2018年07月23日 | 全方位提升无线网络体验 双通路2x2Wi-Fi必不可少

    无线网络作为现在大家的新刚需，其重要性是不言而喻的，而其中一般用户接触最多的就是运营商移动网络和现在遍布我们周围的Wi-Fi了。LTE网络不用多说，控制点在于运营商提供的网络，基站覆盖以及手机基带的上下行能力，其中除了手机之外，基本都是我们不可控的因素。

　　相比之下，在真正的无线网络体验方面，Wi-Fi的重要性其实会更高一些，首先说一个最实际的，资费问题，相比于使用移动网络需要分心关注剩余流量，肯定还是可以敞开用的Wi-Fi更爽一些，毕竟即使所谓的无限流量套餐，在使用了一定量之后，也会有不同的限速措施，网络体验大打折扣。

　　要提升Wi-Fi使用体验，相信不少朋友都有一些自己的理解，我们可以简单划分为三个环节，分别是网络带宽、路由器等无线输出设备和手机等终端接收设备。其中带宽部分最容易理解，要想速度快，自然就得接入高速大带宽的网络，在其余条件充足的情况下，100M光纤的网速必然是要快过4M小水管的。

　　而路由器的选择方面，稳定性、最大带宽支持、负载能力、2.5GHz和5GHz双频、多天线MIMO技术等方面都是需要考虑的，当然现在路由也都做得不错了，一般购买靠谱的品牌，合适的价格上基本也不会出大错。

　　但是可能大家还是会发现，即使自己家中的网络以上两方面都做到足够好，百兆光纤入户，高端路由器配置完成，还是不能享受到自己理想中的完美无线网络体验，不仅经常有莫名的延迟，在一些障碍较多或者距离较远的角落，甚至连接网络的基本稳定性都难以保障，Wi-Fi总是在不停地断开和重连，哪还有心思刷剧或者吃鸡。

　　如果以上这些情况都是你在使用手机的时候出现的，那么不用怀疑了，多半是你的手机并不支持2x2双通路Wi-Fi技术。

　　2x2 Wi-Fi是高通中高端SoC所支持的一项新特性，利用双天线MIMO（多入多出）技术，可以将已有资源做到更好的利用，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，提供更好的网络覆盖和更高的数据吞吐量，简单来说就是网络信号更好，网速更快（需要路由器无线网络发射端同样支持MIMO技术）。

　　“有线的资源是无限的，但无线的资源是有限”。有线网络在这方面具有极大的优势，有拓容需要的时候多扯一条光纤就能解决，一条不行还能多来几条，但无线网络大家都是依靠无形的电磁波走的“航空路线”，因此就存在互相干扰的问题，频谱资源本身有限，还要考虑传播过程衰减和各频段电磁波衍射能力不同等多方面的因素，受到的限制就更大了。

　　而为了利用好宝贵的频谱资源，就有了高阶调制、多天线MIMO以及多载波调制等等技术的出现，咱们今天谈及的双通路Wi-Fi，主要就是利用双天线MIMO的特性为我们常用的智能手机Wi-Fi能力带来了巨大提升。

　　MIMO涉及到空间分集和空间复用两方面的技术。利用空间分集技术，发射端可以将相同信号从不同天线发出，接收端的多天线收到信号之后可以互相印证，从而获取更大的分集增益，提高信号的可靠性，在信号覆盖弱的地方，就可以利用此项特性来保证连接的高可靠，相对于单路Wi-Fi自然就有了更好的体验。当然，“互相印证”只是便于理解的一个简单说法，实际情况是多天线可以利用更复杂的复合编码形式实现更大的提升，就比如空时分组码和波束成形等技术，这里咱们不必深究。

　　而空间复用技术则正相反，输出端的多条天线分别传输不同信号，接收端对应的多条天线再分别接收，从而实现信道容量的成倍提升，其优势就在于对带宽本身和天线的发送功率的要求并没有提升，主要是增加了频谱的利用率。简单比喻就像在两地之间建起了双车道甚至多车道，传输的效率自然也就提起来了。同样的，这里也只是便于理解的说法，实际情况中还涉及到信道模型建立、调解复杂程度等细节性的问题，不过这些都是厂商和高通需要解决的问题，咱们安心享受实际成果就好。

　　正是因为拥有空间分集增益和空间复用增益的加持，双通路Wi-Fi可以利用2x2天线做到并行数据的传输和信道衰落的抑制，表现到实际体验方面，就是家里再也没有无线网络覆盖不到的死角，且Wi-Fi的延时、丢包率、上下行速率等也会表现得更加理想。

　　也许有的同学就会问了，我也知道2x2 Wi-Fi能显著提升网络体验，但是让我在寸土寸金的手机内部空间里还要为Wi-Fi再增加一条天线设计，实在是臣妾做不到啊。

　　没错，首先这条天线可能会让电池的容量再缩减几分，对续航比较敏感的同学可能当时就不太好了，其次，天线的设计本身就是个技术活，天线净空对TRP（Total Radiated Power，整体发射功率）的影响死死的压在厂商头上，过不了场测就满足不了运营商标准，自然也就没有量产的可能性了。

　　而这正是高通2x2 Wi-Fi解决的另一个大问题——仅利用单条Wi-Fi天线就能够实现双通路Wi-Fi的性能，当然，高通也并不是做到了无中生有，而是另辟蹊径，向隔壁的LTE天线借了一条来应急，这条LTE/Wi-Fi共享分集天线主要面向2.4GHz Wi-Fi频段，配合Wi-Fi主天线实现以上所说全部2x2 Wi-Fi的功能。

　　干起了兼职并不是说其主要工作就干不好了，共享分集天线面对的LTE网络频段集中在中高范围，该频段电磁波波长较短，衍射能力差，也就是俗称的穿墙能力弱，在室内等环境基本处于无效状态，而在高通的规划里，也是当这类LTE连接无效时，这条共享分集天线才会作为Wi-Fi天线使用，也就是说这个方案实际对LTE网络连接性能的影响可以说微乎其微。

　　以上是我们基于理论和资料做出的分析，而实际情况和我们的分析也基本一致。

　　可以看到，在同样的网络环境和家庭布局之中，普通的单路Wi-Fi设备在一些角落已经出现了标红的点，这代表在该区域，设备出现了Wi-Fi连接频繁断开无法使用的情况，相比之下，使用2x2 Wi-Fi的设备则可以帮助家庭实现完美的无线网络覆盖。

　　高通的双通路Wi-Fi作为一个标杆级功能，即使是自家芯片，也只出现在中高端产品之上，除了最顶端的骁龙800系列SoC而外，最为我们所熟知的，就是一代神U骁龙660和新登场的搅局者骁龙710了，骁龙710作为一个全新的系列，其上有着不少本来高端专属的特性下放，其中就包括骁龙845同款Hexagon 685 DSP和全新的Spectra 250 ISP以及我们今天所说的双通路Wi-Fi等等。

　　因此，我们选取了搭载骁龙710处理器小米8 SE做简单测试，另一方面我们还选择了不支持双通路Wi-Fi的某安卓平板，选取平板作为对比对象，主要是因为它在天线设计方面的空间更充足，能够作为发挥优秀的1x1 Wi-Fi解决方案的代表。

　　以上是距离路由器最远的房间中测得的数据，两款设备连接的都是“XXX_5G_601”，选择5GHz频段，是因为其穿墙能力更弱，可以增加测试难度。因为是在家庭环境实测，可以看到周围充满了邻居的网络干扰。

　　左侧屏幕较小的是小米8 SE，测试Wi-Fi显示为绿色线条（下部为绿色阴影区域），而右侧是安卓平板，测试Wi-Fi显示为蓝色线条（下部为蓝色阴影区域）。观看放大图例，可以看到在相同环境下，当小米8 SE信号强度为-74dBm左右的时候，平板的信号基本在-81dBm左右，二者信号强度有着明显的差异，在后面出现的波动之中，这个差异也始终存在，可以判定小米8 SE的Wi-Fi连接能力是强于体积更大的平板的。

　　高通的双通路Wi-Fi技术，不仅对网络体验本身做到了提升，还降低了各家手机厂商的设计难度，无需在前期设计时在宝贵的内部空间中留出多一条Wi-Fi天线的位置，只要使用中高端的高通SoC，自然就能拥有更好的2x2 Wi-Fi技术。而对于消费者来说，这同样也是一个好消息，这直接说明了如果你想要拥有更好的网络体验，除了宽带和路由器要足够给力之外，选择支持2x2 Wi-Fi功能的“高通芯”手机，同样是一个值得考虑的选择。