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【詳解】WiFi 6 到底是什麼? 有咩好處、速度有幾快,對 2.4GHz 都有幫助

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上回,我們跟大家分享了什麼是 2.4GHz 與 5GHz WiFi,也訴說了 WiFi 1 – WiFi 5 的歷史。(【詳解】WiFi 與電磁波!2.4GHz 與 5GHz WiFi 的速度有多快?)這次我們跟大家談談新世代 WiFi 6 到底是什麼。我們平時買 Router,好多時候都會見到,寫着支持 WiFi 6 規格之類,但你又是否知道,到底 WiFi 6 是甚麼?跟網絡速度有甚麼關係?

什麼是 WiFi 6

簡單來說,WiFi 6 即是第六代的無線區域網絡標準,以前我們經常見到,甚麼 802.11 b / a / g / n / ac 等等,在 2019 年開始 WFA (WiFi Alliance) 將它們改以數字重新命名,即變成 WiFi 1、WiFi 2、WiFi 3…… 所謂 WiFi 6,即是 802.11ax。

這個新版本的 WiFi 6 與 WiFi 5 最大不在於它升級了 2.4GHz 以及 5GHz 頻段,即使是 2.4GHz 都無需採用如 WiFi 5 般改用舊標準 WiFi 4 連接,令 WiFi 6 的最高傳輸速度可達 9.6Gbps。速度明顯要快很多。

在繁重的頻寬使用環境下,WiFi 6 可以有效改善速度,但事實上無線網絡標準來到第六代,重點已經不再是比較 WiFi 速度,而是在於網絡提供所有用戶端最佳傳輸量的能力,減少堵塞的情況。

WiFi 標準的發展

發佈年份無線網路標準頻段最高傳輸速率
1997年IEEE 802.11 (WiFi 1)2.4GHz2 Mbit/s
1999年IEEE 802.11a
IEEE 802.11b (WiFi 2)
5GHz
2.4GHz
54 Mbit/s
11 Mbit/s
2003年IEEE 802.11g (WiFi 3)2.4GHz54 Mbit/s
2009年IEEE 802.11n ( WiFi 4 )2.4GHz 或 5GHz600 Mbit/s
2013年IEEE 802.11ac ( WiFi 5 )5GHz6,933 Mbit/s
2019年IEEE 802.11ax ( WiFi 6 )2.4GHz 或 5GHz9,607.8 Mbit/s

WiFi 6 有甚麼優點?

如剛才上面提到,WiFi 6 傳輸速度會比以前更快,透過 1024-QAM 調變技術,除了可以大幅提升 1.25 倍效能,網絡傳輸速度更可提升至 9.6Gbps。




WiFi 6 結合正交分頻多重接取 (OFDMA)、多重使用者多重輸入及輸出 (MU-MIMO) 和 BSS Coloring 等技術,最高可提供高出 4 倍的傳輸容量,降低在多工環境下的延遲現象,並且支援高達 200 個設備裝置,相比 WiFi 5 不到 30 個,數量增加近 7 倍。

另外,當沒有訊號傳輸時,WiFi 功能會處於休眠狀態,只需少量資料傳輸,便能保持連線狀態,讓 WiFi 6 設備變得更省電,功耗更低,增加電池續航能力。

跟 WiFi 5 一樣,WiFi 6 同樣用上 2.4GHz 以及 5GHz 協議標準,而 2.4GHz 跟 5GHz 一向可以理解為: 2.4GHz 速度較慢,但射程較遠;而 5GHz 則速度較快,但射程較短。但 WiFi 6 透過 OFDMA 技術,則改善了 5GHz 訊號距離較短的缺陷,配合 AP 路由器或者 MESH 路由器,提升最高 80% 訊號範圍,減低 WiFi 死角的問題。

WiFi 6 主要技術解析

正交分頻多重接取 (OFDMA)

透過這項技術,可以讓頻寬需求不同的多部裝置,同時使用服務,各裝置毋須互相競爭,能夠做到同時排程,平行傳輸數據。因為不用「排隊」,讓不同用戶的數據可以被同時傳輸。而且這些被切割的資料封包可以被分批傳送,毋須等待所有封包到齊才傳送,降低頻寬負擔並提高資料傳輸效能。


另外,當用戶下載資料時,路由器會用不同 Subcarrier 傳輸資料給不同用戶,以降低同時傳輸資料時所產生的延遲,有效提升網絡連線速度與效率。以下這條 12 秒影片,可以好簡單地解釋到 OFDMA 的好處。

多重使用者多重輸入及輸出 (MU-MIMO)

MU-MIMO 是處理多重裝置流量的另一種方式,最先出現在 802.11ac (WiFi 5),去到 802.11ax (WiFi 6),這個技術進一步強化,最多可允許 8 部裝置各自使用專用頻道同時傳輸,讓大型封包例如直播 HD 視訊等,能夠更有效率地處理,而如果是較小的數據封包以及語音流量,則以 OFDMA 處理較理想。

顏色 BBS (BBS Coloring)

透過 WiFi 6,可以將附近的路由器配置為不同的 BBS 顏色,當路由器檢測到其他路由器正在同一頻道發送,並檢查頻道是否空閒可以發送時,透過 BBS Coloring 會將信號較弱而且顏色不同的頻道忽略,無需等待即可進行發送。而這個方式亦可稱為「空間頻率重用」(Spatial Reuse)。


理論速度與現實速度差別

看到這裡,你或許有一個疑問。數字上這麼快,但我的手機連接 WiFi,從來都沒有看到達到這麼快的速度,為什麼呢?原因很簡單,因為你的 WiFi Router 雖然頻寛支援 160Mhz,但你的手機並不支援呀!

iPhone 12 WiFi 6 連接最快 1200Mbps

我簡單的查了一下 Apple iPhone 11 與 iPhone 12 的 Wi-Fi 規格。雖然它們都標示支援更新的 WiFi 6,但無論是 iPhone 11 或 iPhone 12 最大頻寛也只是 80MHz,在 WiFi 6 環境下,連接 2.4GHz 速度只能用到 20MHz,最高速度只有 195Mbps。

即使連接的是 5GHz,頻寛最大也只有 80MHz,WiFi 6 最高速度只有 1200Mbps。這也是為什麼你在手機上使用 WiFi 並不會感受到 WiFi Router 標示的最高速度原因之一。

現實環境速度限制

除了這個原因,你在實際環境使用時沒法用到 WiFi Router 標示最高速度的原因還有以下幾個:

1. 其他 WiFi Router

除非你是一個人住在深山,否則,你的 WiFi Router 附近肯定會有別的 WiFi Router,那麼你在使用的頻寛,除了你,還會有其他人在使用。當大家都在使用相同的頻寛,頻寛就會塞車,那麼你的速度當然被影響。

2. 其他使用者

除了其他 WiFi Router 外,你自己的 WiFi Router 也不是你自己在使用吧!你的家人也會有手機,他們也會連接 WiFi,他們也在使用相同的頻寛,所以若有人大量下載,你的上網速度當然也會被影響。

3. 其他電器

手機外,其他的裝置例如電腦、平板、智能手錶,如果他們有打開 WiFi,就算你沒有使用,他們也會不時與 WiFi Router 溝通,同樣會佔用頻寛,也會影響你的上網速度。若你有使用智能家居產品,例如 Philips Hue 智能燈,Google Home,Apple HomePod 等等,他們也會影響你的 WiFi 速度。

4. 物質阻隔

除了頻寛爭奪外,電磁波無論是 2.4GHz 或 5GHz 都會被不同物質阻隔、吸收,所以你的家裡 WiFi Router 的位置,與你的位置都有影響。例如你人在廳,但隔了一幅厚厚的主力牆後先係尾房,那麼電磁波就會被主力牆與其他房的門隔等阻隔,訊號強弱與速度就會被影響。

因為以上的各項原因,你買了一個標示 AX3600 的路由器,配合你家中的 1,000Mbps 寛頻,並不代表你的手機 WiFi 連接可以達到 3.6Gbps 速度,你大概只能享受到 210Mbps – 1Gbps 的 WiFi 速度。

聽起來雖然有蠻大落差,但你別忘了!你的 WiFi 不僅僅是你在用,你的家人與其他電子產品都在使用,所以家裡的 WiFi 上網速度不夠快,除了可能因為 WiFi Router 太舊需要更換外,也跟你周邊的環境與連接數量有關。

WiFi 6 香港環境評測比較

由於香港居住環境比較擠迫,而且間隔也較多,因此 Router 釋出的 WiFi 訊號或多或少也會受到干擾及影響,所以各品牌的 Router 的上網表現也有所不同。

前面整理了目前各大品牌 WiFi 6 路由器裝置,我們也提供各款開箱介紹給大家參考。詳細可以參考我們的文章:【WiFi 6 路由器 2020】排名榜前 5 位:香港住宅環境評測。鐘意三頻制式的重度用家,針對 NETGEAR RAX200 和 ASUS GT-AX11000 兩大品牌頂級機型的比較評測,看看在 500Mbps 寛頻環境下表現如何:開箱評測】頂級三頻 WiFi 6 路由器:NETGEAR RAX200 與 ASUS GT-AX11000

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