現代人生活離不開網路，而隨著社交網路、高畫質影片等多媒體傳輸需求日漸增加，Wi-Fi無線網路也隨著科技進步來到下一個世代。Wi-Fi 6是Wi-Fi聯盟在2019年下半根據IEEE推出的最新Wi-Fi認證標準，能夠提供用戶速度更快、更省電的無線傳輸體驗。目前市面上也有不少支援Wi-Fi 6標準的路由器、行動裝置等等，本篇將介紹Wi-Fi 6的革新技術與相關知識。
IEEE 802.11ax又稱為Wi-Fi 6
可能會有些疑惑，這次Wi-Fi聯盟推出了Wi-Fi 6，但過往卻不曾聽見Wi-Fi 5或是Wi-Fi 4的稱呼，反而比較常見到IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac等數字與英文的組合。
IEEE是電氣和電子工程師協會的標準制定機構，制定包括乙太網路(802.3)、區域網路(802.1)等一系列標準，而Wi-Fi聯盟定義Wi-Fi使用IEEE的802.11標準。因此，Wi-Fi無線網路標準被稱為IEEE 802.11，後續也都會依照這個規定，在數字後方新增如a、b、n等英文字作為補充，成為了IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11ax等目前常見的Wi-Fi標準規格。
▲過往Wi-Fi標準都會直接以IEEE所制定的802.11表示，後綴的a、b、g、n可以視為不同代的Wi-Fi標準。圖為三星的手機Galaxy S10規格，支援IEEE 802.11ax，也就是Wi-Fi 6。(圖片來源：三星Samsung)
然而，因為IEEE 802.11與後面的英文字母，對一般人來說比較難了解新舊特性，因此Wi-Fi聯盟決定將最新一代Wi-Fi標準，也就是IEEE 802.11ax命名為Wi-Fi 6，取代原本IEEE數字與英文的命名方式。而在Wi-Fi 6的命名之後，也就可以回溯上一代IEEE 802.11ac為Wi-Fi 5，再上一代的IEEE 802.11n為Wi-Fi 4，後續Wi-Fi連接的圖示上也將會加入數字表示。
不過，數字代稱最多只到Wi-Fi 4而已，更之前的幾代Wi-Fi規格仍然會習慣以IEEE 802.11與後綴英文字母表示，不再另外稱之為Wi-Fi 1、Wi-Fi 2或Wi-Fi 3。更詳細的報導可見：WiFi 聯盟透過別稱方式作為新命名原則讓消費者更容易辨別，802.11ac 未來將稱為 Wi-Fi 5。
▲歷代Wi-Fi標準名稱、支援頻段、傳輸速度、發表年份。(圖片來源：Allion)
▲和行動網路的3G、4G一樣，未來Wi-Fi顯示圖示也會加上數字，讓用戶明確得知現在使用的是哪一代無線網路。(圖片來源：Wi-Fi.org)
▲Wi-Fi 6的特色、技術介紹。其中OFDMA、MU-MIMO技術是Wi-Fi 6的重要特色。(圖片來源：Qualcomm)
Wi-Fi 6使用OFDMA技術提高傳輸速度、覆蓋範圍
Wi-Fi 6的關鍵技術大約有OFDMA、MU-MIMO、1024 QAM、 BSS coloring、TWT等等，以下將分別介紹。OFDMA技術是Orthogonal Frequency Division Multiple Access的簡稱，中文又稱為「正交頻分多址」或「正交分頻多重存取」，是進階的OFDM技術，也是Wi-Fi 6最重要的技術。
OFDMA改善了Wi-Fi無線網路的傳輸距離與傳輸速度，它概念是將傳輸的頻道分割成多個小單位，藉此讓多組裝置能夠同時通信，能夠有效提升頻譜的利用效率。舉例來說，瀏覽網頁和觀看影片的網路使用量不同，但過往Wi-Fi都會給予同樣的資源，每次傳輸1項，但OFDMA技術讓它可以依照使用情況調整分配，同時傳輸，藉此提升頻寬的使用效率，並且降低Wi-Fi傳輸時的延遲。
▲以往Wi-Fi會給予傳輸資料相同的資源，導致無論應用、流量大小，都會佔據整個頻寬。Wi-Fi 6的OFDMA技術能夠根據使用類型調整，讓頻寬的使用更有效益。(圖片來源：NetBridge)
▲OFDMA技術將資料切割成小單元，重新分配位置，讓需求不同的多部裝置能夠同時進行，不需要再相互競爭。因此OFDMA技術帶來了更高的資料傳輸速度。(圖片來源：National Instruments)
MU-MIMO再改良 同時與多部設備通信
雖然MIMO技術早在802.11n(Wi-Fi 4)時就開始運用了，直到上一代Wi-Fi 5也已經能夠達成多個使用者通訊，也就是MU-MIMO的基礎。然而隨著配有網路的裝置越來越多，Wi-Fi 5的裝置數量逐漸不敷使用，而Wi-Fi 6的MU-MIMO技術同樣是過去的基礎再繼續改良，能夠與最多8個裝置連接、同時通訊與傳送多批資料，並且允許設備回應路由器。這讓需要多裝置連接網路的智慧家庭設備擁有更穩定的網路表現。
▲MU-MIMO能夠讓路由器同時與多個裝置通訊，Wi-Fi 6最多能與8個裝置配對。(圖片來源：Qualcomm)
▲如果以車流量比喻，同時傳輸就像是擁有更多的車道，Wi-Fi 6的MU-MIMO技術讓連接裝置能夠使用專屬的車道進行傳輸，不再擁擠，也就能夠更有效率地處理流量。(圖片來源：Aruba)
▲OFDMA與MU-MIMO。相較於上一代Wi-Fi 5，OFDMA技術可以一次傳送不同的資料，讓數據傳輸更有效率，而MU-MIMO技術可以同時傳送多批資料，增加了資料傳輸的能力。(圖片來源：Qualcomm)
1024QAM增加傳送容量、BSS coloring減少傳輸等待時間
QAM是Quadrature Amplitude Modulation的簡稱，中文稱為「正交振幅調變」，會定期調整正弦電磁波的相位與振幅，以便傳送數位資訊。相較於Wi-Fi 5的256QAM，Wi-Fi 6提高至1024QAM，讓載波之間的間隔更密集，讓它比上一代增加了25%的速度。可以將QAM理解成快遞送貨員的數量，QAM也就是人數越多，送貨的速度越快，也就能夠寄送更多的資料。
而為了避免資料在傳輸時發生碰撞，過往在傳遞資料時，會先查看通道是否正在傳輸，等到通道淨空時才可以開始進行。然而這造成忙碌時需要不停地等待其他資料傳輸完成，耗費許多時間，而BSS coloring就是為了解決這種狀況，它藉由標記存取點的顏色，讓資料忽略其它進行中的傳輸動作，直接開始傳輸，顏色讓同一個頻道的傳輸過程不會互相干擾。
▲Wi-Fi 5使用256QAM，當時認為已經到達頂峰，想不到在科技技術的革新之下，讓Wi-Fi 6可以繼續往上發展，達到1024QAM的標準。(圖片來源：Aruba)
▲BSS coloring標記存取點的顏色，避免同個頻道中的不同資料在傳輸時互相干擾。如圖，在標記顏色之後，資料可以忽略其他顏色的傳輸過程，自行傳輸，有利於對抗壅塞的網路環境，提高傳輸效率。(圖片來源：Netgear)
TWT技術讓裝置不使用時進行休眠
TWT技術主要使用在裝置端，全名為Target wake time，目標喚醒時間。TWT技術是因為Wi-Fi 6裝置往往較為耗電，待機時間短，而此技術可以定義每個裝置的不同喚醒時間，也就是只有在需要時間清醒，其他時間休眠，藉此節省使用電量，也延長電池壽命。
▲TWT技術可以定義不同裝置的不同休眠時間，只有在需要使用時將其喚醒。(圖片來源：Qualcomm)
Wi-Fi 6速度更快、傳輸容量更大 為5G互補
綜上所述，Wi-Fi 6將提供比Wi-Fi 5更快的傳輸速度、更大的傳輸容量、低延遲、以及低損耗的裝置優勢。而在未來5G網絡布局完成時，Wi-Fi 6也將成為電信業者補充5G基地台覆蓋範圍外的互補，同樣提供更高的資料傳輸速度與容量。或許可以想像，未來室內的網路覆蓋由Wi-Fi 6完成，而室外的網路連接則可以透過5G達到高網速、低延遲的效果。
目前已有不少裝置推出Wi-Fi 6服務，而預估2020年下半，Wi-Fi頻段將在傳統2.4GHz、5GHz之外，再多開放6GHz使用，避開2.4GHz與5GHz頻段的壅塞現象，並且將使用6GHz頻段的Wi-Fi稱為Wi-Fi 6E。更詳細的報導可見：Wi-Fi可用頻段除2.4GHz、5GHz外，今年末將追加6GHz頻段的Wi-Fi 6E。
▲Wi-Fi 6的優勢。(圖片來源：Netgear)
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