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最新一代的Wi-Fi網絡技術Wi-Fi 6, 又名802.11ax,今年開始有數間廠商,推出新路由器,包括了華碩,NETGEAR、華為、Juniper Networks 等開始發貨。
手機方面亦有Samsung、Intel、Qualcomm等提供芯片,相信未來一年內,有更多的廠商會陸續加入戰場。第六代Wi-Fi技術,提供更快網速,縮短了網絡延遲,支持更多設備同時上網。
Wi-Fi 6 跟5G技術,有不少相似的地方,譬如能支緩更多的網絡流量,更快的傳送速度,和更多的手機或其他設備同時使用。5G將會在室外使用居多,Wi-Fi 6則會是室內主要上網渠道。
Wi-Fi 6不單改變了消費者的連接體驗,也加入企業功能;包括了支援物聯網(IoT),以及支援極低延遲,又大大降低功耗,可部署在自動化的生產設備,具備自動接入IoT物件,也有更強的保安機制;長遠而言,Wi-Fi 6有望應用在工業自動化和智能化生產,取代5G在工業上的某些應用。Wi-Fi 6支援大量用戶接入,也提昇Wi-Fi 6在教學上等用途,班房內大量學生以平板電腦上課,舊的Wi-Fi標準可能亦難以應付。
相對於Wi-Fi 5,第六代技術可提升最高傳輸速度至9.6 Gbps,比相現時速度提昇了百份之39。雖然,實際測試未必達上述佳績,但由於速度和性能提昇,絕對可吸引大企業採用Wi-Fi 6。
Wi-Fi 6五大改進
據業內工程師普遍的意見,Wi-Fi 6主要是優化了上一代技術,引入了五大改進,達至速度及容量的增長。上述五大改進,包括以OFDMA去改良了傳送效率,BSS Coloring技術增加容量,Target Wake Time (TWT) 降低了IoT設備的耗電量,Uplink MU-MIMO則有效支持多個上網設備;最後則是1024-QAM技術,令傳送數據更加密集,傳輸速度更比上一代再提高25%。
Wi-Fi 5或802.11ac標準之下,以OFDM傳送客戶端的數據。這種多工接入(Multiplexing) 技術有效為不同客戶端設備傳送資料;假設有三個用戶,每個用戶數據會由一架專用貨車,運送資料到目的地,但OFDM缺點是每架貨車未必載滿貨物,浪費了運輸的空間。Wi-Fi 6標準下,新加入OFDMA把頻道分得更仔細,每架「貨車」同時容納不同用戶的資料,有利多人同時上網,同時上載或下載數據,更有效和降低延遲,也充份利用頻道的傳送能力。
此外,MU-MIMO機制則如同時間內,有多部貨車開出,接送更多用戶數據,大幅增加了傳送的容量。
現時,Wi-Fi使用不同頻道(Channel)跟客戶端連接,若有多個AP在同一頻道使用,通訊協定會以CSMA/CA方式(但不相等於Ethernet上的CSMA/CA),測試是否有其他用戶使用此頻道的頻率,才開始傳送數據,若有碰撞出現便會停止,以避免干擾,要再次計算及測試才再傳送。
CSMA/CA弊處是太保守,太多碰撞發生,網絡間會有很多停頓。Wi-Fi 6利用BSS Coloring技術,可將在同一頻道AP內,改以代碼識別通訊,實際碰撞機會減低,AP更有效地去使用網絡。Wi-Fi 6亦考慮到網絡上有大量IoT設備出現,需要新機制聯絡IoT,以減低耗電等。TWT 就是Wi-Fi 6提供新功能,可讓AP設訂特定時間,才喚醒某些IoT的設備,指定時間才跟這批設備交換數據,減少了IoT運作要求,不用全時間跟網絡連接,同時減少功耗。
時間表方面,Wi-Fi 6產品的出台和普及化,將比5G更加快,除了大型網絡設備廠商陸續已宣佈,今年或明年推出Wi-Fi 6的AP和路由器, Samsung亦推出新手機,以支援新一代Wi-Fi。據IDC估計,企業未來的三至五年內,亦會逐漸迎接改變,更新現時網絡設備,包括交換機、路由器、客戶端,轉變成支持Wi-Fi6標準。
由於Wi-Fi 6須更換大量的器材,運算能力更高,甚至要重新設計網絡,相信對IT人員及各大企業,將是頗大挑戰。
作者:梁定康(Andy Leung),網絡工程師,負責亞太區企業之網絡及保安設計。