一般在100米以上;

1Gbps称为吉比特以太网（Gigabit Ethernet），日常使用的基本都是遵从1000BASE-T标准，也是通过双绞线（电口）传输。不同于100Mbps有线网络的是，1Gbps需要使用四对双绞线，也就是8芯网线，并且需要带有屏蔽层，它传输距离也能达到100米以上;

2.5Gbps/5Gbps，即2.5倍/5倍千兆的速率，标准协议制定于2016年，正式的名称为802.3bz（2.5 GBASE-T和5 GBASE-T）（图16），其目的就是替代1Gbps的下一代有线规格。它实际是为了填补1Gbps和10Gbps有线网络之间的产物，其特点是通过双绞线即可传输，而且只需要超五类网线即可，完全不需要重新更换更高标准的线缆（图17），传输距离100米以上;

有线网络

10GBps或者成为万兆以太网，其标准制定于2000年代初，远远早于2.5Gbps/5Gbps的802.3bz标准。10Gbps存在于商业领域使用，例如大企业或科技公司的内部网络，以及各种网络服务设备上（图18），它的价格门坎极高，也不太考虑耗电问题，一般消费者无法负担、也不需要。而1Gbps网络的速度又不足以满足普通用户的使用需求，于是2.5Gbps/5Gbps的技术规格产生了。

回到我们开始的问题“没有2.5G谈什么Wi-Fi 6？”——Wi-Fi 6的绝对速度已经远远超过了1Gbps（注：2×2天线在160MHz频宽时就能达到2Gbps的传输速度，若再加增加天线，连2.5Gbps的有线网络都有些不够看了），也就是说如果在局域网络内，如果想要一个高速的局域网传输速度，那么就不能被有线部分的传输速度“卡脖子”。

其实从理论上讲，在Wi-Fi 5，也就是802.11ac时代，千兆有线网络就已经略显疲态，不少路由器都已经实现了1.2Gbps至2.4Gbps的连接速度。只不过，在信号强度等诸多方面因素的影响之下它们的实际传输速度，一般都只有800Mbps左右，千兆有线网络勉强还能够与之匹配，但是在Wi-Fi 6时代，千兆有线网络确实有些“不够看”了。

另一方面，在电脑上，固态硬盘的普及（暂且不提NVMe固态硬盘）甚至是大容量的机械硬盘，数据的传输速度更为迅速，甚至动辄以TB计的数据要想无瓶颈传输，有线网络必须达到至少2.5Gbps的速度（其实2.5Gbps都未必足够，只不过时下没有5Gbps的设备）。

如果概括起来总结，那就是一个没有2.5Gbps有线网络接口的Wi-Fi 6路由器是没有灵魂的！当然，如果你没有繁杂的数据传输需求，到也可以不必刻意追求2.5G有线网络+Wi-Fi 6的组合，带有Mesh功能的无线路由器，哪怕是Wi-Fi 5都很好用。

路由买这些准没错

华硕RT-AX86U

作为华硕极具性价比的产品，RT-AX86U具备不错的硬件技术规格，采用博通BCM4908 4核心1.8GHz Cortex-A53架构的处理器，而且配备了高达1GB的内存（RAM）及256MB的存储空间（ROM），性能十分强劲。在天线部分，5G是4×4 MIMO/160Mhz/1024QAM/AX=4804Mbps规格，2.4G部分则是3×3 MIMO/40Mhz/1024QAM/AX=861Mbps的規格。有线部分，WAN/LAN网口规格是1个2.5Gbps自定义切换，另外配备了1个1Gbps WAN/LAN口以及4个1Gbps LAN口，这个配置方案灵活性极高，规格也非常不错。

华硕路由器的性能无需多言，而且一以贯之的优异固件让华硕RT-AX86U可玩性大为提升，如支持Mesh组网、支持USB硬盘挂载、支持手游电竞模式、支持商业级安全防护AiProtection等功能，非常人性化。

TP-LINK XDR6060

TP-LINK XDR6060是一款双频无线路由器，支持一个2.5G网口。处理器部分采用的是博通BCM4908 4核心1.8GHzCor tex-A53架构产品，性能来说相当的强大。其5G芯片是BCM43684，2.4G芯片也是BCM4 3684。而功放芯片部分，5G部分为QPF4516×4，2.4G功放则是QPF4216×4，一共提供了8个功放芯片，无线信号的强度足以保证。至于它的天线规格，5G部分为4×4MIMO/160Mhz/1024QAM/A X=4804Mbps，2.4G部分天线则为4×4MIMO /40Mhz/1024QAM/AX=1148Mbps。

有线接口方面，TP-LINK XDR6060的接口分为，1个2.5Gbps自定义切换WAN/LAN口，1个1Gbps WAN/LAN口，以及3个1Gbps的LAN口。

TP-LINK XDR6060的易展功能就是Mesh组网，在操作上较为方便，没有那么繁杂的配置，只需要跟着向导页面照做即可。而且这款路由的价格在2.5G路由中算是比较平价的，有兴趣的朋友不妨关注一二。

网件RAX120

网件RA X120是网件旗下的旗舰级别产品，配置有比2.5G网口更加强悍的5G以太网络，外形是很酷的机翼造型，配置上它使用了高通IPQ8074 14nm的4核心2.2GHz处理器，并且配备了1GB内存。它的2.4G和5G芯片部分采用了QCN5024，而功放芯片则分别是5G为SKY85743×4+SKY85743×4，2.4G则为SKY85331×4，一共拥有高达12路功放，不亏是旗舰级产品。

天线规格规格方面，网件R A X120采用的是5G12×2 MIMO/160Mhz/1024QAM/AX=2402Mbps，5G22×2 MIMO/160Mhz /1024QAM/A X=2402Mbps，2.4G天线则是4×4 MIMO/40Mhz/1024 QA M /A X=1148Mbps的规格，无线信号足够强大。在有线接口部分，网件RA X120配备了一个5Gbps、2.5Gbps、1Gbps自适应、自定义接口，以及4个1Gbps WAN口和4个1Gbps的LAN口，这也让其成为为数不多提供了高达5Gbps规格有线接口的无线路由产品。

小米AX6000

小米AX6000是一款当红炸子鸡的双频无线路由器产品，处理器部分采用高通的IQP 5018 2核心1.0GHz Cortex-A53 架构产品，性能略逊一筹，不过好在价格也比较便宜。5G芯片部分采用的是QCN9024， 而2.4G芯片为处理器集成。功放芯片部分，5G功放是QPF4588×4，2.4G功放芯片则为QPF4288×2的配置方案，一共提供6路功放。

在天线部分，小米AX6000的5G天线部分为4×4 MIMO/160Mhz/1024QAM/AX=4804Mbps的配置（全速满血方式），或者为5 G部分2×2MIMO/160Mhz/4096 QAM/AX=2882Mbps，2 . 4G部分2×2 MIMO/ 40Mhz /1024QAM /AX=574Mbps两种方式。

在有线规格上，小米AX 6000配备了1个2.5Gbps自定义切换WAN/LAN口，1个1GbpsWAN/LAN口，以及3个1Gbps的LAN口。

不可否认，小米A X6000的硬件规格并非旗舰级配置，但是这也让它的售价颇为低廉，有兴趣的读者不妨多关注一二。