今日的世界，無(wú)線信號(hào)在我們周遭早已無(wú)所不在，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的需求已經(jīng)不再只是上網(wǎng)瀏覽數(shù)據(jù)，一般的傳輸已無(wú)法滿足各式各樣的需求，更多的挑戰(zhàn)如高質(zhì)量的多媒體傳輸、4K甚至8K畫質(zhì)和藍(lán)光影片、甚至要能提供大量的使用者同時(shí)聯(lián)機(jī)、高效率各式各樣的無(wú)線產(chǎn)品使用等等需求，如此對(duì)于網(wǎng)絡(luò)尤其是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將是個(gè)很大的挑戰(zhàn)，因此在無(wú)線的技術(shù)上勢(shì)必提升更先進(jìn)的技術(shù)來(lái)滿足更強(qiáng)大的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需求。

成立20周年的Wi-Fi聯(lián)盟基于IEEE 802.11ax的標(biāo)準(zhǔn)，于今年9月推出了全新的Wi-Fi認(rèn)證Wi-Fi CERTIFIED 6?，Wi-Fi 第六代的推出也代表無(wú)線網(wǎng)絡(luò)正式邁入一個(gè)新的里程碑，滿足了現(xiàn)代社會(huì)人們對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求，提供速度更快、安全性更高、更省電的無(wú)線傳輸。

綜觀Wi-Fi聯(lián)盟于1999年成立，至今茁壯了20年，聯(lián)盟為了無(wú)線產(chǎn)品的質(zhì)量與互操作性基于IEEE 802.11的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展了許多的測(cè)試與認(rèn)證，于2018年底開始以世代的命名方式為其支持的標(biāo)準(zhǔn)分類。從一開始的Wi-Fi CERTIFIED a/b/g成長(zhǎng)期，到2009年推出的第四代Wi-Fi CERTIFIED n將整個(gè)Wi-Fi產(chǎn)品帶入的成熟的階段，2014年推出更新的第五代Wi-Fi CERTIFIED ac更是導(dǎo)入許多的無(wú)線技術(shù)，到今年Wi-Fi聯(lián)盟推出的新時(shí)代第六代Wi-Fi 6認(rèn)證，每一個(gè)時(shí)代都代表無(wú)線網(wǎng)絡(luò)加入許多的新技術(shù)，下表是各個(gè)Wi-Fi時(shí)代的傳輸速度。

從技術(shù)的角度分析，每一代的Wi-Fi使用了不同的帶寬、調(diào)變、安全性與數(shù)據(jù)流等等，當(dāng)然有著不同的傳輸能力并且持續(xù)采用更新的技術(shù)，各項(xiàng)表現(xiàn)透過(guò)以下表格說(shuō)明：

Wi-Fi 6最大的變革，除了大幅提升原有第四代與第五代的速度外，在安全性的部分也采用目前最高 WPA3 安全性等級(jí)；而長(zhǎng)久以來(lái)Wi-Fi的最大問(wèn)題在于耗電的部分也有提出方案，以目前IoT產(chǎn)品充斥市面的現(xiàn)況并與網(wǎng)絡(luò)相輔相成，Wi-Fi技術(shù)在此絕不能缺席IoT的世界，因此提出了省電的技術(shù)來(lái)協(xié)助IoT兼具快速傳輸能力與提高產(chǎn)品的電力續(xù)航能力。接著Wi-Fi 6的關(guān)鍵技術(shù)討論：

A. OFDMA (orthogonal frequency division multiple access)

原本的Wi-Fi使用OFDM技術(shù)，而OFDMA在帶寬的分配上將更有效率，舉例來(lái)說(shuō)：原本每位使用者擁有相同的時(shí)間槽，全部的使用者皆被分配到相同的資源，每隔一個(gè)周期被安排資源一次，但在實(shí)際的運(yùn)用上瀏覽網(wǎng)頁(yè)或傳信息的用戶在使用量上會(huì)比看電影的少，若透過(guò)OFDMA則可將資源做更細(xì)部的切割，OFDMA的資源依照使用者的需求不同而調(diào)整，因此在使用上將更有彈性的調(diào)整分配，而且分配到的周期也不再是固定的，如此更能提高帶寬使用率與降低延遲的產(chǎn)生。

B. 1024 QAM (quadrature amplitude modulation)

正交振幅調(diào)變是透過(guò)在載波上進(jìn)行振幅調(diào)變的方式傳送信號(hào)，在802.11n 使用64QAM，到了802.11ac則使用了256QAM，最新的Wi-Fi 6則使用更高的1024QAM?？煽吹?024 QAM在星座圖上更為密集，由于載波之間的間隔更密集，因此對(duì)EVM的要求更為嚴(yán)格，也因?yàn)榭萍嫉倪M(jìn)步讓電子組件更為可靠、震蕩器更為精準(zhǔn)，因此原視為極限的256 QAM能繼續(xù)向上發(fā)展。透過(guò)如下的星座圖可以看到802.11ax使用的1024QAM 比802.11ac使用的256QAM，在傳送時(shí)可以增加更多的容量，Wi-Fi 6使用1024 QAM單一技術(shù)就能比上一代增加1/4的速度，同時(shí)在MCS 的部分則定義支持更多從0~11的調(diào)變編碼。

C. MU-MIMO (Multi-user multiple input, multiple output)

MIMO多進(jìn)多出的技術(shù)并非新的技術(shù)，在802.11n即有設(shè)備開始運(yùn)用，以往的單一使用者SU(Single User)僅能在一個(gè)時(shí)間內(nèi)提供一位使用者M(jìn)IMO的傳輸，漸漸802.11ac提升到多使用者M(jìn)U(Multi User) 在Downlink時(shí)候能提供最大4位(4 Spatial Streams)服務(wù)，最新的Wi-Fi 6 支持到最高8天線的設(shè)計(jì)，則能同時(shí)提供MU Downlink 和Uplink 同時(shí)8 Spatial Streams的傳輸進(jìn)行。

D. TWT (Target wake time)

Wi-Fi 6 擁有傳輸速度快、構(gòu)建成本低等優(yōu)勢(shì)，且在生活上早已廣為被接受，但其缺點(diǎn)為較為耗電、待機(jī)時(shí)間短，然而，今日在智能生活的架構(gòu)下，各種IoT產(chǎn)品早廣為人們所使用，IoT其需要的特性為待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，事實(shí)上許多傳感器的待機(jī)時(shí)間高達(dá)95%，因此Wi-Fi 6也針對(duì)這一需求，加入TWT技術(shù)來(lái)改善待機(jī)與電力消耗問(wèn)題。

TWT技術(shù)能定義每個(gè)裝置的Wake Time，讓裝置在不使用時(shí)進(jìn)行休眠，一段時(shí)間才回到Awake。以下圖來(lái)看，Access Point在Beacon信息里面表示了TW時(shí)間，不同的設(shè)備定義了不同的TW時(shí)間，舉例來(lái)說(shuō)物體傳感器的TW會(huì)較短，溫濕度偵測(cè)器的TW可以較長(zhǎng)，在TW時(shí)間到達(dá)時(shí)才送出Trigger信息讓設(shè)備Wake up后進(jìn)行運(yùn)作，在此之前的設(shè)備皆在休眠的狀況，如此即能簡(jiǎn)單且有效的達(dá)到省電的效果。

E. BSS coloring

以往的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，當(dāng)環(huán)境過(guò)于忙碌時(shí)，數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生碰撞，導(dǎo)致不停的重傳影響效率，因此使用了CSMA/CD機(jī)制來(lái)避免數(shù)據(jù)的碰撞，CSMA/CD做法為當(dāng)每次要傳輸前，先監(jiān)聽通道是否正在傳輸，若通道凈空則可以傳輸，如此機(jī)制雖然容易設(shè)計(jì)，但在若遇到忙碌的無(wú)線環(huán)境下，將導(dǎo)致過(guò)多的等待時(shí)間。

而BSS coloring則利用一個(gè)Header，來(lái)標(biāo)記每個(gè)存取點(diǎn)所屬于的顏色，以圖來(lái)說(shuō)明，被標(biāo)示為同一個(gè)顏色的?BSS Color，在傳輸時(shí)會(huì)忽略其他?顏色的BSS Color，即使是同一個(gè)頻道，也會(huì)因?yàn)楹雎粤似渌鸅SS Color的干擾，因此可減少等待的時(shí)間，尤其在目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)普遍存在擁擠的狀況下，如此機(jī)制能對(duì)抗干擾與有效提高傳輸效率。

Wi-Fi 6 透過(guò)加入了前述的新技術(shù)能有效增加原有的傳輸速度、在資源的使用上也更為有效率，更強(qiáng)的抗干擾與同時(shí)多人多任務(wù)傳輸、并且具電力管理的省電機(jī)制。除此之外Wi-Fi 6也具有向下兼容的能力?802.11a/?b/?g/?n/?ac，也提升了安全性與優(yōu)化的頻譜運(yùn)用，因此Wi-Fi 6的測(cè)試認(rèn)證除Wi-Fi 6本身之外還需要執(zhí)行以下相關(guān)的測(cè)試，全部通過(guò)即表示產(chǎn)品擁有Wi-Fi 6的絕對(duì)高質(zhì)量與性能。圖案小三角形為Wi-Fi 5認(rèn)證所必須執(zhí)行項(xiàng)目，大三角形為Wi-Fi 6所必須執(zhí)行項(xiàng)目。

1. Wi-Fi CERTIFIED? n
2. Wi-Fi CERTIFED? ac
3. Wi-Fi CERTIFED WPA3?
4. Wi-Fi CERTIFIED Agile Multiband? (MBO)
5. Protected Management Frames (PMF)

百佳泰在眾多實(shí)驗(yàn)室中，目前擁有3套Wi-Fi 聯(lián)盟認(rèn)可的Wi-Fi 6測(cè)試設(shè)備，是目前擁有最多設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室，也有最高效率的測(cè)試時(shí)間；另外協(xié)會(huì)推出的其他30項(xiàng)的測(cè)試項(xiàng)目，目前亞洲地區(qū)的認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室中，也僅有百佳泰能完全執(zhí)行全部項(xiàng)目，可以說(shuō)是目前測(cè)試能量最強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室，請(qǐng)讓百佳泰支持您的產(chǎn)品取得Wi-Fi 6的認(rèn)證方案或來(lái)信至cn_service@allion.com.cn。