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速度大幅进化 Wi-Fi 6开创串流应用新资源
令人期待的无线技术

【作者: 王岫晨】2021年10月22日 星期五

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Wi-Fi在过去几年历经了多次进化,每一代的推出,都大幅提升了原始资料传输速率和其他效能规格。Wi-Fi 6尽管在原始资料传输速率上只有些微提升,但其标准在频谱重复使用和多通道容量上的改善,却使实际的资料处理量与使用体验提升达四倍之多。Wi-Fi 6的多通道容量能在有限空间内实现多重装置的连线、减少干扰,同时达到最大程度的室内资料处理。


在今天,Wi-Fi PA(放大器)是除了手机PA以外的第二大成长点。Wi-Fi 6与5G搭配,可以实现全场景的覆盖,使网路速率、节能效率得到大幅度提升。未来,随着物联技术持续普及,Wi-Fi 6的市场可??得到快速持续的成长。


Wi-Fi 6标准问世

「Wi-Fi」是由非营利的Wi-Fi联盟所创造的名词,指的是一组基於IEEE 802.11网路标准的无线网路通讯协定。Wi-Fi技术自90年代末以来就已经存在,但在过去十年中该技术有了大幅的提升。Wi-Fi已经为无线网路市场带来了巨大变化,除了把消费者的生活带入网路世界,无线网际网路也使得智慧联网生活得以成真。Wi-Fi技术的最新版本是Wi-Fi 6。


Wi-Fi 6是新世代的Wi-Fi标准,也称为802.11ax,是最新推出的短距离无线通讯技术。此标准以强大的802.11ac为基础,提升效率、弹性和扩展能力,增加新网路与现有网路的速度和容量,来因应新世代应用程式的需求。电机电子工程师学会(IEEE)提出Wi-Fi 6的标准,目的在於结合Gigabite乙太无线网路的自由特性和速度,以及认证无线电的可靠性和可预测性。


为了突显每代技术之间的差异以方便辨认,Wi-Fi联盟最近采用了一种更为传统的命名惯例,舍弃了技术层次过高的802.XX命名方式,改为更简化的数字尾码,例如Wi-Fi 5,或者Wi-Fi 6等。这种更简单的标签惯例(Wi-Fi 6与802.11ax相比)能让使用者更容易知道所使用的技术是哪一代,并且能够确定支援该版本的装置相容性。



图一 :  Wi-Fi 6是新世代的Wi-Fi标准,提升了效率、弹性和扩展能力。(source:nxp.com)
图一 : Wi-Fi 6是新世代的Wi-Fi标准,提升了效率、弹性和扩展能力。(source:nxp.com)

Wi-Fi 6是前几代技术的大幅升级,尽管一般使用者似??没有立即感受到明显的差异。我们可以这麽看,Wi-Fi 6的这些变化细节,可能不会明显改变我们使用无线路由器或无线网路的方式,它是由许多渐进式的改善所组成,叠加起来就成了大幅的技术升级。Wi-Fi 6最重大的变化,是允许了更快的连线速度。


(表一)Wi-Fi网路通讯协定标准(source:intel)

代别/IEEE标准

频率

最大连结速率

年份

Wi-Fi 6 (802.11ax)

2.4/5 GHz

6009608 Mbit/s

2019

Wi-Fi 5 (802.11ac)

5 GHz

4336933 Mbit/s

2014

Wi-Fi 4 (802.11n)

2.4/5 GHz

72600 Mbit/s

2009


Wi-Fi 6提供更快速度

由於Wi-Fi 6可以提供更大的频宽,因此可以加快上传和下载速度,或者让传输量加大。由於档案大小不断增加,以及串流传输高品质影片,与大量线上游戏对数据的更高要求,使得传输速度变得愈来愈重要。进行多人游戏同时还能在进行串流直播,就需要大量的频宽以及可靠稳定的连线。Wi-Fi 6的速度可以归纳为以下几项重点:


一、Wi-Fi 6跨多个通道的最大输送量是9.6 Gbps。相较之下,Wi-Fi 5最高只能提供3.5 Gbps。要注意这些都是理论的最大值。在现实情况下,本地端网路可能无法达到最高速度。尽管如此,具有Wi-Fi 6标准的装置仍可享受相当快的速度。


二、与Wi-Fi 5相比,速度将会更快。在单一装置上使用Wi-Fi路由器将会有明显的感受。Wi-Fi 6透过多种技术来实现这些更高的资料传输速度,首先是资料编码更有效率,以及藉由更强大的处理器,而能够使用无线频谱。


三、Wi-Fi 6最多能减少75%的延迟。Wi-Fi 6能透过更有效地处理大量网路流量,来实现低延迟的目标。对游戏玩家而言,这表示游戏下载更快、串流游戏的上传速度更隹,可以享受到最多达75%的低延迟,以及更可靠的媒体多工处理。


四、Wi-Fi 6把有线和无线讯号速度拉近到几??相同。这使得更多使用者可以摆脱固定线材连线到数据机的限制。在过去,许多游戏玩家或内容制作者仍透过传统乙太网路的缆线,直接连接到路由器或网路交换器,如此一来就无法享受无线网路提供的灵活性。Wi-Fi 6有助於进一步缩小有线和无线连线能力之间的差距。



图二 : Wi-Fi 6可以为AR、VR、8K串流媒体等应用开创新资源。
图二 : Wi-Fi 6可以为AR、VR、8K串流媒体等应用开创新资源。

Wi-Fi 6技术特色

与过去几年相比,现在大多数家庭都具备了更多拥有Wi-Fi功能的装置。从智慧手机和平板电脑,到电视或门铃等物联网装置,几??所有设备都可以连接到无线路由器。Wi-Fi 6可以同时跟需要资料连结的多部装置进行更好的通讯,并能在这些装置之间更有效率地处理流量的分配与优先顺序。


OFDMA(正交分频多工存取)Wi-Fi 6实现此目标的技术之一。OFDMA可以将通道细分为子载波,并允许同时传输到多个端点或装置上。Wi-Fi 6路由器可在同一个传输通道中传送不同的讯号,这样就使得路由器的单次传输能与多部装置通联,而不必让每部装置都要等待路由器先处理网路里的其它资料,加速整体资料的传输效率。


Wi-Fi 6E

而在Wi-Fi 6问世之後,近期又出现了另一种新的Wi-Fi技术,就是Wi-Fi 6E。Wi-Fi装置以前被限制只能使用2.4GHz和5GHz频率,但是最近这样的情况有所改变。在Wi-Fi 6E标准问世之後,支援Wi-Fi 6E的装置就可以利用6GHz频带。6GHz频带可提供1200MHz的频宽,因此非常适合在短距离内传输大量资料。这可以协助缓解支援Wi-Fi 6装置的流量拥塞和干扰。事实上,可以将Wi-Fi 6E视为一条全新的且更宽的车道,该车道会加入从前的双车道Wi-Fi通道中,并具有Wi-Fi 6的所有优点。


简单地说,Wi-Fi 6E表示Wi-Fi 6能扩展到6 GHz频段。Wi-Fi 6E的标准与Wi-Fi 6相同,但频谱范围更大。6 GHz的范围是5.925 GHz~7.125 GHz的新频段,可提供高达1,200 MHz的附加频谱。其与目前频道所使用的有限频谱方式不同之处在於,6 GHz频道没有重叠或干扰。连接6 GHz频率可带来更大的频宽,更快的速度与更低的延迟,如此一来,可以为AR、VR、8K串流媒体等应用,开创未来的新资源。


结语

Wi-Fi 6是非常令人期待的新一波无线存取技术。而5G的普及,更可以和Wi-Fi 6共同提升新建和现有网路的效能,让下一代进阶应用程式能展现出更好的性能。这两项技术终将普及,届时Wi-Fi 6和5G可??相辅相成,为无线通讯带来更光明的新应用商机。


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